一种血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种血管介入手术机器人的导丝夹紧装置。


背景技术：

2.现有血管介入手术机器人中导丝的平移和旋转都需要导丝夹紧装置来辅助完成。导丝的夹紧装置从工作状态上分为夹紧状态和松开状态。现有的一些血管手术机器人系统中是将导丝的平移和旋转功能分开，导丝的平移或转动过程中只允许平移或转动其中一个机构夹紧导丝，另一个机构处于松开状态；因此系统中需要有两套导丝夹紧装置来实现导丝的自动夹紧或松开，这会导致平移以及旋转功能的实现过程包含复杂的机械结构。还有一些血管手术机器人系统中将导丝平移和转动功能集成到一个装置中，导丝运动过程中一直处于夹紧状态，取放导丝时处于松开状态，当采用自动控制夹紧装置时也必然需要复杂的机械结构来实现。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的问题，本技术提出了一种血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，该装置中不需要电机、气缸等驱动部件，同时不需要复杂的传动部件，具有结构简单，成本低，控制简单的特点。
4.为了实现上述目的，本技术提出了一种血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，包括固定夹紧块(1)以及连接在所述固定夹紧块(1)上的活动夹紧块(2)，在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)之间设有用于夹持导丝的夹持部件；所述活动夹紧块(2)能够在夹紧位置以及松开位置之间切换，所述活动夹紧块(2)受力一直有向夹紧位置移动的趋势，当所述活动夹紧块(2)处于夹紧位置时，在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)的作用下，所述夹持部件夹紧导丝；记忆合金丝(5)的两端分别固定在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)上，当所述记忆合金丝(5)通电后产生变形，能够使所述活动夹紧块(2)移动至松开位置，使所述夹持部件松开导丝。
5.在一些实施例中，在所述固定夹紧块(1)上设有轨迹槽(9)，所述轨迹槽(9)形成一个闭环的轨迹，拉杆(8)的一端与所述活动夹紧块(2)相连接，其另一端处在所述轨迹槽(9)内，当所述活动夹紧块(2)移动时，所述拉杆(8)能沿着所述轨迹槽(9)的轨迹移动，在所述固定夹紧块(1)上设有平板弹簧(10)，所述平板弹簧(10)的压力始终作用在所述拉杆(8)上，使所述拉杆(8)与所述轨迹槽(9)的槽底面保持接触。
6.在一些实施例中，所述轨迹槽(9)中包含一个v形的轨迹，所述v形轨迹靠近所述活动夹紧块(2)，且该v形轨迹的开口朝向所述活动夹紧块(2)，当所述拉杆(8)沿着所述轨迹槽(9)移动时，所述v形轨迹的设置能够阻止所述拉杆(8)连续向夹紧位置的方向移动。
7.在一些实施例中，在所述轨迹槽(9)中包括多个轨迹段，相邻两个轨迹段的连接处形成转折，沿着所述轨迹槽(9)的深度方向，相邻两个轨迹段中，前一个轨迹段的末端与后
一个轨迹段的首端具有高度差，且前一个轨迹段的末端高于后一个轨迹段的首端，同一个轨迹段的首端与末端高度不同。
8.在一些实施例中，所述活动夹紧块(2)的下端与所述固定夹紧块(1)铰接；或者，所述活动夹紧块(2)与所述固定夹紧块(1)滑动连接；或者，所述活动夹紧块(2)为柔性结构，其下端固定在所述固定夹紧块(1)上。
9.在一些实施例中，在所述活动夹紧块(2)以及固定夹紧块(1)上均设有固定柱(14)，夹紧弹簧的两端分别连接在所述活动夹紧块(2)以及固定夹紧块(1)上的固定柱(14)上，通过所述夹紧弹簧使所述活动夹紧块(2)一直有向夹紧位置移动的趋势。
10.在一些实施例中，所述记忆合金丝(5)的两端分别设有固定环(19)，通过两个固定环(19)将所述记忆合金丝(5)的两端分别固定在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)上；在所述固定夹紧块(1)上还设有具有定滑轮作用的绕线柱(6)，以实现所述记忆合金丝(5)的换向。
11.在一些实施例中，在所述固定夹紧块(1)上设有螺孔(15)，所述螺孔(15)配合丝杆使用，二者构成导丝平动螺纹副，通过丝杆的旋转，能够使所述固定夹紧块(1)平动。
