一种超声骨刀连接结构、超声截骨机器人及台车

摘要

本实用新型涉及一种超声骨刀连接结构、超声截骨机器人及台车，包括外壳、刀头和超声线缆，变幅杆固定于外壳内，变幅杆末端与刀头连接固定，首端固定有至少一个用于将电信号转为震动信号的压电片；电路板，固定设置在外壳内，与压电片电连接；超声线缆穿过尾盖与电路板连接，尾盖内设置有护线扣。本实用新型，能够避免手术时超声线缆晃动，有效地减少了切割位置偏移而影响术后恢复效果的问题，提升了超声骨刀连接的稳定性，使得超声截骨手术趋向精准化，大大提高超声骨刀效率，同时保证超声截骨手术的安全性，结构简单，便于拆卸，有利于降低生产成本。

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声骨刀技术领域，具体涉及一种超声骨刀连接结构、超声截骨机器人和超声截骨台车。

背景技术

超声波刀的工作原理是利用高强度聚焦超声技术，通过特殊转换装置将电能转换为机械能，经特定范围的高频超声震荡，使所接触的组织细胞内的水汽化、蛋白氢键断裂，从而将需要切割的骨组织彻底破坏。其刀头与骨组织接触均匀，精确、平稳地切割并将磨削下来的骨组织与骨粉迅速带离术区；超声骨刀特殊的工作频率使其具有良好的软硬组织识别能力，同传统的器械相比，超声骨刀可以更好地保护血管、神经、黏膜等软组织。

现有技术中，因其特殊的截骨原理，为确保手术安全性，超声骨刀一般会由机械臂控制截骨，超声骨刀的连接结构通常十分复杂，导致生产成本较高，且安装拆卸不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超声骨刀连接结构、超声截骨机器人和超声截骨台车，以实现优化超声骨刀连接结构，保证超声骨刀连接稳定性的目的。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种超声骨刀连接结构，包括外壳、刀头和超声线缆，还包括：

变幅杆，固定于所述外壳内，所述变幅杆末端与所述刀头连接固定，首端固定有至少一个用于将电信号转为震动信号的压电片；

电路板，固定设置在所述外壳内，与所述压电片电连接；

所述超声线缆穿过尾盖与所述电路板连接，所述尾盖内设置有护线扣。

在上述任一技术方案中，还包括：

电路板保护套，呈空心结构，内侧壁上对称设置有两个凹槽，所述电路板嵌入是凹槽固定。

在上述任一技术方案中，所述尾盖与所述外壳螺纹固定连接。

在上述任一技术方案中，所述变幅杆上设置有槽口，所述刀头末端嵌入所述槽口通过螺栓连接固定。

在上述任一技术方案中，所述变幅杆上设置有第一定位槽，所述第一定位槽与所述外壳内壁上的定位凸条相适配。

在上述任一技术方案中，所述电路板保护套外壁上设置有第二定位槽，所述第二定位槽与所述外壳内壁上的所述定位凸条相适配。

在上述任一技术方案中，所述护线扣包括两端的挤压部和中间的压线部，呈尖端相对的两个V型组合结构。

在上述任一技术方案中，所述压电片通过螺栓固定在所述变幅杆末端端部位置。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种超声截骨机器人，包括机械臂，还包括上述技术方案中任一所述的超声骨刀连接结构，所述超声骨刀连接结构与所述机械手臂通过快拆连接件连接固定，所述快拆连接件通过螺栓固定于所述机械手臂上，所述超声骨刀连接结构插入所述快拆连接件通孔内通过螺钉锁紧。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供了一种超声截骨台车，包括台车主体，还包括上述技术方案中的超声截骨机器人、交互界面和控制系统，所述控制系统固定设置于所述台车主体内。

与现有技术相比，本实用新型的一种超声骨刀连接结构、超声截骨机器人及台车，包括外壳、刀头和超声线缆，变幅杆固定于所述外壳内，所述变幅杆末端与所述刀头连接固定，首端固定有至少一个用于将电信号转为震动信号的压电片；电路板，固定设置在所述外壳内，与所述压电片电连接；所述超声线缆穿过尾盖与所述电路板连接，所述尾盖内设置有护线扣，从而能够避免手术时超声线缆晃动，有效地减少了切割位置偏移而影响术后恢复效果的问题，提升了超声骨刀连接的稳定性，使得超声截骨手术趋向精准化，大大提高超声骨刀效率，同时保证超声截骨手术的安全性，结构简单，便于拆卸，有利于降低生产成本。

