一种悬吊式多操作臂系统技术方案

技术编号:18433635 阅读:35 留言:0更新日期:2018-07-13 22:58
本发明专利技术公开了一种悬吊式多操作臂系统,操作臂系统由悬吊定位臂和轻载操作臂组成,两条轻载操作臂固定于悬吊定位臂末端,悬吊定位臂可对整个末端进行升降,推拉和旋转;在轻载操作臂末端固定手术器械,可以定位控制手术器械的姿态和位置。悬吊操作臂可对手术器械进行大范围部署,避免与手术室其他仪器干涉。本发明专利技术的有益效果在于可以实现对多个手术工具和手术器械的定位,大范围布置手术器械可以避免与其他仪器干涉;操作臂定位手术器械可以减轻医生的劳动强度,医生操作长时间不疲劳,减少主治医生和辅助医生的沟通环节,能够提高手术效率。

A suspension type multi manipulator system

The invention discloses a suspension type multi operating arm system. The manipulator system is composed of a suspension positioning arm and a light load operating arm. Two light load operating arms are fixed to the end of the suspension positioning arm. The suspension positioning arm can lift, pull and rotate the whole end, and a fixed surgical instrument is fixed at the end of the light load operation arm, which can be positioned and controlled. The posture and position of the surgical instrument. The suspension arm can be deployed in a wide range of surgical instruments to avoid interference with other instruments in the operation room. The beneficial effect of the invention is that the location of multiple surgical tools and surgical instruments can be realized, and a large range of surgical instruments can avoid interference with other instruments. The operating arm of the manipulator can reduce the labor intensity of the doctor, the doctor is not tired for a long time, and reduces the communication link between the doctor and the assistant doctor. It can improve the efficiency of the operation.

