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握夹组件及手术机器人

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


握夹组件及手术机器人

技术领域

本申请涉及一种握夹组件及手术机器人,属于医疗设备技术领域。

背景技术

随着手术机器人的发展,用户通过控制台控制从手设备进行相关手术操作,可实现精细操作,以提高手术的安全性和成功率。

相关技术中,为了便于用户操作控制台,控制台包括有可供用户握持的握持操作机构,用户通过握持施压的方式对从手设备(如开合夹)进行控制。对于精细化操作,如需要使开合夹具有较小的开合角度时,用户需要对握持操作机构施加较小的作用力,但这样用户难易感受到力反馈,从而导致用户对握持操作机构施加作用力的精度降低,从而导致开合夹的考核角度的精度较低,最终会影响手术操作。

发明内容

本申请提供一种握夹组件及手术机器人,解决了相关技术中握持控制机构在进行精细操作时力反馈较差的问题。

第一方面,本申请提供一种握夹组件,包括:

基座;

第一握持件,所述第一握持件具有相对的第一端和第二端,所述第一端与所述基座转动连接;

第二握持件,所述第二握持件具有第三端和第四端,所述第三端与所述基座转动连接,且与所述第一握持件相对,所述第一握持件和所述第二握持件被配置为可相向活动或相背活动;

第一弹性件,位于所述第一握持件和所述第二握持件之间;

第二弹性件,位于所述第一握持件和所述第二握持件之间,所述第二弹性件的弹性系数大于所述第一弹性件的弹性系数;

所述第二弹性件邻近所述第一端和所述第三端,所述第一弹性件邻近所述第二端和所述第四端;

其中,当所述第一握持件和所述第二握持件相向活动时,所述握夹组件由第一状态切换至第二状态,当所述握夹组件处于所述第一状态时,所述第一弹性件受所述第一握持件和/或所述第二握持件作用而形变,所述第二弹性件与所述第一握持件和所述第二握持件的相互作用力为零;

当所述握夹组件处于所述第二状态时,所述第二弹性件受所述第一握持件和/或所述第二握持件作用而形变。

在一些实施方式中,所述基座上具有第二限位块和第一限位块,所述第一握持件具有与所述第二限位块相对的第一限位部,以及与所述第一限位块相对的第二限位部,所述第二握持件有与所述第二限位块相对的第三限位部,以及与所述第一限位块相对的第四限位部,当所述第一握持件和所述第二握持件相向转动时,所述第一限位部和所述第三限位部与所述第一限位块的间距减小,所述第二限位部和所述第四限位部与所述第二限位块的间距增大,直至所述第一限位部和所述第三限位部与所述第一限位块相抵;

当所述第一握持件和所述第二握持件相背转动时,所述第一限位部和所述第三限位部与所述第一限位块的间距逐渐增大,所述第二限位部和所述第四限位部与所述第二限位块的间距减小,直至所述第二限位部和所述第四限位部与所述第二限位块相抵。

在一些实施方式中,所述第一握持件具有第一侧面,所述第二握持件具有第二侧面,所述第一侧面和所述第二侧面相对设置,所述第一弹性件的两端分别与所述第一侧面和所述第二侧面连接,所述第二弹性件的两端分别与所述第一侧面和所述第二侧面相对。

在一些实施方式中,所述第一弹性件为扭簧。

在一些实施方式中,所述第一弹性件包括第一连杆、第二连杆和弹性部,所述第一连杆的一端与所述第一握持件可转动连接,且所述第一连杆与所述第一握持件的转动连接处邻近所述第二端,所述第一连杆的另一端与所述第二连杆可转动连接,所述第二连杆背离所述第一连杆的一端与所述第二握持件可转动连接,且所述第二连杆与所述第二握持件的转动连接处邻近所述第四端,所述弹性部的一端与所述第一连杆和所述第二连杆的转动连接处连接,所述弹性部的另一端与所述基座连接。

在一些实施方式中,所述弹性部位于所述第一连杆和第二连杆朝向所述第一端和所述第三端的一侧,以使当所述握夹组件处于所述第一状态时,所述弹性部被压缩;

