从操作端器械臂制造技术

本公开提供一种从操作端器械臂，包括：连接部、控制部、远端执行部和辅助臂，连接部为可伸缩结构，包括主动端与从动端；控制部的两个驱动杆分别与连接部主动端连接，控制部另一端与从操作端连接；远端执行部一端与连接部从动端连接，远端执行部另一端与执行机构连接；辅助臂一端与连接部下方铰接，辅助臂另一端与远端执行部铰接；控制部控制连接部沿一球面伸缩和/或摆动，且使得执行机构始终指向球面对应的球心；辅助臂随连接部沿一球面伸缩和/或摆动的运动而被动运动。动的运动而被动运动。动的运动而被动运动。

【技术实现步骤摘要】
从操作端器械臂


[0001]本公开涉及器械臂
，尤其涉及一种从操作端器械臂。

技术介绍

[0002]目前，具有不动点的手术机器人从端器械臂，在其手术工具导管轴向方向上设置有用于传递运动的连杆组件，为避免运动过程中组件与辅助手术器械或病人发生干涉，须将组件各连杆长度增大，进而增大了器械臂体积。手术机器人器械臂可视为悬臂梁结构，当其结构中各连杆长度增大，器械臂运动惯量也会随之增加，各构件运动过程中弹性变形量也会增加，进而手术工具末端重复定位精度降低。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]基于上述问题，本公开提供了一种从操作端器械臂，以缓解现有技术中手术工具末端重复定位精度降低等技术问题。
[0005](二)技术方案
[0006]根据本公开的一个方面，提供了一种从操作端器械臂，用于手术机器人的从操作端，所述从操作端器械臂包括：
[0007]连接部，为可伸缩结构，包括主动端与从动端；
[0008]控制部，所述控制部的两个驱动杆分别与所述连接部主动端连接，所述控制部另一端与所述从操作端连接；
[0009]远端执行部，所述远端执行部一端与所述连接部从动端连接，所述远端执行部另一端与执行机构连接；
[0010]辅助臂，所述辅助臂一端与所述连接部下方铰接，所述辅助臂另一端与所述远端执行部铰接；
[0011]所述控制部控制所述连接部沿一球面伸缩和/或摆动，且使得所述执行机构始终指向所述球面对应的球心；所述辅助臂随所述连接部沿一球面伸缩和/或摆动的运动而被动运动。
[0012]在本公开的一些实施例中，所述控制部，包括：
[0013]驱动装置，与所述从操作端连接；所述驱动装置包括第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴的轴线和所述第二驱动轴的轴线重合；
[0014]第一驱动杆，所述第一驱动杆一端与所述第一驱动轴同轴连接，所述第一驱动杆另一端与所述连接部主动端连接；
[0015]第二驱动杆，所述第二驱动杆一端与所述第二驱动轴同轴连接；所述第二驱动杆另一端与所述连接部主动端连接。
[0016]在本公开的一些实施例中，所述驱动装置包括：
[0017]安装座，与所述从操作端连接；
[0018]第一驱动电机，安装在所述安装座的一外侧端面；
[0019]第一主动齿轮，与所述第一驱动电机的输出端连接；
[0020]第一传动齿轮，套设在所述第一驱动轴上，且与所述第一主动齿轮相啮合；
[0021]第二驱动电机，安装在所述安装座的另一外侧端面；
[0022]第二主动齿轮，与所述第二驱动电机的输出端连接；
[0023]第二传动齿轮，套设在所述第二驱动轴上，且与所述第二主动齿轮相啮合。
[0024]在本公开的一些实施例中，所述第一驱动轴为空心轴，所述第一驱动轴套设与所述第二驱动轴上。
[0025]在本公开的一些实施例中，所述第一驱动轴通过法兰与所述第一驱动杆上远离所述第二驱动杆一侧的端面固定连接；所述第二驱动轴通过法兰与所述第二驱动杆上远离所述第一驱动杆一侧的端面固定连接。
[0026]在本公开的一些实施例中，所述辅助臂包括：
[0027]被动伸缩臂，所述被动伸缩臂一端通过铰接座与所述连接部下方铰接；所述被动伸缩臂另一端通过所述铰接座与所述远端执行部铰接。
[0028]在本公开的一些实施例中，所述连接部包括：
[0029]至少一个第一球面连接组件，所述球面连接组件一端与所述控制部的两个所述驱动杆分别通过两个转动副部件枢接；
[0030]第二球面连接组件，所述第二球面连接组件一端与所述第一球面连接组件另一端通过两个所述转动副部件枢接，所述第二球面连接组件另一端与所述远端执行部通过一个所述转动副部件枢接。
[0031]在本公开的一些实施例中，所述第一球面连接组件包括：
[0032]第一球面连杆，所述第一球面连杆一端与所述第一驱动杆通过一个所述转动副部件枢接；
[0033]第二球面连杆，所述第二球面连杆一端与所述第二驱动杆通过一个所述转动副部件枢接，且所述第一球面连杆中部与所述第二球面连杆中部通过一个所述转动副部件枢接。
