一种多自由度手术器械

本发明涉及一种多自由度手术器械。

背景技术：

1、目前，微创手术已广泛应用于临床手术。它与传统的开口手术相比，具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、回复时间短等优点。由于微创手术的特性，医生需利用微创手术专用的手术工具，通过体表微小的切口探入到病人体内进行手术操作。因此，传统的微创手术工具通常具有一根细长杆，医生通过控制长杆--端的操作端实现另一端的执行端的手术动作。然而，由于空间和结构的限制，传统的微创手术工具的灵活性、协调性差，增加了医生的劳动强度与工作难度。为了改变传统微创手术工具的缺陷，微创手术器械的研究与讨论从未停止。在有限的工作空间内完成剥离、抓取等相关手术动作，所以需要增大微创手术器械的多方向的自由度来满足相关微创手术的需求。为此本发明研发一种多自由度手术器械，其具有多自由度、高灵活性，可以直接操作或与能微创手术机器人适配的新型微创手术器械，辅助医生完成精密、复杂的手术动作。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种多自由度手术器械。

2、本发明所采用的技术方案有：

3、一种多自由度手术器械，包括机壳、驱动臂、联动座、十字节、联动杆、指环和夹钳，多个联动座平行置于机壳内，每个联动座内设置一个十字节，十字节包括相互铰接的水平节和竖直节，水平节在机壳内位置保持不动，竖直节与联动座转动连接，相邻的联动座之间铰接联动杆，驱动臂和夹钳分别与两外侧的联动座固定，竖直或水平转动驱动臂，使夹钳作对应的竖直或水平运动，两个指环转动连接在驱动臂上，两指环相向或背向运动，并驱动夹钳的两个夹臂相互靠近或远离。

4、进一步地，在相邻十字节之间设有套管，套管的两端与对应侧十字节中的水平节固定连接，套管与机壳固定连接，并使得水平节在机壳保持水平位置固定不动。

5、进一步地，所述套管上固定有十字固定块，所述十字固定块与机壳固定连接。

6、4.如权利要求1所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述水平节位置保持不动，竖直节相对水平节进行竖直方向转动，在竖直节的上下两端均设有转动头，联动座与转动头转动连接，联动座相对竖直节进行水平方向转动。

7、进一步地，所述联动杆的两端设有球头，在联动座上镶嵌有球头座。

8、进一步地，所述联动座为矩形座结构，球头座镶嵌在联动座的四个边角处。

9、进一步地，所述夹钳包括安装座、转动座、夹臂和铰接块，所述转动座与安装座螺纹连接，两个夹臂相互铰接，且其中一个夹臂与安装座转动连接，两个铰接块的一端对应铰接在两夹臂上，另一端铰接在转动座上，转动座正转或者反转，并带动两个夹臂相互相互靠近或远离。

10、进一步地，所述夹钳通过齿轮与皮带执行机构联动转动座正转或反转，所述齿轮与皮带执行机构包括第一锥齿轮、转轴、第二锥齿轮、第三锥齿轮、传动杆、万向节、皮带和带轮，两根转轴上下平行布置，其中一根转轴转动连接在最外侧的联动座上，另外一根转轴转动连接在该联动座中的水平节上，在每根转轴上均固定有第二锥齿轮，两个第一锥齿轮分别固定连接在两指环上，且两第一锥齿轮与一转轴上的第二锥齿轮相啮合， 传动杆的一端连接万向节，另一端固定第三锥齿轮，第三锥齿轮与另一转轴上的第二锥齿轮相啮合，两根转轴之间通过皮带和带轮相互联动，所述万向节与转动座相连。