【技术实现步骤摘要】
一种悬吊式多操作臂系统
本专利技术属于医疗器械领域,具体涉及一种悬吊式多操作臂系统。
技术介绍
医疗手术中,由于手术中需要使用多种器械,医生不能够独立完成外科手术任务,也不能够同时操作多个器械,所以需要额外的助手医生进行辅助才可以完成手术。由于助手医生的存在,所以主治医生需要与助手进行沟通才能够让助手把器械移动到指定的位置,沟通环节一旦不清晰将会延长手术时间,另外助手医生长时间工作后会存在器械定位不稳定的问题,因此需要一种能够稳定定位的能帮助医生定位和操作手术器械定位装置,提高手术质量。专利CN201710683947.0公开了一种医用辅助器具方案,方案中采用螺旋副挤压球关节的构型方式锁紧,但是不能同时锁紧和同时解锁所有的运动关节,也不能对手术器械进行大范围部署和定位。
技术实现思路
本专利技术针对医疗手术中存在医生不能够大范围定位手术器械的和同时操作多个手术器械问题,提出了一种能够在手术室内大范围定位手术器械的悬吊式多操作臂系统,由悬吊定位臂和轻载操作臂组成,手术时可以利用悬吊定位臂把手术器械和轻载操作臂定位到工作区域,然后手术中医生可以不间断的操作轻载操作臂将手术工具移动到理想的位置。为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:一种悬吊式多操作臂系统,主要特征在于,包括悬吊式定位臂和轻载操作臂组成,所述的轻载操作臂安装在悬吊式定位臂上,所述悬吊定位臂由升降关节、旋转关节、伸缩关节、横杆调节装置组成,所述旋转关节的旋转关节基座安装在升降关节升降梁的上端,所述的伸缩关节的伸缩关节外壳固定安装在旋转关节的旋转关节外壳上,所述横杆调节装置的竖杆与伸缩关节的伸缩梁连接,所述横杆调节装置的固定夹与轻载操作臂相接;所述升降关节由升降梁、升降关节外壳、底座外壳、基座板、带刹车轮子、气泵系统、升降电机、直线运动关节基座A、联轴器A、滚珠丝杠A、滚珠丝母、滑块、导轨基座A、导轨、导套、导套座、导轨基座B组成,气泵系统安装在基座板上,所述底座外壳安装在基座板上,底座外壳罩在气泵系统外,升降关节外壳垂直安装在基座板上,升降关节外壳中固定有直线运动关节基座A、联轴器A、升降电机、滚珠丝杆A、滚珠丝母、滑块、导轨基座A、导轨、导套、导套座和导轨基座B;直线运动关节基座A为中空壳状结构,直线运动关节基座A的下端固定连接升降电机,中间铰接固定滚珠丝杠A,滚珠丝杠A与升降电机通过联轴器A连接,直线运动关节基座A两侧镶嵌有圆柱光轴,圆柱光轴与滑块的轴承配合,所述滑块与滚珠丝母固连配合,所述的滚珠丝杠A与滚珠丝母适配,升降电机通过滚珠丝杠A驱动滑块沿直线往复运动;所述升降关节外壳上部固定导轨及其附属结构,导轨基座A固定于基座,导轨也固定在基座上,导套套在导轨上并与导套座固连;升降梁分别固定连接滑块和导套座,升降电机驱动滑块,升降梁沿着导轨和直线运动关节基座A中的导轨运动;所述旋转关节由旋转关节上盖、旋转关节外壳、交叉滚子轴承、旋转关节基座、旋转关节阶梯轴、电磁离合器下爪盘、电磁离合器主体和上爪盘、离合器固定盖构成,所述交叉滚子轴承的内圈套在旋转关节阶梯轴上并且固定在旋转关节基座上,所述交叉滚子轴承的外圈与旋转关节外壳连接,旋转关节外壳与电磁离合器下爪盘连接,所述离合器固定盖分别与阶梯轴、电磁离合器主体和上爪盘固定连接;所述伸缩关节由伸缩梁、伸缩关节外壳、伸缩关节上盖、滚珠丝母、滑块、驱动电机、联轴器B、直线运动关节基座B、滚珠丝杠B组成,所述伸缩关节外壳与旋转关节外壳连接,所述直线运动关节基座B安装在伸缩外壳中,直线运动关节基座B中间装有滚珠丝杠B,滚珠丝杠B与驱动电机通过联轴器B连接,所述直线运动关节基座B的两侧镶有圆柱光轴,圆柱光轴与滑块上的轴承配合,滑块与滚珠丝母固定连接,滑块还固定连接伸缩梁,驱动电机的输出轴与通过联轴器B与滚珠丝杠B连接,驱动电机驱动滚珠丝杠B和滚珠丝母带动滑块移动,伸缩梁沿着直线运动关节基座B中的导轨做伸缩运动,调整轻载操作臂的工作区域;轻载操作臂由模块化锁紧关节、模块连接杆和关节连接杆组成;优选的,所述横杆调节装置由固定夹、齿形调向横杆、齿形锁紧盘、竖杆、锁紧把手组成;所述锁紧把手与齿形锁紧盘连接,齿形锁紧盘连接在竖杆的下端,竖杆的上端与伸缩关节的伸缩梁连接;所述齿形锁紧盘为中心轴和法兰盘状组合的结构,齿形调向横杆上设有和齿形锁紧盘中心轴相适配的圆筒结构,齿形锁紧盘上的中心轴穿过齿形调向横杆上的圆筒结构与锁紧把手连接,所述的锁紧把手用于与齿形锁紧盘连接,使的齿形调向横杆与齿形锁紧盘不相对转动;固定夹安装在齿形调向横杆上,固定夹上设有两个相互垂直正交的圆孔,所述的圆孔用于安装操作臂关节连接杆。优选的,模块化锁紧关节由外壳体、模块连接杆、关节连接杆、球关节、球关节外套、压块、内杠、推杆、弹簧、前活塞、后活塞、缸体塞、气管接头、气管、内缸内外密封圈、活塞内外密封圈、内密封圈、外密封圈、接头密封圈组成;所述球关节为球体且上设通心孔,球关节外套内腔为部分球面设计,球关节安装在球关节外套内,球关节与压块为内凹球面设计的一端相接,压块的另一端围绕中心轴线等距离设有圆孔,所述圆孔与推杆相适配,推杆穿过内缸体与压块的圆孔,弹簧套在推杆上,推杆与前活塞和后活塞固定连接为一体,活塞与密封圈适配,所述内缸体为圆柱阶梯轴结构,内部中空,所述内缸体长轴端深入缸体塞内腔并由密封圈密封,缸体塞内设有密封圈,后端为外螺纹,缸体塞中心设有一贯通缸体塞的内腔,内腔设有气管接头和接头密封圈,气管接头与气管相接,所述缸体塞偏离中心轴处设有贯通孔,内缸体长轴伸入缸体塞内腔并由内密封圈密封,气管接头可在缸体塞的内腔中移动。