首页> 中国专利> 一种手术机器人末端推刀装置及手术机器人末端机构

一种手术机器人末端推刀装置及手术机器人末端机构

摘要

本发明涉及微创手术器械领域,尤其涉及一种手术机器人末端推刀装置及手术机器人末端机构。一种手术机器人末端推刀装置,包括:推刀,所述推刀被滑动装配;推刀驱动组件,所述推刀驱动组件包括推刀驱动杆和推刀直线驱动模块,所述推刀直线驱动模块通过所述推刀驱动杆驱动所述推刀做直线往复运动。解决了现有技术中手术机器人末端机构的零部件较多、重量大、体积大、稳定性差的技术问题。

著录项

  • 公开/公告号CN112826595A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-05-25

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 锐志微创医疗科技(常州)有限公司;

    申请/专利号CN202110226425.4

  • 申请日2021-03-01

  • 分类号A61B34/30(20160101);A61B34/00(20160101);

  • 代理机构32231 常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙);

  • 代理人常莹莹

  • 地址 213000 江苏省常州市天宁区青洋北路11号3楼

  • 入库时间 2023-06-19 11:06:50

说明书

技术领域

本发明涉及微创手术器械领域,尤其涉及一种手术机器人末端推刀装置及手术机器人末端机构。

背景技术

微创手术因其具有创伤小、出血少,恢复快等特点,在临床手术中已经得到越来越广泛的应用,因此开发一种简单、实用,动作精度高、操作难度低的手术器械对于微创手术而言就具有重要意义。目前的手术器械存在以下的问题:

1.器械的传动装置和驱动装置设置在同一端或者传动装置靠近执行端设置,这样使得器械的零部件较多、重量大、体积大、易发生耦合,此外,众多零部件的公差累积使得器械的精度差、稳定性差。

2.由医生手动提供作用力以控制执行端进行自转、开合和推刀动作,这样,使得医生在手术工作劳动强度大,从而对执行端操作精度低。

3.传动装置采用的钢丝绳牵引方式,钢丝绳属于软连接,在钢丝轮转动地过程中不可避免地会出现打滑,且钢丝绳本身易变形,这都使得利用钢丝轮转动角度来控制执行端的转动角度或移动位移会出现偏差,无法实现精准控制,另一方面,钢丝绳由于本身的性质在长期的牵引拉伸过程中也易损耗、稳定性能差。

发明内容

为了解决现有技术中手术机器人末端机构的零部件较多、重量大、体积大、和稳定性差的技术问题,本发明提供了一种手术机器人末端推刀装置及手术机器人末端机构,解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下:

一种手术机器人末端推刀装置,包括:推刀,所述推刀被滑动装配;推刀驱动组件,所述推刀驱动组件包括推刀驱动杆和推刀直线驱动模块,所述推刀直线驱动模块通过所述推刀驱动杆驱动所述推刀做直线往复运动。

根据本发明的一个实施例,所述推刀直线驱动模块包括:推刀传动杆,所述推刀传动杆的第一端被设置为受力端;导向套,所述导向套被固定装配第一丝杆,所述第一丝杆与所述推刀传动杆的第二端固定连接;螺母座,所述螺母座被配置在所述第一丝杆上,所述螺母座的一侧与所述推刀驱动杆的第一端连接,所述推刀驱动杆的第二端穿过所述导向套与所述推刀连接,所述螺母座被限转。

根据本发明的一个实施例,还包括推刀驱动轴,所述推刀驱动轴的第一端连接有推刀连接件,所述推刀驱动轴的第二端借助插接联动结构与所述推刀传动杆的第一端连接。

根据本发明的一个实施例,所述插接联动结构包括插槽和突起,所述突起伸入所述插槽以进行联动。

一种手术机器人末端机构,采用上述的推刀装置,还包括自转装置,所述自转装置包括:执行组件,所述执行组件包括定指和动指,所述定指被配置为固定装配,所述动指的第一端与所述定指的固定端铰接配合,所述动指的第二端被配置为自由端;套管,所述套管的第一端与所述定指固定连接,所述套管内置所述推刀;套管驱动组件,所述套管驱动组件用于驱动所述套管旋转。

