CN114343850B - 夹持旋捻装置、递送装置及介入手术机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种夹持旋捻装置、递送装置及介入手术机器人。本申请的夹持旋捻装置设置有开合模块和旋捻模块,旋捻模块包括有第一夹持组件和第二夹持组件,两个夹持组件之间水平方向上的相对位移实现对器械的夹持以及松开。第一夹持组件和第二夹持组件能够分别在竖直方向上独立往复移动,因此,第一旋捻机构和第二旋捻机构能够在竖直方向上产生相对的位移,器械在夹持状态下,会被第一旋捻机构和第二旋捻机构的工作下整体旋转,由此实现器械的旋捻运动,带动器械的远端也同步旋转,以顺利通过血管分支处。本申请方案的夹持旋转装置同时实现了对器械的夹持和旋捻,符合仿生学原理,旋捻精度较高。
Description
技术领域
本申请属于血管介入手术辅助设备技术领域,更具体地说,是涉及一种夹持旋捻装置、递送装置及介入手术机器人。
背景技术
目前,传统血管介入治疗方法会使医生长时间暴露在X射线、CT等放射性的辐射下,给医生的健康造成了损害;另外,手部的局限性以及长时间穿繁重的铅衣都会使医生感到非常疲劳,疲劳和人手操作不稳定等因素会严重影响手术质量。机器人辅助血管介入手术技术是人工智能在医疗领域发展的必然产物,血管介入机器人***使得医生能在手术室外操作,远离辐射,减少辐射暴露,操控精准,也为实现远程治疗提供了机会。因此,机器人辅助血管介入手术技术是血管介入治疗发展的重要方向。
血管介入手术机器人在递送导管/导丝等器械时,在遇到血管分叉处需要旋转导管/导丝,以使其顺利通过,现有技术中,大都通过医生手动旋转,因此旋转精度较差,且影响手术效率。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种夹持旋捻装置,以解决现有技术中传统血管介入治疗方法会给医生的健康造成损害的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:本申请提供一种夹持旋捻装置,包括:安装底座、开合模块以及旋捻模块;开合模块包括固定于所述安装底座上的第一驱动机构和与所述第一驱动机构连接的滑动组件,所述第一驱动机构工作时驱动所述滑动组件在水平方向往复运动;
旋捻模块包括第一夹持组件和第二夹持组件,所述第一夹持组件包括固定于所述安装底座上的第二驱动机构,和与所述第二驱动机构连接的第一旋捻机构,所述第二驱动机构能够带动所述第一旋捻机构沿竖直方向往复移动;所述第二夹持组件包括第三驱动机构,和固定于所述第三驱动机构上的第二旋捻机构,所述第三驱动机构固定于所述滑动组件上,所述第三驱动机构随所述滑动组件在水平方向上往复运动,且所述第三驱动机构能够带动所述第二旋捻机构沿竖直方向往复移动,使得第二旋捻机构在水平方向和竖直方向上能够随使用需求往复运动。
可选地,所述滑动组件包括沿所述水平方向设置于所述安装底座上的第一滑轨、滑动设置于所述第一滑轨上的第一滑动安装板,以及固定于所述第一滑动安装板上的侧拉连接板,所述第一驱动机构与所述侧拉连接板通过第一推杆连接,即侧拉连接板随第一驱动机构通过第一推杆往复拉动,设置在滑动组件上的侧拉连接板带动第一滑动安装板在滑轨上往复滑动,滑轨主要起到支撑作用,且在支撑时有效降低摩擦,减少磨损。
可选地,所述第一推杆上设置有位于所述第一驱动机构和所述侧拉连接板之间的限位环,所述第一推杆的所述限位环与所述侧拉连接板之间套设有第一压缩弹簧,第一压缩弹簧的两端部分别与限位环和侧拉连接板抵顶。
