一种飞秒激光眼科近视手术用机械夹头的制作方法

专利查询2022-6-13  89



1.本实用新型涉及医疗技术领域,尤其涉及一种飞秒激光眼科近视手术用机械夹头。


背景技术:

2.医疗机器人具有定位准确、运行稳定、灵巧性强、工作范围大、不怕辐射和感染等优点,不仅可以协助医生完成手术部位的精确定位,而且可以实现手术最小损伤,提高疾病诊断、手术治疗的精度和质量,提高手术安全,缩短治疗时间,降低医疗成本。近年来其研究已经成为机器人应用的新领域,尤其是多功能医疗机器人已经成为医疗机器人发展的一个新方向。
3.飞秒激光眼科近视矫正手术是当前最为流行的近视眼矫正手术技术,通过激光聚焦从眼角膜中切出透镜状的组织,然后将组织取出,从而改变眼角膜的曲率,达到改变视焦距点的移动,从而治愈近视眼和散光。
4.在取出切除的组织时,医生通过镊状机械来取出组织。镊状机械的取料头成剪式结构,其由两个互相铰接的夹持件组成,夹取切除的组织时,控制两个夹持件,先使夹持件均绕着铰接的轴线转动,且夹持件之间的夹持面互相远离,接着移动取料头,以使切除的阻值位于夹持件之间,接着再使夹持件均绕着铰接的轴线反向转动,夹持件之间的夹持面互相靠近,直至夹持件将切除的组织夹住。
5.现有的夹取装置控制是开线和合线绕制在同一位置,容易出现缠线的现象,影响机器人的使用。


技术实现要素:

6.本实用新型提出了一种飞秒激光眼科近视手术用机械夹头。
7.为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
8.一种飞秒激光眼科近视手术用机械夹头,包括头座、安装在头座上的夹持组件以及驱动夹持组件的驱动装置,所述夹持组件包括固定夹持臂和活动夹持臂,所述固定夹持臂固定在头座上表面的一侧,所述活动夹持臂的底部与头座铰接,所述驱动装置与活动夹持臂连接,并驱动活动夹持臂绕着铰接处的铰接轴轴线转动,以使活动夹持臂上的夹持面与固定夹持臂上的夹持面接触或者活动夹持臂上的夹持面远离固定夹持臂上的夹持面,所述驱动装置包括开线和合线,所述头座中心设置有中心孔,所述中心孔两侧各设有一个穿线孔,两个穿线孔均与中心孔相连通,两个所述穿线孔的连线与夹持面垂直,所述开线和所述合线分别设置在其中一个穿线孔中。
9.进一步地,所述头座包括安装筒和柱体,所述柱体设置在安装筒上方,所述柱体上方设置有用于安装活动夹持臂的安装槽,所述柱体上端设置有固定夹持臂,所述活动夹持臂通过安装座安装在安装槽中。
10.进一步地,所述安装筒与所述柱体同心设置,所述安装筒与所述柱体的中心均设
置有中心孔,所述中心孔两侧各设有一个穿线孔。
11.进一步地,所述安装筒内部设置有球形凹槽一,所述球形凹槽一下端与环形槽一相连通,所述球形凹槽一与中心孔相连通。
12.进一步地,所述安装筒端面上设置有侧孔,所述侧孔在安装筒端面上圆形阵列设置,所述安装筒侧面上设置有螺栓孔,每个所述侧孔配有一个螺栓孔。
13.进一步地,所述安装座包括安装块,所述安装块上设置有通槽6,所述通槽6内装有绕线组件,所述驱动装置的开线和合线固定在绕线组件上。
14.进一步地,所述绕线组件包括绕线筒和分割环,所述分割环设置在绕线筒,所述分割环将绕线筒分成用于固定开线的开线绕线部和用于固定合线的合线绕线部,所述安装筒与安装座固定连接,所述绕线筒中心设有安装孔二。
15.进一步地,所述安装筒与安装座通过螺杆可拆卸的安装在头座的安装槽中。
16.进一步地,所述头座通过球形凹槽一和环形槽一与关节单元相连接。
17.本实用新型具有以下有益之处:本实用新型通过两个穿线孔的设置,两个穿线孔与开线绕线部、合线绕线部配合,实现了开线与合线的分别绕制,提高了机器人正常工作的安全性。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体结构示意图一;
19.图2为本实用新型的立体结构示意图二;
20.图3为本实用新型图1的主视结构示意图;
