链节的制作方法

1.本实用新型涉及自然腔道手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种链节。


背景技术：

2.随着自然腔道手术的日益普及，对与这类手术相关医疗器械的要求也越来越高。自然腔道手术机器人系统，利用人体自然存在的与体外相通的管道，如胃、阴道、尿道、结直肠、食管等，置入手术器械，通过人为输送内窥镜进入人体，其既可以解决内窥镜进入人体时对自然腔道内壁产生的损害，又可以利用机械系统的精准性、稳定性来提高手术质量。
3.参考公布号为cn 111568552 a、cn 114668432 a以及cn 114714370a的发明专利，现有技术的自然腔道手术机器人中柔性臂存在运动过程不稳定、不可靠，灵活性差，不能精准地调整内窥镜的位置、姿态。


技术实现要素：

4.本实用新型就是为了解决现有技术的自然腔道手术机器人中柔性臂存在运动过程不稳定、不可靠，灵活性差，不能精准地调整内窥镜的位置、姿态的技术问题，提供了一种灵活性强的用于组成柔性躯干的链节。
5.本实用新型提供一种链节，包括碗形链节和具有球面端部的圆柱体形链节，碗形链节设有底部圆形开口和侧面缺口，侧面缺口与底部圆形开口连通，碗形链节设有三个沿圆周方向均布的丝孔；具有球面端部的圆柱体形链节设有圆柱本体、定位凸起部，圆柱本体设有中心丝孔，圆柱本体的前端为球面端部，圆柱本体的后端设有球面形凹槽；具有球面端部的圆柱体形链节放置在碗形链节中，圆柱体形链节的定位凸起部位于碗形链节的侧面缺口中。
6.优选地，碗形链节的侧面缺口的角度α是：
7.20
°
＜α＜50
°
。
8.优选地，α的角度值是30
°
。
9.优选地，碗形链节的侧面缺口的后侧设有两个后斜面，侧面缺口的前侧设有两个前斜面。
10.本实用新型还提供一种柔性躯干，包括第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝、第四钢丝、若干个碗形链节和若干个具有球面端部的圆柱体形链节，碗形链节设有底部圆形开口和侧面缺口，侧面缺口与底部圆形开口连通，碗形链节设有三个沿圆周方向均布的丝孔；具有球面端部的圆柱体形链节设有圆柱本体、定位凸起部，圆柱本体设有中心丝孔，圆柱本体的前端为球面端部，圆柱本体的后端设有球面形凹槽；若干个碗形链节依次叠放在一起，第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝分别穿过每个碗形链节上的三个丝孔，相邻两个碗形链节的侧面缺口对齐，每一个碗形链节中放置一个具有球面端部的圆柱体形链节，圆柱体形链节的定位凸起部位于碗形链节的侧面缺口中，第四钢丝依次穿过若干个具有球面端部的圆柱体形链节的中心丝孔，若干个具有球面端部的圆柱体形链节被串联起来，后面具有球面端部的圆
柱体形链节的球面端部嵌入前面具有球面端部的圆柱体形链节的球面形凹槽中；第四钢丝的前端固定连接第四金属丝结，第四金属丝结位于柔性躯干中最前面的具有球面端部的圆柱体形链节的中心丝孔处；
11.第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝的前端穿过柔性躯干中最前面的碗形链节的三个丝孔，第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝的前端分别固定连接有第一金属丝结、第二金属丝结、第三金属丝结，第一金属丝结、第二金属丝结、第三金属丝结位于柔性躯干中最前面的碗形链节的三个丝孔处。
12.优选地，碗形链节的侧面缺口的角度α是：20
°
＜α＜50
°
。
13.优选地，α的角度值是30
°
。
14.优选地，碗形链节的侧面缺口的后侧设有两个后斜面，侧面缺口的前侧设有两个前斜面。
15.本实用新型的有益效果是，若干个链节串联起来组成柔性躯干，柔性躯干运动过程稳定、可靠、精度高，柔顺性好，灵活性强，能够精准的调整内窥镜的位置、姿态。
16.通过若干个具有球面端部的圆柱体形链节实现对若干个碗形链节已完成路径的固定，最终使柔性躯干绷紧、不松垮、稳定。通过控制若干个具有球面端部的圆柱体形链节，在一定程度上对柔性躯干的刚度进行控制。
17.本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