或者,所述弹性部位于所述第一连杆和第二连杆朝向所述第二端和所述第四端的一侧,以使当所述握夹组件处于所述第一状态时,所述弹性部被拉伸。

在一些实施方式中,当所述握夹组件处于所述第一状态时,所述第二弹性件形变,且所述第二弹性件与所述第一握持件和所述第二握持件均分离。

在一些实施方式中,还包括支架,所述支架为刚性结构件,所述支架设置有内腔以及与所述内腔两端连通的开口,所述第二弹性件设置于所述内腔,所述第二弹性件的两端分别与两个所述开口相对,所述第二弹性件的两端与所述内腔的内壁相抵,所述第一握持件包括第一凸起,所述第二握持件包括第二凸起,当所述第一握持件和所述第二握持件相向活动时,所述第一凸起和所述第二凸起伸入所述开口压接于所述第二弹性件的两端。

在一些实施方式中,还包括活动检测部,所述活动检测部包括磁性件和传感器,所述磁性件设置于所述第一握持件,所述传感器设置于所述基座,所述传感器被配置为检测所述磁性件与所述传感器的相对位置以确定所述第一握持件的转动角度。

第二方面,基于上文的握夹组件,本申请还提供一种手术机器人,包括医生操作平台和患者操作平台,医生操作平台包括上文的握夹组件,所述患者操作平台包括器械件,所述握夹组件的开合同步所述器械件的开合。

本申请提出的握夹组件中,第一握持件和第二握持件可供用户握持。用户握持第一握持件和第二握持件并对第一握持件和第二握持件施力后,可使得第一握持件相向转动。当握夹组件处于第一状态时,第一弹性件受第一握持件和第二握持件作用力而形变,由于第一弹性件的弹性系数小于第二弹性件的弹性系数,相应的,当用户对第一握持件和第二握持件施加较小的作用力的情况下,第一弹性件即可形变且对用户的手部产生反馈力。当握夹组件处于第二状态时,第二弹性件受力形变,当用户对第一握持件和第二握持件施加较大的作用力的情况下,第二弹性件即可形变且对用户的手部产生反馈力。

本申请的握夹组件,通过设置第一弹性件和第二弹性件,使得用户对握夹组件施加较小或较大的作用力的情况下均可得到清晰的力反馈,从而使得用户可更为精确地控制第一握持件和第二握持件相向活动。第一弹性件和第二弹性件均设置于第一握持件和第二握持件之间,可使得本申请的握夹组件的结构更为紧凑。

将第一弹性件和第二弹性件分别邻近第一端和第二端设置,可使得第一弹性件和第二弹性件分散于第一握持件和第二握持件之间区域的不同部位,这样可充分利用第一握持件和第二握持件之间的区域,使得第一弹性件和第二弹性件设置更为自由,避免第一弹性件和第二弹性件相互干扰设限。第三端到第四端之间的空间相对于第一端和第二端之间的空间更大,第一弹性件设置于邻近第三端和第四端,可使得第一弹性件设置更大,这样第一弹性件体积受限更小,设置更为自由。

本申请的手术机器人应用了上述的握夹组件后,用户更为精确地控制握夹组件使得手术机器人的从手设备进行相应的动作,从而提高手术操作的安全性。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述,本申请实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中,将以示例以及非限制性的方式对本申请的多个实施例进行说明,其中:

图1为本申请实施例的握夹组件的立体图;

图2为本申请实施例的握夹组件在一种实施方式下的结构图;

图3为本申请实施例的握夹组件在另一种实施方式下的结构图;

图4为本申请实施例的握夹组件的第一握持件的立体图;

图5为本申请实施例的握夹组件的第一握持件的立体图;

图6为本申请实施例的握夹组件的支架的立体图;

图7为本申请实施例的握夹组件的基座的立体图。

附图标记:

100-第一握持件,110-第一侧面,120-第一凸起,140-第一端,150-第二端,160-第一限位部,170-第二限位部,

200-第二握持件,210-第二侧面,220-第二凸起,240-第三端,250-第四端,260-第三限位部,270-第四限位部,

300-第一弹性件,310-第一连杆,320-第二连杆,330-弹性部,340-滑块,

400-第二弹性件,

500-基座,510-第一齿轮,520-第二齿轮,530-支架,531-内腔,532-开口,540-第二限位块,550-第一限位块,

610-磁性件,620-传感器。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本申请中,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,也可以是电连接或彼此可通讯;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,除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

随着手术机器人的发展,用户通过控制台控制从手设备进行相关手术操作,可实现精细操作,以提高手术的安全性和成功率。

相关技术中,为了便于用户操作控制台,控制台包括有可供用户握持的握持操作机构,用户通过握持施压的方式对从手设备(如开合夹)进行控制。对于精细化操作,如需要使开合夹具有较小的开合角度时,用户需要对握持操作机构施加较小的作用力,但这样用户难易感受到力反馈,从而导致用户对握持操作机构施加作用力的精度降低,从而导致开合夹的考核角度的精度较低,最终会影响手术操作。

本申请提出的握夹组件中,第一握持件和第二握持件可供用户握持。用户握持第一握持件和第二握持件并对第一握持件和第二握持件实力后,可使得第一握持件相向活动。当握夹组件处于第一状态时,第一弹性件受第一握持件和第二握持件作用力而形变,由于第一弹性件的弹性系数小于第二弹性件的弹性系数,相应的,当用户对第一握持件和第二握持件施加较小的作用力的情况下,第一弹性件即可形变且对用户的手部产生反馈力。当握夹组件处于第二状态时,第二弹性件受力形变,当用户对第一握持件和第二握持件施加较大的作用力的情况下,第二弹性件即可形变且对用户的手部产生反馈力。

本申请的握夹组件,通过设置第一弹性件和第二弹性件,使得用户对握夹组件施加较小或较大的作用力的情况下均可得到清晰的力反馈,从而使得用户可更为精确地控制第一握持件和第二握持件相向活动。第一弹性件和第二弹性件均设置于第一握持件和第二握持件之间,可使得本申请的握夹组件的结构更为紧凑。

本申请的手术机器人应用了上述的握夹组件后,用户更为精确地控制握夹组件使得手术机器人的从手设备进行相应的动作,从而提高手术操作的安全性。

下面结合具体实施例对本申请提供的握夹组件进行详细说明。

本申请实施例提出了一种手术机器人,包括医生操作平台和患者操作平台,医生操作平台包括握夹组件,患者操作平台包括器械件,其中握夹组件与器械件电连接,用户通过握持握夹组件并对握夹组件施力,可相应控制器械件作出相应的动作。用户对握夹组件施加的作用力的大小与器械件的动作幅度大小相匹配,具体来说,用户对握夹组件施加的作用力越大,器械件的动作幅度越大,反之,用户对握夹组件施加的作用力越小,器械件的动作幅度越小。而目前的握夹组件主要问题在于用户对握夹组件施加较小的作用力时,握夹组件无法提供清晰明确的力反馈,这样用户无法较为精确地感知控制其对握夹组件施加的作用力,从而导致用户无法精确地控制器械件的动作幅度,导致手术机器人的操作精度较低。

为了解决上述问题,参考图1和图2所示,本申请实施例提出了一种握夹组件,包括第一握持件100、第二握持件200、第一弹性件300、第二弹性件400和基座500。该握夹组件可应用于手术机器人中。

其中,基座500为本申请的握夹组件的基础构件,基座500可以为握夹组件的其它至少部分部件提供安装基础。第一握持件100和第二握持件200中的至少一者与基座500可活动连接,且第一握持件100位于第二握持件200的一侧。具体来说,当第一握持件100或第二握持件200与基座500活动连接时,第一握持件100或第二握持件200可相对基座500活动,以使第一握持件100和第二握持件200可相对活动。当第一握持件100和第二握持件200均与基座500活动连接时,第一握持件100和第二握持件200均可相对基座500活动,这样也使得第一握持件100和第二握持件200可相对活动。

