CN218922776U - 一种末端器械夹持装置及眼内手术机器人 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种末端器械夹持装置及眼内手术机器人，属于手术器械技术领域。末端器械夹持装置应用于眼内手术机器人，末端器械夹持装置包括安装座和夹持机构，安装座用于安装于眼内手术机器人的执行末端；夹持机构安装于安装座上，夹持机构包括夹持件，夹持件为管状结构，具有供执行件穿过的安装通道，夹持件用于夹持执行件，执行件用于进行眼内手术；其中，夹持机构还包括定位件，定位件设置于夹持件上，定位件用于使执行件定位稳固于所述夹持件。这种末端器械夹持装置能够满足于多器械夹持使用，器械切换方便快捷。

Description

一种末端器械夹持装置及眼内手术机器人

技术领域

本申请涉及手术器械技术领域，具体而言，涉及一种末端器械夹持装置及眼内手术机器人。

背景技术

利用机器人实现眼内手术，特别是眼后节手术时，须在巩膜处开孔，然后将末端器械刺入巩膜孔进行手术操作。在手术中，眼内的器械会绕刺入点进行三维转动以及沿器械轴线的移动。这与微创手术(机器人辅助的)中常用的远程运动中心机构所提供的运模式一致，即机构的输出构件可以绕空间中某固定点(远程运动中心)转动(部分如眼内照明的导光纤维等呈完全回转结构的器械不需要沿自身轴线转动的自由度)以及沿过该固定点的轴线移动。

在眼内手术中，需要根据实际情况切换不同的手术器械，所以机器人末端需要具有能够稳定地定心、夹紧所需夹持的各种眼科显微手术器械，且可快速地进行更换，并提供器械沿其自身回转轴线旋转的自由度。而现有的末端器械夹持机构可夹持的器械类型相对较单一，切换方式较为繁琐，且不具有使器械沿其自身回转轴线转动的功能。

实用新型内容

本申请实施例提供一种末端器械夹持装置及眼内手术机器人，能够满足于多器械夹持使用，器械切换方便快捷。

第一方面，本申请实施例提供一种末端器械夹持装置，末端器械夹持装置应用于眼内手术机器人，末端器械夹持装置包括安装座和夹持机构，安装座用于安装于眼内手术机器人的执行末端；夹持机构安装于安装座上，夹持机构包括夹持件，夹持件为管状结构，具有供执行件穿过的安装通道，夹持件用于夹持执行件，执行件用于进行眼内手术；其中，夹持机构还包括定位件，定位件设置于夹持件上，定位件用于使执行件定位稳固于所述夹持件。

在本方案中，由于进行眼内手术需要不同种类的眼科显微手术器械，因此在利用眼内手术机器人进行手术时，夹持件的安装通道供执行件穿过，夹持件可以对执行件进行初步夹持定位，为了更好的保证执行件在手术时的精度，因此通过在夹持件上设置有定位件，利用定位件使得执行件定位稳固于夹持件中，使得执行件的相对位置固定，更利于保证眼内手术的精度。在需要更换执行件时，仅需要取下定位件，执行件丧失定位件的定位作用后，执行件便可以与夹持件分离，便于更换不同类型或尺寸的执行件，能够适用于不同种类的执行件夹持，且执行件更换方便快捷，适用范围更广。

在一些实施例中，夹持件具有夹紧端，夹紧端包括多个夹紧部，多个夹紧部在夹持件端部沿其周向间隔分布，夹紧端被配置为能在定位件的挤压作用下向夹持件的轴线方向靠近，以使多个夹紧部抱紧于执行件。

上述技术方案中，通过在夹持件的一端设置有多个夹紧部，多个夹紧部可以在定位件的外力挤压下发生变形，从而使得夹紧部夹紧于执行件，从而实现对执行件的抱紧定位，结构简单，易于实现，夹紧部与执行件的外周壁接触不易对执行件的外壁产生压紧损伤。

