CN113749774B - 具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、驱动，其包括内架、搓动机构、第一行程检测装置，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、第一驱动组件，所述第一驱动组件包括可移动地安装于所述内架并分别连接于所述两夹持组的两第一底架、驱动两第一底架相互靠近或远离的驱动器，所述第一行程检测装置用于检测所述驱动器驱动所述两第一底架相互靠近直到让两夹持组夹持住导丝导管的位移量而获得导管导丝直径。本发明可以获得导管导丝直径，在导丝导管递送过程中，让主端操作医生可以有效、快捷地操控导丝导管进入病灶位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗器械机器人领域装置，尤其涉及一种具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置。
背景技术
介入治疗是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗--就是在医学影像设备的引导下，将特制的导管，导丝等精密器械，引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。
介入治疗应用数字技术，扩大了医生的视野，借助导管，导丝延长了医生的双手，它的切口(穿刺点),仅有米粒大小，不用切开人体组织，就可治疗许多过去无法治疗，必须手术治疗或内科治疗疗效欠佳的疾病，如肿瘤，血管瘤，各种出血等。介入治疗具有不开刀，创伤小，恢复快，效果好的特点。是未来医学的发展趋势。
而对于血管介入手术中医生需要长期接收X射线的辐射，为此工程上开发了远隔操作的主从式血管介入手术机器人。主从式血管介入手术机器人可以在强烈辐射的环境下工作，医生则在射线环境之外的主端对从端进行控制。
从端手术机器人在执行导丝(或导管)的进退、转动的过程中，需要相应的传动机构带动，并且，在手术过程中，医生根据治疗需求，需要更换不同型号及功用的导丝或导管，由于不同型号及功用的导丝的外径存在差异，更换导丝或导管后，存在从端导丝或导管转动的圈数与主端实际操控存在差异的情况，不利于医生操作。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种新型的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置。
一种具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、驱动，其包括内架、搓动机构、第一行程检测装置，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、第一驱动组件，所述第一驱动组件包括可移动地安装于所述内架并分别连接于所述两夹持组的两第一底架、驱动两第一底架相互靠近或远离的驱动器，所述第一行程检测装置用于检测所述驱动器驱动所述两第一底架相互靠近直到让两夹持组夹持住导丝导管的位移量而获得导管导丝直径。
进一步地，所述第一行程检测装置为光栅传感器，所述光栅传感器包括装设于一第一底架上的光栅尺和装设于所述内架上的读数头。
进一步地，所述驱动器为电磁驱动器或第一驱动电机。
进一步地，所述第一驱动组件还包括同时连接于两第一底架上的第一联动轮，两所述第一底架呈相对设置，所述第一联动轮置于两所述第一底架之间。
进一步地，两所述第一底架的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮的外表面设有卡齿，所述第一联动轮通过卡齿同时啮合在两所述夹持组的第一底架上。
进一步地，还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件驱动两夹持组沿第一方向相互反向运动。
进一步地，所述第二驱动组件包括两滑座、置于所述两滑座之间并让所述两滑座同步沿垂直于第一方向的第二方向相互离开或靠近的第二联动轮、连接于第二联动轮的第二驱动电机，所述第二驱动电机驱动两夹持组沿第二方向相互反向运动以搓动导丝导管转动。
进一步地，所述第二驱动组件的两滑座的内侧面均设有卡齿，所述第二联动轮的外圆周表面设有卡齿，所述第二驱动组件的两滑座同时啮合在第二联动轮上，由第二驱动电机驱动第二联动轮转动，在第二联动轮的作用下，带动两滑座相互反向运动，从而带动两夹持组搓动导丝或导管正转或反转。
进一步地，还包括检测两夹持组在第二方向的行程是否到达极限位置的第二行程检测装置。
进一步地，所述第二行程检测装置为光电传感器。
进一步地，所述光电传感器的数量为两个，所述两光电传感器装设于内架上，并且，所述两滑座上均凸设有挡条，两滑座上的挡条分别与两光电传感器配合。
综上所述，本发明具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置通过设置第一行程检测装置，所述第一行程检测装置检测所述驱动器驱动所述两第一底架相互靠近直到让两夹持组夹持住导丝导管的位移量而获得导管导丝直径，第二驱动组件带动导丝导管进行转动时，根据已经获取的导丝导管直径信息，第二驱动组件可以精准控制导丝导管的转动圈数，使主端控制发出的指令与从端控制相符，让主端操作医生可以有效、快捷地操控导丝导管进入病灶位置。