第一握持件100和第二握持件200被配置为可相向活动或相背活动,这样用户的手部握持第一握持件100和第二握持件200后对第一握持件100和第二握持件200施力,可使得第一握持件100和第二握持件200的间距减小或者增大。当本申请的握夹组件应用于手术机器人中时,用户对第一握持件100和第二握持件200施加的作用力越大,可使得器械件的动作幅度相对越大;用户对第一握持件100和第二握持件200施加的作用力越小,可使得器械件的动作幅度相对越小。

第一弹性件300和第二弹性件400均设置于第一握持件100的一侧,当然,第一弹性件300和第二弹性件400可同侧设置或异侧设置,对此本申请不作限制。第一弹性件300的弹性系数小于第二弹性件400的弹性系数,因此,对第一弹性件300施加较小的作用力即可使得第一弹性件300产生形变,并产生相应弹性作用力,而对第二弹性件400需要施加较大的作用力使第二弹性件400产生形变,并产生相应的弹性作用力。

本申请的握夹组件具有第一状态和第二状态,当握夹组件处于第一状态时,用户对第一握持件100和第二握持件200中的至少一者施加作用力,使得第一握持件100和第二握持件200相对活动后,第一弹性件300可受第一握持件100和第二握持件200中的至少一者的作用力而形变,进而产生相应的弹性作用力。第一弹性件300的弹性作用力可通过第一握持件100和第二握持件200中的至少一者反馈至握持第一握持件100和第二握持件200的用户的手部,使得用户可相对清晰地感受到其控制第一握持件100和第二握持件200相对活动的幅度。由于对第一弹性件300施加较小的作用力即可使得第一弹性件300产生形变,并产生相应弹性作用力,因此用户对第一握持件100和第二握持件200施加较小的作用力使第一握持件100和第二握持件200产生较小的相对活动幅度后,即可使得第一弹性件300形变,并反馈至用户,从而使得用户在对第一握持件100和第二握持件200施加较小作用力的情况下可相对清晰地感受到第一握持件100和第二握持件200的相对活动幅度,这样用户可相对精确地控制握夹组件。

当握夹组件处于第二状态时,用户对第一握持件100和第二握持件200中的至少一者施加作用力,使得第一握持件100和第二握持件200相对活动后,第二弹性件400可受第一握持件100和第二握持件200中的至少一者的作用力而形变,进而产生相应的弹性作用力。第二弹性件400的弹性作用力可通过第一握持件100和第二握持件200中的至少一者反馈至握持第一握持件100和第二握持件200的用户的手部,使得用户可相对清晰地感受到其控制第一握持件100和第二握持件200相对活动的幅度。由于对第二弹性件400施加较大的作用力可使得第二弹性件400产生形变,并产生相应弹性作用力,因此用户对第一握持件100和第二握持件200施加较大的作用力使第一握持件100和第二握持件200产生较大的相对活动幅度后,可使得第二弹性件400形变,并反馈至用户,从而使得用户在对第一握持件100和第二握持件200施加较大作用力的情况下可相对清晰地感受到第一握持件100和第二握持件200的相对活动幅度,这样用户可相对精确地控制握夹组件。

综上所示,当用户握持本申请的握夹组件并对握夹组件施加作用力时,无论用户对握夹组件施加较小还是较大的作用力,第一弹性件300或第二弹性件400可将弹性作用力通过第一握持件100和/或第二握持件200反馈至用户,以使用户可较为清晰地感受到第一握持件100和第二握持件200相对活动幅度,从而可精确地控制器械件动作。

当用户不再对第一握持件100和第二握持件400施加作用力后,第一弹性件300和第二弹性件400的弹性恢复力还可驱动第一握持件100和第二握持件200相背移动,从而使得第一握持件100和第二握持件200的相对位置关系复位。

在一些实施方式中,参考图2所示,本申请中的第一握持件100和第二握持件200可与基座500可转动连接,使得第一握持件100和第二握持件200可相对基座500活动,进而使得第一握持件100和第二握持件200可相向转动或是相背转动。具体来说,在握夹组件由第一状态切换至第二状态的过程中,第一握持件100和第二握持件200相向转动。在握夹组件由第二状态切换至第一状态的过程中,第一握持件100和第二握持件200相背转动,这样当用户对第一握持件100和握持件作夹握动作时,可使得第一弹性件300和第二弹性件400依次形变。

