CN219207309U - 介入手术机器人主端操作手柄模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及到医疗器械机器人技术领域，尤其涉及一种介入手术机器人主端操作手柄模块，包括：机架、操作杆、传动轴以及角度检测装置；传动轴以及角度检测装置均与所述操作杆不同轴设置；传动轴的一端与操作杆传动连接，另一端与角度检测装置连接，其中，角度检测装置通过检测传动轴的转动信息来获取操作杆的转动角度，由于本申请中的传动轴以及角度检测装置均与操作杆不同轴设置，因此可以适应性地调整传动轴以及角度检测装置与操作杆的相对位置，使得主端操作器成型后，主端操作器的整体高度降低，提高医生的操作的便利性。
Description
技术领域
本实用新型涉及到医疗器械机器人技术领域，尤其涉及一种介入手术机器人主端操作手柄模块。
背景技术
介入手术机器人包括主端操作器和从端装置，主端操作器基于操作者操作动作形成相应的控制指令并发送从端装置，从端装置根据控制指令自动将柔性医疗器械递送进入血管，完成血管介入手术。目前主端操作器的控制结构有触摸屏和操作手柄等。操作手柄可以对手术机器人发布操作命令，例如导丝的进退、转动等。中国专利CN202111009835.X一种介入手术机器人主端操作手柄，该主端操作手柄的旋转编码器的码盘装设于操作杆上并随操作杆同步转动，旋转编码器的读数头装设在码盘的上方，受上述设计结构的影响，主端操作器成型后，主端操作器的整体高度较高，给医生的操作带来不便。
实用新型内容
本实用新型的主要目的为提供一种介入手术机器人主端操作手柄模块，旨在解决现有技术中的主端操作器的整体高度较高，给医生的操作带来不便的技术问题。
本实用新型提出以下技术方案：
一种介入手术机器人主端操作手柄模块，包括：机架、操作杆、传动轴以及角度检测装置；
所述传动轴以及所述角度检测装置均与所述操作杆不同轴设置；
所述传动轴的一端与所述操作杆传动连接，另一端与所述角度检测装置连接，其中，所述角度检测装置通过检测所述传动轴的转动信息来获取所述操作杆的转动角度。
进一步地，所述机架上可转动地装设有第一齿轮，所述第一齿轮套设于所述操作杆且在旋转方向上相对固定；所述传动轴套设有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，以使所述操作杆与所述传动轴传动连接。
进一步地，所述角度检测装置包括旋转编码器和编码盘，所述旋转编码器设置在所述机架上，所述编码盘设置在所述传动轴的一端，所述旋转编码器与所述编码盘感应配合以检测所述传动轴的转动信息。
进一步地，所述旋转编码器为空心编码器，所述编码盘设置在所述传动轴延伸进入所述空心编码器的一端上。
进一步地，所述操作杆上设置有第一限位结构，所述第一齿轮上设置有第二限位结构，所述第一限位结构与所述第二限位结构相互配合以实现所述操作杆与所述第一齿轮在旋转方向上相对固定。
进一步地，所述第一限位结构为开设于所述操作杆上的条形槽，所述条形槽的延伸方向与所述操作杆的中心轴线方向相平行，所述第二限位结构为设置在所述第一齿轮上的滑动螺钉，所述滑动螺钉卡接进入所述条形槽内。
进一步地，所述操作杆与所述传动轴的中心轴线相互平行且所述操作杆的中心轴线在所述机架上所处的高度高于所述传动轴的中心轴线所处的高度。
进一步地，所述主端操作手柄模块还包括设置在所述机架上的导轴，所述导轴穿设于所述操作杆内且通过轴承与所述操作杆转动连接。
进一步地，所述主端操作手柄模块还包括滚轮组件，所述操作杆用于控制第一细长型医疗器械，所述滚轮组件用于控制第二细长型医疗器械相对于所述第一细长型医疗器械运动。
进一步地，所述滚轮组件包括安装架、滚轮编码器以及滚轮，所述滚轮编码器和所述滚轮均设置在所述安装架上，所述滚轮编码器用于获取所述滚轮的转动信息。
本实用新型提供的一种介入手术机器人主端操作手柄模块，包括：机架、操作杆、传动轴以及角度检测装置；传动轴以及角度检测装置均与所述操作杆不同轴设置；传动轴的一端与操作杆传动连接，另一端与角度检测装置连接，其中，角度检测装置通过检测传动轴的转动信息来获取操作杆的转动角度，由于本申请中的传动轴以及角度检测装置均与操作杆不同轴设置，因此可以适应性地调整传动轴以及角度检测装置与操作杆的相对位置，使得主端操作器成型后，主端操作器的整体高度降低，提高医生的操作的便利性。
附图说明
图1为本实用新型介入手术机器人主端操作手柄模块的整体结构示意图；
图2为本实用新型介入手术机器人主端操作手柄模块的剖面图；
图3为本实用新型第一限位结构和第二限位结构的结构示意图。
