旋转装置和医疗设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及医疗器械领域，尤其涉及一种旋转装置和医疗设备。


背景技术：

2.传统的介入手术需要医生在x射线环境下手动地将导管、导丝等器械送入患者体内以进行治疗。医生在手术过程中不仅会受到射线损伤，而且医生的手部颤抖等也会影响治疗效果。
3.近年来，介入手术机器人初步解决了上述问题。现有一种介入手术机器人采用摩擦轮、夹板等模拟手指捻揉、旋转导丝，这种介入手术机器人在旋转导丝的过程中，会出现导丝打滑等现象、有导丝旋转不稳定、旋转角度不精确等问题。还有一种介入手术机器人通过齿轮等结构旋转导丝，在手术机器人发生故障时，无法快速拆装导丝。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种旋转装置和医疗设备，其可以解决或至少在一定程度上减轻上述问题。
5.为此，本实用新型实施例一方面提供一种旋转装置，所述旋转装置包括机架、与所述机架转动连接的支撑座、设于所述机架上用于驱动所述支撑座转动的驱动机构，所述机架上设有引导件，所述支撑座上设有导轨，所述导轨与所述引导件滑动连接，所述引导件分布在所述导轨的边缘，所述支撑座具有一开口，所述开口从所述支撑座中部朝向所述支撑座的边缘设置，所述导轨避开所述开口设置。
6.与现有技术中采用摩擦轮、夹板等结构模拟手指捻揉、旋转导丝的旋转装置相比，本实用新型实施例的旋转装置的导轨通过引导件限定其运动路径，而不易出现需要旋转的目标物(例如导丝)打滑等现象，目标物旋转过程稳定、旋转角度精确。本实用新型实施例的旋转装置具有开口，通过此开口可以快速拆装导丝，无需人为穿引，尤其是在手术机器人发生故障的情况下，避免因拆装繁琐影响手术效果的问题。
7.在一些实施例中，所述支撑座上设有夹持装置，所述夹持装置具有至少两个夹爪，所述至少两个夹爪具有夹持状态和开放状态，在开放状态下，所述至少两个夹爪之间设有一入口，所述入口与所述开口至少部分重合，所述夹爪的夹持中心与所述支撑座的旋转中心同心。由于夹爪之间的入口和支撑座上的开口重合，因此，目标物(例如导丝)可以通过开口进入入口从而夹持在夹爪之间，或者在夹爪释放目标物时，允许目标物从入口经由开口而从夹持装置和旋转装置释放，拆装方便。此外，由于夹爪的夹持中心和支撑座的旋转中心同心，因此可以有效避免目标物在旋转时因旋转中心与夹持中心不一致而导致的目标物弯折等影响。
8.在一些实施例中，所述导轨的外边缘为一圆弧形，所述导轨的旋转中心为所述圆弧形的圆心，所述圆心位于所述开口内。圆弧形的导轨使得支撑座的旋转中心位置确定，旋转稳定，同时避免开口过小而导致无法将目标物(例如导丝)放置到旋转中心处，使开口具
有预期效果。
9.在一些实施例中，所述旋转装置包括至少两个所述引导件，所述导轨的内边缘和外边缘均设有所述引导件。在导轨的内边缘和外边缘均布置引导件可提高导轨的旋转精确度以及旋转稳定性。
10.在一些实施例中，所述引导件为轴承。提供轴承作为引导件，对导轨的摩擦阻力小，导轨旋转顺利。
11.在一些实施例中，所述导轨和所述引导件的其中之一设有凸缘，其中之另一设有凹槽，所述凸缘与所述凹槽滑动配合。凸缘和凹槽的配合可以进一步提高轴承对导轨的导向和限位作用。
12.在一些实施例中，所述驱动机构包括设置在机架上的电机、以及用于连接所述电机与所述导轨的传动机构，所述电机通过所述传动机构带动所述导轨转动。通过电机经由传动机构驱动导轨旋转，效率更高。
13.在一些实施例中，所述传动机构包括与所述电机连接的齿轮、以及与所述齿轮啮合连接的齿圈，所述齿圈设置在所述导轨或所述支撑座的周向边缘，所述齿轮带动齿圈旋转从而带动所述支撑座旋转。齿轮齿圈配合传动，传动精度高。