18.图1是并排式自然腔道手术机器人的轴测图；
19.图2是图1所示并排式自然腔道手术机器人仰视视角的轴测图；
20.图3是图1所示并排式自然腔道手术机器人的主视图；
21.图4是并排式自然腔道手术机器人中动力装置的结构示意图；
22.图5是图4所示结构的局部放大图；
23.图6是图4所示结构中导向架与四个绞盘组件的布局图；
24.图7是图4所示结构中四个绞盘组件、四个回转柱的布局图；
25.图8是绞盘组件的结构示意图；
26.图9是绞盘的结构示意图；
27.图10是钢丝缠绕在绞盘上的形状示意图；
28.图11是被动转轴轴测图；
29.图12是被动转轴轴测图；
30.图13是被动转轴主视图；
31.图14是输入轴的轴测图；
32.图15是输入轴的主视图；
33.图16是输入轴的轴测图；
34.图17是两个碗形链节叠放在一起，两个具有球面端部的圆柱体形链节放入两个碗形链节的结构示意图；
35.图18是图17所示结构的右视图；
36.图19是图17所示结构的左视图；
37.图20是图17所示结构的轴测图；
38.图21是图17所示结构的剖视图；
39.图22是图17所示结构的剖视图；
40.图23是碗形链节的轴测图；
41.图24是碗形链节的轴测图；
42.图25是碗形链节的右视图；
43.图26是碗形链节的主视图；
44.图27是碗形链节的左视图；
45.图28是碗形链节的轴测图；
46.图29是碗形链节的轴测图；
47.图30是具有球面端部的圆柱体形链节的轴测图；
48.图31是具有球面端部的圆柱体形链节的轴测图；
49.图32是具有球面端部的圆柱体形链节的剖视图；
50.图33是两根钢丝穿过图22所示结构的示意图；
51.图34是丝杆传动装置的结构示意图；
52.图35是丝杆传动装置的结构示意图；
53.图36是图35所示结构中的局部放大图；
54.图37是碗形链节推动块、中间链节推动的块布局图；
55.图38图37所示结构的主视图；
56.图39是图37所示结构的剖视图；
57.图40是碗形链节推动块的轴测图；
58.图41是图40所示结构的主视图；
59.图42是图40所示结构的右视图；
60.图43是碗形链节推动块的轴测图；
61.图44是中间链节推动块的轴测图；
62.图45是中间链节推动块的俯视图；
63.图46是中间链节推动块的轴测图；
64.图47是图46所示结构的俯视图；
65.图48是中间链节推动块的轴测图；
66.图49是内窥镜安装筒与柔性躯干的前端连接的结构示意图；
67.图50是图49中的局部放大图；
68.图51是内窥镜安装筒的结构示意图，其中图(a)是内窥镜安装筒的轴测图，图(b)是内窥镜安装筒另一视角的轴侧图，图(c)是内窥镜安装筒另一视角的轴侧图；
69.图52是内窥镜安装筒的结构示意图，其中图(a)是内窥镜安装筒的轴测图，图(b)是内窥镜安装筒另一视角的轴侧图，图(c)是内窥镜安装筒纵向剖视图，图(d)是图(c)中a-a方向的剖视图；
70.图53是内窥镜的结构示意图；
71.图54是内窥镜安装筒上的内窥镜铰链压板被掰开状态的结构示意图；
72.图55是绞盘组件中的被动转轴通过轴承与下板转动连接的结构示意图；
73.图56是内窥镜安装筒与柔性躯干中最前面的碗形链节连接在一起的结构示意图。
74.图中符号说明
75.1.基座，2.柔性躯干，205.内窥镜，206.器械通道，207.内窥镜安装筒，207-1.窗口，207-2.销钉连接座，207-3.球面凹槽，207-4.丝孔，208.内窥镜铰链压板，209.销钉，210.尾部压板，211.前段压板，212.碗形链节，212-1.底部圆形开口，212-2.丝孔，212-3.侧面缺口，212-3-1.后斜面，212-3-2.前斜面，213.具有球面端部的圆柱体形链节，213-1.圆柱本体，213-1-1.中心丝孔，213-1-2.球面端部，213-1-3.球面形凹槽，213-2.定位凸起部；3.动力装置，3-1.上板，3-2.下板，3-3.固定柱，3-4.圆筒壳体；4.绞盘组件，402.导向架，403.导向孔，404.回转柱套筒405.绞盘406.丝头安装槽407.丝槽408.丝结409.轴承410.联轴器411.螺钉412.被动转轴，413.输入轴，414.弹簧，415.
