一種用于外科手術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機器人的鑷子，設在外科手術機器人上，包括末端連接柄、鉗葉、鋼絲、鋼絲拉盤、彈簧及固定軸，鋼絲拉盤設有兩個，均通過固定軸設置在末端連接柄的頭部，鉗葉設有兩個，分別設在兩個鋼絲拉盤的內側，彈簧卡設在兩個鉗葉之間，鋼絲一端繞過鋼絲拉盤后與鉗葉連接，另一端與設在機器人軀體上的驅動電機連接。與現有技術相比，本實用新型結構簡單、安全可靠、操作方便。
【專利說明】一種用于外科手術機器人的鑷子
【技術領域】
[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機器人的鑷子。
【背景技術】
[0002]機器人輔助的外科手術系統能夠有效地利用手術醫生經驗，同時發揮機器人定位精確、運行穩定等特點。能夠幫助醫生完成復雜的外科手術動作，減少手術中因醫生疲勞或手部抖動導致的誤操作和損傷，提高了手術安全性，縮短了治愈時間和降低了醫療成本。目前美國Computer Mot1n公司的ZEUS和Intuitive Surgical公司的Da Vinci外科手術機器人系統通過FDA認證并廣泛應用于臨床。
[0003]外科手術機器人在手術過程當中，手術器械是機器人與病人體內病灶及組織直接接觸。因此手術器械性能在外科手術機器人系統中占據重要地位。而在外科手術中采用鑷子進行拉線與打結是常用的操作方式，目前用在外殼手術機器人上的鑷子大多結構負責，操作不方便，同時其復雜的結構給更換與維修帶來了不便，并且其成本費用較高。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、安全可靠、操作方便的用于外科手術機器人的鑷子。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種用于外科手術機器人的鑷子，設在外科手術機器人上，包括末端連接柄、鉗葉、鋼絲、鋼絲拉盤、彈簧及固定軸，所述的鋼絲拉盤設有兩個，均通過固定軸設置在末端連接柄的頭部，所述的鉗葉設有兩個，分別設在兩個鋼絲拉盤的內側，所述的彈簧卡設在兩個鉗葉之間，所述的鋼絲一端繞過鋼絲拉盤后與鉗葉連接，另一端與設在機器人軀體上的驅動電機連接。
[0007]所述的鋼絲拉盤、鉗葉及彈簧均套設在固定軸上。
[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]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點及有益效果:
[0015](I)結構簡單:由于本實用新型的鑷子采用驅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，所以在結構上比其他的醫療鑷子更結構緊湊，方便批量生產。
[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、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，是非常理想的醫用金屬材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型的分解結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結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]一種用于外科手術機器人的鑷子，如圖1、圖2所示，設在外科手術機器人上，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設有兩個，均通過固定軸6設置在末端連接柄I的頭部，鉗葉2設有兩個，分別設在兩個鋼絲拉盤4的內側，彈簧5卡設在兩個鉗葉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，另一端與設在機器人軀體上的驅動電機8連接。本鑷子的工作部分與機器人本體所用的動力驅動并不是一體，而是由單獨的機器人本體上的驅動電機拉動。鋼絲拉盤4、鉗葉2及彈簧5均套設在固定軸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機器人的機械臂上，方便手術器械的更換。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]考慮到醫學對于器械材料生物相容性的要求以及工作狀態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、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，是非常理想的醫用金屬材料。
[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，電機反向旋轉即將鋼絲放松，而此時處于壓縮狀態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都需要機器人其他關節的互相配合。
[0029]上述的對實施例的描述是為便于該【技術領域】的普通技術人員能理解和使用實用新型。熟悉本領域技術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用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于外科手術機器人的鑷子，設在外科手術機器人上，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)設有兩個，均通過固定軸(6)設置在末端連接柄(I)的頭部，所述的鉗葉(2)設有兩個，分別設在兩個鋼絲拉盤⑷的內側，所述的彈簧(5)卡設在兩個鉗葉(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，另一端與設在機器人軀體上的驅動電機連接。
2.根據權利要求1所述的一種用于外科手術機器人的鑷子，其特征在于，所述的鋼絲拉盤(4)、鉗葉⑵及彈簧(5)均套設在固定軸(6)上。
3.根據權利要求1所述的一種用于外科手術機器人的鑷子，其特征在于，每個鉗葉(2)分別采用單獨的鋼絲(3)連接。
4.根據權利要求1所述的一種用于外科手術機器人的鑷子，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.根據權利要求1所述的一種用于外科手術機器人的鑷子，其特征在于，所述的末端連接柄(I)的尾部連接在外科手術機器人的機械臂上。
6.根據權利要求1所述的一種用于外科手術機器人的鑷子，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.根據權利要求1所述的一種用于外科手術機器人的鑷子，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 優先權日:2014年7月14日
【發明者】王朝斌, 鄧琛, 丁大民 申請人:上海工程技術大學