[发明专利]一种驱动丝锁紧的柔性机械臂及内窥镜

说明书

本发明涉及一种驱动丝锁紧的柔性机械臂及内窥镜，属于医疗器械技术领域。该柔性机械臂包括通过驱动丝和锁紧丝依次串联在一起的起始关节盘、中间关节盘以及末端关节盘，中间关节盘的中心设有两个相交的第一水平梁和第二水平梁，驱动丝孔分别设置在第一水平梁和第二水平梁的两端，所述中间关节盘上在驱动丝孔靠近关节盘边缘的一侧设有静锁块，在所述第一水平梁和第二水平梁设有动锁块，锁紧丝上连接锥形件，锁紧丝拉动时候能够通过锥形件驱动动锁块沿着水平梁滑动与静锁块靠近从而将驱动丝夹紧进入将机械臂锁紧。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体是涉及一种驱动丝锁紧的柔性机械臂及内窥镜。

背景技术

经自然腔道的手术是微创手术概念的进一步发展，内窥镜通过人体消化道、尿道或阴道等自然腔道进入体内，手术工具通过内窥镜的器械通道抵达病变部位，在内窥镜影像的反馈下，应用手术工具实施肿瘤切除、黏膜剥离及活检取样等操作。当前应用较为成熟的是美国USGI公司开发的“ShapeLock”技术，通过增加驱动丝拉力增大各个单元模块件的摩擦力形成形状锁定，但连续体形状改变同样需要通过驱动丝的拉力改变实现，关节间过大的摩擦力增加了连续体操作的难度。虽然应用颗粒阻塞技术实现的连续体变刚度，因其内部需要填充固体颗粒，造成体积过大无法应用于自然腔道手术环境。

现有专利公开了一种柔性机械臂可无需使用填充固体颗粒技术，专利号CN206913146u，该机械臂包括了起始关节盘、中间连接盘和末端连接盘，其中中间连接盘和末端连接盘通过驱动丝和锁紧丝相连接，通过拉动驱动丝实现中间连接盘的转动实现该机械臂的角度调整，锁紧丝穿过中间连接盘和末端连接盘的中心，该锁紧丝上连接多个滑动斜齿轮，其中中间连接盘的中心圆周方向上设有多个不完全齿轮，这些不完全齿轮均与滑动斜齿轮啮合，这样通过拉动锁紧丝带动滑动斜齿轮移动的时候，通过不完全齿轮的转动实现驱动丝与中间连接盘的锁紧，进而实现该机械臂在某个旋转角度下的固定，但发明人发现这种通过锁紧驱动丝的机构复杂，需要滑动斜齿轮和不完全齿轮滑动配合才能实现，这两个齿配合精度高，且加工复杂、装配较难。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种驱动丝锁紧的柔性机械臂及内窥镜。

本发明实施例提供了一种驱动丝锁紧的柔性机械臂，包括通过驱动丝和锁紧丝依次串联在一起的起始关节盘、中间关节盘以及末端关节盘，中间关节盘的中心设有两个相交的第一水平梁和第二水平梁，驱动丝孔分别设置在第一水平梁和第二水平梁的两端，所述中间关节盘上在驱动丝孔靠近关节盘边缘的一侧设有静锁块，在所述第一水平梁和第二水平梁设有动锁块，锁紧丝上连接锥形件，锁紧丝拉动时候能够通过锥形件驱动动锁块沿着水平梁滑动与静锁块靠近从而将驱动丝夹紧进入将机械臂锁紧。

进一步地，中间关节盘的两侧均分别设有一对上耳板和一对下耳板，两个上耳板以及两个下耳板的中心的连接线均为第一水平梁和第二水平梁的角平分线，两个下耳板之间的距离大于两个上耳板之间的距离，上耳板的外侧面上设有圆形凸台，下耳板设有与所述圆形凸台半径相同的半圆形卡槽，所述半圆形卡槽能够卡入所述圆形凸台上。

进一步地，两个上耳板的中心的连接线与两个下耳板的中心的连接线相互垂直。

进一步地，中间关节盘一侧中心设有圆柱，所述圆柱上设有供锁紧丝穿过的贯通中心孔所述圆柱与上耳板圆形凸台的圆心高度相同。

进一步地，所述锥形件与动锁块通过锥形面相贴合，所述锥形件在锁紧丝的牵引下沿着背离关节平面的方向移动从而挤压动锁块移动。

进一步地，第一水平梁和第二水平梁上均设有固定螺钉，所述滑块上设有滑动槽，所述限位件设置在滑动槽内，且所述动锁块上设有所述水平梁侧壁面相贴合的贴板。

进一步地，所述限位件垂直固定在水平梁的表面，且水平梁上设有连接固定螺钉的固定孔。

进一步地，第一水平梁和第二水平梁相互垂直。