图中所标各部件的名称如下：1、机架；11、第一齿轮；12、第二齿轮；13、第二限位结构；14、第一限位结构；2、操作杆；3、传动轴；4、角度检测装置；41、旋转编码器；42、编码盘；5、导轴；6、滚轮组件；61、安装架；62、滚轮编码器；63、滚轮。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1，一种介入手术机器人主端操作手柄模块，包括：机架1、操作杆2、传动轴3以及角度检测装置4；所述传动轴3以及所述角度检测装置4均与所述操作杆2不同轴设置；所述传动轴3的一端与所述操作杆2传动连接，另一端与所述角度检测装置4连接，其中，所述角度检测装置4通过检测所述传动轴3的转动信息来获取所述操作杆2的转动角度。由于本申请中的传动轴3以及角度检测装置4均与操作杆2不同轴设置，因此可以适应性地调整传动轴3以及角度检测装置4与操作杆2的相对位置，使得主端操作器成型后，主端操作器的整体高度降低，提高医生的操作的便利性。角度检测装置4将所述操作杆2的转动角度发送给从端装置，从端装置控制细长型医疗器械转动相应角度。
在一个可行的实施方式中，传动轴3的一端与操作杆2的具体传动连接方式为：机架1上可转动地装设有第一带轮，所述第一带轮套设于操作杆2且在旋转方向上相对固定；传动轴3套设有第二带轮，第一带轮和第二带轮之间绕接有传动皮带，以使操作杆2与传动轴3传动连接。
参照图1，在一个优选的实施方式中，所述机架1上可转动地装设有第一齿轮11，所述第一齿轮11套设于所述操作杆2且在旋转方向上相对固定；所述传动轴3套设有第二齿轮12，所述第一齿轮11和所述第二齿轮12啮合，以使所述操作杆2与所述传动轴3传动连接。本申请只是例举了几种传动轴3的一端与操作杆2的具体传动连接方式，其他可以实现相同功能的方式也包括在本申请的权利要求所涵盖的范围内。
具体地，所述角度检测装置4包括旋转编码器41和编码盘42，所述旋转编码器41设置在所述机架1上，所述编码盘42设置在所述传动轴3的一端，所述旋转编码器41与所述编码盘42感应配合以检测所述传动轴3的转动信息。在一个可行的实施方式中，传动轴3从编码盘42穿过。机架1上设有支撑部及装设于支撑部上的轴承，该轴承为滚动轴承，所述轴承包括内圈及外圈，所述内圈沿其轴心自由转动，传动轴3穿过所述内圈且传动轴3和内圈一起沿其轴心转动。编码盘42装设于轴承的内圈端部并随轴承的内圈同步转动，旋转编码器41的读数头装设于机架1上。工作时，转动操作杆2，操作杆2带动第一齿轮11转动，所述第一齿轮11和所述第二齿轮12啮合，且第二齿轮12套接在传动轴3上，具体是第二齿轮12固定在传动轴3上，因此，操作杆2，操作杆2带动第一齿轮11和所述第二齿轮12转动，第二齿轮12带动传动轴3转动，设置在传动轴3上的编码盘42同步转动，由旋转编码器41测量旋转角度，从而读出旋转角度，并向从端装置发送相应的旋转指令。
参照图2，在一个优选的实施方式中，所述旋转编码器41为空心编码器，所述编码盘42设置在所述传动轴3延伸进入所述空心编码器的一端上。转动操作杆2，操作杆2带动传动轴3转动，设置在传动轴3上的编码盘42同步转动，空心编码器中发光管发出恒定光束，照射在编码盘42上，编码盘42和指示光栅同节距，构成光栅付，编码盘42随传动轴3旋转，光栅付对光束进行调制，形成莫尔条纹，经空心编码器接收并转换成电信号，经放大、逻辑处理、线性驱动电路后由电缆输出与角度相对应的电信号(一般含A、B、I、六相信号)。
参照图3，在一个可行的实施方式中，所述操作杆2上设置有第一限位结构14，所述第一齿轮11上设置有第二限位结构13，所述第一限位结构14与所述第二限位结构13相互配合以实现所述操作杆2与所述第一齿轮11在旋转方向上相对固定。在一个可行的实施方式中，第二限位结构13为开设于第一齿轮11的内壁上的限位槽，第一限位结构14为形成于操作杆2的外周设有导向条，并且操作杆2的导向条卡设于限位槽内，使操作杆2可以相对于第一齿轮11沿中心轴线方向独立滑动，并且操作杆2带动第一齿轮11同步转动。
在一个优选的实施方式中，所述第一限位结构14为开设于所述操作杆2上的条形槽，所述条形槽的延伸方向与所述操作杆2的中心轴线方向相平行，所述第二限位结构13为设置在所述第一齿轮11上的滑动螺钉，所述滑动螺钉卡接进入所述条形槽内。所述滑动螺钉卡接进入所述条形槽内以实现所述操作杆2与所述第一齿轮11在旋转方向上相对固定，同时使操作杆2可以相对于第一齿轮11沿中心轴线方向独立滑动。
参照图1和图2，在一个可行的实施方式中，所述操作杆2与所述传动轴3的中心轴线相互平行且所述操作杆2的中心轴线的高度高于所述传动轴3的中心轴线所处的高度。具体地，操作杆2的中心轴线与传动轴3的中心轴线形成的平面与机架1的底面呈夹角设置。如此设置，使得主端操作器的操作面板呈倾斜状，符合人体工程学，为操作人员提供舒适的操作空间，使操作人员获得最佳的视觉效果，让操作人员可以方便地操作主端操作器上设置的部件，降低工作疲劳度。
在一个可行的实施方式中，所述主端操作手柄模块还包括设置在所述机架1上的导轴5，所述导轴5穿设于所述操作杆2内且通过轴承与所述操作杆2转动连接。本实施方式中，操作杆2可以沿导轴5的轴心转动及滑动，从而提高操作杆2在转动以及滑动过程中的稳定性。
