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微创手术器械

阅读:170发布:2020-05-11

专利汇可以提供微创手术器械专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 涉及一种 微创手术 器械。该微创手术器械包括手持本体,其特征在于,所述微创手术器械还包括:夹持器,用于夹持病灶组织;弯曲杆,具有柔性结构,并且其端部固定于所述手持本体的端部,其另一端部与所述夹持器的端部连接;以及绳索组,所述绳索组经由所述弯曲杆而连接所述夹持器和所述手持本体。其中,所述绳索组包括第一绳索组和第二绳索组,所述手持本体包括:弯曲 控制器 ,能够可控地弯曲以拉动所述第一绳索组,从而使所述弯曲杆的所述柔性结构弯曲;以及夹持控制器,能够受控地枢转而拉动所述第二绳索组,使得所述夹持器夹紧或松开。,下面是微创手术器械专利的具体信息内容。

1.一种微创手术器械,包括手持本体,其特征在于,所述微创手术器械还包括:
夹持器,用于夹持病灶组织;
弯曲杆,具有柔性结构,并且其端部固定于所述手持本体的端部,其另一端部与所述夹持器的端部连接;以及
绳索组,所述绳索组经由所述弯曲杆而连接所述夹持器和所述手持本体。
2.根据权利要求1所述的微创手术器械,其中,所述绳索组包括第一绳索组和第二绳索组,
所述手持本体包括:
弯曲控制器,能够可控地弯曲以拉动所述第一绳索组,从而使所述弯曲杆的所述柔性结构弯曲;以及
夹持控制器,能够受控地枢转而拉动所述第二绳索组,使得所述夹持器夹紧或松开。
3.根据权利要求2所述的微创手术器械,其中,所述夹持器包括固定钳,所述第一绳索组具有多条绳索,所述多条绳索各自的端部固定于所述固定钳。
4.根据权利要求2或3所述的微创手术器械,其中,所述柔性结构包括:
至少一个弯曲控制件,每一个所述弯曲控制件沿周向设置有供所述第一绳索组的多条绳索分别从中穿过的多个孔,并且所述弯曲控制件通过球面副与所述固定钳的端部连接,所述弯曲控制件之间通过球面副连接。
5.根据权利要求4所述的微创手术器械,其中,所述弯曲杆还包括:
基座,所述基座沿周向设置有多个孔,并且所述基座的一个端部通过球面副与所述弯曲控制件连接;以及
外管,具有通孔,所述外管的一个端部固定于所述基座的另一端部,所述外管的另一端部安装至所述手持本体,
所述第一绳索组的多条绳索分别依次穿过所述基座的孔以及所述外管的通孔而穿入至所述手持本体。
6.根据权利要求5所述的微创手术器械,其中,所述弯曲控制器包括:
底座,具备多个通孔;
多个绳盘,在每一个所述绳盘上沿周向设置有多个孔;以及
多个挡板,分别位于所述底座的对应通孔中,
所述第一绳索组的多条绳索依次穿过所述多个绳盘的孔并穿过所述底座后固定于对应的挡板。
7.根据权利要求6所述的微创手术器械,其中,所述弯曲控制器能够可控地向空间任意方向弯曲,使得所述弯曲杆的运动轨迹是一个空间的部分球面。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的微创手术器械,其中,所述夹持器还包括活动钳,所述第二绳索组具有第五绳索和第六绳索,所述第五绳索和所述第六绳索的端部分别固定于所述活动钳的两侧。
9.根据权利要求8所述的微创手术器械,其中,所述夹持控制器包括:
扳机,具有手柄和能够枢转的圆柱形的枢转部,所述第五绳索固定于所述枢转部的上端,所述第六绳索固定于所述枢转部的下端;以及
弹性压,能够弹性变形,并抵靠所述扳机,
所述夹持控制器具有第一工作状态和第二工作状态,其中,在所述第一工作状态中,通过扣动所述手柄使得所述枢转部枢转而压缩所述弹性压块,所述第五绳索收紧,所述第六绳索放松,使得所述活动钳相对于所述固定钳夹紧,
