一种手术机器人用手术剪刀.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710508053.8 (22)申请日 2017.06.28 (71)申请人 东莞市联洲知识产权运营管理有限 公司 地址 523000 广东省东莞市松山湖高新技 术产业工发区生产力大厦406 (72)发明人 赵志豪 (74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 11246 代理人 连平 (51)Int.Cl. A61B 17/3201(2006.01) A61B 34/30(2016.01) (54)发明名称 一种手术机器人用手术剪刀 (57)摘要 本发明公开了

2、一种手术机器人用手术剪刀， 包括剪刀部、 开合支架、 摆动支架、 开合装置和摆 动装置； 开合支架包括圆柱状的上开合支架和圆 柱状的下开合支架； 上开合支架的上端面开设有 左右贯穿的方形的开合槽； 开合槽的前后侧壁之 间枢接有开合铰接轴； 剪刀部包括一对剪刀体； 一对剪刀体的下端铰接在开合铰接轴上； 下开合 支架铰接在摆动支架上； 一对剪刀体的开合方向 与摆动方向垂直； 开合装置设置在开合支架上； 摆动装置设置在摆动支架上。 本发明结构简单， 一对剪刀体具有摆动功能， 适用范围大。 权利要求书2页 说明书3页 附图3页 CN 107233124 A 2017.10.10 CN 10723312

3、4 A 1.一种手术机器人用手术剪刀， 其特征在于： 包括剪刀部(10)、 开合支架(20)、 摆动支 架(30)、 开合装置(40)和摆动装置(50)； 开合支架(20)包括上部的圆柱状的上开合支架 (21)和下部的圆柱状的下开合支架(22)； 上开合支架(21)的上端面开设有左右贯穿的方形 的开合槽(210)； 开合槽(210)的前后侧壁之间固定有开合铰接轴(212)； 剪刀部(10)包括一 对剪刀体(11)； 一对剪刀体(11)的下端铰接在开合铰接轴(212)上； 摆动支架(30)为上端面 开设有前后贯穿的方形的摆动槽(300)； 摆动槽(300)的左右侧壁之间枢接有摆动铰接轴 (221

4、)； 下开合支架(22)固定在摆动铰接轴(221)上； 一对剪刀体(11)的开合方向与摆动方 向垂直； 开合装置(40)设置在开合支架(20)上； 摆动装置(50)设置在摆动支架(30)上。 2.根据权利要求1所述的一种手术机器人用手术剪刀， 其特征在于： 剪刀体(11)的远离 的端面上固定有开合齿轮(12)； 开合齿轮(12)套设在开合铰接轴(212)上； 开合装置(40)包 括一对前后对称的驱动块(41)、 从动齿轮(42)、 中心旋转柱(43)、 主动绕线柱(44)、 第一钢 丝绳(45)、 第二钢丝绳(46)、 第一绕线线圈(47)和第二绕线线圈(48)； 开合槽(210)的下侧 壁成

5、型有横截面为 “凵” 的开合导向槽(211)； 下开合支架(22)上下贯穿设置有圆柱状的开 合驱动槽(220)； 驱动块(41)呈L形并且左右滑行设置在开合导向槽(211)上； 驱动块(41)的 上端面成型有从动齿条； 一对驱动块(41)的从动齿条分别与一对开合齿轮(12)啮合； 一对 驱动块(41)下端的相对的端面成型有主动齿条； 中心旋转柱(43)枢接在开合导向槽(211) 的下侧壁并且上端设置在开合导向槽(211)内、 下端设置在开合驱动槽(220)内； 从动齿轮 (42)固定在中心旋转柱(43)的上端； 一对驱动块(41)的主动齿条设置在从动齿轮(42)的前 后两侧； 一对驱动块(41

