技术领域
[0001] 本
发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种驱动结构及具有柔性关节的装置。
背景技术
[0002] 微创外科是当今医学科技最前沿的发展方向，因其手术创伤小、术后
疼痛轻、住院时间短、
伤口愈合快等特点，在临床上得到了广泛的应用，并取得了满意的效果。
[0003] 目前，
现有技术中如国际公开的
专利文献WO2017062529A1，其包括柔性关节、握持部、关节控制部和
支架。支架的一端连接有柔性关节，另一端设有用于控制柔性关节转动的关节控制部，握持部设置在柔性关节和关节控制部之间，并与支架的另一端连接。
[0004] 上述专利文献中，
转动关节控制部可控制柔性关节转动，但是因为关节控制部设置在了支架上，因此，在转动关节控制部时不可避免的会使支架发生转动或是移动，支架转动或移动占用的空间较大，而进行
微创手术时的手术操作空间有限，支架转动或移动占用了较大的空间会与其他手术操作装置发生干涉，影响其他手术操作装置的使用。
发明内容
[0005] 因此，本发明要解决的技术问题在于现有的微创手术钳中操作柔性关节转动时需要的操作空间大、影响其他手术操作装置使用的问题，从而提供一种在操作柔性关节转动时需要的操作空间小、不影响其他手术操作装置使用的驱动结构，及设有所述驱动结构的具有柔性关节的装置。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供的一种驱动结构，适于应用在具有柔性关节的装置中，所述具有柔性关节的装置包括柔性关节和握持部；所述驱动结构包括驱动体和控制线，驱动体设于所述柔性关节和所述握持部之间，两端分别与所述柔性关节和所述握持部连接，所述驱动体的两端可发生相对偏转；控制线的一端与所述柔性关节远离所述驱动体的一端连接，另一端与所述驱动体连接；所述驱动体的两端发生相对偏转，所述柔性关节与所述控制线的连接处和所驱动体与所述控制线的连接处的距离发生变化，使得所述控制线拉动所述柔性关节转动。
[0007] 所述驱动体包括第一虎克铰结构，所述第一虎克铰结构包括第一铰接件和第二铰接件。第一铰接件通过第一铰接轴与所述握持部铰接；第二铰接件与所述柔性关节连接地设于所述第一铰接件内，并通过第二铰接轴与所述第一铰接件铰接，所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线垂直。
[0008] 所述第一铰接轴的轴线与所述第二铰接轴的轴线垂直相交。
[0009] 所述第一铰接件和所述第二铰接件分别为环体。
[0010] 所述第一铰接轴具有两个，相对地设于所述握持部和/或所述第一铰接件上；所述第二铰接轴具有两个，相对地设于所述第一铰接件和/或所述第二铰接件上。
[0011] 还包括与所述握持部可转动连接、可带动所述驱动体绕所述驱动体轴线转动的
转轮，所述驱动体通过所述第一铰接轴与所述转轮铰接。
[0012] 所述控制线贯穿所述柔性关节。
[0013] 所述控制线具有多条，且在靠近所述驱动体的一端分散设置。
[0014] 所述驱动体还包括与所述第一虎克铰结构铰接、可对所述控制线进行固定的固线结构。
[0015] 所述固线结构包括固线本体和
凸块：固线本体的内部通过所述第一铰接轴铰接有所述第一铰接件；凸块，具有多个，与多条所述控制线分别对应地设于所述固线本体上，每个所述凸块适于对对应的所述控制线进行固定。
[0016] 每个所述凸块上设有供所述控制线穿过并固定的固线孔。
[0017] 所述驱动体还包括设于所述第一虎克铰结构和所述握持部之间的第二虎克铰结构，所述第二虎克铰结构包括第三铰接件和第四铰接件：第三铰接件通过第三铰接轴与所述握持部铰接；第四铰接件的一端通过第四铰接轴铰接在所述第三铰接件内，另一端与所述固线结构固接；所述第三铰接轴的轴线与所述第四铰接轴的轴线相交。
