传动带轮耳及其与被驱动单元连接结构制造技术

本发明专利技术提供一种传动带轮耳及其与被驱动单元连接结构，所述传动带轮耳，包括轮部和耳部，所述轮部包括相对设置的两个圆端面以及连接两个所述圆端面的侧面，所述侧面包括主圆弧面和半圆弧面，所述半圆弧面的首端与所述主圆弧面相连，所述半圆弧面的终端用于连接传动带，所述半圆弧面沿所述轮部的轴向的宽度小于所述主圆弧面的宽度，且所述半圆弧面与所述主圆弧面共同形成一段供所述传动带转动贴合的呈连续的圆弧面；所述耳部固定于所述轮部，所述耳部位于对应所述半圆弧面沿其宽度方向相对于所述主圆弧面收缩的位置，并且所述耳部沿所述轮部的径向延伸至高出所述半圆弧面，所述耳部用于所述传动带轮耳与被驱动单元的连接安装。

【技术实现步骤摘要】
传动带轮耳及其与被驱动单元连接结构
本专利技术涉及机械传动单元连接结构
，更具体涉及手术机器人的机械臂与末端执行器负载单元的连接结构。
技术介绍
医疗手术微器械具有定位准确、运行稳定、灵巧性强、工作范围大、不怕辐射和感染等优点，广泛的应用于各种手术中。在手术过程中，将多个机械臂通过控制移动到病人的身体上面，并通过病人皮肤的预置小孔完成相应的手术。机械臂通过钢丝或者钢带连接末端执行器械单元，从而使末端执行器械顺利通过在人体上的开孔并可围绕开孔点自由旋转。带轮传动的单元模组，一般情况下会选用刚度极大而结构又非常紧凑的不锈钢带及带轮构成，而由于钢带接头的存在占据了一定的长度，为了实现超过正负90度的带轮旋转，如附图2所示，传统的带轮110’与钢带(传动带300)缠绕方案中，会将传动带300一分为二，一部分单向绕制使其不含传动带接头301的活动部分的包覆角度范围可超过90度；另一部分从反方向绕制也使其不含传动带接头301的活动部分的包覆角度范围可超过90度。相应的，现有的带轮110’也会因为传动带300的两侧包覆角度的不同一分为二，且将传动带接头301适当地下沉设置在带轮接头槽113’内，避免带轮110’在转动过程中与机械臂内腔产生干涉。此设置可保证在机械臂关节正负90度的往复转动中，传动带接头301不会被拉扯离开带轮110’圆弧面，且一般情况下传动带300的包角越大意味着传动带300与带轮110’的摩擦力越大，从而减少传动带接头301的受力，提高安全裕度。同时，在手术过程中，有多支机械臂参与手术。由于手术的开孔极小，一般希望机械臂可制作得非常地紧凑，机械臂占用的空间厚度很小，从而可在有限空间内避免机械臂间的互相干涉。现有的机械臂和末端器械单元连接的关节点，一般在末端器械单元上设置了内耳朵式的连接筋；具体如附图1所示，末端器械单元(被驱动单元200)与带轮110’连接的位置设置带轮固定耳120’，带轮110’与带轮固定耳120’固定连接，带轮固定耳120’与被驱动单元一体化设计，从而带轮110’与被驱动单元200相对位置固定，带轮110’转过多少角度，被驱动单元200就转过多少角度。在传统方案中，被驱动单元200的带轮固定耳120’与带轮110’各占据一定的厚度，二者连接后塞入机械臂的外耳朵内部，并通过销轴贯穿内外耳朵，实现器械单元与机械臂末端的连接。机械臂的外耳朵、带轮固定耳120’与带轮110’三者加起来是末端机械臂可行的最小厚度。在机械臂厚度最小化和机械臂、末端器械的刚度最大化的目标约束下，一般难以实现两个目标同时达到，只能通过取舍找到机械臂厚度和机械臂与末端器械刚度的折衷值。因此，有必要提出一种新的带轮与被驱动单元连接的结构，以实现带轮与被驱动单元的紧凑连接。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种传动带轮耳及其与被驱动单元连接结构，针对现有的末端器械组件的筋条型耳朵、机械臂与带轮三者连接的刚度和厚度的空间矛盾，提出一种同时实现小厚度和大刚度的轮耳复合方案。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种传动带轮耳，包括：轮部，所述轮部包括相对设置的两个圆端面以及连接两个所述圆端面的侧面，所述侧面包括主圆弧面和半圆弧面，所述半圆弧面的首端与所述主圆弧面相连，所述半圆弧面的终端用于连接传动带，所述半圆弧面沿所述轮部的轴向的宽度小于所述主圆弧面的宽度，且所述半圆弧面与所述主圆弧面共同形成一段供所述传动带转动贴合的呈连续的圆弧面；以及，耳部，所述耳部固定于所述轮部，所述耳部位于对应所述半圆弧面沿其宽度方向相对于所述主圆弧面收缩的位置，并且所述耳部沿所述轮部的径向延伸至高出所述半圆弧面，所述耳部用于所述传动带轮耳与被驱动单元的连接安装。进一步地，所述耳部包括与所述半圆弧面相邻且垂直于所述半圆弧面的第一端面、与所述第一端面相对的第二端面、连接所述第一端面和所述第二端面并与所述主圆弧面相接的第一侧面、连接所述第一端面和所述第二端面的位于所述传动带轮耳顶部的连接顶面以及位于所述半圆弧面上方并与所述连接顶面相接的第二侧面，通过所述连接顶面与所述被驱动单元的杆件平面固定连接。进一步地，所述半圆弧面的终端设置接头槽，所述接头槽用于将连接所述传动带且与所述接头槽形状匹配的传动带接头收容并形成卡接。进一步地，所述接头槽设置一个腹部和小于所述腹部尺寸的一个口部，所述口部朝向所述半圆弧面开口。进一步地，所述口部的上方与所述第二侧面相接，所述连接顶面位于所述接头槽上方，所述连接顶面与所述接头槽之间间隔一段距离。进一步地，所述传动带轮耳包括两个所述半圆弧面和两个所述耳部，且所述传动带轮耳沿径向呈奇对称结构。进一步地，分别位于左右两侧的所述半圆弧面的圆弧段均大于90°。进一步地，所述主圆弧面的圆弧段等于180°；所述半圆弧面的宽度为所述主圆弧面的一半，两个所述半圆弧面沿所述轮部的轴向部分重合，并且共用一个所述主圆弧面。进一步地，所述耳部的第一侧面与所述主圆弧面接触处呈圆滑过渡。本专利技术进一步提供一种传动带轮耳与被驱动单元连接结构，包括本专利技术提供的上述传动带轮耳，所述传动带轮耳通过所述耳部与所述被驱动单元连接。进一步地，所述被驱动单元为机械臂末端执行器。与相关技术相比，本专利技术的传动带轮耳及其与被驱动单元连接结构中，采用了较现有技术更为简洁的轮耳一体设计，通过在与现有技术的带轮类似的轮部基础上进行改进，利用传动带缠绕的结构特点，在轮部上方增设耳部，直接利用与轮部一体化设计的耳部将传动带轮耳与被驱动单元固定，其优点是减少了现有技术中带轮固定耳的部件，从而使得本专利技术的传动带轮耳连接的厚度减小，传动带轮耳与被驱动单元的连接结构更加紧凑，进而使得手术机械臂更加小巧，间接降低了机械臂的重量，提高了控制的精准度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是现有技术的带轮与被驱动单元连接结构示意图；图2是现有技术的带轮与传动带连接结构示意图；图3是本专利技术传动带轮耳的主平面结构图；图4是本专利技术传动带轮耳的立体结构图；图5是本专利技术传动带轮耳的俯视结构图；图6是本专利技术传动带轮耳与被驱动单元连接结构的结构示意图；图7是本专利技术传动带轮耳与被驱动单元连接结构的局部结构示意图；图8是本专利技术传动带轮耳与被驱动单元连接结构运用时安装传动带的示意图；图9是本专利技术传动带轮耳与被驱动单元连接结构运用于机械臂时的结构示意图；图10是运用本专利技术传动带轮耳与被驱动单元连接结构的机械臂。附图标记说明：传动带轮耳100、轮部110、主圆弧面111、半圆弧面112、接头槽113、圆端面114、转动轴安装孔115、耳部120、第一端面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传动带轮耳，其特征在于，包括：/n轮部，所述轮部包括相对设置的两个圆端面以及连接两个所述圆端面的侧面，所述侧面包括主圆弧面和半圆弧面，所述半圆弧面的首端与所述主圆弧面相连，所述半圆弧面的终端用于连接传动带，所述半圆弧面沿所述轮部的轴向的宽度小于所述主圆弧面的宽度，且所述半圆弧面与所述主圆弧面共同形成一段供所述传动带转动贴合的呈连续的圆弧面；以及，/n耳部，所述耳部固定于所述轮部，所述耳部位于对应所述半圆弧面沿其宽度方向相对于所述主圆弧面收缩的位置，并且所述耳部沿所述轮部的径向延伸至高出所述半圆弧面，所述耳部用于所述传动带轮耳与被驱动单元的连接安装。/n

