控制适配器及具有其的手术装置的制作方法

本公开属于微创手术领域，具体提供了一种控制适配器及具有其的手术装置。

背景技术：

随着科技的进步，手术机器人的技术越来越成熟，并被广泛应用。利用手术机器人进行手术，医生只需通过相应的控制装置控制手术器械，医生不用手持手术器械进行手术。相比于医生手持手术器械进行手术，手术机器人所需的手术空间很小，所以造成的创伤更小。手术机器人是微创手术领域的重要工具。

现有技术中，手术器械通过一根细杆与操作手柄相连接，进行手术时，手术器械在患者端，医生手握操作手柄，通过转动手柄就能够使细杆另一端的手术器械进行相应的手术动作。

但是，通过旋转手柄的方式控制手术器械存在不便。人的手腕在转到一定角度后，很难再继续旋转，如果继续旋转会给医生的手腕造成不适，从而影响手术效果，因此操作手柄的旋转角度受到限制。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决操作手柄的旋转角度受到限制的问题，本申请提供了一种用于手术装置的控制适配器，其中，手术装置包括操作杆，操作杆一端设有手术器械，另一端设有手柄。控制适配器包括壳体，壳体具有与手术装置可拆卸的安装部，以及与安装部相连的器械通道部，器械通道部包括转轴、轴套和旋转结构；转轴设有从自身轴向的一端延伸至另一端的通道，通道两端分别通过通道入口和通道出口与外界连通，操作杆的手术器械端从通道入口进入通道并且从通道出口伸出通道，从而穿过通道，操作杆的手柄端与转轴在通道入口处固定连接；轴套套设在转轴外侧，旋转结构与轴套固定连接，并且旋转结构设置在轴套靠近手柄的一端。

可选地，旋转结构包括扭轮，扭轮套设在转轴外侧，并且和轴套固定连接。

可选地，控制适配器还包括限位圈和止挡构件，限位圈套设于转轴外侧，并与轴套固定连接，限位圈外壁具有凸起的限位部，止挡构件包括止挡部，止挡构件固定于控制适配器，限位部在转动过程中能够和止挡部相抵靠，从而阻挡限位圈的转动，进而阻挡轴套的转动。

可选地，止挡构件设有限位槽，限位部置于限位槽中。

可选地，限位圈内壁设置有向内侧凸起的第一抵靠部，转轴外壁设置有向外侧凸起的第二抵靠部，在转轴转动过程中，第二抵靠部能够与第一抵靠部相抵靠。

可选地，第一抵靠部远离限位圈内壁的端部与转轴的外壁接触，第二抵靠部远离转轴外壁的端部与限位圈的内壁接触。

本领域技术人员能够理解的是，本申请前述的控制适配器至少具有如下有益效果：

1、通过设置套设在转轴外侧的轴套和旋转结构，使得操作者既可以使用手柄带动转轴转动，从而对手术器械进行控制，也可以使用旋转结构带动轴套转动，从而对手术器械进行控制，而利用旋转构件控制手术器械时，操作者不需要进行手腕的转动，只需要用手指拨动旋转结构即可完成对手术器械的控制，从而解决了人手操作手柄时旋转角度具有限制的问题，有利于操作者的操作。

2、通过设置扭轮，使得操作者能够利用旋转扭轮带动轴套转动，扭轮作为一种容易进行持续旋转的结构，便于操作者操作。

3、通过设置限位圈和止挡构件，并且在限位圈和止挡构件分别设置限位部和止挡部，使得限位部与止挡部相抵接时，止挡部能够阻止限位圈转动，从而阻止与限位圈固定连接的轴套的转动，进而对扭轮的旋转角度进行了限制，避免了扭轮无限旋转使得手术器械的活动范围过大，对患者造成伤害。

4、通过在止挡构件设置限位槽，使得限位部在限位槽中转动，从而限定了限位圈的转动路径，保证限位部能够在转动过程中与止挡部抵接。

5、通过在限位圈设置第一抵靠部，在转轴设置第二抵靠部，使得转动手柄或转动扭轮的过程中，第一抵靠部和第二抵靠部能够相互抵接，从而在抵接的瞬间为操作者提供一个反馈，一方面提醒操作者换用手柄或扭轮进行操作，另一方面也是对转轴的一种限位。