14.在一些实施例中，所述传动机构还包括与所述电机的输出轴连接的减速器、以及与所述减速器输出轴连接的齿轮组或带轮组，所述减速器通过带轮组或齿轮组将电机输出的扭矩传递至所述齿轮。通过减速器将电机的转速降低，再通过齿轮组或带轮组将电机的动力转向输出，可以优化旋转装置的空间布局，使旋转装置的结构更紧凑。
15.在一些实施例中，所述支撑座上设有夹持装置，所述夹持装置与所述传动机构分别设置在所述支撑座的方向相反的两侧，所述传动机构与所述导轨设置在支撑座的同侧。与夹持装置和传动机构设置在支撑座同侧相比，将夹持装置和传动机构设置在支撑座两侧能避免夹持装置的附件(例如与用于驱动夹持装置的夹爪运动的电机连接的导线)与旋转装置干涉，从而避免夹持装置的导线与传动机构的齿轮、带轮组等绞缠在一起。此外，分布在不同侧还有助于使整体结构紧凑，减小旋转装置体积。
16.另一方面，本实用新型实施例提供一种医疗设备，所述医疗设备包括所述旋转装置。所述医疗设备具有的有益效果可参考前述旋转装置的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型第一实施例的医疗设备的立体示意图；
19.图2为图1所示医疗设备的支撑座和旋转装置的爆炸示意图；
20.图3为图2中所示的旋转装置的驱动机构的立体示意图；
21.图4为图2所示的旋转装置的引导件与设于支撑座上的环形导轨的配合示意图；
22.图5为图4所示的导轨与引导件的配合示意图；
23.图6为图5所示导轨与引导件的局部剖视图；
24.图7为本实用新型第二实施例的医疗设备的支撑座和旋转装置的导轨的配合示意图。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
28.参考图1，本实用新型第一实施例的医疗设备包括推进装置10、可移动的设置在推进装置10上的旋转装置20、可转动地设在旋转装置20上的夹持装置30、固定在推进装置10上的保持装置40、以及固定在推进装置10上的固定装置50。
29.所述旋转装置20用于旋转所述夹持装置30。所述夹持装置30用于夹目标物60(例如导丝或导管)，所述保持装置40也用于夹持标物60，目标物60适于沿其递送方向依次穿过夹持装置30和保持装置40，在保持装置40和夹持装置30交替夹持的情况下，夹持装置30相对推进装置10的运动，实现目标物60的递送。
30.所述固定装置50用于固定套设在目标物60上的另一目标物(例如导管)。在设置固定装置50的情况下，所述目标物60适于沿其递送方向依次穿过夹持装置30、保持装置40以及固定装置50。本实施例的医疗设备特别适用于介入手术。
31.参考图2至图4，本实施例中，所述旋转装置20包括机架24、与所述机架24转动连接的支撑座26以及设于机架24上的用于驱动所述支撑座26转动的驱动机构21，其中夹持装置30设于支撑座26内。
32.所述机架24上设有引导件242，所述支撑座26上设有导轨22，所述引导件242布置在导轨22的边缘并与导轨22滑动连接。与现有技术中采用摩擦轮、夹板等结构模拟手指捻揉、旋转导丝的旋转装置相比，本实施例的旋转装置20经由导轨22旋转支撑座26，进而旋转夹持于夹持装置30的目标物60。换言之，本实施例中对目标物60的旋转是通过旋转装置20实现的，而对目标物60的夹持是通过夹持装置30实现的，通过彼此独立的旋转装置20和夹
持装置30分别实现对目标物60的旋转和夹持，有效减少了现有技术中通过同一装置对目标物同时进行旋转和夹持(例如前述的模拟手指捻揉的装置)导致的目标物打滑等问题。特别地，导轨22与引导件242滑动连接，使得导轨22通过引导件242限定其运动路径，使导轨22沿其固定的运动路径转动而不发生偏移，进一步降低了目标物60(例如导丝)打滑的风险，目标物60旋转过程稳定、旋转角度精确。