21.图4为本实用新型图3中a-a的剖视结构示意图;
22.图5为本实用新型图1的右视结构示意图;
23.图6为本实用新型图5中b-b的剖视结构示意图;
24.图7为本实用新型与关节单元连接时的结构示意图;
25.图8为本实用新型图1中的头座的立体结构示意图;
26.图9为本实用新型图8的主视结构示意图;
27.图10为本实用新型图9中c-c的剖视结构示意图;
28.图11为本实用新型图8的右视结构示意图;
29.图12为本实用新型图11的d-d的剖视结构示意图;
30.图13为本实用新型头座的仰视结构示意图;
31.图14为本实用新型图1中的活动夹持臂的立体结构示意图;
32.图15为本实用新型的关节本体的摆动块展开时的结构示意图;
33.图16为本实用新型的关节本体的摆动块收回时的结构示意图;
34.图17为本实用新型中关节单元本体的剖视结构示意图一;
35.图18为本实用新型中关节单元本体的剖视结构示意图二;
36.图19为本实用新型中两个关节单元本体组装时的结构示意图;
37.图20为本实用新型图15中控制杆、连杆和升降杆的立体结构示意图;
38.图21为本实用新型图20的俯视结构示意图;
39.图22为本实用新型的控制杆的结构示意图;
40.图23为本实用新型图22的俯视结构示意图。
41.图中:1头座,2固定夹持臂,3活动夹持臂,4螺杆,5安装槽,6通槽6,7安装座,8绕线组件,9关节单元;
42.101安装筒,102柱体,103中心孔,104穿线孔,105侧孔,106 螺栓孔,107安装孔一,108球形凹槽一,109环形槽一;
43.701安装块,702安装孔二;
44.901关节单元本体,902控制板,903连杆,904升降杆,905 摆动块,906压板,907橡胶圈,908挡板,909控制杆;
45.90101座体,90102筒体,90103螺栓孔,90104升降槽,90105 通孔,90106球头部,90107球形凹槽二,90108环形槽二,90109 挡环,90110连接槽,90111安装槽;
46.90201板体,90202圆孔,90203键槽;
47.90901杆体,90902花键,90903把手。
具体实施方式
48.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。
49.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.参照图1-7,一种飞秒激光眼科近视手术用机械夹头,包括头座1、安装在头座1上的夹持组件以及驱动夹持组件的驱动装置,所述夹持组件包括固定夹持臂2和活动夹持臂3,所述固定夹持臂2固定在头座1上表面的一侧,所述活动夹持臂3的底部与头座1铰接,所述驱动装置与活动夹持臂3连接,并驱动活动夹持臂3绕着铰接处的铰接轴轴线转动,以使活动夹持臂3上的夹持面与固定夹持臂2上的夹持面接触或者活动夹持臂3上的夹持面远离固定夹持臂2上的夹持面,所述驱动装置包括开线和合线,所述头座1中心设置有中心孔 103,所述中心孔103两侧各设有一个穿线孔104,两个穿线孔104 均与中心孔103相连通,两个所述穿线孔104的连线与夹持面垂直,所述开线和所述合线分别设置在其中一个穿线孔104中。穿线孔104 上端与安装槽909115相连通,且穿线孔104上端设有圆角,每个穿线孔104与中心孔103连接处也设置有圆角,穿线孔104和中心孔 103均垂直设置,驱动装置的开线从若干关节单元本体901中心穿过后并通过头座1上的其中一个穿线孔104中穿出,并固定绕在绕线组件8的绕线筒的开线绕线部上,该开线绕线部与穿出开线的穿线孔 104设置在同一侧,且穿线孔104的轴线与开线绕线部的轴线相交,且该穿线孔104的轴线与开线绕线部的轴线的中点相交,驱动装置的合线从若干关节单元本体901中心穿过后并通过头座1上的另一个穿线孔104中穿出,并固定绕在绕线组件8的绕线筒的合线绕线部上,该合线绕线部与穿出合线的穿线孔104设置在同一侧,且穿线孔104 的轴线与合线绕线部的轴线的中点相交。