○
形橡胶圈；5.丝杆传动装置，501-1.第一丝杆，501-2.第二丝杆，502-1.第一导轨，502-2.第二导轨，503-1.固定块底座一，503-2.固定块底座二，504.从动齿轮二，505.主动齿轮二，506.传动机构连接座，507.轴承，508.前轴承座，509.后轴承座，510.轴承；511.碗形链节推动块，511-1.连接板，511-1-1.连接孔，511-2.推动板，511-2-1.钢丝过孔，511-2-2.推动圆柱体容纳缺口；512.中间链节推动块，512-1.连接板，512-1-1.连接孔，512-2.推动板，512-3.推动圆柱体，512-3-1.中心钢丝孔；a1.第一钢丝，a2.第二钢丝，a3.第三钢丝，a4.第四钢丝，515.金属丝结，516.金属丝结，6.躯干支撑架。
具体实施方式
76.以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
77.本实用新型采用特殊的并排式渐进结构，一组由若干碗形链节组成，用三根钢丝来控制其行进路线和空间位置，主要用来调整内窥镜的镜头姿态；另一组由若干具有球面端部的圆柱体形链节组成，用一根钢丝来控制其空间位置，主要用来固定蛇骨走过的路径。
78.如图1-3所示，并排式渐进结构自然腔道手术机器人包括基座1、柔性躯干2、动力装置3、绞盘组件4、丝杆传动装置5、躯干支撑架6。四组绞盘组件4分别对应外部动力盒中的四组动力输入。丝杆传动装置5分别对应外部动力盒中的两组组动力输入，当丝杆传动装置5工作时，可以控制内窥镜向前移动。动力装置3可以控制内窥镜在空间上的位置。
79.如图1、3、4所示，动力装置3主要是由4组绞盘组件4组成的。
80.如图3和4所示，动力装置3包括上板3-1、下板3-2，四个固定柱3-3与基座1固定连接，下板3-2与四个固定柱3-3的中部固定连接，上板3-1与四个固定柱3-3的顶部固定连接。导向架402固定安装在下板3-2上。回转柱404的上端与上板3-1转动连接，回转柱404的下端与下板3-2转动连接，回转柱404能够自转。
81.导向架402设有四个导向孔，第一钢丝a1、第二钢丝a2、第三钢丝a3、第四钢丝a4分别穿过导向架402上的四个导向孔。然后，第一钢丝a1、第二钢丝a2、第三钢丝a3、第四钢丝a4分别绕过四个回转柱404后分别缠绕在四个绞盘组件4上。
82.钢丝经过回转柱404改变走向，从而方便缠绕到绞盘组件4上。
83.如图8所示，绞盘组件4主要由绞盘405、轴承409、联轴器410、被动转轴412、输入轴413、弹簧414、
○
形橡胶圈415组成。绞盘405的中部设有丝槽407，绞盘405的中部的端面设有丝头安装槽406。被动转轴412设有插接部412-1、轴承安装部412-2、套接部412-3、圆形凸
台412-4。输入轴413设有插接部413-1、圆盘部413-2、套接部413-3。通过联轴器将绞盘405与被动转轴412连接在一起，具体地，被动转轴412的插接部412-1插入联轴器410的下端(联轴器410下端的d型槽与被动转轴412的插接部412-1配合)，绞盘405的下端插入联轴器410的上端，拧紧联轴器410自带的螺钉411进行紧固进而实现绞盘405的下端与被动转轴412的上端(即插接部412-1)固定连接。弹簧414的上部套在被动转轴412的套接部412-3上，弹簧414的下部套在输入轴413的插接部413-1上，输入轴413的插接部413-1插入被动转轴412的套接部412-3进行固定连接(套接部412-3中的d型槽与插接部413-1配合)，弹簧414的上端抵靠在被动转轴412的圆形凸台412-4上，弹簧414的下端抵靠在输入轴413的圆盘部413-2上。绞盘405的上部连接一个轴承409，被动转轴412的轴承安装部412-2连接一个轴承409。