附图说明

图1示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的结构形式剖视图；

图2为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的爆炸图；

图3为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的外壳的立体图；

图4为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的外壳的立体图；

图5为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的变幅杆的立体图；

图6为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的电路板保护套的立体图；

图7为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的护线扣的立体图；

图8为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声骨刀连接结构的快拆连接件的立体图；

图9为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声截骨机器人的外壳的立体图；

图10为示意性表示本实用新型的一种实施方式的超声截骨台车的结构示意图。

其中，图1至图10中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、外壳；2、刀头；3、超声线缆；4、变幅杆；5、压电片；6、电路板；7、尾盖；8、护线扣；9、电路板保护套；10、快拆连接件；11、交互界面；12、控制系统；13、台车主体；101、定位凸条；401、槽口；402、第一定位槽；801、挤压部；802、压线部；901、凹槽；902、第二定位槽；1001、通孔；1002、锁紧槽；1003、内槽。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

参见图1至图10，本实用新型的一种超声骨刀连接结构，包括外壳1、刀头2和超声线缆3，还包括：

变幅杆4，固定于外壳1内，变幅杆4末端与刀头2连接固定，首端固定有至少一个用于将电信号转为震动信号的压电片5；

电路板6，固定设置在外壳1内，与压电片5电连接；

超声线缆3穿过尾盖7与电路板6连接，尾盖7内设置有护线扣8。

在该实施例中，通过将刀头2固定设置在变幅杆4的末端，变幅杆4的首端固定有压电片5，电路板6传递电信号至压电片5，压电片5带动变幅杆4和刀头2振动，超声线缆3穿过尾盖7与电路板6连接，尾盖7内设置有护线扣8，尾盖7在盖紧时，护线扣8将超声线缆3压紧固定，能够避免手术时超声线缆3晃动，有效地减少了切割位置偏移而影响术后恢复效果的问题，提升了超声骨刀连接的稳定性，使得超声截骨手术趋向精准化，大大提高超声骨刀效率，同时保证超声截骨手术的安全性，结构简单，便于拆卸，有利于降低生产成本。

具体地说，电路板6、变幅杆4固定设置在外壳1内，外壳1能够对电路板6和变幅杆4起到保护作用，压电片5连接固定于变幅杆4上，有利于超声骨刀连接结构的稳定性，电路板6与压电片5电连接，将超声线缆3的控制信号由电路板6转换为电信号并发送至压电片5，压电片5将电能转化为机械能(机械振动)，而变幅杆4能够将压电片5的振动放大并集中在刀具上，从而实现超声骨刀的振动截骨。

其中，压电片5可以设置多个叠加一起，以满足截骨手术所需振动频率及幅度等。

如图6所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，还包括：

电路板保护套9，呈空心结构，内侧壁上对称设置有两个凹槽901，电路板6嵌入是凹槽901固定。

在该实施例中，电路板保护套9固定设置在外壳1内，电路板保护套9的内部为空心的，呈套筒形状，内侧壁上设置有对称的两个凹槽901，凹槽901的尺寸略大于电路板6尺寸，以便于电路板6嵌入电路板保护套9内，一方面，能够减少电路板6在使用过程中因振动导致断路的问题，另一方面，有利于保护电路板6。

如图1和图2所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，尾盖7与外壳1螺纹固定连接。

在该实施例中，尾盖7与外壳1螺纹固定连接，避免了超声线缆3与电路板6连接的部分裸露在外，有利于保护超声线缆3，保证超声骨刀连接结构的稳定性与可靠性，且螺纹连接的方式简单易操作，便于拆卸。

如图1、图2和图5所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，变幅杆4上设置有槽口401，刀头2末端嵌入槽口401通过螺栓连接固定。

在该实施例中，变幅杆4的末端设置有与刀头2末端相适配的条形的槽口401，刀头2末端嵌入变幅杆4的槽口401后，通过螺栓或螺钉将刀头2与变幅杆4紧固。

其中，变幅杆4末端的槽口401和刀头2末端连接处设置有对应的螺纹孔或通孔，螺纹孔或通孔的数量至少为一个。

如图4和图5所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，变幅杆4上设置有第一定位槽402，第一定位槽402与外壳1内壁上的定位凸条101相适配。

在该实施例中，变幅杆4的外壁上设置第一定位槽402，第一定位槽402与外壳1内壁上的定位凸条101相适配，在组装变幅杆4和外壳1时，仅需将变幅杆4的第一定位槽402与外壳1内壁上的定位凸条101对其并嵌入安装，有利于超声骨刀连接结构的快速安装与拆卸，且在更换变幅杆4时，能够快速找到基准，使得更换配件后的超声骨刀连接结构能够更快的恢复可工作的状态。

其中，第一定位槽402深度可设置为逐渐减小的，以通过第一定位槽402和定位凸条101将变幅杆4与外壳1卡紧连接设置。

另外，变幅杆4包括两个部分，左半部分(首端)用于与压电片5连接固定，同时也用于与外壳1嵌入连接，右半部分(末端)用于与刀具连接固定，也即第一定位槽402设置在变幅杆4的左半部分上，变幅杆4的两个部分均呈圆柱状，且左半部分的底面直径大于右半部分的底面直径。

