一种手指指套、夹爪指套组件及手术机器人的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种手指指套、夹爪指套组件及手术机器人。


背景技术：

2.主从式微创手术机器人能够帮助医生实现手术的精确定位，减少病人伤口从而缩短术后恢复时间等优势。并且其具有稳定的操作平台，解决医生的颤抖等情况，因而在临床外科手术中有大量的应用。
3.现有的主从式微创手术机器人一般至少包括医生控制端和病人侧的机器人端。在医生端一般通过操作机器人主手，测量医生的手部的位置、姿态及手指的开合，从而将手部的动作映射到病人侧的机器人从手端，从而使医生能够灵活自如地操作手术器械。在主手的末端一般会配置有三轴云台，用于测量手部的姿态，在云台的末端配有一夹爪，医生通过控制夹爪来控制从手端器械的开合角度，实现剪切、缝合等操作。因此夹爪在机器人手术中是全程高频使用的关键部件。夹爪通过指套将医生的手和自身连接在一起，在测量夹爪的角度的同时，医生的手部移动也要通过指套带动夹爪及其后面的云台、机械臂同步移动。
4.然而，现有的手指指套是一种硬塑料圆环通过机械螺栓等形式固定连接到机器人夹爪上，这种机械连接的方式导致指套的更换较为麻烦。另外，由于圆环的材质比较坚硬，同时为了适应大多数人的手指使用，指套一般做得比手指要大，从而使得手指和指套之间略有间隙，这样在移动夹爪的过程中就会略有松动，导致对夹爪的操作精度降低。再者，由于医生长时间的手术操作容易使手部积汗，长时间使用同一指套容易造成指套的污染，安全性差。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种手指指套、夹爪指套组件及手术机器人，旨在解决上述技术问题。
6.本实用新型是这样实现的，一种手指指套，所述手指指套包括：
7.第一定位部，所述第一定位部包括具有相对设置的顶面和底面的第一定位主体以及形成于所述底面的第一定位结构；
8.连接部，所述连接部包括至少两个且分别由所述第一定位主体的周侧倾斜延伸形成，所述连接部位于所述第一定位部靠近所述第一定位结构的一侧；
9.第二定位部，所述第二定位部连接至所述连接部且与所述第一定位部间隔，所述第二定位部的数量与所述连接部的数量匹配，所述第二定位部包括固定于所述连接部靠近所述第一定位结构一侧的第二定位主体以及由所述第二定位主体靠近所述第一定位结构的一侧的第二定位结构；以及，
10.指套主体，所述指套主体的数量与所述连接部的数量匹配，所述指套主体固定于所述连接部远离所述第二定位部的一侧。
11.优选的，每一所述连接部与所述第一定位结构的轴线形成夹角，该夹角为锐角。
12.优选的，所述第一定位结构为由所述底面向顶面方向凹陷形成的第一定位凹槽，所述第二结构为由所述第二定位主体靠近所述第一定位结构的一侧凹陷形成的第二定位凹槽。
13.优选的，所述指套主体沿所述连接部的延伸方向设有贯穿其上的用以穿过手指的通孔。
14.优选的，所述连接部为弹性材料制成。
15.优选的，所述第一定位部、第二定位部以及所述连接部为所述弹性材料一体成型制成。
16.优选的，所述第二定位部和所述指套主体均位于所述连接部远离所述第一定位部的一端。
17.优选的，所述第一定位部、所述第二定位部、所述连接部以及所述指套主体为所述弹性材料一体成型制成。
18.本实用新型实施例还提供了一种夹爪指套组件，所述夹爪指套组件包括夹爪以及套设于所述夹爪的上述的手指指套；所述夹爪包括具有相对设置的头部端和尾部端的主支撑体以及由所述主支撑体的周侧分别朝所述主支撑体的尾部端方向倾斜延伸的夹爪臂；所述头部端插入收容于所述第一定位结构内，每一所述夹爪臂远离所述主支撑体的一端插入收容于其中一个所述第二定位结构内。
19.优选的，所述连接部为扁平的条状结构，所述手指指套连接到所述夹爪时，所述连接部贴附所述夹爪臂远离所述主支撑体的一侧设置并呈绷紧状态。
20.本实用新型实施例还提供了一种手术机器人，包括上述的夹爪指套组件。
21.与现有技术相比，本实用新型实施例通过连接部将第一定位部和第二定位部连接，利用第一定位部的第一定位结构和两个第二定位部的第二定位结构来实现准确定位的效果。
22.在一种实施例中，手指指套通孔的大小根据用户手指的大小设置使所述通孔与手指间无间隙，进而可以提高夹爪的操作精度。基于上述快速拆卸和装配的情况下，手指指套可以设置成多种规格以适用于大部分的用户。
23.在一种实施例中，手指指套整体都是采用弹性材料制成，如硅胶材料，因此可以作为一次性手指指套使用，避免了长期使用造成指套的污染，提高安全性。同时，基于上述结构还可实现快速装配和拆卸，对于一次性使用而言，更方便。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例提供的一种用于机器人主手夹爪的可更换手指指套的整体结构示意图；