○
形橡胶圈415套在输入轴413的圆盘部413-2的环形槽中。绞盘405通过联轴器与被动转轴412、输入轴413组成的组件连接起来，能够防止绞盘405上下串动。d型槽配合结构可以限制轴相对转动。
84.其中一个轴承409的外圈与上板3-1连接，另一个轴承409的外圈与下板3-2连接，也就是说绞盘405的上部通过轴承409与上板3-1转动连接，被动转轴412通过轴承409与下板3-2转动连接。
85.总共有四个绞盘组件4，一个绞盘组件4对应一个回转柱404，共四个回转柱404。如图55所示，四个圆筒壳体3-4固定安装在基座1和下板3-2之间，四个圆筒壳体3-4位于下板3-2的下方，输入轴413的套接部413-3向下从基座1伸出，输入轴413的套接部413-3、圆盘部413-2位于圆筒壳体3-4中，被动转轴412的套接部412-3、圆形凸台412-4位于圆筒壳体3-4中，弹簧414位于圆筒壳体3-4中，
○
形橡胶圈415被挤压在沿圆盘部413-2和圆筒壳体3-4的内壁之间。
○
形橡胶圈415能够增大转动阻力，防止机器人在运输或搬运过程中绞盘组件4发生转动导致钢丝松退。
86.当使用并排式渐进结构自然腔道手术机器人，将动力装置3与外部的动力盒连接、配合，动力盒设置有四个驱动电机，该驱动电机的转轴是花键轴，该花键轴插入套接部413-3，该花键轴与输入轴413的套接部413-3的花键槽连接，当启动驱动电机能够使绞盘405旋转，绞盘405旋转使钢丝进行收线或者放线。当动力盒中驱动电机的花键轴插入套接部413-3时，输入轴413向上升高一点距离，圆盘部413-2与
○
形橡胶圈415脱离，
○
形橡胶圈415的阻力消失，输入轴413旋转时，圆盘部413-2和圆筒壳体3-4的内壁之间有空隙。
87.参考图9和10，第一钢丝a1缠绕在绞盘405的丝槽407上，在第一钢丝a1的后端压接固定一个丝结408，该丝结408固定在绞盘405的丝头安装槽406中。
88.参考图7，四个绞盘组件4按照矩形布局，四个回转柱404呈现v字形布局，靠近导向架402为v字形开口，靠近绞盘处为v字形尖端，四个回转柱404位于四个绞盘组件4之间，这样可以避免在绕丝过程中产生交叉。结合导向架402的四个导向孔布局，如此排布可以进一步避免钢丝在运动过程中产生交叉。
89.如图23-29所示，碗形链节212设有底部圆形开口212-1和侧面缺口212-3，侧面缺口212-3与底部圆形开口212-1连通，碗形链节212设有三个沿圆周方向均布的丝孔212-2。
90.如图30-33所示，具有球面端部的圆柱体形链节213设有圆柱本体213-1、定位凸起部213-2，定位凸起部213-2与圆柱本体213-1的侧面连接，圆柱本体213-1设有中心丝孔213-1-1，圆柱本体213-1的前端为球面端部213-1-2，圆柱本体213-1的后端设有球面形凹
槽213-1-3。
91.如图17-22所示，将若干个碗形链节212依次叠放在一起(前面的套后面的)，用第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝分别穿过每个碗形链节212上的三个丝孔212-2，也就是说用三根钢丝将若干个碗形链节212串联在一起。相邻两个碗形链节212的侧面缺口212-3对齐。每一个碗形链节212中放置一个具有球面端部的圆柱体形链节213，圆柱体形链节213的定位凸起部213-2位于碗形链节212的侧面缺口212-3中，圆柱体形链节213被限位而不会发生自转；用一根第四钢丝依次穿过若干个具有球面端部的圆柱体形链节213的中心丝孔213-1-1，也就是说若干个具有球面端部的圆柱体形链节213被串联起来，后面具有球面端部的圆柱体形链节213的球面端部213-1-2嵌入前面具有球面端部的圆柱体形链节213的球面形凹槽213-1-3中。
