CN113786222B - 基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置 - Google Patents

基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,包括操作手柄壳体、柔性关节、柔锁、缓冲组件、后端控制机构和设于壳体内的支撑架,柔性关节的一端固定于外管内;后端控制机构为后端一级组件和与后端一级组件同心设置的后端二级组件,后端一级组件与后端二级组件通过旋转内球面和旋转外球面的配合进行相对周向运动;柔锁的一端与柔性关节适配连接,另一端与缓冲组件和后端控制机构联动配合,本发明方便工人安装,减少成本,同时通过本发明柔锁驱动的方式,能够满足柔性关节不同的应用情况。

Description

基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置
技术领域
本发明涉及医疗电子器械技术领域,特别是涉及一种应用于微创手术内窥镜产品的柔性关节驱动方式。
背景技术
目前柔性关节已经广泛应用于微创手术器械中,但是如何灵活的驱动柔性关节一直是一个难点。
大多数公司都是采用圆盘拉线的方式来驱动柔性关节,并且通过整体转动,从而实现柔性关节的万向,该种方式限制了柔性关节运动的灵活度,让柔性关节运动表现不直观。
现有技术中也有能够直接驱动柔性四方向的运动的结构,但是对应的结构均比较复杂,并且对该结构的设置位置也有要求,且当柔性关节通过柔锁驱动来实现运动时,对每一根柔锁拉力的一致性及相对应两根柔锁的前后运动距离也有要求,安装过程中很难保证,现有技术中通过电机来实现精确控制,但是这样做限制了后端结构的设计,使得整体设计很臃肿、不轻巧。
且在使用过程中柔锁存在缠线的问题,增加了设计的难度。现有的柔性关节运动由于其柔锁驱动的特性还会带动其支撑外管,导致外管变形,影响操作。
因此,亟需本领域技术人员研究出一种基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足,提供了一种基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置。
为了达到上述发明目的,本发明提供的技术方案如下:
一种基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,包括操作手柄壳体和柔性关节;还包括柔锁、缓冲组件、后端控制机构和设于壳体内的支撑架,所述支撑架固定设置有外管固定件和限位座,所述外管固定件上固定设置有外管,所述柔性关节的一端固定于外管内;所述限位座上设有限位凹槽;
所述后端控制机构为球形万向节,球形万向节包括后端一级组件和与后端一级组件同心设置的后端二级组件,后端一级组件设有旋转内球面,所述后端二级组件设有旋转外球面,所述旋转内球面和旋转外球面相适配,所述后端一级组件与后端二级组件通过旋转内球面和旋转外球面的配合在外力的作用下进行相对周向运动;后端一级组件与支撑架固定连接,所述后端二级组件的内侧设有限位凸起,所述限位凸起对称设置有两个,所述后端一级组件对应限位凸起设有限位槽口,当二级组件沿X方向运动时,限位凸起在后端一级组件的限位槽口内并沿限位槽口做往复运动,当后端二级组件沿Y方向运动时,限位凸起在后端一级组件的限位槽口里做转动运动;所述后端一级组件上设有定位通道;所述缓冲组件为弹簧护管或导向软管,所述弹簧护管或导向软管的一端卡设于限位凹槽内,所述弹簧护管或导向软管的另一端固定设于后端一级组件的定位通道内;所述柔锁的一端与柔性关节适配连接,另一端与缓冲组件和后端控制机构联动配合,即柔锁的另一端穿过弹簧护管或导向软管并固定在后端二级组件上;所述缓冲组件的数量:定位通道的数量:柔锁的数量=1:1:1。
