一種用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構的製作方法

2023-04-24 04:02:07

本實用新型涉及醫療器械技術領域，具體而言，涉及一種用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構。

背景技術：

微創手術是一種主要透過內窺鏡及各種顯像技術而使外科醫生在無需對患者造成巨大傷口的情況下施行手術。早期的微創手術專指腹腔鏡手術，因為當時只有開腹手術能夠用微創手術所取代。由於微創手術的傷口很小，且康復周期短，因此受到人們的青睞，現在微創手術技術普及已廣泛的應用於各種手術中。

微創手術時首先在病患的腹壁上開設幾個小孔，然後放入剪刀、鉗子等手術器械，對病變的組織進行鉗夾、切割、縫合、打結等一系列操作。然而現有手術器械的自由度有限，通常不具備俯仰和偏擺自由度，比較笨拙，靈巧度差，嚴重影響了手術的質量與精度。因此，針對現有技術中存在的問題予以改進。

為解決上述技術問題，申請號為CN201420805476.8的實用新型公開了一種用於微創手術的多自由度手術器械，包括手持部分、與所述手持部分固定連接的動力驅動部分、與所述動力驅動部分固定連接的細連杆、與所述細連杆連接的末端執行部分、控制所述動力驅動部分運動的控制系統，其中，所述手持部分和動力驅動部分均通過線路與所述控制系統相連，所述手持部分的運動會帶動關節處編碼器的運動，編碼器採集相應關節的運動信息，然後將其反饋給所述控制系統，所述動力驅動部分接收所述控制系統的信號後驅動所述末端執行部分完成俯仰、偏擺和夾持動作。上述實用新型具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉四個自由度，具有較高的靈巧度，能夠有效提高手術質量和效率，結構小巧緊湊。

上述用於微創手術的多自由度手術器械可以實現微創腹腔外科手術常用的分離、切割、止血、縫合等基本動作，能夠實現膽囊切除、腎切除等腹腔典型手術。

在腹腔鏡手術時，需要在腹腔鏡手術機器人器械(即上述多自由度手術器械)和器械底座之間找到一個合適的連接機構，這種連接機構需要同時具有四個特點：第一，連接機構能夠傳遞扭矩；第二，連接機構能夠做伸縮上下移動；第三，考慮到做手術時需用一次性的隔菌板，連接機構能方便拆卸；第四，考慮到空間和重量的問題，連接機構應該輕便可靠。

然而，醫務工作者在將腹腔鏡手術機器人器械通過連接機構安裝至器械底座上時，腹腔鏡手術機器人器械會對連接機構和器械底座產生一定的衝擊，此種衝擊會有損腹腔鏡手術機器人器械和器械底座。

技術實現要素：

本實用新型所解決的技術問題：腹腔鏡手術時，腹腔鏡手術機器人器械安裝至器械底座上所產生的衝擊有損腹腔鏡手術機器人器械和器械底座。

為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案：

一種用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構，包括電機、與電機轉軸聯接的彈性體、與彈性體連接的隔菌板、與隔菌板連接的輪軸；所述電機安裝在器械底座上，所述輪軸安裝在腹腔鏡手術機器人器械上；

所述彈性體包括下蓋、一組鉸接組件、上蓋、伸縮彈簧；所述一組鉸接組件中每一鉸接組件的底端均鉸接在下蓋上，一組鉸接組件中每一鉸接組件的頂端均鉸接在上蓋上，所述伸縮彈簧的底端連接在下蓋的中央處，伸縮彈簧的頂端連接在上蓋的中央處；所述下蓋與電機轉軸固定連接，所述上蓋與隔菌板連接。

按上述技術方案，腹腔鏡手術機器人器械安裝至器械底座的工作流程如下：

第一，電機安裝在器械底座上，彈性體與電機聯接，具體地，下蓋與電機的轉軸固定連接。

第二，隔菌板安裝在彈性體上，具體地，隔菌板安裝在彈性體的上蓋上。

第三，輪軸安裝在隔菌板上，腹腔鏡手術機器人器械與輪軸連接。

通過上述技術方案，當腹腔鏡手術機器人器械及與其連接的輪軸安裝至隔菌板上時，腹腔鏡手術機器人器械會對器械底座及其上的連接機構產生一定的衝擊，本實用新型所述的彈性體中的伸縮彈簧和一組鉸接組件的配合可對上述衝擊進行緩衝，以免上述衝擊對腹腔鏡手術機器人器械和器械底座產生損傷。其中，一組鉸接組件除與伸縮彈簧配合以緩衝上述衝擊外，還可使腹腔鏡手術機器人器械在工作中能夠做伸縮上下移動，而且，一組鉸接組件的設置可使電機輸出的扭矩準確而穩定地經連接機構而輸送給腹腔鏡手術機器人器械。