在所述第二工作状态中,通过松开所述手柄使得在所述弹性压块的恢复的作用下,所述枢转部带动所述第五绳索和所述第六绳索回到原位,使得所述活动钳相对于所述固定钳松开。
10.根据前述任一项权利要求所述的微创手术器械,其中,所述手持本体还包括:
具有大致为刚性结构的限位杆;
限位控制器,用于控制所述限位杆进入所述弯曲杆的所述柔性结构的长度,从而控制所述弯曲杆能够弯曲的长度。
11.根据权利要求10所述的微创手术器械,其中,所述限位杆固定于所述限位控制器。
12.根据权利要求11所述的微创手术器械,其中,所述限位控制器包括拨动钮,当控制所述拨动钮向靠近弯曲杆的方向移动时,所述限位杆进入所述弯曲杆的长度减小,从而所述弯曲杆能够弯曲的长度增加,
当控制所述拨动钮向远离弯曲杆的方向移动时,所述限位杆进入所述弯曲杆的长度增加,从而所述弯曲杆能够弯曲的长度减小。
13.根据权利要求12所述的微创手术器械,其中,所述手持本体包括带有多个凹槽的壳体,
当控制所述拨动钮移动到所希望的位置时,将所述拨动钮放入所述多个凹槽中的一个中,所述多个凹槽中的一个与所述拨动钮卡定,形成自
14.一种微创手术器械,
包括:夹持器,用于夹持病灶组织;
手持本体,包括弯曲控制器;
弯曲杆,具有柔性结构,并且所述弯曲杆的端部固定于所述手持本体的端部,所述弯曲杆的另一端部与所述夹持器的端部连接;以及
第一绳索组,经由所述弯曲杆而连接所述手持本体和所述夹持器,
其中,所述弯曲控制器包括固定杆和多个通孔,每个所述固定杆可控地延伸并固定到对应的通孔中,通过控制所述固定杆延伸到对应通孔中的深度来调节所述第一绳索组的松紧,以及
其中,所述弯曲控制器可控地弯曲以拉动所述第一绳索组,从而使所述弯曲杆的所述柔性结构弯曲。
15.根据权利要求14所述的微创手术器械,其中,所述夹持器包括固定钳,所述第一绳索组具有多条绳索,所述多条绳索各自的端部固定于所述固定钳。
16.根据权利要求14或15所述的微创手术器械,其中,所述柔性结构包括:
至少一个弯曲控制件,每一个所述弯曲控制件沿周向设置有供所述第一绳索组的多条绳索分别从中穿过的多个孔,并且所述弯曲控制件通过球面副与所述固定钳的端部连接,所述弯曲控制件之间通过球面副连接。
17.根据权利要求16所述的微创手术器械,其中,所述弯曲杆还包括:
基座,所述基座沿周向设置有多个孔,并且所述基座的端部通过球面副与所述弯曲控制件连接;以及
外管,具有通孔,所述外管的端部固定于所述基座的另一端部,所述外管的另一端部安装至所述手持本体,
所述第一绳索组的多条绳索分别依次穿过所述基座的孔以及所述外管的通孔而穿入至所述手持本体。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的微创手术器械,其中,所述固定杆具有中空的结构,以及
其中,所述弯曲控制器还包括:
底座,所述多个通孔设置于所述底座上;
多个弹簧,每一个所述弹簧位于所述底座的对应通孔中,
所述弹簧的一个端部与对应固定杆的端部接触;以及
多个挡板,每一个所述挡板位于所述底座的对应通孔中,
所述挡板与对应的所述弹簧的另一端部接触,
所述第一绳索组的多条绳索依次穿过所述底座、对应的所述固定杆、对应的所述弹簧并固定于对应的所述挡板。

说明书全文

微创手术器械

技术领域

[0001] 本发明涉及一种微创手术器械,具体涉及一种手持式柔性微创手术器械。

背景技术

[0002] 在微创手术过程中,医生在病人表皮开一个或几个小孔,随后将微创手术器械经小孔深入病人病灶部位,并通过外部控制器械完成手术。与传统手术相比,微创手术具有创伤小、身体机能恢复快、缩短住院时间、减少病人术后伤疤等优势,因此微创手术是医疗手术的重要发展方向。但是,由于微创手术的操作空间狭小以及微创手术器械的自由度较低,微创手术在对医生的手术技术存在较高要求的同时,对手术器械的简单化及多自由度方面也提出了较高的要求。
