一种具有提拉功能的机械臂的制作方法

本发明涉及医疗设备领域，尤其是涉及一种消化内镜的辅助装置，具体是涉及一种机械臂。

背景技术：

传统的内镜下粘膜切割手(esd手术)是指消化科医生在消化内镜的帮助下完成对病变粘膜的切割手术。目前市面上常用的内窥镜大多数是单器械通道的内窥镜，只能满足对病变粘膜的切割，无法在对其切割的同时实现病变粘膜的提拉动作，因此整个手术过程中对医生个人技能及经验要求很高，增加了手术的并发症风险及手术时间。虽然市面上有可以进行提拉和切割的双器械通道的消化内镜，然而由于两个器械通道并行且同轴，提拉操作和切割操作仍然受到诸多限制，无法彻底解决上述问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术提拉操作和切割操作受到诸多限制、使用不便的问题，本发明提供一种具有提拉功能的机械臂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有提拉功能的机械臂，包括若干的驱动绳，以及依次连接的夹持机构、第一臂段、第二臂段与第三臂段，其中，在对应的驱动绳的驱动下，夹持机构可往复开启/闭合，第一臂段可带动夹持机构相对第二臂段转动，第二臂段可带动第一臂段相对第三臂段转动，且第一臂段与第二臂段的转动方向相异。

作为上述方案的进一步改进方式，夹持机构包括固定夹爪与活动夹爪，驱动绳包括第一驱动绳与第二驱动绳，固定夹爪与第一臂段固定连接，活动夹爪与第一臂段转动连接，第一驱动绳与第二驱动绳沿活动夹爪的转动方向分列于活动夹爪的两侧，以驱动活动夹爪相对固定夹爪进行夹持运动。

作为上述方案的进一步改进方式，夹持机构还包括转轴与滑轮，第一驱动绳、第二驱动绳分别与滑轮固定连接；

活动夹爪与滑轮固定连接，滑轮与转轴转动连接，转轴与第一臂段固定连接；

或者滑轮与转轴固定连接，转轴与第一臂段转动连接。

作为上述方案的进一步改进方式，滑轮的表面设有并列的绳槽，绳槽的端部设有卡接槽，第一驱动绳、第二驱动绳分别嵌设在相应的绳槽内，第一驱动绳、第二驱动绳的端部各设有卡接块，卡接块嵌设在相应绳槽的卡接槽内。

作为上述方案的进一步改进方式，驱动绳还包括与第一臂段固定连接的第三驱动绳与第四驱动绳，第三驱动绳与第四驱动绳沿第一臂段的转动方向分列于第一臂段的两侧；

第一臂段上邻近第二臂段的一端设有弧面，第二臂段上邻近第一臂段的一端设有平面；或者，第一臂段上邻近第二臂段的一端设有平面，第二臂段上邻近第一臂段的一端设有弧面；

第一臂段与第二臂段之间通过弧面与平面抵持接触。

作为上述方案的进一步改进方式，第一臂段上邻近夹持机构的端面设有铰接座，铰接座上设有转轴孔；

端面上还设有轴向的中心孔，中心孔的孔壁上对称设有凹槽，凹槽沿轴向朝端面的方向单向贯通第一臂段，凹槽的槽底设有轴向贯通的驱动绳连接孔，第三驱动绳与第四驱动绳的端部各设有卡接块，第三驱动绳与第四驱动绳穿设在对应驱动绳连接孔内，卡接块容纳在中心孔内，且卡接块的尺寸大于对应凹槽的直径；

第一臂段上还设有轴向贯通的驱动绳过孔。

作为上述方案的进一步改进方式，驱动绳还包括与第二臂段固定连接的第五驱动绳与第六驱动绳，第五驱动绳与第六驱动绳沿第二臂段的转动方向分列于第二臂段的两侧；

第二臂段上邻近第三臂段的一端设有弧面，第三臂段上邻近第二臂段的一端设有平面；或者，第二臂段上邻近第三臂段的一端设有平面，第三臂段上邻近第二臂段的一端设有弧面；

第二臂段与第三臂段之间通过弧面与平面抵持接触。

作为上述方案的进一步改进方式，第二臂段邻近第一臂段的端面上设有轴向的中心孔，中心孔的孔壁上对称设有凹槽，凹槽沿轴向朝端面的方向单向贯通第二臂段，凹槽的槽底设有轴向贯通的驱动绳连接孔，第五驱动绳与第六驱动绳的端部各设有卡接块，第五驱动绳与第六驱动穿设在对应驱动绳连接孔内，卡接块容纳在中心孔内，且卡接块的尺寸大于对应凹槽的直径；

