一种蛇型运动机构制造技术

本发明专利技术公开了一种蛇型运动机构，包括多个关节，多个所述关节之间串联活动连接，相邻的所述关节之间通过光致伸缩部件驱动连接，所述光致伸缩部件配置有激光传输发射部件。所述光致伸缩部件由光致伸缩材料制成；所述光致伸缩部件的形状呈圆柱体。相邻的所述关节之间设置有阻尼驱动弹簧；所述阻尼驱动弹簧的形状呈螺旋形；所述阻尼驱动弹簧套置在所述光致伸缩部件上。该蛇型运动机构采用了全新的驱动方式，从根本上取消了钢丝驱动的方式，彻底消除了钢丝需要电机带动，造价昂贵，钢丝易拉断，钢丝驱动控制蛇型运动机构不稳定，钢丝的干涉和耦合复杂等缺陷，为医疗机器人中蛇型运动机构的驱动方式开创了全新的发展方向。

【技术实现步骤摘要】
一种蛇型运动机构
本专利技术涉及一种医疗器械，尤其涉及一种蛇型运动机构。
技术介绍
微创手术是指医生利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械以及相关设备进行的手术操作，微创手术技术被誉为20世纪医学领域对人类文明的重要贡献之一，是21世纪全球外科发展的主旋律。与传统的开口手术相比，微创手术具有切口小、出血量少、恢复时间短、术后疤痕小等优点，被越来越广泛地应用于临床手术中。中华人民共和国国家知识产权局于申请公布日2017年07月07日公开了申请公布号CN106923902A专利技术名称“手术机器人用蛇形关节、手术器械及内窥镜”的专利申请，该专利申请是采用钢丝驱动的方式驱动蛇型运动机构，钢丝驱动能够实现远程控制蛇型运动机构而且能够满足欠驱动的多自由度的驱动方式。但是，采用钢丝驱动的方式，需要电机带动，造价昂贵，钢丝易拉断，钢丝驱动控制蛇型运动机构不稳定，钢丝的干涉和耦合复杂等因素依然制约着钢丝驱动的医疗机器人的发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种蛇型运动机构，该蛇型运动机构采用了全新的驱动方式，从根本上取消了钢丝驱动的方式，彻底消除了钢丝需要电机带动，造价昂贵，钢丝易拉断，钢丝驱动控制蛇型运动机构不稳定，钢丝的干涉和耦合复杂等缺陷，为医疗机器人中蛇型运动机构的驱动方式开创了全新的发展方向。为了解决上述技术问题，本技术方案提供了一种蛇型运动机构，包括多个关节，多个所述关节之间串联活动连接，相邻的所述关节之间通过光致伸缩部件驱动连接，所述光致伸缩部件配置有激光传输发射部件。<br>作为本技术方案的各种改进如下所述。所述光致伸缩部件由光致伸缩材料制成；所述光致伸缩材料是锆钛酸铅镧陶瓷或黑磷/聚氨酯复合物；所述光致伸缩部件的形状呈圆柱体。相邻的所述关节之间设置有阻尼驱动弹簧；所述阻尼驱动弹簧的形状呈螺旋形；所述阻尼驱动弹簧套置在所述光致伸缩部件上。多个所述关节之间串联活动连接是，多个所述关节之间串联铰链活动连接；或者，多个所述关节之间串联凹槽凸条活动连接；或者，多个所述关节之间串联一体活动连接。所述关节包括中关节、前关节、后关节；所述中关节有三个；所述前关节有一个；所述后关节有一个。多个所述关节由弹性材料制成；所述弹性材料是弹性塑料或弹性橡胶或不锈钢；多个所述关节是通过三D打印机打制的弹性体；或者，多个所述关节是通过切销加工制成的弹性体。所述中关节包括中关节主体；所述中关节主体的形状呈圆柱体；所述中关节主体有两个中关节端面；两个所述中关节端面是水平面；所述中关节主体的一个中关节端面上位于同一直径的两个端部分别设置有中固定孔；所述中关节主体的一个中关节端面位于另一个直径位置沿着所述中关节主体的轴线方向向外沿伸形成中关节第一转动部；所述中关节第一转动部是转动凹槽；或者，所述中关节第一转动部是一对外侧铰接耳；一对所述外侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上；或者，所述中关节第一转动部是共用弯折条；两个所述中固定孔设置于所述中关节第一转动部的两侧；所述中关节第一转动部的轴线垂直交叉于两个所述中固定孔之间的连线；所述中关节第一转动部的两侧与一个所述中关节端面之间形成两个中关节避让区；两个所述中关节避让区相对于所述中关节第一转动部的轴线对称；两个所述中关节避让区是斜平面或外柱曲面或内柱曲面或垂直平面；两个所述斜平面相互垂直；所述中关节避让区的母线平行于所述中关节第一转动部的轴线；所述中关节主体的另一个中关节端面上位于同一直径的两个端部分别设置有中固定孔