12.在一些实施例中，在所述固定夹紧块(1)上还设有用于为所述记忆合金丝(5)供电的供电部(7)，所述供电部(7)包括固定在所述固定夹紧块(1)上的导电柱(21)，所述导电柱(21)用于为固定在所述活动夹紧块(2)上的记忆合金丝(5)导向以及供电，所述导电柱(21)经第一导线(201)与第一滑动导电弹片(1301)电连接，固定在所述固定夹紧块(1)上的记忆合金丝(5)经第二导线(202)与第二滑动导电弹片(1302)电连接，所述第一滑动导电弹片(1301)和第二滑动导电弹片(1302)设置在所述固定夹紧块(1)上用于与供电装置电连接，以实现在所述固定夹紧块(1)平移的过程中始终能为所述记忆合金丝(5)供电。
13.在一些实施例中，所述血管介入手术机器人的导丝夹紧装置还包括夹紧状态检测机构(11)，用于检测所述活动夹紧块(2)是否移动至夹紧位置，所述夹紧状态检测机构(11)包括间隔的固定在所述固定夹紧块(1)上的第一电极触点(2301)和第二电极触点(2302)，所述第一电极触点(2301)经第三导线(203)与第三滑动导电弹片(1303)电连接，所述第二电极触点(2302)经第四导线(204)与第四滑动导电弹片(1304)电连接，所述第三滑动导电弹片(1303)和第四滑动导电弹片(1304)设置在所述固定夹紧块(1)上用于与夹紧状态检测电路电连接，在所述活动夹紧块(2)上设有第一导电件(2401)，当所述活动夹紧块(2)移动至夹紧位置时，所述第一导电件(2401)的两端分别与所述第一电极触点(2301)和第二电极触点(2302)接触，使所述第一电极触点(2301)和第二电极触点(2302)电连接。
14.在一些实施例中，所述固定夹紧块(1)呈圆形或部分圆形，沿着周向，在所述固定夹紧块(1)的外表面上设有齿结构；所述固定夹紧块(1)设置在底座(17)上，在所述底座(17)上还设有旋转驱动花键齿轮(18)，所述旋转驱动花键齿轮(18)与所述固定夹紧块(1)上的齿结构啮合，通过驱动外设的花键轴能够带动所述旋转驱动花键齿轮(18)转动，使所述固定夹紧块(1)转动，实现导丝的旋转功能；在所述底座(17)上设有螺孔(15)，所述螺孔(15)配合丝杆使用，二者构成导丝平动螺纹副，通过丝杆的旋转，能够实现所述固定夹紧块(1)平动。
15.在一些实施例中，为所述记忆合金丝(5)供电的供电部(7)设置在所述固定夹紧块(1)以及所述底座(17)上，所述供电部(7)包括固定在所述固定夹紧块(1)上的导电柱(21)，
所述导电柱(21)用于为固定在所述活动夹紧块(2)上的记忆合金丝(5)导向以及供电，所述导电柱(21)经第五导线(205)与第一弧形导电丝(2201)电连接，所述第一弧形导电丝(2201)设置在所述固定夹紧块(1)上，当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第一弧形导电丝(2201)始终与设置在所述底座(17)上的第五滑动导电弹片(1305)电连接，所述第五滑动导电弹片(1305)经第九导线与设置在底座(17)上的第九滑动导电弹片电连接；固定在所述固定夹紧块1上的记忆合金丝(5)经第六导线(206)与第二弧形导电丝(2202)电连接，所述第二弧形导电丝(2202)设置在所述固定夹紧块(1)上，当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第二弧形导电丝(2202)始终与设置在所述底座(17)上的第六滑动导电弹片(1306)电连接，所述第六滑动导电弹片(1306)经第十导线与设置在底座(17)上的第十滑动导电弹片电连接；所述第九滑动导电弹片和第十滑动导电弹片用于与供电装置电连接，以实现在所述固定夹紧块(1)平移以及旋转的过程中始终能为所述记忆合金丝(5)供电。
16.在一些实施例中，所述血管介入手术机器人的导丝夹紧装置还包括夹紧状态检测机构(11)，用于检测所述活动夹紧块(2)是否移动至夹紧位置，所述夹紧状态检测机构(11)包括分别设置在所述固定夹紧块(1)上的第三弧形导电丝(2203)以及第四弧形导电丝(2204)，当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第三弧形导电丝(2203)始终与设置在所述底座(17)上的第七滑动导电弹片(1307)电连接，所述第七滑动导电弹片(1307)经第十一导线与设置在底座(17)上的第十一滑动导电弹片电连接；当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第四弧形导电丝(2204)始终与设置在所述底座(17)上的第八滑动导电弹片(1308)电连接，所述第八滑动导电弹片(1308)经第十二导线与设置在底座(17)上的第十二滑动导电弹片电连接；所述第十一滑动导电弹片和第十二滑动导电弹片用于与夹紧状态检测电路电连接；所述第三弧形导电丝(2203)还经第七导线(207)与第三电极触点(2303)电连接，所述第四弧形导电丝(2204)还经第八导线(208)与第四电极触点(2304)电连接，在所述活动夹紧块(2)上设有第二导电件(2402)，当所述活动夹紧块(2)移动至夹紧位置时，所述第二导电件(2402)的两端分别与所述第三电极触点(2303)和第四电极触点(2304)接触，使所述第三电极触点(2303)和第二电极触点(2304)电连接。