92.参考图33，在第四钢丝a4的前端压接固定一个金属丝结516，金属丝结516位于柔性躯干中最前面的具有球面端部的圆柱体形链节213的中心丝孔213-1-1处，从而将第四钢丝a4的前端定位。
93.如图40-43所示，碗形链节推动块511设有连接板511-1、推动板511-2，连接板511-1设有两个连接孔511-1-1，推动板511-2的中部设有推动圆柱体容纳缺口511-2-2和三个钢丝过孔511-2-1，三个钢丝过孔511-2-1位于推动圆柱体容纳缺口511-2-2的周围。
94.如图44-48所示，中间链节推动块512设有连接板512-1、推动板512-2、推动圆柱体512-3，连接板512-1设有两个连接孔512-1-1。推动圆柱体512-3设有中心钢丝孔512-3-1。
95.第一钢丝a1、第二钢丝a2、第三钢丝a3分别穿过碗形链节推动块511中的三个钢丝过孔511-2-1，第四钢丝a4穿过中间链节推动块512中的中心钢丝孔512-3-1。
96.如图34所示，丝杆传动装置5包括第一丝杆501-1、第二丝杆501-2、第一导轨502-1、第二导轨502-2、固定块底座一503-1、固定块底座二503-2、从动齿轮二504、主动齿轮二505、传动机构连接座506、轴承507、轴承510、前轴承座508、后轴承座509，前轴承座508、后轴承座509分别固定安装在基座1上，第一导轨502-1、第二导轨502-2分别固定安装在基座1上，第一导轨502-1、第二导轨502-2并排布置，第一丝杆501-1的前端与前轴承座508中的轴承连接，第一丝杆501-1的后端与后轴承座509中的轴承连接，第二丝杆501-2的前端与前轴承座508中的轴承连接，第二丝杆501-2的后端与后轴承座509中的轴承连接；第一丝杆501-1在前轴承座508和后轴承座509的支撑下能够旋转，第二丝杆501-2在前轴承座508和后轴承座509的支撑下能够旋转；固定块底座一503-1设有第一内螺纹孔，固定块底座二503-2设有第二内螺纹孔，固定块底座一503-1套在第一丝杆501-1上，固定块底座二503-2套在第二丝杆501-2上，固定块底座一503-1的第一内螺纹孔与第一丝杆501-1的外螺纹连接配合，固定块底座二503-2的第二内螺纹孔与第二丝杆501-2的外螺纹连接配合，当第一丝杆501-1旋转时可以使固定块底座一503-1平移，当第二丝杆501-2旋转时可以使固定块底座二503-2平移。固定块底座一503-1套在第一导轨502-1上进行滑动连接，固定块底座二503-2套在第二导轨502-2上进行滑动连接。传动轴一与第一丝杆501-1的后端连接，传动轴二与第二丝杆501-2的后端连接，从动齿轮二504与传动轴二固定连接，从动齿轮一与传动轴一固定连接；驱动轴一的两端通过两个轴承507与传动机构连接座506转动连接(图中显示的轴承507位于上方，两个轴承507上下布置)，驱动轴二的两端通过两个轴承510与传动机构连接座506转动连接(图中显示的轴承510位于上方，两个轴承510上下布置)；主动齿轮二505与
