一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置

摘要

本发明涉及一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，包括导管推送装置、扭转传动机构以及无线光电传感PCB；其中：扭转传动机构包括扭转电机、旋转轴、传动小齿轮、传动大齿轮、柔性挠曲件以及导管夹紧装置，所述柔性挠曲件与传动大齿轮相连接，导管夹紧装置与柔性挠曲件相连接；扭转电机可驱动传动小齿轮带动传动大齿轮旋转，继而带动导管旋转；导管推送装置可带动扭转传动机构进行直线运动；当从端导管受到阻力时，该阻力通过导管夹紧装置传递给柔性挠曲件，引起柔性挠曲件产生周向位移变形，无线光电传感PCB根据这一位移变形产生数字信号，继而实现从端导管扭矩在线检测，便于医生直接感知导管操作阻力，进而感知从端手术的操作状态。

权利要求

1.一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，由导管、无线光电传感PCB、驱动所述导管旋转的扭转传动机构组成，所述扭转传动机构包括扭转电机、旋转轴、传动小齿轮、传动大齿轮、柔性挠曲件以及导管夹紧装置；

其中：所述扭转电机的输出端与旋转轴相连接，旋转轴与传动小齿轮相连接，传动小齿轮与传动大齿轮相齿合，传动大齿轮与柔性挠曲件相连接，柔性挠曲件与导管夹紧装置相连接；所述导管由导管夹紧装置的端部穿入，由柔性挠曲件的端部引出；所述传动大齿轮上设有PCB加载板，所述无线光电传感PCB安装于PCB加载板上，并位于柔性挠曲件的正上方；

所述柔性挠曲件由多个平行布置的平面弹簧结构、多个平行布置的十字梁结构、导管套管以及阶梯轴组成，多个所述平面弹簧结构以及多个所述十字梁结构分别设置于导管套管上，所述阶梯轴设置于导管套管的端部，用于与传动大齿轮相连接；所述平面弹簧结构由三个沿圆周方向以120°间隔均匀布置的曲梁以及与所述曲梁相连接的外围端构成；所述十字梁结构由四个横梁以及与所述横梁相连接的外围端构成，四个横梁沿圆周向均匀分布；

多个所述平面弹簧结构整体布置于多个所述十字梁结构的左侧；所述柔性挠曲件由高性能尼龙材料制成；

所述平面弹簧结构设置有四个，两两为一组，各组之间排列设置；所述十字梁结构设置有七个，平行排列。

2.根据权利要求1所述的一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，所述导管夹紧装置与所述柔性挠曲件配套设置，包括与柔性挠曲件相连接的外部套管，所述外部套管内部配合设置有花键状套筒、螺旋弹簧以及楔形夹紧块；其中：所述花键状套筒一端为可嵌套于柔性挠曲件上的中空圆柱，另一端为沿圆周方向120°切槽成花键状的套筒，所述套筒嵌设于楔形夹紧块中；所述螺旋弹簧设置于花键状套筒与楔形夹紧块之间；所述楔形夹紧块由相互连接的空心圆柱与夹紧圆柱构成；所述空心圆柱与套筒配合设置，夹紧圆柱内部设有截面小于空心圆柱的楔形阶梯状结构，用于在外力作用下夹紧花键状套筒，实现对导管的夹紧；所述外部套管上设有至少一个用于抵紧楔形夹紧块的调节螺栓，所述调节螺栓用于辅助手动调整楔形夹紧块对导管的夹紧程度；所述导管夹紧装置由高性能尼龙材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，所述扭转传动机构还包括左侧支撑板、右侧支撑板以及连接左侧支撑板与右侧支撑板的底部支撑板；所述左侧支撑板用于支撑旋转轴以及柔性挠曲件的阶梯轴，所述右侧支撑板用于支撑导管夹紧装置。

4.根据权利要求3所述的一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，所述扭转传动机构通过底部支撑板整体设置于导管推送装置上，所述导管推送装置包括第一安装板、第二安装板、轴向电机以及丝杆，所述丝杆设置于第一安装板以及第二安装板上，所述轴向电机用于驱动所述丝杆旋转，所述丝杆上安装有与其配合设置的丝杆滑块，所述丝杆滑块滑配安装于线性导轨上。