根据本发明的一个实施例所述套管驱动组件包括:连接头,所述连接头的第一端被设置为插接端,所述推刀传动杆内置于所述连接头;自转套筒,所述自转套筒的第一端与所述连接头的第二端固定连接,所述自转套筒的第二端借助所述导向套与所述套管的第二端固定连接,所述推刀驱动杆内置于所述自转套筒。

根据本发明的一个实施例,所述自转套筒形成有至少一组止转口,所述螺母座上设置有与所述止转口配合的止转凸起以限转所述螺母座。

根据本发明的一个实施例,还包括自转驱动轴,所述自转驱动轴的第一端连接有自转连接件,所述自转驱动轴的第二端形成有与所述插接端配合的承插口,所述接触端的外周形成有销体,所述自转驱动轴上还形成有用于所述销体滑入的通道以及所述销体滑入后能够偏转的偏转空间,所述自转驱动轴还配置有滑动的限位杆,所述限位杆位于所述通道的一侧,所述销体进入偏转空间后所述限位杆进入所述通道限位所述销体。

根据本发明的一个实施例,所述自转驱动轴形成有滑动装配所述限位杆的安装槽,所述安装槽内还设有顶紧所述限位杆的弹性件,所述自转驱动轴的外周面上形成有滑动键,所述滑动键通过连接杆连接于所述限位杆,所述滑动键带动所述限位杆移动。

根据本发明的一个实施例,所述定指上形成有滑道,所述推刀在所述滑道内滑动,所述动指在对应位置设置有避让口。

根据本发明的一个实施例,还包括开合装置,所述开合装置包括:开合推杆,所述开合推杆内置于所述套管,所述开合推杆与所述套管滑动装配;开合直线驱动模块,所述开合直线驱动模块通过所述开合推杆驱动所述动指偏转。

根据本发明的一个实施例,所述开合直线驱动模块包括:开合传动杆,所述开合传动杆的第一端被设置为动力端,所述开合传动杆的第二端与第二丝杆的第一端螺纹连接,所述第二丝杆内置于所述第一丝杆,所述开合传动杆内置于所述推刀传动杆;止转件,所述止转件的第一端与所述第二丝杆的第二端固定连接,所述止转件的第二端穿过所述导向套与所述开合推杆的第一端固定连接,所述止转件被所述导向套限转。

根据本发明的一个实施例,所述开合推杆形成有容纳所述推刀的推刀槽,所述推刀滑动装配在所述推刀槽内。

根据本发明的一个实施例,所述开合推杆的第二端配置有销轴,所述定指上形成有导向口,所述动指上对应形成有斜口,所述销轴依次穿过所述斜口和所述导向口以使所述动指在所述开合推杆的作用下绕着铰接点偏转。

根据本发明的一个实施例,还包括开合驱动轴,所述开合驱动轴的第一端连接有开合连接件,所述开合驱动轴的第二端借助所述插接联动结构与所述开合传动杆的第一端连接。

根据本发明的一个实施例,所述开合驱动轴的第一端穿过所述推刀驱动轴的第一端,所述推刀驱动轴的第一端穿过所述自转驱动轴的第一端。

基于上述技术方案,本发明所能实现的技术效果为:

1.本发明的推刀驱动组件内置于套管驱动组件和套管,开合推杆和开合直线驱动模块内置于推刀驱动组件,通过上述方式的设置,减少了机器人末端机构的空间占用,有利于机器人末端机构轻便化和小型化,此外,相对于现有技术中采用齿轮和钢丝绳驱动执行件,从而导致机器人末端装置的零件多,结构复杂,占用空间大,本申请采用的驱动轴和驱动杆驱动机器人末端机构进行自转、开合和推刀动作,简化了结构、零部件少、体积小、可真正实现小型化,除此之外,本申请没有将驱动和传动设置在靠近执行组件或驱动模组处,避免末端结构两端的重量差异过大,从而使得机器人末端机构在使用中稳定性好。

