一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置

本发明涉及一种医疗器械，尤其是一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置。

背景技术：

1、近年来,微创介入医疗已经迅速发展成为一门备受关注的新兴医疗技术,它是介于外科和内科之间的一种新兴的治疗方法。斜尖柔性针能够克服传统刚性针只能穿刺直线路径和难以修正穿刺偏差的弊端。柔性针由于自身结构的特点，针体柔软，可以通过弯曲的路径绕开重要的血管、神经和其他敏感结构，精确到达目标。然而，在临床应用中，穿刺的角度对最终效果和路径规划的准确性至关重要，所以，需要医生在手术过程中消耗大量的时间去调整和校准穿刺机构的入针角度，这不仅消耗了大量的时间，并且无法保证穿刺精度。

2、基于上述问题，本发明需要解决的问题为设计一款可改变入针角度的柔性针穿刺装置。基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置可以实现自动调整入针角度，该装置主体不需要移动或旋转，只需要利用离合器的接合、分离和齿轮、齿条的啮合传动就可以调整入针角度，提高了准确性和操作精度，减少了医生在手术过程中调整和校准穿刺机构的时间。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明采用了一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，通过调整斜尖柔性针的针尖位姿，可以实现多种不同的穿刺角度，满足不同的手术需求。

2、本发明的技术方案为：

3、一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，其组成包括：基座、双模式驱动机构、丝杠滑台机构、电机座一、电机一、夹针器、支撑套管、针尖摆动机构、斜尖柔性针；其特征在于，基座整体呈“f”型，基座前端并排设有轴承孔一、轴承孔二，轴承孔一、轴承孔二位于同一轴线上，基座后端设有平行布置的滑轨一、滑轨二，滑轨一、滑轨二关于轴承孔中心轴线对称布置，基座左端设有凸台，位于轴承孔二的左后方；双模式驱动机构安装在基座上，针尖摆动机构安装在双模式驱动机构的前端；丝杠滑台机构通过螺栓螺母固定在双模式驱动机构上端后部，电机座一通过螺钉固定在丝杠滑台机构的支撑滑台上，电机一通过螺栓螺母固定在电机座一上，夹针器与电机一的输出轴固定连接，支撑套管与夹针器固定连接，电机一、夹针器和支撑套管的中心线位于同一轴线上，斜尖柔性针的后端安装在夹针器上，斜尖柔性针从夹针器、支撑套管、双模式驱动机构、针尖摆动机构依次穿过，电机一带动斜尖柔性针自转；丝杠滑台机构上的支撑滑台沿着滑轨移动，驱动斜尖柔性针的进给与退回。

4、作为优选，所述的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的双模式驱动机构其组成包括：滑移台、电机二、齿轮一、齿条一、电机三、电机座二、联轴器一、转轴、自锁螺母、轴承座一、套筒、齿轮二、齿轮三、离合拉杆、离合盘、滚筒、离合轴；滑移台整体呈长方体薄壁箱体，滑移台前侧壁板上设有轴承孔三，底部设有滑槽一、滑槽二；离合拉杆整体呈阶梯轴状，中心设有通孔，一端依次设有螺纹轴段、轴颈段、齿轮轴段，滑移轴段，另一端设有同轴的内齿圈一和内齿圈二；离合盘整体呈“凸”型圆环形，一端设有底盘，另一端设有外齿圈一，中心设有中心孔，底盘周向设有均匀分布的若干通孔；滚筒整体呈一端封闭的空心圆柱形，滚筒封闭端面上设有轴承孔四，且在边缘处开设凹槽；离合轴整体呈阶梯轴状，离合轴后端设有外齿圈二，前端设有球座；滑移台通过滑槽一和滑槽二分别安装在基座的滑轨一和滑轨二上，电机二通过螺栓螺母固定在滑移台左边侧壁上，电机二的输出轴与齿轮一固定连接，齿条一通过螺钉固定在凸台上，齿轮一与齿条一啮合连接，电机座二通过螺钉固定在滑移台内部右端，电机三通过螺栓螺母固定在电机座二上，转轴通过轴承安装在轴承孔三上，转轴一端通过联轴器一与电机三固定相连，另一端与齿轮三固定连接，轴承座一通过螺栓螺母固定在滑移台前端，位于丝杠滑台机构前端，轴颈段通过轴承固定在轴承座一上，齿轮轴段与齿轮二固定连接，齿轮三与齿轮二啮合连接，套筒安装在离合拉杆上，位于轴承座一上的轴承和齿轮二中间，螺纹轴段上安装有自锁螺母，滑移轴段与中心孔滑动连接，底盘通过螺钉固定在滚筒的后端，滚筒通过轴承固定于轴承孔一和轴承孔二上，离合轴通过轴承固定在轴承孔四上；电机三通过齿轮三、齿轮二啮合转动，进而带动离合拉杆旋转，电机二输出轴正转，带动齿轮一转动，齿轮一带动滑移台沿着基座的滑轨一和滑轨二向前滑动，滑移台滑动带动离合拉杆向前运动，离合拉杆中的内齿圈二和外齿圈二啮合连接，带动离合轴转动；电机二输出轴反转，带动齿轮一转动，齿轮一带动滑移台沿着基座的滑轨一和滑轨二向后滑动，滑移台滑动带动离合拉杆向后运动，离合拉杆中的内齿圈一和外齿圈一啮合连接,带动滚筒旋转。

