四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构制造技术

本发明专利技术属于医疗机械领域，涉及微创手术机械。目的是提供一种平面轮系式3R1T的RCM机构，该结构具有手术位置点定位准确、机构简单、设计及装配容易的特点。技术方案是：四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构，其特征在于该机构包括机架、转动杆、中间传动轮系、输入电机、转动电机、手术刀电机、绳索电机、手术刀滑道、套筒、弹簧、绳索、手术刀；所述中间传动轮系由输入电机驱动；所述的转动杆可转动地定位在机架上，转动电机也安装在机架上且驱动转动杆。

【技术实现步骤摘要】
四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构
本专利技术属于医疗机械领域，涉及微创手术机械，具体涉及一种末端执行器绕空间内某个固定的虚拟中心点做旋转运动的平面轮RCM机构。
技术介绍
随着科学技术的快速发展，微创手术日趋成熟并且受到极大的欢迎，相比传统手术微创手术有创口小、疼痛轻、恢复快、住院时间短、出血少等特点，降低了传统手术对人体的危害，无论是生理上还是心理上病人们都更加倾向于微创手术。由于病人身上切口的限制，微创手术操作空间有限，光靠医生的双手很难直接完成手术，现在一般都是借助于微创手术机械来完成，在微创手术机械中RCM机构被广泛使用。RCM机构的自由度，虚拟中心点的位置，工作空间大小等特性直接影响微创手术机械的工作性能，可见RCM机构的重要性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种平面轮系式3R1T的RCM机构，该结构具有手术位置点定位准确、机构简单、设计及装配容易的特点。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构，其特征在于该机构包括机架、转动杆、中间传动轮系、输入电机、转动电机、手术刀电机、绳索电机、手术刀滑道、套筒、弹簧、绳索、手术刀；所述中间传动轮系由输入电机驱动；所述的转动杆可转动地定位在机架上，转动电机也安装在机架上且驱动转动杆；所述的中间传动轮系包括轴线相互平行的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮以及第十一齿轮。还包括主动轴、第一行星架、第二行星架及第三行星架第四行星架；其中第五齿轮与第六齿轮为连体齿轮，第七齿轮与第八齿轮为连体齿轮；所述的第四齿轮固定在转动杆上，且与第五齿轮啮合，还可转动地穿套在与第二行星架固连的主动轴上；第一行星架上可转动地定位着第一齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合；第三轴的一端固连在第一行星架上而另一端固连着第九齿轮，第一行星架与第三齿轮固连，第三齿轮与第二行星架固连且与第八齿轮啮合；第一轴穿插在第五齿轮、第六齿轮以及第三齿轮的轴孔中且第一轴的两端分别与第二齿轮和第三行星架固连；第六齿轮与第七齿轮啮合；第二轴穿插在第七齿轮与第八齿轮的轴孔中且与第三行星架固连；第四行星架与第一齿轮固连，第十齿轮、第十一齿轮分别可转动地定位在第四行星架上且第十齿轮的两侧分别与第十一齿轮及第九齿轮啮合；所述套筒与第十一齿轮固定；所述手术刀滑道穿嵌在套筒且与套筒组成滑动副，所述手术刀可转动地定位在手术刀滑道中；所述绳索电机驱使手术刀滑道沿着套筒轴线滑动；所述弹簧对手术刀滑道施加使其复位的压力。所述的绳索电机安装在套筒上，绳索电机的底座固定在套筒上，绳索的一端固定在绳索电机输出轴一端，另一端固定在手术刀滑道上。所述弹簧安装在套筒与手术刀滑道之间，且弹簧两端分别对套筒与手术刀滑道施加顶压力。所述的齿轮均采用模数为2的齿轮，第五齿轮的齿数是第四齿轮的2倍，传动比为2；所述的第一齿轮的齿数是第二齿轮齿数相同且传动比为1。