首页 / 专利库 / 工业自动化和数控机床 / 工业机器人 / 串联机器人 / 一种手术机器人串联通道管

一种手术机器人串联通道管

阅读:97发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种手术机器人串联通道管专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种手术 机器人 串联 通道管,包括管状件、驱动座和驱动组件,驱动座安装在管状件上,驱动组件安装在驱动座上。管状件可通过承口和插口进行相互轴向连接。手术器械穿过管状件,与安装在管壁上的手术机器人驱动座内的驱动件 啮合 ,并受到驱动。本发明利用手术机器人串联通道管连接驱动座组成 机械臂 ,拥有两个 自由度 ,可驱动手术器械前后运动和旋转运动,并可根据需要进行模 块 化组合以增加驱动 力 。本发明简化了机械臂结构,提升了手术机器人的便携性及操作性。,下面是一种手术机器人串联通道管专利的具体信息内容。

1.一种手术机器人串联通道管,其特征是:包括管状件、驱动座和驱动组件,所述管状件包含两端与外界相通的管腔,所述管状件的一端是承口,另一端是插口;所述承口可以和另一个管状件的插口进行可拆卸连接;所述的管状件内穿设手术器械;所述驱动座安装在管状件上,所述驱动组件安装在驱动座上。
2.如权利要求1所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述承口外径大于所述管状件的外径。
3.如权利要求1所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述插口上可拆卸连接着限位环,所述限位环的内径大于或等于所述管状件外径。
4.如权利要求2或3所述任手术机器人串联通道管,其特征是:所述可拆卸连接的是螺纹连接或扣连接或过盈连接。
5.如权利要求1所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述驱动座突出于管状件外侧,驱动座内有固定驱动组件的装置。
6.如权利要求5所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述驱动座是圆盘状,驱动座环行围绕管状件。
7.如权利要求5所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述管状件侧壁上有驱动孔,所述驱动孔位于驱动座内。
8.如权利要求1所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述管状件的内管壁上有限位件,所述限位件用于限制穿过管状件的手术器械只能沿管状件长轴方向进退。
9.如权利要求1所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述管状件的内管壁上有限位件,所述限位件用于限制穿过管状件的手术器械只能沿管状件长轴旋转。
10.如权利要求1所述手术机器人串联通道管,其特征是:所述管状件承口和插口之间有外管壁,管状件的外管壁上有限位件,用于限制所述外管壁只能沿管状件长轴进退。

说明书全文

一种手术机器人串联通道管

技术领域

[0001] 本发明涉及一种手术机器人系统,具体涉及一种手术机器人串联通道管。

背景技术

[0002] 随着科技的进步,越来越多的微创外科手术开始使用手术机器人。目前达芬奇机器人是世界上商品化和临床化最成功的微创机器人,该机器人采用开环平行四边形远心定位机构,依靠带同步约束来实现平行四边机构,该机构的缺点是在装配时需要借助装置寻找远心定位点。被动臂采用基于移动平台的机械臂集成,这种方式的缺点是整个机械系统体积较大,为了便于术前调整需要被动臂具有四个自由度,导致悬臂梁较长,使得机器人整体刚度降低。同时出于达芬奇微创机器人在这方面的专利壁垒考虑,而且现在大多数的手术器械装置的驱动是通过电机直接驱动,这样往往使得驱动电机布置在平台的上部,导致头重脚轻,增大了关节的驱动矩,使得机械臂系统容易产生震动。因此研发新型的手术机器人机械臂系统对我国微创机器人领域发展具有重要意义。