5.根据权利要求3所述的一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，所述左侧支撑板上设有与柔性挠曲件对接的导管固定板，所述导管固定板表面设有导管通道，导管固定板上方设有用于检测导管运动速度的有线光电传感PCB。

6.根据权利要求1所述的一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，所述PCB加载板包括圆形固定板，所述圆形固定板上设有两个平行设置的翼板，所述圆形固定板固定于传动大齿轮上，两个翼板上设有PCB固定板，所述无线光电传感PCB设置于PCB固定板上。

7.根据权利要求1所述的一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，其特征在于，所述传动小齿轮上设有第一圆形凸台，所述第一圆形凸台通过多个顶丝与旋转轴连接固定；所述传动大齿轮上设有第二圆形凸台，所述第二圆形凸台通过多个顶丝与柔性挠曲件的阶梯轴连接固定。

说明书

一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种便于感知导管运动深度以及操作阻力的微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置。

背景技术

[0002] 日益高发的心脑血管疾病严重影响国民健康与社会生活，为中国医疗卫生体系带来巨大压力。血管微创介入疗法是针对各类血管疾病的主要治疗手段，能减少患者创伤及
痛苦，缩短术后恢复时间，可有效提高医疗资源利用率。借助机器人技术进行导管、导丝遥
操作的手术方法，可以大幅提高手术操作的精度与稳定性，同时能有效降低放射线对主刀
医生的伤害，提高手术安全性。心脑血管介入手术辅助机器人逐渐成为当今各科技强国在
医疗机器人领域的重点研发对象。

[0003] 目前血管介入手术机器人主要采用主从式操作结构，以将医生与放射线隔离。那么医生对从端手术操作状态的感知，其中包括导管或导丝的推送阻力、扭转阻力以及导管
或导丝的进给速度的感知，对手术能够顺利进行和手术安全至关重要；但是现有血管介入
手术机器人多集中于推拉、扭转操作动作的高精度实现，对从端导丝或导管推送力和旋捻
力矩的在线检测研究不足；并且很少有专用的力传感装置可以直接测量手术导管受到的阻
力信息，多数研究都集中在利用力传感器间接检测手术导管的受力情况，因为是间接测量，
不可避免存在线性度差、灵敏度低且存在力损耗等方面的问题，继而影响操作的安全性。此
外，现有血管介入手术机器人进行导管速度检测的方式普遍较为复杂且精度不足，相关研
究多集中于实现速度检测装置的简易化和高精度测量，缺少一种可同时进行高精度导管轴
向进给速度检测以及导管旋转阻力在线检测的血管微创介入手术机器人。

发明内容

[0004] 基于现有主从式操作结构的血管微创手术介入机器人存在上述缺陷和不足，本发明提供了一种血管微创介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，该装置可以直接进行从
端导管操作力和扭矩的在线检测，且检测灵敏度高、线性度高，便于医生精确感知导管的推
送和旋捻阻力，以提高手术操作的透明性和安全性。

[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，主要由导管、驱动所述导管旋转的扭转传动机构以及无线光电传
感PCB组成，所述扭转传动机构包括扭转电机、旋转轴、传动小齿轮、传动大齿轮、柔性挠曲
件以及导管夹紧装置；

[0006] 其中：所述扭转电机的输出端与旋转轴相连接，旋转轴与传动小齿轮相连接，传动小齿轮与传动大齿轮相齿合，传动大齿轮与柔性挠曲件相连接，柔性挠曲件与导管夹紧装
置相连接；所述导管由导管夹紧装置的端部穿入，由柔性挠曲件的端部引出；所述传动大齿
轮上设有PCB加载板，所述无线光电传感PCB安装于PCB加载板上，并位于柔性挠曲件的正上
方；

[0007] 所述柔性挠曲件主要由多个平行布置的平面弹簧结构、多个平行布置的十字梁结构、导管套管以及阶梯轴组成，多个所述平面弹簧结构以及多个所述十字梁结构分别设置
于导管套管上，所述阶梯轴设置于导管套管的端部，用于与传动大齿轮相连接；所述平面弹
簧结构由三个沿圆周方向以120°间隔均匀布置的曲梁以及与所述曲梁相连接的外围端构
成；所述十字梁结构由四个沿圆周向均匀分布形成十字形结构的横梁以及与所述横梁相连
接的外围端构成。