17.本技术的该方案的有益效果在于上述血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，利用记忆合金丝的通电变形特性，只需控制记忆合金丝短时通断电，通过拉杆以及轨迹槽结构的作用，便能实现装置在夹紧导丝和松开导丝两种状态之间切换并保持的功能；记忆合金丝能提供稳定的直线驱动能力，相对于使用气缸或电机实现的方式，具有结构简单、成本低、控制简单的优点，同时不需要复杂的传动部件。
附图说明
18.图1示出了实施例1中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的结构示意图，其中(a)为后视结构示意图，(b)为主视结构示意图。
19.图2示出了实施例1中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的爆炸结构示意图。
20.图3示出了实施例1中固定夹紧块以及活动夹紧块的立体结构示意图，其中(a)为一个角度，(b)为另一个角度。
21.图4示出了实施例1中固定夹紧块以及活动夹紧块的结构示意图，其中(a)为主视结构示意图，(b)为后视结构示意图。
22.图5示出了轨迹槽的结构示意图，其中(a)中示出了夹紧状态以及松开状态拉杆所处的位置，(b)中示出了轨迹槽各个轨迹段的高度差，(c)示出了拉杆在轨迹槽中移动的路线。
23.图6示出了实施例2中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的局部结构示意图，其中(a)为后视结构示意图，(b)为主视结构示意图。
24.图7示出了实施例2中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的局部结构爆炸示意图。
25.图8示出了实施例2中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的结构示意图。
26.图9示出了实施例2中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置在旋转状态下的局部结构示意图。
27.图10示出了实施例3中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的结构示意图，其中(a)为主视结构示意图，(b)为隐藏一个固定板后的结构示意图。
28.图11示出了实施例4中血管介入手术机器人的导丝夹紧装置的结构示意图，其中(a)为主视结构示意图，(b)为固定夹紧块以及活动夹紧块的立体结构示意图。
29.图12(a)示出了记忆合金丝的结构示意图，(b)示出了一些实施例中记忆合金丝供电部的结构示意图，(c)示出了另一些实施例中记忆合金丝供电部的结构示意图。
30.图13(a)示出了一些实施例中夹紧状态检测机构的结构示意图，(b)示出了另一些实施例中夹紧状态检测机构的结构示意图。
31.附图标记：1-固定夹紧块，2-活动夹紧块，3-第一夹紧弹簧，4-第二夹紧弹簧，5-记忆合金丝，6-绕线柱，7-供电部，8-拉杆，9-轨迹槽，10-平板弹簧，11-夹紧状态检测机构，12-夹紧垫，13-滑动导电弹片，14-固定柱，15-螺孔，16-滑动导向孔，17-底座，18-旋转驱动花键齿轮，19-固定环，201-第一导线，202-第二导线，203-第三导线，204-第四导线，205-第五导线，206-第六导线，207-第七导线，208-第八导线，21-导电柱，2201-第一弧形导电丝，2202-第二弧形导电丝，2203-第三弧形导电丝，2204-第四弧形导电丝，2301-第一电极触点，2302-第二电极触点，2303-第三电极触点，2304-第四电极触点，2401-第一导电件，2402-第二导电件，25-滑槽，26-压簧，27-固定板，1301-第一滑动导电弹片，1302-第二滑动导电弹片，1303-第三滑动导电弹片，1304-第四滑动导电弹片，1305-第五滑动导电弹片，1306-第六滑动导电弹片，1307-第七滑动导电弹片，1308-第八滑动导电弹片。
具体实施方式
32.为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
33.在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序，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技术和简化描述，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技术的限制。