发明内容

[0003] 发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种手术机器人串联通道管,用于连接手术机器人驱动座。减少手术机器人的关节数目,简化手术机器人的结构。
[0004] 技术方案:为解决上述技术问题,本发明提供一种手术机器人串联通道管,其特征是:包括管状件、驱动座和驱动组件,所述管状件包含两端与外界相通的管腔,所述管状件的一端是承口,另一端是插口;所述承口可以和另一个管状件的插口进行可拆卸连接;所述的管状件内穿设手术器械;所述驱动座安装在管状件上,所述驱动组件安装在驱动座上。优选,所述管状件是硬质直管。
[0005] 具体地,所述承口外径大于所述管状件的外径。所述插口上可拆卸连接着限位环,所述限位环的内径大于或等于所述管状件外径。
[0006] 承口与插口之间的管壁上穿设有手术机器人驱动座。外径较大承口和限位环都可起到限位件的作用,以限制手术机器人驱动座与管壁的相对位置
[0007] 具体地,所述可拆卸连接的是螺纹连接或扣连接或过盈连接。优选的可拆卸连接方式为螺纹连接
[0008] 具体地,所述驱动座突出于管状件外侧,驱动座内有固定驱动组件的装置。优选用螺栓固定。优选,驱动座是圆盘状,驱动座环行围绕管状件。
[0009] 具体地,所述管状件的侧壁上至少有一个驱动孔,驱动孔位于驱动座内。驱动孔用于使管状件内部的手术器械可以和驱动座内的驱动组件接触并受到驱动。
[0010] 优选,所述驱动孔的上缘延伸至与所述管状件的上缘,驱动孔延伸后形成管状件上的缺口。驱动座内的驱动装置与管状件内的手术器械紧密接触,有缺口的管状件可以更加方便穿过紧密接触的部位,避免管口被卡住。
[0011] 具体地,所述管状件的内管壁上有限位件,所述限位件用于限制穿过管状件的手术器械只能沿长轴方向进退。优选地,所述限位件是条形的凸出物或凹槽。
[0012] 具体地,具体地,所述管状件的内管壁上有限位件,所述限位件用于限制穿过管状件的手术器械只能沿长轴方向旋转。优选地,所述限位件是环行形的凸出物或凹槽。
[0013] 具体地,所述管状件承口和插口之间有外管壁,管状件的外管壁上有限位件,用于限制所述外管壁只能沿管状件长轴进退。
[0014] 一种手术机器人驱动座,其特征在于:上述手术机器人串联通道管从驱动座中间穿过,驱动座内安装驱动组件,驱动组件包括驱动件和驱动电机,驱动件和驱动电机直接连接或通过传动装置联接。所述驱动件与通道管内穿过的手术器械啮合
[0015] 本发明提供一种手术机器人串联通道管,包括一个管状件,管状件可通过承口和插口进行相互轴向连接。手术器械穿过管状件,与安装在管壁上的手术机器人驱动座内的驱动件啮合,并受到驱动。本发明利用手术机器人串联通道管连接驱动座组成机械臂,拥有两个自由度,可驱动手术器械前后运动和旋转运动,并可根据需要进行模化组合以增加驱动力。本发明简化了机械臂结构,提升了手术机器人的便携性及操作性。附图说明
[0016] 图1是实施例一中旋转通道管的结构示意图;图2是实施例一中旋转通道管上安装旋转驱动座的结构示意图;
图3是实施例一中旋转通道管与旋转驱动座的剖面示意图;
图4是实施例一中旋转通道管串联组装的结构示意图;
图5是实施例二中进退驱动管与进退驱动座组装的示意图;
图6是实施例三中进退驱动管与旋转通道管组装的示意图;
其中:1-通道管,2-限位环,3-固定架,4-驱动座,5-驱动组件,6-手术器械;
11-管状件,12-驱动孔,13-承口,14-插口,15-旋转通道管,16-进退通道管,
41-驱动座外壳, 42-电池,43-控制电路板,44-旋转驱动座,45-进退驱动座
51-驱动件,52-驱动电机,53-传动装置,54-旋转驱动组件,55-进退驱动组件。

