一种改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置的制作方法

1.本发明涉及一种医疗器械机器人领域装置，尤其涉及一种改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置。


背景技术：

2.介入治疗是利用现代高科技手段进行的一种微创性治疗
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就是在医学影像设备的引导下，将特制的导管，导丝等精密器械，引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。
3.介入治疗应用数字技术，扩大了医生的视野，借助导管，导丝延长了医生的双手，它的切口(穿刺点),仅有米粒大小，不用切开人体组织，就可治疗许多过去无法治疗，必须手术治疗或内科治疗疗效欠佳的疾病，如肿瘤，血管瘤，各种出血等。介入治疗具有不开刀，创伤小，恢复快，效果好的特点。是未来医学的发展趋势。
4.而对于血管介入手术中医生需要长期接收x射线的辐射，为此工程上开发了远隔操作的主从式血管介入手术机器人。主从式血管介入手术机器人可以在强烈辐射的环境下工作，使得医生则在射线环境之外对其控制。
5.手术机器人在执行导丝(或导管)的进退、转动的过程中，需要相应的传动机构带动，然而，对于现有手术机器人的传动机构，由于结构设计不合理，整个传动机构的传动效果不佳，结构相对复杂，增大产品的使用成本，进而不利于降低医疗成本，增大患者的经济负担，而且传动机构整体体积过大，不利于手术机器人空间布局，在实际中使用过程中，同样带来各种不便，影响使用的灵活性。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种改进的介入手术机器人从端导丝导管搓动装置。
7.一种改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置，其装设于介入手术机器人从端上，用于实现导丝导管的夹持、转动，其包括相对设置的两夹持组、第一驱动组件及第二驱动组件，第一驱动组件驱动两夹持组沿第一方向靠近或远离，使两夹持组相对于第二驱动组件在第一方向上的夹持位和非夹持位之间交替变化，当所述两夹持组位于第一方向上的夹持位时，两夹持组夹持导丝导管，所述第二驱动组件驱动夹紧导丝导管的两夹持组沿不同于第一方向的第二方向相互反向运动，搓动导丝导管转动。
8.进一步地，所述夹持组及第二驱动组件中，其中一个设有锁扣槽，另一个设有卡条，所述第一方向上的夹持位和非夹持位位于所述锁扣槽内，所述第一驱动组件带动两夹持组夹紧或松开导丝导管时，卡条分别从锁扣槽的非夹持位滑行到夹持位或者从锁扣槽的夹持位滑行到非夹持位。
9.进一步地，所述锁扣槽沿第一方向延伸。
10.进一步地，所述卡条穿设于锁扣槽内。
11.进一步地，所述夹持组包括调位部及连接于调位部上的夹持部，所述锁扣槽设于
调位部靠近另一夹持组的一侧；所述第二驱动组件包括两滑座、让所述两滑座同步沿第二方向相互反向运动的驱动电机，所述卡条设于滑座上靠外侧位置。
12.进一步地，所述第二驱动组件还包括置于所述两滑座之间的第二联动轮，驱动电机连接第二联动轮，所述两滑座的内侧面均设有卡齿，所述第二联动轮的外圆周表面设有卡齿，所述第二驱动组件的两滑座同时啮合在第二联动轮上。
13.进一步地，所述滑座设有第二导杆，第二驱动组件还包括滑套，所述滑套内设有沿第二方向延伸的导槽，所述第二导杆从滑套的导槽穿过，滑套对滑座进行导向。
14.进一步地，所述第一驱动组件包括两第一底架、驱动两第一底架沿第一方向运动的驱动器及装设于第一底架上的第一导杆，所述第一导杆穿插于夹持组上。
15.进一步地，所述第一驱动组件于第一导杆上还设有第一导向装置，第一导向装置为轴承，所述轴承套设于与之配合安装的导杆外侧。
16.进一步地，所述改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置还包括内架所述内架上设有相对设置的两夹板，所述第一导向装置夹设于内架的两夹板之间。