[0018] 所述第三铰接轴的轴线与所述第四铰接轴的轴线垂直相交。
[0019] 所述第三铰接件为环体，所述第四铰接件为球体。
[0020] 所述第三铰接轴具有两个，相对地设于所述握持部和/或所述第四铰接件上；所述第四铰接轴具有两个，相对地设于所述第三铰接件和/或所述第四铰接件上。
[0021] 所述驱动结构还包括将多条所述控制线平滑导入到所述固线结构的
导线结构，所述导线结构包括导线座和罩壳。导线座设有可引导控制线的导线槽，所述导线槽具有多个，且与多条所述控制线分别对应设置；罩壳套设在所述导线座外，适于防止所述控制线从所述导线槽中脱出。
[0022] 所述导线槽的靠近所述固线结构的一端，与所述导线座的中心和所述固线结构的中心的连线平行。
[0023] 所柔性关节通过杆件与所述驱动体固接。
[0024] 本发明的一种具有柔性关节的装置，包括上述中任一项所述的驱动结构，及所述握持部、所述柔性关节。
[0025] 所述具有柔性关节的装置为微创手术钳。
[0026] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0027] 1.本发明的驱动结构，适于应用在具有柔性关节的装置中，所述具有柔性关节的装置包括柔性关节和握持部；所述驱动结构包括驱动体和控制线，驱动体设于所述柔性关节和所述握持部之间，两端分别与所述柔性关节和所述握持部连接，所述驱动体的两端可发生相对偏转；控制线的一端与所述柔性关节远离所述驱动体的一端连接，另一端与所述驱动体连接；所述驱动体的两端发生相对偏转，所述柔性关节与所述控制线的连接处和所驱动体与所述控制线的连接处的距离发生变化，使得所述控制线拉动所述柔性关节转动。驱动体的两端分别与所述柔性关节和所述握持部连接，当所述握持部绕所述驱动体的轴线自转时，与所述握持部连接的驱动体随之自转，进而带动所述柔性关节自转；当所述握持部的运动带动所驱动体运动时，所述驱动体的两端发生了相对偏转，所述柔性关节与所述控制线的连接处和所驱动体与所述控制线的连接处的距离发生变化，使得所述控制线与所述柔性关节连接处的拉
力发生变化，柔性关节向着拉力增加的方向偏转，因此，所述的驱动结构可以通过所述握持部带动所述驱动体运动使得柔性关节发生偏转。综上所述，本发明的驱动结构即可以实现所柔性关节绕所述柔性关节轴线的自转，还可以实现柔性关节的偏转。
[0028] 本发明的所述驱动结构，所述驱动结构设于所述握持部和所述柔性关节之间，所述握持部的运动可以实现所述柔性关节的自转及偏转。在所述柔性关节偏转时，所述驱动体的两端发生的相互偏转可以看做是以一个偏转中心发生的偏转，所述握持部也可以看作是绕该所述偏转中心发生的转动，当所述柔性关节在有限的空间内运动时使得该所述偏转中心的运动范围是有限的，在该有限的运动空间下所述握持部的运动占用的空间也是有限的，因此，当所述柔性关节在较小的空间内运动时，所述握持部运动占用的空间也是较小的，所述握持部不会与所述握持部所在的有限空间内的其他设备之间发生干涉，不会影响到其他设备的使用。
[0029] 2.本发明的驱动结构中，所述第一铰接件与所述握持部和所述第二铰接件分别铰接连接，铰接连接的结构简单，方便加工制造，且铰接结构相对稳定。
[0030] 3.本发明的驱动结构，还包括与所述握持部可转动连接、可带动所述驱动体绕所述驱动体轴线转动的转轮，所述驱动体通过所述第一铰接轴与所述转轮铰接。当需要所述柔性关节自转时，通过旋转所述转轮带动所述驱动体旋转，进而使所述驱动体带动所述柔性关节自转，操作简单，而且，所述柔性关节自转时，所述握持部可不发生运动，因此，握持所述握持部的手部不发生运动，操作时不累手部，操作更加的轻松。
[0031] 4.本发明的驱动结构，所述驱动体还包括所述第二虎克铰结构，所第二虎克铰的分别于所述第一虎克铰结构和所述握持部铰接，可以使所述握持部相对第一虎克铰结构的运动更加的灵活，握持所述握持部的手部的运动也更加的灵活，手部的运动不会发生扭曲，因此，操作人员操作所述柔性关节时的舒适性更好。