[0008] 上述方案中，多个所述平面弹簧结构整体布置于多个所述十字梁结构的左侧；所述柔性挠曲件整体结构一体设置，由高性能尼龙材料制成。

[0009] 作为优选，所述平面弹簧结构设置有四个，两两为一组，各组之间排列设置；所述十字梁结构设置有七个，整体平行排列于外围端内部。

[0010] 上述方案中，所述导管夹紧装置与所述柔性挠曲件配套设置，包括与柔性挠曲件相连接的外部套管，所述外部套管内部配合设置有花键状套筒、螺旋弹簧以及楔形夹紧块；
其中：所述花键状套筒一端为可嵌套于柔性挠曲件上的中空圆柱，另一端为沿圆周方向
120°切槽成花键状的套筒，所述套筒嵌设于楔形夹紧块中；所述螺旋弹簧设置于花键状套
筒与楔形夹紧块之间；所述楔形夹紧块由相互连接的空心圆柱与夹紧圆柱构成；所述空心
圆柱与套筒配合设置，夹紧圆柱内部设有截面小于空心圆柱的楔形阶梯状结构，用于在外
力作用下夹紧花键状套筒，实现对导管的夹紧；所述外部套管上设有至少一个用于抵紧楔
形夹紧块的调节螺栓，所述调节螺栓用于辅助手动调整楔形夹紧块对导管的夹紧程度；所
述导管夹紧装置由高性能尼龙材料制成。

[0011] 上述方案中，所述扭转传动机构还包括左侧支撑板、右侧支撑板以及连接左侧支撑板与右侧支撑板的底部支撑板；所述左侧支撑板分别用于支撑旋转轴以及柔性挠曲件的
阶梯轴，所述右侧支撑板用于支撑导管夹紧装置。

[0012] 上述方案中，所述扭转传动机构通过底部支撑板整体设置于导管推送装置上，所述导管推送装置包括第一安装板、第二安装板、轴向电机以及丝杆，所述丝杆设置于第一安
装板以及第二安装板上，所述轴向电机用于驱动所述丝杆旋转，所述丝杆上安装有与其配
合设置的丝杆滑块，所述丝杆滑块滑配安装于线性导轨上。

[0013] 进一步地，所述左侧支撑板上设有与柔性挠曲件对接的导管固定板，所述导管固定板表面设有导管通道，导管固定板上方设有用于检测导管运动速度的有线光电传感PCB。

[0014] 作为优选，所述PCB加载板包括圆形固定板，所述圆形固定板上设有两个平行设置的翼板，所述圆形固定板固定于传动大齿轮上，两个翼板上设有PCB固定板，所述无线光电
传感器安装于PCB固定板上。

[0015] 进一步地，所述传动小齿轮上设有第一圆形凸台，所述第一圆形凸台通过多个顶丝与旋转轴连接固定；所述传动大齿轮上设有第二圆形凸台，所述第二圆形凸台通过多个
顶丝与柔性挠曲件的阶梯轴连接固定。

[0016] 上述方案中，所述导管还可为导丝，本发明以导管为例。

[0017] 本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

[0018] （1）本发明所述的微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置中，通过设置由扭转电机、旋转轴、传动小齿轮、传动大齿轮、柔性挠曲件以及导管夹紧装置构成的扭
转传动机构实现导管的径向旋转，其中：所述柔性挠曲件固定于传动大齿轮上，导管夹紧装
置固定于柔性挠曲件上；同时，所述柔性挠曲件的上方还设置有集成于传动大齿轮上的无
线光电传感PCB；当从端导管受到阻力时，该阻力通过导管夹紧装置传递给柔性挠曲件，并
引起柔性挠曲件产生轴向或周向位移变形，无线光电传感PCB根据这一位移变形产生像素
点随导丝/导管力和力矩大小变化的数字信号，然后通过PC进行数据采集，实现从端导丝或
导管操作力和扭矩的在线检测，便于医生直接感知导管/导丝的操作阻力，进而感知从端手
术的操作状态。

