一種腹腔鏡設備的制作方法

本發(fā)明屬于醫(yī)療設備，涉及一種腹腔鏡設備，用以實現(xiàn)腹腔鏡的動作控制。

背景技術：

現(xiàn)有的腹腔鏡設備多數(shù)采用人工扶持；僅有的一些腹腔鏡操控設備也不智能化，操作定位過程繁瑣而且不穩(wěn)定；另外，現(xiàn)有的腹腔鏡操控設備外形龐大，占用空間大；現(xiàn)有的腹腔鏡操控設備定位精度底。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服已有腹腔鏡操控設備的操控性較差、占用空間較大、定位精度較低的不足，本發(fā)明提供了一種操控性較好、占用空間較小、定位精度較高的腹腔鏡設備。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種腹腔鏡設備，包括底座和腹腔鏡夾持器，所述設備還包括升降機、定位連桿機構、旋轉機構、繞點移動機構和末端伸縮機構，所述底座上安裝升降機，所述升降機的動作端與定位連桿機構的一端連接，所述定位連桿機構的另一端與旋轉機構連接，所述旋轉機構的動作端與所述繞點移動機構連接，所述繞點移動機構的動作端與所述末端伸縮機構的支架連接，所述末端伸縮機構的動作端與所述腹腔鏡夾持器連接。

進一步，所述升降機包括滑塊座，所述滑塊座上下移動地套裝在底座的軌道內，所述滑塊座與用于帶動滑塊座上下移動的升降驅動模塊連接。比如，所述升降驅動模塊采用絲杠螺母機構，所述絲杠由驅動電機帶動，通過絲杠的轉動帶動螺母上下運動，所述螺母與所述滑塊座聯(lián)動。

再進一步，所述定位連桿機構包括第一自由關節(jié)、第一連桿、第二自由關節(jié)、第二連桿和第三自由關節(jié)，所述第一自由關節(jié)固定安裝在滑塊座上，所述第一自由關節(jié)與第一連桿的一端連接，所述第一連桿的另一端與所述第二自由關節(jié)連接，所述第二自由關節(jié)同時與第二連桿的一端連接，所述第二連桿的另一端與所述第三自由關節(jié)連接，所述第三自由關節(jié)同時與轉桿的上端，所述第一自由關節(jié)、第一連桿、第二自由關節(jié)、第二連桿、第三自由關節(jié)和轉桿一起構成擺位臂。

所述第一自由關節(jié)、第二自由關節(jié)和第三自由關節(jié)均包括關節(jié)軸、編碼器、掉電抱閘、固定端連桿、諧波減速機和旋轉端連桿，所述關節(jié)軸套裝固定端連桿，所述關節(jié)軸上安裝編碼器、掉電抱閘、諧波減速機和旋轉端連桿；

所述第一自由關節(jié)的固定端連桿安裝在所述滑塊座上，所述第一自由關節(jié)的旋轉端連桿與所述第一連桿的一端連接；所述第一連桿的另一端與第二自由關節(jié)的固定端連桿連接，所述第二自由關節(jié)的旋轉端連桿與所述第二連桿的一端連接，所述第二連桿的另一端與所述第三自由關節(jié)的固定端連桿連接，所述第三自由關節(jié)的旋轉端連桿與所述轉桿的上端連接。

所述編碼器安裝在所述關節(jié)軸的上端，所述掉電抱閘位于所述編碼器的下方，所述固定端連桿位于所述掉電抱閘的下方，所述諧波減速機位于所述固定端連桿的下方，所述諧波減速機的定端與所述固定端連桿連接，所述諧波減速機的動端上部安裝在所述關節(jié)軸的下端，所述諧波減速機的動端下部與所述旋轉端連桿聯(lián)動。當然，也可以采用其他的裝配方式。

所述轉桿為45度轉桿。這是優(yōu)選的方案。

所述旋轉機構包括旋轉關節(jié)和帶動旋轉關節(jié)轉動的旋轉驅動模塊，所述轉桿的下端安裝所述旋轉關節(jié)，所述旋轉驅動模塊固定安裝在所述轉桿內，所述旋轉驅動模塊的動作端與所述旋轉關節(jié)連接。比如，旋轉驅動模塊采用旋轉電機，通過電機軸轉動進而帶動所述旋轉關節(jié)轉動。

