CN113288439B - 一种机器人臂直肠镜*** - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，公开了一种机器人臂直肠镜***，包括：末端固定有夹持机构的机器人臂；通过夹持机构与机器人臂可拆卸连接的直肠镜；所述直肠镜包括：被所述夹持机构夹持的固定座；贯穿固定于所述固定座内部的镜管，且镜管包括操作前端和操作后端，并在所述镜管的操作前端配置扩张器；所述扩张器包括：阵列设置于镜管外侧的至少两个扩张片，所述至少两个扩张片组合形成前端小后端大的结构形式，且镜管在向至少两个扩张片内伸入时，驱使至少两个扩张片同步向外扩张；连接于扩张片与镜管之间的锁合机构，且所述锁合机构用于在将扩张片***患者***的过程中使扩张片与镜管之间由固定配合切换为滑动配合。

Description

一种机器人臂直肠镜***

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种机器人臂直肠镜***。

背景技术

目前，为增加肠镜手术操作的精确性和平稳性，提出了将机器人臂与直肠镜结合的全自动化操作***，但是这种***在实际使用时仅能实现直肠镜本身的灵活驱动，因此为降低直肠镜操作时对患者的损伤，还应在执行手术操作前人工执行患者***的扩张。

由上，为进一步实现肠镜手术的自动化操作，在本发明中可提出一种能够自动完成***扩张的机器人臂直肠镜***。

发明内容

鉴于此，为一体化实现患者的***扩张及肠镜手术操作，本发明的目的在于提供一种机器人臂直肠镜***，能够自动完成***扩张。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器人臂直肠镜***，包括：

机器人臂，所述机器人臂的一端固定设置，另一端固定有夹持机构；

直肠镜，所述直肠镜通过所述夹持机构与所述机器人臂可拆卸连接；所述直肠镜包括固定座和镜管，所述固定座被所述夹持机构夹持；所述镜管贯穿固定于所述固定座内部，且镜管包括操作前端和操作后端，所述镜管的操作后端与固定座连接，且操作前端配置有扩张器；

所述扩张器包括绕周向设置于镜管外侧的至少两个扩张片和锁合机构，所述扩张片组合形成前端小后端大的结构形式，且远离镜管的一端为前端，所述镜管在向扩张片之间伸入时，能够驱使扩张片同步向外扩张；

锁合机构连接于扩张片与镜管之间，且所述锁合机构用于在将扩张片***患者***的过程中使扩张片与镜管之间由固定配合切换为滑动配合。

优选的，每个所述扩张片均包括依次连接的外凸部、内凹部和连接部；所述外凸部用于***患者***内部，所述连接部通过锁合机构与镜管连接。

优选的，在每个所述扩张片的内壁上均固定有弧形支撑垫，所述弧形支撑垫设置于内凹部处，所述弧形支撑垫的中部朝向相互靠近的方向弯曲。

优选的，所述锁合机构包括：

内滑套，所述内滑套套设于镜管外壁上，且所述内滑套朝向扩张片的一侧开设有与阵列片数量相同的第一滑槽，所述第一滑槽绕镜管周向设置与阵列片一一对应，且沿镜管径向开设；

所述第一滑槽内固定有导杆，所述导杆与扩张片一一对应，并沿扩张片的扩张方向贯穿扩张片；

所述扩张片与第一滑槽内壁通过第一弹簧相连接。

优选的，所述锁合机构还包括：

绕镜管周向开设于所述内滑套上的第二滑槽，且第二滑槽与第一滑槽数量相同，沿镜管径向开设；

滑动配合于所述第二滑槽内的滑板，所述滑板的一侧固定有限位销，且所述限位销可贯穿内滑套，并沿径向***至镜管内。

优选的，所述锁合机构还包括：

连接于滑板与第二滑槽内壁之间的第二弹簧，且所述第二弹簧能够沿镜管径向推动滑板；

可沿镜管轴向移动的限位板，所述限位板能够***第二滑槽并阻挡滑板运动。

优选的，所述锁合机构还包括：

套设在内滑套外壁上的外滑套，在所述外滑套朝向镜管的一侧开设于与第一滑槽相适配的导槽，在所述外滑套朝向夹持机构的一侧向内弯折形成有安装环，且所述限位板设置在安装环上朝向第二滑槽的一侧。