[0019] （2）在本发明所述的扭转传动机构中，所述柔性挠曲件由多个平面弹簧结构和多个十字梁结构进行构型综合设计得到，其中：单个所述平面弹簧结构由由三个沿圆周方向
以120°间隔均匀布置的曲梁以及与所述曲梁相连接的外围端构成；单个所述十字梁结构由
四个沿圆周向均匀分布形成十字形结构的横梁以及与所述横梁相连接的外围端构成；当上
述平面弹簧结构的串联数量为4，十字梁结构串联数量为7时，由高性能尼龙材料制备得到
的柔性挠曲件不仅具有柔性机构所具备的免润滑、免磨损、免装配、无摩擦、无间隙的优点，
同时还保证了在较小的力和扭矩下，柔性机构可以产生较大的线性位移，因此应用该柔性
机构得到的检测装置具有较高的检测灵敏度和线性度，继而提高了从端导管操作力和扭矩
检测精度，便于医生更加精确感知导管的推送和旋捻阻力，为进一步提高手术操作安全性
提供了保障。

[0020] (3)本发明通过将导丝或导管扭转操作的传动大齿轮与传感检测装置集成为一体，简化装置结构，避免复杂机械结构的传动摩擦和惯性对力和扭矩检测精度的影响。

[0021] （4）在本发明所述的扭转传动机构中，所述导管夹紧装置与柔性挠曲件配套设置，其中：导管夹紧装置的外部设置为套筒状结构，内部核心部件为相互配合设置的花键状套
筒、螺旋弹簧以及楔形夹紧块，所述花键状套筒一端嵌入楔形夹紧块内的中空圆柱内部，另
一端与柔性挠曲件相连接；楔形夹紧块内部设置有截面小于相邻中空圆柱的楔形阶梯状结
构，当从夹紧装置的外部套管旋拧调节螺栓，可以推动楔形夹紧块相内移动至花键状套筒
进入楔形阶梯状结构内部，此时，螺旋弹簧处于压缩状态，导管被夹紧；同时，通过反方向旋
拧调节螺栓，螺旋弹簧复位，楔形夹紧块移动至初始位置，导管被松开；整个导管夹紧装置
由尼龙材料制成，结构设计简单、合理，可辅助柔性挠曲件在较小的力和扭矩下，产生较大
的线性位移。

[0022] （5）本发明所述的血管微创介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置中，所述扭转传动机构整体设置于由丝杆、丝杆滑块、轴向电机以及线性导轨构成的导管推送装置上，
实现导管的轴向运动；同时，所述扭转传动机构上还设有用于检测导管运动速度的有线光
电传感PCB，使得本发明所述的扭矩检测装置还具有检测导管运动速度的特点，以便于医生
更好地感知从端导管的操作状态。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可
以根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图1为本发明实施例所述一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置立体结构示意图。

[0025] 图2为本发明实施例所述扭转传动机构主体结构示意图。

[0026] 图3为本发明实施例中，无线光电传感PCB、柔性挠曲件以及导管夹紧装置的安装爆炸图。

[0027] 图4为本发明实施例所述柔性挠曲件的立体结构示意图。

[0028] 图5为本发明实施例所述平面弹簧结构以及十字梁结构的剖面结构示意图。

[0029] 图6为本发明实施例所述花键状套筒以及楔形夹紧块的剖面结构示意图。

[0030] 图7为本发明所实施例中，导管测速装置结构示意图。

[0031] 标号说明：1、导管或导丝；2、传动大齿轮；3、传动小齿轮；31、旋转轴32、第一圆形凸台；4、柔性挠曲件；41、导管套管；42、阶梯轴；43、平面弹簧结构；431、曲梁；44、十字梁结
构；441、横梁；45、外围端；5、无线光电传感PCB；6、导管夹紧装置；61、外部套管；611、环形垫
片；62、楔形夹紧块；63、螺旋弹簧；64花键状套筒；65、调节螺栓；7、PCB加载板；71、圆形固定
板；72、翼板；8、PCB固定板；9、联轴器；11、扭转电机；12、电机支架；13、左侧支撑板；14、右侧
支撑板；15、第一安装板；16、第二安装板；17、丝杆；18、线性导轨；19、丝杆滑块；20、轴向电
机；21、第二圆形凸台；22、有线光电传感PCB；23、导管固定板。

具体实施方式

[0032] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

[0033] 实施例1：如图1所示，一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，主要由导管1、无线光电传感PCB 5、驱动所述导管1旋转的扭转传动机构组成。