[0032] 5.本发明的驱动结构，还包括将多条所述控制线平滑导入到所述固线结构的导线结构，所述导线结构包括导线座和罩壳：导线座设有可引导控制线的导线槽，所述导线槽具有多个，且与多条所述控制线分别对应设置；罩壳套设在所述导线座外，适于防止所述控制线从所述导线槽中脱出。导线结构的设置可以避免若干所述控制线之间发生干涉，影响所述控制线对所述柔性关节的拉动，进而影响到所述柔性关节的运动。
[0033] 6.本发明的具有柔性关节的装置，因为其包括上述任一项中的驱动结构，因此，也具有上述的所述驱动结构的优点。
附图说明
[0034] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035] 图1为本发明的驱动结构的立体图的分解结构示意图；
[0036] 图2为本发明的驱动体的立体图的分解结构示意图；
[0037] 图3为本发明的导线结构的立体图的分解结构示意图；
[0038] 图4为本发明的带有所述控制线的导线结构的立体图的部分结构示意图；
[0039] 图5为本发明的具有柔性关节的装置摆动后的立体图的结构示意图；
[0040] 图6为本发明的具有柔性关节的装置的立体图的结构示意图；
[0041] 附图标记说明：
[0042] 1-驱动体；2-握持部；31-杆件；33-柔性关节；4-第二虎克铰结构；41-第三铰接件；411-第三铰接孔；42-第四铰接件；424-第四铰接孔；5-第一虎克铰结构；51-第一铰接件；
511-第一铰接孔；52-第二铰接件；521-第二铰接孔；6-转轮；7-固线结构；71-凸块；72-固线孔；73-固线本体；8-导线结构；81-导线座；811-导线槽；82-罩壳；9-驱动结构；10-控制线。
具体实施方式
[0043] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0045] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0047] 实施例1：
[0048] 本实施例的驱动结构9，如图1、图3、图4所示，适于应用在具有柔性关节的装置中，具有柔性关节的装置包括柔性关节33和握持部2。驱动结构9包括驱动体1和控制线10。
[0049] 驱动体1设于柔性关节33和握持部2之间，两端分别与柔性关节33和握持部2连接，驱动体1的两端可发生相对偏转。
[0050] 控制线10的一端与柔性关节33远离驱动体1的一端连接，另一端与驱动体1连接。驱动体1的两端发生相对偏转，柔性关节33与控制线10的连接处和所驱动体1与控制线10的连接处的距离发生变化，使得控制线10拉动柔性关节33转动。
[0051] 驱动体1的两端分别与柔性关节33和握持部2连接，当握持部2绕驱动体1的轴线自转时，与握持部2连接的驱动体1随之自转，进而带动柔性关节33自转；当握持部2的运动带动所驱动体1运动时，驱动体1的两端发生了相对偏转，柔性关节33与控制线10的连接处和所驱动体1与控制线10的连接处的距离发生变化，使得控制线10与柔性关节33连接处的拉力发生变化，柔性关节33向着拉力增加的方向偏转，因此，的驱动结构9可以通过握持部2带动所驱动体1运动使得柔性关节33发生偏转。综上，本发明的驱动结构9即可以实现所柔性关节33绕柔性关节33轴线的自转，还可以实现柔性关节33的偏转。
[0052] 本实施例的驱动结构9，驱动结构9设于握持部2和柔性关节33之间，握持部2的运动可以实现柔性关节33的自转及偏转。在柔性关节33偏转时，驱动体1的两端发生的相互偏转可以看做是以一个偏转中心发生的偏转，握持部2也可以看作是绕该偏转中心发生的转动，当柔性关节33在有限的空间内运动时使得该偏转中心的运动范围是有限的，在该有限的运动空间下握持部2的运动占用的空间也是有限的，因此，当柔性关节33在较小的空间内运动时，握持部2运动占用的空间也是较小的，握持部2不会与握持部2所在的有限空间内的其他设备之间发生干涉，不会影响到其他设备的使用。