；所述中关节主体的另一个中关节端面位于另一个直径位置沿着所述中关节主体的轴线方向向外沿伸形成中关节第二转动部；所述中关节第二转动部是转动凸条；或者，所述中关节第二转动部是一对内侧铰接耳；一对所述内侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上；或者，所述中关节第二转动部是共用弯折条；两个所述中固定孔设置于所述中关节第二转动部的两侧；所述中关节第二转动部的轴线垂直交叉于两个所述中固定孔之间的连线；所述中关节第二转动部的两侧与另一个所述中关节端面之间形成两个中关节避让区；两个所述中关节避让区相对于所述中关节第二转动部的轴线对称；两个所述中关节避让区是斜平面或外柱曲面或内柱曲面或垂直平面；两个所述斜平面相互垂直；所述中关节避让区的母线平行于所述中关节第二转动部的轴线；所述中关节第一转动部的轴线与所述中关节第二转动部的轴线交叉垂直。所述前关节包括前关节主体；所述前关节主体的形状呈圆柱体；所述前关节主体有两个前关节端面；两个所述前关节端面是水平面；所述前关节主体的后一个前关节端面上位于同一直径的两个端部分别设置有前固定孔；所述前关节主体的后一个前关节端面位于另一个直径位置沿着所述前关节主体的轴线方向向外沿伸形成前关节转动部；所述前关节转动部是转动凸条或转动凹槽；或者，所述前关节转动部是一对内侧铰接耳或一对外侧铰接耳；一对所述内侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上或一对所述外侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上；或者，所述前关节转动部是共用弯折条；两个所述前固定孔设置于所述前关节转动部的两侧；所述前关节转动部的轴线垂直交叉于两个所述前固定孔之间的连线；所述前关节转动部的两侧与后一个所述前关节端面之间形成两个前关节避让区；两个所述前关节避让区相对于所述前关节转动部的轴线对称；两个所述前关节避让区是斜平面或外柱曲面或内柱曲面或垂直平面；两个所述斜平面相互垂直；所述前关节避让区的母线平行于所述前关节转动部的轴线。所述后关节包括后关节主体；所述后关节主体的形状呈圆柱体；所述后关节主体有两个后关节端面；两个所述后关节端面是水平面；所述后关节主体的前一个后关节端面上位于同一直径的两个端部分别设置有后固定孔；所述后关节主体的前一个后关节端面位于另一个直径位置沿着所述后关节主体的轴线方向向外沿伸形成后关节转动部；所述后关节转动部是转动凹槽或转动凸条；或者，所述后关节转动部是一对外侧铰接耳或一对内侧铰接耳；一对所述外侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上或一对所述内侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上；或者，所述后关节转动部是共用弯折条；两个所述后固定孔设置于所述后关节转动部的两侧；所述后关节转动部的轴线垂直交叉于两个所述后固定孔之间的连线；所述后关节转动部的两侧与前一个所述后关节端面之间形成两个后关节避让区；两个所述后关节避让区相对于所述后关节转动部的轴线对称；两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蛇型运动机构，包括多个关节(1)，多个所述关节(1)之间串联活动连接，其特征在于：相邻的所述关节(1)之间通过光致伸缩部件(2)驱动连接，所述光致伸缩部件(2)配置有激光传输发射部件(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种蛇型运动机构，包括多个关节(1)，多个所述关节(1)之间串联活动连接，其特征在于：相邻的所述关节(1)之间通过光致伸缩部件(2)驱动连接，所述光致伸缩部件(2)配置有激光传输发射部件(3)。


2.根据权利要求1所述的蛇型运动机构，其特征在于：
所述光致伸缩部件(2)由光致伸缩材料制成；
所述光致伸缩材料是锆钛酸铅镧陶瓷或黑磷/聚氨酯复合物；
所述光致伸缩部件(2)的形状呈圆柱体。


3.根据权利要求2所述的蛇型运动机构，其特征在于：
相邻的所述关节(1)之间设置有阻尼驱动弹簧(4)；
所述阻尼驱动弹簧(4)的形状呈螺旋形；
所述阻尼驱动弹簧(4)套置在所述光致伸缩部件(2)上。