2.本发明的推刀驱动轴的第一端穿过自转驱动轴的第一端,以便与推刀连接件连接,开合驱动轴的第一端穿过推刀驱动轴的第一端,以便与开合连接件连接,通过将自转驱动轴、开合驱动轴和推刀驱动轴的第一端呈阶梯式分布,如此可充分利用空间同时彼此相互运动不干涉,有利于机器人末端机构小型化和稳定。

3.本发明的自转套筒形成有至少一组止转口,螺母座上设置有与止转口配合的止转凸起以限转螺母座,进而使得推刀驱动组件驱动推刀进行直线往复运动;止转件的第一端与第二丝杆的第二端固定连接,止转件的第二端穿过导向套与开合推杆的第一端固定连接,止转件被导向套限转,以使开合直线驱动模块通过开合推杆驱动动指偏转;本申请无须设置限位装置对螺母座和止转件进行限位,简化了机器人末端机构的结构,有利于机器人末端机构小型化和轻便化。

4.本发明的自转驱动轴与连接头形成可拆卸式连接,开合驱动轴的第二端借助插接联动结构与开合传动杆的第一端连接,推刀驱动轴的第二端借助插接联动结构与推刀传动杆的第一端连接,通过插接联动结构使得开合驱动轴和开合传动杆、推刀驱动轴和推刀传动杆可以快速安装和拆卸,这样使得执行组件可在使用后被更换,而驱动部分可以重复使用。

附图说明

图1为推刀的结构示意图;

图2为推刀驱动组件的结构示意图;

图3为导向套的结构示意图;

图4为推刀驱动轴和推刀连接件的配合的结构示意图;

图5为插接联动结构的爆炸示意图;

图6为自转装置的结构示意图;

图7为执行组件的结构示意图;

图8为推刀与执行组件的配合的结构示意图;

图9为外壳和连接头的配合的结构示意图;

图10为自转驱动轴的剖视图;

图11为自转驱动轴的爆炸图;

图12为通道和偏转空间的结构示意图;

图13为自转驱动轴的局部结构示意图;

图14为自转驱动轴与自转连接件的配合的结构示意图;

图15为螺母座和自转套筒的配合的结构示意图;

图16为开合装置的结构示意图;

图17为开合推杆的结构示意图;

图18为开合驱动轴的结构示意图;

图19为开合驱动轴和开合传动杆配合的爆炸示意图;

图20为开合驱动轴、推刀驱动轴和自转驱动轴的配合的剖视图;

图21为基座与开合连接件、推刀连接件和自转连接件的配合的结构示意图;

图22为限位座与限位口的配合的结构示意图;

图23为电线路的原理示意图;

图24为机器人末端机构的剖视图;

图中:1-推刀;2-推刀驱动组件;21-推刀驱动杆;22-推刀直线驱动模块;221-推刀传动杆;222-导向套;2221-方形孔;2222-环状凸起,22221-安装口;223-第一丝杆;224-螺母座;2241-止转凸起;3-推刀驱动轴;31-推刀连接件;32-U型缺口Ⅰ;33-第一齿轮组;331-主动齿轮Ⅰ;332-第一从动齿轮Ⅰ;333-第二从动齿轮;4-插接联动结构;41-插槽;42-突起;5-自转装置;51-执行组件;511-定指;5111-导向口;5112-滑道;512-动指;5121-斜口;5122-避让口;52-套管;53-套管驱动组件;531-连接头;5311-销体;5312-限位件;532-自转套筒;5321-止转口;5322-安装凸起;54-外壳;541-止转槽;55-自转驱动轴;551-U型缺口Ⅱ;552-通道;553-限位杆;5531-限位凸起;554-偏转空间;555-滑动键;5551-连接杆;5552-第一避开口;5553-第二避开口;556-弹性件;557-限位座;558-安装槽;56-自转连接件;561-第二齿轮组;5611-主动齿轮Ⅱ;5612-第一从动齿轮Ⅱ;6-开合装置;61-开合推杆;611-推刀槽;612-销轴;613-限转凸起;62-开合直线驱动模块;621-开合传动杆;622-止转件;623-第二丝杆;63-开合驱动轴;631-开合连接件;7-基座;71-限位口;81-第一电极;82-第二电极;83-第三电极,84-第四电极。