[0053] 本实施例的驱动体1包括第一虎克铰结构5和固线结构7。
[0054] 第一虎克铰结构5包括第一铰接件51和第二铰接件52。第一虎克铰结构5包括第一铰接件51和第二铰接件52。第一铰接件51上设有第一铰接孔511，第一铰接孔511内设有轴线与第一铰接轴的轴线重合的第一
轴承，第一铰接轴通过第一轴承设置在第一铰接件51上，第一铰接件51通过第一铰接轴与握持部2铰接。第二铰接件52与柔性关节33连接地设于第一铰接件51内，第二铰接件52上设有第二铰接孔521，第二铰接孔521内设有轴线与第二铰接轴的轴线重合的第二轴承，第二铰接轴通过第二轴承设置在第二铰接件52上，第二铰接件52通过第二铰接轴与第一铰接件51铰接。在本实施方式中，第一铰接件51和第二铰接件52分别为环体。且第一铰接轴的轴线与第二铰接轴的轴线垂直相交。第一铰接轴和第二铰接轴分别设置有两个。
[0055] 所述控制线10贯穿所述柔性关节33。控制线10具有多条，且在靠近驱动体1的一端分散设置。本实施方式中，控制线10设置有四条，当然，并不局限于此，控制线10还可以设置为3条，5条、6条、7条，只要保证控制线10均匀分散设置即可。
[0056] 固线结构7可对控制线10进行固定，在本实施例中，第一铰接件51通过固线结构7与握持部2铰接，具体结构为，第一铰接件51通过第一铰接轴铰接于固线结构7内，固线结构7与握持部2连接。固线结构7包括固线本体73和凸块71。固线本体73的内部通过第一铰接轴铰接有第一铰接件51；凸块71具有多个，与多条控制线10分别对应地设于固线本体73上，每个凸块71适于对对应的控制线10进行固定。每个凸块71上设有供控制线10穿过并固定的固线孔72。
[0057] 作为上述实施方式的
变形，本实施方式的第一铰接件51也可以为球体，但是第一铰接件51为球体时，固线结构7上要提供第一铰接件51转动的空间较大，因此，固线结构7的体积也会相应的增大，如果固线结构7突兀的较大，会使驱动结构的整体看起来不美观。
[0058] 作为上述实施方式的变形，第一铰接轴的轴线与第二铰接轴的轴线垂直即可，只是第一铰接轴的轴线与第二铰接轴的轴线的仅是垂直，握持部2运动时会出现两个运动中心，握持部2的运动中心有两个时会出现在一个
角度上运动幅度较大，在另一角度上运动幅度较小，握持部2的运动不均匀，将会导致控制线10拉动的柔性关节33的转动不均匀，使得柔性关节33不能均匀的发生偏转，影响柔性关节33的使用。
[0059] 作为上述实施方式的变形，第一铰接轴可以设置有一个，当然，并不局限于此，第二铰接轴也可以设置有一个，只是第一铰接轴和/或第二铰接轴设置有一个时，在力的传递过程中会出现
应力集中，影响第一铰接轴和第二铰接轴的使用寿命。
[0060] 作为上述实施方式的变形，第一铰接轴可以设于握持部2上；第二铰接轴也可以设置在第一铰接件51上。
[0061] 实施例2：
[0062] 本实施例在实施例1的
基础上，驱动结构9还包括转轮6，转轮6与握持部2可转动连接，可带动驱动体1绕驱动体1轴线转动，驱动体1通过第一铰接轴与转轮6铰接。为了使转轮6的转动速度与执行部的转动速度一致，转轮6的轴线与执行部3的轴线重合。
[0063] 在本实施例中，具体的结构为第一铰接件51通过第一铰接轴铰接在转轮6内。
[0064] 实施例3：