可选地,所述安装底座呈“L”型结构,包括底面板与侧面板,所述第一驱动机构、所述第一滑轨设置于所述底面板上,所述第一夹持组件和所述第二夹持组件固定于所述侧面板上,所述底面板上开设有沿水平方向开设的第一导轨定位台阶,所述第一导轨定位台阶于所述底面板的侧面连通,所述第一滑轨的底部嵌套固定于所述第一导轨定位台阶内,所述第一导轨定位台阶的设置方向,与第一驱动机构通过第一推杆驱动侧拉连接板往复移动方向相同。
可选地,所述侧面板上开设有与所述第一导轨定位台阶对应的第二导轨定位台阶,所述滑动组件还包括嵌套固定于所述第二导轨定位台阶内的第二滑轨,和滑动设于所述第二滑轨上的第二滑动安装板,所述第三驱动机构同时与所述侧拉连接板和所述第二滑动安装板连接固定。
进一步地,所述第二驱动机构包括第二安装架、设于所述第二安装架下侧面的第二驱动器、以及一端与所述第二驱动器驱动连接的第二推杆,所述第二推杆的另一端与所述第一旋捻机构连接,且所述第二推杆贯穿所述第二安装架,所述第二安装架固定于侧面板上。
可选地,所述第一旋捻机构包括第一手指夹板、设于所述第一手指夹板上的第三滑轨、滑动设于所述第三滑轨上的第三滑动安装板、以及第一夹块底板,所述第一手指夹板呈“L”型结构,且包括第一侧板和固定于所述第二安装架顶部的第一底板,所述第三滑轨沿竖直方向设置于所述第一侧板的远离所述第二夹持组件一侧,所述第一夹块底板设于所述第一侧板的靠近所述第二夹持组件一侧,且所述第三滑动安装板与所述第一夹块底板通过多个第一止动销连接,多个所述第一止动销设于所述第一侧板的外侧,各所述第一止动销上均套设有减震柱。
可选地,所述侧面板上凸设有用于限位所述第二安装架的第二限位台阶,所述第二限位台阶抵顶所述第二安装架的下侧面,且所述第二安装架的内侧固定于所述侧面板上。
进一步地,所述第三驱动机构包括第三安装架、设于所述第三安装架下侧面的第三驱动器、以及一端与所述第三驱动器驱动连接的第三推杆,所述第三推杆的另一端与所述第二旋捻机构连接,且所述第三推杆贯穿所述第三安装架,所述第三安装架同时固定于所述第二滑动安装板和所述侧拉连接板上。
可选地,所述第二旋捻机构包括第二手指夹板、设于所述第二手指夹板上的第四滑轨、滑动设于所述第四滑轨上的第四滑动安装板、以及第二夹块底板,所述第二手指夹板呈“L”型结构,且包括第二侧板和固定于所述第三安装架顶部的第二底板,所述第四滑轨沿竖直方向设置于所述第二侧板的远离所述第一夹持组件一侧,所述第二夹块底板设于所述第二侧板的靠近所述第一夹持组件一侧,且所述第四滑动安装板与所述第二夹块底板通过第二止动销连接,多个所述第二止动销设于所述第二侧板的外侧,各所述第二止动销上均套设有第二压缩弹簧。
可选地,所述第二夹块底板上开设有与各所述第二止动销位置对应的穿孔,并在各所述穿孔的朝向所述第一夹块底板一侧开设有与所述穿孔同轴的沉孔,各所述止动销的与所述第二夹块底板连接的一端设置有限位头,各所述限位头的厚度小于所述沉孔的深度。
可选地,所述第一驱动机构包括第一安装架和设于所述第一安装架上的第一驱动器,所述侧面板上设有第一限位台阶,所述第一安装架贴合所述第一限位台阶并与所述侧面板连接。
可选地,所述侧面板上还设有与所述侧拉连接板连接的第一位移传感器,和与所述第一夹块底板连接的第二位移传感器。
本申请实施例至少具有以下有益效果:本申请实施例的夹持旋捻装置设置有开合模块和旋捻模块,旋捻模块包括有第一夹持组件和第二夹持组件,两个夹持组件之间水平方向上的相对位移实现对器械的夹持以及松开。另外,第一夹持组件的第二驱动机构能够带动第一旋捻机构竖直方向往复移动,第二夹持组件的第三驱动机构能够带动第二旋捻机构在竖直方向上往复移动,因此,第一旋捻机构和第二旋捻机构能够在竖直方向上产生相对的位移,器械在夹持状态下,会被第一旋捻机构和第二旋捻机构的工作下整体旋转,由此实现器械的旋捻运动,带动器械的远端也同步旋转,以顺利通过血管分支处。本申请方案的夹持旋转装置同时实现了对器械的夹持和旋捻,符合仿生学原理,旋捻精度较高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中夹持旋捻装置的结构示意图一;
