开缝式锁扣及使用其的隔离板和手术机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种开缝式锁扣及使用其的隔离板和手术机器人。

背景技术

常见的微创手术机器人由医生控制台、患者侧手推车和显示设备组成，外科医生在医生控制台操作输入装置，并将输入传给与远程操作的外科器械连接的患者侧手推车。基于在医生控制台的外科医生的输入，远程操作的外科器械在患者侧手推车处被致动以对患者动手术，从而产生医生控制台和在患者侧手推车的外科器械之间的主从控制关系。

通常，上述外科器械通过一隔离板被可拆卸地连接到患者侧手推车的器械运动平台上，使得该器械能够被单独消毒并且可选择需要的器械，而隔离板上连接有无菌罩，从而分开有菌环境和无菌环境。此外，隔离板也需要与器械运动平台可拆卸连接，以便于在手术开始前安装无菌罩和在手术结束后拆下无菌罩。

对于上述隔离板来说，现有技术中例如公开号为CN106132342B的专利公开了一种将远程操作外科手术器械固定到致动器的闩锁，其中的器械无菌适配器(即隔离板)包括一个器械板(即隔离上板)和一个与该器械板相接合的闩锁板(即隔离下板)，该器械板提供第一表面以接收该外科手术器械。该闩锁板包括第二表面以接收该器械滑动架和闩锁结构（即锁扣结构）。每个闩锁结构具有远离该闩锁板的第二表面延伸的滑动架闩锁臂和与该滑动架闩锁臂接合的器械闩锁臂。该器械闩锁臂延伸穿过该器械板并且远离该器械板的第一表面。连接构件将该滑动架闩锁臂和器械闩锁臂柔性地连接到该闩锁板的剩余部分。

经设备实际试用发现，上述公开技术存在以下缺陷：

首先，由于上述公开技术是通过与隔离下板一体成型的锁扣结构来连接器械盒（手术器械）和器械驱动座，由于器械盒小型化的要求，该锁扣结构突出隔离上板表面的高度尺寸小（只有不到1cm，与人手接触面积小）且变形量小（当变形量小时，操作该锁扣结构即需要使用很大的力，按压费力），拆卸隔离板时不方便人手按压，因此整体结构给医护人员带来的使用舒适感不佳，甚至是操作不便和费劲的感觉。

其次，上述公开技术中的锁扣结构成型于隔离下板，按压时其杠杆变形的支点在隔离下板处，导致下侧锁扣的位移量小（力臂短），那么上侧锁扣的按压距离就要更大，更加不利于人手的按压（而且该方案没办法简单地将锁扣结构改到隔离上板上，因为变形量小，按压也会更费力）。

故而，针对现有技术中公开的隔离板以及隔离板上配置有的锁扣结构来说，其整体结构的使用性能还有待进一步优化，以提高操作的便捷度和舒适度。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种开缝式锁扣 ，以解决提高开缝式锁扣使用过程中的便捷度和舒适度的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种隔离板，以解决提高隔离板上的开缝式锁扣使用过程中的便捷度和舒适度的技术问题。

本发明的第三目的是提供一种手术机器人，以解决提高手术机器人采用的隔离板上的开缝式锁扣使用过程中的便捷度和舒适度的技术问题。

本发明的一种开缝式锁扣是这样实现的：

一种开缝式锁扣，适用于隔离板的锁定与解锁，包括：与隔离板相连的连接部和由连接部向隔离板的一侧延伸成形的用于配接器械驱动盒的第一扣接部，以及由连接部向隔离板的另一侧延伸成形的配接器械盒的第二扣接部；其中