第二臂段与第三臂段上还设有轴向贯通的驱动绳过孔。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括第一弹簧管、第二弹簧管与第三弹簧管，其中

第一弹簧管套接在驱动夹持结构开闭的驱动绳的外侧，且第一弹簧管的一端与第一臂段固定连接；

第二弹簧管套接在驱动第一臂段转动的驱动绳的外侧，且第二弹簧管的一端与第二臂段固定连接；

第三弹簧管套接在驱动第二臂段转动的驱动绳的外侧，且第三弹簧管的一端与第三臂段固定连接。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括第四弹簧管，第四弹簧套套接在第一弹簧管、第二弹簧管与第三弹簧管的外侧。

本发明的有益效果是：

本发明可以与现有的消化内镜配合使用，在不改变现有消化内镜结构的前提下实现对目标粘膜的提拉，有助于降低对医生个人技能及经验的要求；同时机械臂的运动不受限制，其运动的灵活性相比于现有的双器械通道消化内镜而言可以得到较大的提升。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例的立体示意图；

图2是本发明夹持机构与相应驱动绳连接的立体示意图；

图3是本发明第一臂段一个实施例的立体示意图；

图4是本发明第一臂段一个实施例的俯视图；

图5是本发明第二臂段一个实施例的立体示意图；

图6是本发明第二臂段一个实施例的俯视图；

图7是本发明第三臂段一个实施例的立体示意图；

图8是本发明夹持机构、第一臂段与相应驱动绳连接的立体示意图；

图9是本发明第一臂段、第二臂段与相应驱动绳连接的立体示意图；

图10是本发明第一臂段、第二臂段与相应驱动绳连接的剖视图；

图11是本发明第二臂段、第三臂段与相应驱动绳连接的立体示意图；

图12是本发明第二臂段、第三臂段与相应驱动绳连接的剖视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，示出了本发明一个实施例的立体示意图。如图所示，本发明包括依次连接的夹持机构11、第一臂段12、第二臂段13与第三臂段14，以及用于驱动上述机构与臂段的若干驱动绳。在对应驱动绳的驱动下，夹持机构11可往复开启/闭合，从而实现对目标粘膜的释放/夹持；第一臂段12可带动夹持机构11相对第二臂段13转动，第二臂段13可带动第一臂段12相对第三臂段14转动，且第一臂段与第二臂段的转动方向相异，从而可以自由调整夹持机构11的位置。本发明可以与现有的消化内镜配合使用，在不改变现有消化内镜结构的前提下实现对目标粘膜的提拉，有助于降低对医生个人技能及经验的要求；同时机械臂的运动不受限制，其运动的灵活性相比于现有的双器械通道消化内镜而言可以得到较大的提升。

具体地，参照图2，图2示出了本发明夹持机构与相应驱动绳连接的立体示意图。如图所示，夹持机构11优选采用单开式机构，包括固定夹爪111与活动夹爪112，对应的驱动绳包括第一驱动绳151与第二驱动绳152。

固定夹爪111与第一臂段12固定连接，活动夹爪112与第一臂段12转动连接，作为二者转动连接的一种优选方案，夹持机构11还包括有转轴113与滑轮114，活动夹爪112与滑轮114固定连接(本实施例中活动夹爪112与滑轮114一体成型)，滑轮114再与转轴113固定连接，转轴113插接在第一臂段12上的转轴孔内，通过轴承等结构相对第一臂段12转动。当然，也可以是活动夹爪112与滑轮114固定连接，滑轮114与转轴113之间通过轴承等结构转动连接，转轴113则与第一臂段12固定连接。