[0003] CN103237504A公开了一种微创手术器械,该微创手术器械利用金属丝、滑轮齿轮来实现器械末端部分的自由度。CN105943095A公开了一种具有柔性腕部的微创手术器械,该微创手术器械在器械末端部分具有柔性机构,并且可通过控制操作手柄及腕部驱动装置来实现器械末端的三自由度运动。CN101732093A公开了一种腹腔微创手术用微型机械手,主要解决了微创手术末端夹持及功能的要求。CN104523309A公开了一种用于微创手术的腹腔内牵拉手术机器人,主要解决了现有手术且在手术过程中发生干扰问题。
[0004] 因此,需要一种能够很好的解决末端柔性段自由度以及刚性,同时操作简单的微创手术器械。

发明内容

[0005] 本申请提供的技术方案至少部分地解决了以上所述的技术问题。
[0006] 根据本申请的一个方面提供了一种微创手术器械。该微创手术器械可包括手持本体、夹持器和弯曲杆。夹持器用于夹持病灶组织,弯曲杆具有柔性结构,并且弯曲杆的一个端部固定于手持本体的端部,弯曲杆的另一端部与夹持器的端部连接。该微创手术器械还包括绳索组,该绳索组经由弯曲杆而连接夹持器和手持本体。
[0007] 在一个实施方式中,上述的绳索组可包括第一绳索组和第二绳索组。手持本体可包括弯曲控制器和夹持控制器,弯曲控制器能够可控地弯曲以拉动第一绳索组,从而使弯曲杆的柔性结构弯曲;而夹持控制器能够受控地枢转而拉动第二绳索组,使得夹持器夹紧或松开。
[0008] 在一个实施方式中,夹持器包括固定钳,第一绳索组可具有多条绳索,多条绳索各自的端部固定于固定钳。
[0009] 在一个实施方式中,柔性结构包括至少一个弯曲控制件,每一个弯曲控制件沿周向设置有供第一绳索组的多条绳索分别从中穿过的多个孔,并且弯曲控制件通过球面副与固定钳的端部连接,弯曲控制件之间通过球面副连接。
[0010] 在一个实施方式中,弯曲杆还可包括:基座,基座沿周向设置有多个孔,并且基座的一个端部通过球面副与弯曲控制件连接;以及具有通孔的外管,外管的一个端部固定于基座的另一端部,外管的另一端部安装至手持本体。第一绳索组的多条绳索分别依次穿过基座的孔以及外管的通孔而穿入至所述手持本体。
[0011] 在一个实施方式中,弯曲控制器可包括:具备多个通孔的底座;多个绳盘,在每一个绳盘上沿周向设置有多个孔;以及多个挡板,分别位于底座的对应通孔中。第一绳索组的多条绳索可依次穿过多个绳盘的孔并穿过底座后固定于对应的挡板处。
[0012] 在一个实施方式中,弯曲控制器能够可控地向空间任意方向弯曲,使得弯曲杆的运动轨迹是一个空间的部分球面。
[0013] 在一个实施方式中,夹持器还包括活动钳,第二绳索组可具有第五绳索和第六绳索,第五绳索和第六绳索的端部分别固定于活动钳的两侧。
[0014] 在一个实施方式中,夹持控制器包括:扳机,具有手柄和能够枢转的圆柱形的枢转部,第五绳索固定于枢转部的上端,第六绳索固定于枢转部的下端;以及弹性压,能够弹性变形,并抵靠所述扳机。夹持控制器具有第一工作状态和第二工作状态,其中,在第一工作状态中,通过扣动手柄使得枢转部枢转而压缩弹性压块,第五绳索收紧,第六绳索放松,使得活动钳相对于所述固定钳夹紧;在第二工作状态中,通过松开手柄使得枢转部在弹性压块的恢复力的作用下带动第五绳索和第六绳索回到原位,使得活动钳相对于固定钳松开。
[0015] 在一个实施方式中,手持本体还可包括:具有大致为刚性结构的限位杆;限位控制器,用于控制限位杆进入弯曲杆的柔性结构的长度,从而控制弯曲杆能够弯曲的长度。
[0016] 在一个实施方式中,限位杆固定于限位控制器。
[0017] 在一个实施方式中,限位控制器可包括拨动钮,当控制拨动钮向靠近弯曲杆的方向移动时,限位杆进入弯曲杆的柔性结构的长度减小,从而所述弯曲杆能够弯曲的长度增加;当控制拨动钮向远离弯曲杆的方向移动时,限位杆进入弯曲杆的柔性结构的长度增加,从而弯曲杆能够弯曲的长度减小。