25.图2是本实用新型实施例提供的手指指套的整体结构示意图；
26.图3是图2的a-a剖面示意图；
27.图4是本实用新型实施例提供的主手夹爪的整体结构示意图；
28.图5是本实用新型实施例提供的手指指套与主手夹爪的分解示意图；
29.图6是本实用新型实施例提供的手指指套与主手夹爪的结合示意图。
30.图中，1、夹爪，11、主支撑体，111、头部端，112、尾部端，12、夹爪臂，121、第一夹爪臂，122、第二夹爪臂，2、手指指套，21、第一定位部，211、第一定位主体，212、第一定位结构，2121、第一定位凹槽，22、第二定位部，221、第二定位主体，222、第二定位结构，2221、第二定位凹槽，23、连接部，24、指套主体，241、通孔，3、机器人主手。
具体实施方式
31.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
32.本实用新型实施例提供了一种手指指套2，结合附图1-6所示，所述手指指套2包括：第一定位部21，所述第一定位部21包括具有相对设置的顶面和底面的第一定位主体211以及形成于所述底面的第一定位结构212；连接部23，所述连接部23包括至少两个且分别由所述第一定位主体211的周侧倾斜延伸形成，所述连接部23位于所述第一定位部21靠近所述第一定位结构212的一侧，第二定位部22，所述第二定位部22连接至所述连接部23且与所述第一定位部21间隔，所述第二定位部22的数量与所述连接部23的数量匹配，所述第二定位部22包括固定于所述连接部23靠近所述第一定位结构212一侧的第二定位主体221以及由所述第二定位主体221靠近所述第一定位结构212的一侧的第二定位结构222；以及指套主体24，所述指套主体24的数量与所述连接部23的数量匹配，所述指套主体24固定于所述连接部23远离所述第二定位部22的一侧。
33.具体地，每一所述连接部23与所述第一定位结构212的轴线形成夹角，该夹角为锐角。
34.具体地，所述第一定位结构212为由所述底面向顶面方向凹陷形成的第一定位凹槽2121，所述第二结构为由所述第二定位主体靠近所述第一定位结构212的一侧凹陷形成的第二定位凹槽2221。
35.通过将第一定位结构212设置成第一定位凹槽2121的结构形式，使手指指套2可适用于现有的夹爪1结构。当然，也可以通过对夹爪1的结构进行改进，如在夹爪1头部端设置扣合结构，而对应的，第一定位结构212也可以设置为与之相匹配的扣合结构，实现定位固定。
36.具体地，通过将第一定位结构212设置成第一定位凹槽2121的结构形式，使手指指套2可适用于现有的夹爪1结构。当然，也可以通过对夹爪1的结构进行改进，而第二定位结构222也作相应的结构适应。
37.具体地，第一定位结构212还可以是胶粘贴合固定，当然，第二定位结构222也可以和第一定位结构212通过胶粘贴合固定，从而实现第一定位结构212、第二定位结构222和夹爪1精准定位的效果。
38.具体地，所述指套主体24沿所述连接部23的延伸方向设有贯穿其上的用以穿过手指的通孔241；其中，所述连接部23为弹性材料制成。
39.具体地，连接部23用于连接第一定位部21和第二定位部22，这样便于的第一定位部21和第二定位部22共同实现定位，定位准确度高。第一定位结构212、第二定位结构222的设置方便对手指指套2进行限位安装。通过将指套主体24设置在第二定位部22上，由于每一
所述连接部23与所述第一定位结构212的轴线形成夹角，该夹角为锐角，利用连接部23的弹性性能方便调节第二定位部22的夹角，从而使得指套主体24夹角适合用户使用。
40.具体地，通过将所述指套主体24的数量与所述连接部23的数量匹配，所述指套主体24固定于所述连接部23远离所述第二定位部22的一侧，且所述指套主体24沿所述连接部23的延伸方向设有贯穿其上的用以穿过手指的通孔241，使用舒适，便于操作。
41.在本实施例中，所述第一定位部21、第二定位部22以及所述连接部23为所述弹性材料一体成型制成。这样可使得手指指套2整体较为柔软，第一定位部21、第二定位部22以及所述连接部23整体结构强度高，手指指套2在使用时发生偏移的概率更小。同时，弹性材料可使用价格较为低廉的硅胶材料，可进行大批量生产作为一次性手指指套2使用。
42.在本实施例中，所述指套主体24也为所述弹性材料制成。弹性材料使用柔软，使得穿过的手指舒适，便于手指活动进行操作。
43.在本实施例中，所述弹性材料为软硅胶。
44.在本实施例中，不同的所述指套主体24的所述通孔241的孔径大小相同。适应范围广，方便大批量生产。