36.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
37.本技术所涉及的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置包括固定夹紧块1以及连接在所述固定夹紧块1上的活动夹紧块2，在所述固定夹紧块1以及活动夹紧块2之间设有用于夹持导丝的夹持部件，具体的，所述夹持部件采用软性材质制成的夹紧垫12，其与导丝直接接触以增加摩擦力，所述夹持部件的结构形式可参考现有技术，非本实施例的保护重点，在此不再赘述。
38.所述活动夹紧块2能够在夹紧位置以及松开位置之间切换，所述活动夹紧块2受力一直有向夹紧位置移动的趋势，当所述活动夹紧块2处于夹紧位置时，在所述固定夹紧块1以及活动夹紧块2的作用下，所述夹持部件夹紧导丝；记忆合金丝5的两端分别固定在所述固定夹紧块1以及活动夹紧块2上，当所述记忆合金丝5通电后产生变形，能够使所述活动夹紧块2移动至松开位置，使所述夹持部件松开导丝。本技术中所述记忆合金丝5的变形量可以通过改变电流大小、通电时间、有效长度、直径等方式实现。
39.由于所述记忆合金丝5不能长时间通电，因此不能提供保持力，为了解决这一问题，在所述固定夹紧块1上设有轨迹槽9(例如凸轮槽)，所述轨迹槽9形成一个闭环的轨迹，具备抗拉和抗压刚度的拉杆8的一端与所述活动夹紧块2相连接(活动连接)，其另一端处在所述轨迹槽9内，当所述活动夹紧块2移动时，所述拉杆8能沿着所述轨迹槽9的轨迹移动，为了防止所述拉杆8从所述轨迹槽9脱离，在所述固定夹紧块1上设有平板弹簧10，所述平板弹簧10的压力始终作用在所述拉杆8上，使所述拉杆8与所述轨迹槽9的槽底面保持接触。通过上述结构设计，只需控制所述记忆合金丝5短时通断电，就能实现所述活动夹紧块2在夹紧位置与松开位置间切换并保持的功能。
40.具体的，所述轨迹槽9中包含一个v形的轨迹，所述v形轨迹靠近所述活动夹紧块2，且该v形轨迹的开口朝向所述活动夹紧块2，当所述拉杆8沿着所述轨迹槽9移动时，所述v形轨迹的设置能够阻止所述拉杆8连续向左(夹紧位置的方向)移动，如图2所示。
41.为了使所述拉杆8沿着所述轨迹槽9的轨迹移动，在所述轨迹槽9中包括多个轨迹段，相邻两个轨迹段的连接处形成转折，沿着所述轨迹槽9的深度方向，相邻两个轨迹段中，前一个轨迹段的末端与后一个轨迹段的首端具有高度差，且前一个轨迹段的末端高于后一个轨迹段的首端，同一个轨迹段的首端与末端高度不同，如图5(b)所示，具体的，可以包括四个轨迹段，第一轨迹段a的末端高度高于其首端高度，第一轨迹段a的末端与第二轨迹段b
的首端的高度差是d1，第二轨迹段b的末端与第三轨迹段c的首端的高度差是d2，第三轨迹段c的末端与第四轨迹段d的首端的高度差是d3，第四轨迹段d的末端与第一轨迹段a的首端的高度差是d4，且第二轨迹段b与第三轨迹段c形成v形轨迹，第二轨迹段b、第三轨迹段c以及第四轨迹段d的首端高度均高于末端高度，通过上述结构的设置，再配合所述平板弹簧10，能够使所述拉杆8只能沿着所述轨迹槽9的轨迹移动。
42.如图5(a)所示，a点表示导丝处于夹紧状态时，所述拉杆8所处的位置，b点表示导丝处于松开状态时，所述拉杆8所处的位置。具体的，初始状态为导丝处于夹紧状态，当需要松开导丝时，给所述记忆合金丝5进行第一次通电，使所述记忆合金丝5变形带动所述活动夹紧块2向右移动，如图5(c)所示，此时所述活动夹紧块2带动所述拉杆8沿着第一轨迹段a移动，直至移动至第一轨迹段a的末端，由于第一轨迹段a的末端与第二轨迹段b的首端具有高度差d1，所以所述拉杆8会过渡到所述第二轨迹段b的首端，此时已经松开所述导丝；当所述记忆合金丝5第一次通电结束时，所述记忆合金丝5复位，此时所述活动夹紧块2受力(例如夹紧弹簧给的力)向左移动，所述活动夹紧块2带动所述拉杆8沿着第二轨迹段b移动，直至移动到v形轨迹的底部，也就是第三轨迹段c的首端，通过所述v形轨迹的底部能够阻止所述活动夹紧块2继续左移，从而使所述活动夹紧块2保持在松开位置，使得导丝处于松开状态；之后继续为所述记忆合金丝5进行第二次通电，使所述记忆合金丝5变形带动所述活动夹紧块2向右移动，所述活动夹紧块2带动所述拉杆8沿着第三轨迹段c移动，直至移动至第三轨迹段c的末端，由于第三轨迹段c的末端与第四轨迹段d的首端具有高度差，所以所述拉杆8会过渡到所述第四轨迹段d的首端；当所述记忆合金丝5第二次通电结束时，所述记忆合金丝5复位，此时所述活动夹紧块2受力(例如夹紧弹簧给的力)向左移动，所述活动夹紧块2带动所述拉杆8沿着第四轨迹段d移动，直至移动至第四轨迹段d的末端，由于第四轨迹段d的末端与第一轨迹段a的首端具有高度差，所以所述拉杆8会过渡到所述第一轨迹段a的首端，也就是a点，此时所述活动夹紧块2保持在夹紧位置，使得导丝处于夹紧状态；之后当所述记忆合金丝5再次通电时则进入下一个循环过程。
