一种机械臂支撑架的中间关节及手术机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及手术臂调节结构技术领域，具体而言，涉及一种机械臂支撑架的中间关节及手术机器人系统。其中，一种机械臂支撑架的中间关节，包括第一连接机构、第二连接机构、驱动电机、制动器，第一连接机构用于与大臂连接，第二连接机构用于与小臂连接；制动器包括制动器定子和制动器转子，制动器定子与第一连接机构固定连接，制动器转子与第二连接机构固定连接，驱动电机设置在第一连接机构上并与制动器转子传动连接，且用于驱动制动器转子相对制动器定子转动。设置驱动电机，实现大臂和小臂之间转动的自动化控制。同时，制动器定子和制动器转子，可以对大臂和小臂之间的转动连接关系进行控制。进行控制。进行控制。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂支撑架的中间关节及手术机器人系统


[0001]本技术涉及手术臂调节结构
，具体而言，涉及一种机械臂支撑架的中间关节及手术机器人系统。

技术介绍

[0002]内窥镜手术系统是一种高级腹腔镜手术平台，由医生控制台、患者手术平台、影像台车等部分组成。机械臂支撑架是患者手术平台重要组成部分之一，其主要作用是用于安装以及调整手术臂的位置，其中，机械臂支撑架包括大臂和小臂，大臂和小臂之间通过中间关节进行转动连接，大臂和根部连接轴连接，小臂与手术臂连接，可以通过大臂和小臂之间的相对转动调整手术臂与大臂根部之间的距离。
[0003]由于中间关节均设置为被动形式，无法对大臂和小臂之间的转动和制动进行控制，则手术臂的位置难以进行准确调整。