所述繞點移動機構包括擺臂支撐桿、擺臂關節(jié)、擺臂桿和四邊形連桿，所述擺臂支撐桿的上端與所述旋轉機構的動作端連接，所述擺臂支撐桿的下部設有擺臂關節(jié)，所述擺臂關節(jié)上安裝擺臂桿，所述擺臂桿與所述四邊形連桿的一端鉸接，所述四邊形連桿的另一端與所述末端伸縮機構的支架鉸接，所述擺臂支撐桿、擺臂關節(jié)、擺臂桿、四邊形連桿和所述末端伸縮機構的支架形成用于實現(xiàn)腹腔鏡繞切點移動的平行四邊形機構。

所述擺臂關節(jié)的關節(jié)軸上安裝擺臂旋轉輪，所述擺臂旋轉輪與用于驅動擺臂旋轉輪轉動的繞點移動驅動模塊連接，所述關節(jié)軸上安裝固定齒輪，所述固定齒輪與中心齒輪嚙合，所述中心齒輪的轉軸安裝在所述擺臂桿上，所述中心齒輪與驅動齒輪嚙合，所述驅動齒輪的轉軸安裝在所述擺臂桿上，所述驅動齒輪的轉軸上安裝輸入同步輪，所述輸入同步輪通過同步帶與輸出同步輪連接，所述輸出同步輪安裝在擺臂鉸接軸上，所述擺臂鉸接軸安裝在所述擺臂桿上，所述擺臂鉸接軸上鉸接安裝四邊形連桿的一端，所述四邊形連桿的另一端通過扶持鉸接軸安裝在末端伸縮機構的支架；

所述擺臂支撐桿的中心軸與旋轉關節(jié)的轉軸一致，所述擺臂支撐桿的中心軸與所述四邊形連桿相互平行，所述擺臂鉸接軸與擺臂關節(jié)軸之間的連線與所述扶持鉸接軸與繞點之間的連線相互平行。

所述繞點移動機構還包括輔助連桿，所述輔助連桿與所述四邊形連桿平行，所述輔助連桿的一端通過附加擺臂鉸接軸安裝在擺臂桿上，所述輔助連桿的另一端通過附加扶持鉸接軸安裝在末端伸縮機構的支架上，所述附加擺臂鉸接軸位于所述擺臂鉸接軸與擺臂關節(jié)軸之間的連線的延伸線上；所述附加扶持鉸接軸位于所述扶持鉸接軸與繞點之間的連線的延伸線上。

所述繞點移動驅動模塊包括動力同步輪，所述動力同步輪的轉軸與繞點移動驅動電機的輸出軸連接，所述動力同步輪通過同步帶與所述擺臂旋轉輪連接。

所述末端伸縮機構采用直線機構，所述直線機構由電機驅動滑塊，所述腹腔鏡夾持器安裝于滑塊上，腹腔鏡安裝在所述腹腔鏡夾持器上。

本發(fā)明的方案，手術前能快速手動實現(xiàn)腹腔鏡的擺位功能并能自鎖定位當前位置，手術過程中實現(xiàn)腹腔鏡繞切口自動旋轉和深入腹內深度的自動控制。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：具有穩(wěn)定可靠性操作，便捷的切口定位，腹腔鏡在腹內繞切口移動的功能，減小切口創(chuàng)傷；提高了腹腔鏡的靈活移動便捷性。

附圖說明

圖1是腹腔鏡設備的示意圖。

圖2是腹腔鏡設備的使用狀態(tài)圖。

圖3是自由關節(jié)的示意圖。

圖4是四連桿繞點移動機構的主視圖。

圖5是四連桿繞點移動機構的側視圖。

其中，圖1和圖2中，1-移動底座2-升降機3-滑塊座4-第一自由關節(jié)5-第一連桿6-第二自由關節(jié)7-第二連桿8-第三自由關節(jié)9-轉桿10-旋轉關節(jié)11-擺臂支撐桿12-擺臂關節(jié)13-擺臂桿14-四邊形連桿15末端伸縮機構16-腹腔鏡夾持器17-腹腔鏡；

圖3中，31-編碼器32-掉電抱閘33-固定端連桿34-諧波減速機35-旋轉端連桿；

圖4和圖5中，41-固定齒輪42-中心齒輪43-驅動齒輪44-輸入同步輪45-輸出同步輪46-動力同步輪47-擺臂旋轉輪48-第一擺臂鉸接軸49-第二擺臂鉸接軸50-第一扶持鉸接軸51-第二扶持鉸接軸。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。

