一种脊柱内镜及其手术器械的驱动装置

本发明涉及外科手术，具体涉及一种脊柱内镜及其手术器械的驱动装置。

背景技术：

1、在脊柱内镜手术中，临床上需要医师左手操控内镜，右手操控手术器械，长时间站立完成内镜下的手术操作，医师操作劳动强度大，效率低。现有技术通过两个末端分别控制内镜和手术器械的轴向运动，两个末端分别固定在两个机械臂上，术中需要保证手术器械沿着偏心内镜的工作通道运动，实现内镜下手术操作。临床上使用两个机械臂占地面积大，同时需要利用机械臂运动规划、避碰等控制算法保证手术操作安全性，算法复杂度高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种脊柱内镜及其手术器械的驱动装置，通过驱动装置实现偏心内镜和手术执行器整体的旋转运动、手术执行器和内镜独立的前进后退运动，减小了因医生手部抖动对手术的影响，从而提高手术操作精度。

2、本发明采用以下具体技术方案：

3、一种脊柱内镜及其手术器械的驱动装置，该驱动装置包括工作套管、内镜装夹装置、内镜、执行器、执行器驱动平台、电机驱动模块、编码器、电机一、导轨、旋转平台、底座、电机三、内镜丝杆、执行器丝杆以及电机二；

4、所述旋转平台能够绕水平轴线转动地安装于所述底座，并在所述底座的一端安装有所述编码器；所述编码器用于测量所述旋转平台的整体转动角度；

5、所述电机一固定安装于所述底座，并与所述旋转平台传动连接，用于驱动所述旋转平台转动；

6、所述导轨、所述电机二和所述电机三均固定安装于所述旋转平台；所述导轨、所述执行器丝杆与所述内镜丝杆均与水平轴线平行设置；

7、所述电机三与所述内镜丝杆固定连接，用于驱动所述内镜丝杆转动；所述内镜装夹装置与所述内镜丝杆螺旋配合，并能够沿所述导轨滑动；所述内镜固定安装于所述内镜装夹装置；所述工作套管固定安装于所述底座，并且中心轴线与所述旋转平台的转动轴线重合；

8、所述电机二与所述执行器丝杆固定连接，用于驱动所述执行器丝杆转动；所述执行器驱动平台与所述执行器丝杆螺旋配合；所述执行器驱动平台滑动配合地安装于所述导轨，用于安装执行器和所述电机驱动模块；所述电机驱动模块用于驱动所述执行器动作；所述执行器与所述内镜的工作通道同轴设置；

9、手术通道确定后，将所述工作套管插入所述手术通道内，所述内镜在所述电机三的驱动下沿所述导轨运动进入所述工作套管内；所述执行器在所述电机二的驱动下沿所述导轨运动进入所述内镜的工作通道。

10、更进一步地，所述底座包括底架、以及相对安装于所述底架两端的左端支架和右端支架；

11、所述左端支架和所述右端支架沿所述旋转平台的转动轴线轴向分布；

12、所述旋转平台包括间隔设置于所述底架顶部的底板、以及相对安装于所述底板两端的左侧板和右侧板；

13、所述左侧板的顶端转动安装于所述左端支架的顶端；

14、所述右侧板的顶端转动安装于所述右端支架的顶端；

15、所述电机一与所述右侧板传动连接，用于驱动所述右侧板转动；

16、所述工作套管穿过所述左侧板与所述左端支架的转动轴心，并固定安装于所述左端支架。

17、更进一步地，所述左侧板与所述左端支架之间、所述右侧板与所述右端支架之间安装有轴承。

18、更进一步地，所述右侧板设置有伸出所述右端支架的转轴；

19、在所述转轴与所述电机一之间设置有传动机构。

20、更进一步地，所述传动机构为带传动机构；

21、所述电机一为直流电机。

22、更进一步地，所述轴承为法兰轴承；

23、所述左侧板在朝向所述左端支架的一侧设置有安装环；

24、所述左端支架在朝向所述左侧板的一侧设置有安装孔；

25、所述法兰轴承的内圈套设于所述安装环的外周侧，外圈安装于所述安装孔内。

26、更进一步地，还包括执行器固定装置；

27、所述执行器固定装置用于将所述执行器固定安装于所述执行器驱动平台。

28、更进一步地，所述电机驱动模块包括固定安装于所述执行器驱动平台的四个电机四。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果：

30、本发明的驱动装置将脊柱内镜与作为手术器械的执行器集成到同一个旋转平台和导轨上，并且旋转平台能够相对转动地安装于底座上，使得脊柱内镜与执行器能够同时转动，并设置有测量旋转平台整体转动角度的编码器；在旋转平台上设置有分别驱动内镜和执行器前进后退的电机和丝杆；因此，通过上述驱动装置能够实现偏心内镜和手术执行器整体的旋转运动、手术执行器和内镜独立的前进后退运动，减小了因医生手部抖动对手术的影响，从而提高手术操作精度。

技术特征：

1.一种脊柱内镜及其手术器械的驱动装置，其特征在于，包括工作套管、内镜装夹装置、内镜、执行器、执行器驱动平台、电机驱动模块、编码器、电机一、导轨、旋转平台、底座、电机三、内镜丝杆、执行器丝杆以及电机二；

2.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述底座包括底架、以及相对安装于所述底架两端的左端支架和右端支架；

3.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述左侧板与所述左端支架之间、所述右侧板与所述右端支架之间安装有轴承。

4.如权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述右侧板设置有伸出所述右端支架的转轴；

5.如权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述传动机构为带传动机构；

6.如权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述轴承为法兰轴承；

7.如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还包括执行器固定装置；

8.如权利要求1-7中任意一项所述的驱动装置，其特征在于，所述电机驱动模块包括固定安装于所述执行器驱动平台的四个电机四。

技术总结本发明公开了一种脊柱内镜及其手术器械的驱动装置，该驱动装置的旋转平台转动安装于底座，并在底座的一端安装有编码器；电机一用于驱动旋转平台转动；电机三用于驱动内镜丝杆转动；内镜装夹装置与内镜丝杆螺旋配合，并能够沿导轨滑动；内镜固定安装于内镜装夹装置；工作套管固定安装于底座，并且中心轴线与旋转平台的转动轴线重合；电机二用于驱动执行器丝杆转动；执行器驱动平台与执行器丝杆螺旋配合；执行器驱动平台滑动配合地安装于导轨，用于安装执行器和电机驱动模块；执行器与内镜的工作通道同轴设置。上述驱动装置能够实现偏心内镜和手术执行器整体的旋转运动、手术执行器和内镜独立的前进后退。技术研发人员：李长胜,钱超,段星光,刁金鹏,武锡彭受保护的技术使用者：北京理工大学技术研发日：技术公布日：2024/9/12