导向装置及磨削装置的制作方法

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种导向装置及磨削装置。

背景技术：

手术机器人技术是一种医疗手术辅助技术，其能够提高手术的精度和稳定性，缩短手术时间，从而在医疗手术中逐渐广泛应用。

机器人手术技术需要用到导向装置，在其轴件的一端安装磨削或其它工具，可以实现磨削或其它功能。

现有的导向装置中，多个部件之间相互分散，使用时组装过程较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型提供一种导向装置及磨削装置，节省导向装置的组装时间。

一方面，本实用新型提供一种导向装置，其包括：导向筒；轴件，穿设于导向筒，轴件具有中心轴，轴件能够绕中心轴转动、以及在中心轴方向上相对导向筒移动，轴件的一个末端用于连接手术工具、另一个末端用于连接动力输入；滑动件，在中心轴方向上滑动连接于导向筒，滑动件用于连接示踪器；示踪器，连接于滑动件上，以及夹具，能够与轴件夹紧固定，夹具通过第一限位连接结构与滑动件转动连接，其中夹具能够在与轴件夹紧固定后与轴件同轴转动，第一限位连接结构使得夹具限位于滑动件在中心轴方向上的固定轴向位置。

根据本实用新型一个方面，滑动件通过第二限位连接结构与导向筒滑动连接，第二限位连接结构使得滑动件在中心轴方向上与导向筒的相互位置具有相对的两个极限位置。

根据本实用新型一个方面，第一限位连接结构包括第一滑槽以及第一凸起结构，第一滑槽沿周向设置在滑动件、夹具中的其中一个，第一凸起结构设置在滑动件、夹具中的另一个上并且伸入第一滑槽以在第一滑槽内滑动；第一滑槽在中心轴方向上具有相对的两个内壁面，第一凸起结构与第一滑槽的两个内壁面相抵。

根据本实用新型一个方面，第一滑槽设置于滑动件的外周面，夹具包括套设于滑动件外周的筒状部，第一凸起结构包括一个以上第一销，每个第一销与夹具的筒状部连接并且伸入第一滑槽。

根据本实用新型一个方面，滑动件的外周面与筒状部的内周面之间通过第一轴承连接，第一轴承的周面上设有一个以上通孔，第一销穿过对应的通孔伸入第一滑槽。

根据本实用新型一个方面，第二限位连接结构包括第二滑槽以及第二凸起结构，第二滑槽设置在导向筒、滑动件中的其中一个上并沿中心轴方向延伸，第二凸起结构设置在导向筒、滑动件中的另一个上并且伸入第二滑槽以在第二滑槽内滑动。

根据本实用新型一个方面，第二滑槽在中心轴方向上的相对两端分别设有抵靠部，第二凸起结构抵靠于抵靠部使得滑动件与导向筒的相互位置处于极限位置。

根据本实用新型一个方面，第二滑槽设置于导向筒的外周面，滑动件呈筒状并且套设于导向筒的外周，第二凸起结构包括一个以上第二销，每个第二销与滑动件连接并且伸入第二滑槽。

根据本实用新型一个方面，导向装置还包括：弹性件，与滑动件、导向筒分别连接，弹性件被配置为在滑动件相对导向筒滑动时提供阻尼。

根据本实用新型一个方面，示踪器通过连接轴连接于滑动件外部，示踪器在中心轴方向上与滑动件同步运动，连接轴能够相对滑动件以中心轴为轴转动或示踪器能够以连接轴为轴转动。

另一方面，本实用新型提供一种磨削装置，其包括根据前述任一实施方式的导向装置以及磨具，磨具连接至轴件的一端。

根据本实用新型的导向装置，夹具通过第一限位连接结构与滑动件转动连接，并且第一限位连接结构使得夹具在第一方向上限位于滑动件的固定位置。即，夹具与滑动件之间可以转动并且两者不会脱开分离，提高导向装置的结构紧凑性和结构一体性。导向装置在使用中无需将分离的夹具和滑动件相互组装，节省导向装置的组装时间。

滑动件用于连接示踪器，并且能够通过夹具与轴件连接。当导向装置应用于机器人手术中时，可以将滑动件设置于远离病人一端的初始位置，手术进行时，滑动件、示踪器、夹具、轴件以及轴件连接的手术工具在中心轴方向上同步移动，从而能够通过示踪器获取手术工具的进给深度信息。