图2为本申请实施例中夹持旋捻装置的结构示意图二;
图3为本申请实施例中夹持旋捻装置的结构示意图三;
图4为本申请实施例中夹持旋捻装置的结构示意图四;
图5为图2中A区域的放大图;
图6为本申请实施例中第一旋捻机构和第二旋捻机构的结构示意图;
图7为本申请实施例中安装底座的结构示意图;
图8为本申请实施例中第二滑轨的结构示意图;
图9为本申请实施例中第一推杆的结构示意图;
图10a为本申请实施例中第一夹块底板的结构示意图;
图10b为本申请实施例中第二夹块底板的结构示意图;
图11为本申请实施例中可拆卸夹块的结构示意图。
其中,图中各标记为:
1、安装底座;11、底面板;111、第一导轨定位台阶;12、侧面板;121、第一限位台阶;122、第二导轨定位台阶;123、第二限位台阶;
2、开合模块;21、第一驱动机构;211、第一推杆;2111、限位环;212、第一压缩弹簧;213、第一安装架;214、第一驱动器;22、滑动组件;221、第一滑轨;222、第一滑动安装板;223、第二滑轨;224、第二滑动安装板;225、侧拉连接板;
3、旋捻模块;31、第一夹持组件;311、第二驱动机构;3111、第二安装架;3112、第二驱动器;3113、第二推杆;312、第一旋捻机构;3121、第一手指夹板;3122、第三滑轨;3123、第三滑动安装板;3124、第一夹块底板;3125、第一止动销;3126、减震柱;
32、第二夹持组件;321、第三驱动机构;3211、第三安装架;3212、第三驱动器;3213、第三推杆;322、第二旋捻机构;3221、第二手指夹板;3222、第四滑轨;3223、第四滑动安装板;3224、第二夹块底板;3225、第二止动销;3226、第二压缩弹簧;33、穿孔;34、沉孔;35、可拆卸夹块;351、燕尾结构;36、燕尾槽;
4、第一位移传感器;
5、第二位移传感器;
6、压力传感组件。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请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仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
介入手术机器人主要是在血管介入手术中实施对器械的推进和导航,在术前和术中依据影像数据构建病患血管的三维形态图和分析血管交叉口、弯道、弹性、斑块的特征,从而实现在手术过程中对器械的跟踪和定位,有助于大幅提升手术的精准度,同时降低医务人员的劳动强度,也在一定程度上减少了手术对于医生个人技术熟练度的依赖。
本申请实施例中记载的水平方向为图1中A-A方向,竖直方向为图1中B-B方向,水平方向为与安装底座1的底面板11平行,竖直方向为与安装底座1的侧面板12平行。
如图1-图4以及图6所示,本申请实施例提供一种夹持旋捻装置,包括:安装底座1、开合模块2以及旋捻模块3;开合模块2包括固定于安装底座1上的第一驱动机构21,和与第一驱动机构21连接的滑动组件22,第一驱动机构21工作时,驱动滑动组件22在水平方向往复运动;具体地,第一驱动机构21为线位移电动机,具体可为步进电机、永磁电动机以及异步电动机中的一种,该线位移电动机的转子设置为轴线与滑动组件22的滑动方向一致,使得能够满足驱动滑动组件22沿水平方向往复移动。