[0018] 在一个实施方式中,手持本体包括带有多个凹槽的壳体,当控制拨动钮移动到所希望的位置时,将拨动钮放入多个凹槽中的一个中,多个凹槽中的一个与拨动钮卡定,形成自
[0019] 根据本申请的另一个方面提供了这样一种微创手术器械,其可包括:包括:夹持器,用于夹持病灶组织;手持本体,包括弯曲控制器;弯曲杆,具有柔性结构,并且弯曲杆的端部固定于手持本体的端部,弯曲杆的另一端部与夹持器的端部连接;以及第一绳索组,经由弯曲杆而连接手持本体和夹持器。其中,弯曲控制器包括固定杆和多个通孔,每个固定杆可控地延伸并固定到对应的通孔中,通过控制固定杆延伸到对应通孔中的深度来调节第一绳索组的松紧。弯曲控制器可控地弯曲以拉动所述第一绳索组,从而使弯曲杆的柔性结构弯曲。
[0020] 在一个实施方式中,固定杆具有中空的结构。弯曲控制器还可包括:底座,多个通孔设置于底座上;多个弹簧,每一个弹簧位于底座的对应通孔中,弹簧的一个端部与对应固定杆的端部接触;以及多个挡板,每一个挡板位于底座的对应通孔中,挡板与对应的弹簧的另一端部接触。第一绳索组的多条绳索依次穿过底座、对应的固定杆、对应的弹簧并固定于对应的挡板处。
[0021] 由于能够通过控制弯曲控制器的弯曲而拉动第一绳索组,以控制弯曲杆的柔性结构弯曲;能够通过控制夹持控制器的枢转而拉动第二绳索组,以控制夹持器夹紧或松开;以及能够通过控制限位控制器的限位杆进入弯曲杆的柔性结构的长度,以控制弯曲杆能够弯曲的长度,从而部分地解决了现有微创手术装置末端自由度少以及操作复杂的问题。附图说明
[0022] 通过阅读参照附图所做出的以下详细描述,本申请的其它特征、目的和有益效果会更明显。不同附图中的相同或相似的元件用相同的附图标记来表示。在附图中:
[0023] 图1是根据本申请实施方式的微创手术器械的立体结构示意图;
[0024] 图2是根据本申请实施方式的微创手术器械的手持本体的侧向示意图;
[0025] 图3是根据本申请实施方式的微创手术器械的手持本体的示意图;
[0026] 图4是根据本申请实施方式的微创手术器械的手持本体拆除部分壳体后的示意图;
[0027] 图5是根据本申请实施方式的微创手术器械的限位控制器的示意图;
[0028] 图6是根据本申请实施方式的微创手术器械的限位控制器的侧向示意图;
[0029] 图7是根据本申请实施方式的微创手术器械的限位控制器的立体结构示意图;
[0030] 图8是根据本申请实施方式的微创手术器械的弯曲控制器的示意图;
[0031] 图9是图8中所示的弯曲控制器拆除端盖后的A向示意图;
[0032] 图10是沿图9中剖面线B-B截取的弯曲控制器的截面示意图;
[0033] 图11是根据本申请实施方式的微创手术器械的夹持控制器的组成示意图;
[0034] 图12是根据本申请实施方式的微创手术器械的弯曲杆的组成示意图;
[0035] 图13是根据本申请实施方式的微创手术器械的弯曲杆的侧向示意图;
[0036] 图14是根据本申请实施方式的微创手术器械的夹持器的示意图;
[0037] 图15示意性示出了当根据本申请实施方式的微创手术器械的限位杆进入弯曲杆的柔性结构的长度减小时,弯曲控制器对弯曲杆进行弯曲控制所能产生的弯曲段长度增加;
[0038] 图16是类似于图15的示意图,示出了当根据本申请实施方式的微创手术器械的限位杆进入弯曲杆的柔性结构的长度增加时,弯曲控制器对弯曲杆进行弯曲控制所能产生的弯曲段长度减小;
[0039] 图17是根据本申请实施方式的微创手术器械的弯曲控制器和弯曲杆的运动轨迹示意图;
[0040] 图18是根据本申请实施方式的微创手术器械的夹持控制器对夹持器进行控制的示意图;
[0041] 图19是根据本申请实施方式的微创手术器械的限位控制器对限位杆进行控制的示意图。

具体实施方式