技术实现思路

[0004]本技术解决的问题是如何对大臂和小臂之间的转动和制动进行控制，以使对手术臂位置的准确调整。
[0005]为解决上述问题，本技术提供一种机械臂支撑架的中间关节，包括第一连接机构、第二连接机构、驱动电机、制动器，所述第一连接机构用于与大臂固定连接，所述第二连接机构用于与小臂固定连接；
[0006]所述制动器包括制动器转子和制动器定子，所述制动器定子与所述第一连接机构固定连接，所述制动器转子与所述第二连接机构固定连接，所述驱动电机设置在所述第一连接机构上并与所述制动器转子传动连接，当所述制动器通电时，所述制动器转子用于与所述制动器定子转动连接，当所述制动器断电时，所述制动器转子用于与所述制动器定子固定连接。
[0007]本技术的技术效果：在大臂上设置驱动电机，第二连接机构与小臂连接，第一连接机构与大臂连接，利用驱动电机带动第二连接机构转动，利用第二连接机构和第一连接机构之间的相对转动，可以带动小臂相对大臂进行转动，实现大臂和小臂之间转动的自动化控制。同时，第一连接机构与制动器定子固定连接，第二连接机构与制动器转子固定连接，利用制动器的特性，对大臂和小臂之间的转动连接关系进行控制。由此，通过设置驱动电机，可以实现大臂和小臂之间的相对转动，便于对小臂上连接的手术臂的位置进行调整。同时，设置制动器转子和制动器定子，可以对大臂和小臂之间的制动进行控制，防止大臂和小臂因外力发生干涉而发生相对转动，避免手术臂的位置发生变化，保证了对手术臂位置调整的准确性。
[0008]可选地，所述第二连接机构包括关节旋转法兰，所述关节旋转法兰设置在所述驱动电机的输出轴上，所述关节旋转法兰与所述制动器转子固定连接，所述关节旋转法兰上开设有第一定位槽，所述小臂上靠近所述第一定位槽的端部设置有定位块，所述定位块用
于设置在所述第一定位槽内。
[0009]可选地，所述第一连接机构还包括中间轴上压盖，所述中间轴上压盖、所述制动器定子、所述制动器转子由上至下依次设置，所述中间轴上压盖用于与所述大臂固定连接，所述中间轴上压盖的下端面开设有第二定位槽，所述制动器定子的上端设置在所述第二定位槽内。
[0010]可选地，所述第一连接机构还包括上法兰，所述上法兰设置为环状结构，且套设在所述制动器定子的外侧，所述上法兰分别与所述中间轴上压盖、所述大臂固定连接。
[0011]可选地，所述第一连接机构还包括关节旋转筒，所述中间轴上压盖和所述关节旋转筒分别位于所述大臂的上下两侧，所述关节旋转筒与所述大臂固定连接，所述驱动电机固定设置在所述关节旋转筒内。
[0012]可选地，所述第一连接机构还包括锁紧结构，所述锁紧结构的两端分别与所述中间轴上压盖和所述关节旋转筒固定连接。
[0013]可选地，所述锁紧结构包括开口连接法兰、开口连接轴、锁紧螺母，所述开口连接法兰位于所述关节旋转筒的下端，所述开口连接轴的上下两端分别与所述锁紧螺母、所述开口连接法兰连接。
[0014]可选地，所述机械臂支撑架的中间关节还包括轴承结构，所述轴承结构包括第一轴承，所述第一轴承位于所述上法兰和所述小臂之间，所述第一轴承的外侧壁与所述小臂连接，所述第一轴承的内侧壁与所述上法兰连接。
[0015]可选地，所述轴承结构还包括第二轴承，所述第二轴承位于所述关节旋转筒和所述小臂之间，所述第二轴承的外侧壁与所述小臂连接，所述第二轴承的内侧壁与所述关节旋转筒连接。
[0016]本技术还提供一种手术机器人系统，包括如权利要求上述所述的机械臂支撑架的中间关节。
[0017]本技术的技术效果：该手术机器人系统包括机械臂支撑架的中间关节，具有相同的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
[0018]图1为本技术的机械臂支撑架的中间关节的结构示意图；
[0019]图2为本技术的机械臂支撑架的中间关节的剖视图；
[0020]图3为本技术的制动器定子的结构示意图；
[0021]图4为本技术的制动器转子的结构示意图；
[0022]图5为本技术的第一连接机构的结构示意图。
[0023]附图标记：
[0024]11、中间轴上压盖；12、上法兰；13、关节旋转筒；14、锁紧结构；141、开口连接法兰；142、开口连接轴；143、锁紧螺母；2、关节旋转法兰；3、驱动电机；41、第一轴承；42、第二轴承；43、轴承内环垫圈；51、大臂；52、小臂；6、走线槽；7、制动器；71、制动器定子；72、制动器转子。
具体实施方式
[0025]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施例做详细的说明。
[0026]本实施例建立XYZ轴坐标系，X轴正向为前方，X轴反向为后方，Y轴正向为左方，Y轴反向为右方，Z轴正向为上方，Z轴反向为下方。
[0027]为解决上述问题，如图1
‑
图5所示，本技术实施例的一种机械臂支撑架的中间关节，包括第一连接机构、第二连接机构、驱动电机3、制动器7，第一连接机构用于与大臂51固定连接，第二连接机构用于与小臂52固定连接，小臂52与手术臂转动连接；
[0028]制动器7包括制动器定子71和制动器转子72，制动器定子71与第一连接机构固定连接，制动器转子72与第二连接机构固定连接，驱动电机3设置在第一连接机构上并与制动器转子72传动连接，当制动器通电时，制动器转子72用于与制动器定子71转动连接，当制动器断电时，制动器转子72用于与制动器定子71固定连接。
[0029]在本实施例中，示例性地，制动器转子72和制动器定子71组成制动器7。电机的输出轴与制动器转子72连接，启动驱动电机3时可以带动制动器转子72转动，制动器转子72与小臂52连接，则制动器转子72转动时会同步带动小臂52进行转动。同时，制动器通电时，制动器转子72和制动器定子71可以相对转动，即制动器转子72和小臂52同步转动，制动器定子71和大臂51同步静止；制动器断电时，制动器转子72和制动器定子71不能产生相对转动，由于制动器定子71和大臂51同步静止，即使启动驱动电机3，也难以带动制动器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂支撑架的中间关节，其特征在于，包括第一连接机构、第二连接机构、驱动电机(3)、制动器(7)，所述第一连接机构用于与大臂(51)固定连接，所述第二连接机构用于与小臂(52)固定连接；所述制动器(7)包括制动器定子(71)和制动器转子(72)，所述制动器定子(71)与所述第一连接机构固定连接，所述制动器转子(72)与所述第二连接机构固定连接，所述驱动电机(3)设置在所述第一连接机构上并与所述制动器转子(72)传动连接，且用于驱动所述制动器转子(72)相对所述制动器定子(71)转动，当所述制动器通电时，所述制动器转子(72)用于与所述制动器定子(71)转动连接，当所述制动器断电时，所述制动器转子(72)用于与所述制动器定子(71)固定连接。2.如权利要求1所述的机械臂支撑架的中间关节，其特征在于，所述第二连接机构包括关节旋转法兰(2)，所述关节旋转法兰(2)设置在所述驱动电机(3)的输出轴上，所述关节旋转法兰(2)与所述制动器转子(72)固定连接，所述关节旋转法兰(2)上开设有第一定位槽，所述小臂(52)上靠近所述第一定位槽的端部设置有定位块，所述定位块用于设置在所述第一定位槽内。3.如权利要求2所述的机械臂支撑架的中间关节，其特征在于，所述第一连接机构包括中间轴上压盖(11)，所述中间轴上压盖(11)、所述制动器定子(71)、所述制动器转子(72)由上至下依次设置，所述中间轴上压盖(11)用于与所述大臂(51)固定连接，所述中间轴上压盖(11)的下端面开设有第二定位槽，所述制动器定子(71)的上端设置在所述第二定位槽内。4.如权利要求3所述的机械臂支撑架的中间关节，其特征在于，所述第一连接机构还包括上法兰(12)，所述上法兰(12)设置为环状结构，且套设在所述制动器定子(71)的外侧，所述上法兰(12)分别与所述中间轴上压盖(11)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，李文滨，何云冰，苏衍宇，冯海生，
申请(专利权)人：哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：