旋捻模块3包括并排设置的第一夹持组件31和第二夹持组件32,第一夹持组件31包括固定于安装底座1上的第二驱动机构311,和与该第二驱动机构311连接的第一旋捻机构312,第二驱动机构311能够带动该第一旋捻机构312沿竖直方向往复移动;第二夹持组件32包括第三驱动机构321,和固定于该第三驱动机构321上的第二旋捻机构322,第三驱动机构321固定于滑动组件22上,第三驱动机构321和第二旋捻机构322随滑动组件22在水平方向上往复运动,且第三驱动机构321能够带动第二旋捻机构322沿竖直方向往复移动,使得第二旋捻机构322在水平方向和竖直方向上能够随使用需求往复运动。
本申请实施例的夹持旋捻装置设置有开合模块2和旋捻模块3,旋捻模块3包括有第一夹持组件31和第二夹持组件32,两个夹持组件之间水平方向上的相对位移实现对器械的夹持和松开。具体地,第二夹持组件32固定于开合模块2的滑动组件22由此能够调整第一夹持组件31的第一旋捻机构312和第二夹持组件32的第二旋捻机构322的相对距离,便可根据实际需求夹持或松开器械。另外,第一夹持组件31的第二驱动机构311能够带动第一旋捻机构312竖直方向往复移动,第二夹持组件32的第三驱动机构321能够带动第二旋捻机构322在竖直方向上往复移动,且第一旋捻机构312和第二旋捻机构322独立运动,因此,在第一旋捻机构312和第二旋捻机构322移动不同步时,第一旋捻机构312和第二旋捻机构322在竖直方向上就能产生相对的位移,器械在夹持状态下,会被第一旋捻机构312和第二旋捻机构322的工作下整体旋转,由此实现器械的旋捻运动,从而使得器械在远端也能旋转,以顺利通过血管分支处。当然,可根据具体需求来调整第一旋捻机构312和第二旋捻机构322竖直方向上的运动速度和运动距离,已精细化调整器械的旋转角度。本申请方案的夹持旋转装置同时实现了对器械的夹持和旋捻,符合仿生学原理,旋捻精度较高。
在其中一个实施例中,如图5、图7以及图8所示,滑动组件22包括沿水平方向设置于安装底座1上的第一滑轨221、滑动设置于第一滑轨221上的第一滑动安装板222,以及固定于第一滑动安装板222上的侧拉连接板225,第一驱动机构21与侧拉连接板225通过第一推杆211连接,即侧拉连接板225随第一驱动机构21通过第一推杆211往复拉动,并带动设置侧拉连接板225上的第二夹持组件32水平方向上往复滑动。为有效保障侧拉连接板225在水平方向的移动,因此,将滑轨组件设置于侧拉连接板225的下方,为侧拉连接板225提供支撑和导向;另外,滑动组件22的设置,除了提供对侧拉连接板225的支撑,还能够有效控制侧拉连接板225受到的水平方向的摩擦力,并减少磨损。第一滑轨221与安装底座1为可拆卸链接,可采用螺栓等结构固定,第一滑动安装板222与第一滑轨221的连接即为滑动连接,第一滑动安装板222的顶面上设有该侧拉连接板225,侧拉连接板225与第一滑动安装板222同为可拆卸连接。
具体地,第一推杆211可为螺栓状结构,杆体上设置有螺纹,第一推杆211与侧拉连接板225通过螺纹可拆卸连接。
具体地,如图1、图2、图5以及图9所示,安装底座1呈“L”型结构,包括底面板11与侧面板12,第一驱动机构21包括第一推杆211、第一安装架213和设于第一安装架213上的第一驱动器214,侧面板12上设有第一限位台阶121,第一安装架213贴合第一限位台阶121并与侧面板12连接。第一安装架213固定于底面板11上,第一驱动器214固定于第一安装架213上,第一驱动器214连接有该第一推杆211,第一推杆211凸设有限位环2111,第一压缩弹簧212便套设于第一推杆211上,具体是设置于限位环2111与侧拉连接板225之间,且第一压缩弹簧212的一端抵顶于限位环2111,另一端抵顶于侧拉连接板225,使得第一压缩弹簧212对侧拉连接板225的回弹力直接作用于侧拉连接板225的板体上,以辅助侧拉连接板225回推。