在一些实施例中，夹紧部的数量设为四个。

上述技术方案中，通过将夹紧部的数量选用为四个，四个夹紧部共同配合对执行件的外周壁产生压紧力，使得执行件被夹持件定位夹紧的效果更好，执行件在进行眼内手术时更不易发生偏移，保证了眼内手术的精度。

在一些实施例中，定位件为管状结构，定位件的内壁具有口径逐渐缩小的锥形面，定位件通过沿夹持件的轴向移动，以使锥形面逐渐环向压紧于夹紧端。

上述技术方案中，通过将定位件选用为管状结构，定位件内壁具有口径逐渐缩小的锥形面，利用定位件沿夹持件的轴向移动的过程中，定位件内部的锥形面由于逐渐缩小，从而对夹紧端的多个夹紧部逐渐施压，直至定位件不能继续沿夹持件的轴向移动后，实现对执行件的定位夹紧。

在一些实施例中，定位件与夹持件之间螺纹配合。

上述技术方案中，通过将定位件与夹持件采用为螺纹配合，仅需要旋紧定位件便可以实现执行件的紧固，并且相对于插接而言，螺纹的扭力可以使得定位件与夹持件之间不易松动，从而使得执行件在夹持件内的稳定性更高，在需要更换执行件时，需要旋松定位件，便可以取下执行件，更换方便快捷。

在一些实施例中，夹持件可转动地安装于安装座。

上述技术方案中，通过将夹持件可转动地设置于安装座上，这样夹持件转动便能带动执行件转动，以便于在执行微创手术时满足执行件沿其自身轴线旋转的自由度需求。

在一些实施例中，末端器械夹持装置还包括回转组件，回转组件设置于安装座上，回转组件被配置为驱使夹持件沿其自身轴线可转动地安装于安装座；其中，回转组件包括回转座、回转轴承和驱动组件，回转座安装于安装座上，回转座具有供夹持件安装的安装腔，回转轴承设置于安装腔内，夹持件与回转轴承连接，驱动组件用于驱动夹持件沿其轴线方向转动。

上述技术方案中，通过在安装座上设置有回转组件，回转组件中回转座内的回转轴承可以实现夹持件在回转座上的转动安装，利用驱动组件与夹持件之间连接，从而带动夹持件转动，以满足执行件沿其自身轴线的转动需求。

在一些实施例中，回转轴承的数量设为多个，多个回转轴承在安装腔内沿其轴向间隔分布。

上述技术方案中，通过设置有多个回转轴承，多个回转轴承共同配合，使得夹持件的旋转精度更高。

在一些实施例中，驱动组件包括驱动件、同步带、主动轮和从动轮，驱动件设置于安装座上，驱动件的驱动端与主动轮连接，从动轮与夹持件连接，同步带设置于主动轮和从动轮之间，以使主动轮带动从动轮转动。

上述技术方案中，驱动件的旋转带动主动轮转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，从动轮使得夹持件转动，满足执行件的转动需求，采用同步带轮的方式实现夹持件的转动，结构简单，易于实现。

第二方面，本申请实施例还提供了一种眼内手术机器人，眼内手术机器人包括前述的末端器械夹持装置。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的末端器械夹持装置的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的末端器械夹持装置的剖视图；

图3为图1末端器械夹持装置中夹持件的结构示意图。

图标：1-执行件；2-夹持件；2-定位件；4-回转座；5-从动轮；6-同步带；7-主动轮；8-端盖；9-调整套筒；10-安装座；11-驱动件；12-电机支撑座；13-第一回转轴承；14-第二回转轴承；15-夹紧端。

实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

本申请实施例还提供了一种眼内手术机器人，眼内手术机器人包括末端器械夹持装置，末端器械夹持装置应用于眼内手术机器人，末端器械夹持装置够满足于多器械夹持使用，器械切换方便快捷。

具体的，请参阅图1和图2，末端器械夹持装置包括安装座10和夹持机构，安装座10用于安装于眼内手术机器人的执行末端；夹持机构安装于安装座10上，夹持机构包括夹持件2，夹持件2为管状结构，具有供执行件1穿过的安装通道，夹持件2用于夹持执行件1，执行件1用于进行眼内手术；其中，夹持机构还包括定位件3，定位件3设置于夹持件2上，定位件3用于使执行件1定位稳固于所述夹持件2。

