一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，設(shè)在外科手術(shù)機器人上，包括末端連接柄、鉗葉、鋼絲、鋼絲拉盤、彈簧及固定軸，鋼絲拉盤設(shè)有兩個，均通過固定軸設(shè)置在末端連接柄的頭部，鉗葉設(shè)有兩個，分別設(shè)在兩個鋼絲拉盤的內(nèi)側(cè)，彈簧卡設(shè)在兩個鉗葉之間，鋼絲一端繞過鋼絲拉盤后與鉗葉連接，另一端與設(shè)在機器人軀體上的驅(qū)動電機連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、操作方便。
【專利說明】一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鑷子，尤其是涉及一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子。

【背景技術(shù)】
[0002]機器人輔助的外科手術(shù)系統(tǒng)能夠有效地利用手術(shù)醫(yī)生經(jīng)驗，同時發(fā)揮機器人定位精確、運行穩(wěn)定等特點。能夠幫助醫(yī)生完成復雜的外科手術(shù)動作，減少手術(shù)中因醫(yī)生疲勞或手部抖動導致的誤操作和損傷，提高了手術(shù)安全性，縮短了治愈時間和降低了醫(yī)療成本。目前美國Computer Mot1n公司的ZEUS和Intuitive Surgical公司的Da Vinci外科手術(shù)機器人系統(tǒng)通過FDA認證并廣泛應(yīng)用于臨床。
[0003]外科手術(shù)機器人在手術(shù)過程當中，手術(shù)器械是機器人與病人體內(nèi)病灶及組織直接接觸。因此手術(shù)器械性能在外科手術(shù)機器人系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。而在外科手術(shù)中采用鑷子進行拉線與打結(jié)是常用的操作方式，目前用在外殼手術(shù)機器人上的鑷子大多結(jié)構(gòu)負責，操作不方便，同時其復雜的結(jié)構(gòu)給更換與維修帶來了不便，并且其成本費用較高。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、操作方便的用于外科手術(shù)機器人的鑷子。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，設(shè)在外科手術(shù)機器人上，包括末端連接柄、鉗葉、鋼絲、鋼絲拉盤、彈簧及固定軸，所述的鋼絲拉盤設(shè)有兩個，均通過固定軸設(shè)置在末端連接柄的頭部，所述的鉗葉設(shè)有兩個，分別設(shè)在兩個鋼絲拉盤的內(nèi)側(cè)，所述的彈簧卡設(shè)在兩個鉗葉之間，所述的鋼絲一端繞過鋼絲拉盤后與鉗葉連接，另一端與設(shè)在機器人軀體上的驅(qū)動電機連接。
[0007]所述的鋼絲拉盤、鉗葉及彈簧均套設(shè)在固定軸上。
[0008]每個鉗葉分別采用單獨的鋼絲連接。
[0009]所述的彈簧為扭力彈簧，當鋼絲不受驅(qū)動電機的拉力時，兩個鉗葉的咬合面被彈簧撐開而分離，當鋼絲受驅(qū)動電機拉力拉緊時，兩個鉗葉的咬合面克服彈簧的彈力而咬合在一起。
[0010]所述的末端連接柄的尾部連接在外科手術(shù)機器人的機械臂上。
[0011]所述的鋼絲與鉗葉之間通過螺釘固定連接。
[0012]所述的鉗葉的長度為3?4cm，每片鉗葉上共有齒20?30個。
[0013]鉗葉采用的材料為T1-6Al_4v ELI合金。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0015](I)結(jié)構(gòu)簡單:由于本實用新型的鑷子采用驅(qū)動電機拉鋼絲的拉力與彈簧的彈力共同控制鉗葉的咬合與否，所以在結(jié)構(gòu)上比其他的醫(yī)療鑷子更結(jié)構(gòu)緊湊，方便批量生產(chǎn)。
[0016](2)鉗葉的長度為3?4cm，每片鉗葉上共有齒20?30個，這大大增加了鑷子的工作范圍及拉線的可靠度。整個工作鑷子總長為4.5cm，最大處直徑為2cm，符合外科手術(shù)對于工作機械的要求。
[0017](3)本實用新型組成的零部件簡單，對于維修和檢測都帶來很大的便利性。
[0018](4)安全可靠:為了保證醫(yī)學上對于生物相容性的要求及滿足鑷子的強度要求，本鑷子的鉗葉采用的材料為T1-6Al-4v ELI合金，此鈦合金無毒、質(zhì)輕、強度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0022]實施例