具体来说,本申请的握夹组件还可具有初始状态,当握夹组件处于初始状态时,第一弹性件300第二弹性件400均不受第一握持件100和/或第二握持件200的作用,使得第一弹性件300和第二弹性件400均不会对第一握持件100和第二握持件200产生力反馈。当用户对第一握持件100和第二握持件200施加较小的作用力使得第一握持件100和第二握持件200相向转动幅度较小后,第一弹性件300受力形变使得第一弹性件300的弹性力可作用于第一握持件100和第二握持件200,进而反馈给用户。当用户持续增大对第一握持件100和第二握持件200的作用力使得第一握持件100和第二握持件200持续相向转动,直至第一握持件100和第二握持件200对第二弹性件400施加作用力,此时第二弹性件400的弹性力可通过第一握持件100和第二握持件200反馈至用户。

因此,当用户操作本申请的握夹组件,且对握夹组件作夹握动作,使得第一握持件100和第二握持件200相向转动时,可使得对应的从手设备产生相应的动作幅度。随着用户持续对握夹组件作夹握动作,用户对握夹组件施加的作用力需逐渐增大,以使第一弹性件300和第二弹性件400可对用户产生力反馈,这样的操作方式也更契合用户的常规操作习惯,即对握夹组件施加的作用力越大,第一握持件100和第二握持件200的相对活动幅度越大,以使器械件的动作幅度越大。

在一些实施方式中,第一握持件100具体可设置包括第一端140和第二端150,第一端140和第二端150相对设置,并且第一端140与基座500转动连接。第二握持件200具体具体可设置包括第三端240和第四端250,第三端240和第四端250相对设置,并且第三端240与基座500转动连接。第一弹性件300可邻近第一端140和第三端240,第二弹性件400可邻近第二端150和第四端250。这样可使得第一弹性件300和第二弹性件400可分布设置于第一握持件100和第二握持件200之间的区域的两侧,从而充分第一握持件100和第二握持件200之间的区域,使得第一弹性件300和第二弹性件400设置更为自由,并且还可防止第一弹性件300和第二弹性件400相互干涉干扰。

在一些实施方式中,参考图2和图3所示,本申请的基座500上可设置第二限位块540和第一限位块550,第一握持件100上可设置与第一限位块550相对的第一限位部160,以及与第二限位块540相对的第二限位部170。当第一握持件100和第二握持件200持续相向转动时,第一限位部160与第一限位块550的间距减小,直至第一限位部160与第一限位块550相抵,此时第一握持件100和第二握持件200无法继续相向转动。当第一握持件100和第二握持件200相背转动时,第二限位部170与第二限位块540的间距减小,随着第一握持件100和第二握持件200持续相向转动,第二限位部170最终可与第二限位块540相抵,使得第一握持件100无法继续背向第二握持件200转动。

第二握持件200上可设置与第一限位块550相对的第三限位部260,以及与第二限位块540相对的第四限位部270。当第一握持件100和第二握持件200持续相向转动时,第三限位部260与第一限位块550的间距减小,直至第三限位部260与第一限位块550相抵,此时第一握持件100和第二握持件200无法继续相向转动。当第一握持件100和第二握持件200相背转动时,第四限位部270与第二限位块540的间距减小,随着第一握持件100和第二握持件200持续相背转动,第四限位部270最终可与第二限位块540相抵,使得第二握持件200无法继续背向第一握持件100转动。

因此,通过控制第一握持件100和第二握持件200转动的角度,可防止第一握持件100和第二握持件200转动过度,从而使得本申请的握夹组件的整体结构始终可保持相对紧凑。

在一些实施方式中,参考图2和图3所示,为了使用户在对第一握持件100和第二握持件200施加作用力时,用户的手感更好,可设置第一握持件100和第二握持件200同步转动。即当第一握持件100和第二握持件200相向转动时间,第一握持件100和第二握持件200均可相对基座500转动,且转动幅度一致。