第一驱动绳151与第二驱动绳152沿活动夹爪112的转动方向分列于活动夹爪112的两侧，并与活动夹爪112固定连接。作为驱动绳与活动夹爪112固定连接的一种优选方案，滑轮114的表面设有并列的绳槽(未示出)，绳槽的端部设有卡接槽(未示出)，卡接槽的尺寸大于绳槽的直径。

第一驱动绳151、第二驱动绳152的端部各设有卡接块153，第一驱动绳151、第二驱动绳152分别嵌设在相应的绳槽内，卡接块153嵌设在相应绳槽的卡接槽内，随着某侧驱动绳的收缩，活动夹爪112将朝该侧转动。

参照图3、图4，分别示出了本发明第一臂段一个实施例的立体示意图与俯视图。如图所示，第一臂段12上邻近夹持机构11的端面121设有铰接座122，铰接座122上设有与转轴113连接的转轴孔123。第一臂段12上远离夹持机构11的端面129为弧面。

端面121上还设有轴向的中心孔124，中心孔124的孔壁上对称设有凹槽125，凹槽125沿轴向朝端面121的方向单向贯通第一臂段12。凹槽125的槽底设有轴向贯通第一臂段12的驱动绳连接孔126，端面121上还设有轴向贯通的驱动绳过孔127。

其中，驱动绳过孔127优选包括两部分，即邻近端面121的第一孔1271与远离端面121的第二孔1272，第一孔1271与第二孔1272相互连通，且第一孔1271的直径小于第二孔1272的直径。此外，第一臂段12的侧壁上还设有切槽128，切槽128沿径向深入第一臂段12内直至露出第二孔1272。

参照图5、图6，分别示出了本发明第二臂段一个实施例的立体示意图与俯视图。如图所示，第二臂段13邻近第一臂段12的端面131为平面，远离第一臂段12的端面132为弧面。

与第一臂段12类似，第二臂段13上同样设有中心孔133，中心孔133的孔壁上对称设有凹槽134，凹槽134沿轴向朝端面131的方向单向贯通第二臂段13。凹槽134的槽底设有轴向贯通第二臂段13的驱动绳连接孔135，端面131上还设有与驱动绳过孔127对应的驱动绳过孔136，以及与驱动绳连接孔126对应的驱动绳过孔137。

驱动绳过孔136的直径不小于第二孔1272的直径，驱动绳过孔137与驱动绳过孔127类似，同样具有第一孔1371与第二孔1372，第一孔1371与第二孔1372相互连通，且第一孔1371的直径小于第二孔1372的直径。此外，第二臂段13的侧壁上同样设有切槽138，切槽138的形状与深度以露出第二孔1372为宜。

参照图7，示出了本发明第三臂段一个实施例的立体示意图。如图所示，第三臂段14包括座体141与座体142，座体141与座体142之间通过连杆143连接，座体141邻近第二臂段13的端面1411为平面。

座体141与座体142上对应驱动绳过孔136设有驱动绳过孔144，对应第二孔1372设有驱动绳过孔145，以及对应驱动绳连接孔135的驱动绳过孔146，其中驱动绳过孔144的直径不小于驱动绳过孔136的直径，驱动绳过孔145的直径不小于第二孔1372的直径。

位于座体142上的驱动绳过孔146同样分为第一孔1461与第二孔1462，第一孔1461与第二孔1462相互连通，且第一孔1461的直径小于第二孔1462的直径。此外，座体142的侧壁上设有切槽1421，切槽1421沿径向深入第三臂段14内直至露出第二孔1462。

参照图8，示出了本发明夹持机构、第一臂段与相应驱动绳连接的立体示意图。如图所示，夹持机构11的固定夹爪111与第一臂段12固定连接，活动夹爪112通过转轴与第一臂段12转动连接。

