一种平移机械臂制造技术

本发明专利技术涉及一种平移机械臂，其解决了现有微创外科手术机器人系统中的位姿调整机械臂锁紧力矩小，传动间隙大，支撑和定位效果不理想，结构复杂，电气布线困难，不便于维修、保养，成本较高的技术问题，其包括第一臂杆、第二臂杆、第一机械臂连接座、第二机械臂连接座、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第一钢丝和第二钢丝，第二机械臂连接座与第一机械臂连接座固定连接，第一转轴通过轴承与第一臂杆转动连接，第二转轴通过轴承与第一臂杆转动连接，第三转轴、第四转轴分别与第二臂杆连接，第一钢丝连接于第一转轴和第二转轴之间，第二钢丝连接于第三转轴和第四转轴之间。本发明专利技术广泛用于医疗器械技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种平移机械臂
本专利技术涉及微创外科手术机器人
，具体而言，涉及一种平移机械臂。
技术介绍
参考申请公布号为CN109091237A、名称为微创手术器械辅助系统的中国专利技术专利申请，以腹腔镜为代表的微创外科被誉为20世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一，微创手术操作是指医生利用细长的手术工具通过人体表面的微小切口探入到体内进行手术操作的。它与传统的开口手术相比具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，这使得病人遭受的痛苦大大减少；因此微创外科被广泛的应用于临床手术。参考申请公布号为CN109091238A、名称为分体式微创手术器械辅助系统的中国专利技术专利申请，微创外科手术机器人系统包括医生操作台，外科医生通过操作医生机械臂来精准地控制患者操作台的机械臂上的一个或更多个手术器械执行各种手术动作。外科手术器械是外科手术操作的必备工具，其可以执行不同功能，包括夹持、切除、切割、缝合、吻合等。外科手术器械具有不同的配置，其包括执行末端，腕节、器械杆、器械盒等，外科手术器械被插入，穿过开口，以实施远程外科手术。手术过程中，患者机械臂套装无菌帷帘附件，以隔离手术器械和周围区域，维持患者操作台的清洁。手术器械需通过无菌帷帘附件上的器械转接座与患者机械臂上的器械升降座连接，并接收来自机械臂的电能、机械能及其他信号。同时，为满足不同手术操作任务(夹持、缝合、打节等)的动作需求，手术器械还可随时更换并与连接至患者机械臂上的器械安装座重新连接。微创手术机器人系统装配结构包括多个串联在一起的可移动或转动的机械臂关节，用于末端控制的线缆从各处关节内部穿过。机械臂可在手术过程中由控制系统主动地驱动，或在手术前由操作者手动移动或转动，或者是两种方式的混合。机械臂重新配置完成后，可通过制动器锁紧在当前位置。在手术前，操作者可以通过手动调整的方式将附接在机械臂末端的穿刺器与患者手术部位的切口点对准，以快速有效地定位手术器械末端执行器。也可在手术过程中，支撑和定位患者机械臂及手术器械。目前的手术机器人位姿调整机械臂存在锁紧力矩小，传动间隙大，支撑和定位效果不理想；以及结构复杂，电气布线困难，不便于维修、保养，成本较高等问题。因此，需要针对这些问题优化机械臂结构。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决现有微创外科手术机器人系统中的位姿调整机械臂锁紧力矩小，传动间隙大，支撑和定位效果不理想；以及结构复杂，电气布线困难，不便于维修、保养，成本较高的技术问题，提供了一种锁紧力矩大，传动间隙小，支撑和定位效果更好，结构简易，电气布线方便，便于维修、保养，成本较低的平移机械臂。