A/B-电线路

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-24所示,本实施例的手术机器人末端推刀装置包括推刀1和推刀驱动组件2,推刀1被滑动装配,推刀驱动组件2包括推刀驱动杆21和推刀直线驱动模块22,推刀直线驱动模块22通过推刀驱动杆21驱动推刀做直线往复运动,以便推刀1进行切割动作。此外,推刀装置的驱动部分沿轴向设置以实现推刀1的直线运动,这样推刀装置可内置于别的零件,以减少空间的占用,从而使得机器人末端机构小型化。

进一步地,如图2所示,本实施例的推刀直线驱动模块22在外力的作用下推动推刀1进行切割动作,具体地,推刀直线驱动模块22包括推刀传动杆221、导向套222、第一丝杆223和螺母座224,推刀传动杆221的第一端被设置受力端,第一丝杆223与推刀传动杆221的第二端固定连接,在外力的作用下,推刀传动杆221转动,第一丝杆223跟着转动,螺母座224被配置在第一丝杆223上,同时,螺母座224被限转,螺母座224的一侧与推刀驱动杆21的第一端连接,在本实施例中螺母座224与推刀驱动杆21采用的卡接配合,导向套222被固定装配,推刀驱动杆21的第二端穿过导向套222与推刀1连接,优选地,推刀驱动杆21被设置为方形件,如此,导向套222对推刀1起到导向的作用,限制推刀1的运动方向,这样,在外力的作用下,推刀1被推刀驱动杆21驱动直线往复运动,从而进行切割动作。

进一步地,为了保证对螺母座224限转的稳定,本实施的螺母座224沿着径向方向延伸出至少一组止转凸起2241,在本实施例中止转凸起2241设置为两组,两组止转凸起2241被对称设置,如此,可保证螺母座224受到平衡的至转力,在运动中无法晃动。

如图4、5所示,本实施例手术机器人末端推刀装置还包括推刀驱动轴3,推刀驱动轴3的第一端连接有推刀连接件31,推刀连接件31通过推刀驱动轴3驱动推刀传动杆221转动,具体地,推刀驱动轴3的第一端连接有推刀连接件31,推刀连接件31借助第一齿轮组33驱动推刀驱动轴3,推刀驱动轴3的第一端沿轴向方向形成有至少一组U型缺口Ⅰ32,第一齿轮组33包括主动齿轮Ⅰ331、第一从动齿轮Ⅰ332和第二从动齿轮333,主动齿轮Ⅰ331、第一从动齿轮Ⅰ332相啮合,第一从动齿轮Ⅰ332和第二从动齿轮333相啮合,第二从动齿轮333上形成有与U型缺口Ⅰ32对应的限位键Ⅰ,限位键Ⅰ伸入U型缺口Ⅰ32,这样推刀驱动轴3可随着第一齿轮组33一起转动,推刀驱动轴3的第二端借与推刀传动杆221的第一端插接配合,推刀驱动轴3的转动带动推刀传动杆221转动,推刀连接件31的自由端可连接电机等动力源,能驱动推刀驱动轴3转动即可。

进一步地,本实施例的推刀驱动轴3的第二端借助插接联动结构4与推刀传动杆221的第一端插接配合,具体地,插接联动结构4包括位于推刀驱动轴3的第二端的外周面上形成有突起42和位于推刀传动杆221的第一端的内周面上形成的插槽41,突起42伸入插槽41中,以使的推刀驱动轴3和推刀传动杆221形成联动,即推刀传动杆221可以随着推刀驱动轴3转动,同时,推刀传动杆221杆与推刀驱动轴3形成可拆卸式连接。