6、通过将第一抵靠部远离限位圈内壁的端部与转轴的外壁接触，第二抵靠部远离转轴外壁的端部与限位圈的内壁接触，使得不论是限位圈还是转轴的转动过程中，第一抵靠部的端部始终与转轴的外壁接触，第二抵靠部的端部始终与限位圈的内壁接触，对限位圈与转轴之间的位置有一定的定位作用。

本申请还提供了一种手术装置，手术装置还包括前述的控制适配器和动力装置，动力装置包括适配器连接部，安装部与适配器连接部可拆卸连接。

可选地，安装部具有与适配器连接部适配的容置腔，控制适配器安装于动力装置的状态下，安装部包裹于适配器连接部，且器械通道部外置于控制适配器。

可选地，控制适配器设有传感器和第一电连接件，适配器连接部设有第二电连接件，当控制适配器连接于动力装置时，第一电连接件与第二电连接件形成电连接，传感器接收轴套和转轴的旋转信息，并通过第一电连接件和第二电连接件传递至动力装置。

可选地，控制适配器设有开关，开关设置于所述转轴靠近手柄处，开关用于开启和关闭第一电连接件和第二电连接件之间的信号传递。

本领域技术人员能够理解的是，本申请前述的手术装置除具有前述控制适配器的所有有益效果外，还至少具有如下有益效果：

1、通过将控制适配器和动力装置可拆卸连接，使得手术结束后能够轻松将控制适配器与动力装置分离，因为手术器械从控制适配器抽离时，手术器械携带的一部分血液和组织会残留在转轴内，控制适配器能够与动力装置分离，从而方便对沾有血液和组织的控制适配器进行单独处理。

2、通过在安装部设置和适配器连接部匹配的容置腔，并且容置腔包裹适配器连接部，能够防止控制适配器相对于适配器连接部在多个方向上的相对位移，使得控制适配器和适配器连接部的连接更加牢固。同时通过设置容置腔，使得器械通道部和适配器连接部能够处于同一水平面，从而减少操作杆受到的弯折。

附图说明

下面参照附图来描述本公开的部分实施例，附图中：

图1是本申请的第一实施例中手术装置的结构示意图；

图2是本申请的第一实施例中控制适配器的前视图；

图3是本申请的第一实施例中控制适配器的剖面图；

图4是本申请的第一实施例中控制适配器一个角度的轴测图；

图5是本申请的第二实施例中控制适配器一个角度的轴测图；

图6是本申请的第二实施例中控制适配器的仰视图；

图7是本申请的第二实施例中动力装置的结构示意图。

附图标记列表：

100、操作杆；110、操作手柄；

200、控制适配器；210、安装部；220、器械通道部；221、转轴；2211、通道；2212、第二抵靠部；222、轴套；223、扭轮；230、限位圈；231、限位部；232、第一抵靠部；240、止挡构件；241、止挡部；242、限位槽；250、卡扣；260、容置腔；270、第一电连接件；280、开关；

300、动力装置；310、适配器连接部；311、卡合部；312、第二电连接件。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，下文所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，该一部分实施例旨在用于解释本申请的技术原理，并非用于限制本申请的保护范围。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所获得的其它所有实施例，仍应落入到本申请的保护范围之内。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“顶部”“底部”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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申请的限制。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。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，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，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的第一实施例：

如图1所示，在本实施例中，手术装置包括操作杆100和控制适配器200。操作杆100一端设有手术器械，一端设有手柄110。控制适配器200包括壳体(图中未示出)、安装部210、器械通道部220、限位圈230和止挡构件240。器械通道部220包括转轴221、轴套222和作为旋转构件的扭轮223。如图2所示，转轴221设有通道2211。如图1所示，操作杆100穿过通道2211，并通过手柄110和转轴221固定连接。轴套222套设在转轴221外侧，扭轮223也套设在转轴221外侧，并与轴套222固定连接。限位圈230同样地套设于转轴221外侧，并于轴套222固定连接。

需要说明地的是，扭轮223只是旋转结构的一种，旋转结构还可以是固定在轴套222上的多根旋转细杆。同时，扭轮223和轴套222可以采用固定连接在一起的方式，也可以采用一体成型的方式。

在使用手术装置时，操作者需要手握手柄110，然后通过转动手腕来转动手柄110来控制操作杆另一端的手术器械，从而进行相应地手术操作。但是在手握手柄110的状态下，操作者的手腕的转动角度是有极限的，超过一定的角度后，操作者的手腕再继续转动变得困难，此时若再继续旋转会给操作者的手腕造成不适，从而影响操作者对手术器械的控制，对手术效果产生不利影响。这时，操作者就可以通过转动扭轮223来操作手术器械，从而利用转动手柄110以外的方式实现对手术器械的控制。