附图说明
图1为本发明具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置的结构示意图；
图2为图1所示具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置去除机架后的结构示意图；
图3为图2所示具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置另一角度的结构示意图；
图4、5为图3省略第二驱动电机、内架及光电传感器后结构示意图；
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
如图1至图5所示，本发明提供一种具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，推动细长型医疗器械(导丝或导管)100执行夹持、正转、反转的操作，推动细长型医疗器械100即导丝或导管的正转指让导丝或导管旋转进入手术病人身体的方向、反转指让导丝或导管旋转退出手术病人身体的方向。
所述具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置包括机架10、内架20及搓动机构，所述搓动机构装设于内架20上，所述机架10套设于内架20及搓动机构的外侧，让外界与搓动机构隔离。所述搓动机构包括相对设置的两夹持组30、第一驱动组件40及第二驱动组件50，第一驱动组件40驱动两夹持组30沿第一方向靠近或远离，当所述第一驱动组件40驱动两夹持组30沿第一方向靠近时，两夹持组30夹持导丝导管，所述第二驱动组件50驱动两夹持组30沿不同于第一方向的第二方向相互反向运动，搓动导丝导管转动，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
所述第一驱动组件40包括安装于所述内架20的两第一底架43、同时连接于两第一底架43上的第一联动轮42、分别装设于两第一底架43上的两组第一导杆44、驱动两第一底架43沿第一方向运动的驱动器41。两所述第一底架43呈相对设置。所述第一联动轮42置于所述两第一底架43之间并让所述两第一底架43同步沿第一方向相互靠近或离开。所述两第一底架43的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮42的外表面设有卡齿，所述第一联动轮42通过卡齿同时啮合在所述两夹持组30的第一底架43上。所述驱动器41与其中一第一底架43连接，在第一联动轮42的作用下，所述驱动器41同时带动两第一底架43沿第一方向相互反向运动。两所述夹持组30分别安装于两组所述第一导杆44，驱动两夹持组30沿第一方向靠近或远离，带动两夹持组30执行夹持或松开的动作，所述驱动器41可以为电磁驱动器或第一驱动电机。
所述第一驱动组件40的两第一底架43分别通过两组第一导杆44与两所述夹持组30配合安装。整个夹持组30可以沿第一导杆44在第二方向上往复滑动，进而对导丝或导管进行搓动。
所述内架20对应两第一底架43还设有两组轴承22，所述轴承22沿第一方向延伸，第一驱动组件40的两第一底架43分别装设于两轴承22上，并且，所述第一底架43在轴承22上沿第一方向滑动。
所述具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置还包括第一行程检测装置60。本实施例中，所述第一行程检测装置60为光栅传感器，所述光栅传感器包括光栅尺62及光栅读数头61，所述光栅尺62沿第一方向装设于一第一底架43上，所述光栅读数头61设于光栅尺62的上方并固定装设于内架20上。所述两第一底架43沿第一方向移动直到让两夹持组30夹持导管导丝时，光栅传感器获取移动的位移量，并将测量结果传输给***控制器，由其换算成导丝或导管的直径。为判断两夹持组30已完全夹紧导丝导管，所述第一底架43与驱动器41之间还设有压力传感器70，驱动器41带动两夹料组30夹紧导丝导管时挤压压力传感器70，当压力传感器70的压力值到达一设定值时，表示两夹持组30已夹紧导丝或导管，当然，也可以不采用压力传感器70的形式，只需每次夹紧导线或导管时，驱动器41输出固定值的驱动力。
所述第二驱动组件50包括分别与所述两夹持组30连接的两滑座53、置于所述两滑座53之间并让所述两滑座53同步沿第二方向相互离开或靠近的第二联动轮52、连接于第二联动轮52的第二驱动电机51，所述第二驱动电机51驱动两夹持组30沿第二方向相互反向运动以搓动导丝导管转动。所述第二驱动组件50的两滑座53的内侧面均设有卡齿，所述第二联动轮52的外圆周表面设有卡齿，所述第二驱动组件50的两滑座53同时啮合在第二联动轮52上，由第二驱动电机51驱动第二联动轮52转动，在第二联动轮52的作用下，同步带动两滑座53相互反向运动，从而带动两夹持组30搓动导丝或导管正转或反转。
每一所述夹持组30底部设有锁扣槽31，与其连接的所述滑座53上水平高度与锁扣槽31平齐位置设有卡条54，所述卡条54卡入锁扣槽31内，从而使第二驱动电机51可以通过两滑座53带动与之对应的两夹持组30沿第二方向相互反向运动。
