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1、(19)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 202310491524.4(22)申请日 2023.04.26(71)申请人 极限人工智能有限公司地址 250000 山东省济南市高新区经十东路7000号汉峪金谷A1-3号楼5层(72)发明人 王迎智杨猛王兴(74)专利代理机构 济南圣达知识产权代理有限公司 37221专利代理师 闫伟姣(51)Int.Cl.A61B 34/30(2016.01)A61B 34/00(2016.01)(54)发明名称用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置及手术机器人(57)摘要本发明属于手术机器人技术领域，提出了一。
2、种用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置及机器人，包括下壳体和铰接在下壳体上的上壳体；下壳体内设置有第一转轴、旋转驱动机构和轴向驱动机构；第一转轴上轴向滑动设置有主动轮；下壳体内设置有第二转轴，第二转轴上轴向滑动设置有从动轮；第一转轴与旋转驱动机构连接，主动轮和从动轮与轴向驱动机构连接；本发明由下壳体和上壳体构成的盒体驱动装置，可以与手术机器人本体采用分离式结构，从而实现了术中无菌环境隔离的要求；通过旋转驱动机构和轴向驱动机构可以同时驱动主动轮和从动轮转动和轴向移动，从而实现导丝直线运动和旋转运动两种运动同步进行，提高了介入手术效率。权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 116492058 。
3、A2023.07.28CN 116492058 A1.用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，包括下壳体和铰接在所述下壳体上的上壳体；所述下壳体内设置有第一转轴、旋转驱动机构和轴向驱动机构；所述第一转轴上轴向滑动设置有主动轮；所述上壳体内设置有第二转轴，所述第二转轴上轴向滑动设置有从动轮；所述第一转轴与所述旋转驱动机构连接，所述主动轮和所述从动轮与所述轴向驱动机构连接。2.如权利要求1所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一锥齿轮；所述第一转轴的一端连接有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。3.如权利要求1所。
4、述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述第一转轴上套接有第一轴向移动组件，所述主动轮位于所述第一轴向移动组件内；所述第二转轴上套接有第二轴向移动组件，所述从动轮位于所述第二轴向移动组件内。4.如权利要求3所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的驱动轴，所述驱动轴上设置有第一齿轮部和第二齿轮部；所述第一轴向移动组件上连接有与所述第一齿轮部啮合的第一齿条，所述第二轴向移动组件上连接有与所述第二齿轮部啮合的第二齿条。5.如权利要求4所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述第二齿条与所述第二。
5、轴向移动组件通过连杆铰接。6.如权利要求1所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述第一转轴、所述第二转轴、所述主动轮和所述从动轮均为两个，两个主动轮之间设置有导丝限位机构。7.如权利要求6所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述导丝限位机构包括固定在所述下壳体内的第一限位块，以及固定在所述上壳体内的第二限位块；所述第一限位块和所述第二限位块上开设有限位槽。8.如权利要求1所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，其特征在于，所述第一转轴上固定有第一齿轮，所述第二转轴上固定有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。9.如权利要求1所述的用于血管介入手术机器人的导丝。