如图4和图6所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，电路板保护套9外壁上设置有第二定位槽902，第二定位槽902与外壳1内壁上的定位凸条101相适配。

在该实施例中，与变幅杆4的结构相类似，电路板保护套9的外壁上设置有第二定位槽902，与第一定位槽402作用相同，第二定位槽902一方面能够实现电路板保护套9的快速定位，另一方面能够固定电路板保护套9，减少电路板保护套9的振动及位置的偏移，有利于提升超声骨刀连接结构的稳定性与可靠性，也即保证了超声截骨手术的安全性。

如图7所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，护线扣8包括两端的挤压部801和中间的压线部802，呈尖端相对的两个V型组合结构。

在该实施例中，护线扣8呈尖端相对的两个V型结构组合的形状，尖端相对的位置为压线部802，两端开口处均为挤压部801，在安装过程中，将超声线缆3穿过尾盖7后，再穿过护线扣8，与电路板6连接后，此时，将尾盖7与外壳1通过螺纹连接固定，尾盖7在拧紧的过程中，护线扣8的挤压部801一端受到尾盖7的挤压，另一端受到外壳1内侧壁的挤压，导致压线部802发生形变(尖端向内压紧)，从而将超声线缆3压紧固定，有效地增大了护线扣8与超声线缆3之间的摩擦力，防止超声线缆3松动。

其中，外壳1内部呈台阶孔结构，护线扣8的一端由尾盖7挤压，另一端则有外壳1内的台阶孔的台阶处挤压，同时能够对电路板保护套9有力的作用，实现固定电路板保护套9，也避免了电路板6脱落的问题。

另外，护线扣8由两个堆成结构扣合而成，便于拆装。

如图1和图2所示，在本实用新型的一个实施例中，优选地，压电片5通过螺栓固定在变幅杆4末端端部位置。

在该实施例中，压电片5通过螺栓固定在变幅杆4末端端部位置，有利于提升压电片5固定的稳定性。

如图8和图9所示，本实用新型的另一个方面，提供了一种超声截骨机器人，包括机械臂，还包括如上述实施例中任一的超声骨刀连接结构，超声骨刀连接结构与机械手臂通过快拆连接件10连接固定，快拆连接件10通过螺栓固定于机械手臂上，超声骨刀连接结构插入快拆连接件10通孔1001内通过螺钉锁紧。

在该实施例中，超声骨刀连接结构通过快拆连接件10与机械臂固定，快拆连接件10包括两个部分，固定底座和连接凸条，固定底座呈圆盘状，通过螺栓与机械臂连接固定；连接凸条上设置有通孔1001，通孔1001上端开锁紧槽1002，超声骨刀连接结构插入通孔1001后，通过螺钉或螺栓锁紧，有利于超声骨刀连接结构与机械臂的快速拆装。

其中，机械臂前端设有力传感器，可以实时读取超声波骨刀在切割过程中的力变化，反馈给控制系统12并显示，医生可根据力学数值变化判断调整机械臂的进给深度、角度以及速度，进一步提高超声骨刀效率，保证手术安全性。

另外，快拆连接件10的通孔1001半径略大于外壳1中部的半径，而小于尾盖7与外壳1连接处的半径，通孔1001内壁上设置有一条形的内槽1003，内槽1003与外壳1外壁条状突起102相适配，从而限定外壳1安装位置。

如图10所示，本实用新型的另一个方面，提供了一种超声截骨台车，包括台车主体13，还包括如上述实施例中的超声截骨机器人、交互界面11和控制系统12，控制系统12固定设置于台车主体13内。

在该实施例中，通过将超声骨刀连接结构固定于机械臂上，配置控制系统12与交互界面11，组合至超声截骨台车上，台车主体13设置有移动轮，便于超声截骨台车的移动，交互界面11设置在台车主体13上，控制系统12设置于台车主体13内，通过交互界面11操作控制系统12，从而实现对超声骨刀的控制。

本实用新型的一种超声骨刀连接结构、超声截骨机器人及台车，包括外壳、刀头和超声线缆，还包括：变幅杆，固定于所述外壳内，所述变幅杆末端与所述刀头连接固定，首端固定有至少一个用于将电信号转为震动信号的压电片；电路板，固定设置在所述外壳内，与所述压电片电连接；所述超声线缆穿过尾盖与所述电路板连接，所述尾盖内设置有护线扣，从而能够避免手术时超声线缆晃动，有效地减少了切割位置偏移而影响术后恢复效果的问题，提升了超声骨刀连接的稳定性，使得超声截骨手术趋向精准化，大大提高超声骨刀效率，同时保证超声截骨手术的安全性，结构简单，便于拆卸，有利于降低生产成本。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。