第一驱动绳151与第二驱动绳152穿过第一臂段12上的驱动绳过孔127后与未示出的动力装置连接。本发明优选还设有用于对驱动绳进行柔性控制与空间限位的弹簧管。具体地，弹簧管包括对应第一驱动绳151与第二驱动绳152的第一弹簧管161，第一弹簧管161插接在第一臂段12上的第二孔1272内，并套接在第一驱动绳151与第二驱动绳152的外侧，且第一弹簧管161的顶端与第一臂段12固定连接。

参照与图9、图10，分别示出了本发明第一臂段、第二臂段与相应驱动绳连接的立体示意图与剖视图，图10中隐藏弹簧管。如图所示，第一臂段12的端面129与第二臂段13的端面131相互抵持，通过弧面与平面的配合可以实现第一臂段12与第二臂段12之间的转动，由于二者之间为线接触，除摩擦力之外没有其他阻碍转动的作用力，故臂段之间的转动十分灵活。当然，也可以是第一臂段12上设置平面而第二臂段13上设置弧面。

驱动第一臂段12转动的驱动绳包括第三驱动绳154与第四驱动绳155，第三驱动绳154与第四驱动绳155沿第一臂段12的转动方向分列于第一臂段12的两侧，并与第一臂段12固定连接。作为驱动绳与第一臂段固定连接一种优选方案，第三驱动绳154与第四驱动绳155的端部各设有卡接块156。第三驱动绳154与第四驱动绳155的尾端分别穿过第一臂段12上的驱动绳连接孔126后与未示出的动力装置连接，位于第三驱动绳154与第四驱动绳155首端的卡接块156则容纳在中心孔124内，由于卡接块156的尺寸大于对应凹槽125的直径，驱动绳可以拉动第一臂段12转动。

优选地，两侧凹槽125的深度不一，从而使两侧的卡接块156沿第一臂段12的轴向分布，有助于减小中心孔124的直径，实现机械臂的小型化。

此外，本发明对应第三驱动绳154与第四驱动绳155还设有第二弹簧管162，第二弹簧管162插接在第二臂段13上的第二孔1372内，并套接在第三驱动绳154与第四驱动绳155的外侧，且第二弹簧管162的顶端与第二臂段13固定连接。

参照图11、图12，分别示出了本发明第二臂段、第三臂段与相应驱动绳连接的立体示意图与剖视图，图12中隐藏弹簧管。如图所示，第二臂段13与第三臂段14之间同样采用平面与弧面的配合实现转动。

驱动第二臂段13转动的驱动绳包括第五驱动绳157与第六驱动绳158，第五驱动绳157与第六驱动绳158沿第二臂段13的转动方向分列于第二臂段13的两侧，并与第二臂段13固定连接，驱动绳、第二臂段13间的固接方式优选与第一臂段12、第二臂段13间的固接方式相同，即第五驱动绳157与第六驱动绳158的端部各设有卡接块159，第五驱动绳157与第六驱动绳158的尾端分别穿过第二臂段13上的驱动绳连接孔135后与未示出的动力装置连接，位于第五驱动绳157与第六驱动绳158首端的卡接块159则容纳在中心孔133内，由于卡接块159的尺寸大于对应凹槽134的直径，驱动绳可以拉动第二臂段13转动。

此外，本发明对应第五驱动绳157与第六驱动绳158还设有第三弹簧管163，第三弹簧管163插接在第三臂段14上的第二孔1462内，并套接在第五驱动绳157与第六驱动绳158的外侧，且第三弹簧管163的顶端与第三臂段14固定连接。

参照图1、图11与图12，第一驱动绳151、第二驱动绳152与第一弹簧管161依次穿过第一臂段12上的驱动绳过孔127、第二臂段13上的驱动绳过孔136以及第三臂段14上的驱动绳过孔144。第三驱动绳154、第四驱动绳155与第二弹簧管162依次穿过第二臂段13上的驱动绳过孔137以及第三臂段14上的驱动绳过孔145。第五驱动绳157、第六驱动绳158与第三弹簧管163穿过第三臂段14上的驱动绳过孔146，从而实现第一臂段12、第二臂段13与第三臂段14的串联。

此外，本发明还设有第四弹簧管164，第四弹簧管164套接在上述第一弹簧管161、第二弹簧管162、第三弹簧管163的外侧。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。