所述的手术刀尖点始终绕着虚拟的中心点O作圆周运动。所述的平面轮系式机构能够实现三个转动和一个移动。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术解决了平面轮系式RCM机构能应用于医疗器械的问题。该机构能够使手术刀绕着一个虚拟的固定点运动，可以使手术刀绕着需要动手术的患处运动，提高手术下刀的精准度，同时该机构可以实现手术刀从不同的角度下刀，操作简单，手术结束时可以用电机使手术刀退出到安全范围，能为提高手术的成功率做出贡献。2.本专利技术采用的是轮系式的RCM机构，传动平稳可靠，运动平缓。该机构的齿轮均为平面齿轮，易于加工且成本大大降低，更适合于生产实践。附图说明图1是本专利技术的中间传动轮系结构示意图。图2是本专利技术的装配结构示意图。图中有：1、第一齿轮；2、第二齿轮；3、第一行星架；4、第三齿轮；5、第二行星架；6、第四齿轮；7、主动轴；8、第五齿轮；9、第六齿轮；10、第一轴；11、第三行星架；12、第七齿轮；13、第二轴；14、第八齿轮；15、第三轴；16、第九齿轮；17、第十齿轮；18、第十一齿轮；19、第四行星架；20、手术刀电机；21、滑道；22、弹簧；23、绳索；24、绳索电机；25、套筒；26、手术刀；27、机座；28、转动电机；29、转动杆；30、输入电机；O、虚拟中心点具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图所示的四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构，包括机架27、转动杆29、输入电机30、转动电机28、手术刀电机20、绳索电机24、手术刀滑道21、套筒25、弹簧22、绳索23、手术刀26以及中间传动轮系；中间传动轮系包括轴线相互平行的第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮4、第四齿轮6、第五齿轮8、第六齿轮9、第七齿轮12、第八齿轮14、第九齿轮16、第十齿轮17以及第十一齿轮18，还包括主动轴5、第一行星架3、第二行星架5及第三行星架11以及第四行星架19，其中第五齿轮与第六齿轮为连体齿轮，第七齿轮与第八齿轮为连体齿轮；转动杆29可转动地定位(可通过轴承定位)在机架27上；转动电机28也固定安装在机架1上，并且驱使转动杆29转动。动力由输入电机输给主动轴，再经中间传动轮系传递到手术刀26。第二行星架与第三齿轮4固连；第四齿轮6与转动杆29固定且与第五齿轮8啮合；还通过主动轴可转动地定位在第二行星架上。主动轴7同轴穿过第四齿轮的轴孔后与第二行星架固连；第一行星架3上可转动地定位着第一齿轮1；第三轴15的一端固连在第一行星架上而另一端固连着第九齿轮16，第一行星架与第三齿轮4固连，第三齿轮与第二行星架固连；第三行星架11上设置有相互平行的两根轴；输入电机30固定在转动杆29上且其输出轴驱动(可通过齿轮副之类的传动结构驱动)主动轴；第一轴10上穿套着由第五齿轮8与第六齿轮9组成的连体齿轮，同时也穿套过第三齿轮4与第二齿轮2固连；第二轴12上穿套着由第七齿轮12和第八齿轮14组成的连体齿轮，且第七齿轮与第六齿轮啮合，第八齿轮与第三齿轮啮合。固定在第一行星架的第三轴15穿过第一齿轮1后再与第九齿轮16固连，第一齿轮与第二齿轮啮合的同时与第四行星架18固连，第十齿轮17与第十一齿轮19均可转动地定位在第四行星架上，且第十齿轮的两侧分别与第九齿轮及第十一齿轮啮合。所述的齿轮均推荐采用模数为2的齿轮。如图2所示，套筒25与第四行星架第十一齿轮固定(优选牙嵌固定)；手术刀滑道21可滑动地插嵌在套筒25中，可相对套筒作轴向移动(形成滑动副)；手术刀26可转动地定位在手术刀滑道21中，手术刀电机固定在手术刀滑道上且驱使(可通过齿轮副之类的传动结构驱动)手术刀转动；弹簧22安装在套筒25与滑道21之间，并且分别对套筒与手术刀滑道施加顶推压力，从而使得手术刀滑道复位。