[0042] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0043] 应理解的是,在本申请中,当元件或层被描述为在另一元件或层“上”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时,其可直接在另一元件或层上、直接连接至或联接至另一元件或层,或者可存在介于中间的元件或层。当元件称为“直接位于”另一元件或层“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,不存在介于中间的元件或层。在说明书全文中,相同的标号指代相同的元件。如本文中使用的,用语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
[0044] 应注意,在本说明书中,第一、第二等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一绳索组也可被称作第二绳索组。
[0045] 诸如“在...之下”、“在...下方”、“下”、“在...之上”、“上”等空间相对用语可在本文中为了描述便利而使用,以描述如附图中所示的一个元件或特征与另一个元件(另外多个元件)或另一个特征(另外多个特征)的关系。应理解的是,除了附图中描绘的方向之外,空间相对用语还意在涵盖装置在使用中或操作中的不同的方向。例如,如果附图中的装置翻转,则描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向为在其它元件或特征“之上”。因此,示例性用语“在...下方”可包含在...之上和在...下方两个方向。
[0046] 本文中使用的用辞仅用于描述具体实施方式的目的,并不旨在限制本申请。如在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,用语“包括”、“包括有”不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤、元件、部件和/或它们的组合。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可以”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
[0047] 如在本文中使用的,用语“基本上”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
[0048] 除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
[0049] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0050] 以下结合具体实施方式进一步描述本申请。
[0051] 图1是根据本申请实施方式的微创手术器械的立体结构示意图。在图1中,示出了根据本申请的一个实施方式的用于微创手术的微创手术器械10。
[0052] 如图1所示,根据本申请实施方式的微创手术器械10包括夹持器1、弯曲杆2和手持本体3。夹持器1用于夹持诸如病人的病灶组织。弯曲杆2位于夹持器1与手持本体3之间,其中,弯曲杆2的一个端部2b固定于手持本体3的端部3a,弯曲杆2的另一个端部2a则与夹持器1的端部1b连接。如图12所示,弯曲杆2具有能够弯曲的柔性结构200。
[0053] 如将在下文中详细描述,根据本申请实施方式的微创手术器械10还可包括经由弯曲杆2而连接夹持器1和手持本体3的绳索组。绳索组可包括第一绳索组和第二绳索组,其中,第一绳索组可具有多条绳索,第二绳索组也可具有多条绳索。
[0054] 如图4所示,根据本申请实施方式的手持本体3可包括弯曲控制器5和夹持控制器6。通过控制弯曲控制器5的弯曲可拉动第一绳索组,从而使得弯曲杆2的柔性结构200产生弯曲。通过控制夹持控制器6的枢转可拉动第二绳索组,从而使得控制夹持器1夹紧或松开。