本专利技术提供一种平移机械臂，包括第一臂杆、第二臂杆、第一机械臂连接座、第二机械臂连接座、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第一钢丝和第二钢丝，第二机械臂连接座与第一机械臂连接座固定连接，第一臂杆包括第一臂杆座和第一臂杆盖，第一臂杆座和第一臂杆盖固定连接，第一臂杆座设有第一上轴承座孔和第二上轴承座孔，第一臂杆盖设有第一下轴承座孔和第二下轴承座孔，第一转轴的上部通过第一上轴承转动连接于第一上轴承座孔内，第一转轴的下部通过第一下轴承转动连接于第一下轴承座孔内，第二转轴的上部通过第二上轴承转动连接于第二上轴承座孔内，第二转轴的下部通过第二下轴承转动连接于第二下轴承座孔内；第一钢丝连接于第一转轴和第二转轴之间；第一钢丝位于第一臂杆座和第一臂杆盖之间的腔室中，第一转轴为中空结构，第二转轴为中空结构；第二臂杆包括第二臂杆座和第二臂杆盖，第二臂杆座和第二臂杆盖固定连接；第二臂杆座设有第五下轴承座孔和第六下轴承座孔，第二臂杆盖设有第三上轴承座孔、第四上轴承座孔和穿线孔；第一机械臂连接座设有下转轴连接孔、上转轴连接孔和引线孔；第三转轴包括上部分和下部分，第三转轴的下部分固定安装于第一机械臂连接座的下转轴连接孔内，第三转轴的上部分固定连接于第二臂杆盖的第三上轴承座孔内；第二臂杆座的第五下轴承座孔通过第三下轴承与第三转轴的下部分转动连接，第三转轴的上部分通过第三上轴承与上转轴连接孔转动连接；第四转轴的上部通过第四上轴承与第四上轴承座孔转动连接，第四转轴的下部通过第四下轴承与第六下轴承座孔转动连接；第二钢丝连接于第四转轴的中部和第三转轴的下部分之间；第二钢丝位于第二臂杆座和第二臂杆盖之间的腔室中；第三转轴的下部分为中空结构，第四转轴为中空结构。优选地，第一转轴的中部的侧面设有两个对称布置的螺纹孔，分别用两个螺钉穿过第一钢丝并与第一转轴上的两个螺纹孔连接；第二转轴的中部的侧面设有两个对称布置的螺纹孔，分别用两个螺钉穿过第一钢丝后与第二转轴上的螺纹孔连接；第三转轴的下部分的侧面设有两个对称布置的螺纹孔，分别用两个钢丝螺钉穿过第二钢丝并与下部分侧面的螺纹孔连接；第四转轴的中部的侧面设有两个对称布置的螺纹孔，分别用两个钢丝螺钉穿过第二钢丝并与第四转轴侧面的螺纹孔连接。优选地，平移机械臂还包括第一抱闸、第二抱闸和第三抱闸，第一抱闸与第一臂杆盖固定连接，第二抱闸与第一臂杆座固定连接，第一转轴设有轴伸部，第一转轴的轴伸部与第一抱闸的抱闸块固定连接；第二转轴设有轴伸部，第二转轴的轴伸部与第二抱闸的抱闸块固定安装；第三抱闸与第一机械臂连接座固定连接，第三转轴的上部分设有与第三抱闸的抱闸块固定连接的轴伸。优选地，第三下轴承的数量是两个，两个第三下轴承之间设有轴承隔圈。优选地，第四转轴19的顶部连接有锁紧螺母。优选地，平移机械臂还包括线缆，线缆穿过第一转轴，线缆穿过第一机械臂连接座12的引线孔，线缆穿过第三转轴的下部分，线缆从第二臂杆盖的穿线孔引出后穿过第四转轴。本专利技术的有益效果是，锁紧力矩大、支撑稳定；传动精度高，定位准确；便于电气布线及后期的维修、保养；本专利技术结构的尺寸较小，重量较轻，成本较低。本专利技术进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。附图说明图1是微创外科手术机器人系统中，患者操作台的结构示意图；图2是平移机械臂整体结构示意图；图3是平移机械臂结构的分解示意图；图4是平移机械臂处于展开状态的示意图；图5是平移机械臂处于折叠状态的示意图；图6是平移机械臂处于折叠状态的示意图；图7是第一臂杆、线缆、第一转轴、第二转轴的连接关系示意图；图8是图7所示结构的爆炸图；图9是图7所示结构中，第一钢丝的安装示意图；图10是第一臂杆绕第一转轴偏转θ角度，第二转轴在第一钢丝的牵引下同时朝相反方向转动θ角度的状态示意图；图11是第二臂杆、第三转轴、第四转轴的连接关系示意图；图12是图11所示结构的分解图；图13是图4所示，展开状态下，第二臂杆和第一机械臂连接座的位置关系图；图14是第二臂杆绕第三转轴偏转θ角度，第四转轴19在钢丝的牵引下同时朝相反方向转动θ角度的状态示意图。图中符号说明：1.器械机械臂连接座，2.右患者机械臂，201.倒L型臂杆，202.第一连杆，203.