一种手术机器人末端执行装置和手术机器人末端驱动机构制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微创手术器械领域，具体是一种手术机器人末端执行装置和手术机器人末端驱动机构。本实施例的手术机器人末端执行装置包括末端开合结构、末端自转结构和末端俯仰结构，在实现开合、自转以及俯仰动作的同时，解决现有技术中的微创手术器械无法实现精准控制、易损耗、稳定性能差且末端无法实现无限旋转功能的技术问题。能的技术问题。能的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种手术机器人末端执行装置和手术机器人末端驱动机构


[0001]本专利技术涉及微创手术器械领域，具体是一种手术机器人末端执行装置和手术机器人末端驱动机构。

技术介绍

[0002]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。
[0003]现有的微创手术器械中的手术机器人末端为实现相应的动作，都是采用的钢丝绳牵引方式，其带来的弊端也很明显，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末端的执行部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。
[0004]此外，现有技术中的微创手术器械由于是采用钢丝绳结构，钢丝绳的一端与钢丝轮连接，另一端需要固定连接在绕线轮上，钢丝轮的转动角度受到钢丝绳长度的限制，即末端的旋转角度受限于钢丝绳长度而不能实现无限旋转，这将增加手术操作难度或者增加辅助机构的设计难度。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的微创手术器械无法实现精准控制、易损耗、稳定性能差且末端无法实现无限旋转功能的技术问题，本专利技术提供了一种手术机器人末端执行装置，解决了上述技术问题。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]本专利技术提供了一种手术机器人末端执行装置，包括：末端开合结构，所述末端开合结构包括固定于端座的定夹和铰接于所述定夹的动夹，所述动夹由驱动模组的传动杆驱动以偏转；末端自转结构，所述末端自转结构包括基座，所述基座的第一侧可转动地装配所述端座，所述基座的第二侧可转动地安装有传动齿轮，所述端座与所述传动齿轮刚性连接，所述传动齿轮由所述驱动模组的自转驱动齿轮驱动以带动所述端座旋转；末端俯仰结构，所述末端俯仰结构包括形成在所述基座上的摆臂和形成在承载座上的铰接臂，所述摆臂与所述铰接臂铰接形成偏转关节，所述摆臂上形成有齿，所述齿由所述驱动模组的俯仰驱动齿轮驱动以带动所述基座俯仰动作。
[0008]进一步地，所述驱动模组还包括驱动所述传动杆的第一驱动杆和螺接于所述传动杆的螺套，所述传动杆贯穿所述端座，所述端座上形成有对所述螺套限转的限位凸起，所述螺套在所述传动杆的作用下直线移动带动所述动夹围绕铰接点偏转。
[0009]进一步地，所述第一驱动杆的第一端通过万向联轴器连接于所述传动杆，所述万向联轴器与所述偏转关节的位置相对应。
[0010]进一步地，所述动夹的第一端形成有驱动部，所述驱动部上形成导向槽，所述动夹的第一端还形成有容纳空间，所述螺套置于所述容纳空间内，所述螺套上的凸块延伸至所述导向槽内，所述凸块的直线运动带动所述动夹偏转。
[0011]进一步地，所述驱动模组还包括套设在所述第一驱动杆外部的第二驱动杆，所述第二驱动杆的端部配置所述自转驱动齿轮，所述自转驱动齿轮驱动所述传动齿轮以带动所述端座旋转。
[0012]进一步地，所述传动齿轮朝向所述基座延伸出套体，所述基座形成有贯穿口，所述套体的外周面与贯穿口的内周面间隙配合；所述端座朝向所述套体延伸出环形凸起，所述环形凸起套设于所述套体的内周且与所述套体过盈配合。