优选的，在所述镜管前端配置有照明单元、摄像单元，独立进、出气通道端口，操作通道端口。

优选的，所述夹持机构包括：

卡块，固定于所述固定座的一侧；

基座，连接于所述机器人臂末端，且基座上开设有与卡块相卡合的卡槽；

与所述基座螺纹连接的螺杆，且所述螺杆的一端转动连接有可在卡槽内滑动的夹板。

优选的，所述卡块的两侧均开设有限位槽，在所述卡槽对称设有两个限位块，且其中一个限位块固定于卡槽内壁上，另一个限位块固定于夹板上。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)在本发明中，提出了前端包含有扩张器的直肠镜，其扩张器先于直肠镜***患者***内，并在直肠镜***的过程中完成***扩张，由此能有效实现***扩张与肠镜手术的一体化操作。

(2)针对上述扩张器，在其与直肠镜之间配合有锁合机构，由此通过锁合机构的启闭能有效调整扩张器与直肠镜的配合状态；具体，***扩张器时锁合机构关闭以实现扩张器与直肠镜之间的固定，***直肠镜时锁合机构开启以实现扩张器与直肠镜之间的滑动，综上，使得整体直肠镜在同一机器人臂的驱动下即可完成***扩张与肠镜手术的一体化操作。

(3)针对上述锁合机构，具体在扩张器***的过程中完成同步解锁开启，结合简单合理，且无需设置独立的启闭驱动部件。

(4)针对上述直肠镜，利用卡槽、夹板、限位块等结构能有效实现其多角度的固定，以此保证直肠镜与机器人臂连接的稳定；另外，其夹板可通过螺杆进行驱动移动，由此方便执行直肠镜的拆装更换。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中镜管前端的平面图；

图3为本发明中夹持机构的结构示意图；

图4为本发明中扩张器的结构示意图；

图5为本发明中扩张器解锁开启时的结构示意图；

图6为本发明中扩张器向外扩张时的结构示意图；

图中：机器人臂-1；夹持机构-2；卡块-21；基座-22；卡槽-23；螺杆-24；限位块-25；直肠镜-3；固定座-31；镜管-32；照明单元-321；摄像单元-322；独立进、出气通道端口-323；操作通道端口-324；扩张器-4；扩张片-41；外凸部-411；内凹部-412；连接部-413；弧形支撑垫-414；内滑套-42；导杆-43；第一弹簧-44；滑板-45；限位销-46；第二弹簧-47；限位板-48；外滑套-49。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4所示，在本发明中提供了一种机器人臂直肠镜***，且该***主要包括：

机器人臂1，机器人臂1末端固定有夹持机构2；

直肠镜3，直肠镜3通过夹持机构2与机器人臂1可拆卸连接。具体，关于直肠镜3包括：固定座31，固定座31被夹持机构2夹持；镜管32，镜管32贯穿固定于固定座31内部，且镜管32包括操作前端和操作后端，并在镜管32的操作前端配置扩张器4。

进一步的，上述扩张器4包括：

绕周向设置于镜管32外侧的至少两个扩张片41，在本实施方式中，扩张片41数量为2，两个扩张片41组合形成前端小后端大的结构形式，且镜管32在向两个扩张片41内伸入时，驱使两个扩张片41同步向外扩张；

连接于扩张片41与镜管32之间的锁合机构，且锁合机构用于在将扩张片41***患者***的过程中使扩张片41与镜管32之间由固定配合切换为滑动配合。

优选的，关于锁合机构的具体结构及其原理，结合图4-图6所示：

锁合机构包括：

内滑套42，内滑套42套设于镜管32外壁上，且内滑套42朝向扩张片41的一侧阵列开设有两个第一滑槽，第一滑槽绕镜管32周向设置，且沿镜管32径向开设。第一滑槽内固定有导杆43，导杆43与扩张片41一一对应，并沿扩张片41的扩张方向贯穿扩张片41；扩张片41与第一滑槽内壁之间连接有第一弹簧44，且第一弹簧44沿扩张反方向推动扩张片41，能够推动扩张片41朝向相互靠近的方向运动；