优选的,所述齿形调向横杆的中心轴线可为有直线性、弧形、折线形,其横截面为圆形或其他多边形结构;相应的固定夹的夹紧孔特征随横杆的横截面变化。优选的,所述齿形锁紧盘可为用旋转关节中的电磁离合器主体和上爪盘替换,将齿形调向横杆用电磁离合器下爪盘替换,并把锁紧把手更换为离合器固定盖,竖杆末端与旋转关节阶梯轴固定,齿形调向横杆与离合器下爪盘固定。优选的,所述气泵系统可为液压泵,气泵替换成液压泵时,本装置中工作流体从气体变为液体。本专利技术的有益效果在于可以实现对多个手术工具和手术器械的定位,大范围布置手术器械可以避免与其他仪器干涉;操作臂定位手术器械可以减轻医生的劳动强度,医生操作长时间不疲劳,减少主治医生和辅助医生的沟通环节,能够提高手术效率。附图说明图1为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统整体结构。图2为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统升降关节组成。图3为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统旋转关节组成。图4为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统伸缩关节组成。图5为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统末端双操作臂构型组合方式。图6为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统齿形锁紧盘结构。图7为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统齿形调向横杆结构。图8为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统齿形调向横杆调向原理。图9为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统固定夹结构与安装图。图10为本专利技术一种悬吊式多操作臂系统气动锁紧关节结构图。图中,1轻载操作臂;2轻载操作臂;3固定夹;4齿形调向横杆;5齿形锁紧盘;6竖杆;7锁紧把手;8伸缩梁;9伸缩关节外壳;10伸缩关节上盖;11旋转关节上盖;12旋转关节外壳;13交叉滚子轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬吊式多操作臂系统,主要特征在于,包括悬吊式定位臂和轻载操作臂组成,所述的轻载操作臂安装在悬吊式定位臂上,所述悬吊定位臂由升降关节、旋转关节、伸缩关节、横杆调节装置组成,所述旋转关节的旋转关节基座安装在升降关节升降梁的上端,所述伸缩关节的伸缩关节外壳固定安装在旋转关节的旋转关节外壳上,所述横杆调节装置的竖杆与伸缩关节的伸缩梁连接,所述横杆调节装置的固定夹与轻载操作臂相接;所述升降关节由升降梁、升降关节外壳、底座外壳、基座板、带刹车轮子、气泵系统、升降电机、直线运动关节基座A、联轴器A、滚珠丝杠A、滚珠丝母、滑块、导轨基座A、导轨、导套、导套座、导轨基座B组成,气泵系统安装在基座板上,所述底座外壳安装在基座板上,底座外壳罩在气泵系统外,升降关节外壳垂直安装在基座板上,升降关节外壳中固定有直线运动关节基座A、联轴器A、升降电机、滚珠丝杆A、滚珠丝母、滑块、导轨基座A、导轨、导套、导套座和导轨基座B;直线运动关节基座A为中空壳状结构,直线运动关节基座A的下端固定连接升降电机,中间铰接固定滚珠丝杠A,滚珠丝杠A与升降电机通过联轴器A连接,直线运动关节基座A两侧镶嵌有圆柱光轴,圆柱光轴与滑块的轴承配合,所述滑块与滚珠丝母固连配合,所述的滚珠丝杠A与滚珠丝母适配,升降电机通过滚珠丝杠A驱动滑块沿直线往复运动;所述升降关节外壳上部固定导轨及其附属结构,导轨基座A固定于基座,导轨也固定在基座上,导套套在导轨上并与导套座固连;升降梁分别固定连接滑块和导套座,升降电机驱动滑块,升降梁沿着导轨和直线运动关节基座A中的导轨运动;所述旋转关节由旋转关节上盖、旋转关节外壳、交叉滚子轴承、旋转关节基座、旋转关节阶梯轴、电磁离合器下爪盘、电磁离合器主体和上爪盘、离合器固定盖构成,所述交叉滚子轴承的内圈套在旋转关节阶梯轴上并且固定在旋转关节基座上,所述交叉滚子轴承的外圈与旋转关节外壳连接,旋转关节外壳与电磁离合器下爪盘连接,所述离合器固定盖分别与阶梯轴、电磁离合器主体和上爪盘固定连接;所述伸缩关节由伸缩梁、伸缩关节外壳、伸缩关节上盖、滚珠丝母、滑块、驱动电机、联轴器B、直线运动关节基座B、滚珠丝杠B组成,所述伸缩关节外壳与旋转关节外壳连接,所述直线运动关节基座B安装在伸缩外壳中,直线运动关节基座B中间装有滚珠丝杠B,滚珠丝杠B与驱动电机通过联轴器B连接,所述直线运动关节基座B的两侧镶有圆柱光轴,圆柱光轴与滑块上的轴承配合,滑块与滚珠丝母固定连接,滑块还固定连接伸缩梁,驱动电机的输出轴与通过联轴器B与滚珠丝杠B连接,驱动电机驱动滚珠丝杠B和滚珠丝母带动滑块移动,伸缩梁沿着直线运动关节基座B中的导轨做伸缩运动,调整轻载操作臂的工作区域;轻载操作臂由模块化锁紧关节、模块连接杆和关节连接杆组成。...

