[发明专利]一种基于杆传动的手持式手术机器人

说明书

本发明涉及一种基于杆传动的手持式手术机器人，包括手持部，手持部内部设有驱动机构，手持部通过刚性管连接夹持器，刚性管上设有快换机构，手持部设有扳机和按钮；夹持器位于刚性管远离手持部的一端，夹持器通过夹持连杆组件与夹持杆连接，其中一组驱动机构带动第二夹持杆沿自身轴线实现往复直线运动，经第一夹持杆、快换机构和夹持杆带动夹持连杆组件实现夹持器动作；另一组驱动机构带动第二偏摆杆沿自身轴线实现往复直线运动，经第一偏摆杆、快换机构和偏摆杆带动夹持器实现偏摆运动；刚性管与手持部连接处设置有拨轮，拨轮通过内部的转动机构带动夹持器沿自身轴线旋转。集成三种功能，完成器械末端执行器的转动、偏摆和夹持机构的开合。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种基于杆传动的手持式手术机器人。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

相较于传统微创手术或开放手术，微创手术机器人能够大大减小手术创口、缩短术后恢复时间、减少术后并发症；于此同时还能够提高手术的精准性和稳定性、降低医生的疲惫感、消除人手在进行精准操作时无法避免的震颤。

目前已有的手持式电控手术器械在功能实现、人机交互、外形及内部结构合理性设计、力反馈等方面仍存在很多问题：使用者在进行手术操作时手腕较难保持顺直状态，掌部组织承受压力，存在静态施力的现象；人手控制按键设计不合理，手部肌肉容易发生疲劳，影响手术操作的安全性，且较难实现单手操作；驱动末端执行器实现自转、夹持和偏摆运动的机构较难实现自锁性,不能使手术器械在手术过程中保持合理的位姿进行手术操作；同时灵活度较低，一般只有2-3个自由度,对于复杂微创手术操作来说具有一定的难度，器械间容易发生碰撞，各种器械之间产生干涉，并且在操作中还会容易因为手术器械的移动对病人二次伤害，给患者带来不必要的痛苦。

同时，现有的手术机器人价格昂贵，其中达芬奇手术机器人国内售价在2000万元左右，同时机器人的“机械臂”只能使用十次，而每次手术需要3-4条机械臂，每条机械臂的更换成本接近两万元，单次手术费用高，目前较难普及。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种基于杆传动的手持式手术机器人，在控制手柄上集成三种功能，可以完成器械末端执行器的转动、偏摆和夹持机构的自由开合，进而支持微创手术的操作，使末端夹持机构在受限的手术空间内完成多种精确的手术操作，还利用快换结构，可以方便快速的实现末端执行器的快换操作。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种基于杆传动的手持式手术机器人，包括手持部，手持部内部设有至少两组驱动机构，手持部通过刚性管连接夹持器，刚性管上设有快换机构，手持部设有扳机和按键；

夹持器位于刚性管远离手持部的一端，夹持器通过夹持连杆组件与夹持杆连接，其中一组驱动机构带动第二夹持杆沿自身轴线实现往复直线运动，经第一夹持杆、快换机构和夹持杆带动夹持连杆组件实现夹持器的夹持运动；

夹持器具有偏摆转轴，另一组驱动机构带动第二偏摆杆沿自身轴线实现往复直线运动，经第一偏摆杆、快换机构和偏摆杆带动夹持器沿偏摆转轴实现偏摆运动；

刚性管与手持部连接处设置有拨轮，拨轮套接刚性管的外部，拨轮内部设有转动机构，拨轮通过转动机构带动夹持器沿自身轴线旋转。

夹持器包括连接在末端连接架上的至少两组持针器夹片，夹持转轴连接在末端连接架上，末端连接架设有夹持连杆组件，夹持连杆组件连接夹持杆；夹持杆沿自身轴线方向往复直线运动，通过夹持连杆组件带动两组持针器夹片沿夹持转轴的轴线张开或闭合实现夹持器动作。

快换机构包括位于刚性管上的管道后端和管道前端，管道前端靠近手持部，管道后端靠近夹持器，管道后端与管道前端形成可拆卸连接的管道连接端。