33.本实施例中，所述支撑座26大致呈圆柱体状，包括圆形板状的连接架261和中空圆柱体状的外壳262，其中连接架261与外壳262的一端固定连接以共同围合形成用于收容夹持装置30的空腔，导轨22固定在连接架261的周缘并背离外壳262，且导轨22和夹持装置30分别位于连接架261的两相对侧。优选地，所述连接架261上设有一第一开口263，第一开口263由小扇形和大扇形组成，其中小扇形以连接架261的中心为圆心，大扇形自该小扇形的两端分别延伸至连接架261的边缘，所述导轨22避开所述第一开口263设计，且导轨22的旋转中心与连接架261的中心重合。相应地，所述外壳262上设有与第一开口263对准并连通的第二开口264，第二开口264的形状与第一开口263一致。第一开口263和第二开口264共同形成一开口300，通过开口300可以快速拆装目标物60(例如导丝)，无需人为穿引，尤其是在手术机器人发生故障的情况下，避免因拆装繁琐影响手术效果的问题。可以理解地，在其他实施例中，第一开口263和第二开口264也可以呈其他形状，例如v形、y形等。
34.本实施例中，所述导轨22呈圆弧形，所述导轨22的旋转中心即为该圆弧形的圆心，且所述圆心位于所述开口300内。本实施例中，所述导轨22的延伸角度为优角。圆弧形的导轨22使得支撑座26的旋转中心位置确定，旋转稳定。
35.本实施例中，所述夹持装置30具有至少两个夹爪31。所述至少两个夹爪31具有夹持状态和开放状态。在夹持状态下，至少两个夹爪31夹持目标物60。在开放状态下，至少两个夹爪31之间形成一入口32(如图4所示)，入口32与开口300至少部分重合，使得目标物60可以从入口32经由开口300取出，或者可以经由开口300和入口32放置于至少两个夹爪31之间以进行夹持。优选地，至少两个夹爪31的夹持中心与支撑座26的旋转中心同心，以避免旋转时目标物发生弯折、扭曲。
36.优选地，所述驱动机构21包括电机210和用于连接所述电机210和所述导轨22的传动机构，所述电机210通过所述传动机构带动所述导轨22转动。所述传动机构包括由所述电机210的输出轴驱动转动的齿轮211、以及设在所述导轨22的外边缘的齿圈221。所述齿轮211与所述齿圈221啮合连接。驱动机构工作时，电机210驱动齿轮211旋转，齿轮211通过齿圈221驱动导轨22旋转，进而驱动支撑座26、夹持装置30及其上的目标物60旋转。通过齿圈221和齿轮211的啮合连接，使得目标物60的旋转角度更加精确。可以理解地，在其他实施例中，齿圈221也可以设于其他位置，只要设于导轨22或支撑座26的周向边缘即可。
37.优选地，本实施例中，所述传动机构还包括与所述电机210的输出轴连接的减速器212、以及与所述减速器212的输出端连接的带轮组213。所述齿轮211与所述带轮组213的输出端连接。通过减速器212将电机210的转速降低，再通过带轮组213将电机210的动力转向输出，可以优化旋转装置20的空间布局，使旋转装置20的结构更紧凑。可选地，所述带轮组213也可以采用齿轮组替代。如图3所示，本实施例的带轮组213包括与减速器212的输出端连接的主动轮214、与齿轮211连接的从动轮215以及连接于主动轮214和从动轮215之间的传送带216。
38.本实施例中，所述机架24包括大致方形的中空壳体231、固定连接于所述中空壳体231的底部的底板232、以及固定连接于所述底板232上的支撑板233。所述支撑座26部分收容于所述中空壳体231内。所述带轮组213安装于所述支撑板233的一侧，所述电机210、减速器212以及齿轮211安装于所述支撑板233的另一侧。