在一些可选的实施例中，滑动件通过第二限位连接结构与导向筒滑动连接，第二限位连接结构使得滑动件在第一方向上与导向筒的相互位置具有相对的两个极限位置。即，滑动件可以相对导向筒在第一方向上滑动，并且两者的相对位置始终在两个极限位置之间，避免滑动件与导向筒脱开分离，进一步提高导向装置的结构紧凑性和结构一体性。导向装置在使用中无需将分离的滑动件和导向筒相互组装，进一步节省导向装置的组装时间。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1示出根据本实用新型实施例的导向装置的立体示意图；

图2示出根据本实用新型实施例的导向装置的立体分解示意图；

图3、图4示出根据本实用新型实施例的导向装置的局部截面示意图；

图5示出根据本实用新型第二实施例的导向装置的立体示意图；

图6示出根据本实用新型第三实施例的导向装置的立体示意图。

图中：

100-导向装置；

110-导向筒；111-连接部；112-第二轴承；

120-轴件；中心轴-x；

130-滑动件；131-第二销孔；132-支撑杆；133-转轴；134-连接轴；

140-示踪器；

150-夹具；151-筒状部；1511-插槽；151a-第一销孔；152-插接件；1521-抵接部；1522-插入部；1522a-孔结构；153-旋转件；154-夹具转轴；

160-第一限位连接结构；161-第一滑槽；161a-内壁面；162-第一凸起结构；

170-第二限位连接结构；171-第二滑槽；171a-抵靠部；172-第二凸起结构；

180-第一轴承；181-通孔；

190-弹性件；

200-磨具。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例提供一种导向装置，该导向装置例如是机器人手术组件中的导向装置，导向装置能够与机器人手术组件中的其它部件进行组合，并提供导向功能。在一些实施例中，导向装置与其它部件组合能够形成具有各自用途的装置。例如，导向组件包括轴件，其轴件的一个末端可以连接手术工具，轴件带动手术工具绕轴转动，可以对待切削物进行切削、磨削或钻削等操作。

图1、图2分别示出根据本实用新型第一实施例的导向装置的立体示意图、立体分解示意图，图3、图4示出根据本实用新型第一实施例的导向装置的局部截面示意图，其中图4示出图3中aa向的截面示意图。本实施例的导向装置100包括导向筒110、轴件120、滑动件130以及夹具150。

导向筒110呈筒状。在一些实施例中，导向筒110的外壁可以设有连接部111，导向筒110可以通过连接部111与其它装置连接。例如在一些实施例中，导向筒110通过连接部111固定在手术机器人组件的机械臂上。

轴件120同轴地穿过导向筒110，轴件120具有中心轴x。图中，以点划线示出轴件120的中心轴x所在位置。其中轴件120能够绕中心轴x转动、以及在中心轴x方向上相对导向筒110轴向移动。在本实施例中，轴件120在中心轴x方向上具有相对的两个末端，轴件120的一个末端用于连接手术工具，另一个末端用于连接动力输入。手术工具例如是磨具，所述另一个末端连接的动力输入可以是转动动力输入，例如将所述另一个末端与手钻或电钻连接。

滑动件130沿中心轴x方向同轴地滑动连接于导向筒110，滑动件130外表面用于连接示踪器140。在一些实施例中，导向筒110在中心轴x方向上具有相对的第一端和第二端，其中第一端靠近所述轴件120的用于连接手术工具的末端，第二端靠近所述轴件120的用于连接动力输入的末端。所述滑动件130与所述导向筒110的第二端连接，具体地，滑动件130可以套设于靠近导向筒110的第二端的外径上，并自套设第二端外部的位置向外伸出于导向筒110，具有一定延伸长度。本实施例中的示踪器140例如是光学示踪器，能够被光学导航相机识别，并记录实时位置，通过编程，可以在显示器中显示示踪器140的精确位置，从而获取滑动件130的精确位置。

夹具150能够与轴件120在靠近用于连接动力输入的末端的一侧夹紧固定。其中，在实施例中，夹具150通过第一限位连接结构160与滑动件130转动连接，夹具150能够与轴件120同轴转动。第一限位连接结构160使得夹具150限位于滑动件130在中心轴x方向上的固定轴向位置，使得夹具150相对于滑动件130仅发生周向转动，而无轴向进给。

