手术机器人初调机械臂制动系统技术方案

本发明专利技术提供了一种手术机器人初调机械臂制动系统，包括与摇臂旋转轴连接的循环制动钢丝，所述循环制动钢丝从所述摇臂旋转轴的两侧引出后与主钢丝导轮连接，所述主钢丝导轮与所述摇臂转动连接，所述摇臂旋转轴与所述主钢丝导轮之间布置有钢丝制动组件，所述循环制动钢丝穿过所述钢丝制动组件，由所述钢丝制动组件锁紧或解锁所述制动钢丝，所述钢丝制动组件与垂直臂连接。本发明专利技术通过摇臂内部设置的循环制动钢丝以及钢丝制动组件，使机械臂的旋转自由度和平移自由度在完成初调后能锁紧制动而避免术中松动，以及需要调整时能一键解锁，制动可靠、解锁灵活。解锁灵活。解锁灵活。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人初调机械臂制动系统


[0001]本专利技术涉及手术机器人
，特别涉及一种手术机器人初调机械臂制动系统。

技术介绍

[0002]微创外科手术一般也称为介入式手术，它是通过在体表切开数个细小的切口(或依靠人体天然官腔)，借助于视觉显示系统的图像引导，将手术器械通过体表切口伸入体内进行治疗或诊断而完成的手术。微创手术技术使得大部分的外科手术告别了开放式的手术模式，将机器人技术应用于医疗外科手术已经变得越来越流行，机器人在操作稳定性、快捷性和精确性方面具有显著的优势，将机器人技术融入外科手术中，可以改进医生的手术环境，缩短患者的恢复时间。
[0003]微创外科手术的机器人具有实现不同自由度动作的机械臂，机械臂的末端连接其它的多自由度执行机构以及器械。一种手术机器人初始调整机械臂如图1所示，包括固定的机械臂支撑架、与机械臂支撑架通过摇臂旋转轴转动连接的摇臂、以及与摇臂滑动连接的垂直臂。上述旋转自由度和平移自由度主要用于机器人手术前的初始调整，根据患者治疗位置将机械臂调整到合适的位置及角度，然后需要对调整后的位置及角度进行锁紧，使各个初调自由度在手术过程中固定，确保虚拟不动点的固定，防止末端的执行器械对腹壁的拉扯导致对患者造成额外伤害，因此需要相应的制动系统。
[0004]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
专利技术内容
[0005]本专利技术的目的是提供一种适用于手术机器人初调机械臂的制动系统，使初调机械臂锁紧制动可靠、解锁简单顺畅，满足手术机器人的初调需求。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种手术机器人初调机械臂制动系统，包括与摇臂旋转轴连接的循环制动钢丝，所述循环制动钢丝从所述摇臂旋转轴的两侧引出后与主钢丝导轮连接，所述主钢丝导轮与所述摇臂转动连接，所述摇臂旋转轴与所述主钢丝导轮之间布置有钢丝制动组件，所述循环制动钢丝穿过所述钢丝制动组件，由所述钢丝制动组件锁紧或解锁所述循环制动钢丝，所述钢丝制动组件与垂直臂连接。
[0007]进一步地，所述钢丝制动组件包括制动支架，所述制动支架上连接有多个钢丝制动器，所述循环制动钢丝从对应的所述钢丝制动器穿过，所述制动支架上活动连接有解锁压板，所述解锁压板切换所述钢丝制动器的锁紧或解锁状态。
[0008]进一步地，所述制动支架设置有解锁钢丝，所述解锁钢丝的第一端与所述解锁压板固定连接，所述解锁钢丝的第二端与解锁控制组件连接，由所述解锁控制组件对所述解锁钢丝拉伸控制。
[0009]进一步地，所述钢丝制动器包括与所述制动支架固定的制动器外壳、以及与所述解锁压板固定的解锁推杆，所述制动器外壳与所述解锁推杆分别形成有所述循环制动钢丝穿过的第一通孔和第二通孔，所述解锁推杆的第一端活动设置在所述第一通孔内，同时所述解锁推杆的第一端与所述制动器外壳通过锁紧弹簧连接，所述锁紧弹簧保持压缩状态，所述解锁推杆的侧壁形成有贯穿的锁孔，所述锁孔内活动设置有滚珠，所述滚珠的外部与所述第一通孔的孔壁滚动接触，所述滚珠的内部与第二通孔内的所述循环制动钢丝接触，所述第一通孔包括孔径不变的圆柱面以及孔径逐渐缩小的圆锥面，通过所述圆锥面驱动所述滚珠锁紧所述循环制动钢丝。
[0010]进一步地，所述解锁压板的两端分别与一所述钢丝制动器的解锁推杆固定连接，所述解锁压板的中部与所述解锁钢丝的第一端连接。
[0011]进一步地，所述制动支架的两侧分别连接有一所述解锁压板，两块所述解锁压板对应所述制动支架两侧的四个所述钢丝制动器，穿过所述制动支架的每段所述循环解锁钢丝均套设有两个所述钢丝制动器。