绳索电机24安装在套筒25上，绳索23(通常是钢丝绳)的一端固定在绳索电机输出轴(优选绳索电机输出轴轴线与套筒轴线垂直)一端，另一端固定在手术刀滑道上。该四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构的工作原理：该机构由4个电机驱动；转动电机驱动转动杆，实现转动；输入电机将动力传递到第一行星架上，带动与第四齿轮啮合的第五齿轮转动，第五齿轮与第六齿轮是连体齿轮，可以将动力传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构，其特征在于：该机构包括机架(27)、转动杆(29)、中间传动轮系、输入电机(30)、转动电机(28)、手术刀电机(20)、绳索电机(24)、手术刀滑道(21)、套筒(25)、弹簧(22)、绳索(23)、手术刀(26)；所述中间传动轮系由输入电机驱动；所述的转动杆可转动地定位在机架上，且由转动电机驱动；所述的中间传动轮系包括轴线相互平行的第一齿轮(1)、第二齿轮(2)、第三齿(4)轮、第四齿轮(6)、第五齿轮(8)、第六齿轮(9)、第七齿轮(12)、第八齿轮(14)第九齿轮16、第十齿轮17以及第十一齿轮18，还包括主动轴(7)、第一行星架(3)、第二行星架(5)及第三行星架(9)；其中第五齿轮与第六齿轮为连体齿轮，第七齿轮与第八齿轮为连体齿轮；所述的第四齿轮固定在转动杆上，且与第五齿轮啮合，还可转动地穿套在与第二行星架固连的主动轴(7)上；第一行星架上可转动地定位着第一齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合；第三轴(15)的一端固连在第一行星架上而另一端固连着第九齿轮，第一行星架与第三齿轮固连，第三齿轮与第二行星架固连且与第八齿轮啮合；第一轴(10)穿插在第五齿轮、第六齿轮以及第三齿轮的轴孔中且第一轴的两端分别与第二齿轮和第三行星架固连；第六齿轮与第七齿轮啮合；第二轴(13)穿插在第七齿轮与第八齿轮的轴孔中且与第三行星架固连；第四行星架与第一齿轮固连，第十齿轮、第十一齿轮分别可转动地定位在第四行星架上且第十齿轮的两侧分别与第十一齿轮及第九齿轮啮合；所述套筒与第十一齿轮固定；所述手术刀滑道穿嵌在套筒且与套筒组成滑动副，所述手术刀可转动地定位在手术刀滑道中；所述绳索电机驱使手术刀滑道沿着套筒轴线滑动；所述弹簧对手术刀滑道施加使其复位的压力。...

【技术特征摘要】
1.四行星架十一齿第一行星架一级行星轮系式RCM机构，其特征在于：该机构包括机架(27)、转动杆(29)、中间传动轮系、输入电机(30)、转动电机(28)、手术刀电机(20)、绳索电机(24)、手术刀滑道(21)、套筒(25)、弹簧(22)、绳索(23)、手术刀(26)；所述中间传动轮系由输入电机驱动；所述的转动杆可转动地定位在机架上，且由转动电机驱动；所述的中间传动轮系包括轴线相互平行的第一齿轮(1)、第二齿轮(2)、第三齿(4)轮、第四齿轮(6)、第五齿轮(8)、第六齿轮(9)、第七齿轮(12)、第八齿轮(14)第九齿轮16、第十齿轮17以及第十一齿轮18，还包括主动轴(7)、第一行星架(3)、第二行星架(5)及第三行星架(9)；其中第五齿轮与第六齿轮为连体齿轮，第七齿轮与第八齿轮为连体齿轮；所述的第四齿轮固定在转动杆上，且与第五齿轮啮合，还可转动地穿套在与第二行星架固连的主动轴(7)上；第一行星架上可转动地定位着第一齿轮，且第一齿轮与第二齿轮啮合；第三轴(15)的一端固连在第一行星架上而另一端固连着第九齿轮，第一行星架与第三齿轮固连，第三齿轮与第二行星架固连且与第八齿轮啮合；第一轴(10)穿插在第五齿轮、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙良，张学良，
申请(专利权)人：开化昌益磁业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33