本發(fā)明涉及醫(yī)療手術設備技術領域，具體涉及一種末端多自由度超聲刀。

背景技術：

外科微創(chuàng)手術中常用到手術機器人超聲刀，超聲刀的壓電驅動器與超聲刀頭在同一軸線，通過壓電驅動器驅動超聲刀頭，使其產生縱向振動，將電能轉換為機械能?，F(xiàn)有超聲刀的超聲振動在縱軸的傳輸無法改變方向，嚴重削弱了手術機器人器械的靈巧性，極大限制了超聲刀在手術機器人手術中的應用。并且，目前常用機器人超聲刀為鈦合金材料，成本昂貴，提高了醫(yī)療成本。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種結構簡單、易于制作、操作方便、靈活性高、應用范圍廣、可提高手術效率的末端多自由度超聲刀。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種末端多自由度超聲刀，包括刀桿和刀頭，所述刀桿的一端安裝有兩個同軸轉動的壓電陶瓷驅動器，所述刀頭裝設在兩個壓電陶瓷驅動器之間，且刀頭與各壓電陶瓷驅動器之間填充有導電膠，所述末端多自由度超聲刀還包括用于調節(jié)刀頭和兩個壓電陶瓷驅動器轉動角度的旋轉驅動組件。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述刀桿上固接有一U型座，所述U型座包括底板和連接于底板兩側的兩塊側板，兩塊側板分設于兩個壓電陶瓷驅動器的外側，各壓電陶瓷驅動器連接有轉軸，所述轉軸轉動配合安裝于相應側的側板上。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述轉軸插設于壓電陶瓷驅動器上的沉孔中，且轉軸以膠接方式與壓電陶瓷驅動器連接固定。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述旋轉驅動組件包括旋轉驅動件，所述旋轉驅動件通過傳動機構與任意一個壓電陶瓷驅動器的轉軸相連。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述旋轉驅動件為電機或手動搖柄；所述傳動機構為鏈傳動機構或帶傳動機構或齒輪傳動機構。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述刀頭為硅晶片。

上述的末端多自由度超聲刀，優(yōu)選的，所述刀頭包括圓盤部和自圓盤部向外延伸的切割部，所述切割部的寬度沿遠離圓盤部的方向逐漸減小，所述壓電陶瓷驅動器為圓盤結構，所述圓盤部位于兩個圓盤結構的壓電陶瓷驅動器之間。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明的末端多自由度超聲刀，通過旋轉驅動組件能夠驅使兩個壓電陶瓷驅動器帶著刀頭轉動調節(jié)相對于刀桿的角度，增加了刀頭運動的自由度和靈活性，擴大了超聲刀的手術應用范圍，并使得在狹小空間內的手術操作更加方便快捷，可大大提高手術效率。該末端多自由度超聲刀的結構簡單、易于制作。

附圖說明

圖1為末端多自由度超聲刀的主視結構示意圖。

圖2為末端多自由度超聲刀的側剖視結構示意圖。

圖3為末端多自由度超聲刀中刀頭的結構示意圖。

圖例說明：

1、刀桿；2、刀頭；21、圓盤部；22、切割部；3、壓電陶瓷驅動器；4、U型座；41、側板；5、轉軸。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的末端多自由度超聲刀，包括刀桿1和刀頭2，刀桿1的一端安裝有兩個同軸轉動的壓電陶瓷驅動器3，刀頭2裝設在兩個壓電陶瓷驅動器3之間，且刀頭2與各壓電陶瓷驅動器3之間填充有導電膠，末端多自由度超聲刀還包括用于調節(jié)刀頭2和兩個壓電陶瓷驅動器3轉動的旋轉驅動組件，通過旋轉驅動組件能夠驅使兩個壓電陶瓷驅動器3帶著刀頭2轉動調節(jié)相對于刀桿1的角度，增加了刀頭2運動的自由度和靈活性，擴大了超聲刀的手術應用范圍，并使得在狹小空間內的手術操作更加方便快捷，可大大提高手術效率。

上述壓電陶瓷驅動器3驅使刀頭2產生超聲振動的原理為現(xiàn)有技術，當電流傳導至壓電陶瓷驅動器3時，壓電陶瓷驅動器3驅使刀頭2產生機械振動，刀頭2的振動頻率可達55500 Hz（次/秒）。通過兩個壓電陶瓷驅動器3的橫向電流驅動刀頭2在縱向產生超聲振動，可起到切割、組織細胞凝固和凝血的作用。

本實施例中，如圖2所示，刀桿1上固接有一U型座4，U型座4包括底板和連接于底板兩側的兩塊側板41，兩塊側板41分設于兩個壓電陶瓷驅動器3的外側，各壓電陶瓷驅動器3連接有轉軸5，轉軸5轉動配合安裝于相應側的側板41上。

本實施例中，轉軸5插設于壓電陶瓷驅動器3上的沉孔中，且轉軸5以膠接方式與壓電陶瓷驅動器3連接固定，該種連接方式能夠增加轉軸5與壓電陶瓷驅動器3連接的穩(wěn)固性，保證超聲刀工作穩(wěn)定可靠。

本實施例中，旋轉驅動組件包括旋轉驅動件，旋轉驅動件通過傳動機構與其中一個壓電陶瓷驅動器3的轉軸5相連，通過傳動機構驅使該轉軸5轉動，由于刀頭2與兩個壓電陶瓷驅動器3之間填充有導電膠，在驅動該壓電陶瓷驅動器3轉動時，刀頭2和另外的壓電陶瓷驅動器3會同步轉動。上述旋轉驅動件和傳動機構均為現(xiàn)有技術，例如，旋轉驅動件可采用電機或手動搖柄等，傳動機構可采用鏈傳動機構或帶傳動機構或齒輪傳動機構等。本實施例優(yōu)選采用電機和帶傳動機構，并且使一個壓電陶瓷驅動器3的轉軸5貫穿伸出至側板41的外部，該轉軸5伸出側板41的一段通過傳動帶與電機的輸出軸相連。

本實施例中，刀頭2為硅晶片，其制作成本低。如圖3所示，刀頭2包括圓盤部21和自圓盤部21向外延伸的切割部22，切割部22的寬度沿遠離圓盤部21的方向逐漸減小，該種形狀的切割部22不僅便于切割，且在保證具有足夠強度的同時節(jié)省了材料。本實施例的壓電陶瓷驅動器3為圓盤結構，圓盤部21位于兩個圓盤結構的壓電陶瓷驅動器3之間，該種配合結構能夠增加刀頭2振動的穩(wěn)定性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例。對于本技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術構思前提下所得到的改進和變換也應視為本發(fā)明的保護范圍。