[0034] 其中：如图1、2所示，所述扭转传动机构包括扭转电机11、旋转轴31、传动小齿轮3、传动大齿轮2、柔性挠曲件4以及导管夹紧装置6；

[0035] 具体地：所述扭转电机11的输出端通过联轴器9与旋转轴31相连接，所述旋转轴31与传动小齿轮3相连接；所述传动小齿轮3与传动大齿轮2相齿合，传动大齿轮2与柔性挠曲
件4相连接，柔性挠曲件4与导管夹紧6装置相连接；

[0036] 所述导管1由导管夹紧装置6的端部穿入，由柔性挠曲件4的端部引出；所述传动大齿轮1上设有PCB加载板7，所述无线光电传感PCB 5安装于PCB加载板7上，并位于柔性挠曲
件4的正上方；

[0037] 如图4所示，所述柔性挠曲件4主要由多个平行布置的平面弹簧结构43、多个平行布置的十字梁结构44、导管套管41以及阶梯轴42组成；其中：多个所述平面弹簧结构43以及
多个所述十字梁结构44分别设置于导管套管41上，所述阶梯轴42设置于导管套管41的端
部，用于与传动大齿轮2相连接；如图5所示，柔性挠曲件4中：单个所述平面弹簧结构43由三
个沿圆周方向以120°间隔均匀布置的曲梁431以及与所述曲梁相连接的外围端45构成；单
个所述十字梁结构44由四个沿圆周向均匀分布形成十字形结构的横梁441以及与所述横梁
相连接的外围端45构成。

[0038] 进一步地，如图4所示，在本实施例1所述的柔性挠曲件中，所述多个平面弹簧结构43整体布置于多个所述十字梁结构44的左侧；作为优选，所述平面弹簧结构43设置有四个，
两两为一组，各组之间排列设置；所述十字梁结构44设置有七个，整体平行排列于外围端内
部；由多个平面弹簧结构43以及多个所述十字梁结构44串联组成的柔性挠曲件4整体结构
一体设置，由高性能尼龙材料制成。

[0039] 如图3、图6所示，本实施例1中，导管夹紧装置6与所述柔性挠曲件4配套设置，具体结构为：

[0040] 导管夹紧装置6包括外部套管61，所述外部套管61内部配合设置设有花键状套筒64、螺旋弹簧63以及楔形夹紧块62；其中：

[0041] 所述外部套管61的端部通过环形垫片611与柔性挠曲件4的右侧端部相固定；所述花键状套筒64一端设有可嵌套设于柔性挠曲件4上的中空圆柱641，另一端为沿圆周方向
120°切槽成花键状的套筒642，所述套筒嵌设于楔形夹紧块62中；所述螺旋弹簧63设置于花
键状套筒64与楔形夹紧块62之间；所述楔形夹紧块62由相互连接的空心圆柱621与夹紧圆
柱622构成；所述空心圆柱621与套筒642配合设置，夹紧圆柱622内部设有截面小于空心圆
柱621的楔形阶梯状结构，用于在外力作用下夹紧花键状套筒，继而实现对导管的夹紧；所
述外部套管上设有至少一个用于抵紧楔形夹紧块62的调节螺栓65，所述调节螺栓65用于辅
助手动调整楔形夹紧块62对导管的夹紧程度；所述导管夹紧装置由高性能尼龙材料制成。

[0042] 进一步地，如图1所示，在本实施例1中，所述扭转传动机构还包括左侧支撑板13、右侧支撑板14以及连接左侧支撑板13与右侧支撑板14的底部支撑板；所述左侧支撑板13分
别用于转动支撑旋转轴31以及柔性挠曲件的阶梯轴42，所述右侧支撑板14用于转动支撑导
管夹紧装置6；所述扭转电机11固定在电机支架12上，电机支架12固定于底部支撑板上，

[0043] 实施例2：如图1、图7所示，一种微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，与实施例1的区别在于，所述扭转传动机构整体设置于导管推送装置上。具体结构设置
如下：所述导管推送装置包括第一安装板15、第二安装板16、轴向电机20以及丝杆17，所述
丝杆17设置于第一安装板15以及第二安装板16上，所述轴向电机20用于驱动所述丝杆17旋
转，所述丝杆17上安装有与其配合设置的丝杆滑块19，所述丝杆滑块19滑配安装于线性导
轨18上，所述扭转传动机构通过底部支撑板固定于丝杆滑块19上；所述扭转传动机构的左
侧支撑板13上还设有与柔性挠曲件上的阶梯轴相对接的导管固定板23，所述导管固定23上
设有用于检测导管运动速度的有线光电传感PCB 22。