由于本夹持旋捻装置的应用场景为血管介入手术中使用,对设备的精密度要求极高,不仅是对器械的递送长度和旋转精度要求高,在夹持旋捻装置的装配阶段,便需要足够的安装精度。为保障各结构能够安装在既定位置,因此,在安装底座1上设置有便于辅助固定的第一限位台阶121,用于限位第一驱动机构21,再将第一驱动结构的第一安装架213紧靠该第一限位台阶121固定,以保障第一驱动机构21的安装精准。
在其中一个实施例中,如图1、图2、图5以及图7所示,第一驱动机构21、第一滑轨221设置于底面板11上,第一夹持组件31和第二夹持组件32固定于侧面板12上,底面板11上开设有沿水平方向开设的第一导轨定位台阶111,第一导轨定位台阶111与底面板11的侧面连通,第一滑轨221的底部嵌套固定于第一导轨定位台阶111内,第一导轨定位台阶111的设置方向与第一驱动机构21通过第一推杆211驱动侧拉连接板225往复移动方向相同。为了确保滑动组件22的安装精密,除了第一滑轨221和第一滑动安装板222之间的精密装配,还在底面板11上开设第一导轨定位台阶111,第一滑轨221的部分嵌设于该第一导轨定位台阶111内,且第一导轨定位台阶111的尺寸与第一滑轨221的尺寸对应,第一滑轨221能够安装于该第一导轨定位台阶111内,以使得第一滑轨221的定位足够精密。此处的尺寸包括形状、大小以及高度等。
在其中一个实施例中,如图1、图2、图5以及图7所示,侧面板12上开设有与第一导轨定位台阶111对应的第二导轨定位台阶122,滑动组件22还包括嵌套固定于第二导轨定位台阶122内的第二滑轨223,和滑动设于第二滑轨223上的第二滑动安装板224,第三驱动机构321同时与侧拉连接板225和第二滑动安装板224连接固定。第一滑轨221上设置有侧拉连接板225,第二滑轨223上设置有第三驱动机构321,第三驱动机构321还同时与侧拉连接板225连接,这样,侧拉连接板225和第三驱动机构321在第一推杆211的作用下,在第一滑轨221和第二滑轨223上进行水平方向上的往复滑动,即保证了第二夹持组件32在滑动时的稳定性,又有效降低了滑动时产生的摩擦力,使得第二夹持组件32在水平方向的往复移动更精密。
在其中一个实施例中,如图1-图4以及图6所示,第二驱动机构311包括第二安装架3111、设于第二安装架3111下侧面的第二驱动器3112、以及一端与第二驱动器3112驱动连接的第二推杆3113,第二推杆3113的另一端与第一旋捻机构312连接,且第二推杆3113贯穿第二安装架3111,第二安装架3111固定于侧面板12上。在本实施例中,第二安装架3111为中空的方形结构件,将该第二安装架3111设置为中空,可有效降低第二安装架3111的重量;第二安装架3111的一侧面直接设于侧面板12上。
在其中一个实施例中,如图1-图3所示,第一旋捻机构312包括第一手指夹板3121、设于第一手指夹板3121上的第三滑轨3122、滑动设于第三滑轨3122上的第三滑动安装板3123、以及第一夹块底板3124,第一手指夹板3121呈“L”型结构,且包括第一侧板和固定于第二安装架3111顶部的第一底板,第三滑轨3122沿竖直方向设置于第一侧板的远离第二夹持组件32一侧,第一夹块底板3124设于第一侧板的靠近第二夹持组件32一侧,且第三滑动安装板3123与第一夹块底板3124通过多个第一止动销3125连接,多个第一止动销3125设于第一侧板的外侧,各第一止动销3125上均套设有减震柱3126。通过在第一止动销3125上设置减震柱3126,减震柱3126可以有效降低加持器械过程中产生的震动,使得第一夹持组件31和第二夹持组件32可以有效夹持器械。