[0055] 参见图4,手持本体3的内部形成有用于安装弯曲控制器5、夹持控制器6和/或限位控制器4的腔体。
[0056] 作为一个示例,手持本体3的壳体可包括左外壳301和右外壳302。左外壳301和右外壳302上均加工有凹槽,当左外壳301和右外壳302通过螺纹连接后,手持本体3的内部将形成多个腔体,以用于安装弯曲控制器5和夹持控制器6和/或限位控制器4。
[0057] 下面将结合附图具体描述如何通过控制夹持控制器6的枢转而拉动第二绳索组,使得夹持器1夹紧或松开。
[0058] 如图14所示,根据本申请实施方式的微创手术器械10的夹持器1可包括固定钳101和活动钳102。固定钳101与活动钳102可通过销轴103进行固定。固定钳101沿周向加工有多个小孔,第一绳索组的多条绳索各自的端部穿过固定钳101上的小孔并固定。活动钳102上也加工有多个小孔,第二绳索组的多条绳索分别固定于活动钳的两侧。设置于活动钳102的多个小孔可与设置于固定钳101上的多个小孔具有相同尺寸。
[0059] 如图11所示,根据本发明实施方式的夹持控制器6可包括扳机604和弹性压块606。扳机604具有手柄6041和能够枢转的枢转部6042。枢转部6042大致为圆柱形。扳机604的圆柱形的枢转部6042可布置于由手持本体3的壳体所形成的腔体内。扳机604的圆柱形的枢转部6042可具有通孔,销轴605穿过该通孔后两端分别插入手持本体3的壳体的凹槽内,从而将扳机604固定。弹性压块606能够产生弹性变形,并且弹性压块606与扳机604相抵靠。弹性压块606也可布置于由手持本体3的壳体所形成的腔体内,并且手持本体3的壳体所形成的腔体的形状能够保证弹性压块606被卡紧固定。
[0060] 在一个实施方式中,夹持控制器6还包括导线槽601和滑轮602。导线槽601可为一圆柱形凸台结构且开有两个小孔,导线槽601固定至固定座403上。滑轮602可布置于由手持本体3的壳体所形成的腔体内,销轴603穿过滑轮602中心的通孔后两端分别插入手持本体3的壳体的凹槽内,从而将滑轮602固定。
[0061] 作为一个示例,第二绳索组可具有两条绳索,分别为第五绳索705和第六绳索706,第五绳索705和第六绳索706的端部分别固定于活动钳102的两侧。然后,第五绳索705和第六绳索706分别依次穿过弯曲控制件201的中心通孔、外管203以及限位杆204的中心孔。再然后,第五绳索705和第六绳索706由导线槽601穿出,并且分别绕过滑轮602。最终,第五绳索705固定于枢转部的上端,第六绳索706固定于枢转部的下端。
[0062] 如图18所示,通过控制夹持控制器6的扳机604的枢转而拉动第五绳索705和第六绳索706,可使得夹持器1的活动钳102产生夹紧及松开的动作。在使用中,夹持控制器6具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态中,通过扣动手柄使得枢转部枢转而压缩弹性压块606,第五绳索705收紧,第六绳索706放松,使得活动钳102相对于固定钳101夹紧;以及在第二工作状态中,通过松开手柄使得在弹性压块606的恢复力的作用下,枢转部带动第五绳索705和第六绳索706回到原位,使得活动钳102相对于固定钳101松开。
[0063] 下面将结合附图具体描述如何通过控制弯曲控制器5的弯曲而拉动第一绳索组,使得弯曲杆2的柔性结构200弯曲。