所述具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置还包括第二行程检测装置63，所述第二行程检测装置63用于检测两夹持组30在第二方向的行程是否到达极限位置。本实施例中，所述第二行程检测装置63为光电传感器，并且光电传感器的数量为两个，所述两光电传感器装设于夹板21上。对应地，所述两滑座53上还均凸设有挡条55，两滑座53上的挡条55分别对应两光电传感器，由于两夹持组30沿第二方向相互反向运动，只要其中一夹持组30移动，从而让对应的滑座53上的挡条55移动到与之对应的光电传感器的出光口位置，***控制器根据光电传感器的光信息变化，判定该夹持组30沿第二方向到达极限位置，两夹持组30松开导丝导管，然后进行复位，开始下一次驱动。
综上所述，本发明具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置通过设置第一行程检测装置60，所述第一行程检测装置60检测所述驱动器驱动所述两第一底架43相互靠近直到让两夹持组30夹持住导丝导管的位移量而获得导管导丝直径，第二驱动组件50带动导丝导管进行转动时，根据已经获取的导丝导管直径信息，在直径信息确定的情况下，第二驱动组件50可以精准控制导丝导管的转动圈数，使主端控制发出的指令与从端控制相符，让主端操作医生可以更有效、更快捷地操控导丝导管进入病灶位置。
以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、驱动，其特征在于，包括内架、搓动机构、第一行程检测装置，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、第一驱动组件，所述第一驱动组件包括可移动地安装于所述内架并分别连接于所述两夹持组的两第一底架、驱动两第一底架相互靠近或远离的驱动器，所述第一行程检测装置用于检测所述驱动器驱动所述两第一底架相互靠近直到让两夹持组夹持住导丝导管的位移量而获得导管导丝直径。
2.如权利要求1所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述第一行程检测装置为光栅传感器，所述光栅传感器包括装设于一第一底架上的光栅尺和装设于所述内架上的读数头。
3.如权利要求1所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述驱动器为电磁驱动器或第一驱动电机。
4.如权利要求1所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述第一驱动组件还包括同时连接于两第一底架上的第一联动轮，两所述第一底架呈相对设置，所述第一联动轮置于两所述第一底架之间。
5.如权利要求4所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：两所述第一底架的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮的外表面设有卡齿，所述第一联动轮通过卡齿同时啮合在两所述夹持组的第一底架上。
6.如权利要求1所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件驱动两夹持组沿第一方向相互反向运动。
7.如权利要求6所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述第二驱动组件包括两滑座、置于所述两滑座之间并让所述两滑座同步沿垂直于第一方向的第二方向相互离开或靠近的第二联动轮、连接于第二联动轮的第二驱动电机，所述第二驱动电机驱动两夹持组沿第二方向相互反向运动以搓动导丝导管转动。
8.如权利要求7所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述第二驱动组件的两滑座的内侧面均设有卡齿，所述第二联动轮的外圆周表面设有卡齿，所述第二驱动组件的两滑座同时啮合在第二联动轮上，由第二驱动电机驱动第二联动轮转动，在第二联动轮的作用下，带动两滑座相互反向运动，从而带动两夹持组搓动导丝或导管正转或反转。
9.如权利要求7所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：还包括检测两夹持组在第二方向的行程是否到达极限位置的第二行程检测装置。
10.如权利要求9所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述第二行程检测装置为光电传感器。
11.如权利要求10所述的具有识别导管导丝直径功能的介入手术机器人驱动装置，其特征在于：所述光电传感器的数量为两个，两所述光电传感器装设于内架上，并且，所述两滑座上均凸设有挡条，两滑座上的挡条分别与两光电传感器配合。
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- 2022-06-29 WO PCT/CN2022/102243 patent/WO2023016119A1/zh unknown
Patent Citations (3)
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