在本方案中，由于进行眼内手术需要不同种类的眼科显微手术器械，因此在利用眼内手术机器人进行手术时，夹持件2的安装通道供执行件穿过，夹持件2可以对执行件1进行初步夹持定位，为了更好的保证执行件1在手术时的精度，因此通过在夹持件2上设置有定位件3，利用定位件3使得执行件1定位稳固于夹持件2中，使得执行件1的相对位置固定，更利于保证眼内手术的精度。在需要更换执行件1时，仅需要取下定位件3，执行件1丧失定位件3的定位作用后，执行件1便可以与夹持件2分离，便于更换不同类型或尺寸的执行件1，能够适用于不同种类的执行件1夹持，且执行件1更换方便快捷，适用范围更广。

需要说明的是，上述的执行件1可以为眼内手术常用的眼科显微手术器械，这里统称为执行件，即执行眼内手术的器械部件，在本实施例中，执行件1为显微注射器。

其中，定位件3定位夹持件2可以有多种实现方式，譬如，定位件3可以为螺杆，定位件3沿夹持件2径向设置，定位件3与夹持件2之间螺纹配合，定位件3的数量为多个，且周向分布于夹持件2的外周侧，多个定位件3的里端抵紧于执行件的外周壁，可以实现对执行件的抵紧定位。当然，定位件3可以通过夹持件2对执行件进行夹紧定位，如，夹持件2的轴向上还可以设置有可变形的变形部(即后续的夹紧部)，利用定位件3套设于夹持件2上并让变形部挤压变形，使得变形部夹紧于执行件，同样可以实现执行件在夹持件2内的定位稳固。

示例性地，请参阅图3，夹持件2具有夹紧端15，夹紧端15包括多个夹紧部，多个夹紧部在夹持件2端部沿其周向间隔分布，夹紧端15被配置为能在定位件3的挤压作用下向夹持件2的轴线方向靠近，以使多个夹紧部抱紧于执行件1。通过在夹持件2的一端设置有多个夹紧部，多个夹紧部可以在定位件3的外力挤压下发生变形，从而使得夹紧部夹紧于执行件1，从而实现对执行件的抱紧定位，结构简单，易于实现，夹紧部与执行件1的外周壁接触不易对执行件1的外壁产生压紧损伤。

需要说明的是，依靠夹紧端15的夹紧能够对执行件1进行夹紧定位，但考虑到执行件1的尺寸差异较大，为了更好的保证执行件1与夹持件2内的安装通道的贴合情况，因此在实际使用时，可以预先设计有多种型号的夹持件2，即夹持件2的外径不变，通过调整安装通道的内径来满足不同的眼科显微手术器械，如备有多个型号的夹持件2，每个夹持件2内部的安装通道的内径不同，呈逐级分布，从而可以满足多种类的执行件1，使得执行件1与夹持件2的定心效果更好。

其中，夹紧端15为分叉结构，材质可以为多种易变形的材质，如PVC、PPC、PE或塑胶等。在本实施例中，夹持件2的材质可以为PVC管，故在定位件3压紧后，可以使得夹持件2的分叉部分向内侧抱紧于执行件1，实现执行件1的定位。夹紧部的数量可以为两个、三个或者四个等。

在一些实施例中，夹紧部的数量设为四个。通过将夹紧部的数量选用为四个，四个夹紧部共同配合对执行件1的外周壁产生压紧力，使得执行件1被夹持件2定位夹紧的效果更好，执行件1在进行眼内手术时更不易发生偏移，保证了眼内手术的精度。

在一些实施例中，定位件3为管状结构，定位件3的内壁具有口径逐渐缩小的锥形面，定位件3通过沿夹持件2的轴向移动，以使锥形面逐渐环向压紧于夹紧端15。通过将定位件3选用为管状结构，定位件3内壁具有口径逐渐缩小的锥形面，利用定位件3沿夹持件2的轴向移动的过程中，定位件3内部的锥形面由于逐渐缩小，从而对夹紧端15的多个夹紧部逐渐施压，直至定位件3不能继续沿夹持件2的轴向移动后，实现对执行件1的定位夹紧。