43.实施例1
44.如图1～5所示，在本实施例中，所述活动夹紧块2为柔性结构，其下端固定在所述固定夹紧块1上，控制所述活动夹紧块2与固定夹紧块1之间的间隙能够实现导丝的夹紧或松开。
45.为了实现导丝的平移，在所述固定夹紧块1上设有螺孔15，该螺孔15具备t型螺母或滚珠丝杆螺母的特征，所述螺孔15配合丝杆使用，二者构成导丝平动螺纹副，通过丝杆的旋转，能够使所述固定夹紧块1平动。为了使所述固定夹紧块1平稳的移动，在所述固定夹紧块1上还设有滑动导向孔16，其配合导向柱使用，二者构成导丝平动滑动副，用于在所述固定夹紧块1平动的过程中起导向作用。
46.在所述活动夹紧块2以及固定夹紧块1上均设有固定柱14，夹紧弹簧的两端分别连接在所述活动夹紧块2以及固定夹紧块1上的固定柱14上，通过所述夹紧弹簧使所述活动夹紧块2一直有向夹紧位置移动的趋势。具体的，为了使所述活动夹紧块2受力均匀、平稳的移动，在所述固定夹紧块1的前、后表面上均设有固定柱14，在所述活动夹紧块2的前、后表面上也均设有固定柱14，第一夹紧弹簧3的两端分别连接在处于所述活动夹紧块2以及固定夹紧块1前表面的两个固定柱14上，第二夹紧弹簧4的两端分别连接在处于所述活动夹紧块2
以及固定夹紧块1后表面的两个固定柱14上。当所述记忆合金丝5通电后，变形产生的力与所述夹紧弹簧的力方向相反，且所述记忆合金丝5变形产生的力大于所述夹紧弹簧的力，以便能够使所述活动夹紧块2移动至松开位置。
47.如图12(a)所示，所述记忆合金丝5的两端分别设有固定环19，通过两个固定环19将所述记忆合金丝5的两端分别固定在所述固定夹紧块1以及活动夹紧块2上。在所述固定夹紧块1上还设有具有定滑轮作用的绕线柱6，以实现所述记忆合金丝5的换向。
48.在所述固定夹紧块1上还设有用于为所述记忆合金丝5供电的供电部7，在本实施例中，如图12(b)所示，所述供电部7包括固定在所述固定夹紧块1上的导电柱21，所述导电柱21用于为固定在所述活动夹紧块2上的记忆合金丝5导向以及供电，所述导电柱21经第一导线201与第一滑动导电弹片1301电连接，固定在所述固定夹紧块1上的记忆合金丝5经第二导线202与第二滑动导电弹片1302电连接，所述第一滑动导电弹片1301和第二滑动导电弹片1302设置在所述固定夹紧块1上用于与供电装置电连接，以实现在所述固定夹紧块1平移的过程中始终能为所述记忆合金丝5供电。
49.本技术所涉及的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置还包括夹紧状态检测机构11，用于检测所述活动夹紧块2是否移动至夹紧位置。具体的，如图13(a)所示，所述夹紧状态检测机构11包括间隔的固定在所述固定夹紧块1上的第一电极触点2301和第二电极触点2302，所述第一电极触点2301经第三导线203与第三滑动导电弹片1303电连接，所述第二电极触点2302经第四导线204与第四滑动导电弹片1304电连接，所述第三滑动导电弹片1303和第四滑动导电弹片1304设置在所述固定夹紧块1上用于与夹紧状态检测电路电连接，在所述活动夹紧块2上设有第一导电件2401，当所述活动夹紧块2移动至夹紧位置时，所述第一导电件2401的两端分别与所述第一电极触点2301和第二电极触点2302接触，使所述第一电极触点2301和第二电极触点2302电连接。
50.实施例2
51.本实施例的结构与实施例1的结构基本相同，仅部分结构不同，本实施例不再对其他与实施例1相同的结构进行赘述。
52.如图6～9所示，在本实施例中，所述固定夹紧块1采用齿轮夹紧块，也就是所述固定夹紧块1呈圆形或部分圆形，沿着周向，在所述固定夹紧块1的外表面上设有齿结构。所述固定夹紧块1设置在底座17上，在所述底座17上还设有旋转驱动花键齿轮18，所述旋转驱动花键齿轮18与所述固定夹紧块1上的齿结构啮合，通过驱动外设的花键轴能够带动所述旋转驱动花键齿轮18转动，进而使所述固定夹紧块1转动，实现导丝的旋转功能。具体的，底座17、旋转驱动花键齿轮18、以及固定夹紧块1的齿结构之间的结构形式可参考现有技术，非本实施例的保护重点，在此不再赘述。
53.在本实施例中，所述螺孔15设置在所述底座17上，所述螺孔15配合丝杆使用，二者构成导丝平动螺纹副，通过丝杆的旋转，能够实现所述固定夹紧块1平动。
54.在本实施例中，如图12(c)所示，为了适配所述固定夹紧块1的形状，所述供电部7设置在所述固定夹紧块1以及所述底座17上，具体的，所述供电部7包括固定在所述固定夹紧块1上的导电柱21，所述导电柱21用于为固定在所述活动夹紧块2上的记忆合金丝5导向以及供电，所述导电柱21经第五导线205与第一弧形导电丝2201电连接，所述第一弧形导电丝2201设置在所述固定夹紧块1上，当所述固定夹紧块1在旋转的过程中，所述第一弧形导