6、驱动装置，其特征在于，所述主动轮和所述从动轮为圆柱滚轮；或，所述主动轮和所述从动轮为锥形滚轮。10.手术机器人，其特征在于，采用了如权利要求19任一项所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置。权利要求书1/1 页2CN 116492058 A2用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置及手术机器人技术领域0001本发明属于手术机器人技术领域，尤其涉及一种用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置及机器人。背景技术0002在利用手术机器人辅助血管介入手术时，利用手术机器人实现导丝前进与后撤的直线运动以及导丝的旋转运动是最为核心的功能之一；要实现对导丝的运动控制，首先须实现导丝的无损夹持。0003发明人发现。
7、，由于导丝表面具有超滑泥鳅涂层，传统导丝驱动装置中的夹持方法易出现夹持不紧或夹持过紧而损坏导丝表面涂层的情况。而导丝转动不能受夹持装置的干扰，因此导丝旋转装置必须与夹持装置一体化。同时，导丝会直接进入患者体内，对无菌条件有较高的要求。0004传统的导丝驱动装置通过滚轮夹持导丝驱动导丝直线运动，以及通过电机等驱动导丝做旋转运动，但是驱动过程中不能够同步执行导丝的直线运动和旋转运动，即，执行直线运动时，旋转运动暂停；执行旋转运动时，直线运动暂停；而这种操作形式与临床医生同时进行导丝的直线运动和旋转运动这一实际操作不符，因此，该种操作形式极大地降低了手术的效率；且部分导丝驱动装置执行导丝旋转运动时，。
8、采用的是驱动整个装置或装置中部分机构实现的，存在驱动稳定性较差，结构复杂等问题。发明内容0005本发明为了解决上述问题，提出了一种用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置及手术机器人，可以实现导丝直线运动和旋转运动两种运动同步进行，提高了介入手术效率，避免了现有操作形式所存在的降低手术效率的问题。0006为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，采用如下技术方案：0007一种用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，包括下壳体和铰接在所述下壳体上的上壳体；0008所述下壳体内设置有第一转轴、旋转驱动机构和轴向驱动机构；所述第一转轴上轴向滑动设置有主动轮；所述上壳。
9、体内设置有第二转轴，所述第二转轴上轴向滑动设置有从动轮；0009所述第一转轴与所述旋转驱动机构连接，所述主动轮和所述从动轮与所述轴向驱动机构连接。0010进一步的，所述旋转驱动机构包括第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一锥齿轮；所述第一转轴的一端连接有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。0011进一步的，所述第一转轴上套接有第一轴向移动组件，所述主动轮位于所述第一轴向移动组件内；所述第二转轴上套接有第二轴向移动组件，所述从动轮位于所述第二轴说明书1/5 页3CN 116492058 A3向移动组件内。0012进一步的，所述旋转驱动机构包括第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的驱动轴，所述驱。
10、动轴上设置有第一齿轮部和第二齿轮部；所述第一轴向移动组件上连接有与所述第一齿轮部啮合的第一齿条，所述第二轴向移动组件上连接有与所述第二齿轮部啮合的第二齿条。0013进一步的，所述第二齿条与所述第二轴向移动组件通过连杆铰接。0014进一步的，所述第一转轴、所述第二转轴、所述主动轮和所述从动轮均为两个，两个主动轮之间设置有导丝限位机构。0015进一步的，所述导丝限位机构包括固定在所述下壳体内的第一限位块，以及固定在所述上壳体内的第二限位块；所述第一限位块和所述第二限位块上开设有限位槽。0016进一步的，所述第一转轴上固定有第一齿轮，所述第二转轴上固定有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。0017进一步的。
11、，所述主动轮和所述从动轮为圆柱滚轮；0018进一步的，所述主动轮和所述从动轮为锥形滚轮。0019为了实现上述目的，第二方面，本发明还提供了一种手术机器人，采用如下技术方案：0020一种手术机器人，采用了如第一方面中所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置。0021与现有技术相比，本发明的有益效果为：0022本发明由下壳体和上壳体构成的盒体驱动装置，可以与手术机器人本体采用分离式结构，从而实现了术中无菌环境隔离的要求；通过旋转驱动机构和轴向驱动机构可以同时驱动主动轮和从动轮转动和轴向移动，从而实现导丝直线运动和旋转运动两种运动同步进行，提高了介入手术效率。附图说明0023构成本实施例的一部分的。