如图6-15所示,本实施例还提供了一种手术机器人末端机构,采用上述的手术机器人末端推刀装置,此外,手术机器人末端机构还包括自转装置5,自转装置5包括执行组件51、套管52和套管驱动组件53,执行组件51包括定指511和动指512,定指511被配置为固定装配,动指512的第一端与定指511的固定端铰接配合,动指512的第二端被配置为自由端;套管52的第一端与定指511固定连接,套管52内置推刀1,套管驱动组件53用于驱动套管52旋转,进而使得套管52的旋转带动定指511和动指512旋转,本实施例通过将自转装置的部分结构设置为管件,从而可内置有其他零件,以减少空间的占用,有利于机器人末端机构的小型化和轻便化。

进一步地,如图3和6所示,本实施例的套管驱动组件53驱动执行组件51转动,具体地,套管驱动组件53包括连接头531和自转套筒532,连接头531的第一端被设置为插接端,连接头531的第一端沿着径向方向延伸出销体5311,推刀传动杆221内置于连接头531,自转套筒532的第一端与连接头531的第二端固定连接,自转套筒532的第二端与导向套222的第一端固定连接,套管52的第二端与导向套222的第二端固定连接,在外力的作用下,连接头531通过套管52带动执行组件51转动。

如图6和9所示本实施例的连接头531可在外壳54的带动下运动,连接头531的第二端沿着径向方向形成有至少一组限位件5312,在本实施例中限位件5312设置为两组限位键,两组限位键被对称设置,外壳54上形成有和限位键位置对应的止转槽541,限位键部分伸入止转槽541,这样,外壳54可带着连接头531运动。

进一步地,如图3、6和15所示,本实施例的自转套筒532形成有至少一组止转口5321,在本实施例中设置为两组,两组止转口5321被对称设置,止转凸起2241伸入止转口5321以使螺母座224被自转套筒532限转,这样螺母座224仅能相对第一丝杆223直线运动。

优选地,本实例的自转套筒532与导向套222联动,具体地,自转套筒532的第二端沿着轴向方向形成有至少一组安装凸起5322,在本实施例中设置为两组,两组安装凸起5322被对称设置,导向套222的第一端沿着径向方向形成有环状凸起2222,环状凸起2222上形成有和安装凸起5322配合的安装口22221,自转套筒532的第二端抵靠在环状凸起2222,同时安装凸起5322伸入安装口22221,以使导向套222和自转套筒532联动。

如图7和8所示,本实施例的定指511可对推刀1的运动起到导向的作用,具体地,定指511上形成有滑道5112,推刀驱动杆21驱动推刀1在滑道5112内滑动,从而使的推刀1被导向,动指512在对应位置设置有避让口5122,以避免干涉推刀1的运动。

如图14所示,本实施例手术机器人末端机构还包括自转驱动轴55,自转驱动轴55的第一端连接有自转连接件56,自转连接件56通过自转驱动轴55驱动连接头531转动,具体地,自转连接件56借助第二齿轮组561驱动自转驱动轴55,自转驱动轴55的第一端沿轴向方向形成有至少一组U型缺口Ⅱ551,第二齿轮组561包括主动齿轮Ⅱ5611和第一从动齿轮Ⅱ5612,第一从动齿轮Ⅱ5612上形成有与U型缺口Ⅱ551对应的限位键Ⅱ,限位键Ⅱ伸入U型缺口Ⅱ551,这样,通过主动齿轮Ⅱ5611和第一从动齿轮Ⅱ5612相互啮合,自转驱动轴55可随着第二齿轮组561一起转动,因自转驱动轴55的第二端与连接头531连接,自转驱动轴55的转动带动连接头531跟着转动。自转连接件56的自由端可连接电机等动力源,能驱动自转驱动轴55转动即可。

