一体式多自由度单极电钩的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种一体式多自由度单极电钩。


背景技术：

2.在微创手术中，手术机器人对使用与人体接触的手术器械提出很高的要求，在微创手术中，单极电钩能显著提高手术操作效率，增加手术的安全性，特别是处理术中出血方面具有极高的应用价值。因此提供一种在机器人微创手术中实施切割、剥离等操作的安全高效的单极电钩微创手术器械具有重要意义。
3.现有的单极电钩在制造和临床应用中还存在诸多不足，例如：(1)前端的末端执行器多使用表面喷涂或者增加陶瓷隔离装置来实现漏电防护,其加工工艺及装配工艺复杂；(2) 单极电钩前端不能兼具自转、俯仰和偏转的功能，或实现自转、俯仰和偏转的结构复杂，操作不方便；(3)内部导线走线设计不合理。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种一体式多自由度单极电钩，克服前述现有技术的不足，加工工艺简单，装配方便，使用安全性和可靠性高，能够灵活地进行自转、俯仰和偏转，操作方便，内部导线走线合理，满足手术的需求。
5.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
6.一种一体式多自由度单极电钩，包括依次连接的器械盒、器械杆和末端执行器，器械杆与器械盒转动连接，所述末端执行器包括连接座、俯仰环、电钩支撑、电钩和导线，其中：
7.所述连接座包括连接管和对称设置于连接管上端面的连接耳，连接管用于与器械杆连接，连接耳用于与俯仰环连接；
8.所述俯仰环包括呈连接环和设置于连接环内腔中部的连接块，连接块和与其位置相对应的连接耳通过俯仰销轴铰接，使得俯仰环能够以与连接耳铰接的两点为轴线进行俯转或仰转；
9.所述电钩支撑呈倒“u”型结构，电钩支撑的上端连接有电钩，电钩支撑的下端插入连接块两端的连接环内腔中，并通过偏转销轴与连接环铰接，电钩支撑能够沿着与连接环的铰接端进行双向的偏转；
10.所述导线的上端与电钩连接，导线的下端穿过电钩支撑、偏转销轴、连接座、器械杆后与器械盒内的零件连接，导线用于对电钩进行通电，通电时，电钩前端与人体组织接触，实现切割；
11.所述俯仰环与俯仰钢丝组件连接，通过俯仰钢丝组件的拉动来控制俯仰环的俯仰动作，进而带动电钩进行俯仰动作；
12.所述电钩支撑与偏转钢丝组件连接，通过偏转钢丝组件的拉动来控制电钩支撑发生偏转动作，进而带动电钩发生偏转动作。
13.进一步的，所述俯仰钢丝组件包第一丝轮、第二丝轮、第一俯仰钢丝和第二俯仰钢丝，所述第一丝轮和第二丝轮均通过丝轮销轴安装于连接座的连接管内，第一俯仰钢丝的上端卡在连接环一端的板体上，下端依次穿过该板体、第一丝轮、连接管、器械杆后与器械盒内部的零件连接；所述第二俯仰钢丝的上端卡在连接环另一端的板体上，下端依次穿过该板体、第二丝轮、连接管、器械杆后与器械盒内部的零件连接；
14.与第一俯仰钢丝连接的零件主要是用来控制第一俯仰钢丝收卷或放卷的，与第二俯仰钢丝连接的零件主要是用来控制第二俯仰钢丝收卷或放卷的，收卷第一俯仰钢丝时与收卷第二俯仰钢丝时俯仰环的俯仰方向正好相反，实现电钩的双向俯仰动作。
15.进一步的，所述电钩支撑下端的内侧面分别设置有第一导丝轮和第二导丝轮，第一导丝轮和第二导丝轮分别位于连接板与连接环的两侧板之间；所述偏转钢丝组件包括第三丝轮、第四丝轮、第一偏转钢丝和第二偏转钢丝，所述第三丝轮和第四丝轮分别安装于连接块的两侧，第三丝轮和第四丝轮的位置与连接耳的位置相对应，俯仰销轴穿过连接耳后穿过第三丝轮或第四丝轮与对应的连接块铰接；所述第一偏转钢丝的始端卡在电钩支撑的第一导丝轮上，末端依次穿过第一导丝轮、第三丝轮、连接座和器械杆后与器械盒内的零件连接；所述第二偏转钢丝的始端卡在电钩支撑的第二导丝轮上，末端依次穿过第二导丝轮、第四丝轮、连接座和器械杆后与器械盒内的零件连接；
16.与第一偏转钢丝连接的零件主要是用来控制第一偏转钢丝收卷或放卷的，与第二偏转钢丝连接的零件主要是用来控制第二偏转钢丝收卷或放卷的，第一偏转钢丝和第二偏转钢丝对电钩支撑的拉动方向是相反的，使得电钩能够在两个方向上偏转。
17.进一步的，所述电钩支撑、连接座和俯仰环均为绝缘材质；所述导线的上端与电钩锡焊焊接，焊接后封在电钩支撑的内部，通电时只有电钩前端与人体组织接触，实现切割，避免其他漏电现象。
18.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种一体式多自由度单极电钩具有以下优点：安全性高、可靠性高、装配工艺简单，优化电钩支撑和电钩结构以及导线的走向，简化了装配工艺，末端执行器能够灵活实现自转、俯仰、偏转功能，满足手术的需求。
附图说明
19.图1为本发明总体结构示意图；
20.图2为本发明末端执行器活动方向示意图(a-a’为自转，b-b’为仰俯，c-c’为偏转)；