作为本发明的进一步改进,所述后端控制机构通过控制柔锁的运动,从而控制柔性关节的运动,限位凸起用于限制后端二级组件只进行X及Y方向即四个方向的运动,避免后端二级组件进行同轴转动的运动。限位凸起设置在后端二级组件的内球心对称位置,当后端二级组件向X方向运动时,限位凸起在后端一级组件的槽口里做滑动运动,当后端二级组件向Y方向运动时,限位凸起在后端一级组件的槽口里做转动运动,当后端二级组件同轴转动时,由于这个限位凸起在后端一级组件的限位槽口内,被限位槽口限位了,所以后端一级组件和后端二级组件相互之间无法进行头周转动运动。后端二级组件为半球形,所述缓冲组件对柔锁进行导向作用,从而可以任意放置在后端控制机构的位置,给操作手柄壳体的手柄设计留有足够的自由度。
作为本发明的进一步改进,本发明提及的固定或固定连接可以为焊接固定连接、粘接固定连接或通过固定件形成可拆卸的固定连接;
作为本发明的进一步改进,本发明提及的柔锁为多股钢丝绳捻成一股的绳索,柔锁能够承受的拉力≥25N。
作为本发明的进一步改进,本发明提及的柔锁为直径是0.2mm的绳索,柔锁能够承受的拉力≥40N。
作为本发明的进一步改进,所述限位凸起为圆柱形的凸起。
作为本发明的进一步改进,所述限位凸起为圆柱形的凸起,限位凸起设置在后端二级组件的内球心对称位置,当后端二级组件向X方向运动时,限位凸起在后端一级组件的槽口里做滑动运动,当后端二级组件向Y方向运动时,限位凸起在后端一级组件的槽口里做转动运动,当后端二级组件同轴转动时,由于这个限位凸起在后端一级组件槽口内,被槽口限位了,所以后端一级组件和后端二级组件相互之间无法进行头周转动运动。
作为本发明的进一步改进,本发明的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,还包括调节组件,所述调节组件包括螺丝钉和与螺丝钉相适配的螺母,所述后端二级组件上均匀分布有限位吊耳,螺丝钉通过螺母与限位吊耳形成可拆卸的固定连接,所述螺丝钉上设有定位孔,所述柔锁的一端与柔性关节适配连接,另一端先穿过弹簧护管或导向软管,再穿过定位孔并固定于调节组件的螺丝钉上,所述缓冲组件的数量:定位通道的数量:限位吊耳的数量: 螺丝钉的数量:柔锁的数量=1:1:1:1:1。
作为本发明的进一步改进,所述调节组件用于精密调节柔锁的长度,从而保证柔性关节的稳定性;通过旋转半螺纹内六角螺丝钉从而精密调节柔锁的长度,同时也将柔锁固定在了后端二级组件的控制点即限位吊耳上。本发明的装置在使用前,可以通过调节组件精密调节柔锁的长度,当工人旋转该螺丝钉时,由于柔锁固定于该螺丝的定位孔上,螺丝旋转会带动柔锁,让柔锁收紧或放松。
所述螺丝钉为半螺纹内六角螺丝钉,所述螺母为微型螺母。
作为本发明的进一步改进,本发明的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,还包括支撑模块,所述支撑模块为毛细管,所述柔锁穿过毛细管且柔锁可沿毛细管做往复运动,所述柔锁的外径小于毛细管的内径;所述毛细管一端固定于柔性关节的末端,另一端固定设置有定位端子,所述支撑架固定设置有端子固定件,所述端子固定件上设有卡槽;所述定位端子与卡槽相适配;
所述柔锁的一端与柔性关节适配连接,另一端先穿过毛细管、其次穿过弹簧护管或导向软管,再穿过定位孔并固定在后端二级组件上。
作为本发明的进一步改进,所述毛细管一端通过激光焊接固定于固定于柔性关节的末端。支撑模块负责支撑柔性关节末端,保证柔锁的运动不会影响到整根外管,并且保护柔锁在外管内部的运动。
作为本发明的进一步改进,本发明的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,还包括调节组件和支撑模块,所述调节组件包括螺丝钉和与螺丝钉相适配的螺母,所述后端二级组件上均匀分布有限位吊耳,螺丝钉通过螺母与限位吊耳形成可拆卸的固定连接,所述螺丝钉上设有定位孔;
作为本发明的进一步改进,所述支撑模块为毛细管,所述柔锁穿过毛细管且柔锁可沿毛细管做往复运动,所述柔锁的外径小于毛细管的内径;所述毛细管一端通过激光焊接固定于固定于柔性关节的末端,另一端固定设置有定位端子,所述支撑架固定设置有端子固定件,所述端子固定件上设有卡槽;所述定位端子与卡槽相适配;
作为本发明的进一步改进,所述柔锁的一端与柔性关节适配连接,另一端先穿过毛细管、其次穿过弹簧护管或导向软管,再穿过定位孔并固定于固定在后端二级组件上调节组件的螺丝钉上。