作為本實用新型對彈性體的一種說明，彈性體中，所述一組鉸接組件中每一鉸接組件均包括上鉸接件、下鉸接件、鉸接上鉸接件和下鉸接件的短銷軸、鉸接上鉸接件和上蓋的第一長銷軸、鉸接下鉸接件和下蓋的第二長銷軸。

作為本實用新型對彈性體的一種說明，彈性體中，所述上蓋設有多個上鉸接座，所述下蓋設有多個下鉸接座，所述上鉸接座的數量等於下鉸接座的數量等於一組鉸接組件中鉸接組件的數量；所述第一長銷軸鉸接上鉸接件和上鉸接座，所述第二長銷軸鉸接下鉸接件和下鉸接座。

作為本實用新型對彈性體的一種說明，彈性體中，所述上蓋和下蓋均呈盤形，上蓋的中心線與下蓋的中心線位於同一直線上，所述一組鉸接組件包括沿上蓋或下蓋的圓周向均勻分布的三個鉸接組件。按上述說明，彈性體中的三個鉸接組件聯動，使的上蓋做伸縮往復運動時，總是保持水平。

作為本實用新型對彈性體的一種說明，彈性體中，所述下蓋上設有基座，基座呈盤形，基座的中央處開設容納伸縮彈簧底端的中心孔，基座的邊緣開設容納下鉸接件的半圓形槽口，所述下鉸接座設置在基座的邊緣上且位於半圓形槽口處。

作為本實用新型對隔菌板與彈性體和輪軸之間連接關係的一種說明，所述上蓋上設有第一定位柱和第一定位孔，所述第一定位柱位於上蓋的中央處，第一定位孔位於第一定位柱的周邊；所述輪軸的底端面上設有第二定位孔和第三定位孔，所述第二定位孔位於輪軸底端面的中央處，第三定位孔位於第二定位孔的周邊；所述隔菌板的底面上設有第二定位柱和第四定位孔，隔菌板的頂面上設有第三定位柱和第四定位柱，所述第四定位孔和第三定位柱位於隔菌板的中央處，第三定位柱中空；所述第一定位柱向上穿過第四定位孔並插入第三定位柱，所述第一定位孔與第二定位柱配合，所述第三定位柱與第二定位孔配合，所述第四定位柱與第三定位孔配合。

按上述說明，隔菌板的兩面均設有定位柱，隔菌板通過其上的定位柱與上蓋和輪軸上的定位孔連接，如此，方便隔菌板的替換，因為隔菌板主要用於手術中隔離病人創口與外界環境，以避免病人的創口受到外界細菌的感染，因此，隔菌板在手術中的使用是一次性的，不可二次使用。

基於上述對隔菌板與彈性體和輪軸之間連接關係的一種說明，所述第一定位孔的數量為三個，三個第一定位孔沿上蓋的圓周向均勻分布，但是，三個第一孔離上蓋中心的距離不等，如此，使得隔菌板與輪軸之間所對應的位置是唯一確定的。三個第一定位孔中的兩個第一定位孔呈圓形，三個第一定位孔中的一個第一定位孔採用直槽口。按上述說明，上蓋在與隔菌板對位時，直槽口使對位成功率更高。

綜上所述，本實用新型所述一種用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構具有如下技術效果：

第一，由於彈性體的上蓋通過定位孔和定位柱的配合與隔菌板連接，隔菌板亦通過定位孔和定位柱的配合與輪軸連接，且，彈性體通過三個鉸接組件連接上蓋和下蓋，因此，與下蓋固定連接的電機轉軸的扭矩可準確而穩定地傳遞至與輪軸連接的腹腔鏡手術機器人器械。

第二，彈性體通過三個鉸接組件連接上蓋和下蓋，因此，彈性體本身可做伸縮上下移動，進而使與其連接的隔菌板能做伸縮上下移動，繼而使得腹腔鏡手術機器人器械的輪軸可以準確地定位在隔菌板上，並且定位柱不會從隔菌板上的定位孔中脫離。

第三，彈性體的上蓋和下蓋之間設有伸縮彈簧，如此，在腹腔鏡手術機器人器械安裝在彈性體和隔菌板上時，伸縮彈簧可緩衝腹腔鏡手術機器人器械對器械底座的衝擊，避免腹腔鏡手術機器人器械和器械底座的損傷。

第四，本實用新型所述用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構的主體為彈性體，彈性體與隔菌板的連接以及隔菌板與輪軸的連接均採用定位孔與定位柱的配合，相比於現有技術中的達文西手術機器人所使用的連接板，本實用新型所述連接機構具有使用方便，連接可靠的優點。

第五，本實用新型所述用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構的隔板板正面設有多根與彈性體上蓋配合的定位柱，隔菌板反面設有多根與輪軸端面配合的定位柱，多根定位柱離隔菌板中心的距離不等，如此，使隔菌板與彈性體和輪軸的連接位置是唯一且確定的。其中，隔菌板中央處的空心定位柱與彈性體上蓋中央處的定位柱配合，隔菌板中央處的空心定位柱與輪軸端面中央處的定位孔配合，如此，在電機旋轉的情況下，可保證隔菌板和輪軸總是圍繞圓心做圓周運動。