51.参照图8-14所述头座1包括安装筒101和柱体102,所述柱体102设置在安装筒101上方,所述柱体102上方设置有用于安装活动夹持臂3的安装槽909115,所述柱体102上端设
置有固定夹持臂2,所述活动夹持臂3通过安装座7安装在安装槽909115中。
52.所述安装筒101与所述柱体102同心设置,所述安装筒101与所述柱体102的中心均设置有中心孔103,所述中心孔103两侧各设有一个穿线孔104。所述安装筒101内部设置有球形凹槽一108,所述球形凹槽一108下端与环形槽一109相连通,所述球形凹槽一108 与中心孔103相连通。
53.所述安装筒101端面上设置有侧孔105,所述侧孔105在安装筒 101端面上圆形阵列设置,所述安装筒101侧面上设置有螺栓孔106,每个所述侧孔105配有一个螺栓孔106。所述安装筒101下端通过螺栓可拆卸的安装有用于封堵环形槽一109的挡板908。
54.所述安装座7包括安装块701,所述安装块701上设置有通槽6,所述通槽6内装有绕线组件8,所述驱动装置的开线和合线固定在绕线组件8上。通过将螺杆4穿过柱体102上的安装孔一107,并通过安装孔二703将安装块701和绕线筒固定在安装槽909115中,螺杆 4两侧通过螺母固定,螺杆4的直径小于安装孔一107的直径,螺杆4的直径小于安装孔二703的直径。从而方便了活动夹持臂3的安装。
55.所述绕线组件8包括绕线筒和分割环,所述分割环设置在绕线筒,所述分割环将绕线筒分成用于固定开线的开线绕线部和用于固定合线的合线绕线部,所述安装筒101与安装座7固定连接,所述绕线筒中心设有安装孔二703。
56.所述安装筒101与安装座7通过螺杆4可拆卸的安装在头座1 的安装槽909115中。所述头座1通过球形凹槽一108和环形槽一109 与关节单元9相连接。
57.使用本实用新型所设计的机械夹头时,根据所需的夹持部位,移动固定夹持臂2,以使固定夹持臂2上的夹持面位于最终所需的夹持的位置,接着再驱动活动夹持臂3,以使活动夹持臂3上的夹持面向固定夹持臂2上的夹持面移动,直至两个夹持面将切除的组织夹住。且夹持面为垂直设置。
58.现有技术中,两个夹持臂均转动,导致夹持臂最终的夹持位置无法确定,不利于切除的组织的夹取。而本实用新型中,将夹持组件中的一个夹持臂固定起来作为固定夹持臂2,另一个夹持臂仍旧处于铰接连接的活动状态,以使在夹持切除的组织时,能通过固定夹持臂 2进行机械夹头的头部定位,继而使机械夹头的最终夹持位置能在夹持之前就可确定;同时通过控制活动夹持臂3即可完成切除组织的夹取,提高了机械夹头使用的便利性,保证了手术的顺利进行。
59.所述驱动装置包括支撑架、驱动线以及依次连接的电机、绕线盘,所述驱动线有两个,分别为开线和合线,所述开线的一端通过通槽6顺时针缠绕在绕线组件8的开线绕线部上,开线的另一端缠绕在绕线盘上,所述合线的一段通槽6逆时针缠绕在绕线组件8的开线绕线部上,合线的另一端缠绕在绕线盘上,且开线和合线在绕线盘上的缠绕方向相反,所述电机以及绕线盘均固定在支撑架上,电机驱动绕线盘转动,继而使开线收拢缠绕在绕线盘上、合线放长或者合线收拢缠绕在绕线盘上、开线放长。
60.开线在绕线组件8上的具体的缠绕方式为:开线上远离绕线盘的一端从通槽6远离活动夹持臂3的一端插入通槽6中,并从通槽6 上靠近活动夹持臂3的一端穿出,然后缠绕在开线绕线部上。当电机驱动绕线盘转动继而收拢拉动开线时,夹持臂上远离夹持臂的一侧开线的拉动收到摩擦力和拉力,继而将活动夹持臂3拉动,以使活动夹持臂3绕着绕线筒的轴线在螺杆4上转动,继而实现活动夹持臂3上的夹持面远离固定夹持臂2上的夹持面。