在其中一个实施例中,如图7所示,侧面板12上凸设有用于限位第二安装架3111的第二限位台阶123,第二限位台阶123抵顶第二安装架3111的下侧面,且第二安装架3111的内侧固定于侧面板12上。第二安装架3111在安装固定时,紧靠第二限位台阶123设置既便于安装,又能保证安装精度。
在其中一个实施例中,如图1或图2所示,第三驱动机构321包括第三安装架3211、设于第三安装架3211下侧面的第三驱动器3212、以及一端与第三驱动器3212驱动连接的第三推杆3213,第三推杆3213的另一端与第二旋捻机构322连接,且第三推杆3213贯穿第三安装架3211,第三安装架3211同时固定于第二滑动安装板224和侧拉连接板225上。
在其中一个实施例中,如图1、图2、图6以及图8所示,第二旋捻机构322包括第二手指夹板3221、设于第二手指夹板3221上的第四滑轨3222、滑动设于第四滑轨3222上的第四滑动安装板3223、以及第二夹块底板3224,第二手指夹板3221呈“L”型结构,且包括第二侧板和固定于第三安装架3211顶部的第二底板,第四滑轨3222沿竖直方向设置于第二侧板的远离第一夹持组件31一侧,第二夹块底板3224设于第二侧板的靠近第一夹持组件31一侧,且第四滑动安装板3223与第二夹块底板3224通过第二止动销3225连接,多个第二止动销3225设于第二侧板的外侧,各第二止动销3225上均套设有第二压缩弹簧3226。通过在第二止动销3225上套设第二压缩弹簧3226,使得第二夹块底板3224即受到第二压缩弹簧3226的回弹力,使得夹持器械时能够夹持的较牢靠,此外,第二压缩弹簧3226对第二夹块底板3224的抵顶与减震柱3126抵顶第一夹块底板3124不同,第二压缩弹簧3226的抵顶强度有使第二夹块底板3224轻微移动的空间。在夹持较松时,第二压缩弹簧3226的主要作用是为第二夹块底板3224提供抵顶的力,夹持在第一夹块底板3124与第二夹块底板3224之间的器械不会脱落或松动;当夹持较紧时,第二夹块底板3224能够回弹的空间,以防止器械被夹坏或被夹死。
在其中一个实施例中,如图10a和图10b所示,第二夹块底板3224上开设有与各第二止动销3225位置对应的穿孔33,并在各穿孔33的朝向第一夹块底板3124一侧开设有与穿孔33同轴的沉孔34,各第二止动销3225的与第二夹块底板3224连接的一端设置有限位头,各限位头的厚度小于沉孔34的深度。将限位头的厚度设置为小于沉孔34的深度,限位头便有在沉孔34内进行轻微移动的余量,实际上是为第二夹块底板3224在止动销上轻微移动提供了空间,第二夹块底板3224的轻微移动便可防止器械被夹坏或被夹死。
具体地,如图1、图2、图10a、图10b以及图11所示,第一夹块底板3124和第二夹块底板3224上均分别设置有一个可拆卸夹块35,两个可拆卸夹块35设于第一夹块底板3124和第二夹块底板3224之间,第一夹块底板3124和第二夹块底板3224上开设有燕尾槽36,可拆卸夹块35上均设置有与一个燕尾槽36位置对应的燕尾结构351,各可拆卸夹块35均通过燕尾结构351和燕尾槽36的卡合连接固定在第一夹块底板3124或第二夹块底板3224上。此时,在第一夹块底板3124或第二夹块底板3224安装上可拆卸夹块35之后,可拆卸夹块35覆盖沉孔34,即限位头的位移空间限定于沉孔34内,可以有效控制限位头的位移距离,防止其过度移动。