作为本发明的进一步改进,所述缓冲组件的数量=定位通道的数量=限位吊耳的数量=半螺纹内六角螺丝钉的数量=柔锁的数量=4;所述缓冲组件的数量为弹簧护管或导向软管的数量;所述弹簧护管或导向软管的端部通过UV胶固定于定位通道,所述定位通道的延伸线与旋转外球面相切。
所述定位通道与水平面形成夹角D,所述夹角D为0-45°,所述夹角D用于限制定位通道的延伸线与旋转外球面相切。支撑模块负责支撑柔性关节末端,保证柔锁的运动不会影响到整根外管,并且保护柔锁在外管内部的运动。
作为本发明的进一步改进,所述限位座、外管固定件、限位座和端子固定件分别通过螺丝与支撑架形成固定连接。
作为本发明的进一步改进,所述支撑架为异形弯折一体件,所述支撑架包括顺次连接的安装一段、连接一段、安装二段和连接二段;所述安装一段的端部固定设置有外管固定件,所述外管固定件上固定设置有外管,所述柔性关节的一端固定于外管内;所述安装二段固定设有限位座和端子固定件,所述安装一段与连接一段形成夹角A,所述夹角A为90°-180°;所述连接一段与安装二段形成夹角B,所述夹角B为90-180°;所述安装二段与连接二段形成夹角C,所述夹角C为90°-150°,后端一级组件与支撑架的连接二段固定连接。
作为本发明的进一步改进,所述安装一段与安装二段平行设置。
作为本发明的进一步改进,所述后端一级组件与连接二段通过螺丝形成可拆卸的固定连接。
基于上述技术方案,本发明的与现有技术相比具有如下技术优点:
本发明采用球形万向节的方式解决了控制柔性关节四方向运动的问题,并且采用弹簧护管或导向软管导线的方式,解决了球形万向节安装位置的问题,使得手柄设计时可以任意放置球形万向节的位置,给手柄设计留下更多的可能,减少了柔性关节运动对整个外管的影响。为产品设计师在外观设计或人体工学设计的时候创造了更多的可能性。
本发明只需要通过一根操作杆就可以简单直接精确的操作柔性关节,并且进行一个连续的万向运动,可以在整体外管是软的情况下,保证柔性关节的弯曲角度达到270°。
本发明的后端控制结构采用球形万向节控制,通过控制柔锁的运动,从而控制柔性关节的运动,保证整体结构运动的时候只有四方向运动,没有同轴转动的运动。本发明的缓冲结构采用弹簧护管或导向软管的柔性护管,保护内部柔锁以及引导柔锁,且通过弹簧护管或导向软管对柔锁进行导向作用,从而可以任意放置后端控制结构的位置,给手柄设计留有足够的自由度。
本发明还设置有支撑模块,负责支撑柔性关节末端,采用端子来紧固毛细管以及保证内部柔锁的前后运动,保证四根柔锁的运动不会影响到整根外管,并且保护四根柔锁在外管内部的运动。本发明的调节组件能够精密调节四根柔锁的长度,让工人能够简单的去调节四根柔锁的松紧,在安装时候能够简单精密的调节四根柔锁的长短,从而保证产品稳定性,且过将调节组件设置在后端驱动结构的球形万向节上,方便调节。
本发明方便工人安装,减少成本,同时通过本发明柔锁驱动的方式,能够满足柔性关节不同的应用情况。本发明主要是用于电子软镜,大部分同类型产品都是双向运动加上自转来实现万向运动,采用本驱动结构实现的万向运动更加直观,并且在工艺上采用了分体设计,在整个壳体外部进行驱动装置的架设以及调节,方便安装,最后把含有驱动装置的支撑架固定在在壳体内部,让所有的部件都在支撑架上安装,最后才合上壳体,保证工人安装的简便性。本发明的结构设计合理,整体结构简单明了,满足柔性关节的灵活驱动及操作顺滑,避免驱动线的缠绕,造成整体装置的使用故障。
附图说明
图1为本发明基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置的结构示意图。
图2为图1的分解图。
图3为本发明支撑架、后端一级组件、后端二级组件配合示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明后端控制机构的分解示意图。
图6为本发明后端控制机构的结构示意图。
图7为本发明后端控制机构的剖视图。
图8为本发明后端二级组件的结构示意图。
图9为本发明后端一级组件的结构示意图。