[0044] 具体地，如图7所示，本实施例2中，所述导管固定板23上表面有4个凸起，用于与有线光电传感PCB 22相固定配合，所述导管固定板23上表面中心处有半圆切槽和设置于切槽
上方的半圆形凸台，导丝/导管1与半圆切槽紧密接触。

[0045] 本实施例2所述的微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置，工作原理如下：

[0046] 首先，旋拧调节螺栓65，通过楔形夹紧块62夹紧导管1；其次，

[0047] 启动扭转电机11，驱动旋转轴31旋转，继而带动传动小齿轮3、与传动小齿轮3齿合的传动大齿轮2、设置于传动大齿轮2上的柔性挠曲件4以及导管夹紧装置6进行同步旋转；
同时，启动轴向电机20，通过轴向电机20驱动丝杠17旋转，带动丝杆滑块19以及扭转传动机
构进行平移运动，将直线运动转换为给导管/导丝的直线运动。当手术对象（例如：血栓）对
导管/导丝产生了力和扭矩的阻力时，该阻力通过楔形夹紧块62和花键状套筒64的夹紧力
传递给夹紧装置外部套管61，再传递给柔性挠曲件4，柔性挠曲件发生轴向/周向的位移变
形；无线光电传感PCB 5与柔性挠曲件4发生相对位移变化，使光电传感PCB产生像素点随导
管力和力矩大小变化的数字信号，然后通过PC进行数据采集，实现从端导丝或导管操作力
和扭矩的在线检测，便于医生感知导管导丝的操作阻力，进而感知从端手术的操作状态；当
轴向电机20和扭转电机11带动导管做平移或旋转运动时，导管与有线光电传感PCB 23之间
产生相对位移，通过有线光电传感PCB 23检测的像素点变化可以感知导丝/导管的运动速
度。

[0048] 本实施例1中、实施例2中，所述传动小齿轮3上设有第一圆形凸台32，所述第一圆形凸台32通过多个顶丝与旋转轴31连接固定；所述传动大齿轮2上设有第二圆形凸台21，所
述第二圆形凸台21通过多个顶丝与柔性挠曲件4的阶梯轴42连接固定；所述PCB加载板7包
括圆形固定板71，所述圆形固定板71上设有两个平行设置的翼板72，所述圆形固定板71固
定于传动大齿轮2上，两个翼板72上设有PCB固定板73，所述无线光电传感器PCB 5安装于
PCB固定板73上。

[0049] 进一步地，本实施例1、实施例2中的导管还可为导丝。

[0050] 本发明实施例1、实施例2所述的微创血管介入手术机器人导管近端力扭矩检测装置中，重点在于柔性挠曲件以及导管夹紧装置的设置，其中：

[0051] 轴向力的测量结构设计：平面弹簧结构利用柔性四肢的面外挠度，实现大位移、低迟滞和良好的轴向力‑位移线性关系。本发明采用4个曲梁式平面弹簧进行串联，保证了在
血管介入手术中小范围的输入力下，柔性结构能够产生较大的位移量；并且由于正交平面
弹簧具有良好的力‑位移线性关系，所设计的传感结构在设计量程内能够保证一个较高的
线性度，保证了测量的准确性。此外，正交平面弹簧还具有结构紧凑、磨损和噪音小、易于实
现可变尺寸和便于组装等优势。

[0052] 扭矩的测量结构设计：十字梁结构对扭转载荷下的串扰敏感性低。该结构为实现扭矩传感提供了良好的传感基础，具有良好的灵敏度，适用于不同量程级的扭矩测量。本发
明为实现低扭矩范围的测量，对十字梁的配置形式进行改变，将7个十字梁结构进行串联布
置，保证了在小范围扭矩输入下，挠曲结构发生大的旋转角度，从而利于光电传感器进行检
测，实现小范围下，高灵敏度和高线性度的扭矩检测功能。

[0053] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包
括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施
例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本
权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。