6、)的主动齿条分别与从动齿轮(42)啮合； 主动绕线柱(44)固定在中 心旋转柱(43)的下端； 主动绕线柱(44)的圆柱面上自上而下开设有圆环状的第一绕线槽 (441)和第二绕线槽(442)； 开合驱动槽(220)的侧壁左右两侧分别开设有第一上通行槽 (223)和第二上通行槽(222)； 铰接轴(221)的左右两端分别开设有第一下通行槽(2210)和 第二下通行槽(2211)； 第一下通行槽(2210)上端开口与第一上通行槽(223)连通并且下端 开口设置在铰接轴(221)的左端面上； 第二下通行槽(2211)上端开口与第二上通行槽(222) 连通并且下端开口设置在铰接轴(221)的右端面上；

7、 摆动槽(300)的左右侧壁上分别开设有 线圈安装槽(303)； 左侧的线圈安装槽(303)的前后侧壁之间枢接有第一绕线线圈(47)； 右 侧的线圈安装槽(303)的前后侧壁之间枢接有第二绕线线圈(48)； 第一钢丝绳(45)上端卷 绕在第一绕线槽(441)、 中部依次穿过第一上通行槽(223)和第一下通行槽(2210)、 下端卷 绕在第一绕线线圈(47)； 第二钢丝绳(46)上端卷绕在第二绕线槽(442)、 中部依次穿过第二 上通行槽(222)和第二下通行槽(2211)、 下端卷绕在第二绕线线圈(48)。 3.根据权利要求2所述的一种手术机器人用手术剪刀， 其特征在于： 第一钢丝绳(45)和

8、 第二钢丝绳(46)处于拉紧状态； 第一绕线线圈(47)和第二绕线线圈(48)同步旋转并且绕放 线速度相同； 当第一绕线线圈(47)绕线时， 第二绕线线圈(48)放线； 当第一绕线线圈(47)放 线时， 第二绕线线圈(48)绕线。 4.根据权利要求1所述的一种手术机器人用手术剪刀， 其特征在于： 摆动槽(300)的下 侧壁上开设有圆柱槽状的摆动驱动槽(301)； 摆动装置(50)包括摆动驱动电机(53)、 摆动主 动齿轮(52)和摆动从动齿轮(51)； 摆动驱动槽(301)的侧壁左右两侧之间枢接有摆动中心 轴(302)； 摆动主动齿轮(52)固定在摆动中心轴(302)上； 摆动驱动电机(53)

9、固定在摆动驱 动槽(301)的侧壁的左侧并且摆动驱动电机(53)的输出轴与摆动中心轴(302)固定连接； 摆 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107233124 A 2 动从动齿轮(51)固定在摆动铰接轴(221)上； 摆动主动齿轮(52)和摆动从动齿轮(51)啮合。 5.根据权利要求3所述的一种手术机器人用手术剪刀， 其特征在于： 第一下通行槽 (2210)和第二下通行槽(2211)的横截面呈L型； 第一下通行槽(2210)和第二下通行槽 (2211)的下部折弯部的旋转中心轴与铰接轴(221)的旋转中心轴共线。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107233124 A 3

10、一种手术机器人用手术剪刀 技术领域 0001 本发明涉及医疗器械技术领域， 具体涉及一种手术机器人用手术剪刀。 背景技术 0002 机器人不再是简单代替人工作业， 实际上是改变人类的生产方式和生活方式， 帮 助各行业提高生产效率和产品质量， 实现节能增效的现代化生产及管理。 医用机器人属于 高端的、 智能化的医疗器械产品， 在辅助外科手术、 健康预防、 疾病诊疗、 康复及医疗服务等 领域有独特优势， 发展潜力巨大， 在辅助外科手术方面， 对机器人提出了更高的要求； 现有 的手术刀显然无法使用在手术机器人上； 所以有必要设计手术机器人用手术剪刀， 现有手 术机器人的灵活性还是没办法与人相比， 所