图10为支撑架上限位座、端子固定件的结构示意图。
图11为支撑架上外管固定件的结构示意图。
图12为柔性关节、柔锁、毛细管的配合关系示意图。
图13为实施例6的结构示意图。
图中:1-操作手柄壳体,2-柔性关节,2-1支撑架,2-1-1安装一段,2-1-2连接一段,2-1-3安装二段,2-1-4连接二段,2-2限位座,2-3外管固定件,2-4外管,2-5端子固定件,3-柔锁,4-1后端一级组件,4-1-1定位通道,4-1-2限位槽口,4-2后端二级组件,4-2-1限位凸起,4-2-2,5-1弹簧护管,6-1螺丝钉,6-1-1定位孔,6-2螺母,7-1毛细管,7-2定位端子。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。
实施例1
一种基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,包括操作手柄壳体1和柔性关节2;还包括柔锁3、缓冲组件、后端控制机构和设于壳体内的支撑架2-1,支撑架2-1固定设置有外管固定件2-3和限位座2-2,外管固定件2-3上固定设置有外管2-4,柔性关节2的一端固定于外管2-4内;限位座2-2上设有限位凹槽;后端控制机构为球形万向节,球形万向节包括后端一级组件4-1和与后端一级组件4-1同心设置的后端二级组件4-2,后端一级组件4-1设有旋转内球面,后端二级组件4-2设有旋转外球面,旋转内球面和旋转外球面相适配,所述后端一级组件4-1与后端二级组件4-2通过旋转内球面和旋转外球面的配合在外力的作用下进行相对周向运动;后端一级组件4-1与支撑架2-1固定连接,后端二级组件4-2为半球形,后端二级组件4-2的内侧设有限位凸起4-2-1,限位凸起对称设置有两个,后端一级组件4-1对应限位凸起4-2-1设有限位槽口,当二级组件4-2沿X方向运动时,限位凸起4-2-1在后端一级组件4-1的限位槽口内并沿限位槽口做往复运动,当后端二级组件4-2沿Y方向运动时,限位凸起4-2-1在后端一级组件4-1的限位槽口4-1-2里做转动运动;后端一级组件4-1上设有定位通道4-1-1;
缓冲组件为弹簧护管5-1或导向软管,弹簧护管5-1或导向软管的一端卡设于限位凹槽内,弹簧护管5-1或导向软管的另一端固定设于后端一级组件4-1的定位通道4-1-1内;
柔锁3的一端与柔性关节2适配连接,另一端与缓冲组件和后端控制机构联动配合,即柔锁3的另一端穿过弹簧护管5-1或导向软管并固定在后端二级组件4-2上;
缓冲组件的数量:定位通道4-1-1的数量:柔锁3的数量=1:1:1。
后端控制机构通过控制柔锁的运动,从而控制柔性关节的运动,限位凸起4-2-1用于限制后端二级组件4-2只进行X及Y方向即四个方向的运动,避免后端二级组件4-2进行同轴转动的运动。限位凸起设置在后端二级组件4-2的内球心对称位置,当后端二级组件4-2向X方向运动时,限位凸起在后端一级组件4-1的槽口里做滑动运动,当后端二级组件4-2向Y方向运动时,限位凸起在后端一级组件4-1的槽口里做转动运动,当后端二级组件4-2同轴转动时,由于这个限位凸起在后端一级组件4-1的限位槽口4-1-2内,被限位槽口4-1-2限位了,所以后端一级组件4-1和后端二级组件4-2相互之间无法进行头周转动运动。
缓冲组件对柔锁3进行导向作用,从而可以任意放置在后端控制机构的位置,给操作手柄壳体1的手柄设计留有足够的自由度;
本发明提及的固定或固定连接可以为焊接固定连接、粘接固定连接或通过固定件形成可拆卸的固定连接。
实施过程:当拨动后端控制结构4-2在一定角度时,前端柔性关节2对应转动一定角度,同时要保证外管2-4没有任何变形.当后端控制结构4-2进行万向运动时,前端柔性关节5同时对应进行万向运动。
工作过程:拨动后端控制结构4-2后,后端控制结构4-2上固定的柔锁被拉伸带动柔性关节2转动一定角度。本发明提及的柔性关节可参考已公开 CN202110117506.0、CN202021644967.0等相关专利。
实施例2