绕镜管32周向开设于内滑套42上的两个第二滑槽，且第二滑槽与第一滑槽对称分布于内滑套42两侧，位置与阵列片41相对应；滑动配合于第二滑槽内的滑板45，滑板45的一侧固定有限位销46，且限位销46可贯穿内滑套42，并沿径向***至镜管32内；连接于滑板45与第二滑槽内壁之间的第二弹簧47，且第二弹簧47沿扩张方向推动滑板45；可沿镜管32轴向移动的限位板48，限位板48能够***到第二滑槽内阻挡滑板45的运动，限位板48在第二滑槽内与滑板45配合时，限定第二弹簧47压缩，使限位销46保持***镜管32内；

外滑套49，在外滑套49朝向镜管32的一侧开设于与第一滑槽相适配的导槽，在外滑套49朝向夹持机构2的一侧向内弯折形成有安装环，且限位板48设置在安装环上朝向第二滑槽的一侧。

综上，并结合图4-图6可知，整体***在执行肠镜手术操作时：

首先，通过夹持机构2将直肠镜3固定于机器人臂1的操作末端。优选的机器人臂1采用多轴机械臂，以此方便在手术过程中执行多角度灵活操作。优选的，夹持机构2包括卡块21和基座22；卡块21固定于固定座31的一侧，基座22连接于机器人臂1末端，且基座22上开设有与卡块21相卡合的卡槽23，由此可知夹持机构2通过卡合连接的方式执行直肠镜3与机器人臂1末端之间的固定。进一步的：在基座22上设有螺纹连接的螺杆24，螺杆24沿卡槽23轴向设置，且螺杆24的一端转动连接有可在卡槽23内滑动的夹板；在卡块21的两侧均开设有限位槽；在卡槽23对称设有两个限位块25，且其中一个限位块25固定于卡槽23内壁上，另一个限位块25固定于夹板上；由此在卡合的基础上进一步实现卡块21的限位和夹紧，进而实现夹持机构2的多方向夹持，以有效保证直肠镜3与机器人臂1末端之间固定的稳定。

然后，利用机器人臂1将直肠镜3送至患者的***处，并将整体直肠镜3通过患者******；

在未***前，扩张器4与镜管32形成图4所示的配合状态，在该状态下基于外滑套49及限位板48的限定，驱使限位销46***镜管32内，第二弹簧47被压缩，由此使得扩张器4与镜管32之间形成固定，从而保证机器人臂1可同步操作直肠镜3与扩张器4。优选的，为保证外滑套49的稳定限定，可在外滑套49与内滑套42之间连接限位弹簧，由此限定外滑套49在不受外力驱动下定位成图4所示状态。

在***过程中，随着扩张器4的深入，患者的臀部对外滑套49形成限定，由此使得外滑套49与扩张片41及镜管32之间形成相对移动，从而形成图5所示状态，在该状态下，限位板48脱离第二滑槽，以此使滑板45失去限定，并在第二弹簧47的回弹下产生移动，进而带动限位销46脱离镜管32，使得扩张器4与镜管32之间解锁以形成可相对移动的状态。优选的，每个扩张片41均包括依次连接的外凸部411、内凹部412和连接部413；外凸部411限定于患者***内部，内凹部412限定于患者***与外界环境之间的临界处，连接部413通过锁合机构与镜管32连接；由此，当外凸部411伸入至患者***内后，利用外凸部411与内凹部412之间的配合可有效避免扩张器4脱落。

在完成上述扩张器4与镜管32之间的解锁后，通过机器人臂1继续***直肠镜3，此时扩张器4限定于患者***处，镜管32与扩张器4形成相互移动，并伸入两个扩张片41的内部。优选的，每个扩张片41的内壁上均固定有弧形支撑垫414，弧形支撑垫414配合于内凹部412处；基于此，在镜管32前端向两个扩张片41的内部伸入时，镜管32前端与弧形支撑垫414之间产生相对滑动，由此驱使扩张片41沿径向镜管32外部扩张，进而形成图6所示状态，在该状态下，能有效保证使扩张器4扩张后其前端开口大于镜管32直径；与此同时，扩张片41在导杆43上移动，并挤压第一弹簧44。

优选的，在镜管32前端配置有照明单元321，摄像单元322，独立进、出气通道端口323，操作通道端口324，由此保证整体直肠镜3能有效实现可视化的手术操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种机器人臂直肠镜***，其特征在于，包括：

