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內窺鏡夾持機械手.pdf

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內窺鏡 夾持 機械手
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摘要
申請專利號:

CN201120361304.2

申請日:

20110924

公開號:

CN202288225U

公開日:

20120704

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61B1/00,A61B17/94 主分類號: A61B1/00,A61B17/94
申請人: 天津博朗科技發展有限公司
發明人: 邢念增,齊夢超
地址: 300384 天津市西青區華苑產業區海泰綠色產業基地D座401室
優先權: CN201120361304U
專利代理機構: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 代理人: 孫春玲
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201120361304.2

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本實用新型提供一種內窺鏡夾持機械手,包括水平旋轉機構、俯仰機構、升降機構、夾持內窺鏡并可使之自轉的自轉機構;通過對四個自由度的調節,可確保被夾持窺鏡實現自轉、公轉、升降和擺動動作,可以替代窺鏡全方位變化的人工操作,并且可附加語音和或腳踏控制裝置,消除手術中操作醫生與持鏡醫生溝通的不便。

權利要求書

1.一種內窺鏡夾持機械手,其特征在于,包括:機械手聯接固定裝置(14)、水平旋轉機構、俯仰機構、升降機構、夾持內窺鏡并可使之自轉的自轉機構;機械手聯接固定裝置(14)與水平旋轉機構相對固定連接;俯仰機構支承在水平旋轉機構上;升降機構支承在俯仰機構上并與自轉機構相連接;各機構均與控制各機構動作的控制系統電連接。2.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于,所述水平旋轉機構包括:與機械手聯接固定裝置(14)固定連接的被動齒輪(6)、支承于被動齒輪(6)上并可與之相對轉動的環形基座(7)、固定在環形基座(7)上的水平旋轉機構電機及減速器總成(4)、固定在水平旋轉機構電機及減速器總成(4)輸出軸上并與被動齒輪(6)嚙合的主動齒輪(5),水平旋轉機構電機及減速器總成(4)與控制系統電連接。3.根據權利要求2所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于:所述被動齒輪(6)四周設有多個固定連接于環形基座(7)的滾輪。4.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于,所述俯仰機構包括:可繞其轉動軸相對環形基座(7)做上下擺動的俯仰擺頭(15)、控制俯仰擺頭擺動的俯仰機構電機及減速器總成(13),俯仰機構電機及減速器總成(13)與控制系統電連接。5.根據權利要求4所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于:俯仰機構電機及減速器總成(13)與俯仰擺頭之間通過渦輪蝸桿副相連接。6.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于,所述升降機構包括:升降支架(11)、與升降支架(11)和俯仰擺頭(15)相連接的升降絲杠組,升降支架沿著升降絲杠組的絲杠(12)做升降運動,升降機構電機及減速器總成(8)連接在升降支架(11)上,其輸出軸上的小齒輪(10)與升降絲杠組的絲母齒輪(9)相嚙合;升降機構電機及減速器總成(8)與控制系統電連接。7.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于,所述自轉機構包括:連接在升降支架上的夾持內窺鏡的夾持機構、以及自轉機構電機及減速器總成(2),自轉機構電機及減速器總成(2)與夾持機構通過傳動齒輪組(3)傳動連接,自轉機構電機及減速器總成(2)與控制系統電連接。8.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于:所述控制系統包括可通過語音控制調整各機構動作的聲控調節裝置。9.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于:所述控制系統包括通過腳踏控制調整各機構動作的多功能腳踏裝置。10.根據權利要求1所述的內窺鏡夾持機械手,其特征在于:所述控制系統包括設于所述各機構中的傳感機構及將各傳感機構發來信號進行處理和顯示的裝置。

說明書

技術領域

本實用新型屬于手術或診斷用的輔助器械領域,尤其是涉及一種能夠夾持內窺鏡并能實現內窺鏡自由度自動微量調節的醫療器械。

背景技術

目前在醫療手術或診斷應用領域,內窺鏡觀察下實施微創手術治療或診斷技術得到越來越廣泛的應用。隨著臨床可施行微創手術的復雜程度不斷提高,以及內窺鏡技術的快速發展,可呈現立體影像效果的立體內窺鏡已經開始應用于臨床微創手術,但立體內窺鏡與一般內窺鏡相比,自身體積和重量有較大增加。由于一般情況下手術均需要一定時間,持鏡醫生長時間人工持鏡的勞動強度和工作量非常大,尤其是立體內窺鏡的體積大、質量重,長時間的人工操作會出現持鏡不穩的情況,從而影響手術觀察。此外無論是一般內窺鏡還是立體內窺鏡,手術中內窺鏡方位的微量調整,人工操作不易掌握,持鏡醫生與手術醫生的相互溝通配合,也是影響內鏡下微創手術實施效果的重要因素。