其余与实施例1的方案一致,限位凸起4-2-1为圆柱形的凸起。限位凸起4-2-1为圆柱形的凸起,限位凸起设置在后端二级组件4-2的内球心对称位置,当后端二级组件4-2向X方向运动时,限位凸起在后端一级组件4-1的槽口里做滑动运动,当后端二级组件4-2向Y方向运动时,限位凸起在后端一级组件4-1的槽口里做转动运动,当后端二级组件4-2同轴转动时,由于这个限位凸起在后端一级组件4-1槽口内,被槽口限位了,所以后端一级组件4-1和后端二级组件4-2相互之间无法进行头周转动运动。
实施例3
其余与实施例1或2的方案一致,本发明还包括调节组件,调节组件包括螺丝钉6-1和与螺丝钉6-1相适配的螺母6-2,后端二级组件4-2上均匀分布有限位吊耳4-2-2,螺丝钉6-1通过螺母6-2与限位吊耳4-2-2形成可拆卸的固定连接,螺丝钉6-1上设有定位孔6-1-1,柔锁3的一端与柔性关节2适配连接,另一端先穿过弹簧护管5-1或导向软管,再穿过定位孔6-1-1并固定于调节组件的螺丝钉6-1上,缓冲组件的数量:定位通道4-1-1的数量:限位吊耳4-2-2的数量: 螺丝钉6-1的数量:柔锁3的数量=1:1:1:1:1。
调节组件用于精密调节柔锁3的长度,从而保证柔性关节的稳定性;通过旋转半螺纹内六角螺丝钉1-3从而精密调节柔锁3的长度,同时也将柔锁3固定在了后端二级组件4-2的控制点即限位吊耳4-2-2上。本发明的装置在使用前,可以通过调节组件精密调节柔锁3的长度,当工人旋转该螺丝钉6-1时,由于柔锁固定于该螺丝的定位孔6-1-1上,螺丝旋转会带动柔锁,让柔锁收紧或放松。
螺丝钉6-1为半螺纹内六角螺丝钉,螺母6-2为微型螺母。
实施例4
其余与实施例1-3任一项的方案一致,本发明还包括支撑模块,支撑模块为毛细管7-1,柔锁3穿过毛细管7-1且柔锁3可沿毛细管7-1做往复运动,柔锁3的外径小于毛细管7-1的内径;毛细管7-1一端固定于柔性关节2的末端,另一端固定设置有定位端子7-2,支撑架2-1固定设置有端子固定件2-5,端子固定件2-5上设有卡槽;定位端子7-2与卡槽相适配;
柔锁3的一端与柔性关节2适配连接,另一端先穿过毛细管7-1、其次穿过弹簧护管5-1或导向软管,再穿过定位孔6-1-1并固定在后端二级组件4-2上。
毛细管7-1一端通过激光焊接固定于固定于柔性关节2的末端。支撑模块负责支撑柔性关节末端,保证柔锁的运动不会影响到整根外管,并且保护柔锁在外管内部的运动。
实施例5
其余与实施例1-4任一项的方案一致,本发明还包括调节组件和支撑模块,调节组件包括螺丝钉6-1和与螺丝钉6-1相适配的螺母6-2,后端二级组件4-2上均匀分布有限位吊耳4-2-2,螺丝钉6-1通过螺母6-2与限位吊耳4-2-2形成可拆卸的固定连接,螺丝钉6-1上设有定位孔6-1-1;
支撑模块为毛细管7-1,柔锁3穿过毛细管7-1且柔锁3可沿毛细管7-1做往复运动,柔锁3的外径小于毛细管7-1的内径;毛细管7-1一端通过激光焊接固定于固定于柔性关节2的末端,另一端固定设置有定位端子7-2,支撑架2-1固定设置有端子固定件2-5,端子固定件2-5上设有卡槽;定位端子7-2与卡槽相适配;
柔锁3的一端与柔性关节2适配连接,另一端先穿过毛细管7-1、其次穿过弹簧护管5-1或导向软管,再穿过定位孔6-1-1并固定于固定在后端二级组件4-2上调节组件的螺丝钉6-1上。
实施例6
其余与实施例1-5任一项的方案一致,缓冲组件的数量=定位通道4-1-1的数量=限位吊耳4-2-2的数量=半螺纹内六角螺丝钉6-1的数量=柔锁3的数量=4;缓冲组件的数量为弹簧护管5-1或导向软管的数量;弹簧护管5-1或导向软管的端部通过UV胶固定于定位通道4-1-1,定位通道4-1-1的延伸线与旋转外球面相切。
参见图13,定位通道4-1-1与水平面形成夹角D,夹角D为0-45°,夹角D用于限制定位通道4-1-1的延伸线与旋转外球面相切。
支撑模块负责支撑柔性关节末端,保证柔锁的运动不会影响到整根外管,并且保护柔锁在外管内部的运动。
实施例7
其余与实施例1-6任一项的方案一致,限位座2-2、外管固定件2-3、限位座2-2和端子固定件2-5分别通过螺丝与支撑架2-1形成固定连接。
实施例8