12、说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。0024图1为本发明实施例1的结构示意图；0025图2为本发明实施例1的下壳体结构示意图；0026图3为本发明实施例1的转轴驱动示意图；0027图4为本发明实施例1的锥形滚轮；0028其中，1、下壳体；11、第一转轴；12、旋转驱动机构；1201、第一锥齿轮；1202、第二锥齿轮；13、轴向驱动机构；1301、驱动轴；1302、第一齿轮部；1303、第二齿轮部；1304、第一齿条；1305、第二齿条；14、主动轮；15、第一轴向移动组件；16、导丝限位机构；1601、第一限位。
13、块；1602、第二限位块；1603、限位槽；17、第一齿轮；2、上壳体；21、第二转轴；22、从动轮；23、第二轴向移动组件；24、第二齿轮；3、导丝。具体实施方式0029下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。说明书2/5 页4CN 116492058 A40030应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。0031实施例1：0032如图1所示，本实施例提供了一种用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置，包括下壳体1和铰接在所述下壳体1上的上壳体2；所述下壳体1和所述上壳体。
14、2构成的盒体驱动装置，可以与手术机器人本体采用分离式结构，从而满足术中无菌环境隔离的要求；可以理解的，所述上壳体2可以随时打开，所述下壳体1和所述上壳体2的铰接可以通过折页等铰接件实现；0033所述下壳体1内设置有第一转轴11、旋转驱动机构12和轴向驱动机构13；所述第一转轴11上轴向滑动设置有主动轮14；所述上壳体2内设置有第二转轴21，所述第二转轴21上轴向滑动设置有从动轮22；0034所述第一转轴11与所述旋转驱动机构12连接，所述主动轮14和所述从动轮22与所述轴向驱动机构连接13。0035所述第一转轴11可以借助轴承等部件转动的设置在所述下壳体1内，同样所述第二转轴21可以借助轴承等。
15、部件转动的设置在所述上壳体2内；可以在所述主动轮14和所述从动轮22的连接孔内部开设滑槽，在所述第一转轴11和所述第二转轴21外壁上设置长度沿轴向的滑轨，所述滑槽与滑轨的配合实现轴向滑动设置。0036所述主动轮14转动时与所述从动轮22配合驱动夹持的导丝做直线运动，所述主动轮14和所述从动轮22轴向移动时，驱动夹持的导丝做旋转运动；所述旋转驱动机构12和所述轴向驱动机构13可以同时驱动所述主动轮14和所述从动轮22转动和轴向移动，从而实现导丝直线运动和旋转运动两种运动同步进行，提高了介入手术效率；需要说明的是，所述轴向驱动机构13驱动所述从动轮22和所述。0037所述旋转驱动机构12包括第一电。
16、机、与所述第一电机的输出轴连接的第一锥齿轮1201；所述第一转轴11的一端连接有与所述第一锥齿轮啮合1201的第二锥齿轮1202。所述第一电机的输出轴与所述第一转轴11垂直，当所述第一电机转动时，其动力可以通过所述第一锥齿轮1201和所述第二锥齿轮1202传递给所述第一转轴11，从而实现所述主动轮14的旋转。0038所述第一转轴11上套接有第一轴向移动组件15，所述主动轮14位于所述第一轴向移动组件15内；所述第二转轴21上套接有第二轴向移动组件23，所述从动轮22位于所述第二轴向移动组件23内。0039具体的，所述第一轴向移动组件15和所述第二轴向移动组件23可以设置为矩形框，矩形框的侧面开。
17、设有比转轴直径大的套接口，转轴穿过套接口实现轴向移动组件和转轴的套接。0040为了实现对所述主动轮14和所述从动轮22的轴向驱动，所述旋转驱动机构13包括第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的驱动轴1301，所述驱动轴1301上设置有第一齿轮部1302和第二齿轮部1303；所述第一轴向移动组件15上连接有与所述第一齿轮部1302啮合的第一齿条1304，所述第二轴向移动组件23上连接有与所述第二齿轮部啮合1303的第二齿条1305。可以理解的，所述第一齿条1304和所述第二齿条1305在所述驱动轴1301的对面说明书3/5 页5CN 116492058 A5侧，当所述驱动轴1301转动时，向相反。
18、方向驱动所述第一齿条1304和所述第二齿条1305移动，从而带动所述第一轴向移动组件15和所述第二轴向移动组件23向相反的方向移动，此时所述第一轴向移动组件15和所述第二轴向移动组件23带动所述主动轮14和所述从动轮22在轴向上做相反移动，从而实现对所述主动轮14和所述从动轮22夹持导丝的旋转运动驱动。0041为了取放导丝，以及对驱动装置内部进行直观了解，所述上壳体2可以随时打开，在所述上壳体2打开和关闭时，所述第二齿条1305需要和所述第二轴向移动组件23不断的分开和连接，所述第二齿条1305与所述第二轴向移动组件23通过连杆进行连接，具体的，所述第二齿条1305的一端预留一个铰接安装孔，所。