根据本实用新型实施例的导向装置100，第一限位连接结构160使得夹具150限位于滑动件130在中心轴x方向上的固定轴向位置，夹具150与滑动件130之间可以转动并且两者不会脱开分离，提高了导向装置100的结构紧凑性和结构一体性。导向装置100在使用中无需将夹具150和滑动件130相互组装，节省了导向装置100的组装时间，能够减少手术准备时间。

在一些实施例中，滑动件130通过第二限位连接结构170与导向筒110滑动连接，第二限位连接结构170使得滑动件130在中心轴x方向上与导向筒110的相互位置具有相对的两个极限位置。即，滑动件130可以相对导向筒110在中心轴x方向上滑动，并且两者转动后的相对位置始终在两个极限位置之间，从而避免滑动件130与导向筒110脱开分离，进一步提高导向装置100的结构紧凑性和结构一体性。

在一些实施例中，第一限位连接结构160包括第一滑槽161以及第一凸起结构162。第一滑槽161沿周向设置在滑动件130、夹具150中的其中一个上，滑槽的槽体方向沿径向凹陷。第一凸起结构162设置在滑动件130、夹具150中的另一个上并且伸入第一滑槽161以在第一滑槽161内滑动。由于第一滑槽161沿滑动件130或者夹具150的周向延伸，第一凸起结构162沿其滑动时，进而能够实现夹具150与滑动件130的相互转动。

在一些实施例中，第一滑槽161在中心轴x方向上具有相对的两个内壁面161a，其中第一凸起结构162与第一滑槽161的两个内壁面161a相抵，使得第一凸起结构162在中心轴x方向上的位置限位于两个内壁面161a之间，实现夹具150在中心轴x方向上限位于滑动件130的固定轴向位置。

在一些实施例中，第一滑槽161延伸设置于滑动件130的外周面，并且沿径向向滑动件130的内部凹陷，第一滑槽161例如是设置于滑动件130第二端的外周面，第一凸起结构162可以设置于夹具150。

如图2，本实施例中，夹具150包括筒状部151、插接件152以及旋转件153。筒状部151套设于滑动件130外周，筒状部151的外周设置有夹具转轴154，旋转件153以及插接件152连接于该夹具转轴154上。

筒状部151上设有插槽1511。插接件152包括相互连接的抵接部1521和插入部1522，其中插入部1522的数量与筒状部151的插槽1511的数量对应，每个插入部1522呈片状，并且至少部分插设于插槽1511内。插入部1522设有供轴件120穿过的孔结构1522a，每个孔结构1522a的内壁与轴件120间隙配合。

插接件152的抵接部1521与旋转件153抵接。旋转件153围绕夹具转轴154旋转，从而作靠近或远离筒状部151的运动。当旋转件153靠近筒状部151运动时，旋转件153挤压接插件152的抵接部1521同向运动，使得接插件152插入部1522进入插槽1511内的部分增多，原本与轴件120之间间隙配合的孔结构1522a的一部分内壁逐渐靠近筒状部151内的轴件120。当继续旋转件153挤压接插件152运动，使得插入部1522的孔结构1522a的一部分内壁与轴件120紧密接触时，接插件152的孔结构1522a的一部分内壁与筒状部151的内壁共同夹紧轴件120，实现夹具150与轴件120夹紧固定。

在一些实施例中，第一凸起结构162包括一个以上第一销，每个第一销与夹具150的筒状部151连接并且伸入第一滑槽161。

具体地，在一些实施例中，筒状部151的周面上可以设置有第一销孔151a，第一销孔151a的数量可以是1个，也可以是2个、3个等其它数量。本实施例中以筒状部151设有4个第一销孔151a为例进行说明，其中4个第一销孔151a的位置与第一滑槽161对应，并且在筒状部151的周面上等间距分布。第一销的数量例如可以与第一销孔151a对应，第一销穿设在第一销孔151a内，并且伸入第一滑槽161。

可以理解的是，第一滑槽161、第一凸起结构162在滑动件130、夹具150上的布置方式可以不限于上述示例。在其它一些实施例中，第一滑槽161也可以设置于夹具150上，而第一凸起结构162设置于滑动件130。