[0013]进一步地，所述驱动模组还包括第三驱动杆，第三驱动杆可转动地安装在所述承载座内，所述第三驱动杆套设在所述第二驱动杆的外部，所述第三驱动杆的端部配置所述俯仰驱动齿轮，所述俯仰驱动齿轮驱动所述摆臂偏转。
[0014]进一步地，所述承载座设有容纳所述俯仰驱动齿轮的安装空间，所述俯仰驱动齿轮在所述安装空间内自由转动，所述安装空间的一侧设置俯仰从动齿轮，所述俯仰从动齿轮可转动地安装在承载座上，所述俯仰从动齿轮分别与俯仰驱动齿轮、摆臂上的齿啮合。
[0015]本专利技术的另一方面还提供了一种手术机器人末端驱动机构，包括：驱动模组，所述驱动模组包括依次内外套接的第一驱动杆、第二驱动杆和第三驱动杆；动力装置，所述动力装置包括安装座，所述安装座上配置三根动力轴，三根动力轴分别直接或间接驱动所述第一驱动杆、第二驱动杆和第三驱动杆转动。
[0016]进一步地，所述安装座包括第一基板和第二基板，所述第三驱动杆可转动地安装在所述第一基板上，三根所述动力轴分别为第一动力轴、第二动力轴和第三动力轴，所述第一动力轴可转动地安装在所述第二基板上并直接驱动所述第一驱动杆，所述第二动力轴和第三动力轴的两端分别可转动地安装在所述第一基板和第二基板上并分别间接驱动所述第二驱动杆和第三驱动杆。
[0017]进一步地，所述第一驱动杆的第二端至少一部分突出于所述第二驱动杆形成突出部，所述突出部直接与所述第一动力轴刚性连接，所述第二驱动杆至少一部分突出于所述第三驱动杆形成突出端，所述突出端上安装从齿轮Ⅰ，所述第二动力轴上设有驱动所述从齿轮Ⅰ的主齿轮Ⅰ，所述第三驱动杆的靠近所述突出端的一端安装从齿轮Ⅱ，所述第三动力轴上设有驱动所述从齿轮Ⅱ的主齿轮Ⅱ。
[0018]进一步地，所述动力装置还包括动力源，所述动力源包括电机座和固定在电机座上的驱动电机，所述驱动电机通过对插连接模组与所述动力轴联动。
[0019]进一步地，所述对插连接模组包括：母端连接结构，所述母端连接结构包括固定于第二基板的固定板，所述固定板可转动地设有旋转接头，所述旋转接头的第一端与所述动力轴固定连接，所述旋转接头的第二端形成为承插头；公端连接结构，所述公端连接结构包括可转动地安装在电机座上的对插头，所述对插头与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述对插头插入所述承插头形成联动结构。
[0020]进一步地，所述固定板和所述电机座之间还设有防呆组件，所述防呆组件包括设置在所述固定板的至少两个不同尺寸的定位凸台和设置在所述电机座上与所述定位凸台配合的插槽，所述定位凸台与对应的所述插槽插接。
[0021]进一步地，所述对插头的端部形成有引导块，引导块的引导端形成为两个引导面，两个所述引导面相交于所述引导端的端部。
[0022]进一步地，所述对插连接模组还包括锁紧组件，所述锁紧组件包括压盖、锁紧螺栓和固定于所述安装座的螺接套，所述压盖压靠于所述驱动电机，所述锁紧螺栓的锁紧部贯穿所述压盖、电机座和所述螺接套螺纹连接。
[0023]基于上述结构，本专利技术所能实现的技术效果为：
[0024]1、本专利技术中的末端开合结构是通过第一驱动杆、联轴器、传动杆、螺接于传动杆的螺套来实现开合动作，替代了钢丝绳牵引的方式来实现定夹与动夹的开合，避免钢丝轮和钢丝绳配合所带来的转动角度或移动位移会出现偏差的问题，解决了现有技术中的微创手术器械的手术机器人末端无法实现精准控制，另外，传动杆与螺套的配合更稳定，避免了钢丝绳在长期的牵引拉伸过程中的磨损以及稳定性差的技术问题；