5、作为优选，所述的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的针尖摆动机构组成包括：齿轮四、弧形座、转动筒、球头支撑套管、套管支撑架、齿条二；弧形座上设有滑轨三；转动筒上设有导向孔和转动槽；球头支撑套管一端设有柔性针套管，另一端设有球头，在球头中心位置开设扇形槽，套管支撑架前端设有转动轴；齿轮四固定在离合轴前端，弧形座通过螺钉固定到滚筒的凹槽上，球头安装在球座中，齿条二安装在滑轨三上，齿条二与弧形座滑动连接，齿轮四与齿条二啮合连接，套管支撑架通过螺钉固定在齿条二的一端，转动筒安装在套管支撑架的前端，转动槽与转动轴转动连接，柔性针套管穿过导向孔，斜尖柔性针位于柔性针套管内；离合轴旋转带动齿轮四转动，齿轮四带动齿条二在弧形座的滑轨三移动，带动套管支撑架移动，带动柔性针套管摆动，进而带动斜尖柔性针进行偏摆，且滚筒旋转带动针尖摆动机构旋转，实现全方位姿态。

6、本发明的有益效果是：

7、所述的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，通过利用离合器的结合、分离和齿轮、齿条传动的联合运动实现自动调整斜尖柔性针穿刺入针角度的功能，针尖可调节的角度大，增强了装置的适应性，确保了装置的精准度。

8、所述的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，装置内前置式的姿态调整机构结构紧凑、操作简便，不需要装置整体移动或旋转，提高了调整入针点姿态的准确性和操作精度。

1.一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，其组成包括：基座(1)、双模式驱动机构(2)、丝杠滑台机构(3)、电机座一(4)、电机一(5)、夹针器(6)、支撑套管(7)、针尖摆动机构(8)、斜尖柔性针(9)；其特征在于，基座(1)整体呈“f”型，基座(1)前端并排设有轴承孔一(1-1)、轴承孔二(1-2)，轴承孔一(1-1)、轴承孔二(1-2)位于同一轴线上，基座(1)后端设有平行布置的滑轨一(1-3)、滑轨二(1-4)，滑轨一(1-3)、滑轨二(1-4)关于轴承孔中心轴线对称布置，基座(1)左端设有凸台(1-5)，位于轴承孔二(1-2)的左后方；双模式驱动机构(2)安装在基座(1)上，针尖摆动机构(8)安装在双模式驱动机构(2)的前端；丝杠滑台机构(3)通过螺栓螺母固定在双模式驱动机构(2)上端后部，电机座一(4)通过螺钉固定在丝杠滑台机构(3)的支撑滑台上，电机一(5)通过螺栓螺母固定在电机座一(4)上，夹针器(6)与电机一(5)的输出轴固定连接，支撑套管(7)与夹针器(6)固定连接，电机一(5)、夹针器(6)和支撑套管(7)的中心线位于同一轴线上，斜尖柔性针(9)的后端安装在夹针器(6)上，斜尖柔性针(9)从夹针器(6)、支撑套管(7)、双模式驱动机构(2)、针尖摆动机构(8)依次穿过，电机一(5)带动斜尖柔性针(9)自转；丝杠滑台机构(3)上的支撑滑台沿着滑轨移动，驱动斜尖柔性针(9)的进给与退回。