所述第一扣接部与第二扣接部相对的端部之间设有缺槽以使第一扣接部与第二扣接部分隔开。

在本发明可选的实施例中，所述缺槽延伸至连接部中。

在本发明可选的实施例中，所述第一扣接部朝向连接部的端面与连接部之间成形有衔接部。

在本发明可选的实施例中，所述衔接部为圆弧状结构；

所述连接部为板状结构；以及

设所述连接部的厚度为h0，所述衔接部的直径为r1；

则0.5*h0≤r1≤2*h0。

在本发明可选的实施例中，所述连接部为板状结构；以及

设所述缺槽沿连接部厚度方向的槽高度为h1，所述连接部的厚度为h0；

则0.05*h0≤h1≤0.4*h0。

在本发明可选的实施例中，所述第一扣接部与第二扣接部为厚度相同的板状结构；所述连接部为板状结构；以及

所述缺槽沿第一扣接部的厚度方向的槽宽度大于第一扣接部的厚度，且设两者之间的差值为d1，所述连接部的厚度为h0；

则0＜d1≤0.4*h0。

本发明的一种隔离板是这样实现的：

一种隔离板，包括：隔离板本体和和分别设于隔离板本体上的一对侧端部上的开缝式锁扣；其中

所述隔离板本体包括依次连接的隔离上板、无菌罩板和隔离下板。

在本发明可选的实施例中，所述隔离上板或者隔离下板的一对相对的侧端部与缺槽对应的位置设有镂空槽；

所述镂空槽沿所述连接部厚度方向的槽高度大于所述缺槽沿连接部厚度方向的槽高度。

在本发明可选的实施例中，设所述镂空槽沿所述连接部厚度方向的槽高度为h2，且所述缺槽沿连接部厚度方向的槽高度为h1；以及

h2≥2*h1。

本发明的一种手术机器人是这样实现的：

一种手术机器人，包括：所述的隔离板。

相对于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：本发明的开缝式锁扣及使用其的隔离板和手术机器人，通过在第一扣接部与第二扣接部相对的端部之间设有的缺槽，在不需要对锁扣的材质本身进行改进的基础上，提高了锁扣的第二扣接部的变形能力，降低医护人员按压锁扣的难度，进而提高医护人员操作的便捷度和顺畅度。此外，将开缝式锁扣成型于隔离上板，使得第一扣接部的位移量大，方便了隔离板的拆卸，按压解锁时第二扣接部所需的距离短，配合提高了变形能力的开缝式锁扣，更加方便手部按压。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明实施例所提供的开缝式锁扣的第一视角结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的开缝式锁扣的第二视角结构示意图

图3示出了本发明实施例所提供的开缝式锁扣在隔离板上的第一视角结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的开缝式锁扣在隔离板上的第二视角结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的开缝式锁扣应用在隔离上板的结构示意图；

图6示出了图5的A部放大示意图；

图7示出了本发明实施例所提供的开缝式锁扣与隔离上板的配合结构示意图；

图8示出了图7的D向剖视示意图；

图9示出了本发明实施例所提供的隔离板的镂空槽与缺槽的结构示意图；

图10示出了本发明实施例所提供的隔离板的衔接部与过渡部的结构示意图。

图中：隔离上板11、镂空槽111、隔离下板12、无菌罩13、第一扣接部2、衔接部21、连接部3、第二扣接部4、过渡部42、扣接槽5、缺槽6。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1：

参照图1至图10所示，本实施例提供了一种开缝式锁扣，此处的开缝式锁扣仅仅指的是位于隔离板上的一个侧端部位上的，而根据实际的隔离板的使用情况来说，隔离板上的一对相对的侧端部位上均设置有开缝式锁扣，一般来说，对于隔离板上的一对相对的侧端部位上设有的开缝式锁扣是相同的，故而本实施例仅仅是设置在隔离板上的任一个开缝式锁扣进行说明。

具体来说，本实施例采用的开缝式锁扣，适用于隔离板的锁定与解锁。该开缝式锁扣包括：与隔离板相连的连接部3和由连接部3向隔离板的一侧延伸成形的用于配接器械驱动盒的第一扣接部2，以及由连接部3向隔离板的另一侧延伸成形的配接器械盒的第二扣接部4。此处还是基于加工便捷和加工工艺简单且加工成本较低的情况来说，让开缝式锁扣与隔离板本身一体加工成形。这也就意味着，开缝式锁扣采用的都是与隔离板相同弹性系数的材质，无法从材料本身来改进用于配合医护人员按压的结构的变形能力了。此处有必要说明的是，在整体的开缝式锁扣使用过程中，医护人员手部按压的是第二扣接部4。

由于开缝式锁扣相对于隔离板来说是柔性可变形的，为了保证器械盒与器械驱动座的可靠连接，二者与开缝式锁扣相连的部分均位于开缝式锁扣的同一侧且抵住开缝式锁扣，如此可在安装好以后，防止开缝式锁扣变形带来连接不稳定的问题。

基于上述情况，本实施例做了如下设计：

一种可选的实施情况下，第一扣接部2和第二扣接部4相对的端部之间设有缺槽6，缺槽6延伸至连接部3中。此处通过缺槽6的设计使得第一扣接部2与第二扣接部4分隔开，两者之间不直接接触，而是分别与连接部3接触。还是举例附图所示的一种可选情况来说，缺槽6的截面为规则的一字型。当然此处的缺槽6的形状还可以设置为z字形或M形，只要能够达到隔开第一扣接部2和第二扣接部4的目的都可满足本实施例的使用需求。