45.在本实施例中，不同的所述指套主体24的所述通孔241的孔径大小不同。适应不用的人员使用，手感好，操作方便。
46.进一步的，同一个手指指套的两个指套主体24的尺寸大小不同，不同的手指指套的尺寸型号不同。
47.具体地，所述通孔241的大小根据用户手指的大小设置使所述通孔241与手指间无间隙。将通孔241设置成与用户手指的大小相适应而使其与用户的手指之间无间隙，移动夹爪时不会产生松动，可提高用户对夹爪的操作精度。
48.在本实施例中，所述第二定位部22和所述指套主体24均位于所述连接部23远离所述第一定位部21的一端。
49.在本实施例中，所述第一定位部21、所述第二定位部22、所述连接部23以及所述指套主体24为所述弹性材料一体成型制成。这样可采用硅胶材料制作，作为一次性手指指套2使用，减少长时间使用带来的污染，提高安全性，同时，整体采用同一种材料，这样对于手指指套2的整体生产更方便，节省工序，便于进行大批量生产，节约成本。
50.进一步的，第一定位部21、第二定位部22也可以为硬性材料制成，如硬性塑胶材料或硬性金属材料。
51.本实用新型实施例还提供了一种夹爪指套组件，结合附图1-6所示，所述夹爪指套组件包括夹爪1以及套设于所述夹爪1的上述的手指指套2；所述夹爪1包括具有相对设置的头部端111和尾部端112的主支撑体11以及由所述主支撑体11的周侧分别朝所述主支撑体的尾部端112方向倾斜延伸的夹爪臂12；所述头部端111插入收容于所述第一定位结构212内，每一所述夹爪臂12远离所述主支撑体11的一端插入收容于其中一个所述第二定位结构222内。
52.进一步地，通过将夹爪1的所述头部端111插入收容于所述第一定位凹槽2121内，每一所述夹爪臂12远离所述主支撑体11的一端插入收容于其中一个所述第二定位凹槽2221内，便于对手指指套2进行有效定位。
53.具体地，通过将夹爪1的所述头部端插入收容于所述第一定位结构212内，每一所
述夹爪臂12远离所述主支撑体的一端插入收容于其中一个所述第二定位结构222内，便于对手指指套2进行有效定位。
54.在本实施例中，所述夹爪臂12包括相对设置于所述主支撑体头部端111两侧的第一夹爪臂121和第二夹爪臂122，所述第二定位部22包括两个并分别通过单独的所述连接部23连接至所述第一定位部21。使得手指指套2与第一夹爪臂121、第二夹爪臂122及第一定位部21连接，从而实现三个定位点进行定位，定位效果更佳，手指指套2装配后不易产生松动。当然，作为其它的可实施方式，夹爪臂12的数量也可以是1个，利用第一定位部21和一个第二定位部22也同样可以实现将手指指套2进行定位。在另外的可能实施例中，夹爪臂12的数量也可能是三个或多个，对应的，第二定位部22的数量也与之相对应。
55.在本实施例中，所述连接部23为扁平的条状结构，所述手指指套2连接到所述夹爪1时，所述连接部贴附所述夹爪臂12远离所述主支撑体11的一侧设置并呈绷紧状态。扁平的条状结构使得连接部23可以更好的贴附于夹爪臂12的表面，避免对用户的手感产生影响。
56.本实用新型实施例还提供了一种手术机器人，如图1所示，包括上述的夹爪指套组件。便于进行手指指套更换，安全性高。该夹爪指套组件安装在手术机器人的机器人主手3上，便于通过调节夹爪指套组件来调节机器人主手3操作，使用方便。
57.综上所述，本实用新型实施例由于连接部23为弹性材料制成，所述第一定位部21定位到头部端111、所述第二定位部22定位到所述夹爪臂12后可将所述连接部23绷紧，从而可以快速的实现手指指套2装配到夹爪1上，对于拆卸更换而言，也可以利用连接部23的弹性直接取下第一定位部21或第二定位部22即可实现快速拆卸。
58.手指指套2通孔241的大小根据用户手指的大小设置使所述通孔与手指间无间隙，进而可以提高夹爪的操作精度。基于上述快速拆卸和装配的情况下，手指指套可以生产多种规格以适用于大部分的用户。用户(如医生)可根据自身手指大小进行自行选择，从而最大限度的提供舒适的医生操作感受，使夹爪1的跟踪体感更强烈、更连续，间接提高手术质量。同时手指指套2还可根据需要可在手指指套2上进行标号等大小、材质表示的喷涂，从而方便使用者挑选。
59.手指指套2可以整体都是采用弹性材料制成，如硅胶材料，因此可以作为一次性手指指套使用，避免了长期使用造成指套的污染，提高安全性。同时，基于上述结构还可实现快速装配和拆卸，对于一次性使用而言，更方便。
60.以上的手指指套通过靠弹性箍紧以及第一定位部和两个第二定位部三个定位点的配合形式实现指套与夹爪进行快速准确地连接。同时弹性箍紧不仅仅作为本手指指套连接的唯一形式，还可以通过简单的机械固定、胶粘等工艺实现连接，均作为本实用新型的采用范围。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。