在其中一个实施例中,如图1和图2所示,侧面板12上还设有与侧拉连接板225连接的第一位移传感器4,和与第一夹块底板3124连接的第二位移传感器5。第一位移传感器4实时检测第二夹块底板3224在水平方向上的位移,并实时记录和反馈第一夹块底板3124的位移距离;第二位移传感器5实时检测第二夹块底板3224在竖直方向上的位移,以实时记录和反馈第二夹块底板3224的位移距离。
在其中一个实施例中,如图1、图2以及图6所示,在第一手指夹板3121和第二手指夹板3221上设置有一个压力传感组件6,该压力传感组件6能够实时检测器械被夹持时受到夹持的压力。具体地,压力传感组件6包括设置于第一手指夹板3121上的第一测量模块,和设置于第二手指夹块上的第二测量模块,所述第一测量模块和第二测量模块之间具有间距,当第二手指夹板3221水平移动时,能够使得第二测量模块与第一测量模块接触并逐渐增加压力。通过对第一测量模块和第二测量模块的位置进行设置,当器械刚被夹持于两个可拆卸夹块35之间时,第一测量模块与第二测量模块产生接触,便能通过检测第一测量模块与第二测量模块之间的压力时,检测器械被夹持的压力。
工作原理:
在该夹持旋捻装置启动后,开合模块22的第一驱动器214驱动侧拉连接板225水平方向往复移动,进而带动第二夹持组件32在滑动组件22上往复移动,第一位移传感器4检测水平位移的距离,通过第一旋捻机构312和第二旋捻机构322实现对器械的夹持,同时通过压力传感组件6实时检测夹持力的大小。器械夹持后,第二驱动器3112与第三驱动器3212同时驱动,以相反的方向往复移动旋捻器械,并能够通过第二位移传感器5实现检测第一旋捻机构312的纵向位移的距离,以实现对器械的换向。
本申请还提出一种递送装置,递送装置具有如前所描述的夹持旋捻装置。由于递送装置具有上述夹持旋捻装置,因此具有上述夹持旋捻装置所有的有益效果,此处不再进行赘述。
本申请还提出一种介入手术机器人,介入手术机器人具有如前所描述的递送装置。由于递送装置具有上述夹持旋捻装置,因此具有上述夹持旋捻装置所有的有益效果,此处不再进行赘述。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种夹持旋捻装置,其特征在于,包括:
安装底座;
开合模块,包括固定于所述安装底座上的第一驱动机构和与所述第一驱动机构连接的滑动组件,所述第一驱动机构工作时驱动所述滑动组件在水平方向往复运动;以及
旋捻模块,包括第一夹持组件和第二夹持组件,所述第一夹持组件包括固定于所述安装底座上的第二驱动机构,和与所述第二驱动机构连接的第一旋捻机构,所述第二驱动机构能够带动所述第一旋捻机构沿竖直方向往复移动;所述第二夹持组件包括第三驱动机构,和固定于所述第三驱动机构上的第二旋捻机构,所述第三驱动机构固定于所述滑动组件上,且所述第三驱动机构能够带动所述第二旋捻机构沿竖直方向往复移动;
所述滑动组件包括沿所述水平方向设置于所述安装底座上的第一滑轨、滑动设置于所述第一滑轨上的第一滑动安装板,以及固定于所述第一滑动安装板上的侧拉连接板,所述第一驱动机构与所述侧拉连接板通过第一推杆连接;
所述安装底座呈“L”型结构,包括底面板与侧面板,所述第一驱动机构、所述第一滑轨设置于所述底面板上,所述第一夹持组件和所述第二夹持组件固定于所述侧面板上,所述底面板上开设有沿水平方向开设的第一导轨定位台阶,所述第一导轨定位台阶于所述底面板的侧面连通,所述第一滑轨的底部嵌套固定于所述第一导轨定位台阶内;
所述侧面板上开设有与所述第一导轨定位台阶对应的第二导轨定位台阶,所述滑动组件还包括嵌套固定于所述第二导轨定位台阶内的第二滑轨,和滑动设于所述第二滑轨上的第二滑动安装板,所述第三驱动机构同时与所述侧拉连接板和所述第二滑动安装板连接固定;