其中，定位件3与夹持件2之间可以为多种连接方式，譬如可以为插接配合，也可以为螺纹配合。

在一些实施例中，定位件3与夹持件2之间螺纹配合。通过将定位件3与夹持件2采用为螺纹配合，仅需要旋紧定位件3便可以实现执行件1的紧固，并且相对于插接而言，螺纹的扭力可以使得定位件3与夹持件2之间不易松动，从而使得执行件1在夹持件2内的稳定性更高，在需要更换执行件时，需要旋松定位件3，便可以取下执行件1，更换方便快捷。

在一些实施例中，夹持件2可转动地安装于安装座10。通过将夹持件2可转动地设置于安装座10上，这样夹持件2转动便能带动执行件转动，以便于在执行微创手术时满足执行件1沿其自身轴线旋转的自由度需求。

在一些实施例中，末端器械夹持装置还包括回转组件，回转组件设置于安装座10上，回转组件被配置为驱使夹持件2沿其自身轴线可转动地安装于安装座10；其中，回转组件包括回转座4、回转轴承和驱动组件，回转座4安装于安装座10上，回转座4具有供夹持件2安装的安装腔，回转轴承设置于安装腔内，夹持件2与回转轴承连接，驱动组件用于驱动夹持件2沿其轴线方向转动。通过在安装座10上设置有回转组件，回转组件中回转座4内的回转轴承可以实现夹持件2在回转座4上的转动安装，利用驱动组件与夹持件2之间连接，从而带动夹持件2转动，以满足执行件1沿其自身轴线的转动需求。

在一些实施例中，回转轴承的数量设为多个，多个回转轴承在安装腔内沿其轴向间隔分布。通过设置有多个回转轴承，多个回转轴承共同配合，使得夹持件2的旋转精度更高。可选地，在本实施例中，回转轴承的数量设为两个，两个回转轴承沿夹持件2的轴向间隔分布，分别为第一回转轴承13和第二回转轴承14。

驱动组件可以为多种驱动机构，譬如驱动组件可以为齿轮系配合减速机传动，还可以为同步带6轮传动等，均可以满足本实施例中夹持件2的驱动使用。

在一些实施例中，驱动组件包括驱动件11、同步带6、主动轮7和从动轮5，驱动件11设置于安装座10上，驱动件11的驱动端与主动轮7连接，从动轮5与夹持件2连接，同步带6设置于主动轮7和从动轮之间，以使主动轮7带动从动轮5转动。

驱动件11的旋转带动主动轮7转动，主动轮7通过同步带6带动从动轮5转动，从动轮5使得夹持件2转动，满足执行件1的转动需求，采用同步带6轮的方式实现夹持件2的转动，结构简单，易于实现。同步带6张紧安装在主动轮7和从动轮5之间，从而实现主动轮7的旋转传递至从动轮5，从动轮5转动传递至夹持件2。

需要说明的是，夹持件2为阶梯形的回转结构，夹持件2的上端大，下端小，这里的下端为露出执行件的执行端的部分，夹持件2的最小孔径处与夹持器械的外径名义尺寸相等，实施时采用间隙配合。回转座4上具有供夹持件2安装的安装腔，安装腔贯穿回转座4设置，回转轴承安装于安装腔内，夹持件2的两端轴颈处分别安装有回转轴承，并与回转轴承之间过渡或过盈配合，夹持件2的轴头处与从动轮5连接，夹持件2与从动轮5之间间隙或过渡配合，并拧紧从动轮5上的紧顶螺钉，这些零部件整体安装于回转座4中，轴向由回转座4的端盖8压紧定位，此部分为回转组件。驱动件11可以为电机，电机可以根据实际情况配备减速器、编码器及抱闸，电机安装在电机支撑座12上，电机支撑座12安装于安装座10上。然后再将主动轮7安装在电机的输出轴上，并拧紧带轮上的紧定螺钉，完成驱动组件的组装。然后将回转组件和驱动组件安装于眼内手术机器人的末端平台上，即安装座10上，如此，电机的转动便可以传递至夹持件2。