11、进一步地，所述驱动臂的顶端设有水平台，指环转动连接在水平台上，在指环上设有用于固定第一锥齿轮的销轴。

12、进一步地，所述驱动臂的外壁固定有保护壳。

13、本发明具有如下有益效果：

14、本发明通过活节的联动巧妙实现产品多自动度的使用需要，其使用灵活，辅助医生完成精密、复杂的手术动作，使用效果好。

技术特征：

1.一种多自由度手术器械，其特征在于：包括机壳、驱动臂、联动座、十字节、联动杆、指环和夹钳，多个联动座平行置于机壳内，每个联动座内设置一个十字节，十字节包括相互铰接的水平节和竖直节，水平节在机壳内位置保持不动，竖直节与联动座转动连接，相邻的联动座之间铰接联动杆，驱动臂和夹钳分别与两外侧的联动座固定，竖直或水平转动驱动臂，使夹钳作对应的竖直或水平运动，两个指环转动连接在驱动臂上，两指环相向或背向运动，并驱动夹钳的两个夹臂相互靠近或远离。

2.如权利要求1所述的多自由度手术器械，其特征在于：在相邻十字节之间设有套管，套管的两端与对应侧十字节中的水平节固定连接，套管与机壳固定连接，并使得水平节在机壳保持水平位置固定不动。

3.如权利要求2所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述套管上固定有十字固定块，所述十字固定块与机壳固定连接。

4.如权利要求1所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述水平节位置保持不动，竖直节相对水平节进行竖直方向转动，在竖直节的上下两端均设有转动头，联动座与转动头转动连接，联动座相对竖直节进行水平方向转动。

5.如权利要求1所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述联动杆的两端设有球头，在联动座上镶嵌有球头座。

6.如权利要求5所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述联动座为矩形座结构，球头座镶嵌在联动座的四个边角处。

7.如权利要求1所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述夹钳包括安装座、转动座、夹臂和铰接块，所述转动座与安装座螺纹连接，两个夹臂相互铰接，且其中一个夹臂与安装座转动连接，两个铰接块的一端对应铰接在两夹臂上，另一端铰接在转动座上，转动座正转或者反转，并带动两个夹臂相互相互靠近或远离。

8.如权利要求7所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述夹钳通过齿轮与皮带执行机构联动转动座正转或反转，所述齿轮与皮带执行机构包括第一锥齿轮、转轴、第二锥齿轮、第三锥齿轮、传动杆、万向节、皮带和带轮，两根转轴上下平行布置，其中一根转轴转动连接在最外侧的联动座上，另外一根转轴转动连接在该联动座中的水平节上，在每根转轴上均固定有第二锥齿轮，两个第一锥齿轮分别固定连接在两指环上，且两第一锥齿轮与一转轴上的第二锥齿轮相啮合， 传动杆的一端连接万向节，另一端固定第三锥齿轮，第三锥齿轮与另一转轴上的第二锥齿轮相啮合，两根转轴之间通过皮带和带轮相互联动，所述万向节与转动座相连。

9.如权利要求8所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述驱动臂的顶端设有水平台，指环转动连接在水平台上，在指环上设有用于固定第一锥齿轮的销轴。

10.如权利要求1所述的多自由度手术器械，其特征在于：所述驱动臂的外壁固定有保护壳。

技术总结本发明公开了一种多自由度手术器械，包括机壳、驱动臂、联动座、十字节、联动杆、指环和夹钳，多个联动座平行置于机壳内，每个联动座内设置一个十字节，十字节包括相互铰接的水平节和竖直节，水平节在机壳内位置保持不动，竖直节与联动座转动连接，相邻的联动座之间铰接联动杆，驱动臂和夹钳分别与两外侧的联动座固定，竖直或水平转动驱动臂，使夹钳作对应的竖直或水平运动，两个指环转动连接在驱动臂上，两指环相向或背向运动，并驱动夹钳的两个夹臂相互靠近或远离。本发明通过活节的联动巧妙实现产品多自动度的使用需要，其使用灵活，辅助医生完成精密、复杂的手术动作，使用效果好。技术研发人员：范振敏,范磊,田佳程,叶霞,徐建达受保护的技术使用者：江苏理工学院技术研发日：技术公布日：2024/6/11