在一些实施例中，滑动件130的外周面与筒状部151的内周面之间通过第一轴承180连接，以减小滑动件130与夹具150的筒状部151之间的摩擦消耗。第一轴承180的周面上可以设有一个以上通孔181，其中通孔181的位置可以与第一销孔151a的位置对应。第一销可以穿过对应的通孔181伸入第一滑槽161。

在一些实施例中，第二限位连接结构170包括第二滑槽171以及第二凸起结构172。第二滑槽171设置在导向筒110、滑动件130中的其中一个上并沿中心轴x方向延伸。第二凸起结构172设置在导向筒110、滑动件130中的另一个上并且伸入第二滑槽171以在第二滑槽171内滑动。

在一些实施例中，第二滑槽171在中心轴x方向上的相对两端分别设有抵靠部171a，第二凸起结构172抵靠于抵靠部171a使得滑动件130与导向筒110的相互位置处于极限位置。第二凸起结构172可以在第二滑槽171的相对的两个抵靠部171a之间滑动，实现导向筒110与滑动件130能够相互滑动且不会脱离。

在一些实施例中，第二滑槽171设置于导向筒110的外周面。滑动件130呈筒状并且套设于导向筒110的外周。第二凸起结构172包括一个以上第二销，每个第二销与滑动件130连接并且伸入第二滑槽171。

具体地，在一些实施例中，滑动件130的周面上可以设置有第二销孔131，第二销孔131的数量可以是1个，也可以是2个、3个等其它数量。本实施例中以滑动件130设有2个第二销孔131为例进行说明，其中2个第二销孔131在滑动件130的周面上均匀分布。第二销的数量例如可以与第二销孔131对应，第二销穿设在第二销孔131内，并且伸入第二滑槽171。

可以理解的是，第二滑槽171、第二凸起结构172在导向筒110、滑动件130上的布置方式可以不限于上述示例。在其它一些实施例中，第二滑槽171也可以设置于滑动件130上，而第二凸起结构172设置于导向筒110。

在一些实施例中，导向装置100还包括弹性件190，该弹性件190与滑动件130、导向筒110分别连接。其中弹性件190被配置为在滑动件130相对导向筒110滑动时提供阻尼，避免滑动件130、轴件120与导向筒110之间摩擦力过小而对导向筒110产生冲击。

在一些实施例中，弹性件190可以是弹簧，弹簧的一端可以与导向筒110连接，另一端可以与滑动件130连接。如前所述，第二限位连接结构170使得滑动件130在中心轴x方向上与导向筒110的相互位置具有相对的两个极限位置，其中，弹簧可以配置为具有将滑动件130弹向与导向筒110的相互位置处于其中一个极限位置的弹力，使得在本实用新型实施例的导向装置100中，滑动件130在未受到外力时的初始位置始终统一。

可以理解的是，弹性件190不是必须的结构，在其它一些实施例中，可以不设置弹性件190，此外，即使设置弹性件190，也不限于采用弹簧，也可以设置弹片等其他形式的弹性件。

如前所述，导向装置100包括示踪器140，示踪器140与滑动件130连接。在上述第一实施例中，示踪器140与滑动件130固定连接。在其它实施例中，示踪器140能够在中心轴x方向上与滑动件130同步运动即可。

图5示出根据本实用新型第二实施例的导向装置的立体示意图，第二实施例的导向装置100的部分结构与第一实施例的导向装置100的部分结构类似，以下将对第二实施例与第一实施例的不同之处进行说明，相似之处不再详述。

与第一实施例不同的是，在本实施例中，滑动件130的外周面上可以设置有支撑杆132，支撑杆132可以沿滑动件130的径向延伸。支撑杆132上设有沿中心轴x延伸的转轴133。示踪器140与该转轴133连接，以能够绕转轴133转动。

根据本实施例的导向装置100，示踪器140在中心轴x方向上与滑动件130同步运动，从而始终能够标识滑动件130在中心轴x方向上的位置。进一步地，导向装置100用于机器人手术中时，根据示踪器140始终能够获取轴件120以及连接在轴件120末端的手术工具的进给深度。

同时，示踪器140能够绕转轴133转动，当利用导向装置100对病人进行机器人手术时，通过调节示踪器140绕转轴133的位置，可以避免由于病人位姿变换而遮挡示踪器140，从而保证手术的顺利进行。