为了实现第一握持件100和第二握持件200同步转动,本申请的握夹组件还包括第一齿轮510和第二齿轮520,第一齿轮510和第二齿轮520可转动地设置于基座500,第一齿轮510可与第一握持件100连接,第二齿轮520可与第二握持件200连接,第一齿轮510和第二齿轮520相啮合。当第一握持件100相对基座500转动时,可带动第一齿轮510绕第一齿轮510与基座500的转动连接处转动,当第二握持件200相对基座500转动时,可带动第二齿轮520绕第二齿轮520与基座500的转动连接处转动。

因此当仅第一握持件100受驱带动第一齿轮510转动时,与第一齿轮510啮合的第二齿轮520也可转动,进而带动第二握持件200相对基座500转动。当仅第二握持件200受驱带动第二齿轮520转动时,与第二齿轮520啮合的第一齿轮510也可转动,进而带动第一握持件100相对基座500转动。第一齿轮510和第二齿轮520的齿数相同,这样第一齿轮510与第二齿轮520啮合后第一齿轮510和第二齿轮520转动的角速度相同,从而使得第一握持件100和第二握持件200相对基座500转动的角速度相同,以实现第一握持件100和第二握持件200同步转动。本申请中,第一齿轮510和第二齿轮520可采用相同结构尺寸的齿轮,以使第一齿轮510和第二齿轮520可批量加工,降低握夹组件的制备成本。

此外,本申请中还可采用同步轮结构替代齿轮结构,具体来说,可设置两个同步轮分别与第一握持件100和第二握持件200连接,两个同步轮并通过皮带连接,这样第一握持件100和第二握持件200中的任意一者转动可使得第一握持件100和第二握持件200同步转动。

在一些实施方式中,应理解的是,由于本申请的第一握持件100和第二握持件200可相向或相背转动,因此第一握持件100和第二握持件200之间具有一定的空间供两者活动。为了使本申请的握夹组件的结构更紧凑,参考图1和图3,本申请的第一弹性件300和第二弹性件400均可设置于第一握持件100和第二握持件200之间,使得第一弹性件300和第二弹性件400可利用第一握持件100和第二握持件200之间的空间。这样当握夹组件处于第一状态时,第一握持件100和第二握持件200相向转动,第一握持件100和第二握持件200可挤压第一弹性件300使得第一弹性件300被压缩,第一弹性件300的弹性恢复力可反作用于第一握持件100和第二握持件200,从而为用户带来力反馈。当握夹组件处于第二状态时,第一握持件100和第二握持件200相向转动,第一握持件100和第二握持件200可挤压第一弹性件300和第二弹性件400,使得第一弹性件300和第二弹性件400均被压缩,第一弹性件300和第二弹性件400的弹性恢复力可反作用于第一握持件100和第二握持件200,从而为用户带来更强的力反馈。

在一些实施方式中,参考图2、图3图4和图5所示,握夹组件在第一状态时仅第一弹性件300受第一握持件100和第二握持件200的作用而形变,相应的,握夹组件处于第一状态时,第一握持件100和第二握持件200与第二弹性件400处于非接触的状态,这样握夹组件在第一状态时,即使第一握持件100和第二握持件200相向转动,第一握持件100和第二握持件200也不会与第二弹性件400相互作用。

具体来说,第一握持件100具有第一侧面110,第二握持件200具有第二侧面210,第一侧面110和第二侧面210相对设置。第二弹性件400可设置于基座500,第二弹性件400的两端可分别与第一侧面110和第二侧面210相对,当第一握持件100和第二握持件200相向转动时,第一侧面110和第二侧面210也相向转动,使得第一侧面110和第二侧面210的间距减小。当第一侧面110和第二侧面210相向转动至第一侧面110和第二侧面210分别与第二弹性件400的两端接触后,第一侧面110和第二侧面210继续相向转动可使得握夹组件切换至第二状态。此时第一握持件100和第二握持件200可作用于第二弹性件400,并继续作用于第一弹性件300,使得第二弹性件400受力而压缩,这样第一弹性件300和第二弹性件400均通过第一握持件100和第二握持件200为用户提供力反馈。