19、述第二轴向移动组件23的一端也留有一个铰接安装孔，中间通过一个连杆相连接，连杆的两端分别设计有两个铰接安装孔，分别与所述第二齿条1305的铰接安装孔和所述第二轴向移动组件23的铰接安装孔相连接，铰接可以通过常规铰接形式实现；需要说明的是，所述连杆可以设置为由多个子杆铰接后的结构，或者所述连杆设置为伸缩杆，以适应所述上壳体2打开和关闭时，所述第二齿条1305需要和所述第二轴向移动组件23之间距离上的变化；不管哪种形式的连杆，在所述上壳体2关闭时，所述连杆处于水平状态，可以水平传递所述第二齿条1305需要和所述第二轴向移动组件23之间的位移。0042所以实现不断分开和连接的需求；需要说明的是，可以。
20、在所述下壳体1和所述第二齿条1305之间设置可以滑动的滑轨和滑槽，以实对所述第二齿条1305的支撑；所述第一齿条1304和所述第一轴向移动组件15不需要分开，可以将第一齿条1304和所述第一轴向移动组件15直接固定，以实现对所述第一齿条1304的支撑。0043为了提高结构的稳定性及导丝驱动的可靠性，所述第一转轴11、所述第二转轴21、所述主动轮14和所述从动轮22均为两个，两个主动轮之间设置有导丝限位机构16。具体的，所述导丝限位机构16包括固定在所述下壳体内的第一限位块1601，以及固定在所述上壳体内的第二限位块1602；所述第一限位块和所述第二限位块上开设有限位槽1603。当所述上壳体2闭。
21、合后，所述第一限位块1601和所述第二限位块1602上的限位槽闭合，导丝位于所述限位槽1603内，防止当导丝转动运动时，在所述主动轮14和所述从动轮22的轴向上发生移动。0044所述第一转轴11上固定有第一齿轮17，所述第二转轴21上固定有与所述第一齿轮17啮合的第二齿轮24。所述第一齿轮17和所述第二齿轮24的设置，可以提高所述从动轮22与所述主动轮14之间相互转动的同步性，保证对导丝的驱动稳定性，还可以保证所述主动轮14和所述从动轮22之间用于夹持导丝间隙的控制，避免对导丝过度夹持而导致的破坏导丝表面的现象，实现了导丝的精确直线运动与旋转运动，且不会对导丝造成任何损伤。0045所述主动轮1。
22、4和所述从动轮22可以设置为圆柱滚轮；所述主动轮14和所述从动轮22还可以设置为锥形滚轮。0046在其他一些实施例中，可以在所述第一锥齿轮或/和电机上安装编码器；具体的，电机端的编码器是监测电机运行使用的；锥齿轮端的编码器是监测导丝是否安装到位的；原理可以理解为，所述下壳体1上设置有2个滚轮，这两个滚轮之间没有连接，前侧滚轮与电机相连，是驱动轮；后侧滚轮与编码器连接，用于监测导丝是否安装到位。当没有安装导丝时，前侧主动轮旋转无法带动后侧轮转动，所以编码器没有输出，既导丝没有安装到位。当说明书4/5 页6CN 116492058 A6安装导丝后，导丝充当了传动媒介，既前侧主动轮旋转时，能够通过导。
23、丝带动后端从动轮转动，从而使编码器数值变化，从而达到导丝安装到位监测的目的。0047本实施例中对导丝直线运动和旋转运动的过程为：0048导丝进给驱动时的直线运动：所述第一电机所述第一锥齿轮1201，第一锥齿轮1201与所述第二锥齿轮1202啮合，从而通过所述第二锥齿轮12022将动力传递给所述第一转轴11，所述第一转轴11通过所述第一齿轮17驱动所述第二齿轮24转动，从而将动力传递给所述第二转轴21；当所述上壳体2与所述下壳体1闭合时，所述主动轮14和所述从动轮22夹紧导丝，从而实现导丝进给时的直线运动。0049旋转运动：所述第二电机驱动所述驱动轴1301，所述驱动轴1301将动力传递给两侧的。
24、所述第一齿条130，4和所述第二齿条1305，从而实现所述第一轴向移动组件15和所述第二轴向移动组件23的移动，带动所述主动轮14和所述从动轮22轴向移动；当所述上壳体2与所述下壳体1闭合时，所述主动轮14和所述从动轮22夹紧导丝，所述主动轮14和所述从动轮22转轴轴向上做相反运动时，实现导丝的旋转运动。0050实施例2：0051本实施例提供了一种手术机器人，采用了如实施例1所述的用于血管介入手术机器人的导丝驱动装置。所述手术机器人包括机器人本体和机械臂，导丝驱动装置设置在所述机械臂上，均属于常规设置，在此不再详述。0052以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。说明书5/5 页7CN 116492058 A7图1图2说明书附图1/2 页8CN 116492058 A8图3图4说明书附图2/2 页9CN 116492058 A9。