所述第二驱动机构包括第二安装架、设于所述第二安装架下侧面的第二驱动器、以及一端与所述第二驱动器驱动连接的第二推杆,所述第二推杆的另一端与所述第一旋捻机构连接,且所述第二推杆贯穿所述第二安装架,所述第二安装架固定于所述侧面板上;
所述第一旋捻机构包括第一手指夹板、设于所述第一手指夹板上的第三滑轨、滑动设于所述第三滑轨上的第三滑动安装板、以及第一夹块底板,所述第一手指夹板呈“L”型结构,且包括第一侧板和固定于所述第二安装架顶部的第一底板,所述第三滑轨沿竖直方向设置于所述第一侧板的远离所述第二夹持组件一侧,所述第一夹块底板设于所述第一侧板的靠近所述第二夹持组件一侧,且所述第三滑动安装板与所述第一夹块底板通过多个第一止动销连接,多个所述第一止动销设于所述第一侧板的外侧,各所述第一止动销上均套设有减震柱;
所述第三驱动机构包括第三安装架、设于所述第三安装架下侧面的第三驱动器、以及一端与所述第三驱动器驱动连接的第三推杆,所述第三推杆的另一端与所述第二旋捻机构连接,且所述第三推杆贯穿所述第三安装架,所述第三安装架同时固定于所述第二滑动安装板和所述侧拉连接板上;
所述第二旋捻机构包括第二手指夹板、设于所述第二手指夹板上的第四滑轨、滑动设于所述第四滑轨上的第四滑动安装板、以及第二夹块底板,所述第二手指夹板呈“L”型结构,且包括第二侧板和固定于所述第三安装架顶部的第二底板,所述第四滑轨沿竖直方向设置于所述第二侧板的远离所述第一夹持组件一侧,所述第二夹块底板设于所述第二侧板的靠近所述第一夹持组件一侧,且所述第四滑动安装板与所述第二夹块底板通过第二止动销连接,多个所述第二止动销设于所述第二侧板的外侧,各所述第二止动销上均套设有第二压缩弹簧。
2.根据权利要求1所述的夹持旋捻装置,其特征在于,所述第一推杆上设置有位于所述第一驱动机构和所述侧拉连接板之间的限位环,所述第一推杆的所述限位环与所述侧拉连接板之间套设有第一压缩弹簧。
3.根据权利要求1所述的夹持旋捻装置,其特征在于,所述侧面板上凸设有用于限位所述第二安装架的第二限位台阶,所述第二限位台阶抵顶所述第二安装架的下侧面,且所述第二安装架的内侧固定于所述侧面板上。
4.根据权利要求1所述的夹持旋捻装置,其特征在于,所述第二夹块底板上开设有与各所述第二止动销位置对应的穿孔,并在各所述穿孔的朝向所述第一夹块底板一侧开设有与所述穿孔同轴的沉孔,各所述止动销的与所述第二夹块底板连接的一端设置有限位头,各所述限位头的厚度小于所述沉孔的深度。
5.根据权利要求1所述的夹持旋捻装置,其特征在于,所述第一驱动机构包括第一安装架和设于所述第一安装架上的第一驱动器,所述侧面板上设有第一限位台阶,所述第一安装架贴合所述第一限位台阶并与所述侧面板连接。
6.根据权利要求1所述的夹持旋捻装置,其特征在于,所述侧面板上还设有与所述侧拉连接板连接的第一位移传感器,和与所述第一夹块底板连接的第二位移传感器。
7.一种递送装置,其特征在于,包括:
安装底板;
导向传动模块,包括导向杆和能够驱动所述导向杆往复滑动的传动件;
如权利要求1至6任意一项所述的夹持旋捻装置,所述夹持旋捻装置有两个,且沿所述导向杆的延伸方向间隔设置于所述安装底板上;各所述夹持旋捻装置分别连接有一个所述导向杆,各所述传动件分别驱动所述导向杆带动一个所述夹持旋捻装置往复滑动;
控制机构,控制两个所述传动件驱动所述导向杆往复滑动,从而带动两个所述夹持旋捻装置产生相对位移运动;所述控制机构还分别与所述夹持旋捻装置电连接,以控制沿器械递入方向运动的所述夹持旋捻装置的开合模块夹紧,以使两个所述夹持旋捻装置递送器械。
8.一种介入手术机器人,其特征在于,包括如权利要求1至6任意一项所述的夹持旋捻装置,或如权利要求7所述的递送装置。
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