进一步地,如图10-13所示,本实施例的自转驱动轴55的第二端形成有与插接端配合的承插口,连接头531的插接端外周面上形成有销体5311,自转驱动轴55的第二端上还形成有用于销体5311滑入的通道552以及销体5311滑入后能够偏转的偏转空间554,自转驱动轴55还配置有滑动的限位杆553,限位杆553位于通道552的一端,销体5311进入偏转空间554后限位杆553进入通道552限位销体5311。优先地,在本实施例中,通过驱动外壳54带动连接头531在自转驱动轴55内偏转和移动。

如图10所示,本实施例的自转驱动轴55上形成有安装槽558,限位杆553在安装槽558里的滑动被限位,具体地,自转驱动轴55沿着轴向方向设置有安装槽558,安装槽558和通道552连通,限位杆553的一端形成有,安装槽558在对应位置形成有环状的凸台,通过限位凸起5531抵靠凸台,以限制限位杆553在安装槽558的移动位置。

进一步地,本实施例的安装槽558一端设置有限位座557,限位座557与安装槽558固定连接,安装槽558内还设有顶紧限位杆553的弹性件556,在本实施例中,弹性件556被设置为弹簧,弹簧的一端抵靠在限位座557上,弹簧的另一端抵靠在限位凸起5531上,这样可防止限位杆553在安装槽558例任意移动。

优选地,为了便于推动限位杆553在安装槽558里移动,如图13所示,本实施例的自转驱动轴55的外周面上形成有滑动键555,通过推动滑动键555带动限位杆553移动,具体地,自转驱动轴55的外周上形成有第一避开口5552,第一避开口5552与通道552连通,滑动键555的一侧设置有连接杆5551,连接杆5551的另一端伸入第一避开口5552并与限位杆553的自由端固定连接,此外,自转驱动轴55上还形成有至少一个第二避开口5553,滑动键555在对应位置形成有卡扣,卡扣伸入第二避开口5553并挂靠在第二避开口5553的侧壁上,这样可防止滑动键555脱离自转驱动轴55。

如图16-20所示,本实施例的手术机器人末端机构还包括开合装置6,开合装置6包括开合推杆61和开合直线驱动模块62,开合推杆61内置于套管52,开合推杆61与套管52滑动装配;开合直线驱动模块62通过开合推杆61驱动动指512偏转,如此,开合装置6的驱动部分沿轴向方向设置,这样开合装置6的驱动和传动部分可内置于推刀装置,以减少空间的占用,使得机器人末端机构小型化。

进一步地,本实施例的开合直线驱动模块62在外力的作用下推动动指512进行开合动作,具体地,开合直线驱动模块62包括开合传动杆621、止转件622,开合传动杆621的第一端被设置为动力端,开合传动杆621的第二端与第二丝杆623的第一端螺纹连接,优选地,第二丝杆623内置于所述第一丝杆223,开合传动杆621内置于推刀传动杆221;止转件622的第一端与第二丝杆623的第二端固定连接,止转件622的第二端穿过导向套222与开合推杆61的第一端固定连接,止转件622被导向套222限转。

优先地,如图3和16所示,本实施例的止转件622被导向套222限制运动方向,具体地,止转件622被设置为方形件,导向套222上沿着轴向方向形成有贯穿的方形孔2221,方形孔2221被与方形件对应设置,方形件穿过方形孔2221与开合推杆61固定连接,这样,利用方形件和方形孔配合的限转属性,止转件622将第二丝杆623的转动转化为直线运动,使得开合推杆61仅能做直线运动。

本实施例的止转件622与开合推杆61的第一端均形成有工艺孔,导向套222在对应位置形成有缺口,止转件622与开合推杆61的第一端安装时,先用插销依次插入缺口和工艺孔中对止转件622与开合推杆61定位,然后在对止转件622与开合推杆61进行焊接,这样可保证机器人末端机构的精度。