从便于加工的角度来说，其中的连接部3为板状结构；第一扣接部2和第二扣接部4也为板状结构；且第一扣接部2和第二扣接部4共同与连接部3之间大致呈T形结构。此处从整体的厚度来说，第一扣接部2和第二扣接部4可以分别与连接部3为厚度一致的结构，当然此处也可以是连接部3的厚度大于第一扣接部2和第二扣接部4，且第一扣接部2和第二扣接部4则是厚度相同的结构。

需要说明的是，本实施例中的缺槽6在整体的开缝式锁扣加工成形的过程中并不需要二次加工工序，故而不会带来加工工艺的繁琐。而是在开缝式锁扣与隔离板一体注塑加工的过程中采用模具来插入到缺槽6所在区域从而使得连接部3和第一扣接部2以及第二扣接部4成形过程中直接形成。

为了配合器械盒以及器械驱动盒的使用，第一扣接部2上和第二扣接部4上分别成形有扣接槽5或者扣接块。此处只要满足第一扣接部2与器械驱动盒能扣接，且第二扣接部4与器械盒能扣接即满足本实施例的使用需求，究竟是在第一扣接部2和第二扣接部4上成形扣接槽5还是扣接块，本实施例不做绝对限定。并且，此处无论是扣接槽5还是扣接块，对于其具体的形状，本实施例也不做绝对限定，可以是规则形状，也可以是不规则形状，对此本实施例也不做绝对限定。

基于上述结构，还有必要说明的是，第二扣接部4凸起于隔离板的高度大于第一扣接部2凸起于隔离板的高度，也就是说以大致T形结构的开缝式锁扣举例，由从第二扣接部4向第一扣接部2方向观察，连接部3位于中下位置，而不是中部区域。如此结构下，可以通过一解锁机构推动第二扣接部4，实现器械盒上侧的被锁紧部分与第二扣接部4的解锁；当医护人员按压第二扣接部4时，通过对于第二扣接部4的按压来带动连接部3的同步变形，进而带动与器械驱动盒配接的第一扣接部2的位移，实现器械驱动盒的被锁紧部分与第一扣接部2的解锁（即杠杆原理）。而第二扣接部4凸起于隔离板的高度大于第一扣接部2凸起于隔离板的高度的设计，相当于是增加了与手指接触的面积并且提高了二扣接部的力臂，提高了医护人员操作的便捷度和舒适度。

此外，结合附图举例一种可选的情况来说，对于第一扣接部2和第二扣接部4分别与连接部3之间还做了如下结构设计：

首先，第一扣接部2朝向连接部3的端面与连接部3之间成形有衔接部21；以及第二扣接部4朝向连接部3的端面与连接部3之间成形有过渡部42。此处通过设计的衔接部21一方面用于实现第一扣接部2与连接部3之间的结构连接，另一方面则是使得第一扣接部2相对于连接部3变形而实现与第一扣接部2与器械驱动盒相扣接和脱离。而通过设计的过渡部42一方面用于实现第二扣接部4与连接部3之间的结构连接，另一方面则是使得第二扣接部4相对于连接部3变形而实现与第二扣接部4与器械盒相扣接和脱离。另外，此处通过衔接部21和过渡部42的设计还能分别起到增强第一扣接部2和第二扣接部4的结构强度的作用，防止按压时出现损坏现象（即起到了对于因为缺槽6设计造成的对于结构强度降低的补偿效果）。

举例一种可选的实施情况来说，出于最便于加工的角度，衔接部21和过渡部42均为圆弧状结构；当然，此处的衔接部21和过渡部42也可以是直角或者是肋板的形式，本实施例不做绝对限定。

以上述圆弧状结构的衔接部21和过渡部42来说，还有必要说明的是，连接部3的厚度为h0，衔接部21的直径为r1，过渡部42的直径为r2；则0.5*h0≤r1≤2*h0。此处的r1和r2过小则起不到效果（即第一扣接部2相对于连接部3变形而实现与第一扣接部2与器械驱动盒相扣接和脱离，第二扣接部4相对于连接部3变形而实现与第二扣接部4与器械盒相扣接和脱离），而r1和 r2过大则会与器械盒或器械驱动座内的其他部件干涉。并且，r1小于r2的设计，可以使得第一扣接部2与连接部3形成的结构更加一体化（相对变形小，这样连接部3变形时能更好带动第一扣接部2位移），而第二扣接部4则是可以按压得更加轻松。