参照图1，在一个可行的实施方式中，所述主端操作手柄模块还包括滚轮组件6，所述操作杆2用于控制第一细长型医疗器械，所述滚轮组件6用于控制第二细长型医疗器械相对于所述第一细长型医疗器械运动。具体地，主端操作手柄模块设置有切换模块。当切换模块切换至响应于用户对第一细长型医疗器械单独操作且操作杆2响应于用户控制第一细长型医疗器械进行直线运动时，若需要第二细长型医疗器械相对于血管保持静止，在第二细长型医疗器械与血管之间出现相对位移的情况下通过操作滚轮组件6控制第二细长型医疗器械进行位移补偿，以使第二细长型医疗器械相对于血管保持静止；若需要第一细长型医疗器械和第二细长型医疗器械均进行相对位移(可以是同向位移，或者反向位移)，通过操作滚轮组件6控制第二细长型医疗器械位移，以使第一细长型医疗器械和第二细长型医疗器械之间进行相对位移，满足手术实际需求。
参照图1，具体地，所述滚轮组件6包括安装架61、滚轮编码器62以及滚轮63，所述滚轮编码器62和所述滚轮63均设置在所述安装架61上，所述滚轮编码器62用于获取所述滚轮63的转动信息。滚轮63与滚轮编码器62相连，当转动滚轮63后带动滚轮编码器62从而读出转动数值，再将转动数值转化成直线位移指令发送给从端。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，包括：机架、操作杆、传动轴以及角度检测装置；
所述传动轴以及所述角度检测装置均与所述操作杆不同轴设置；
所述传动轴的一端与所述操作杆传动连接，另一端与所述角度检测装置连接，其中，所述角度检测装置通过检测所述传动轴的转动信息来获取所述操作杆的转动角度。
2.根据权利要求1所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述机架上可转动地装设有第一齿轮，所述第一齿轮套设于所述操作杆且在旋转方向上相对固定；所述传动轴套设有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，以使所述操作杆与所述传动轴传动连接。
3.根据权利要求2所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述角度检测装置包括旋转编码器和编码盘，所述旋转编码器设置在所述机架上，所述编码盘设置在所述传动轴的一端，所述旋转编码器与所述编码盘感应配合以检测所述传动轴的转动信息。
4.根据权利要求3所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述旋转编码器为空心编码器，所述编码盘设置在所述传动轴延伸进入所述空心编码器的一端上。
5.根据权利要求2所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述操作杆上设置有第一限位结构，所述第一齿轮上设置有第二限位结构，所述第一限位结构与所述第二限位结构相互配合以实现所述操作杆与所述第一齿轮在旋转方向上相对固定。
6.根据权利要求5所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述第一限位结构为开设于所述操作杆上的条形槽，所述条形槽的延伸方向与所述操作杆的中心轴线方向相平行，所述第二限位结构为设置在所述第一齿轮上的滑动螺钉，所述滑动螺钉卡接进入所述条形槽内。
7.根据权利要求1所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述操作杆与所述传动轴的中心轴线相互平行且所述操作杆的中心轴线在所述机架上所处的高度高于所述传动轴的中心轴线所处的高度。
8.根据权利要求1所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述主端操作手柄模块还包括设置在所述机架上的导轴，所述导轴穿设于所述操作杆内且通过轴承与所述操作杆转动连接。
9.根据权利要求1所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述主端操作手柄模块还包括滚轮组件，所述操作杆用于控制第一细长型医疗器械，所述滚轮组件用于控制第二细长型医疗器械相对于所述第一细长型医疗器械运动。
10.根据权利要求9所述的介入手术机器人主端操作手柄模块，其特征在于，所述滚轮组件包括安装架、滚轮编码器以及滚轮，所述滚轮编码器和所述滚轮均设置在所述安装架上，所述滚轮编码器用于获取所述滚轮的转动信息。
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| CN117323020A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-02 | 上海神玑医疗科技有限公司 | 一种手术机器人主控端操作手柄单元及主控端操作平台 |
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- 2023-02-14 CN CN202320270183.3U patent/CN219207309U/zh active Active
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