电丝2201始终与设置在所述底座17上的第五滑动导电弹片1305电连接，所述第五滑动导电弹片1305经第九导线与设置在底座17上的第九滑动导电弹片电连接；固定在所述固定夹紧块1上的记忆合金丝5经第六导线206与第二弧形导电丝2202电连接，所述第二弧形导电丝2202设置在所述固定夹紧块1上，当所述固定夹紧块1在旋转的过程中，所述第二弧形导电丝2202始终与设置在所述底座17上的第六滑动导电弹片1306电连接，所述第六滑动导电弹片1306经第十导线与设置在底座17上的第十滑动导电弹片电连接；所述第九滑动导电弹片和第十滑动导电弹片(如图8所示，处于所述底座17的底部)用于与供电装置电连接，以实现在所述固定夹紧块1平移以及旋转的过程中始终能为所述记忆合金丝5供电。
55.在本实施例中，如图13(b)所示，所述夹紧状态检测机构11包括分别设置在所述固定夹紧块1上的第三弧形导电丝2203以及第四弧形导电丝2204，当所述固定夹紧块1在旋转的过程中，所述第三弧形导电丝2203始终与设置在所述底座17上的第七滑动导电弹片1307电连接，所述第七滑动导电弹片1307经第十一导线与设置在底座17上的第十一滑动导电弹片电连接；当所述固定夹紧块1在旋转的过程中，所述第四弧形导电丝2204始终与设置在所述底座17上的第八滑动导电弹片1308电连接，所述第八滑动导电弹片1308经第十二导线与设置在底座17上的第十二滑动导电弹片电连接；所述第十一滑动导电弹片和第十二滑动导电弹片(如图8所示，处于所述底座17的底部)用于与夹紧状态检测电路电连接。所述第三弧形导电丝2203还经第七导线207与第三电极触点2303电连接，所述第四弧形导电丝2204还经第八导线208与第四电极触点2304电连接，在所述活动夹紧块2上设有第二导电件2402，当所述活动夹紧块2移动至夹紧位置时，所述第二导电件2402的两端分别与所述第三电极触点2303和第四电极触点2304接触，使所述第三电极触点2303和第二电极触点2304电连接。
56.实施例3
57.本实施例的结构与实施例1的结构基本相同，仅部分结构不同，本实施例不再对其他与实施例1相同的结构进行赘述。
58.在本实施例中，如图10所示，所述活动夹紧块2与所述固定夹紧块1滑动连接，具体的，在所述固定夹紧块1上相对的设有两个固定板27，每个固定板27上开设有滑槽25，例如，在每个固定板27上沿着上下方向间隔的设有两个滑槽25，以使活动夹紧块2能够更加平稳的移动；所述活动夹紧块2上设有与所述滑槽25配合使用的滑块，在所述活动夹紧块2与所述固定夹紧块1之间设有压簧26(可以设置两个)，通过所述压簧26使所述活动夹紧块2一直有向夹紧位置移动的趋势。
59.实施例4
60.本实施例的结构与实施例1的结构基本相同，仅部分结构不同，本实施例不再对其他与实施例1相同的结构进行赘述。
61.在本实施例中，如图11所示，所述活动夹紧块2的下端与所述固定夹紧块1铰接。
62.本技术所涉及的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，利用记忆合金丝的通电变形特性，只需控制记忆合金丝短时通断电，通过拉杆以及轨迹槽结构的作用，便能实现装置在夹紧导丝和松开导丝两种状态之间切换并保持的功能；记忆合金丝能提供稳定的直线驱动能力，相对于使用气缸或电机实现的方式，具有结构简单、成本低、控制简单的优点，同时不需要复杂的传动部件。
63.以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：包括固定夹紧块(1)以及连接在所述固定夹紧块(1)上的活动夹紧块(2)，在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)之间设有用于夹持导丝的夹持部件；所述活动夹紧块(2)能够在夹紧位置以及松开位置之间切换，所述活动夹紧块(2)受力一直有向夹紧位置移动的趋势，当所述活动夹紧块(2)处于夹紧位置时，在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)的作用下，所述夹持部件夹紧导丝；记忆合金丝(5)的两端分别固定在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)上，当所述记忆合金丝(5)通电后产生变形，能够使所述活动夹紧块(2)移动至松开位置，使所述夹持部件松开导丝。2.