[0025]2、本专利技术中的末端自转结构是利用第二驱动杆、自转驱动齿轮、自转从动齿轮和传动齿轮来实现自转动作，替代了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人末端执行装置，其特征在于，包括：末端开合结构，所述末端开合结构包括固定于端座(1)的定夹(11)和铰接于所述定夹(11)的动夹(12)，所述动夹(12)由驱动模组的传动杆(13)驱动以偏转；末端自转结构，所述末端自转结构包括基座(2)，所述基座(2)的第一侧可转动地装配所述端座(1)，所述基座(2)的第二侧可转动地安装有传动齿轮(21)，所述端座(1)与所述传动齿轮(21)刚性连接，所述传动齿轮(21)由所述驱动模组的自转驱动齿轮(231)驱动以带动所述端座(1)旋转；末端俯仰结构，所述末端俯仰结构包括形成在所述基座(2)上的摆臂(22)和形成在承载座(3)上的铰接臂(31)，所述摆臂(22)与所述铰接臂(31)铰接形成偏转关节，所述摆臂(22)上形成有齿(221)，所述齿(221)由所述驱动模组的俯仰驱动齿轮(321)驱动以带动所述基座(2)俯仰动作。2.根据权利要求1所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述驱动模组还包括驱动所述传动杆(13)的第一驱动杆(18)和螺接于所述传动杆(13)的螺套(131)，所述传动杆(13)贯穿所述端座(1)，所述端座(1)上形成有对所述螺套(131)限转的限位凸起(14)，所述螺套(131)在所述传动杆(13)的作用下直线移动带动所述动夹(12)围绕铰接点偏转。3.根据权利要求2所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述第一驱动杆(18)的第一端通过万向联轴器(181)连接于所述传动杆(13)，所述万向联轴器(181)与所述偏转关节的位置相对应。4.根据权利要求2所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述动夹(12)的第一端形成有驱动部(123)，所述驱动部(123)上形成导向槽(1231)，所述动夹(12)的第一端还形成有容纳空间，所述螺套(131)置于所述容纳空间内，所述螺套(131)上的凸块(132)延伸至所述导向槽(1231)内，所述凸块(132)的直线运动带动所述动夹(12)偏转。5.根据权利要求2所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述驱动模组还包括套设在所述第一驱动杆(18)外部的第二驱动杆(23)，所述第二驱动杆(23)的端部配置所述自转驱动齿轮(231)，所述自转驱动齿轮(231)驱动所述传动齿轮(21)以带动所述端座(1)旋转。6.根据权利要求5所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述传动齿轮(21)朝向所述基座(2)延伸出套体(211)，所述基座(2)形成有贯穿口(24)，所述套体(211)的外周面与贯穿口(24)的内周面间隙配合；所述端座(1)朝向所述套体(211)延伸出环形凸起(16)，所述环形凸起(16)套设于所述套体(211)的内周且与所述套体(211)过盈配合。7.根据权利要求6所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述驱动模组还包括第三驱动杆(32)，第三驱动杆(32)可转动地安装在所述承载座(3)内，所述第三驱动杆(32)套设在所述第二驱动杆(23)的外部，所述第三驱动杆(32)的端部配置所述俯仰驱动齿轮(321)，所述俯仰驱动齿轮(321)驱动所述摆臂(22)偏转。8.根据权利要求7所述的手术机器人末端执行装置，其特征在于，所述承载座(3)设有容纳所述俯仰驱动齿轮(321)的安装空间，所述俯仰驱动齿轮(321)在所述安装空间内自由转动，所述安装空间的一侧设置俯仰从动齿轮(33)，所述俯仰从动齿轮(33)可转动地安装在承载座(3)上，所述俯仰从动齿轮(33)分别与俯仰驱动齿轮(321)、摆臂(22)上的齿(221)
啮合。9.一种手术机器人末端驱动机构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟晓峰，马广军，马骥，何贵生，
申请(专利权)人：锐志微创医疗科技常州有限公司，
类型：发明
国别省市：