17.进一步地，所述第一驱动组件还包括同时连接于两第一底架上的第一联动轮，两所述第一底架呈相对设置，所述第一联动轮置于两所述第一底架之间，两所述第一底架的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮的外表面设有卡齿，所述第一联动轮通过卡齿同时啮合在两所述夹持组的第一底架上。
18.进一步地，所述内架对应两夹持组还设有两组轴承，第一驱动组件的两第一底架分别装设于两组导轨上，并且，所述第一底架在轴承上沿第一方向滑动。
19.进一步地，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。
20.综上所述，本发明改进型介入手术线材导入装置通过设置搓动机构，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组、第一驱动组件、第二驱动组件，其中，第一驱动组件驱动两夹持组沿第一方向相互靠近以夹持导丝导管，第二驱动组件驱动两夹持组沿不同于第一方向的第二方向相互反向运动以搓动导丝导管转动，本发明传动效果好，结构相对简单，有效缩减产品的使用成本，减轻患者的经济负担，而且结构紧凑，占用空间较小，实用性强，具有较强的推广意义。
附图说明
21.图1为本发明改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置的结构示意图；
22.图2为图1所示改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置的分解图；
23.图3为图2所示改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置另一角度的分解图；
24.图4为图2所示改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置进一步的分解图；
25.图5为图4所示改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置另一角度的分解图；
26.图6、7为本发明的搓动机构与内架配合安装后的前、后视图；
27.图8、9为图7省略第一驱动电机、内架及光电传感器后结构示意图；
28.图10为本发明改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置的夹持组与第一驱动组件配合安装时的结构示意图。
具体实施方式
29.为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明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用以解释发明，并不用于限定发明。
30.如图1至图10所示，本发明提供一种改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置，其装设于介入手术机器人从端上，推动细长型医疗器械(导丝或导管)100执行夹持、正转、反转的操作，推动细长型医疗器械100即导丝或导管的正转指让导丝或导管旋转进入手术病人身体的方向、反转指让导丝或导管旋转退出手术病人身体的方向。
31.所述改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置包括机架10、内架20及搓动机构，所述搓动机构装设于内架20上，所述机架10套设于内架20及搓动机构的外侧，让外界与搓动机构隔离。所述搓动机构包括相对设置的两夹持组30、第一驱动组件40及第二驱动组件50，第一驱动组件40驱动两夹持组30沿第一方向靠近或远离，使两夹持组30相对于第二驱动组件50在第一方向上的夹持位和非夹持位之间交替变化，当所述两夹持组30位于第一方向上的夹持位时，两夹持组30夹持导丝导管，所述第二驱动组件50驱动夹紧导丝导管的两夹持组30沿不同于第一方向的第二方向相互反向运动，搓动导丝导管转动，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，所述机架10对导丝或导管进行支撑。