本领域技术人员能够理解的是，本实施例中，通过设置套设于转轴221外侧的轴套222和扭轮223，使得对手术器械的控制既可以利用转动手柄110来实现，也可以利用转动扭轮223来实现，而利用扭轮223来控制手术器械时，操作者不需要进行手腕的转动，只需要用手指拨动扭轮223转动即可，从而避免为操作者带来不适感，有利于操作者更好地完成手术。

需要说明的是，扭轮223的形状除图2中所示的六瓣梅花状之外，还可以是五瓣状、八瓣状或星形，只要是在扭轮223的外表面设置可以供手指抵靠的较高的凸起即可，或者只是在扭轮223的外表面设置用来增加手指与扭轮223之间的摩擦力的小的凸起。扭轮223的外表面可以是实现上述功能的任意凹凸不平的表面。

如图3所示，在本实施例中，限位圈230的外侧壁设有向限位圈230外侧凸起的限位部231，限位圈230的内侧壁设有向限位圈230内侧凸起的第一抵靠部232，转轴221外侧壁设有向转轴221的外侧凸起的第二抵靠部2212，止挡构件240包括止挡部241。因为限位圈230与轴套222固定连接，所以利用扭轮223转动轴套222时，能够带动限位圈230一起转动，当限位圈230的限位部231与止挡部241相互抵接时，止挡部241能够抵挡限位圈230继续向止挡部241的方向移动，从而阻止扭轮223在一个方向的继续转动。以图3中为例，此时限位部231与止挡部241的下端抵接，从而阻挡限位圈230继续向顺时针方向转动，当限位圈230逆时针转动至限位部231与下止挡部241上端抵接时，限位圈230逆时针的转动就会被限制。

本领域技术人员能够理解的是，通过设置限位圈230和止挡构件240，并在限位圈230和止挡构件240分别设置限位部231和止挡部241，使得限位部231与止挡部241抵接时，限位圈230在一个方向上的转动被限制，从而对限位圈230的旋转角度形成限制，进而对扭轮223的旋转角度形成限制。因为在实际操作过程中手术器械要进入手术对象体内，所以需要对手术器械的活动范围有所限制。如果不对扭轮223的旋转角度加以限制，会使得手术器械的活动范围过大，对患者造成伤害。

需要说明的是，本领域技术人员根据实际操作的需要，在生产过程中可以对限位部231或者止挡部241的尺寸进行扩大或缩小，从而形成不同型号的限位圈230和止挡构件240，进而根据需要限制扭轮223转动的程度，以选择不同的限位圈230和止挡构件240。

继续参照图3，在通常情况下，转轴221的转动和限位圈230的转动是互不影响的，但是在转轴221的转动或者在限位圈230的转动过程中，会出现使得第一抵靠部232与第二抵靠部2212相抵靠的情况，第一抵靠部232和第二抵靠部2212抵靠的瞬间，操作者能够感觉到转动受到阻碍的反馈。

需要说明的是，第二抵靠部2212可以是与转轴221一体成型，也可以是与转轴221可拆卸地连接。

本领域技术人员能够理解的是，通过设置第一抵靠部232和第二抵靠部2212，使得操作者转动手柄110的过程中，能够在第一抵靠部232和第二抵靠部2212抵靠的瞬间感受到反馈，从而对操作者进行提醒，此时操作者可以换用扭轮223进行手术器械的控制，同时也对手柄110的转动起到限位作用。

需要说明的是，本领域技术人员根据实际操作的需要，在生产过程中可以对第一抵靠部232和第二抵靠部2212的尺寸以及第一抵靠部232相对限位部231的位置也可以进行调整，从而形成多种型号的限位圈230和第二抵靠部2212，进而根据需要限制手柄110转动的程度选择不同的限位圈230和不同长度的第二抵靠部2212。

另外，限位部231、第一抵靠部232和第二抵靠部2212可以是如图3中所示的突出的块状结构，也可以是设置两处凸起，使两处凸起之间的距离与对应块状结构的长度相同，能够与块状突起起到相同效果。