61.合线在绕线组件8上的具体的缠绕方式为:合线上远离绕线盘的一端从活动夹持臂3靠近固定夹持臂2的一侧绕道从通槽6靠近活动夹持臂3的一端,并插入通槽6中,然后从通槽6上远离活动夹持臂3的一端穿出,然后缠绕在开线绕线部上。当电机驱动绕线盘转动继而收拢拉动合线时,活动夹持臂3上靠近夹持臂的一侧因合线的拉动收到摩擦力和拉力,继而将夹持臂拉动,以使活动夹持臂3绕着绕线筒的轴线在螺杆4上反向转动,继而实现活动夹持臂3上的夹持面靠近固定夹持臂2上的夹持面,直至夹持面互相接触。
62.参照图15-23,所述关节单元9包括关节单元本体901,所述关节单元本体901包括座体90901和筒体90902,所述筒体90902设置在座体90901上端,所述筒体90902上端设置有球头部90906,所述关节单元本体901内部设置有球形凹槽二90907,所述球形凹槽二90907下部设置有环形槽二90908,所述球形凹槽二90907上端设置有螺栓孔90903,所述螺栓孔90903上端设置有升降槽90904,所述升降槽90904上端设有通孔90905,所述环形槽二90908、球形凹槽二90907、螺栓孔90903、升降槽90904、通孔90905依次相连通,所述筒体90902 侧面设置有若干安装槽909115,所述安装槽909115通过连接槽90910 与升降槽90904相连通,所述连接槽90910中通过铰接安装有摆动块 905,所述摆动块905上设置有压板906,所述螺栓孔90903中装有控制板902,所述控制板902上端通过连杆903与升降杆904连接,所述控制板902由控制杆909控制。
63.所述球头部90906上设置有橡胶圈907。所述控制板902包括板体90201,所述本体中心设置有圆孔90202,所述圆孔90202周边设置有若干键槽90203。所述控制杆909包括杆体90901,所述杆体 90901侧壁上设置有若干轴向延伸的花键90902,所述控制杆909的花键90902与控制板902的键槽90203相配合,所述杆体90901末端设置有把手90903。所述螺栓孔90903上端设置有挡环90909。所述球头部90906的球径与球形凹槽二90907的球径一致。
64.所述环形槽二90908也呈球状,所述环形槽二90908的球心与球形凹槽二90907的球心重合,且球心位于环形槽二90908中,环形槽二90908的球径大于球形凹槽二90907的球径。
65.所述球头部90906与球形凹槽二90907配合,所述摆动块905 与环形槽二90908配合。所述座体90901底部可拆卸的设置有挡板 908。所述头座1的中心孔103与关节单元本体901上的通孔90905 中心设置,且通孔90905两侧也各设有一个穿线孔104。
66.所述关节单元本体901包括座体90901和筒体90902,所述筒体90902设置在座体90901上端,所述筒体90902上端设置有球头部 90906,所述关节单元本体901内部设置有球形凹槽,所述球形凹槽下部设置有环形槽,所述球形凹槽上端设置有螺栓孔90903,所述螺栓孔90903上端设置有升降槽90904,所述升降槽90904上端设有通孔90905,所述环形槽、球形凹槽、螺栓孔90903、升降槽90904、通孔90905依次相连通,所述筒体90902侧面设置有若干安装槽 909115,所述安装槽909115通过连接槽90910与升降槽90904相连通,所述连接槽90910中通过铰接安装有摆动块905,所述摆动块905 上设置有压板906,所述螺栓孔90903中装有控制板902,控制板902 外壁设有螺纹,控制板902通过该螺纹与螺栓孔90903相连接,所述控制板902上端通过连杆903与升降杆904连接,所述控制板902 由控制杆909控制。安装槽909115与连接槽90910均设有四个,且四个安装槽909115等距离设置,夹角为180
°
的两个摆动块905均处于水平位置时,两个摆动块905前端之间的直线距离等于环形槽的球径,且该两个摆动块905前端之间的连线经过球头部90906的球心。