第六，彈性體的一組三個鉸接組件聯動，使上蓋做伸縮上下運動時，總是保持水平。

第七，彈性體的上蓋的多個定位孔中，有採用直槽口的定位孔，如此，上蓋在與隔菌板對位時，使對位成功率更高。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

圖1為本實用新型一種用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構的結構示意圖；

圖2為圖1中彈性體20的結構示意圖；

圖3為圖1中隔菌板30的結構示意圖；

圖4為圖3中從後方觀察隔菌板30所得的結構示意圖；

圖5為圖3中從左側觀察隔菌板30所得的結構示意圖。

圖中符號說明：

10、電機；

20、彈性體；21、下蓋；22、鉸接組件；221、上鉸接件；222、下鉸接件；223、短銷軸；224、第一長銷軸；225、第二長銷軸；226、上鉸接座；227、下鉸接座；23、上蓋；231、第一定位柱；232、第一定位孔；24、伸縮彈簧；25、基座；250、半圓形槽口；

30、隔菌板；304、第四定位孔；312、第二定位柱；313、第三定位柱；314、第四定位柱；

40、輪軸。

具體實施方式

如圖1，一種用於腹腔鏡手術機器人器械的連接機構，包括電機10、與電機轉軸聯接的彈性體20、與彈性體連接的隔菌板30、與隔菌板連接的輪軸40；所述電機安裝在器械底座上，所述輪軸安裝在腹腔鏡手術機器人器械上。

結合圖1、圖2，所述彈性體20包括下蓋21、一組鉸接組件22、上蓋23、伸縮彈簧24；所述一組鉸接組件中每一鉸接組件的底端均鉸接在下蓋上，一組鉸接組件中每一鉸接組件的頂端均鉸接在上蓋上，所述伸縮彈簧的底端連接在下蓋的中央處，伸縮彈簧的頂端連接在上蓋的中央處；所述下蓋與電機轉軸固定連接，所述上蓋與隔菌板連接。

彈性體20中，所述一組鉸接組件22中每一鉸接組件均包括上鉸接件221、下鉸接件222、鉸接上鉸接件和下鉸接件的短銷軸223、鉸接上鉸接件和上蓋的第一長銷軸224、鉸接下鉸接件和下蓋的第二長銷軸225。

彈性體20中，所述上蓋23設有多個上鉸接座226，所述下蓋21設有多個下鉸接座227，所述上鉸接座的數量等於下鉸接座的數量等於一組鉸接組件22中鉸接組件的數量；所述第一長銷軸224鉸接上鉸接件221和上鉸接座，所述第二長銷軸225鉸接下鉸接件222和下鉸接座。

彈性體20中，所述上蓋23和下蓋21均呈盤形，上蓋的中心線與下蓋的中心線位於同一直線上，所述一組鉸接組件22包括沿上蓋或下蓋的圓周向均勻分布的三個鉸接組件。

彈性體20中，所述下蓋21上設有基座25，基座呈盤形，基座的中央處開設容納伸縮彈簧24底端的中心孔，基座的邊緣開設容納下鉸接件222的半圓形槽口250，所述下鉸接座227設置在基座的邊緣上且位於半圓形槽口處。

結合圖1、圖2，所述上蓋23上設有第一定位柱231和第一定位孔232，所述第一定位柱位於上蓋的中央處，第一定位孔位於第一定位柱的周邊；所述輪軸40的底端面上設有第二定位孔和第三定位孔，所述第二定位孔位於輪軸底端面的中央處，第三定位孔位於第二定位孔的周邊；參考圖3至圖5，所述隔菌板30的底面上設有第二定位柱312和第四定位孔304，隔菌板的頂面上設有第三定位柱313和第四定位柱314，所述第四定位孔和第三定位柱位於隔菌板的中央處，第三定位柱中空；所述第一定位柱向上穿過第四定位孔並插入第三定位柱，所述第一定位孔與第二定位柱配合，所述第三定位柱與第二定位孔配合，所述第四定位柱與第三定位孔配合。

上述第一定位孔232的數量為三個，三個第一定位孔沿上蓋23的圓周向均勻分布，三個第一定位孔中的兩個第一定位孔呈圓形，三個第一定位孔中的一個第一定位孔採用直槽口。

實際操作中，腹腔鏡手術機器人器械安裝至器械底座的工作流程如下：

第一，電機10安裝在器械底座上，彈性體20中的下蓋21與電機10聯接。

第二，隔菌板30通過第二定位柱312與第一定位孔232的配合及第四定位孔304與第一定位柱231的配合安裝在彈性體20的上蓋23上。

第三，輪軸40通過第二定位孔與第二定位柱312的配合及第三定位孔與第四定位柱314的配合安裝在隔菌板30上，腹腔鏡手術機器人器械與輪軸40連接。

以上內容僅為本實用新型的較佳實施方式，對於本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。