其余与实施例1-7任一项的方案一致,支撑架2-1为异形弯折一体件,支撑架2-1包括顺次连接的安装一段2-1-1、连接一段2-1-2、安装二段2-1-3和连接二段2-1-4;安装一段2-1-1的端部固定设置有外管固定件2-3,外管固定件2-3上固定设置有外管2-4,柔性关节2的一端固定于外管2-4内;安装二段2-1-3固定设有限位座2-2和端子固定件2-5,安装一段2-1-1与连接一段2-1-2形成夹角A,夹角A为90°-180°;连接一段2-1-2与安装二段2-1-3形成夹角B,夹角B为90-180°;安装二段2-1-3与连接二段2-1-4形成夹角C,夹角C为90°-150°,后端一级组件4-1与支撑架2-1的连接二段2-1-4固定连接。通过支撑架的结构设计,设置对应的角度,能够使得安装的组件的角度满足设计需求,使得整体驱动装置的运转更顺滑,操作更灵便。
实施例9
其余与实施例8的方案一致,安装一段2-1-1与安装二段2-1-3平行设置。
实施例10
其余与实施例1-9任一的方案一致,所述后端一级组件4-1与连接二段2-1-4通过螺丝形成可拆卸的固定连接。
上述内容为本发明的示例及说明,但不意味着本发明可取得的优点受此限制,凡是本发明实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,包括操作手柄壳体(1)和柔性关节(2);其特征在于:还包括柔锁(3)、缓冲组件、后端控制机构和设于壳体内的支撑架(2-1);
所述支撑架(2-1)固定设置有外管固定件(2-3)和限位座(2-2),所述外管固定件(2-3)上固定设置有外管(2-4),所述柔性关节(2)的一端固定于外管(2-4)内;所述限位座(2-2)上设有限位凹槽;
所述后端控制机构为球形万向节,球形万向节包括后端一级组件(4-1)和与后端一级组件(4-1)同心设置的后端二级组件(4-2),后端一级组件(4-1)设有旋转内球面,所述后端二级组件(4-2)设有旋转外球面,所述旋转内球面和旋转外球面相适配,所述后端一级组件(4-1)与后端二级组件(4-2)通过旋转内球面和旋转外球面的配合在外力的作用下进行相对周向运动;后端一级组件(4-1)与支撑架(2-1)固定连接,所述后端二级组件(4-2)的内侧设有限位凸起(4-2-1),所述限位凸起对称设置有两个,所述后端一级组件(4-1)对应限位凸起(4-2-1)设有限位槽口,当二级组件(4-2)沿X方向运动时,限位凸起(4-2-1)在后端一级组件(4-1)的限位槽口内并沿限位槽口做往复运动,当后端二级组件(4-2)沿Y方向运动时,限位凸起(4-2-1)在后端一级组件(4-1)的限位槽口(4-1-2)里做转动运动;所述后端一级组件(4-1)上设有定位通道(4-1-1);
所述缓冲组件为弹簧护管(5-1)或导向软管,所述弹簧护管(5-1)或导向软管的一端卡设于限位凹槽内,所述弹簧护管(5-1)或导向软管的另一端固定设于后端一级组件(4-1)的定位通道(4-1-1)内;
所述柔锁(3)的一端与柔性关节(2)适配连接,另一端与缓冲组件和后端控制机构联动配合,即柔锁(3)的另一端穿过弹簧护管(5-1)或导向软管并固定在后端二级组件(4-2)上;
所述缓冲组件的数量:定位通道(4-1-1)的数量:柔锁(3)的数量=1:1:1;
所述限位凸起(4-2-1)为圆柱形的凸起;
还包括调节组件,所述调节组件包括螺丝钉(6-1)和与螺丝钉(6-1)相适配的螺母(6-2),所述后端二级组件(4-2)上均匀分布有限位吊耳(4-2-2),螺丝钉(6-1)通过螺母(6-2)与限位吊耳(4-2-2)形成可拆卸的固定连接,所述螺丝钉(6-1)上设有定位孔(6-1-1),所述柔锁(3)的一端与柔性关节(2)适配连接,另一端先穿过弹簧护管(5-1)或导向软管,再穿过定位孔(6-1-1)并固定于调节组件的螺丝钉(6-1)上,所述缓冲组件的数量:定位通道(4-1-1)的数量:限位吊耳(4-2-2)的数量: 螺丝钉(6-1)的数量:柔锁(3)的数量=1:1:1:1:1;