2.根据权利要求1所述的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的双模式驱动机构(2)其组成包括：滑移台(2-1)、电机二(2-2)、齿轮一(2-3)、齿条一(2-4)、电机三(2-5)、电机座二(2-6)、联轴器一(2-7)、转轴(2-8)、自锁螺母(2-9)、轴承座一(2-10)、套筒(2-11)、齿轮二(2-12)、齿轮三(2-13)、离合拉杆(2-14)、离合盘(2-15)、滚筒(2-16)、离合轴(2-17)；滑移台(2-1)整体呈长方体薄壁箱体，滑移台(2-1)前侧壁板上设有轴承孔三(2-1-1)，底部设有滑槽一(2-1-2)、滑槽二(2-1-3)；离合拉杆(2-14)整体呈阶梯轴状，中心设有通孔一(2-14-1)，一端依次设有螺纹轴段(2-14-2)、轴颈段(2-14-3)、齿轮轴段(2-14-4)，滑移轴段(2-14-5)，另一端设有同轴的内齿圈一(2-14-6)和内齿圈二(2-14-7)；离合盘(2-15)整体呈“凸”型圆环形，一端设有底盘(2-15-1)，另一端设有外齿圈一(2-15-2)，中心设有中心孔(2-15-3)，底盘(2-15-1)周向设有均匀分布的若干通孔；滚筒(2-16)整体呈一端封闭的空心圆柱形，滚筒(2-16)封闭端面上设有轴承孔四(2-16-1)，且在边缘处开设凹槽(2-16-2)；离合轴(2-17)整体呈阶梯轴状，离合轴(2-17)后端设有外齿圈二(2-17-1),前端设有球座(2-17-2)，整轴中心设有通孔二(2-17-3)；滑移台(2-1)通过滑槽一(2-1-2)和滑槽二(2-1-3)分别安装在基座(1)的滑轨一(1-3)和滑轨二(1-4)上，电机二(2-2)通过螺栓螺母固定在滑移台(2-1)左边侧壁上，电机二(2-2)的输出轴与齿轮一(2-3)固定连接，齿条一(2-4)通过螺钉固定在凸台(1-5)上，齿轮一(2-3)与齿条一(2-4)啮合连接，电机座二(2-6)通过螺钉固定在滑移台(2-1)内部右端，电机三(2-5)通过螺栓螺母固定在电机座二(2-6)上，转轴(2-8)通过轴承安装在轴承孔三(2-1-1)上，转轴(2-8)一端通过联轴器一(2-7)与电机三(2-5)固定相连，另一端与齿轮三(2-13)固定连接，轴承座一(2-10)通过螺栓螺母固定在滑移台(2-1)前端，位于丝杠滑台机构(3)前端，轴颈段(2-14-3)通过轴承固定在轴承座一(2-10)上，齿轮轴段(2-14-4)与齿轮二(2-12)固定连接，齿轮三(2-13)与齿轮二(2-12)啮合连接，套筒(2-11)安装在离合拉杆(2-14)上，位于轴承座一(2-10)上的轴承和齿轮二(2-12)中间，螺纹轴段(2-14-2)上安装有自锁螺母(2-9)，滑移轴段(2-14-5)与中心孔(2-15-3)滑动连接，底盘(2-15-1)通过螺钉固定在滚筒(2-16)的后端，滚筒(2-11)通过轴承固定于轴承孔一(1-1)和轴承孔二(1-2)上，离合轴(2-17)通过轴承固定在轴承孔四(2-16-1)上；电机三(2-5)通过齿轮三(2-13)、齿轮二(2-12)啮合转动，进而带动离合拉杆(2-14)旋转，电机二(2-2)输出轴正转，带动齿轮一(2-3)转动，齿轮一(2-3)带动滑移台(2-1)沿着基座(1)的滑轨一(1-3)和滑轨二(1-4)向前滑动，滑移台(2-1)滑动带动离合拉杆(2-14)向前运动，离合拉杆(2-14)中的内齿圈二(2-14-7)和外齿圈二(2-17-1)啮合连接，带动离合轴(2-17)转动；电机二(2-2)输出轴反转，带动齿轮一(2-3)转动，齿轮一(2-3)带动滑移台(2-1)沿着基座(1)的滑轨一(1-3)和滑轨二(1-4)向后滑动，滑移台(2-1)滑动带动离合拉杆(2-14)向后运动，离合拉杆(2-14)中的内齿圈一(2-14-6)和外齿圈一(2-15-2)啮合连接,带动滚筒(2-16)旋转。

3.根据权利要求1所述的一种基于离合器的多角度调节柔性针穿刺装置，其特征在于：所述的针尖摆动机构(8)组成包括：齿轮四(8-1)、弧形座(8-2)、转动筒(8-3)、球头支撑套管(8-4)、套管支撑架(8-5)、齿条二(8-6)；弧形座(8-2)上设有滑轨三(8-2-1)；转动筒(8-3)上设有导向孔(8-3-1)和转动槽(8-3-2)；球头支撑套管(8-4)一端设有柔性针套管(8-4-1)，另一端设有球头(8-4-2)，在球头(8-4-2)中心位置开设扇形槽(8-4-3)，套管支撑架(8-5)前端设有转动轴(8-5-1)；齿轮四(8-1)固定在离合轴(2-17)前端，弧形座(8-2)通过螺钉固定到滚筒(2-16)的凹槽(2-16-2)上，球头(8-4-2)安装在球座(2-17-2)中，齿条二(8-6)安装在滑轨三(8-2-1)上，齿条二(8-6)与弧形座(8-2)滑动连接，齿轮四(8-1)与齿条二(8-6)啮合连接，套管支撑架(8-5)通过螺钉固定在齿条二(8-6)的一端，转动筒(8-3)安装在套管支撑架(8-5)的前端，转动槽(8-3-2)与转动轴(8-5-1)转动连接，柔性针套管(8-4-1)穿过导向孔(8-3-1)，斜尖柔性针(9)位于柔性针套管(8-4-1)内；离合轴(2-17)旋转带动齿轮四(8-1)转动，齿轮四(8-1)带动齿条二(8-6)在弧形座(8-2)的滑轨三(8-2-1)移动，带动套管支撑架(8-5)移动，带动柔性针套管(8-4-1)摆动，进而带动斜尖柔性针(9)进行偏摆，且滚筒(2-11)旋转带动针尖摆动机构(8)旋转，实现全方位姿态。