參照圖1～圖5，一種腹腔鏡設備，包括底座1和腹腔鏡夾持器16，所述設備還包括升降機2、定位連桿機構、旋轉機構、繞點移動機構和末端伸縮機構，所述底座1上安裝升降機2，所述升降機的動作端與定位連桿機構的一端連接，所述定位連桿機構的另一端與旋轉機構連接，所述旋轉機構的動作端與所述繞點移動機構連接，所述繞點移動機構的動作端與所述末端伸縮機構15的支架連接，所述末端伸縮機構15的動作端與所述腹腔鏡夾持器16連接。

進一步，所述升降機包括滑塊座3，所述滑塊座3上下移動地套裝在底座1的軌道內，所述滑塊座3與用于帶動滑塊座上下移動的升降驅動模塊連接。比如，所述升降驅動模塊采用絲杠螺母機構，所述絲杠由驅動電機帶動，通過絲杠的轉動帶動螺母上下運動，所述螺母與所述滑塊座聯(lián)動。

再進一步，所述定位連桿機構包括第一自由關節(jié)4、第一連桿5、第二自由關節(jié)6、第二連桿7和第三自由關節(jié)8，所述第一自由關節(jié)4固定安裝在滑塊座3上，所述第一自由關節(jié)4與第一連桿5的一端連接，所述第一連桿5的另一端與所述第二自由關節(jié)6連接，所述第二自由關節(jié)6同時與第二連桿7的一端連接，所述第二連桿7的另一端與所述第三自由關節(jié)8連接，所述第三自由關節(jié)8同時與轉桿9的上端，所述第一自由關節(jié)4、第一連桿5、第二自由關節(jié)6、第二連桿7、第三自由關節(jié)8和轉桿9一起構成擺位臂。

所述第一自由關節(jié)4、第二自由關節(jié)6和第三自由關節(jié)6均包括關節(jié)軸、編碼器31、掉電抱閘32、固定端連桿33、諧波減速機34和旋轉端連桿35，所述關節(jié)軸套裝固定端連桿33，所述關節(jié)軸上安裝編碼器31、掉電抱閘32、諧波減速機34和旋轉端連桿35；

所述第一自由關節(jié)4的固定端連桿安裝在所述滑塊座3上，所述第一自由關節(jié)4的旋轉端連桿與所述第一連桿5的一端連接；所述第一連桿5的另一端與第二自由關節(jié)6的固定端連桿連接，所述第二自由關節(jié)6的旋轉端連桿與所述第二連桿7的一端連接，所述第二連桿7的另一端與所述第三自由關節(jié)8的固定端連桿連接，所述第三自由關節(jié)8的旋轉端連桿與所述轉桿9的上端連接。

所述編碼器31安裝在所述關節(jié)軸的上端，所述掉電抱閘32位于所述編碼器31的下方，所述固定端連桿33位于所述掉電抱閘32的下方，所述諧波減速34機位于所述固定端連桿33的下方，所述諧波減速機的34定端與所述固定端連桿33連接，所述諧波減速機34的動端上部安裝在所述關節(jié)軸的下端，所述諧波減速機34的動端下部與所述旋轉端連桿35聯(lián)動。當然，也可以采用其他的裝配方式。

所述轉桿9為45度轉桿。這是優(yōu)選的方案。

所述旋轉機構包括旋轉關節(jié)10和帶動旋轉關節(jié)轉動的旋轉驅動模塊，所述轉桿9的下端安裝所述旋轉關節(jié)10，所述旋轉驅動模塊固定安裝在所述轉桿9內，所述旋轉驅動模塊的動作端與所述旋轉關節(jié)連接。比如，旋轉驅動模塊采用旋轉電機，通過電機軸轉動進而帶動所述旋轉關節(jié)轉動。