39.优选地，所述夹持装置30与所述传动机构分别设置在支撑座26的方向相反的两侧，且传动机构与导轨22布置在支撑座26的同侧。这样设计的原因在于：夹持装置30连接有用于与电机连接的连接线(例如导线)，且夹持装置30设在旋转装置20上以便旋转装置20驱动夹持装置旋转30，因此将这些连接线通过旋转装置穿引至夹持装置30设计更加合理，且由于旋转装置30需要旋转，因此这些连接线是有弯曲余量的线而并非是一根绷直的线；然而，旋转装置20中又设有传动机构；因此，若将夹持装置30和传动机构设在支撑座26的同侧，这些连接线将直接与传动机构接触，容易绞缠在一起，发生事故。本实施例通过将夹持装置30和传动机构设置在支撑座26的相反方向的两侧，并且传动机构设置在离连接线较远的夹持装置30的侧边，不仅避免连接线与传动机构接触，也有助于使整体结构紧凑、减小旋转装置体积。
40.如图4和图5所示，本实施例中，所述引导件242构造为轴承242。所述机架24还包括安装板241，一或多个轴承242(例如通过螺钉)固定安装在安装板241上。所述安装板241(例如通过螺钉)固定安装于所述底板232。所述一或多个轴承242支撑于导轨22的内周缘222和/或外周缘223上。轴承242摩擦系数小，可以对导轨22起到精确的限位和导向的作用，摩擦系数小，从而可以提高导轨22的转动稳定性和精度。优选地，导轨22的内周缘222和外周缘223上都至少设有一个轴承242，以进一步提高对导轨22的限位和导向作用。本实施例中，导轨22的内周缘222上设有两个间隔布置的上轴承242a，导轨22的外周缘223上设有两个间隔布置的下轴承242b。还优选地，两个上轴承242a和两个下轴承242b的轴心的连线呈梯形，其中两个上轴承242a分别位于中心线l(导轨22的中点与其对应的圆心o所在的连线)的两侧，两个下轴承242b位于中心线l的两侧。换言之，两个上轴承242a之间的距离小于两个下轴承242b之间的距离，且位于中心线l的同一侧一上轴承242a和一下轴承242b的轴心的连线均经过圆心o。这有助于提高轴承242对导轨22的支撑稳定性。
41.参考图5和图6，还优选地，所述导轨22的内周缘222和外周缘223上分别突出形成有一内凸缘224和外凸缘225。所述上轴承242a上形成有与内凸缘224配合的上凹槽243a。所述下轴承242b上形成有与外凸缘225配合的下凹槽243b。通过凸缘和凹槽的配合可以进一步提高轴承242对导轨22的导向和限位作用。更优地，所述内凸缘224的轴向截面呈倒置的v形，相应地，所述上凹槽243a的轴向截面也呈倒置的v形；所述外凸缘225的轴向截面呈v形，相应地，所述下凹槽243b的轴向截面也呈v形。v形或倒v形设计的凸缘和凹槽的相互配合使得导轨22仅具有一个转动自由度，导轨22的转动精度高。可以理解地，在其他实施例中，凹槽和凸缘的轴向截面也可以呈其他形状，例如u形、h形等。
42.可以理解地，在其他实施例中，也可以在导轨上形成凹槽，在轴承上形成凸缘，也同样可以实现对导轨的精确限位和导向作用。
43.还可以理解地，在其他实施例中，导轨22也可以固定在采用其他构造的夹持装置上，且/或导轨还可以采用其他构造。
44.例如，如图7所示，本实用新型第二实施例的医疗设备的支撑座330与第一实施例
中的支撑座26相比，其不再采用大致圆柱体状的构造，而是大致呈y形。不过，与第一实施例中的支撑座26类似的，本实施例的支撑座330也具有一自其周缘朝向其中心开口的开口331。目标物60适于经由开口331夹持于夹持装置或从夹持装置释放。可见，本实施例也可以快速、方便地装载和拆卸目标物60，特别是在医疗设备发生故障的情况下。
45.此外，本实施例的旋转装置的导轨322的周向延伸角度也小于360
°
，以避免导轨322影响目标物60的拆装。不过，与第一实施例中导轨22延伸角度为优角不同的是，本实施例的导轨322的延伸角度大致为180
°
。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
47.而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。