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：在所述固定夹紧块(1)上设有轨迹槽(9)，所述轨迹槽(9)形成一个闭环的轨迹，拉杆(8)的一端与所述活动夹紧块(2)相连接，其另一端处在所述轨迹槽(9)内，当所述活动夹紧块(2)移动时，所述拉杆(8)能沿着所述轨迹槽(9)的轨迹移动，在所述固定夹紧块(1)上设有平板弹簧(10)，所述平板弹簧(10)的压力始终作用在所述拉杆(8)上，使所述拉杆(8)与所述轨迹槽(9)的槽底面保持接触。3.根据权利要求2所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：所述轨迹槽(9)中包含一个v形的轨迹，所述v形轨迹靠近所述活动夹紧块(2)，且该v形轨迹的开口朝向所述活动夹紧块(2)，当所述拉杆(8)沿着所述轨迹槽(9)移动时，所述v形轨迹的设置能够阻止所述拉杆(8)连续向夹紧位置的方向移动。4.根据权利要求3所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：在所述轨迹槽(9)中包括多个轨迹段，相邻两个轨迹段的连接处形成转折，沿着所述轨迹槽(9)的深度方向，相邻两个轨迹段中，前一个轨迹段的末端与后一个轨迹段的首端具有高度差，且前一个轨迹段的末端高于后一个轨迹段的首端，同一个轨迹段的首端与末端高度不同。5.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：所述活动夹紧块(2)的下端与所述固定夹紧块(1)铰接；或者，所述活动夹紧块(2)与所述固定夹紧块(1)滑动连接；或者，所述活动夹紧块(2)为柔性结构，其下端固定在所述固定夹紧块(1)上。6.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：在所述活动夹紧块(2)以及固定夹紧块(1)上均设有固定柱(14)，夹紧弹簧的两端分别连接在所述活动夹紧块(2)以及固定夹紧块(1)上的固定柱(14)上，通过所述夹紧弹簧使所述活动夹紧块(2)一直有向夹紧位置移动的趋势。7.根据权利要求1所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：所述记忆合金丝(5)的两端分别设有固定环(19)，通过两个固定环(19)将所述记忆合金丝(5)的两端分别固定在所述固定夹紧块(1)以及活动夹紧块(2)上；在所述固定夹紧块(1)上还设有具有定滑轮作用的绕线柱(6)，以实现所述记忆合金丝(5)的换向。8.根据权利要求1～7中任意一项所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：在所述固定夹紧块(1)上设有螺孔(15)，所述螺孔(15)配合丝杆使用，二者构成导丝平动螺纹副，通过丝杆的旋转，能够使所述固定夹紧块(1)平动。9.根据权利要求8所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：在所述固定夹紧块(1)上还设有用于为所述记忆合金丝(5)供电的供电部(7)，所述供电部(7)包括固定在所述固定夹紧块(1)上的导电柱(21)，所述导电柱(21)用于为固定在所述活动夹紧块
(2)上的记忆合金丝(5)导向以及供电，所述导电柱(21)经第一导线(201)与第一滑动导电弹片(1301)电连接，固定在所述固定夹紧块(1)上的记忆合金丝(5)经第二导线(202)与第二滑动导电弹片(1302)电连接，所述第一滑动导电弹片(1301)和第二滑动导电弹片(1302)设置在所述固定夹紧块(1)上用于与供电装置电连接，以实现在所述固定夹紧块(1)平移的过程中始终能为所述记忆合金丝(5)供电。10.根据权利要求8所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：所述血管介入手术机器人的导丝夹紧装置还包括夹紧状态检测机构(11)，用于检测所述活动夹紧块(2)是否移动至夹紧位置，所述夹紧状态检测机构(11)包括间隔的固定在所述固定夹紧块(1)上的第一电极触点(2301)和第二电极触点(2302)，所述第一电极触点(2301)经第三导线(203)与第三滑动导电弹片(1303)电连接，所述第二电极触点(2302)经第四导线(204)与第四滑动导电弹片(1304)电连接，所述第三滑动导电弹片(1303)和第四滑动导电弹片(1304)设置在所述固定夹紧块(1)上用于与夹紧状态检测电路电连接，在所述活动夹紧块(2)上设有第一导电件(2401)，当所述活动夹紧块(2)移动至夹紧位置时，所述第一导电件(2401)的两端分别与所述第一电极触点(2301)和第二电极触点(2302)接触，使所述第一电极触点(2301)和第二电极触点(2302)电连接。11.