[0012]进一步地，所述解锁控制组件包括设置在所述摇臂内部的解锁支架，所述解锁支架上铰接有解锁摇臂以及固定连接有解锁气缸，所述解锁摇臂的自由端与所述解锁气缸的伸缩杆连接，全部所述解锁钢丝的第二端均与所述解锁摇臂的自由端连接，所述解锁气缸通过气管与解锁开关连通，同时所述解锁开关通过气管与外界供气装置连通，所述解锁开关的控制按钮延伸至所述摇臂的外部。
[0013]进一步地，所述制动支架与所述解锁支架之间还连接有弹簧管，所述制动支架与所述解锁支架之间的解锁钢丝位于所述弹簧管内。
[0014]进一步地，所述摇臂内还连接有能调整安装位置的预紧调节板，所述主钢丝导轮与所述预紧调节板转动连接。
[0015]进一步地，所述摇臂内还连接有副钢丝导轮组，所述摇臂旋转轴引出的两段循环制动钢丝绕过所述副钢丝导轮组后与所述主钢丝导轮连接。
[0016]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0017]本专利技术提供的手术机器人初调机械臂制动系统，通过摇臂内部设置的循环制动钢丝以及钢丝制动组件，使机械臂的旋转自由度和平移自由度在完成初调后能锁紧制动而避免术中松动，以及需要调整时能一键解锁，制动可靠、解锁灵活；
[0018]本专利技术中钢丝制动组件通过钢丝制动器对循环制动钢丝锁紧，由解锁控制组件对解锁钢丝以及解锁压板的拉伸完成解锁，钢丝制动器通过解锁推杆上的钢珠与制动器外壳上的通孔结构配合完成对循环制动钢丝的锁紧制动或解锁，结构设计合理，控制可靠；
[0019]本专利技术的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的摇臂内部制动结构示意图；
[0022]图3为本专利技术的摇臂旋转轴制动结构示意图；
[0023]图4为本专利技术的钢丝制动组件结构放大图；
[0024]图5为本专利技术的钢丝制动器结构剖视图；
[0025]图6为本专利技术的解锁控制组件结构示意图。
[0026]【附图标记说明】
[0027]1‑
机械臂支撑架；2
‑
摇臂旋转轴；3
‑
摇臂；4
‑
垂直臂；5
‑
循环制动钢丝；6
‑
主钢丝导轮；7
‑
制动支架；8
‑
钢丝制动器；9
‑
解锁压板；10
‑
解锁钢丝；11
‑
制动器外壳；12
‑
解锁推杆；13
‑
锁紧弹簧；14
‑
锁孔；15
‑
滚珠；16
‑
圆柱面；17
‑
圆锥面；18
‑
解锁支架；19
‑
解锁摇臂；20
‑
解锁气缸；21
‑
气管；22
‑
解锁开关；23
‑
弹簧管；24
‑
预紧调节板；25
‑
副钢丝导轮组。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人初调机械臂制动系统，其特征在于，包括与摇臂旋转轴连接的循环制动钢丝，所述循环制动钢丝从所述摇臂旋转轴的两侧引出后与主钢丝导轮连接，所述主钢丝导轮与所述摇臂转动连接，所述摇臂旋转轴与所述主钢丝导轮之间布置有钢丝制动组件，所述循环制动钢丝穿过所述钢丝制动组件，由所述钢丝制动组件锁紧或解锁所述循环制动钢丝，所述钢丝制动组件与垂直臂连接。2.根据权利要求1所述的手术机器人初调机械臂制动系统，其特征在于，所述钢丝制动组件包括制动支架，所述制动支架上连接有多个钢丝制动器，所述循环制动钢丝从对应的所述钢丝制动器穿过，所述制动支架上活动连接有解锁压板，所述解锁压板切换所述钢丝制动器的锁紧或解锁状态。3.根据权利要求2所述的手术机器人初调机械臂制动系统，其特征在于，所述制动支架设置有解锁钢丝，所述解锁钢丝的第一端与所述解锁压板固定连接，所述解锁钢丝的第二端与解锁控制组件连接，由所述解锁控制组件对所述解锁钢丝拉伸控制。4.根据权利要求3所述的手术机器人初调机械臂制动系统，其特征在于，所述钢丝制动器包括与所述制动支架固定的制动器外壳、以及与所述解锁压板固定的解锁推杆，所述制动器外壳与所述解锁推杆分别形成有所述循环制动钢丝穿过的第一通孔和第二通孔，所述解锁推杆的第一端活动设置在所述第一通孔内，同时所述解锁推杆的第一端与所述制动器外壳通过锁紧弹簧连接，所述锁紧弹簧保持压缩状态，所述解锁推杆的侧壁形成有贯穿的锁孔，所述锁孔内活动设置有滚珠，所述滚珠的外部与所述第一通孔的孔壁滚动接触，所述滚珠的内部与第二通孔内的所述循环制动钢丝接触，所述第一通孔包括孔径不变的圆柱面以及孔径逐渐缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志，王国慧，李洲，凌颢，李政，易波，朱利勇，段吉安，朱晒红，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：