驱动轴二固定连接，主动齿轮一与驱动轴一固定连接；主动齿轮一与从动齿轮一啮合，主动齿轮二505与从动齿轮二504啮合。通过安装在传动机构连接座506上的主动齿轮二505的顺时针或逆时针转动，带动从动齿轮二504的顺时针或逆时针转动，从动齿轮二504和第一丝杆501-1通过刚性连接后同步运动，第一丝杆501-1转动可以带动固定块底座一503-1在第一导轨502-1导向作用下前进或者后退。同理，第二丝杆501-2转动可以带动固定块底座二503-2沿第二导轨502-2前进或者后退。当使用机器人时，外部动力盒与丝杆传动装置5对接，外部动力盒中的两个减速电机的转轴穿过基座1，两个减速电机的转轴分别与驱动轴一、驱动轴二连接，启动两个减速电机进而带动驱动轴一、驱动轴二旋转。
97.参考图36，固定块底座二503-2的上部设有两个连接孔，固定块底座一503-1的上部设有两个连接孔503-1-1。用两个螺钉穿过固定块底座二503-2上部的两个连接孔后与碗形链节推动块511中连接板511-1的两个连接孔511-1-1连接，从而将碗形链节推动块511的连接板511-1与固定块底座二503-2的上部固定连接，实现了碗形链节推动块511与固定块底座二503-2固定连接在一起。同理，用两个螺钉穿过固定块底座一503-1上部的两个连接孔503-1-1后与中间链节推动块512中连接板512-1上的两个连接孔512-1-1连接，从而将中间链节推动块512的连接板512-1固定安装在固定块底座一503-1的上部，实现了中间链节推动块512与固定块底座一503-1固定连接在一起。
98.推动板511-2位于推动板512-2的上方，推动圆柱体512-3位于推动板511-2中部的推动圆柱体容纳缺口511-2-2中。
99.如图51、52所示，内窥镜安装筒207的侧面设有窗口207-1，内窥镜安装筒207的内壁上靠近窗口207-1处连接有销钉连接座207-2，内窥镜安装筒207的后端设有球面凹槽207-3和沿圆周方向均布的三个丝孔207-4。
100.如图50-54，内窥镜205为可拆卸式地安装在内窥镜安装筒207中，具体地，内窥镜铰链压板208通过销钉209与内窥镜安装筒207的销钉连接座207-2铰接，内窥镜铰链压板208位于内窥镜安装筒207的窗口207-1处，前段压板211与内窥镜铰链压板208固定连接，尾部压板210与内窥镜铰链压板208固定连接，在安装内窥镜205时，先向外打开内窥镜铰链压板208(如图54所示的状态)，再将内窥镜205放入内窥镜安装筒207的内腔中，然后向内推内窥镜205，内窥镜205后端的端面抵靠尾部压板210，尾部压板210受力带动窥镜铰链压板20关闭(如图50所示的状态)，前段压板211正好卡在内窥镜205侧面的卡槽205-1中，至此内窥镜205被固定在内窥镜安装筒207的内腔中。
101.如图56所示，柔性躯干中最前面的碗形链节212嵌入内窥镜安装筒207后端的球面凹槽207-3中，第一钢丝a1穿过碗形链节的丝孔212-2后穿过丝孔207-4，在第一钢丝a1的前端压接固定一个金属丝结515，该金属丝结515位于丝孔207-4处，从而将第一钢丝a1的前端定位；同理，第二钢丝、第三钢丝分别先穿过碗形链节的两个丝孔212-2后再穿过另外两个丝孔207-4，在第二钢丝、第三钢丝的前端也压接金属丝结，金属丝结位于相应的丝孔207-4处实现第二钢丝、第三钢丝前端的定位。
102.使用本实用新型排式自然腔道手术机器人时，将动力装置3与外部的动力盒连接、配合。通过绞盘组件4旋转使第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝放线或者收线，第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝收线或放线动作配合实现柔性躯干2的全向弯曲(比如，使第二钢丝收线，第一钢丝、第三钢丝放线，则柔性躯干向第二钢丝方向弯曲)，所以通过三根钢丝就可以实现