[0065] 本实施例在实施例1的基础上，如图2、图5、图6所示，驱动体1还包括设于第一虎克铰结构5和握持部2之间的第二虎克铰结构4。第二虎克铰结构4包括第三铰接件41和第四铰接件42。第三铰接件41上设有第三铰接孔411，第三铰接孔411内设有轴线与第三铰接孔411轴线重合的第三轴承，第三铰接轴通过第三轴承设置在第三铰接件41上，第三铰接件41通过第三铰接轴铰接于所握持部2内。第四铰接件42的一端设有第四铰接孔424，第四铰接孔424内设有轴线与第四铰接孔424的轴线重合的第四轴承，第四铰接轴通过第四轴承设置在第四铰接件42上，第四铰接件42通过第四铰接轴铰接在第三铰接件41内；第四铰接件42的另一端与固线结构7固接。第三铰接轴的轴线与第四铰接轴的轴线垂直相交，且第三铰接轴和第四铰接轴分别设置有两个。第三铰接件41为环体，第四铰接件42为球体。
[0066] 在本实施方式中，第四铰接件42与第三铰接件41铰接的一端的外径小于固线本体73的外径。
[0067] 作为上述实施方式的变形，本实施方式的第三铰接件41也可以为球体，但是第三铰接件41为球体时，握持部2上要提供第三铰接件41转动的空间较大，因此，握持部2的体积也会相应的增大，握持部2体积增大会造成手部的动作范围大，使握持不方便。
[0068] 作为上述实施方式的变形，第三铰接轴的轴线与第四铰接轴的轴线垂直即可，只是第三铰接轴的轴线与第四铰接轴的轴线的仅是垂直，握持部2运动时会出现两个运动中心，握持部2的运动中心有两个时会出现在一个角度上运动幅度较大，在另一角度上运动幅度较小，握持部2的运动不均匀，会导致第二虎克铰结构4的运动不均匀，与第二虎克铰结构4连接的固线结构7的运动不均匀，进而使控制线10拉动的柔性关节33的转动不均匀，使得柔性关节33不能均匀的发生偏转，影响柔性关节33的使用。
[0069] 作为上述实施方式的变形，第三铰接轴可以设置有一个，当然，并不局限于此，第四铰接轴也可以设置有一个，只是第三铰接轴和/或第四铰接轴设置有一个时，在力的传递过程中会出现应力集中，影响第三铰接轴和第四铰接轴的使用寿命。
[0070] 作为上述实施方式的变形，第三铰接轴可以设于握持部2上；第四铰接轴也可以设置在第三铰接件41上。
[0071] 驱动装置的具体结构为，柔性关节33与第二铰接件52连接地铰接于第一铰接件51内，第一铰接件51铰接于固线结构7内，固线结构7与第四铰接件42固接，第四铰接件42铰接于第三铰接件41内，第三铰接件41铰接于握持部2内。
[0072] 实施例4：
[0073] 本实施例在实施例3的基础上，设有转轮6，转轮6的设置方式与实施例2一致，本实施例的驱动装置的具体结构为：
[0074] 柔性关节33与第二铰接件52连接地铰接于第一铰接件51内，第一铰接件51铰接于固线结构7内，固线结构7与第四铰接件42固接，第四铰接件42铰接于第三铰接件41内，第三铰接件41铰接于转轮6内，转轮6与握持部2可转动连接。其中，转轮6可绕转轮6的轴线自转。
[0075] 实施例5：
[0076] 本实施例在上述实施例的基础上，驱动结构9还包括导线结构8，导线结构8将多条控制线10平滑导入到固线结构7上，导线结构8包括导线座81和罩壳82。
[0077] 导线座81设有可引导控制线10的导线槽811，导线槽811具有多个，且与多条控制线10分别对应设置，导线槽811的靠近固线结构7的一端，与导线座81的中心和固线结构7的中心的连线平行。罩壳82套设在导线座81外，适于防止控制线10从导线槽811中脱出。
[0078] 实施例6：
[0079] 本实施例在上述实施例的基础上，所柔性关节33通过杆件31与驱动体1固接。杆件31一是可以用于连接柔性关节33和驱动体1，使得可以根据使用要求增加柔性关节33和驱动体1之间的距离，使得柔性关节33可以在离驱动体1较远的位置进行操作；二是杆件31可以用于穿设控制线10，杆件31可以保护控制线10，防止控制线10与外界
接触时发生损坏。
[0080] 实施例7：
[0081] 本实施例的一种具有柔性关节的装置，如图5、图6所示，包括上述任一实施例中的驱动结构9，及握持部2、柔性关节33。且具有柔性关节的装置为微创手术钳。
[0082] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
