一种开合式手术器械及微创手术机器人的制作方法

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种开合式手术器械及微创手术机器人。

背景技术：

1、微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。然而，微创手术中微创器械由于受到切口大小的限制，手术操作难度大为增加，且医生在长时间手术过程中的疲劳、颤抖等动作会被放大，这成为制约微创手术技术发展的关键因素。随着机器人技术的发展，一种可以克服缺点、继承优点的微创医疗领域新技术——微创手术机器人技术应运而生。

2、在机器人辅助微创外科手术过程中，通常通过套管建立专用通道，医生借助细长的微创手术器械进入该专用通道内，从而在人体腹腔内实施手术操作任务。微创手术器械中，具有夹持功能的手术器械，例如持针钳，是必不可少且使用较为频繁的一种手术器械。

3、现有技术中，如公开号为cn112043389a的中国发明专利申请中，公开了一种具有夹持功能的手术器械，其手术器械的末端执行器包括第一支架、第二支架以及开合部，第一支架安装在第一支架上，开合部安装在第二支架上，手术器械还包括用于操纵所述末端执行器的开合、偏航以及俯仰运动的第一对缆绳和第二对缆绳，用于引导第一对缆绳和第二对缆绳的两滑轮组都设置在第一支架上。

4、但上述中一种具有夹持功能的手术器械的发明中，两侧的钢丝绳151a和151b(实质为一根钢丝绳)经过两侧的导轮时方向是相同的，这样在器械末端绕aa’轴运动时，两侧的钢丝绳同时伸长或缩短，钢丝绳的运动长度不能保持恒定，需要另外设置复杂的解耦结构进行配合，从而让该专利中的运动可靠性较低，影响手术效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在需要复杂的机构配合使用而导致运动可靠性低的缺点，而提出的一种开合式手术器械。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种开合式手术器械，包括：

4、腕部支架，所述腕部支架设置于一支撑轴上；

5、掌部支架，所述掌部支架的一端与所述腕部支架转动连接；

6、指部开合组件，所述指部开合组件转动设置在所述掌部支架的另一端，所述指部开合组件包括：第一开合部和第二开合部；

7、其中，所述第一开合部和第二开合相对转动设置，以实现两者之间开合运动；

8、操控组件，包括指部操作部；所述指部操作部与指部开合组件相连；

9、两组导轮组件，两组所述导轮组件中心对称设置于所述掌部支架两侧且以所述掌部支架的中轴线为对称中心。

10、可选的，所述导轮组件包括：第一导轮组和第二导轮组；

11、其中，所述第一导轮组设置在所述掌部支架上，所述第二导轮组与所述掌部支架和所述腕部支架的转动处同轴，且所述第一导轮组和所述第二导轮组之间设置有横向间距；

12、所述指部操作部绕设在所述第一导轮组和第二导轮组，以实现通过所述导轮组件对所述指部操作部进行动作支持；

13、其中，位于所述掌部支架两侧的所述指部操作部绕设路径以所述掌部支架的中轴线为中心对称设置，且所述指部操作部仅与所述第一导轮组和第二导轮组的单侧接触，以实现所述指部操作部上的运动范围相同，即长度恒定。

14、可选的，所述第二导轮组包括两个导轮，两个所述导轮同轴；所述第一导轮组包括：

15、第一导向轮，所述第一导向轮通过一第一导向轴设置在所述掌部支架一侧；

16、第二导向轮，所述第二导向轮通过一第二导向轴设置在所述掌部支架一侧，且所述第二导向轮设置在所述第一导向轮与所述掌部支架之间；

17、其中，所述第一导向轴偏心设置在所述第二导向轴上，即所述第一导向轮和第二导向轮之间在同一直线上轴心错开设置。

18、可选的，所述掌部支架上相对设置有支撑耳片，所述第一开合部和第二开合部设置在所述支撑耳片之间；

19、所述第一开合部和第二开合部为相同结构；所述第一开合部包括：

20、开合座，所述开合座呈圆盘状，所述开合座设置在所述两个支撑耳片之间，且与一个所述支撑耳片转动相连；

21、开合嘴，所述开合嘴设置在所述开合座的外周上；

22、第一容纳孔，所述第一容纳孔设置在所述开合座上，且所述第一容纳孔沿所述开合座的周向设置，所述第一容纳孔与所述指部操作部固定相连；

23、其中，所述第一开合部和所述第二开合部上的两个所述开合座同轴转动相连，且两个所述第一容纳孔相对设置。

24、可选的，所述指部操作部包括第一牵引绳和第二牵引绳；

25、其中，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳上均套设有连接夹套，两个所述连接夹套分别与两个所述第一容纳孔过盈配合；