【技术特征摘要】
1.一种悬吊式多操作臂系统,主要特征在于,包括悬吊式定位臂和轻载操作臂组成,所述的轻载操作臂安装在悬吊式定位臂上,所述悬吊定位臂由升降关节、旋转关节、伸缩关节、横杆调节装置组成,所述旋转关节的旋转关节基座安装在升降关节升降梁的上端,所述伸缩关节的伸缩关节外壳固定安装在旋转关节的旋转关节外壳上,所述横杆调节装置的竖杆与伸缩关节的伸缩梁连接,所述横杆调节装置的固定夹与轻载操作臂相接;所述升降关节由升降梁、升降关节外壳、底座外壳、基座板、带刹车轮子、气泵系统、升降电机、直线运动关节基座A、联轴器A、滚珠丝杠A、滚珠丝母、滑块、导轨基座A、导轨、导套、导套座、导轨基座B组成,气泵系统安装在基座板上,所述底座外壳安装在基座板上,底座外壳罩在气泵系统外,升降关节外壳垂直安装在基座板上,升降关节外壳中固定有直线运动关节基座A、联轴器A、升降电机、滚珠丝杆A、滚珠丝母、滑块、导轨基座A、导轨、导套、导套座和导轨基座B;直线运动关节基座A为中空壳状结构,直线运动关节基座A的下端固定连接升降电机,中间铰接固定滚珠丝杠A,滚珠丝杠A与升降电机通过联轴器A连接,直线运动关节基座A两侧镶嵌有圆柱光轴,圆柱光轴与滑块的轴承配合,所述滑块与滚珠丝母固连配合,所述的滚珠丝杠A与滚珠丝母适配,升降电机通过滚珠丝杠A驱动滑块沿直线往复运动;所述升降关节外壳上部固定导轨及其附属结构,导轨基座A固定于基座,导轨也固定在基座上,导套套在导轨上并与导套座固连;升降梁分别固定连接滑块和导套座,升降电机驱动滑块,升降梁沿着导轨和直线运动关节基座A中的导轨运动;所述旋转关节由旋转关节上盖、旋转关节外壳、交叉滚子轴承、旋转关节基座、旋转关节阶梯轴、电磁离合器下爪盘、电磁离合器主体和上爪盘、离合器固定盖构成,所述交叉滚子轴承的内圈套在旋转关节阶梯轴上并且固定在旋转关节基座上,所述交叉滚子轴承的外圈与旋转关节外壳连接,旋转关节外壳与电磁离合器下爪盘连接,所述离合器固定盖分别与阶梯轴、电磁离合器主体和上爪盘固定连接;所述伸缩关节由伸缩梁、伸缩关节外壳、伸缩关节上盖、滚珠丝母、滑块、驱动电机、联轴器B、直线运动关节基座B、滚珠丝杠B组成,所述伸缩关节外壳与旋转关节外壳连接,所述直线运动关节基座...

【专利技术属性】
技术研发人员:李鹏刘云辉
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
类型:发明
国别省市:广东,44

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