根据权利要求1～7中任意一项所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：所述固定夹紧块(1)呈圆形或部分圆形，沿着周向，在所述固定夹紧块(1)的外表面上设有齿结构；所述固定夹紧块(1)设置在底座(17)上，在所述底座(17)上还设有旋转驱动花键齿轮(18)，所述旋转驱动花键齿轮(18)与所述固定夹紧块(1)上的齿结构啮合，通过驱动外设的花键轴能够带动所述旋转驱动花键齿轮(18)转动，使所述固定夹紧块(1)转动，实现导丝的旋转功能；在所述底座(17)上设有螺孔(15)，所述螺孔(15)配合丝杆使用，二者构成导丝平动螺纹副，通过丝杆的旋转，能够实现所述固定夹紧块(1)平动。12.根据权利要求11所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：为所述记忆合金丝(5)供电的供电部(7)设置在所述固定夹紧块(1)以及所述底座(17)上，所述供电部(7)包括固定在所述固定夹紧块(1)上的导电柱(21)，所述导电柱(21)用于为固定在所述活动夹紧块(2)上的记忆合金丝(5)导向以及供电，所述导电柱(21)经第五导线(205)与第一弧形导电丝(2201)电连接，所述第一弧形导电丝(2201)设置在所述固定夹紧块(1)上，当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第一弧形导电丝(2201)始终与设置在所述底座(17)上的第五滑动导电弹片(1305)电连接，所述第五滑动导电弹片(1305)经第九导线与设置在底座(17)上的第九滑动导电弹片电连接；固定在所述固定夹紧块1上的记忆合金丝(5)经第六导线(206)与第二弧形导电丝(2202)电连接，所述第二弧形导电丝(2202)设置在所述固定夹紧块(1)上，当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第二弧形导电丝(2202)始终与设置在所述底座(17)上的第六滑动导电弹片(1306)电连接，所述第六滑动导电弹片(1306)经第十导线与设置在底座(17)上的第十滑动导电弹片电连接；所述第九滑动导电弹片和第十滑动导电弹片用于与供电装置电连接，以实现在所述固定夹紧块(1)平移以及旋转的过程中始终能为所述记忆合金丝(5)供电。13.根据权利要求11所述的血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，其特征在于：所述血管介入手术机器人的导丝夹紧装置还包括夹紧状态检测机构(11)，用于检测所述活动夹紧块(2)是否移动至夹紧位置，所述夹紧状态检测机构(11)包括分别设置在所述固定夹紧块
(1)上的第三弧形导电丝(2203)以及第四弧形导电丝(2204)，当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第三弧形导电丝(2203)始终与设置在所述底座(17)上的第七滑动导电弹片(1307)电连接，所述第七滑动导电弹片(1307)经第十一导线与设置在底座(17)上的第十一滑动导电弹片电连接；当所述固定夹紧块(1)在旋转的过程中，所述第四弧形导电丝(2204)始终与设置在所述底座(17)上的第八滑动导电弹片(1308)电连接，所述第八滑动导电弹片(1308)经第十二导线与设置在底座(17)上的第十二滑动导电弹片电连接；所述第十一滑动导电弹片和第十二滑动导电弹片用于与夹紧状态检测电路电连接；所述第三弧形导电丝(2203)还经第七导线(207)与第三电极触点(2303)电连接，所述第四弧形导电丝(2204)还经第八导线(208)与第四电极触点(2304)电连接，在所述活动夹紧块(2)上设有第二导电件(2402)，当所述活动夹紧块(2)移动至夹紧位置时，所述第二导电件(2402)的两端分别与所述第三电极触点(2303)和第四电极触点(2304)接触，使所述第三电极触点(2303)和第二电极触点(2304)电连接。

技术总结
本发明提出一种血管介入手术机器人的导丝夹紧装置，包括固定夹紧块以及连接在所述固定夹紧块上的活动夹紧块，在所述固定夹紧块以及活动夹紧块之间设有用于夹持导丝的夹持部件；所述活动夹紧块能够在夹紧位置以及松开位置之间切换，所述活动夹紧块受力一直有向夹紧位置移动的趋势，当所述活动夹紧块处于夹紧位置时，在所述固定夹紧块以及活动夹紧块的作用下，所述夹持部件夹紧导丝；记忆合金丝的两端分别固定在所述固定夹紧块以及活动夹紧块上，当所述记忆合金丝通电后产生变形，能够使所述活动夹紧块移动至松开位置，使所述夹持部件松开导丝。上述导丝夹紧装置利用记忆合金丝的通电变形特性能实现装置在夹紧导丝和松开导丝两种状态之间切换。两种状态之间切换。两种状态之间切换。


技术研发人员：王炳强 李明 詹世涛 孙峰 顾俊杰
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：2023.07.25
技术公布日：2023/10/11