一种柔性臂的近端驱动结构制造技术

本发明专利技术公开了一种柔性臂的近端驱动结构，其特征在于：包括用于驱动柔性臂的远端执行结构弯曲运动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动机构、通过驱动机构驱动实现往复运动的驱动绳及分别与所述驱动绳连接且随着所述驱动绳的往复运动而相对运动的两活动件；两活动件相对运动以使所述远端执行结构在驱动绳的带动下实现某一自由度的运动。本发明专利技术通过导板的旋转运动实现滑块的滑动运动，进而通过合金丝带动远端执行结构的运动，利用刚性杆件消除了钨丝绳的柔性引入的镍钛合金丝驱动误差，不仅精简了整体结构，同时极大的减轻了传动结构的重量、减小了外形尺寸。减小了外形尺寸。减小了外形尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性臂的近端驱动结构


[0001]本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种柔性臂的近端驱动结构。

技术介绍

[0002]随着机器人技术的不断发展和完善，机器人技术的应用范围正在不断扩展，例如手术机器人。手术机器人不仅减轻了医生在手术中的体力劳动，同时也使得患者在手术中伤口更小、出血更少、术后感染风险更低、恢复更快等。传统的多连杆关节式机器人，需要较大的工作空间，对于执行外科手术操作的机器人，人们已经能够可以使用多个刚性臂执行多个手术孔的多孔手术。随着手术微创化理念的逐步加深，人们更希望手术机器人执行的手术能够开孔更少，手术器械自由度更高、可达位置更多、活动空间更大等，甚至能够做到经自然腔道执行手术而无需额外在病人体表开孔。对于这些需求，柔性臂技术能够满足。柔性臂不仅具有较高的自由度，由于臂体具有柔性，当柔性臂进入人体内可根据内脏器官空间做姿态调整，这样器械末端既可以绕过组织不对组织造成伤害，同时又可以到达病人病灶完成手术操作。除了在外科手术领域的应用，柔性臂还可以在工业检测、施救等领域得到应用，尤其在需要通过狭窄孔道执行操作的场合。
[0003]目前柔性臂的近端丝驱动结构，通常利用丝杠螺母，或是齿轮齿条的形式，将电机的旋转运动转化为直线运动，再驱动镍钛合金丝运动。这种传动结构的整体尺寸和重量都比较大，且成本高昂，不利于柔性臂技术的应用及推广。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述不足，本专利技术提出了一种柔性臂的近端驱动结构，极大的减轻了传动结构的重量、减小了外形尺寸，器械成本也明显降低，更有利于柔性臂技术的应用和普及。
[0005]技术方案：
[0006]一种柔性臂的近端驱动结构，
[0007]包括用于驱动柔性臂的远端执行结构弯曲运动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动机构、通过驱动机构驱动实现往复运动的驱动绳及分别与所述驱动绳连接且随着所述驱动绳的往复运动而相对运动的两活动件；两活动件相对运动以使所述远端执行结构在驱动绳的带动下实现某一自由度的运动。
[0008]所述驱动组件的数量根据所述远端执行结构弯曲运动的自由度设置。
[0009]两活动件分别与一牵引丝固连，所述牵引丝与所述远端执行结构的某一自由度配合连接以实现在所述驱动绳的带动下实现该自由度的运动。
[0010]两所述活动件分别滑动设置于相互对称的第一滑槽中，并在所述驱动绳的作用下在两第一滑槽中做相对运动。
[0011]在承载体上设有绕轴线旋转使得其两端做方向相反的相对运动的导板，所述活动件滑动安装于所述导板两端设置的第二滑槽中，所述第二滑槽与所述第一滑槽延伸方向不
同。
[0012]在所述承载体上安装有固定支架，所述第一滑槽设置于所述固定支架上。
[0013]在所述第一滑槽的两端设有用于绕设所述驱动绳以改变所述驱动绳的延伸方向的导轮。
[0014]在两活动件之间设有立柱，所述导板可转动安装于所述立柱上。