第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平移机械臂，其特征在于，包括第一臂杆、第二臂杆、第一机械臂连接座、第二机械臂连接座、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第一钢丝和第二钢丝，所述第二机械臂连接座与第一机械臂连接座固定连接，所述第一臂杆包括第一臂杆座和第一臂杆盖，第一臂杆座和第一臂杆盖固定连接，所述第一臂杆座设有第一上轴承座孔和第二上轴承座孔，所述第一臂杆盖设有第一下轴承座孔和第二下轴承座孔，所述第一转轴的上部通过第一上轴承转动连接于第一上轴承座孔内，第一转轴的下部通过第一下轴承转动连接于第一下轴承座孔内，所述第二转轴的上部通过第二上轴承转动连接于第二上轴承座孔内，第二转轴的下部通过第二下轴承转动连接于第二下轴承座孔内；所述第一钢丝连接于第一转轴和第二转轴之间；所述第一钢丝位于第一臂杆座和第一臂杆盖之间的腔室中，所述第一转轴为中空结构，第二转轴为中空结构；/n所述第二臂杆包括第二臂杆座和第二臂杆盖，第二臂杆座和第二臂杆盖固定连接；所述第二臂杆座设有第五下轴承座孔和第六下轴承座孔，所述第二臂杆盖设有第三上轴承座孔、第四上轴承座孔和穿线孔；所述第一机械臂连接座设有下转轴连接孔、上转轴连接孔和引线孔；所述第三转轴包括上部分和下部分，所述第三转轴的下部分固定安装于第一机械臂连接座的下转轴连接孔内，第三转轴的上部分固定连接于第二臂杆盖的第三上轴承座孔内；所述第二臂杆座的第五下轴承座孔通过第三下轴承与第三转轴的下部分转动连接，第三转轴的上部分通过第三上轴承与上转轴连接孔转动连接；所述第四转轴的上部通过第四上轴承与第四上轴承座孔转动连接，第四转轴的下部通过第四下轴承与第六下轴承座孔转动连接；所述第二钢丝连接于第四转轴的中部和第三转轴的下部分之间；所述第二钢丝位于第二臂杆座和第二臂杆盖之间的腔室中；所述第三转轴的下部分为中空结构，所述第四转轴为中空结构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种平移机械臂，其特征在于，包括第一臂杆、第二臂杆、第一机械臂连接座、第二机械臂连接座、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第一钢丝和第二钢丝，所述第二机械臂连接座与第一机械臂连接座固定连接，所述第一臂杆包括第一臂杆座和第一臂杆盖，第一臂杆座和第一臂杆盖固定连接，所述第一臂杆座设有第一上轴承座孔和第二上轴承座孔，所述第一臂杆盖设有第一下轴承座孔和第二下轴承座孔，所述第一转轴的上部通过第一上轴承转动连接于第一上轴承座孔内，第一转轴的下部通过第一下轴承转动连接于第一下轴承座孔内，所述第二转轴的上部通过第二上轴承转动连接于第二上轴承座孔内，第二转轴的下部通过第二下轴承转动连接于第二下轴承座孔内；所述第一钢丝连接于第一转轴和第二转轴之间；所述第一钢丝位于第一臂杆座和第一臂杆盖之间的腔室中，所述第一转轴为中空结构，第二转轴为中空结构；
所述第二臂杆包括第二臂杆座和第二臂杆盖，第二臂杆座和第二臂杆盖固定连接；所述第二臂杆座设有第五下轴承座孔和第六下轴承座孔，所述第二臂杆盖设有第三上轴承座孔、第四上轴承座孔和穿线孔；所述第一机械臂连接座设有下转轴连接孔、上转轴连接孔和引线孔；所述第三转轴包括上部分和下部分，所述第三转轴的下部分固定安装于第一机械臂连接座的下转轴连接孔内，第三转轴的上部分固定连接于第二臂杆盖的第三上轴承座孔内；所述第二臂杆座的第五下轴承座孔通过第三下轴承与第三转轴的下部分转动连接，第三转轴的上部分通过第三上轴承与上转轴连接孔转动连接；所述第四转轴的上部通过第四上轴承与第四上轴承座孔转动连接，第四转轴的下部通过第四下轴承与第六下轴承座孔转动连接；所述第二钢丝连接于第四转轴的中部和第三转轴的下部分之间；所述第二钢丝位于第二臂杆座和第二臂杆盖之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳强，李建民，谢召军，刘玉亮，孔康，隋鹏锦，孙之建，
申请(专利权)人：山东威高手术机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37