[0064] 如图12至图14所示,根据本申请实施方式的弯曲杆2可包括柔性结构200、基座202和外管203。柔性结构200包括至少一个弯曲控制件201,每一个弯曲控制件201沿周向设置有供第一绳索组的多条绳索分别从中穿过的多个孔。弯曲控制件201可通过球面副与固定钳101的端部连接,弯曲控制件201与另一相同弯曲控制件201之间也通过球面副连接。弯曲控制件201的数量可根据需要进行设置,多个弯曲控制件201构成柔性结构200。柔性结构200可为蛇型柔性结构。基座202沿周向设置有多个孔,并且基座202的一个端部202a通过球面副与弯曲控制件201连接。外管203为具有通孔的管状结构。外管203的一个端部203a与基座202的另一端部202b固定连接,外管203的另一端部203b安装至手持本体3(参见图4)。第一绳索组的多条绳索分别依次穿过所对应的基座202的孔以及外管203的通孔而穿入至手持本体3。
[0065] 另外,根据本申请实施方式的弯曲杆2还可包括弹性软管205,弹性软管205穿过弯曲控制件201的中心通孔,并且与弯曲控制件201的中心通孔保持接触。
[0066] 如图8至图10所示,根据本申请实施方式的弯曲控制器5可包括底座502、多个绳盘503和多个挡板507。底座502具备多个通孔508。在每一个绳盘503上沿周向设置有供第一绳索组的多条绳索分别从中穿过的多个孔。多个挡板507分别位于底座502的对应通孔508中。
第一绳索组的多条绳索依次穿过多个绳盘503上对应的孔并穿过底座502后固定于对应的挡板507。
[0067] 在使用中,弯曲控制器5还可包括软轴504。软轴504固定于手持本体3的内部腔体内,并且软轴504的材料可选取例如PVC软管。多个绳盘503的大约为中心的位置均加工有通孔,软轴504依次穿过多个绳盘503的通孔并且固定。底座502的底部还可加工有盲孔,软轴504的顶部可插入至底座502的盲孔内并固定于其中。多个绳盘503可在软轴504的长度方向上均匀分布。在每一个绳盘503上沿周向设置有多个孔,第一绳索组的多条绳索依次穿过多个绳盘的孔后通过底座502上的多个孔穿入底座502。底座502上加工有多个通孔508,多个固定杆505可控地延伸并固定到对应的通孔508中。固定杆505可通过例如螺纹配合旋入对应的通孔508内。通过控制固定杆505延伸到对应的通孔中的深度来调节第一绳索组的松紧,从而调节弯曲控制器5受控弯曲的难易程度。
[0068] 作为一个示例,弯曲控制器5还可包括端盖501,端盖501可通过螺栓与底座502相连接。
[0069] 底座502的每个通孔508内还可布置有弹簧506,弹簧506的一个端部506a与对应固定杆505的端部505b接触,并且弹簧506的另一个端部506b与挡板507接触。固定杆505具有中空结构。穿入底座502的多条绳索分别依次穿过对应的固定杆505、对应的弹簧506以及对应的挡板507的中心孔,并最终固定于对应的挡板507的中心孔处。通过在固定杆505和挡板507之间设置弹簧506,使得第一绳索组的多条绳索始终处于绷紧的状态。
[0070] 通过控制弯曲控制器5的向空间中不同的方向弯曲,可拉动固定于弯曲控制器5上的第一绳索组中的各条绳索。当弯曲控制器5在向空间中任一方向弯曲时,将对第一绳索组中的各条绳索产生不同程度的拉伸,并进一步导致第一绳索组中的各条绳索在柔性结构200处的相对长度发生变化,从而在弯曲杆2的柔性结构200部分处产生弯曲应力,并使得柔性结构200弯曲。
[0071] 如图17所示,由于弯曲控制器5能够向空间任意方向弯曲,因此弯曲杆2的运动轨迹是一个空间的部分球面。
[0072] 本领域技术人员应理解,弯曲控制器不应限于图8至图10中所示的配置。例如,在图8中所显示的绳盘503的数量为三个,但在具体应用中,绳盘503的数量可以根据需要进行增加或减少。又例如,在图9中所显示通孔508数量为四个,但在具体应用中,通孔508的数量应根据第一绳索组的绳索条数作出相应的变化,以确保每一条绳索具有至少一个相对应的通孔508。