内窥镜205空间上的位置调整。当在三根钢丝的控制下柔性躯干弯曲到期望状态时，驱动中间链节推动块512向前移动，同时对第四钢丝进行放线操作，实现对若干个碗形链节212已完成路径的固定，最终使柔性躯干绷紧、不松垮、稳定。
103.躯干支撑架6固定安装在基座的最前端，柔性躯干的中部穿过躯干支撑架6的圆形通孔，该圆形通孔对柔性躯干起支撑作用。
104.当需要使内窥镜205向前移动，驱动碗形链节推动块511向前移动，碗形链节推动块511的推动板511-2向前推动柔性躯干中最后面的碗形链节212，最后面的碗形链节212向前推动紧挨着的碗形链节，以此类推，后面碗形链节推动前面的碗形链节进行力传递，从而柔性躯干中最前面的碗形链节212向前推动内窥镜安装筒207，同时对第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝进行放线操作，最终使柔性躯干整体向前移动，实现内窥镜安装筒207中的内窥镜205向前移动，实现内窥镜205到达指定位置，此时驱动中间链节推动块512向前移动(同时对第四钢丝进行放线操作)，中间链节推动块512的推动板512-2向前推动柔性躯干中最后面的具有球面端部的圆柱体形链节213，最后面的具有球面端部的圆柱体形链节213向前推动紧挨着的具有球面端部的圆柱体形链节，以此类推，后面的具有球面端部的圆柱体形链节推动前面的具有球面端部的圆柱体形链节进行力传递，从而柔性躯干中最前面的具有球面端部的圆柱体形链节顶压最前面碗形链节，此时就实现了柔性躯干稳定、绷紧、不松垮。接下来，当需要使柔性躯干整体后退，驱动碗形链节推动块511、中间链节推动块512同步向后移动的同时对第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝、第四钢丝进行收线操作，这样就实现了柔性躯干带着内窥镜向后移动。需要说明的是，使柔性躯干整体后退的另一种方式是先驱动中间链节推动块512向后移动的同时对第四钢丝进行收线操作，然后再驱动碗形链节推动块511向后移动的同时对第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝进行收线操作。
105.参考图27，碗形链节212的侧面缺口212-3的角度α的范围通常可以是：20
°
＜α＜50
°
，α的最佳角度值30
°
，30
°
情况下具有球面端部的圆柱体形链节213的导向效果最好，球面端部的圆柱体形链节213移动顺畅。
106.在内窥镜安装筒207的前端安装三个器械通道206，手术过程中，可以将手术器械穿过该器械通道206，器械通道206支撑手术器械。
107.需要说明的是，为了保证具有球面端部的圆柱体形链节213在碗形链节212移动更加顺畅，不发生卡滞，如图24、25、27、29所示，在碗形链节的侧面缺口212-3的后侧设置两个后斜面212-3-1，侧面缺口212-3的前侧设置两个前斜面212-3-2。当具有球面端部的圆柱体形链节213在若干个侧面缺口212-3形成的通道中向前移动时，偶尔可能发生定位凸起部213-2不正对侧面缺口212-3(在径向方向上产生偏差)，此时定位凸起部213-2能够沿着后斜面212-3-1滑入侧面缺口212-3中，也就是定位凸起部213-2滑入通道中。同理，当具有球面端部的圆柱体形链节213在若干个侧面缺口212-3形成的通道中向后移动时，偶尔可能发生定位凸起部213-2不正对侧面缺口212-3(在径向方向上产生偏差)，此时定位凸起部213-2能够沿着前斜面212-3-2滑入侧面缺口212-3中，也就是定位凸起部213-2滑入通道中。可见，设置斜面提高了产品的可靠性。