4.根据权利要求3所述的蛇型运动机构，其特征在于：
多个所述关节(1)之间串联活动连接是，
多个所述关节(1)之间串联铰链活动连接；或者，
多个所述关节(1)之间串联凹槽凸条活动连接；或者，
多个所述关节(1)之间串联一体活动连接。


5.根据权利要求4所述的蛇型运动机构，其特征在于：
所述关节(1)包括中关节(1-1)、前关节(1-2)、后关节(1-3)；
所述中关节(1-1)有三个；
所述前关节(1-2)有一个；
所述后关节(1-3)有一个。


6.根据权利要求5所述的蛇型运动机构，其特征在于：
多个所述关节(1)由弹性材料制成；
所述弹性材料是弹性塑料或弹性橡胶或不锈钢；
多个所述关节(1)是通过三D打印机打制的弹性体；或者，
多个所述关节(1)是通过切销加工制成的弹性体。


7.根据权利要求6所述的蛇型运动机构，其特征在于：
所述中关节(1-1)包括中关节主体(1-1-1)；
所述中关节主体(1-1-1)的形状呈圆柱体；
所述中关节主体(1-1-1)有两个中关节端面(1-1-7)；
两个所述中关节端面(1-1-7)是水平面；
所述中关节主体(1-1-1)的一个中关节端面(1-1-7)上位于同一直径的两个端部分别设置有中固定孔(1-1-2)；
所述中关节主体(1-1-1)的一个中关节端面(1-1-7)位于另一个直径位置沿着所述中关节主体(1-1-1)的轴线方向向外沿伸形成中关节第一转动部(1-1-3)；
所述中关节第一转动部(1-1-3)是转动凹槽；
或者，
所述中关节第一转动部(1-1-3)是一对外侧铰接耳；
一对所述外侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上；
或者，
所述中关节第一转动部(1-1-3)是共用弯折条；
两个所述中固定孔(1-1-2)设置于所述中关节第一转动部(1-1-3)的两侧；
所述中关节第一转动部(1-1-3)的轴线垂直交叉于两个所述中固定孔(1-1-2)之间的连线；
所述中关节第一转动部(1-1-3)的两侧与一个所述中关节端面(1-1-7)之间形成两个中关节避让区(1-1-5)；
两个所述中关节避让区(1-1-5)相对于所述中关节第一转动部(1-1-3)的轴线对称；
两个所述中关节避让区(1-1-5)是斜平面或外柱曲面或内柱曲面或垂直平面；
两个所述斜平面相互垂直；
所述中关节避让区(1-1-5)的母线平行于所述中关节第一转动部(1-1-3)的轴线；
所述中关节主体(1-1-1)的另一个中关节端面(1-1-7)上位于同一直径的两个端部分别设置有中固定孔(1-1-2)；
所述中关节主体(1-1-1)的另一个中关节端面(1-1-7)位于另一个直径位置沿着所述中关节主体(1-1-1)的轴线方向向外沿伸形成中关节第二转动部(1-1-4)；
所述中关节第二转动部(1-1-4)是转动凸条；
或者，
所述中关节第二转动部(1-1-4)是一对内侧铰接耳；
一对所述内侧铰接耳的铰接孔位于同一轴线上；
或者，
所述中关节第二转动部(1-1-4)是共用弯折条；
两个所述中固定孔(1-1-2)设置于所述中关节第二转动部(1-1-4)的两侧；
所述中关节第二转动部(1-1-4)的轴线垂直交叉于两个所述中固定孔(1-1-2)之间的连线；
所述中关节第二转动部(1-1-4)的两侧与另一个所述中关节端面(1-1-7)之间形成两个中关节避让区(1-1-5)；
两个所述中关节避让区(1-1-5)相对于所述中关节第二转动部(1-1-4)的轴线对称；
两个所述中关节避让区(1-1-5)是斜平面或外柱曲面或内柱曲面或垂直平面；
两个所述斜平面相互垂直；
所述中关节避让区(1-1-5)的母线平行于所述中关节第二转动部(1-1-4)的轴线；
所述中关节第一转动部(1-1-3)的轴线与所述中关节第二转动部(1-1-3)的轴线交叉垂直。


8.根据权利要求7所述的蛇型运动机构，其特征在于：
所述前关节(1-2)包括前关节主体(1-2-1)；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘明章，梁科，唐禹，李劲，杨启业，苏铁城，潘雷，王硕，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45