具体实施方式

[0017] 实施例一本发明的手术机器人串联通道管中的旋转通道管15的结构如图1所示,主体是一个不
锈钢制作的圆管形管状件11,有两端与外界相通的管腔,管状件11外径12mm,内径10mm,长
80mm。管状件11上缘是外径为16mm,内径12mm的喇叭口的承口13,内壁有凸起的螺纹。管状件11下缘是外径12mm的插口14,插口14外壁上有螺纹。
[0018] 管壁上还有外径16mm,内径12mm,长5mm的限位环2,限位环2内壁上有螺纹,可以与插口14进行螺纹连接。
[0019] 如图2和图3所示,驱动座4由驱动组件5、电池42、控制电路板43和关节壳42组成,关节壳42为两对称部分对合组成,上有圆形开口,管状件11从圆形开口内穿过。对合后的关节壳42被管状件11上的限位环2和承口13共同夹住,使驱动座4在管状件11上无法前后活动。
[0020] 本实施例中使用旋转驱动座44,安装时先旋下限位环2,将旋转驱动座44从管状件11下方套入,再旋上限位环2。限位环2拧紧后与承口13共同夹住旋转驱动座44,旋转驱动座
44的表面光滑,可沿管状件11轴线旋转,但不可上下移动。
[0021] 旋转驱动座44内安装旋转驱动组件54,其驱动件51与管状件11啮合,可以驱动管状件11沿自身轴线旋转。驱动件51由驱动电机52驱动,通过传动装置53将动力传至驱动件51。
[0022] 本实施例中驱动件51为橡胶制作的滚轴样结构,固定在关节壳42上。控制电路板43接受外来控制信号并控制驱动电机52的运动,电池42为旋转驱动座44提供电力支持。
[0023] 管状件11内壁有与轴线平行的限位条,与手术器械6上的限位槽契合,当管状件11旋转时,会带动手术器械6一同旋转。
[0024] 关节壳42表面标识有内部部件的所在位置。在一个非限制实施例中,关节壳42为透明材料制成,可以直接看见内部不同组件的位置。
[0025] 如图4所示,为增加驱动力,可以将两个手术机器人串联通道管串联,分别安装同样的旋转驱动座44。第二个手术机器人串联通道管的承口13与前一个的插口14螺纹连接。
[0026] 驱动座4固定在手术床旁的固定架3上。固定架3包括以横杆、立杆和手术床沿固定滑块组成,安装在手术床上,以及以吊顶的形式安装在患者上方的天花板上。但是本发明不限于该联结模式。
[0027] 实施例二如图5所示,本实施例与实施例一有相似的结构,区别在于本实施例中管状件11上有沿着轴线对称分布的两个驱动孔12,驱动孔12长10mm,宽10mm,距离插口14边缘40mm。进退通道管16外壁上安装有进退驱动座45,进退驱动座45内部安装有进退驱动组件55,其驱动件
51穿过驱动孔12与手术器械6啮合,可以驱动手术器械6沿管状件11轴线进退。安装时先旋下限位环2,将进退驱动座45从管状件11下方套入,再旋上限位环2。限位环2拧紧后与承口
13共同夹住进退驱动座45,进退驱动座45表面与承口13和限位环2有摩擦力,使进退驱动座
45既不可沿管状件11轴线旋转,又不可上下移动。
[0028] 在一个非限制实施例中,驱动孔12的下缘延伸至与插口14边缘,延伸后形成管状件11上的缺口,更加方便穿过进退驱动座45,避免被驱动件51卡住。
[0029] 实施例三如图6所示,本实施例是实施例一中的旋转通道管15和实施例二中的进退通道管16经
螺纹连接后联合使用的结构,固定架3安装在旋转驱动座44上。当旋转驱动座44驱动旋转通道管15旋转时,带动与之连接的进退通道管16和手术器械6一起同步旋转,进退通道管16通过摩擦力带动进退驱动座45与之一起旋转。
[0030] 进退驱动座45与进退通道管16和手术器械6处于相对静止状态,仍然可以驱动手术器械6沿管状件11轴线进退。手术器械6进退方向与旋转通道管15内的条形限位件方向平行,不会受到阻碍。本实施例中通过组合使用可以使手术器械6拥有旋转和进退两个自由度。
[0031] 实施例四本实施例与实施例一相似,区别在于,本实施例中所述管状件11长30cm,承口13和插口
14之间有外管壁,外管壁是管状件11长度的30%到60%。管状件11的管壁和外管壁之间有条形键作为限位件,用于限制所述外管壁只能沿管状件长轴进退。外管壁与驱动组件5接触并被驱动旋转,管状件11被限位件驱动旋转。可以手动调节手术器械6和管状件11的进退。
[0032] 在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0034] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
[0035] 以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化,在本发明的原理和技术思想的范围内,对这些实施方式进行多种变化、修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