32.两所述夹持组30均包括夹持部31、调位部32，所述夹持部31与调位部32呈t形分布，所述夹持部31的底面设有向内延伸的卡槽35，所述调位部32的上端可拆卸地装设于卡槽35内，所述调位部32的外侧面与卡槽35的槽壁之间形成一间隙，所述调位部32的底部设有向内延伸的若干调位槽，所述调位部32靠近另一夹持组30的一侧设有沿第一方向向外延伸的锁扣槽321。
33.所述第一驱动组件40包括安装于所述内架20的两第一底架43、同时连接于两第一底架43上的第一联动轮46、分别装设于两第一底架43上的两第一导杆44、驱动两第一底架43沿第一方向运动的驱动器41。两所述第一底架43呈相对设置。所述第一联动轮46置于所述两第一底架43之间并让所述两第一底架43同步沿第一方向相互靠近或离开。所述两第一底架43的内侧均设有卡齿，所述第一联动轮46的外表面设有卡齿，所述第一联动轮46通过卡齿同时啮合在所述两夹持组30的第一底架43上。所述驱动器41与其中一第一底架43连接，在第一联动轮46的作用下，所述驱动器41同时带动两第一底架43沿第一方向相互反向运动。两所述夹持组30的调位部32分别安装于两所述第一导杆44，驱动两夹持组30沿第一方向靠近或远离，带动两夹持组30执行夹持或松开的动作。本实施例中，所述驱动器41是电磁驱动器。
34.可以理解地，在本实施例中，采用电磁驱动器带动两夹持组30执行夹持或松开的动作，在其它实施例中，驱动器41还包括驱动两第一底架43沿第一方向相互反向运动的第二驱动电机，用于代替所述电磁驱动器。所述第二驱动电机直接与第一联动轮46连接。
35.所述第一驱动组件40的两第一底架43分别通过第一导杆44与两所述夹持组30配合安装。具体为，第一驱动组件40的两第一导杆44分别穿插在两调位部32底部的调位槽，让整个夹持组30可以沿第一导杆44在第二方向上往复滑动，进而对导丝或导管进行搓动。
36.所述第一驱动组件40于每一第一导杆44上还设有第一导向装置45，本实施例中，第一导向装置45为轴承，所述轴承套设于与之配合安装的第一导杆44外侧。所述内架20上
设有沿第一方向相对设置的两夹板21，所述两第一导向装置45夹设于内架20的两夹板21之间，从而使得第一驱动组件40带动两夹持组30在沿第一方向运动过程中更平稳。
37.所述内架20还设有两组轴承22，所述第一驱动组件40的两第一底架43分别装设于两组轴承22上，并且，每一所述第一底架43在对应组的轴承22上沿第一方向滑动。
38.所述改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置还包括第一行程检测装置60，所述第一行程检测装置60用于具有识别导管导丝直径。本实施例中，所述第一行程检测装置60为光栅传感器，所述光栅传感器包括光栅尺62及光栅读数头61，所述光栅尺62装设于一第一底架43上，所述光栅读数头61设于光栅尺62的上方并固定装设于夹板21上。所述两第一底架43沿第一方向移动直到让两夹持组30夹持导管导丝时，光栅传感器获取移动的位移量，并将测量结果传输给系统控制器，由其换算成导丝或导管的直径。
39.所述第二驱动组件50包括两滑座53、置于所述两滑座53之间并让所述两滑座53同步沿第二方向相互离开或靠近的第二联动轮52、连接于第二联动轮52的第一驱动电机51，从而，所述第一驱动电机51驱动两夹持组30沿第二方向相互离开以搓动导丝导管转动。所述第二驱动组件50的两滑座53的内侧面均设有卡齿，所述第二联动轮52的外圆周表面设有卡齿，所述第二驱动组件50的两滑座53同时啮合在第二联动轮52上，由第一驱动电机51驱动第二联动轮52转动，在第二联动轮52的作用下，带动两滑座53相互反向运动，从而带动夹持组30搓动导丝或导管正转或反转。
40.所述滑座53上靠外侧位置设有卡条54，组装时，所述卡条54穿设于锁扣槽321，从而使得第一驱动电机51可以通过两滑座53带动与之对应的夹持组30沿第二方向运动。并且，所述第一方向上的夹持位和非夹持位位于所述锁扣槽321内，所述第一驱动组件40带动两夹持组30夹紧或松开导丝导管时，第二驱动组件50伸入到夹持组30的夹持位或非夹持位，卡条54在第一方向上与锁扣槽321不同位置配合，以进行位置调整。具体地，所述第一驱动组件40驱动两夹持组30松开导丝导管时，卡条54分别从锁扣槽321的非夹持位滑行到夹持位或者从锁扣槽321的夹持位滑行到非夹持位。