在一些实施方式中,参考图2、图3、图6和图7所示,为了使第二弹性件400可方便地设置于基座500,本申请的握夹组件还可设置包括支架530,支架530设置于基座500,第二弹性件400设置于支架530,以使第二弹性件400设置于基座500。支架530具体可采用框体结构件,支架530内具有可容置第二弹性件400的容腔,第二弹性件400设置于支架530内,支架530的两端可设置与第二弹性件400的两端对应的开口532,第一握持件100上可设置凸块结构的第一凸起120,第二握持件200上可设置凸块结构的第二凸起220。当第一握持件100和第二握持件200相向转动后,第一握持件100上的第一凸起120和第二握持件200上的第二凸起220可分别通过支架530上的两个开口532伸入至支架530内与第二弹性件400的两端相抵,且随着第一握持件100和第二握持件200持续相向转动,第一握持件100的第一凸起120和第二握持件200的第二凸起220可挤压第二弹性件400,使得第二弹性件400形变。

第二弹性件400的两端可设置为平面结构,这样第一凸起120和第二凸起220挤压第二弹性件400的两端后可使得受力形变更为顺畅。

支架530的中心可处于第一握持件100和第二握持件200之间的中间部位,第二弹性件400设置于支架530内时第二弹性件400的中心可与基座500的中心对齐设置,由于第一握持件100和第二握持件200同步转动,因此可使得第二弹性件400受力的两侧受力平衡,使得第二弹性件400对第一握持件100和第二握持件200的作用力相同,这样用户感受到的力反馈效果更好。支架530与基座500可采用可拆卸的连接方式,支架530和基座500可单独制备后通过螺栓螺孔配合的方式相固定。支架530和基座500也可采用一体成型的工艺制备,对此,本申请不作限制。

在一些实施方式中,参考图2和图3,为了更进一步地增强用户使用本申请的握夹组件的手感,可设置当握夹组件处于第一状态时,第二弹性件400也处于受力形变的状态,这样第二弹性件400具有一定的预弹性恢复力。当第一握持件100和第二握持件200与第二弹性件400接触并作用于第二弹性件400后,第二弹性件400具有较为明显的恢复形变力,这样第二弹性件400作用于第一握持件100和第二握持件200的力的效果更为明显,从而使得用户感受到的力反馈更为明显。

具体来说,当用户对第一握持件100和第二握持件200施加夹握动作使得第一握持件100和第二握持件200相向转动后,第一握持件100和第二握持件200先作用于第一弹性件300,随着用户持续增大对第一握持件100和第二握持件200的作用力,第一弹性件300被持续压缩,根据公式f=kx,第一弹性件300的恢复形变力持续增大,第一弹性件300作用于用户的力反馈也越大。当握夹组件由第一状态切换至第二状态时,由于此时第二弹性件400已经处于受力压缩的状态,因此第一握持件100和第二握持件200与第二弹性件400接触并挤压第二弹性件400,第二弹性件400作用于第一握持件100和第二握持件200后,第二弹性件400可对第一握持件100和第二握持件200产生明显的反作用力,用户可感受到的力反馈是明显线性增长的,从而增强用户的手感。

为了使第二弹性件400在握持组件处于第一状态时可处于形变状态,当第二弹性件400安装于支架530内时,第二弹性件400即处于被压缩的状态。具体来说,支架530采用刚性结构件,支架530的内腔531的长度尺寸小于第二弹性件400的长度尺寸,因此当第二弹性件400处于支架530内时,第二弹性件400的两端与支架530的内壁相抵,使得第二弹性件400可处于压缩状态。支架530与基座500可采用一体结构。

此外,在其它实施方式中,支架530还可采用柔性结构件,且第一握持件100上不必设置第一凸起120,第二握持件200上不必设置第二凸起220,第一握持件100和第二握持件200作用于支架530即可作用于第二弹性件400,以使第二弹性件400形变。