机器人臂(1)，所述机器人臂(1)的一端固定设置，另一端固定有夹持机构(2)；

直肠镜(3)，所述直肠镜(3)通过所述夹持机构(2)与所述机器人臂(1)可拆卸连接；所述直肠镜(3)包括固定座(31)和镜管(32)，所述固定座(31)被所述夹持机构(2)夹持；所述镜管(32)贯穿固定于所述固定座(31)内部，且镜管(32)包括操作前端和操作后端，所述镜管(32)的操作后端与固定座(31)连接，且操作前端配置有扩张器(4)；

所述扩张器(4)包括绕周向设置于镜管(32)外侧的至少两个扩张片(41)和锁合机构，所述扩张片(41)组合形成前端小后端大的结构形式，且远离镜管(32)的一端为前端，所述镜管(32)在向扩张片(41)之间伸入时，能够驱使扩张片(41)同步向外扩张；锁合机构连接于扩张片(41)与镜管(32)之间，且所述锁合机构用于在将扩张片(41)***患者***的过程中使扩张片(41)与镜管(32)之间由固定配合切换为滑动配合；所述锁合机构包括：

内滑套(42)，所述内滑套(42)套设于镜管(32)外壁上，且所述内滑套(42)朝向扩张片(41)的一侧开设有与阵列片(41)数量相同的第一滑槽，所述第一滑槽绕镜管(32)周向设置与阵列片(41)一一对应，且沿镜管(32)径向开设；

所述第一滑槽内固定有导杆(43)，所述导杆(43)与扩张片(41)一一对应，并沿扩张片(41)的扩张方向贯穿扩张片(41)；

所述扩张片(41)与第一滑槽内壁通过第一弹簧(44)相连接；

且绕所述镜管(32)周向开设于所述内滑套(42)上的第二滑槽，且第二滑槽与第一滑槽数量相同，沿镜管(32)径向开设；

滑动配合于所述第二滑槽内的滑板(45)，所述滑板(45)的一侧固定有限位销(46)，且所述限位销(46)可贯穿内滑套(42)，并沿径向***至镜管(32)内；连接于滑板(45)与第二滑槽内壁之间的第二弹簧(47)，且所述第二弹簧(47)能够沿镜管(32)径向推动滑板(45)；

可沿镜管(32)轴向移动的限位板(48)，所述限位板(48)能够***第二滑槽并阻挡滑板(45)运动；套设在内滑套(42)外壁上的外滑套(49)，在所述外滑套(49)朝向镜管(32)的一侧开设于与第一滑槽相适配的导槽，在所述外滑套(49)朝向夹持机构(2)的一侧向内弯折形成有安装环，且所述限位板(48)设置在安装环上朝向第二滑槽的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种机器人臂直肠镜***，其特征在于：每个所述扩张片(41)均包括依次连接的外凸部(411)、内凹部(412)和连接部(413)；所述外凸部(411)用于***患者***内部，所述连接部(413)通过锁合机构与镜管(32)连接。

3.根据权利要求2所述的一种机器人臂直肠镜***，其特征在于：在每个所述扩张片(41)的内壁上均固定有弧形支撑垫(414)，所述弧形支撑垫(414)设置于内凹部(412)处，所述弧形支撑垫(414)的中部朝向相互靠近的方向弯曲。

4.根据权利要求1所述的一种机器人臂直肠镜***，其特征在于：在所述镜管(32)前端配置有照明单元(321)、摄像单元(322)，独立进、出气通道端口(323)，操作通道端口(324)。

5.根据权利要求1所述的一种机器人臂直肠镜***，其特征在于，所述夹持机构(2)包括：

卡块(21)，固定于所述固定座(31)的一侧；

基座(22)，连接于所述机器人臂(1)末端，且基座(22)上开设有与卡块(21)相卡合的卡槽(23)；

与所述基座(22)螺纹连接的螺杆(24)，且所述螺杆(24)的一端转动连接有可在卡槽(23)内滑动的夹板。

6.根据权利要求5所述的一种机器人臂直肠镜***，其特征在于：在所述卡块(21)的两侧均开设有限位槽，在所述卡槽(23)对称设有两个限位块(25)，且其中一个限位块(25)固定于卡槽(23)内壁上，另一个限位块(25)固定于夹板上。

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