[0023]一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，如圖1、圖2所示，設(shè)在外科手術(shù)機器人上，包括末端連接柄1、鉗葉2、鋼絲3、鋼絲拉盤4、彈簧5及固定軸6，鋼絲拉盤4設(shè)有兩個，均通過固定軸6設(shè)置在末端連接柄I的頭部，鉗葉2設(shè)有兩個，分別設(shè)在兩個鋼絲拉盤4的內(nèi)側(cè)，彈簧5卡設(shè)在兩個鉗葉2之間，鋼絲3 —端繞過鋼絲拉盤4后通過螺釘7與鉗葉2連接，另一端與設(shè)在機器人軀體上的驅(qū)動電機8連接。本鑷子的工作部分與機器人本體所用的動力驅(qū)動并不是一體，而是由單獨的機器人本體上的驅(qū)動電機拉動。鋼絲拉盤4、鉗葉2及彈簧5均套設(shè)在固定軸6上。每個鉗葉2分別采用單獨的鋼絲3連接。彈簧5為扭力彈簧，當鋼絲3不受驅(qū)動電機的拉力時，兩個鉗葉2的咬合面被彈簧5撐開而分離，當鋼絲3受驅(qū)動電機拉力拉緊時，兩個鉗葉2的咬合面克服彈簧5的彈力而咬合在一起。末端連接柄I的尾部用于連接在外科手術(shù)機器人的機械臂上，方便手術(shù)器械的更換。鋼絲3與鉗葉2之間通過螺釘固定連接。
[0024]鋼絲3為直徑Imm的多股高韌性鋼絲。固定軸6直徑為4mm。
[0025]考慮到醫(yī)學對于器械材料生物相容性的要求以及工作狀態(tài)對于材料強度和剛度的要求，鉗葉2采用的材料為T1-6Al-4v ELI合金，此鈦合金無毒、質(zhì)輕、強度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料。
[0026]鉗葉2的長度限定為3?4cm，每片鉗葉2上共有齒20?30個。本實施例中鉗葉的總長為3.7cm，每片鉗葉共有26個齒，這大大增加了鑷子的工作范圍及拉線的可靠度。整個工作鑷子總長為4.5cm，最大處直徑為2cm，符合外科手術(shù)對于工作機械的要求。
[0027]本實施例的鑷子的工作原理為:
[0028]該鑷子具有拉線和打結(jié)的功能。在鑷子的合動作時，電機拉動鋼絲使兩片鉗葉閉合，在鑷子的開動作時，電機反向旋轉(zhuǎn)即將鋼絲放松，而此時處于壓縮狀態(tài)的彈簧釋放自己的彈力勢能是兩片鉗葉分離。鑷子進行拉線和打結(jié)都需要機器人其他關(guān)節(jié)的互相配合。
[0029]上述的對實施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和使用實用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，設(shè)在外科手術(shù)機器人上，其特征在于，包括末端連接柄⑴、鉗葉⑵、鋼絲⑶、鋼絲拉盤⑷、彈簧(5)及固定軸(6)，所述的鋼絲拉盤(4)設(shè)有兩個，均通過固定軸(6)設(shè)置在末端連接柄(I)的頭部，所述的鉗葉(2)設(shè)有兩個，分別設(shè)在兩個鋼絲拉盤⑷的內(nèi)側(cè)，所述的彈簧(5)卡設(shè)在兩個鉗葉(2)之間，所述的鋼絲(3)一端繞過鋼絲拉盤(4)后與鉗葉(2)連接，另一端與設(shè)在機器人軀體上的驅(qū)動電機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，其特征在于，所述的鋼絲拉盤(4)、鉗葉⑵及彈簧(5)均套設(shè)在固定軸(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，其特征在于，每個鉗葉(2)分別采用單獨的鋼絲(3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，其特征在于，所述的彈簧(5)為扭力彈簧，當鋼絲(3)不受驅(qū)動電機的拉力時，兩個鉗葉(2)的咬合面被彈簧(5)撐開而分離，當鋼絲(3)受驅(qū)動電機拉力拉緊時，兩個鉗葉(2)的咬合面克服彈簧(5)的彈力而咬合在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，其特征在于，所述的末端連接柄(I)的尾部連接在外科手術(shù)機器人的機械臂上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，其特征在于，所述的鋼絲(3)與鉗葉(2)之間通過螺釘固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于外科手術(shù)機器人的鑷子，其特征在于，所述的鉗葉(2)的長度為3?4cm，每片鉗葉⑵上共有齒20?30個。
【文檔編號】A61B19/00GK203988375SQ201420387636
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】王朝斌, 鄧琛, 丁大民 申請人:上海工程技術(shù)大學