[0034]在本公开的一些实施例中，所述第二球面连接组件包括：
[0035]第三球面连杆，所述第三球面连杆一端与所述第一球面连杆另一端通过一个所述转动副部件枢接；
[0036]第四球面连杆，所述第四球面连杆一端与所述第二球面连杆另一端通过一个所述转动副部件枢接；
[0037]所述第三球面连杆另一端和所述第四球面连杆另一端与所述远端执行部通过一个所述转动副部件枢接。
[0038]在本公开的一些实施例中，所述第一球面连杆的曲率半径等于或大于所述第二球面连杆的曲率半径。所述第四球面连杆的曲率半径等于或大于所述第三球面连杆的曲率半径。
[0039](三)有益效果
[0040]从上述技术方案可以看出，本公开一种从操作端器械臂至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：
[0041](1)本公开提供的器械臂采用多个球面连杆组成的球面可展结构，可围绕空间一点做2自由度运动，通过调整从操作臂的被动臂位姿，可对不动点空间位置进行调整，以适应不同手术的操作需求。
[0042](2)本公开提供的器械臂在连接部下方设置有辅助臂，以提高球面可展结构刚度和承载能力。
[0043](3)本公开提供的器械臂的第一驱动杆和第二驱动杆的转轴重合设置，使驱动装置的结构更加紧凑，减小手术其机器人体积。
附图说明
[0044]图1为本公开实施例从操作端器械臂的结构示意图。
[0045]图2为本公开实施例从操作端器械臂另一角度的结构示意图。
[0046]图3为本公开实施例从操作端器械臂的控制部的结构示意图。
[0047]图4为图3的爆炸结构示意图。
[0048]图5为图3中第一驱动电机至第一驱动杆的传动结构示意图。
[0049]图6为图3中第二驱动电机至第二驱动杆的传动结构示意图。
[0050]图7为本公开实施例应用于从操作端器械臂的机器人从操作端示意图。
具体实施方式
[0051]本公开提供了一种从操作端器械臂包括：连接部、控制部、远端执行部和辅助臂，连接部为可伸缩结构，包括主动端与从动端；控制部的两个驱动杆分别与连接部主动端连接，控制部另一端与从操作端连接；远端执行部一端与连接部从动端连接，远端执行部另一端与执行机构连接；辅助臂一端与连接部下方铰接，辅助臂另一端与远端执行部铰接；控制部控制连接部沿一球面伸缩和/或摆动，且使得执行机构始终指向球面对应的球心；辅助臂随连接部沿一球面伸缩和/或摆动的运动而被动运动。
[0052]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0053]本公开实施例中，提供了一种从操作端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从操作端器械臂，用于手术机器人的从操作端，所述从操作端器械臂包括：连接部，为可伸缩结构，包括主动端与从动端；控制部，所述控制部的两个驱动杆分别与所述连接部主动端连接，所述控制部另一端与所述从操作端连接；远端执行部，所述远端执行部一端与所述连接部从动端连接，所述远端执行部另一端与执行机构连接；以及辅助臂，所述辅助臂一端与所述连接部下方铰接，所述辅助臂另一端与所述远端执行部铰接；所述控制部控制所述连接部沿一球面伸缩和/或摆动，且使得所述执行机构始终指向所述球面对应的球心；所述辅助臂随所述连接部沿一球面伸缩和/或摆动的运动而被动运动。2.根据权利要求1所述的从操作端器械臂，其中，所述控制部，包括：驱动装置，与所述从操作端连接；所述驱动装置包括第一驱动轴和第二驱动轴，所述第一驱动轴的轴线和所述第二驱动轴的轴线重合；第一驱动杆，所述第一驱动杆一端与所述第一驱动轴同轴连接，所述第一驱动杆另一端与所述连接部主动端连接；以及第二驱动杆，所述第二驱动杆一端与所述第二驱动轴同轴连接；所述第二驱动杆另一端与所述连接部主动端连接。3.根据权利要求2所述的从操作端器械臂，其中，所述驱动装置包括：安装座，与所述从操作端连接；第一驱动电机，安装在所述安装座的一外侧端面；第一主动齿轮，与所述第一驱动电机的输出端连接；第一传动齿轮，套设在所述第一驱动轴上，且与所述第一主动齿轮相啮合；第二驱动电机，安装在所述安装座的另一外侧端面；第二主动齿轮，与所述第二驱动电机的输出端连接；以及第二传动齿轮，套设在所述第二驱动轴上，且与所述第二主动齿轮相啮合。4.根据权利要求3所述的从操作端器械臂，其中，所述第一驱动轴为空心轴，所述第一驱动轴套设与所述第二驱动轴上。5.根据权利要求4所述的从操作端器械臂，其中，所述第一驱动轴通过法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树新，王佳童，赵建厂，
申请(专利权)人：天津大学医疗机器人与智能系统研究院，
类型：发明
国别省市：