67.所述球头部90906上设置有橡胶圈907。橡胶圈907的直径小于环形槽的球径。橡胶圈907位于摆动块905上方,橡胶圈907的直径小于环形槽球径3-8mm。
68.所述控制板902包括板体90201,所述本体中心设置有圆孔 90202,所述圆孔90202周边设置有若干键槽90203。键槽90203设有四个,且四个键槽90203等角度设置。
69.所述控制杆909包括杆体90901,所述杆体90901侧壁上设置有若干轴向延伸的花键90902,所述控制杆909的花键90902与控制板 902的键槽90203相配合,所述杆体90901末端设置有把手90903。花键90902的数量与键槽90203的数量一致,花键90902也设有四个,且四个花键90902等角度设置。
70.所述螺栓孔90903上端设置有挡环90909。挡环90909用于限制控制板902上移的最高位置。所述球头部90906的球径与球形凹槽的球径一致。所述环形槽也呈球状,所述环形槽的球心与球形凹槽的球心重合,且球心位于环形槽中,环形槽的球径大于球形凹槽的球径。所述球头部90906与球形凹槽配合,所述摆动块905与环形槽配合。所述座体90901底部可拆卸的设置有挡板908。挡板908通过螺栓可拆卸的固定在座体90901底部。
71.安装时,将头座1下方的下端的挡板908拆下,并将位于最上端的关节单元本体901上端的球头部90906插入头座1的球头凹槽中,此时最上端的关节单元本体901的控制板902位于螺栓孔90903 的最上方,摆动块905藏在安装槽909115中,摆动块905藏在安装槽909115中时,由于升降槽90904上端设置有斜槽,摆动块905始终与竖直方向存在一定的夹角,方便了压板906与升降板的配合,使得最上端的关节单元本体901的球头部90906与头座1的球头凹槽相配合,插入完成后,然后将控制杆909从最上端的关节单元本体901 底部插入,并使得控制杆909上的花键90902插入最上端的关节单元本体901的控制板902的键槽90203中,插入后使得头座1与最上端的关节单元本体901的中心线重合,方便了摆动块905的展开。然后通过把手90903转动控制杆909,控制杆909通过花键90902带着控制板902在螺栓孔90903中向下移动,控制板902移动的同时,通过连杆903带着升降板向下移动,升降板下移的同时压着摆动块905上的压板906向下运动,使得摆动块905绕着铰接点摆动,最终使得升降板将压板906压在升降槽90904底部,此时的摆动块905处于水平状态,摆动块905的前端为球状结构,处于水平状态时,摆动块905 前端的球状结构与环形槽内壁相切。最后再将挡板908通过螺栓固定在座体90901底部,从而将最上端的关节单元本体901封锁在头座1 中。
72.现有技术中,为了便于球铰接中的球头与球形凹槽相对转动,其配合间隙选取较大,同时也为了防止位于两个相邻关节单元9之间的灰尘等杂质会直接进入球形铰接部位,继而会导致球头与球形凹槽之间的接触面随着关节单元9之间的相对转动而产生磨损、划伤,在关节单元9的球头部90906上设置阻隔环,阻隔环与环形槽配合,以将灰尘等杂物阻挡在球铰接外侧,保护球铰接的质量,同时,由于阻隔环与环形槽之间的接触面小,可以选取其之间的配合关系为间隙配合,继而进一步防止灰尘串入阻隔环与球形凹槽之间。但现有的关节单元9因为阻隔环的设置,使得关节单元9在进行球铰接时很复杂,不易安装。本技术实施例中通过设置可以摆动展开的摆动块905方便了两个关节单元本体901的球铰接安装,并且通过关节单元本体901 上的橡胶圈907,完成了现有技术中防尘的功能。
73.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用
新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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