【技术特征摘要】
20201202 CN 20201140246511.一种传动带轮耳，其特征在于，包括：
轮部，所述轮部包括相对设置的两个圆端面以及连接两个所述圆端面的侧面，所述侧面包括主圆弧面和半圆弧面，所述半圆弧面的首端与所述主圆弧面相连，所述半圆弧面的终端用于连接传动带，所述半圆弧面沿所述轮部的轴向的宽度小于所述主圆弧面的宽度，且所述半圆弧面与所述主圆弧面共同形成一段供所述传动带转动贴合的呈连续的圆弧面；以及，
耳部，所述耳部固定于所述轮部，所述耳部位于对应所述半圆弧面沿其宽度方向相对于所述主圆弧面收缩的位置，并且所述耳部沿所述轮部的径向延伸至高出所述半圆弧面，所述耳部用于所述传动带轮耳与被驱动单元的连接安装。


2.根据权利要求1所述的传动带轮耳，其特征在于，所述耳部包括与所述半圆弧面相邻且垂直于所述半圆弧面的第一端面、与所述第一端面相对的第二端面、连接所述第一端面和所述第二端面并与所述主圆弧面相接的第一侧面、连接所述第一端面和所述第二端面的位于所述传动带轮耳顶部的连接顶面以及位于所述半圆弧面上方并与所述连接顶面相接的第二侧面，通过所述连接顶面与所述被驱动单元的杆件平面固定连接。


3.根据权利要求2所述的传动带轮耳，其特征在于，所述半圆弧面的终端设置接头槽，所述接头槽用于将连接所述传动带且与所述接头槽形状匹配的传动带接头收容并形成卡接。
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【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳康诺思腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44