發明內容

本實用新型要解決的首要問題是提供一種內窺鏡的夾持裝置,能夠替代人工進行持鏡動作;其次是能夠實現內窺鏡觀察角度的自動微量調整。

為解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案是:一種內窺鏡夾持機械手,包括:機械手聯接固定裝置14、水平旋轉機構、俯仰機構、升降機構、夾持內窺鏡并可使之自轉的自轉機構;機械手聯接固定裝置14與水平旋轉機構相對固定連接;俯仰機構支承在水平旋轉機構上;升降機構支承在俯仰機構上并與自轉機構相連接;各機構均與控制各機構動作的控制系統電連接。

進一步,所述水平旋轉機構包括:與機械手聯接固定裝置14固定連接的被動齒輪6、支承于被動齒輪6上并可與之相對轉動的環形基座7、固定在環形基座7上的水平旋轉機構電機及減速器總成4、固定在水平旋轉機構電機及減速器總成4輸出軸上并與被動齒輪6嚙合的主動齒輪5,水平旋轉機構電機及減速器總成4與控制系統電連接。

進一步,所述被動齒輪6四周設有多個固定連接于環形基座7的滾輪。

進一步,所述俯仰機構包括:可繞其轉動軸相對環形基座7做上下擺動的俯仰擺頭15、控制俯仰擺頭擺動的俯仰機構電機及減速器總成13,俯仰機構電機及減速器總成13與控制系統電連接。

進一步,俯仰機構電機及減速器總成13與俯仰擺頭之間通過渦輪蝸桿副相連接。

進一步,所述升降機構包括:升降支架11、與升降支架11和俯仰擺頭15相連接的升降絲杠組,升降支架沿著升降絲杠組的絲杠12做升降運動,升降機構電機及減速器總成8連接在升降支架11上,其輸出軸上的小齒輪與升降絲杠組的絲母齒輪9相嚙合;升降機構電機及減速器總成8與控制系統電連接。

進一步,所述自轉機構包括:連接在升降支架上的夾持內窺鏡的夾持機構、以及自轉機構電機及減速器總成2,自轉機構電機及減速器總成2與夾持機構通過傳動齒輪組3傳動連接,自轉機構電機及減速器總成2與控制系統電連接。

進一步,所述控制系統包括可通過語音控制調整各機構動作的聲控調節裝置。

進一步,所述控制系統包括通過腳踏控制調整各機構動作的多功能腳踏裝置。

所述控制系統包括設于所述各機構中的傳感機構及將各傳感機構發來信號進行處理和顯示的裝置。

本實用新型具有的優點和積極效果是:

可夾持一般內窺鏡和質量體積較大的立體內窺鏡;

機械手具有4個自由度,可保證被夾持窺鏡實現自轉、公轉、升降和擺動動作,可以替代窺鏡全方位變化的人工操作;

窺鏡升降動作利用螺旋傳動,運行平穩且能夠自鎖,避免手術中因自重造成窺鏡位置變化,也可防止因斷電或其他原因失控使窺鏡突然下墜的危險;

機械手設有聲控調節裝置,手術醫生可以用語言指揮調整或改變窺鏡位置;

機械手設有多功能腳踏開關,可以通過腳踏控制調整或改變窺鏡位置,消除了手術中操作醫生與持鏡醫生溝通的不便;

機械手水平旋轉控制空心被動齒輪與環形基座以四周滾輪定心;

窺鏡在垂直平面擺動動作,通過蝸輪和蝸桿傳動可以實現自鎖,可防止因斷電或其他故障使窺鏡傾倒的危險。

附圖說明

圖1是本實用新型的機構示意圖

圖中:

1、內窺鏡;2、自轉機構電機及減速器總成;3、傳動齒輪組;4、水平旋轉機構電機及減速器總成;5、主動齒輪;6、被動齒輪;7、環形基座;8、升降機構電機及減速器總成;9、絲母齒輪;10、小齒輪;11、升降支架;12、絲杠;13、俯仰機構電機及減速器總成;14、機械手聯接固定裝置;15、俯仰擺頭。