11、以手术机器人用手术剪刀适用范围需要比一般 的手术剪刀更大。 发明内容 0003 本发明的目的是针对现有技术不足， 提供一种适用范围大的手术机器人用手术剪 刀。 0004 为达到上述目的， 本发明提供了一种手术机器人用手术剪刀， 包括剪刀部、 开合支 架、 摆动支架、 开合装置和摆动装置； 开合支架包括上部的圆柱状的上开合支架和下部的圆 柱状的下开合支架； 上开合支架的上端面开设有左右贯穿的方形的开合槽； 开合槽的前后 侧壁之间固定有开合铰接轴； 剪刀部包括一对剪刀体； 一对剪刀体的下端铰接在开合铰接 轴上； 摆动支架为上端面开设有前后贯穿的方形的摆动槽； 摆动槽的左右侧壁之间枢接有 摆动铰接轴

12、； 下开合支架固定在摆动铰接轴上； 一对剪刀体的开合方向与摆动方向垂直； 开 合装置设置在开合支架上； 摆动装置设置在摆动支架上。 0005 作为上述技术方案的优选， 剪刀体的远离的端面上固定有开合齿轮； 开合齿轮套 设在开合铰接轴上； 开合装置包括一对前后对称的驱动块、 从动齿轮、 中心旋转柱、 主动绕 线柱、 第一钢丝绳、 第二钢丝绳、 第一绕线线圈和第二绕线线圈； 开合槽的下侧壁成型有横 截面为 “凵” 的开合导向槽； 下开合支架上下贯穿设置有圆柱状的开合驱动槽； 驱动块呈L形 并且左右滑行设置在开合导向槽上； 驱动块的上端面成型有从动齿条； 一对驱动块的从动 齿条分别与一对开合齿轮啮合

13、； 一对驱动块下端的相对的端面成型有主动齿条； 中心旋转 柱枢接在开合导向槽的下侧壁并且上端设置在开合导向槽内、 下端设置在开合驱动槽内； 从动齿轮固定在中心旋转柱的上端； 一对驱动块的主动齿条设置在从动齿轮的前后两侧； 一对驱动块的主动齿条分别与从动齿轮啮合； 主动绕线柱固定在中心旋转柱的下端； 主动 绕线柱的圆柱面上自上而下开设有圆环状的第一绕线槽和第二绕线槽； 开合驱动槽的侧壁 左右两侧分别开设有第一上通行槽和第二上通行槽； 铰接轴的左右两端分别开设有第一下 通行槽和第二下通行槽； 第一下通行槽上端开口与第一上通行槽连通并且下端开口设置在 铰接轴的左端面上； 第二下通行槽上端开口与第二上

14、通行槽连通并且下端开口设置在铰接 轴的右端面上； 摆动槽的左右侧壁上分别开设有线圈安装槽； 左侧的线圈安装槽的前后侧 说 明 书 1/3 页 4 CN 107233124 A 4 壁之间枢接有第一绕线线圈； 右侧的线圈安装槽的前后侧壁之间枢接有第二绕线线圈； 第 一钢丝绳上端卷绕在第一绕线槽、 中部依次穿过第一上通行槽和第一下通行槽、 下端卷绕 在第一绕线线圈； 第二钢丝绳上端卷绕在第二绕线槽、 中部依次穿过第二上通行槽和第二 下通行槽、 下端卷绕在第二绕线线圈。 0006 作为上述技术方案的优选， 第一钢丝绳和第二钢丝绳处于拉紧状态； 第一绕线线 圈和第二绕线线圈同步旋转并且绕放线速度相同；