26、其中，所述第一容纳孔为矩形通孔。

27、可选的，所述第一牵引绳以所述连接夹套为中心对称设置在所述第一容纳孔处，且所述第一牵引绳的两端分别经所述第一导向轮绕设在一个所述导轮上；

28、所述第二牵引绳以所述连接夹套为中心对称设置在所述第一容纳孔处，且所述第二牵引绳的两端分别经过第一导向轮绕设在另一个所述导轮上。

29、可选的，所述操控组件还包括：掌部操作部；

30、所述掌部支架上设置有第二容纳孔，所述第二容纳孔沿所述掌部支架和所述腕部支架的转动点周向设置，所述第二容纳孔与所述掌部操作部相连。

31、可选的，所述掌部支架上还设置有导向槽，所述掌部操作部经所述导向槽与所述第二容纳孔固定相连；

32、其中，所述第二容纳孔为阶梯形孔，所述导向槽与所述阶梯形孔中的小孔相连通。

33、可选的，所述第二容纳孔设置为两个，两个所述第二容纳孔同周向设置，且两个所述第二容纳孔沿所述掌部支架的中轴线中心对称设置；

34、其中，所述掌部操作部分别与两个所述第二容纳孔固定相连。

35、一种微创手术机器人，采用了上述中一种开合式手术器械，还包括主控台和从操作设备，所述主控台与所述从操作设置电性连接，所述从操作设备与所述开合式手术器械相连。

36、本发明至少具备以下有益效果：

37、本发明在实施例中提供了指部操作部和腕部操作部，以及导轮组件，让指部操作部对指部开合组件进行调整开合位置。通过导轮组件中第一导轮组和第二导轮组分别对指部开合组件上第一开合部和第二开合部进行动作支持，同时由于两组导轮组件中心对称设置在掌部支架两侧，而指部操作部在两侧是反向地绕设在两组导轮组件上的，如此可以保证在各个自由度运动时，指部操作部上的长度始终都是恒定的，从而不需要另外设置解耦机构。因此解决现有技术中需要另外设置复杂的解耦结构进行配合的技术问题。有效地提高了各器械间的运动可靠性。

技术特征：

1.一种开合式手术器械，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述开合座的连接相对面与开合嘴的夹合相对面为非平行面，两个开合嘴的夹合面相对应且可相触夹合，开合嘴的下部在开合座的轴向方向上突出于开合座；开合嘴的下部与开合座上方相对的位置设置有弧形过渡部。

3.根据权利要求2所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述弧形过渡部的连续边形成的夹角均为钝角。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种开合式手术器械，其特征在于，还包括腕部支架和掌部支架，所述腕部支架设置于一支撑轴上，所述掌部支架的一端与所述腕部支架转动连接，所述指部开合组件转动设置在所述掌部支架的另一端；所述掌部支架两侧且以所述掌部支架的中轴线为对称中心分别设有导轮组件。

5.根据权利要求4所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述掌部支架上相对设置有支撑耳片，所述第一开合部和第二开合部设置在所述支撑耳片之间；

6.根据权利要求4所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述导轮组件包括：第一导轮组和第二导轮组；

7.根据权利要求6所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述第二导轮组包括两个导轮，两个所述导轮同轴；所述第一导轮组包括：

8.根据权利要求5至7任一项所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述指部操作部包括第一牵引绳和第二牵引绳；

9.根据权利要求8所述的一种开合式手术器械，其特征在于，所述第一牵引绳以所述连接夹套为中心对称设置在第一容纳孔处，且所述第一牵引绳的两端分别经第一导向轮绕设在一个所述导轮上；

10.一种微创手术机器人，其特征在于，采用了权利要求1-9中任一项所述的一种开合式手术器械，还包括主控台和从操作设备，所述主控台与所述从操作设置电性连接，所述从操作设备与所述开合式手术器械相连。

技术总结
本发明公开了一种开合式手术器械，包括：腕部支架；掌部支架；指部开合组件，所述指部开合组件转动设置在所述掌部支架的另一端，所述指部开合组件包括：第一开合部和第二开合部；操控组件，包括指部操作部；两组导轮组件。本发明让指部操作部对指部开合组件进行调整开合位置。通过导轮组件中第一导轮组和第二导轮组分别对指部开合组件上第一开合部和第二开合部进行动作支持，同时由于两组导轮组件中心对称设置在掌部支架两侧，而指部操作部在两侧是反向地绕设在两组导轮组件上的，如此可以保证在各个自由度运动时，指部操作部上的长度始终都是恒定的，从而不需要另外设置解耦机构。有效地提高了各器械间的运动可靠性。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：常州唯精医疗机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15