在一些实施方式中,参考图2所示,本申请的第一弹性件300的两端可与第一握持件100和第二握持件200连接。具体的,第一弹性件300可采用扭簧,第一弹性件300邻近其两端的部分可分别与第一侧面110和第二侧面210连接。当第一握持件100和第二握持件200相向转动,可使得第一弹性件300受力压缩并形变。具体的,扭簧的两侧的侧壁可分别与第一侧面110和第二侧面210连接,这样可增大扭簧与第一握持件100和第二握持件200的接触面积,使得第一弹性件300与第一握持件100和第二握持件200连接更为可靠。扭簧的中心可设置于第一握持件100和第二握持件200之间的中心部位,由于第一握持件100和第二握持件200同步转动,因此可使得扭簧受力的两侧受力平衡,使得第一弹性件300对第一握持件100和第二握持件200的作用力相同,这样用户感受到的力反馈效果更好。

当然,在第一握持件100和第二握持件200未受驱相向转动时,第一弹性件300的两端还可与第一侧面110和第二侧面210具有极小的间隙,这样可使得第一弹性件300不与第一握持件100和第二握持件200直接连接,但第一握持件100和第二握持件200相向转动仍可压缩第一弹性件300。

在一些实施方式中,本申请的第一弹性件300除采用扭簧结构外,还可采用其它的替代方案。参考图3所示,具体来说,本申请的第一弹性件可设置包括第一连杆310、第二连杆320和弹性部330,第一连杆310的一端可与第一握持件100可转动连接,第二连杆320的一端可与第二握持件200可转动连接,第一连杆310的另一端与第二连杆320的另一端可转动连接,因此第一连杆310和第二连杆320构成连杆机构。弹性部330的一端可与基座500连接,弹性部330的另一端可与第一连杆310和第二连杆320的转动连接处连接,第一连杆310和第二连杆320的转动连接处可邻近第一握持件100与基座500的转动连接处,且邻近第二握持件200与基座500的转动连接处,弹性部330与基座500的连接处也邻近第一握持件100和第二握持件200与基座500的转动连接处,使得第一握持件100和第二握持件200相向转动后可压缩弹性部330。

具体的,弹性部330背离第一连杆310和第二连杆320的转动连接处可与支架530连接,以使本申请的握夹组件的结构更为紧凑,支架530上可开设与弹性部330配合的槽孔,弹性部330的部分可嵌设于槽孔内,以使弹性部330与支架530连接稳定。参考图6所示,基座500上还可设置滑块340结构,第一握持件100和第二握持件200的转动连接处可铰接于滑块340,滑块340与基座500滑动连接,弹性部330的一端与滑块340连接,这样第一连杆310和第二连杆320可推动滑块340移动,以挤压弹性部330。通过设置滑块340可使得第一连杆310和第二连杆320的连接更为稳定。

本申请中,弹性部330的一端具体可与第一连杆310和第二连杆320朝向第一端140和第三端240的一侧连接,相应的,弹性部330的另一端可与支架530连接,这样当第一握持件100和第二握持件200相向转动时,弹性部330可被压缩。或者,弹性部330的一端具体可与第一连杆310和第二连杆320朝向第二端150和第四端250的一侧连接,这样当第一握持件100和第二握持件200相向转动时,弹性部330可被拉伸。

在一些实施方式中,参考图2和图3,本申请的握持组件还可设置包括活动检测部,活动检测部具体可包括磁性件610和传感器620,由于第一握持件100和第二握持件200可同步转动,因此磁性件610可设置于第一握持件100或第二握持件200,传感器620可设置于基座500。传感器620被配置为可检测磁性件610与传感器620的相对位置以确定第一握持件100的转动角度。具体来说,当磁性件610设置于第一握持件100上时,传感器620检测到磁性件610的位置后可根据磁性件610位置变化确定磁性件610转动的角度,这样可确定第一握持件100转动的角度,且由于第一握持件100和第二握持件200同步转动,也可确定第二握持件200的转动角度。

最后应说明的是:以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施方式对本申请已经进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施方式技术方案的范围。

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