所述繞點移動機構包括擺臂支撐桿11、擺臂關節(jié)12、擺臂桿13和四邊形連桿14，所述擺臂支撐桿11的上端與所述旋轉機構的動作端連接，所述擺臂支撐桿11的下部設有擺臂關節(jié)12，所述擺臂關節(jié)12上安裝擺臂桿13，所述擺臂桿13與所述四邊形連桿14的一端鉸接，所述四邊形連桿14的另一端與所述末端伸縮機構15的支架鉸接，所述擺臂支撐桿11、擺臂關節(jié)12、擺臂桿13、四邊形連桿14和所述末端伸縮機構15的支架形成用于實現(xiàn)腹腔鏡繞切點移動的平行四邊形機構。

所述擺臂關節(jié)12的關節(jié)軸上安裝擺臂旋轉輪47，所述擺臂旋轉輪47與用于驅動擺臂旋轉輪轉動的繞點移動驅動模塊連接，所述關節(jié)軸上安裝固定齒輪41，所述固定齒輪41與中心齒輪42嚙合，所述中心齒輪42的轉軸安裝在所述擺臂桿13上，所述中心齒輪42與驅動齒輪43嚙合，所述驅動齒輪43的轉軸安裝在所述擺臂桿13上，所述驅動齒輪43的轉軸上安裝輸入同步輪44，所述輸入同步輪44通過同步帶與輸出同步輪45連接，所述輸出同步輪45安裝在擺臂鉸接軸49上，所述擺臂鉸接軸49安裝在所述擺臂桿13上，所述擺臂鉸接軸49上鉸接安裝四邊形連桿14的一端，所述四邊形連桿14的另一端通過扶持鉸接軸51安裝在末端伸縮機構15的支架；

所述擺臂支撐桿11的中心軸與旋轉關節(jié)10的轉軸一致，所述擺臂支撐桿11的中心軸與所述四邊形連桿14相互平行，所述擺臂鉸接軸48與擺臂關節(jié)軸之間的連線與所述扶持鉸接軸50與繞點之間的連線相互平行。

所述繞點移動機構還包括輔助連桿，所述輔助連桿與所述四邊形連桿14平行，所述輔助連桿的一端通過附加擺臂鉸接軸49安裝在擺臂桿13上，所述輔助連桿的另一端通過附加扶持鉸接軸51安裝在末端伸縮機構15的支架上，所述附加擺臂鉸接軸49位于所述擺臂鉸接軸48與擺臂關節(jié)軸之間的連線的延伸線上；所述附加扶持鉸接軸51位于所述扶持鉸接軸50與繞點之間的連線的延伸線上。

所述繞點移動驅動模塊包括動力同步輪46，所述動力同步輪46的轉軸與繞點移動驅動電機的輸出軸連接，所述動力同步輪46通過同步帶與所述擺臂旋轉輪47連接。

所述末端伸縮機構15采用直線機構，所述直線機構由電機驅動滑塊，所述腹腔鏡夾持器16安裝于滑塊上，腹腔鏡17安裝在所述腹腔鏡夾持器16上。

所述底座1的下方安裝車輪形成移動底座，便于移位。

本實施例的腹腔鏡設備，由移動底座作為整體腹腔鏡底座，負責整個裝置的直立穩(wěn)定可靠；

升降機2負責驅動帶動滑塊座3，自動控制整個扶持手臂的升降，精度高，運行平穩(wěn)；

第一自由關節(jié)4一端固定安裝在滑塊座上，與第一連桿5、第二自由關節(jié)6、第二連桿7、第三自由關節(jié)8、45度轉桿9一起構成擺位臂；擺位臂自由關節(jié)采用掉電自鎖功能，通過放置在扶把旁的開關按鈕控制擺位臂停止和松開，便于操作人員快速移動和定位腹腔鏡的起始位置。

旋轉關節(jié)10放置于擺位臂的45度轉桿9的末端，由電機驅動控制實現(xiàn)腹腔鏡繞目標切點的軸i旋轉；

擺臂支撐桿11、擺臂關節(jié)12與擺臂桿13、四邊形連桿14、末端伸縮機構15的支架組合成平行四邊形運動機構實現(xiàn)腹腔鏡繞切點并末端伸縮機構的軸ii旋轉運動。其中平行四邊形的一邊與軸i共線，從而保證腹腔鏡軸i軸ii交點不變，從而構成切點的位置；

末端伸縮機構15采用直線機構，所述直線機構由電機驅動滑塊，腹腔鏡夾持器16安裝于滑塊上，腹腔鏡17安裝在所述腹腔鏡夾持器16上，從而實現(xiàn)對腹腔鏡伸縮控制。