专利名称：夹持骨钻的机械臂末端管状夹持器的制作方法骨科手术中，经常需要在骨头上钻孔以植入螺钉。微创手术是目前外科手术领域的重要发展方向，具有手术创伤小、术后并发症少等优势。近年来随着各种微创手术器械及技术的发展，手术适应症不断扩大。在微创骨科手术过程中，尤其是脊柱微创骨科手术过程中，常常需要通过术中CT (或X光)获取钻孔部位的实时图像，利用图像引导的计算机辅助技术，实现对钻头位置和角度的调整和确认。对于经常从事该类手术的医生来说，长期暴露在X光辐射下，会严重影响其身体健康。如果采用机器人进行X光下的钻孔操作，辅助医生完成手术，将从根本上解决了医生长期辐射暴露导致的健康损害问题，同时也将机器人的精确性、稳定性、一致性与手术医生的临床经验和手术技巧紧密结合。骨科微创手术中常用的钻孔工具是一种高速气钻，在手术中医生以一种类似于握笔的姿势，抓持骨钻的圆柱杆形的马达部位，执行钻孔操作。若以机械臂代替人工进行钻孔操作，其末端的骨钻夹持器将是一个重要的部件。目前尚没有专门用于该类医用骨钻的夹持器，类似的现有管状器件的夹持器不具备较高的定位精度、方便的装拆性、夹持的可靠性及简单小巧的外形和尺寸。
针对现有技术中医用骨钻的夹持器存在的不具备较高的定位精度、方便的装拆性等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种拆装操作简单、定位精度高、外形简单、尺寸较小、夹持可靠的夹持骨钻的机械臂末端管状夹持器。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是本发明夹持骨钻的机械臂末端管状夹持器包括主夹持管、开口卡环、锁紧套和多个锥形卡块，其中主夹持管安装于机械臂末端；开口卡环位于主夹持管外部中间位置，锁紧套套于主夹持管外部尾端，多个锥形卡块分别位于主夹持管外部尾端的卡块孔中，并设置于锁紧套内。所述的主夹持管具有前端定位环形台阶、限位台阶、外螺纹以及多个卡块孔，其中定位环形台阶与骨钻马达的前端锥面相抵接；限位台阶设于主夹持管外侧与开口卡环配合；外螺纹位于主夹持管外侧中部，与锁紧套内螺纹相配合；多个卡块孔位于主夹持管尾部，其前、后两端分别设有用于约束锥形卡块的内台阶和外台阶，卡块孔为方形，孔壁两侧面相互平行且与管体轴线等距；主夹持管通过连接法兰和连接杆与机械臂末端机械接口相连接。所述的锁紧套设有内螺纹和内锥面，内螺纹设于锁紧套的前端，与主夹持管的外螺纹相配合；内锥面与多个锥形卡块的外锥面相接触。所述锁紧套外部设有用于手动旋转的滚花。所述的锥形卡块设有前端台阶、外锥面、后端卡槽和内柱面；外锥面与锁紧套的内锥面采用相同的锥角，以锥面接触；锥形卡块的两侧面相互平行且与内柱面的轴线等距。所述锥形卡块为3 4个。本发明具有以下有益效果及优点1.定位准确。本发明不仅具有沿管状夹持器轴线方向的定位功能，而且能保证骨钻轴线与夹持器轴线始终保持一致，从而实现了骨钻每次拆装后的准确重复定位；2.操作简单。本发明通过旋转夹持器外部的螺纹套即可实现骨钻的装拆，而且仅需手动即可完成，不需要辅助工具；3.结构紧凑。本发明部件较少、外观简单、尺寸较小，极大降低了与病人身体或其他器具设备干涉的概率；4.夹持力小，夹持可靠。本发明采用在圆柱管两端设置定位和夹持点，受力点间隔和接触面积较大，可以较小的夹持力实现可靠夹持。图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明中主夹持管结构示意图；图3为本发明中锁紧套结构示意图；图4A为本发明中锥形卡块结构示意图；图4B为本发明中锥形卡块装配关系示意图；图5A为本发明的工作原理示意图；图5B为本发明中骨钻的结构示意图。


本发明涉及一种夹持骨钻的机械臂末端管状夹持器，包括主夹持管、开口卡环、锁紧套和多个锥形卡块，其中夹持管安装于机械臂末端；开口卡环位于主夹持管外部中间位置，锁紧套套于主夹持管外部尾端，多个锥形卡块分别位于主夹持管外部尾端的卡块孔中，并设置于锁紧套内。本发明不仅具有沿管状夹持器轴线方向的定位功能，而且能保证骨钻轴线与夹持器轴线始终保持一致，从而实现了骨钻每次拆装后的准确重复定位，还具有操作简单、结构紧凑以及夹持力小、夹持可靠等特点。