41.更优地，所述第二驱动组件50还包括两滑套55，所述两滑套55固定在两夹板21之间，每一滑座53上设有第二导杆56，每一滑套55内设有沿第二方向延伸的导槽，所述两第二导杆56从两滑套55的导槽穿过，让两滑套55对两滑座53进行导向。
42.所述改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置还包括第二行程检测装置63，所述第二行程检测装置63用于检测两夹持组30在第二方向的行程是否到达极限位置。本实施例中，所述第二行程检测装置63为光电传感器，并且光电传感器的数量为两个，所述两光电传感器装设于夹板21上，并且，所述两滑座53上还均凸设有挡条57，两滑座53上的挡条57分别对应两光电传感器，由于两夹持组30沿第二方向相互反向运动，因此，两光电传感器中只要其中一个检测到其对应的夹持组30移动到极限位置，那么，对应的滑座53上的挡条57移动到与之对应的光电传感器的出光口位置，系统控制器根据光电传感器的光信息变化，判定两夹持组30到达极限位置，从而控制第二驱动组件50带动第二联动轮52反向驱动。
43.另外，所述改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置还包括第二力检测模组80及第一力检测模组70，所述第一力检测模组70包括安装于所述两第一底架43之一的第一测力传感器和在第一方向连接驱动器41及第一测力传感器的连接板42，当所述两夹持组30处于松开导丝导管的状态时，所述连接板42使所述第一测力传感器产生一预定压力，当所
述两夹持组30夹紧导丝导管时，所述第一底架43带动第一测力传感器位移而让预定压力发生变化，测得两夹持组30对导丝导管的夹持力。所述第一底架43上设有挡板431，所述挡板431背向驱动器41的侧面设有组装槽，所述第二测力传感器装设于组装槽内，并且第一测力传感器从组装槽内伸出，所述连接板42靠所述第一底架43的一侧设有一开口，所述开口套设于挡板431及第一测力传感器上。本实施例中，第一测力传感器是压力传感器。
44.当所述两夹持组30夹紧导丝导管时，所述两第一底架43带动第二测力传感器位移而让预定压力发生变化。系统控制器记录该压力信息变化并反馈到医生操作的主端，增加医生的临场感。
45.所述改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置还包括辅助模块90，所述辅助模块90用于配合第二力检测模组80进行力检测，其包括滑轨91及滑块92，所述第二力检测模组80包括固定在内架20的底部的第一测力传感器82、弹性件83及固定座81，所述固定座81固定在用于支撑改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置的支撑板上(图未示)，所述滑块82固定在内架20的底部，所述滑轨91安装在用于支撑改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置的支撑板上(图未示)，其安装方向与细长型医疗器械100的递送方向一致，所述滑块92与滑轨91配合安装，当受到垂直于第一方向的第三方向(即细长型医疗器械100的递送方向)的递送阻力发生改变时，滑块92可以在滑轨91上沿垂直于第一方向的第三方向轻微滑动。所述弹性件83是沿导丝导管前进方向延伸的压簧，两端分别抵顶在第二测力传感器82及固定座81之间。所述第二测力传感器82、弹性件83均设置在固定座81的内部，并且第二测力传感器82与内架20的底部安装固定，所述第二测力传感器82及弹性件83在固定座81内部的设置方向与第三方向一致，所述弹性件83两端分别抵顶在第一测力传感器82及固定座81之间。导丝或导管沿第三方向递送过程中，导丝或导管所受到的递送阻力会带动两夹持组30、内架20沿滑轨71轻微移动，在移动过程中，第一测力传感器82的位置也相应发生改变，弹性件83改变对第一测力传感器82的挤压力，进而带来第一测力传感器82所检测到的压力变化，系统控制器记录该压力信息变化并反馈到医生操作的主端。