进一步地，从图3中可以看出的是，通过使第一抵靠部232的顶部始终和转轴221的外壁接触，第二抵靠部2212的顶部始终和限位圈230的内壁接触，从而防止了转轴221转动过程中与限位圈4发生径向上的相对移动。

如图4所示，在本实施例中，止挡构件240还设有限位槽242，限位部231在限位槽242中转动。通过设置限位槽242，能够限制限位部231的位置，从而在限位圈230转动过程中对限位圈230起到定位作用。

本申请的第二实施例：

本实施例提供了一种手术装置，手术装置包括操作杆100、控制适配器200和动力装置300。控制适配器200和动力装置300之间可拆卸地连接。

本领域技术人员能够理解的是，因为操作杆100一端连接有手术器械并穿过设在控制适配器200的通道2211，所以在完成手术后，将操作杆100与控制适配器200分离时，手术器械上携带的血液和组织将会残留在转轴221内，污染控制适配器200。而通过将控制适配器200与动力装置300可拆卸连接，使得手术结束后可以取下控制适配器200，从而对控制适配器200进行单独处理。

具体地，如图5所示，安装部210设有容置腔260，如图7所示，动力装置300包括适配器连接部310，容置腔260和适配器连接部310的尺寸匹配，从而在组装时，容置腔260能够包裹适配器连接部310。如图5和图6所示，安装部210还设有卡扣250，适配器连接部310设有卡合部311。卡扣250可以和卡合部311进行卡合，从而将控制适配器200固定在适配器连接部上。

本领域技术人员能够理解的是，通过设置容置腔260并包裹适配器连接部310，从而防止控制适配器200相对于适配器连接部310在横向、纵向以及竖向向下的移动，使得控制适配器200与适配器连接部310之间的连接更加牢固。同时，通过设置卡扣250，防止控制适配器200相对于适配器连接部310在竖向向上的移动，并且实现了控制适配器200与适配器连接部310之间的可拆卸连接。

另外，通过设置容置腔260，在使得控制适配器200与适配器连接部310之间的连接更加牢固的基础上，让器械通道部220部分能够与适配器连接部310并排放置，即器械通道部220部分能够与适配器连接部310处于同一水平面，当操作杆100伸出并继续向动力装置300的方向延伸时，相比于器械通道部220位于适配器连接部310的其他相对位置来说，上述布置能够减少操作杆100延伸过程中的弯折。

需要说明的是，卡合连接只是实现控制适配器200与适配器连接部310之间可拆卸连接的一种优选方式，相比于螺栓、键鞘等可拆卸连接方式来说，更容易安装或取下控制适配器200，只需要掰动卡扣250即可。

如图6所示，控制适配器200设有传感器(图中未示出)和第一电连接件270。如图7所示，动力装置300设有第二电连接件312。当控制适配器200安装在适配器连接部上时，第一电连接件270和第二电连接件312实现电连接，传感器能够接受轴套222和转轴221的旋转信息，并通过第一电连接件270和第二电连接件312传递给动力装置300，动力装置300根据旋转信息控制手术器械进行相应动作。

需要说明的是，第一电连接件270和第二电连接件312可以采用耦合器等能够进行信号传递的元件。

如图6所示，控制适配器200还设有开关280，开关280设置在靠近手柄110处。开关280可以控制第一电连接件270和第二电连接件312之间信号传递的通断，将开关设置在靠近手柄110处，便于操作者操作。

需要说明的是，开关280可以是图6中所示的拨动开关，也可以是按钮等其他方式的开关。

本申请的第三实施例：

虽然图中未示出，但是与第一实施例和第二实施例不同的是，在本实施例中，省去了第一抵靠部232和第二抵靠部2212。因为大多数操作者的手腕操作手柄时的转动角度都是在差不多的一个有限范围，所以可以不用设置第一抵靠部232和第二抵靠部2212来提醒操作者防止手柄转动角度过大。

本申请的第四实施例：

虽然图中未示出，但是与第一实施例和第二实施例不同的是，在本实施例中，省去了限位圈230和第二抵靠部2212。这样需要操作者特别注意扭轮的转动角度，提高了对操作者的要求。

至此，已经结合前文的多个实施例描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围并不仅限于这些具体实施例。在不偏离本申请技术原理的前提下，本领域技术人员可以对上述各个实施例中的技术方案进行拆分和组合，也可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，凡在本申请的技术构思和/或技术原理之内所做的任何更改、等同替换、改进等都将落入本申请的保护范围之内。

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