图6示出根据本实用新型第三实施例的导向装置的立体示意图，第三实施例的导向装置100的部分结构与第一实施例的导向装置100的部分结构类似，以下将对第三实施例与第一实施例的不同之处进行说明，相似之处不再详述。

与第一实施例不同的是，在本实施例中，滑动件130呈筒状，并且可以与轴件120同轴设置。示踪器140通过连接轴134连接于滑动件130外部，示踪器140在中心轴x方向上与滑动件130同步运动，连接轴134能够相对滑动件130以所述中心轴x为轴转动或示踪器140能够以连接轴134为轴转动。

根据本实施例的导向装置100，示踪器140在中心轴x方向上与滑动件130同步运动，从而始终能够标识滑动件130在中心轴x方向上的位置。进一步地，导向装置100用于机器人手术中时，根据示踪器140始终能够获取轴件120以及连接在轴件120末端的手术工具的进给深度。

同时，连接轴134能够相对滑动件130以所述中心轴x为轴转动，从而带动示踪器140转动，或者示踪器140能够以连接轴134为轴转动，均能实现示踪器140绕滑动件130转动。当利用导向装置100对病人进行机器人手术时，通过调节示踪器140绕滑动件130的位置，可以避免由于病人位姿变换而遮挡示踪器140，从而保证手术的顺利进行。

本实用新型实施例的导向装置100可以利用在机器人手术组件中，以下将以第一实施例的导向装置100的使用过程进行一种示例。

首先，将导向筒110通过连接件111固定在手术机器人组件的机械臂上。在一些实施例中，由于导向筒110与滑动件130相互滑动连接而不脱离，滑动件130与夹具150相互转动连接而不脱离，使得滑动件130、夹具150也随导向筒110与机械臂的连接完成安装。

之后，将轴件120穿入导向筒110设置，并且将夹具140与轴件120夹紧设置。此时，轴件120、夹具140、滑动件130在中心轴x方向上可以同步运动，同时，轴件120、夹具140可以相对滑动件130转动。如图3、图4，在一些实施例中，导向筒110的内壁可以设有第二轴承112，第二轴承112的数量例如是两个，并且对应设置在导向筒110沿中心轴x方向的两端。轴件120通过第二轴承112与导向筒110转动连接。轴件120的一个末端可以连接手术工具，另一个末端可以连接动力输入，例如连接转动装置。

然后，启动动力装置，使得轴件120带动手术工具绕轴转动，实现对待磨削物的磨削或钻削。同时可以通过控制滑动件130沿中心轴x方向运动，从而控制轴件120上的手术工具沿中心轴x方向运动。

本实用新型实施例还提供一种磨削装置，其包括上述任一实施方式的导向装置以及磨具。以磨削装置包括上述第一实施例的导向装置为例，如图1和图2，其中磨具200连接至导向装置的轴件120的一个末端。本实施例中，磨具200例如是磨锉，其连接在轴件120的一个末端时，轴件120的另一个末端可以连接转动输出装置，该转动输出装置例如是手钻或电钻。转动输出装置带动轴件120绕轴转动从而带动磨具200转动，可以对待磨削物进行磨削或钻削，同时轴件120可以沿中心轴x方向移动，例如是向待磨削物进给。

根据本实用新型实施例的磨削装置，导向装置100的夹具150通过第一限位连接结构160与滑动件130转动连接，并且第一限位连接结构160使得夹具150限位于滑动件130在中心轴x方向上的固定轴向位置。即，夹具150与滑动件130之间可以转动并且两者不会脱开分离，提高磨削装置的结构紧凑性和结构一体性。磨削装置在使用中无需将分离的夹具150和滑动件130相互组装，节省导向装置100的组装时间。

在一些可选的实施例中，滑动件130通过第二限位连接结构170与导向筒110滑动连接，第二限位连接结构170使得滑动件130在中心轴x方向上与导向筒110的相互位置具有相对的两个极限位置。即，滑动件130可以相对导向筒110在中心轴x方向上滑动，并且两者的相对位置始终在两个极限位置之间，避免滑动件130与导向筒110脱开分离，进一步提高磨削装置的结构紧凑性和结构一体性。磨削装置在使用中无需将分离的滑动件130和导向筒110相互组装，进一步节省导向装置100的组装时间。

依照本实用新型如上文所述的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。