46.所述机架10包括第一壳体11、所述第一壳体11整体呈中空结构设置，所述第一壳体11的顶面凸设有两延伸筒111，每一所述延伸筒上设有沿第二方向贯穿的穿孔112，并且第一壳体11的一侧位置还凸设有支撑脚113。
47.组装时，将搓动机构的第一驱动组件40、第二驱动组件50及内架20装设于第一壳体11内，所述两夹持组30的调位部32分别穿过第一壳体11上两延伸筒111的穿孔112并通过其调位槽与所述第一驱动组件40的对应第一导杆44配合安装，让整个夹持组30可以沿两第一导杆44在第二方向上往复滑动，并且，所述夹持组30与第二驱动组件50通过锁扣槽321、卡条54配合安装。由于夹持部31的卡槽35槽深大于延伸筒111的长度，第二驱动组件50带动两夹持组30沿对应第一导杆44滑动过程中，两夹持组30的夹持部31保持包裹在延伸筒111的外侧，保证内部空间与外界的隔离。
48.所述机架10、内架20及搓动机构为非耗材部分，本发明还包括耗材部分，所述耗材部分包括外罩33及缓冲件34，使用时，所述外罩33套设于夹持部31外侧，所述缓冲件34粘接于外罩33上，两夹持组30的缓冲件34呈相对设置，所述缓冲件34具有弹性，可以防止夹持组30对导管或导丝的夹持力过大，损坏导管或导丝，本实施例中，所述缓冲件34的材质为硅胶。
49.所述耗材部分还包括用于收容第一壳体11的第二壳体12及面盖13，所述第二壳体12包括收容部121及连接于收容部121上端的对接部122，所述收容部121呈中空设置，所述对接部122上端设有一开口123，开口123沿第三方向的边缘位置设有相对设置的两导槽124，所述导槽124呈v形设置，导槽124槽宽由边缘向内逐渐缩小。
50.使用时，所述第二壳体12沿第二方向套设于第一壳体11的外侧，第二壳体12、第一壳体11上设有磁铁和/铁块，第二壳体12、第一壳体11通过磁性吸合方式固定，以保证第一壳体11、第二壳体12配合时不易松动，并可以自由拆装，前后v形导槽124的槽底位置高度设于两滑座53运动路径的重合位置，通过设置导槽124，可以更方便地将安装导丝导管，并且导槽124可以对导丝导管进行支撑。
51.两夹持组30的夹持部31及套设于其上的外罩33和缓冲件34置于第二壳体12上的对接部122的开口123内，其中心位置正对所述两v形导槽124；将面盖13盖在对接部122上，所述面盖13可以从第二壳体12上自由拆装，面盖13上设有卡板131，所述卡板131配合导槽124对导丝或导管进行限位，并且为了配合的效果更佳，所述卡板131的底部设有避让槽132。
52.由于组装后的改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置在使用过程中，只有耗材部分裸露在外侧，每次使用后中，只需对耗材部分直接进行更换，无需更换整个从端导丝导管搓动装置，降低手术成本。
53.综上所述，本发明改进型介入手术机器人从端导丝导管搓动装置通过设置搓动机构，所述搓动机构包括相对设置的两夹持组30、第一驱动组件40、第二驱动组件50，其中，第一驱动组件40驱动两夹持组30沿第一方向相互靠近以夹持导丝导管，第二驱动组件驱动两夹持组30沿不同于第一方向的第二方向相互反向运动以搓动导丝导管转动，传动效果好，结构相对简单，实现了与外界的隔离，有效缩减产品的使用成本，减轻患者的经济负担，而且结构紧凑，占用空间较小，实用性强，具有较强的推广意义。
54.需要说明的是，本发明中的第一方向和第二方向是双向的。比如，第一方向为水平方向时，其既包括向左的方向，也包括向右运动的方向；第二方向为竖直方向时，其既包括向上的方向，也包括向下的方向。
55.另外，所述夹持位和非夹持位都是可变的。比如，两夹持组之间夹持的导丝导管的直径不同，夹持位会改变，而且随时夹持力的大小不同，夹持位也会有微小的变化。
56.以上所述实施例仅表达了发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。因此，发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。