108.内窥镜、柔性躯干经人体的自然腔道到达病灶。手术过程中，内窥镜205采集的图像信号通过无线传输技术发送给计算机。内窥镜205是现有技术中胶囊式内窥镜，其自带无线传输模块。
109.需要说明的是，关于第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝的前端的固定方式，可以不采用图56所示的穿过内窥镜安装筒207的丝孔207-4后压接金属丝结的结构，而是第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝的前端穿过柔性躯干中最前面的碗形链节212的三个丝孔212-2后直接压接金属丝结，形成的三个金属丝结位于三个丝孔212-2处，也就是说第一钢丝、第二钢丝、第三钢丝的前端不穿过内窥镜安装筒207的丝孔207-4。相应地，通过胶水粘接、铆接、卡接、焊接、螺钉连接等方式将内窥镜安装筒207的后端与柔性躯干中最前面的碗形链节212连接起来。
110.基于临床手术场景，实现了通道协同的多手术器械复合操作模式，应对复杂操作要求，可以实施复杂多样的手术动作，并满足临床需求。
111.动力装置稳定性好，可靠性高。
112.本实用新型使用过程中，医生可以在操作舱里操作内窥镜通过结直肠、食管、尿道、胃、阴道等进入人体，能摆脱由于身体做手术时的疲劳，以及人为因素导致的失误，如果因超负荷手术后所产生的疲劳，可用本实用新型的暂停功能进行短暂休息(即让动力盒中的电机锁止实现暂停)，也可以避免在操作过程中由于手抖或者因他人误碰导致器械在人体内急速位移产生的刮伤。
113.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，采用其它形式的零件构型、驱动装置以及连接方式不经创造性的设计与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种链节，其特征在于，包括碗形链节和具有球面端部的圆柱体形链节，所述碗形链节设有底部圆形开口和侧面缺口，所述侧面缺口与底部圆形开口连通，所述碗形链节设有三个沿圆周方向均布的丝孔；所述具有球面端部的圆柱体形链节设有圆柱本体、定位凸起部，所述圆柱本体设有中心丝孔，圆柱本体的前端为球面端部，圆柱本体的后端设有球面形凹槽；所述具有球面端部的圆柱体形链节放置在碗形链节中，圆柱体形链节的定位凸起部位于碗形链节的侧面缺口中。2.根据权利要求1所述的链节，其特征在于，所述碗形链节的侧面缺口的角度α是：20
°
＜α＜50
°
。3.根据权利要求2所述的链节，其特征在于，所述α的角度值是30
°
。4.根据权利要求1所述的链节，其特征在于，所述碗形链节的侧面缺口的后侧设有两个后斜面，所述侧面缺口的前侧设有两个前斜面。

技术总结
本实用新型涉及一种链节，其解决了现有技术的自然腔道手术机器人中柔性臂存在运动过程不稳定、不可靠，灵活性差，不能精准地调整内窥镜的位置、姿态的技术问题，其包括碗形链节和具有球面端部的圆柱体形链节，碗形链节设有底部圆形开口和侧面缺口，侧面缺口与底部圆形开口连通，碗形链节设有三个沿圆周方向均布的丝孔；具有球面端部的圆柱体形链节设有圆柱本体、定位凸起部，圆柱本体设有中心丝孔，圆柱本体的前端为球面端部，圆柱本体的后端设有球面形凹槽；具有球面端部的圆柱体形链节放置在碗形链节中，圆柱体形链节的定位凸起部位于碗形链节的侧面缺口中。链节的侧面缺口中。链节的侧面缺口中。


技术研发人员：王炳强 田志文 詹世涛
受保护的技术使用者：山东威高手术机器人有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/9/1