还包括调节组件和支撑模块,所述调节组件包括螺丝钉(6-1)和与螺丝钉(6-1)相适配的螺母(6-2),所述后端二级组件(4-2)上均匀分布有限位吊耳(4-2-2),螺丝钉(6-1)通过螺母(6-2)与限位吊耳(4-2-2)形成可拆卸的固定连接,所述螺丝钉(6-1)上设有定位孔(6-1-1);
所述支撑模块为毛细管(7-1),所述柔锁(3)穿过毛细管(7-1)且柔锁(3)可沿毛细管(7-1)做往复运动,所述柔锁(3)的外径小于毛细管(7-1)的内径;所述毛细管(7-1)一端通过激光焊接固定于固定于柔性关节(2)的末端,另一端固定设置有定位端子(7-2),所述支撑架(2-1)固定设置有端子固定件(2-5),所述端子固定件(2-5)上设有卡槽;所述定位端子(7-2)与卡槽相适配;
所述柔锁(3)的一端与柔性关节(2)适配连接,另一端先穿过毛细管(7-1)、其次穿过弹簧护管(5-1)或导向软管,再穿过定位孔(6-1-1)并固定于固定在后端二级组件(4-2)上调节组件的螺丝钉(6-1)上;
所述缓冲组件的数量=定位通道(4-1-1)的数量=限位吊耳(4-2-2)的数量=半螺纹内六角螺丝钉(6-1)的数量=柔锁(3)的数量=4;所述缓冲组件的数量为弹簧护管(5-1)或导向软管的数量;所述弹簧护管(5-1)或导向软管的端部通过UV胶固定于定位通道(4-1-1),所述定位通道(4-1-1)的延伸线与旋转外球面相切。
2.根据权利要求1任一项所述的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,其特征在于:还包括支撑模块,所述支撑模块为毛细管(7-1),所述柔锁(3)穿过毛细管(7-1)且柔锁(3)可沿毛细管(7-1)做往复运动,所述柔锁(3)的外径小于毛细管(7-1)的内径;所述毛细管(7-1)一端固定于柔性关节(2)的末端,另一端固定设置有定位端子(7-2),所述支撑架(2-1)固定设置有端子固定件(2-5),所述端子固定件(2-5)上设有卡槽;所述定位端子(7-2)与卡槽相适配;所述柔锁(3)的一端与柔性关节(2)适配连接,另一端先穿过毛细管(7-1)、其次穿过弹簧护管(5-1)或导向软管,再穿过定位孔(6-1-1)并固定在后端二级组件(4-2)上。
3.根据权利要求1所述的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,其特征在于:所述限位座(2-2)、外管固定件(2-3)、外管(2-4)和端子固定件(2-5)分别通过螺丝与支撑架(2-1)形成固定连接。
4.根据权利要求3所述的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,其特征在于:所述支撑架(2-1)为异形弯折一体件,所述支撑架(2-1)包括顺次连接的安装一段(2-1-1)、连接一段(2-1-2)、安装二段(2-1-3)和连接二段(2-1-4);所述安装一段(2-1-1)的端部固定设置有外管固定件(2-3),所述外管固定件(2-3)上固定设置有外管(2-4),所述柔性关节(2)的一端固定于外管(2-4)内;所述安装二段(2-1-3)固定设有限位座(2-2)和端子固定件(2-5),所述安装一段(2-1-1)与连接一段(2-1-2)形成夹角A,所述夹角A为90°-180°;所述连接一段(2-1-2)与安装二段(2-1-3)形成夹角B,所述夹角B为90-180°;所述安装二段(2-1-3)与连接二段(2-1-4)形成夹角C,所述夹角C为90°-150°,后端一级组件(4-1)与支撑架(2-1)的连接二段(2-1-4)固定连接。
5.根据权利要求4所述的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,其特征在于:所述安装一段(2-1-1)与安装二段(2-1-3)平行设置。
6.根据权利要求4所述的基于球形万向节控制的微创手术器械柔性关节的驱动装置,其特征在于:所述后端一级组件(4-1)与连接二段(2-1-4)通过螺丝形成可拆卸的固定连接。
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