15、 当第一绕线线圈绕线时， 第二绕线线圈 放线； 当第一绕线线圈放线时， 第二绕线线圈绕线。 0007 作为上述技术方案的优选， 摆动槽的下侧壁上开设有圆柱槽状的摆动驱动槽； 摆 动装置包括摆动驱动电机、 摆动主动齿轮和摆动从动齿轮； 摆动驱动槽的侧壁左右两侧之 间枢接有摆动中心轴； 摆动主动齿轮固定在摆动中心轴上； 摆动驱动电机固定在摆动驱动 槽的侧壁的左侧并且摆动驱动电机的输出轴与摆动中心轴固定连接； 摆动从动齿轮固定在 摆动铰接轴上； 摆动主动齿轮和摆动从动齿轮啮合。 0008 作为上述技术方案的优选， 第一下通行槽和第二下通行槽的横截面呈L型； 第一下 通行槽和第二下通行槽的下部折弯部的

16、旋转中心轴与铰接轴的旋转中心轴共线。 0009 本发明的有益效果在于： 结构简单， 一对剪刀体具有摆动功能， 适用范围大。 附图说明 0010 图1为本发明的正视的结构示意图； 0011 图2为本发明的剖面的结构示意图； 0012 图3为本发明的剖面的结构示意图； 0013 图中， 10、 剪刀部； 11、 剪刀体； 12、 开合齿轮； 20、 开合支架； 21、 上开合支架； 210、 开 合槽； 211、 开合导向槽； 22、 下开合支架； 220、 开合驱动槽； 221、 摆动铰接轴； 2210、 第一下通 行槽； 2211、 第二下通行槽； 222、 第二上通行槽； 223、 第一上通

17、行槽； 30、 摆动支架； 300、 摆动 槽； 301、 摆动驱动槽； 302、 摆动中心轴； 303、 线圈安装槽； 40、 开合装置； 41、 驱动块； 42、 从动 齿轮； 43、 中心旋转柱； 44、 主动绕线柱； 45、 第一钢丝绳； 46、 第二钢丝绳； 47、 第一绕线线圈； 48、 第二绕线线圈； 50、 摆动装置； 51、 摆动从动齿轮； 52、 摆动主动齿轮； 53、 摆动驱动电机。 具体实施方式 0014 如图1图3所示， 一种手术机器人用手术剪刀， 包括剪刀部10、 开合支架20、 摆动 支架30、 开合装置40和摆动装置50； 开合支架20包括上部的圆柱状的上开合支

18、架21和下部 的圆柱状的下开合支架22； 上开合支架21的上端面开设有左右贯穿的方形的开合槽210； 开 合槽210的前后侧壁之间固定有开合铰接轴212； 剪刀部10包括一对剪刀体11； 一对剪刀体 11的下端铰接在开合铰接轴212上； 摆动支架30为上端面开设有前后贯穿的方形的摆动槽 300； 摆动槽300的左右侧壁之间枢接有摆动铰接轴221； 下开合支架22固定在摆动铰接轴 221上； 一对剪刀体11的开合方向与摆动方向垂直； 开合装置40设置在开合支架20上； 摆动 装置50设置在摆动支架30上。 0015 如图1图3所示， 剪刀体11的远离的端面上固定有开合齿轮12； 开合齿轮12套设

19、 在开合铰接轴212上； 开合装置40包括一对前后对称的驱动块41、 从动齿轮42、 中心旋转柱 43、 主动绕线柱44、 第一钢丝绳45、 第二钢丝绳46、 第一绕线线圈47和第二绕线线圈48； 开合 说 明 书 2/3 页 5 CN 107233124 A 5 槽210的下侧壁成型有横截面为 “凵” 的开合导向槽211； 下开合支架22上下贯穿设置有圆柱 状的开合驱动槽220； 驱动块41呈L形并且左右滑行设置在开合导向槽211上； 驱动块41的上 端面成型有从动齿条； 一对驱动块41的从动齿条分别与一对开合齿轮12啮合； 一对驱动块 41下端的相对的端面成型有主动齿条； 中心旋转柱43枢