在执行件1安装至夹持件2的过程中，将执行件1***同长度调整套筒9 (根据不同种类型号的执行件1调整径向和轴向的尺寸，使执行件1的伸出长度适配机器人的需要)，这里的执行件1为显微注射器，当然还可以是其他眼内显微手术器械。然后再将它们***夹持件2，并向端盖8按压。使调整套筒9的端面紧贴回转座4的端盖8，使将显微注射器的一端紧贴调整套筒9的另一个端面。最后将定位件3旋入夹持件2的螺纹部分，使夹持件2及定位件3锥度相同的部分紧密贴合。由于夹紧端15为分叉结构(图3中夹紧端包括4瓣夹紧部)，故在定位件3旋紧后，可使夹持件2的夹紧端15向内抱紧显微注射器，实现显微注射器的定心，即使执行件1的轴线与从动轮5的轮系轴线重合。至此，便实现了执行件1为显微注射器的夹持，使其牢固地安装在眼内手术机器人的末端，同时还能提供执行件1绕自身轴线自转的自由度。

在实际使用时，只需为相应执行件1配备相应的夹持件2，使其外径满足夹持件2的夹持尺寸，夹持件2的夹持尺寸较大，能覆盖常用眼科手术器械的外径，同时根据器械伸出长度，配备不同的调整套筒9，便可实现不同执行件1的可靠定心与夹持。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种末端器械夹持装置，应用于眼内手术机器人，其特征在于，包括：

安装座，用于安装于所述眼内手术机器人的执行末端；

夹持机构，安装于所述安装座上，所述夹持机构包括夹持件，所述夹持件为管状结构，具有供执行件穿过的安装通道，所述夹持件用于夹持所述执行件，所述执行件用于进行眼内手术；

其中，所述夹持机构还包括定位件，所述定位件设置于所述夹持件上，所述定位件用于使所述执行件定位稳固于所述夹持件。

2.如权利要求1所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述夹持件具有夹紧端，所述夹紧端包括多个夹紧部，多个夹紧部在所述夹持件端部沿其周向间隔分布，所述夹紧端被配置为能在所述定位件的挤压作用下向所述夹持件的轴线方向靠近，以使多个所述夹紧部抱紧于所述执行件。

3.如权利要求2所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述夹紧部的数量设为四个。

4.如权利要求2所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述定位件为管状结构，所述定位件的内壁具有口径逐渐缩小的锥形面，所述定位件通过沿所述夹持件的轴向移动，以使所述锥形面逐渐环向压紧于所述夹紧端。

5.如权利要求4所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述定位件与所述夹持件之间螺纹配合。

6.如权利要求1所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述夹持件可转动地安装于所述安装座。

7.如权利要求6所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述末端器械夹持装置还包括回转组件，所述回转组件设置于所述安装座上，所述回转组件被配置为驱使所述夹持件沿其自身轴线可转动地安装于所述安装座；

其中，所述回转组件包括回转座、回转轴承和驱动组件，所述回转座安装于所述安装座上，所述回转座具有供所述夹持件安装的安装腔，所述回转轴承设置于所述安装腔内，所述夹持件与所述回转轴承连接，所述驱动组件用于驱动所述夹持件沿其轴线方向转动。

8.如权利要求7所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述回转轴承的数量设为多个，多个所述回转轴承在所述安装腔内沿其轴向间隔分布。

9.如权利要求7所述的末端器械夹持装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动件、同步带、主动轮和从动轮，所述驱动件设置于所述安装座上，所述驱动件的驱动端与所述主动轮连接，所述从动轮与所述夹持件连接，所述同步带设置于所述主动轮和所述从动轮之间，以使所述主动轮带动所述从动轮转动。

10.一种眼内手术机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的末端器械夹持装置。

Images