一種用于外科手術的搖桿型多自由度手術器械的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及醫療器械技術領域，更具體的說涉及一種用于外科手術的手術器械。
【背景技術】
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[0002]外科手術是指透過外科設備或外科儀器，經醫生的操作下，進入人體組織，以外力方式排除病變、改變構造或植入外來物的處理過程。在外科手術中經常要借助各種不同的器械裝置來完成手術，有些復雜的手術往往需要很長時間來完成，醫生的手部在長時間握持后很容易疲憊，由此容易造成醫生手部的不適；有些手術步驟非常的復雜和精細，往往要求手術器械具有一定的自由度，而現有技術中手術器械自由度相對較少，很大程度上限制了手術器械的發揮。上述這些問題在很大程度上影響了手術的精度與質量。因此，針對現有技術中存在的問題予以改進。
【實用新型內容】:
[0003]本實用新型的目的就是針對現有技術之不足，而提供一種用于外科手術的搖桿型多自由度手術器械，具有操作靈活、結構簡單緊湊、能有效減輕操作者手部的承載力以及手術過程中的疲勞感、提高手術精度的優點。
[0004]本實用新型的技術解決措施如下:一種用于外科手術的搖桿型多自由度手術器械，包括手持組件、與所述手持組件固定連接的驅動組件、與所述驅動組件連接的指尖執行機構、控制所述驅動組件運動的控制系統，所述手持組件包括連桿、與所述連桿相連的底部搖桿、與所述底部搖桿相連的上部搖桿以及設置在所述上部搖桿上的手指夾持部分，所述連桿與底部搖桿通過轉動副連接，所述底部搖桿與上部搖桿通過轉動副連接，所述手指夾持部分固定設置在所述上部搖桿的頂部，所述連桿與所述底部搖桿、所述底部搖桿與上部搖桿以及所述手指夾持部分的關節處設置有編碼器；
[0005]其中，所述驅動組件和手持組件均通過線路與所述控制系統相連，所述手持組件的運動會帶動其內部關節處編碼器的運動，編碼器采集相應關節的運動信息，然后將其反饋給所述控制系統，所述驅動組件接收所述控制系統的信號后驅動所述指尖執行機構完成俯仰、偏擺和夾持動作。
[0006]作為上述技術方案的優選，所述的驅動組件固定設置在所述連桿的一端，其包括外罩，固定設置在所述外罩內的偏擺電機、俯仰電機和夾持電機，與所述偏擺電機輸出軸相連的偏擺電機主動撥輪，與所述俯仰電機輸出軸相連的俯仰電機主動撥輪，與所述夾持電機輸出軸相連的夾持電機主動撥輪，分別與所述偏擺電機主動撥輪、所述俯仰電機主動撥輪和所述夾持電機主動撥輪對應連接的偏擺電機被動撥輪、俯仰電機被動撥輪和夾持電機被動撥輪，分別與所述偏擺電機被動撥輪、所述俯仰電機被動撥輪和所述夾持電機被動撥輪一一對應連接的剛絲纏繞裝置，一端固定設置在所述外罩內、另一端延伸至所述外罩外側的細長連桿，其中，所述偏擺電機依次與所述偏擺電機主動撥輪、所述偏擺電機被動撥輪及所述剛絲纏繞裝置相連，所述俯仰電機依次與所述俯仰電機主動撥輪、所述俯仰電機被動撥輪及所述剛絲纏繞裝置相連，所述夾持電機依次與所述夾持電機主動撥輪、所述夾持電機被動撥輪及所述剛絲纏繞裝置相連。
[0007]作為上述技術方案的優選，所述的指尖執行機構與所述細長連桿和所述剛絲纏繞裝置的鋼絲相連。
[0008]作為上述技術方案的優選，所述的連桿與所述底部搖桿之間的轉動副對應手部的偏擺關節，所述底部搖桿與上部搖桿之間的轉動副對應手部的俯仰關節，所述手指夾持部分的運動對應手指的夾持關節。
[0009]作為上述技術方案的優選，所述的底部搖桿的長度小于所述上部搖桿的長度。
[0010]作為上述技術方案的優選，所述的上部搖桿的長度等于操作者手掌的寬度。
[0011]作為上述技術方案的優選，所述的上部搖桿的外圈均勻設置有若干凸點。
[0012]作為上述技術方案的優選，所述的驅動組件與所述編碼器均通過線路與所述控制系統相連。