如图16和17所示,本实施例的开合推杆61的推动动指512绕着定指511的固定端偏转,具体地,开合推杆61的第二端配置有销轴612,定指511上形成有导向口5111,动指512上形成与导向口5111对应的斜口5121,销轴612依次穿过斜口5121和导向口5111,在外力的作用下,推动开合推杆61直线往复运动,开合推杆61的运动带动销轴612跟着运动,销轴612的运动对斜口5121施加力,从而使得动指512绕着铰接点偏转。

优选地,本实施例的开合推杆61被设置为截面为U型结构,以形成推刀槽611,推刀1被滑动装配在推刀槽611内,推刀槽611对推刀1的运动起到导向的作用,此外,开合推杆61沿着径向方向延伸形成限转凸起613,以避免开合推杆61随意转动。

如图18和19所示,本实施例的手术机器人末端开合装置6还包括开合驱动轴63,开合驱动轴63的第一端连接有开合连接件631,开合连接件631通过开合驱动轴63驱动开合传动杆621转动,具体地,开合驱动轴63的第一端沿径向方向形成有贯穿的插入孔Ⅰ,开合连接件631的驱动端在对应位置形成有插入孔Ⅱ,当在插入孔Ⅰ和插入孔Ⅱ中插入插销,开合驱动轴63随着开合连接件631的驱动端一起转动,因开合驱动轴63的第二端与开合传动杆621的第一端固定连接,开合传动杆621随着开合驱动轴63一起转动,开合连接件631的自由端可连接电机等动力源,能驱动开合传动杆621转动即可。

优选地,本实施例的开合驱动轴63的第二端借助插接联动结构4与开合传动杆621的第一端连接,具体地,插接联动结构4包括位于开合驱动轴63内周面的插槽41和位于开合传动杆621的外周面的突起42,突起42伸入插槽41,这样开合传动杆621即可随着开合驱动轴63转动,还可与开合传动轴可拆式连接。

进一步地,为了使得手术机器人末端机构小型化,体积小,如图20所示,开合驱动轴63的第一端穿过推刀驱动轴3的第一端,推刀驱动轴3的第一端穿过自转驱动轴55的第一端,以便自转驱动轴55、开合驱动轴63和推刀驱动轴3的第一端呈阶梯式分布。

如图21和22所示,本实施例的自转连接件56、开合连接件631和推刀连接件31被集成安装在基座7上,这样,可减少空间的占用,有利于机器人末端机构小型化,优选地,本实施例的基座7上形成有限位口71,限位座557的一端伸入限位口71,自转驱动轴55带着限位座557沿着限位口71转动至极限位置被限位,进而停止转动,避免自转角度超出设定的角度。

进一步地,如图23所示,本实施例的基座7上设置有两组第一电极81,自转驱动轴55的第二端设置有两组第二电极82,外壳54上设置有第三电极83,定指511和动指512上设置有第四电极83,这样,从定指511上的第四电极83到第三电极83再到第二电极82,最后到第一电极81可形成有线路A,从动指512上的第四电极83到第三电极83再到第二电极82,最后到第一电极81可形成有线路B,线路实际从轴杆内部走线,图示只是为了方便看清起止点,当自转驱动轴55与连接头531连接后,线路A和B连通,两条线路互相不干扰。最终两个第一电极81与机器人相连接,完成电凝信号和能量传输。

基于上述结构,如图24所示,本实施例的手术机器人末端由开合连接件631、开合直线驱动模块62和开合推杆61配合的结构来驱动动指512进行开合动作,由推刀连接件31、推刀直线驱动模块22和推刀驱动杆21配合的结构来驱动推刀1进行切割或推动动作,且两套驱动结构相互不干涉。在本实施例中,由自转连接件56、套管52和套管驱动组件53配合的结构来驱动定指511和动指512转动,同时,需要开合连接件631驱动开合推杆61做直线运动,推刀连接件31驱动推刀1做直线运动,通过上述的方式实现机器人末端机构的自转、开合和推动动作。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号