[0073] 作为一个示例,第一绳索组可包括四条绳索,分别为第一绳索701、第二绳索702、第三绳索703和第四绳索704。第一绳索701、第二绳索702、第三绳索703和第四绳索704各自的端部均固定于固定钳101上,随后分别依次穿过弯曲控制件201上的小孔以及基座202上的小孔后进入手持本体3。其中,在每一个弯曲控制件201和基座202上均沿周向均匀设置有四个孔。四条绳索进入手持本体3时,其中两根绳索贯穿左外壳301上的小孔,另外两根绳索贯穿右外壳302上的小孔。第一绳索701、第二绳索702、第三绳索703和第四绳索704从左外壳301以及右外壳302穿出后又分别依次穿过绳盘503上的孔,随后穿入底座502。进入底座502内部后,每一条绳索依次穿过各自对应的固定杆505、弹簧506及挡板507的中心孔,并最终固定于挡板507。通过控制弯曲控制器5向空间中不同方向的弯曲,在第一绳索701、第二绳索702、第三绳索703和第四绳索704上产生不同程度的拉伸,并进一步导致四条绳索在柔性结构200处的相对长度发生变化,从而在弯曲杆2的柔性结构200部分处产生弯曲应力,并使得柔性结构200弯曲。
[0074] 另外,根据本申请实施方式的手持本体3还可包括限位控制器4和限位杆204。限位杆204具有大致为刚性的结构。限位控制器4用于控制限位杆204进入弯曲杆2的柔性结构200的长度,以进一步控制弯曲杆2能够弯曲的长度。下面将结合附图具体描述如何通过控制限位控制器4的进入弯曲杆2的柔性结构200的长度以控制弯曲杆2能够弯曲的长度。
[0075] 参照图5至图7,根据本发明实施方式的限位控制器4可包括上压盖402、固定座403、下压盖404、上齿条405、转轴406、上齿轮407、拨动钮408、下齿条410以及下齿轮411。在上齿轮407和下齿轮411大致为中心的位置均设置有通孔,转轴406依次穿过上齿轮407和下齿轮411的通孔。在上压盖402上加工有凹槽,转轴406的上端嵌入至上压盖402的凹槽中。当将上压盖402放置于手持本体3的内部腔体内,并通过例如螺钉401固定时,可同时将转轴
406的上端在手持本体3的内部腔体内压紧。类似地,在下压盖404上加工有凹槽,转轴406的下端嵌入至下压盖404的凹槽中。当将下压盖404放置于手持本体3的内部腔体内,并通过螺钉401固定时,可同时将转轴406的下端在手持本体3的内部腔体内压紧。上齿条405位于手持本体3的内部腔体内,且上齿条405与上齿轮407啮合。在上齿条405的两端均设置有凹槽,两个T型的固定座403分别嵌入至上齿条405的两端凹槽内并固定。下齿条410位于手持本体
3的内部腔体内,且下齿条410与下齿轮411啮合。在下齿条410的前端设置有凹槽和孔,拨动钮408位于下齿条410的凹槽内,并通过螺钉409将拨动钮408固定于下齿条410。
[0076] 在使用中,当控制拨动钮408进行移动时,与拨动钮408相连接的下齿条410随之移动,从而使与下齿条410啮合的下齿轮411的开始转动。由于上齿轮407和下齿轮411均位于转轴406上,故下齿轮411的转动将会带动上齿轮407共同作同向转动。上齿轮407的转动进一步使与上齿轮407啮合的上齿条405产生移动,且上齿条405的移动方向与控制拨动钮408的移动方向相异。
[0077] 如图15、图16和图19所示,限位杆204固定于限位控制器4,限位控制器4包括拨动钮408,当控制拨动钮408向靠近弯曲杆2的方向移动时,限位杆204进入弯曲杆2的柔性结构200的长度减小,从而弯曲杆2能够弯曲的长度增加;当控制拨动钮408向远离弯曲杆2的方向移动时,限位杆204进入弯曲杆2的柔性结构200的长度增加,从而弯曲杆2能够弯曲的长度减小。
[0078] 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
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