[0013]本實用新型的有益效果在于:本實用新型具有俯仰、偏擺、夾持以及軸轉4個自由度，當操作者的手部握持在手持組件的上部搖桿時，通過手持組件和驅動組件能夠控制指尖執行機構完成俯仰、偏擺以及夾持運動，此外，操作者手臂的轉動可映射成指尖執行機構的軸轉運動，極大地提升了器械的靈活度，能夠勝任復雜又精細的手術操作；
[0014]本實用新型底部搖桿設置的比較短，使得本實用新型的結構更為小巧、緊湊，進而有效減輕操作者手部的承載力以及手術過程中的疲勞感；
[0015]另外，從人機工程學的角度考慮，上部搖桿的外圈均勻分布有凸點，能夠有效增大操作者手部與上部搖桿之間的摩擦力，從而能夠提高手術操作的精度與質量。
【附圖說明】
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[0016]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0017]圖1為本實用新型的立體結構示意圖；
[0018]圖2為本實用新型的手持組件的立體結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的手持組件的俯視方向的結構示意圖；
[0020]圖4為本實用新型的驅動組件的電機部分的結構示意圖；
[0021]圖5為本實用新型的驅動組件的鋼絲纏繞裝置部分的結構示意圖。
[0022]圖中，10、手持組件；11、連桿；12、手指夾持部分；13、上部搖桿；14、底部搖桿；20、驅動組件；21、偏擺電機主動撥輪；22、俯仰電機主動撥輪；23、夾持電機主動撥輪；24、偏擺電機；25、俯仰電機；26、夾持電機；27、偏擺電機被動撥輪；28、俯仰電機被動撥輪；29、夾持電機被動撥輪；210、剛絲纏繞裝置；211、細長連桿；30、指尖執行機構。
【具體實施方式】
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[0023]實施例:以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效，本實施例中提到的“頂部”和“底部”描述是按照通常的意義而定義的，比如，參考重力的方向定義，重力的方向是下方，相反的方向是上方，類似地在上方的是頂部或者頂端，在下方的是底部或底端，也僅為便于敘述明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，也當視為本實用新型可實施的范疇。
[0024]見圖1所述，一種用于外科手術的搖桿型多自由度手術器械，包括手持組件10、與所述手持組件10固定連接的驅動組件20、與所述驅動組件20連接的指尖執行機構30、控制所述驅動組件20運動的控制系統(圖未示)。
[0025]見圖2和圖3所示，所述手持組件10包括連桿11、與所述連桿11相連的底部搖桿14、與所述底部搖桿14相連的上部搖桿13以及設置在所述上部搖桿13上的手指夾持部分12，所述連桿11與底部搖桿14通過轉動副連接，所述底部搖桿14與上部搖桿13通過轉動副連接，所述手指夾持部分12固定設置在所述上部搖桿13的頂部，所述連桿11與所述底部搖桿14、所述底部搖桿14與上部搖桿13以及所述手指夾持部分12的關節處設置有編碼器(圖未示)。所述連桿11與所述底部搖桿14之間的轉動副對應手部的偏擺關節，所述底部搖桿14與上部搖桿13之間的轉動副對應手部的俯仰關節，所述手指夾持部分12的運動對應手指的夾持關節。其中，所述底部搖桿14的長度小于所述上部搖桿13的長度；所述上部搖桿13的長度等于操作者手掌的寬度，方便操作者握持及夾持；所述上部搖桿13的外圈均勻設置有若干凸點，所述凸點的設置能夠有效增大操作者手部與上部搖桿之間的摩擦力，方便操作者手部握持。
[0026]所述驅動組