20、接在开合导向槽211的下侧壁并且 上端设置在开合导向槽211内、 下端设置在开合驱动槽220内； 从动齿轮42固定在中心旋转 柱43的上端； 一对驱动块41的主动齿条设置在从动齿轮42的前后两侧； 一对驱动块41的主 动齿条分别与从动齿轮42啮合； 主动绕线柱44固定在中心旋转柱43的下端； 主动绕线柱44 的圆柱面上自上而下开设有圆环状的第一绕线槽441和第二绕线槽442； 开合驱动槽220的 侧壁左右两侧分别开设有第一上通行槽223和第二上通行槽222； 铰接轴221的左右两端分 别开设有第一下通行槽2210和第二下通行槽2211； 第一下通行槽2210上端开口与第一上通 行槽223连通并

21、且下端开口设置在铰接轴221的左端面上； 第二下通行槽2211上端开口与第 二上通行槽222连通并且下端开口设置在铰接轴221的右端面上； 摆动槽300的左右侧壁上 分别开设有线圈安装槽303； 左侧的线圈安装槽303的前后侧壁之间枢接有第一绕线线圈 47； 右侧的线圈安装槽303的前后侧壁之间枢接有第二绕线线圈48； 第一钢丝绳45上端卷绕 在第一绕线槽441、 中部依次穿过第一上通行槽223和第一下通行槽2210、 下端卷绕在第一 绕线线圈47； 第二钢丝绳46上端卷绕在第二绕线槽442、 中部依次穿过第二上通行槽222和 第二下通行槽2211、 下端卷绕在第二绕线线圈48。 0016 如

22、图3所示， 第一钢丝绳45和第二钢丝绳46处于拉紧状态； 第一绕线线圈47和第二 绕线线圈48同步旋转并且绕放线速度相同； 当第一绕线线圈47绕线时， 第二绕线线圈48放 线； 当第一绕线线圈47放线时， 第二绕线线圈48绕线。 0017 如图1图3所示， 摆动槽300的下侧壁上开设有圆柱槽状的摆动驱动槽301； 摆动 装置50包括摆动驱动电机53、 摆动主动齿轮52和摆动从动齿轮51； 摆动驱动槽301的侧壁左 右两侧之间枢接有摆动中心轴302； 摆动主动齿轮52固定在摆动中心轴302上； 摆动驱动电 机53固定在摆动驱动槽301的侧壁的左侧并且摆动驱动电机53的输出轴与摆动中心轴302 固

23、定连接； 摆动从动齿轮51固定在摆动铰接轴221上； 摆动主动齿轮52和摆动从动齿轮51啮 合。 0018 如图3所示， 第一下通行槽2210和第二下通行槽2211的横截面呈L型； 第一下通行 槽2210和第二下通行槽2211的下部折弯部的旋转中心轴与铰接轴221的旋转中心轴共线。 0019 手术剪刀的工作原理： 0020 剪刀部10开合： 第一绕线线圈47和第二绕线线圈48通过分别通过电机驱动， 通过 第一绕线线圈47和第二绕线线圈48的绕线和放线的时机配合， 第一钢丝绳45和第二钢丝绳 46驱动主动绕线柱44旋转， 主动绕线柱44通过中心旋转柱43带动从动齿轮42旋转， 从动齿 轮42通过

24、一对驱动块41的主动齿条驱动一对驱动块41远离或者靠近， 一对驱动块41的从动 齿条通过一对开合齿轮12驱动一对剪刀体11开合； 剪刀部10摆动： 启动摆动驱动电机53， 摆 动驱动电机53带动摆动中心轴302旋转， 摆动中心轴302通过摆动主动齿轮52和摆动从动齿 轮51带动摆动铰接轴221前后方向摆动， 即剪刀部10前后方向摆动。 0021 以上内容仅为本发明的较佳实施方式， 对于本领域的普通技术人员， 依据本发明 的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处， 本说明书内容不应理解为对本发 明的限制。 说 明 书 3/3 页 6 CN 107233124 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 7 CN 107233124 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/3 页 8 CN 107233124 A 8 图3 说 明 书 附 图 3/3 页 9 CN 107233124 A 9