具有末端自转功能的微创手术器械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微创手术器械，特别涉及一种微创手术机器人用的手术器械。
【背景技术】
[0002]微创手术是指医生利用腹、胸腔镜等现代医疗设备以及配套器械进行的手术操作，微创外科技术的衍生对推动人类发展和文明进步做出了重要贡献，已成为21世纪全球外科领域的主旋律。与开口手术相比，微创手术具有创伤小、出血少、恢复快等诸多优点，在临床手术中已得到了越来越广泛的应用。近年来，随着科学技术的发展以及医学需求的提高，用于辅助实现微创手术的微创手术机器人应运而生并得到了迅速发展，它是集图像系统、控制系统、机构系统等三大系统于一体的现代化医疗设备。微创机器人的出现克服了传统微创技术的许多缺点，具有安全可靠、操作灵活等优点，还具有实施远程微创手术的潜力。目前，微创机器人已在泌尿外科、心脏外科、普通外科、妇产科和儿科等领域得到推广应用。
[0003]在机器人辅助微创手术过程中，手术器械是唯一直接接触患者病变组织的执行机构，而机器人其它组成部分都是为配合器械运动而设计产生的，因此，对微创手术机器人而言，降低手术执行难度，提高可操作舒适性的根本方法就是开发一套好用实用的微创手术器械。现已问世的机器人手术器械多存在结构复杂、灵活性低等缺点，因此，提供一种灵活性高且简单适用的微创手术器械对于填补该领域的空白，并在降低微创医生的劳动强度，保证微创手术质量方面具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种灵活性高、结构简单、可操作性好的具有末端自转功能的微创手术器械。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]本发明的具有末端自转功能的微创手术器械，它包括器械末端和器械盒，所述的器械末端包括用以实现器械的开合自由度的开合组件，所述的开合组件包括左、右开合钳，所述的左、右开合钳通过支撑轴转动安装在末端自转座上，所述的末端自转座旋转的安装在偏转基座上，所述的末端自转座与偏转基座共轴线，所述的末端自转座与旋转驱动装置相连并且在旋转驱动装置的带动下转动以实现器械的末端自转自由度，偏转轮固定在偏转基座上，所述的偏转轮的转轴的轴线与偏转基座的轴线垂直设置，末端支撑的前端通过偏转轮的转轴转动的连接在偏转基座上以实现器械的偏转自由度，所述的转轴的轴线与末端自转座的回转轴线垂直，所述的支撑轴与转轴的轴线以及末端自转座的回转轴线均垂直，连接长轴的前端与末端支撑固定相连，连接长轴的后端与器械盒的回转轴固定相连，在所述的器械盒中设置有开合传动装置、末端自转传动装置、偏转传动装置以及回转传动装置，钢丝绳I一端与拉伸基座固定相连并且另一端穿过连接长轴的轴孔并经导向组件与开合传动装置相连，拉伸基座与左、右开合钳滑动连接，所述的拉伸基座与拉伸滑动轴固定连接，在所述的末端自转座的侧壁上沿回转轴线方向开设有导向槽，在左开合钳或者右开合钳上开有斜向槽，拉伸滑动轴一端插在导向槽和斜向槽内，所述的拉伸滑动轴能够在钢丝绳I的拉动下在导向槽和斜向槽内滑动以带动左、右开合钳开合，复力弹簧一端与拉伸基座连接并且另一端与末端自转座连接，所述的末端自转自由度传动装置与旋转驱动装置相连以向旋转驱动装置输出转动驱动力，钢丝绳IV利用中间结点固定并旋绕在偏转轮上，其两端通过连接长轴并经导向组件导向后旋绕并固定在偏转传动装置上，钢丝绳V的一端固定并正向旋绕在回转轴的丝槽中，另一端正向旋紧在回转传动装置的固丝机构上；钢丝绳VI的一端反向固定并旋绕在回转轴的丝槽中，另一端反向旋紧在回转传动装置的固丝机构上，所述的回转轴在回转传动装置的驱动下作回转运动实现器械的回转自由度。
[0007]与现有技术相比，本发明提供的具有末端自转功能的微创手术器械具有以下有益效果:
[0008]1.本发明的具有末端自转功能的微创手术器械面向机器人微创手术使用，可以填补在微创手术机器人领域无该类产品的空白。
[0009]2.本发明的具有末端自转功能的微创手术器械采用新型四自由度布局形式，除具有较高的灵活性外，还可有效降低机器人缝合、打结等手术操作的难度。
[0010]3.本发明的具有末端自转功能的微创手术器械开合机构引入复力弹簧，减少了传动丝的节点数量，有利于简化器械复杂程度和减小结构尺寸。
[0011]4.本发明的具有末端自转功能的微创手术器械采用远距离闭环钢丝绳传动形式，解决器械在狭小空间中有效传动的问题。
[0012]5.本发明的具有末端自转功能的微创手术器械面向腹腔镜领域的微创手术，可满足不同医院条件的要求，具有向其它医疗领域扩展的潜力。
【附图说明】
[0013]图1为本发明微创手术器械的整体结构示意图；
[0014]图2为本发明微创手术器械的器械末端结构示意图；
[0015]图3-1为本发明微创手术器械的开合组件结构示意图；
[0016]图3-2为本发明微创手术器械的开合组件传动示意图；
[0017]图4-1为本发明微创手术器械的末端自转结构示意图；
[0018]图4-2为本发明微创手术器械的末端自转传动示意图；
[0019]图5-1为本发明微创手术器械的末端自转结构另一种实现方式的结构示意图；
[0020]图5-2为本发明微创手术器械的末端自转结构另一种实现方式的传动示意图；
[0021]图6-1为本发明微创手术器械的末端自转结构另一种实现方式的结构示意图；
[0022]图6-2为本发明微创手术器械的末端自转结构另一种实现方式的传动示意图；
[0023]图7为本发明微创手术器械的偏转结构示意图；
[0024]图8为本发明微创手术器械的器械盒传动结构示意图；
[0025]图9为本发明微创手术器械丝传动原理示意图；
[0026]图10为本发明微创手术器械的手术操作示意图。
[0027]其中:
[0028]1-器械末端2 -器械盒3 -连接长轴
[0029]1-1-开合组件1-2-末端自转座1-3-偏转基座1_4_导向轮
[0030]1-5-偏转轮1-6-末端支撑
[0031]101-左开合钳102-右开合钳103-支撑轴104-拉伸滑动轴
[0032]105-钢丝绳I 106-拉伸基座107-复力弹簧108-钢丝绳II
[0033]109-钢丝绳III 110-弧形销轴111-钢丝绳IV 112-钢丝绳V
[0034]113 -钢丝绳VI 114-腹腔体表115-末端自转轴线116-缝合针117-组织切口
[0035]202 -锥齿轮I 203 -钢丝绳VI 204 -传动轮
[0036]205 -锥齿轮II 207 -大导向轮208 -小导向轮
[0037]2-1-开合传动装置2-2-末端自转传动装置2-3-偏转传动装置2_4_回转传动装置2-5-回转轴2-6-导向组件
[0038]K1-开合自由度R2-末端自转自由度R3-偏转自由度R4-回转自由度
[0039]P1-拉伸闭合方向P2-复力张开方向T1-正向拉伸方向T2-反向拉伸方向
[0040]S-沿轴线旋转运动
【具体实施方式】
[0041]下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。
[0042]本发明的具有末端自转功能的微创手术器械，它包括器械末端1和器械盒2，所述的器械末端包括用以实现器械的开合自由度K1的开合组件