21.图3为本发明末端执行器的结构示意图；
22.图4为本发明末端执行器的另一角度结构示意图；
23.图5为本发明末端执行器局部剖视图；
24.图6为本发明连接座的结构示意图；
25.图7为本发明俯仰环的结构示意图；
26.图8为本发明电钩支撑的结构示意图；
27.图9为本发明电钩支撑的另一角度结构示意图；
28.其中，1器械盒、2器械杆、3末端执行器、4连接座、401连接管、402连接耳、5俯仰环、501连接环、502连接块、6电钩支撑、601第一导丝轮、602第二导丝轮、7电钩、 8导线、9俯仰
销轴、10偏转销轴、1101第一丝轮、1102第二丝轮、1103第一俯仰钢丝、1104第二俯仰钢丝、1201第三丝轮、1202第四丝轮、1203第一偏转钢丝、1204第二偏转钢丝、13丝轮销轴。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.如图1-9所示实施例中，一种一体式多自由度单极电钩，包括依次连接的器械盒1、器械杆2和末端执行器3，器械杆2与器械盒1转动连接，所述末端执行器3包括连接座 4、俯仰环5、电钩支撑6、电钩7和导线8，其中：
31.所述连接座4包括连接管401和对称设置于连接管401上端面的连接耳402，连接管 401用于与器械杆2连接，连接耳402用于与俯仰环5连接；
32.所述俯仰环5包括呈连接环501和设置于连接环501内腔中部的连接块502，连接块 502和与其位置相对应的连接耳402通过俯仰销轴9铰接，使得俯仰环5能够以与连接耳 402铰接的两点为轴线进行俯转或仰转；
33.所述电钩支撑6呈倒“u”型结构，电钩支撑6的上端连接有电钩7，电钩支撑6的下端插入连接块502两端的连接环501内腔中，并通过偏转销轴10与连接环501铰接，电钩支撑6能够沿着与连接环501的铰接端进行双向的偏转；
34.所述导线8的上端与电钩7连接，导线8的下端穿过电钩支撑6、偏转销轴10、连接座4、器械杆2后与器械盒1内的零件连接，导线8用于对电钩7进行通电，通电时，电钩7前端与人体组织接触，实现切割；
35.所述俯仰环5与俯仰钢丝组件连接，通过俯仰钢丝组件的拉动来控制俯仰环5的俯仰动作，进而带动电钩7进行俯仰动作；
36.所述电钩支撑6与偏转钢丝组件连接，通过偏转钢丝组件的拉动来控制电钩支撑6发生偏转动作，进而带动电钩7发生偏转动作。
37.本实施例中，所述俯仰钢丝组件包第一丝轮1101、第二丝轮1102、第一俯仰钢丝1103 和第二俯仰钢丝1104，所述第一丝轮1101和第二丝轮1102均通过丝轮销轴13安装于连接座4的连接管401内，第一俯仰钢丝1103的上端卡在连接环501一端的板体上，下端依次穿过该板体、第一丝轮1101、连接管401、器械杆2后与器械盒1内部的零件连接；所述第二俯仰钢丝1104的上端卡在连接环501另一端的板体上，下端依次穿过该板体、第二丝轮1102、连接管401、器械杆2后与器械盒1内部的零件连接；
38.与第一俯仰钢丝1103连接的零件主要是用来控制第一俯仰钢丝1103收卷或放卷的，与第二俯仰钢丝1104连接的零件主要是用来控制第二俯仰钢丝1104收卷或放卷的，收卷第一俯仰钢丝1103时与收卷第二俯仰钢丝1104时俯仰环5的俯仰方向正好相反，实现电钩7的双向俯仰动作。
39.本实施例中，所述电钩支撑6下端的内侧面分别设置有第一导丝轮601和第二导丝轮 602，第一导丝轮601和第二导丝轮602分别位于连接板与连接环501的两侧板之间；所述偏转钢丝组件包括第三丝轮1201、第四丝轮1202、第一偏转钢丝1203和第二偏转钢丝 1204，所述第三丝轮1201和第四丝轮1202分别安装于连接块502的两侧，第三丝轮1201 和第四丝轮1202的位置与连接耳402的位置相对应，俯仰销轴9穿过连接耳402后穿过第三丝
轮1201或第四丝轮1202与对应的连接块502铰接；所述第一偏转钢丝1203的始端卡在电钩支撑6的第一导丝轮601上，末端依次穿过第一导丝轮601、第三丝轮1201、连接座4和器械杆2后与器械盒1内的零件连接；所述第二偏转钢丝1204的始端卡在电钩支撑6的第二导丝轮602上，末端依次穿过第二导丝轮602、第四丝轮1202、连接座4 和器械杆2后与器械盒1内的零件连接；
40.与第一偏转钢丝1203连接的零件主要是用来控制第一偏转钢丝1203收卷或放卷的，与第二偏转钢丝1204连接的零件主要是用来控制第二偏转钢丝1204收卷或放卷的，第一偏转钢丝1203和第二偏转钢丝1204对电钩支撑6的拉动方向是相反的，使得电钩7能够在两个方向上偏转。
41.本实施例中，所述电钩支撑6、连接座4和俯仰环5均为绝缘材质；所述导线8的上端与电钩7锡焊焊接，焊接后封在电钩支撑6的内部，通电时只有电钩7前端与人体组织接触，实现切割，避免其他漏电现象。
42.上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。