再者，在一种可选的实施情况下，缺槽6沿连接部3厚度方向的槽高度为h1；0.05*h0≤h1≤0.4*h0。此处如果缺槽6的槽高度h1过小，则不便于模具的制作和使用，而且达不到提高整体的开缝式锁扣的变形能力的效果，而缺槽6的槽高度h1过大，则按压时可能损坏第二扣接部4，结构可靠性不佳。

对于缺槽6延伸至连接部3中的部分的长度来说，其占整体连接部3长度的比例不宜过大，可以是1/8～1/6,以确保连接部3与隔离板一体成形加工形成的结构的强度。

另外，缺槽6沿第一扣接部2的厚度方向的槽宽度大于第一扣接部2的厚度，且两者之间的差值为d1；则0＜d1≤0.4*h0。此处如果d1过小，则达不到提高整体的开缝式锁扣的变形能力的效果，而如果d1过大，则按压时可能损坏第二扣接部4，结构可靠性不佳，且按压第二扣接部4时带来的连接部3的变形小，从而带来第一扣接部2的变形小的问题。

综上，本实施例的开缝式锁扣，通过在第一扣接部2和第二扣接部4分别与连接部3相连的端部之间成形有的缺槽6，在不需要对开缝式锁扣的材质本身进行改进的基础上，提高了开缝式锁扣的变形能力，降低医护人员按压开缝式锁扣的难度，进而提高医护人员操作的便捷度和顺畅度。当然，也得承认，由于锁扣中间开了缝隙，因此相对于不开缝隙的锁扣，在同样杠杆力臂的情况下，上端按压相同距离时，下端的移动距离较小，且开缝式锁扣更易损坏。即需要医护人员按压更多的距离才能达到原先的解锁效果，不过这点难度不大，而且由于隔离板为一次性使用结构，因此易损坏的缺点也可接受。

实施例2：

请参阅图1至图10所示，在实施例1的用于手术机器人的隔离板上的开缝式锁扣的基础上，本实施例提供了一种隔离板，包括：隔离板本体和分别设于隔离板本体的一对相对侧端部上的如实施例1所述的开缝式锁扣；其中本实施例中采用的隔离板本体包括依次连接的隔离上板11、无菌罩13板和隔离下板12；也就是说本身的隔离板本体即为现有技术中常规使用的结构，本实施例不做改进，因此也不另外对上述三个部位进行具体的展开介绍。

需要说明的是，本实施例在隔离上板11或者隔离下板12的一对相对的侧端部的相对应的部位上分别设有开缝式锁扣。此处举例将开缝式锁扣设置在隔离上板11中的情况为例，具体来说，在隔离上板11上是设置有一对开缝式锁扣的，也即两个开缝式锁扣，并且这两个开缝式锁扣在隔离上板11的一对侧端部上具体的设置位置都是相对的，这主要是为了配合实际使用过程中的器械盒和器械驱动盒来设计的。

基于上述结构来说，更进一步的，隔离上板11的一对相对的侧端部与缺槽6对应的位置设有镂空槽111；镂空槽111沿所述连接部3厚度方向的槽高度h2大于所述缺槽6沿连接部3厚度方向的槽高度h1。此处优选的情况下，h2≥2*h1。

需要加以说明的是，此处通过镂空槽111的设计使得与隔离上板11一体注塑加工的开缝式锁扣上的缺槽6不需要再通过二次加工工序即可成形。更为详细的，由于隔离上板11与开缝式锁扣是通过注塑一体成型的结构体，因此只设有开缝式锁扣上成形缺槽6则存在无法脱模的问题，为了解决这一问题，在隔离上板11两侧也需设置与缺槽6对应的镂空槽111，以便插入模具零件（一个矩形的凸片）。而由于缺槽6的尺寸很小，导致凸片很薄进而会影响注塑效果，因此将外部开口设置得大一些，可以使得凸片成为“前厚后薄”的结构，提高凸片的结构强度，可以避免上述情况的产生。

最后，举例一种应用在隔离板中具体的开缝式锁扣的结构来说，当第一扣接部和第二扣接部以及和连接部的厚度h0均为2mm时，缺槽的高度h1可以是0.1mm～0.8mm，优选是0.5mm。镂空槽的厚度h2可以是0.2mm～1.6mm，优选是1mm。并且缺槽延伸至连接部中的深度与第一扣接部的厚度的差值d1为0.2mm～0.8mm，优选的是0.2mm。

实施例3：

在实施例1的隔离板的基础上，本实施例提供了一种手术机器人，包括实施例2的隔离板。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语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设备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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，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。