具體實施方式

如圖1所示,本實用新型包括:機械手聯接固定裝置14、水平旋轉機構、俯仰機構、升降機構、夾持內窺鏡并可使之自轉的自轉機構;

機械手聯接固定裝置14可以與手術床直接連接,也可以是自成一套可移動的設備形式,方便移動。

機械手聯接固定裝置14與水平旋轉機構相對固定連接;俯仰機構支承在水平旋轉機構上;升降機構支承在俯仰機構上并與自轉機構相連接;各機構均與控制各機構動作的控制系統電連接。

所述水平旋轉機構包括:與機械手聯接固定裝置14固定連接的被動齒輪6、支承于被動齒輪6上并可與之相對轉動的環形基座7、固定在環形基座7上的水平旋轉機構電機及減速器總成4、固定在水平旋轉機構電機及減速器總成4輸出軸上并與被動齒輪6嚙合的主動齒輪5,水平旋轉機構電機及減速器總成4與控制系統電連接。本機構的工作原理為:控制系統控制水平旋轉機構電機及減速器總成4工作,水平旋轉機構電機及減速器總成4輸出軸上的主動齒輪5旋轉,由于被動齒輪6是固定在機械手聯接固定裝置14上的,因此使得與主動齒輪相對固定的環形基座發生旋轉,實現公轉調整。

為增強穩定性,被動齒輪6四周還可設有多個固定連接于環形基座7的滾輪,使環形基座的旋轉更加平滑穩定。

俯仰機構包括:俯仰擺頭15、控制俯仰擺頭擺動的俯仰機構電機及減速器總成13,俯仰機構電機及減速器總成13與控制系統電連接。圖中顯示的俯仰擺頭與環形基座是通過軸承連接的,也可以采用其他連接方式,只要能確保俯仰擺頭可繞其轉動軸相對環形基座7做上下擺動。其工作原理為:控制系統控制俯仰機構電機及減速器總成13動作,俯仰機構電機及減速器總成13控制俯仰擺頭繞其轉動軸相對環形基座7做上下擺動。

俯仰機構電機及減速器總成13與俯仰擺頭之間可以通過簡單形式的齒輪傳動連接,亦可以通過渦輪蝸桿副相連接。俯仰機構電機及減速器總成13可以與環形基座相對固定,也可以與俯仰擺頭相對固定,本領域技術人員可以直接聯想到有多種使之滿足上述工作原理的實現方式。而建議采用渦輪蝸桿副,這樣可使得窺鏡在做擺動動作中,實現自鎖,可防止因斷電或其他故障使窺鏡傾倒的危險。

所述升降機構包括:升降支架11、與升降支架11和俯仰擺頭15相連接的升降絲杠組(圖中只畫出以絲杠12為代表的示意形式),升降支架沿著升降絲杠組的絲杠12做升降運動,升降機構電機及減速器總成8連接在升降支架11上,其輸出軸上的小齒輪與升降絲杠組的絲母齒輪9相嚙合;升降機構電機及減速器總成8與控制系統電連接。當控制系統控制升降機構電機及減速器總成8工作時,升降機構電機及減速器總成8輸出軸上的小齒輪與升降絲杠組的絲母齒輪9相互作用,使得升降支架沿著升降絲杠組的絲杠12做升降運動。

所述自轉機構包括:連接在升降支架上的夾持內窺鏡的夾持機構、以及自轉機構電機及減速器總成2,自轉機構電機及減速器總成2與夾持機構通過傳動齒輪組3傳動連接,自轉機構電機及減速器總成2與控制系統電連接。

進一步,所述控制系統包括可通過語音控制調整各機構動作的聲控調節裝置。

進一步,所述控制系統包括通過腳踏控制調整各機構動作的多功能腳踏裝置。

所述控制系統包括設于所述各機構中的傳感機構及將各傳感機構發來信號進行處理和顯示的裝置。

上述的水平旋轉機構、俯仰機構、升降機構和自轉機構均可受控制系統控制單獨驅動,也可以同時動作。醫生通過語音或腳踏動作發出不同指令,直至將內窺鏡調整至所需要的位置。

以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明,但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例,不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等,均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。

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