[0015]在所述立柱上开设有活动槽，所述导板穿设于所述活动槽内，并通过销轴转动安装于所述立柱上。
[0016]所述活动槽在所述立柱长度方向上的宽度与所述导板的宽度之间的差值大于或等于所述驱动绳带动所述牵引丝运动的最大距离。
[0017]所述驱动机构包括用于缠绕驱动绳的绞盘，所述绞盘的的旋转轴线垂直于所述导板的转动轴线。
[0018]有益效果：本专利技术利用钨丝绳驱动以及杠杆原理实现镍钛合金丝的直线运动，不仅精简了整体结构，同时极大的减轻了传动结构的重量、减小了外形尺寸；且本专利技术通过导板的旋转运动实现滑块的滑动运动，进而通过合金丝带动远端执行结构的运动，利用刚性杆件消除了钨丝绳的柔性引入的镍钛合金丝驱动误差，器械成本也明显降低，更有利于柔性臂技术的应用和普及。
附图说明
[0019]图1为本专利技术柔性臂的结构示意图；
[0020]图2为远端执行结构的结构示意图；
[0021]图3为本专利技术的柔性臂近端驱动结构的结构示意图；
[0022]图4为立柱的结构示意图；
[0023]图5为导板的结构示意图；
[0024]图6为驱动组件的传动示意图；
[0025]图7为驱动组件的截面图；
[0026]图8为传动绞盘的结构示意图；
[0027]图9为驱动组件的立体图；
[0028]图10为张紧结构的示意图；
[0029]图11为本专利技术的柔性臂近端驱动结构与远端执行结构之间的连接示意图；
[0030]图12为本专利技术的柔性臂近端驱动结构的工作示意图；
[0031]图13为本专利技术柔性臂的工作示意图。
[0032]图中，1
‑
近端驱动结构，2
‑
远端执行结构；
[0033]11
‑
承载体，12
‑
驱动组件，13
‑
固定盘，14
‑
支撑柱，15
‑
引导管；
[0034]111
‑
承载板，112
‑
立柱，113
‑
固定支架；
[0035]1121
‑
第一活动槽，1122
‑
第一销轴孔，1123
‑
第二活动槽，1124
‑
第二销轴孔，1125
‑
驱动绳槽；
[0036]1131
‑
第一滑槽，1132
‑
导轮轴；
[0037]121
‑
驱动电机，122
‑
传动绞盘，123
‑
导轮组，124
‑
驱动绳，125
‑
传动滑块，126
‑
合金丝，127
‑
张紧件，128
‑
导板；
[0038]1221
‑
上绕线槽，1222
‑
下绕线槽；
[0039]1231
‑
第一导轮，1232
‑
第二导轮，1233
‑
第三导轮，1234
‑
第四导轮；
[0040]1271
‑
碟簧，1272
‑
张紧支架，1273
‑
张紧轮；
[0041]1281
‑
第二滑槽，1282
‑
导板销孔；12811
‑
滑块滑槽，12812
‑
导槽；
[0042]21
‑
穿行段，22
‑
弯曲段，23
‑
锁紧盘；
[0043]211
‑
过丝盘，221
‑
骨架管，222
‑
骨架盘。
具体实施方式
[0044]下面结合附图和具体实施例，进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性臂的近端驱动结构，其特征在于：包括用于驱动柔性臂的远端执行结构弯曲运动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动机构、通过驱动机构驱动实现往复运动的驱动绳及分别与所述驱动绳连接且随着所述驱动绳的往复运动而相对运动的两活动件；两活动件相对运动以使所述远端执行结构在驱动绳的带动下实现某一自由度的运动。2.根据权利要求1所述的柔性臂的近端驱动结构，其特征在于：所述驱动组件的数量根据所述远端执行结构弯曲运动的自由度设置。3.根据权利要求1所述的柔性臂的近端驱动结构，其特征在于：两活动件分别与一牵引丝固连，所述牵引丝与所述远端执行结构的某一自由度配合连接以实现在所述驱动绳的带动下实现该自由度的运动。4.根据权利要求1所述的柔性臂的近端驱动结构，其特征在于：两所述活动件分别滑动设置于相互对称的第一滑槽中，并在所述驱动绳的作用下在两第一滑槽中做相对运动。5.根据权利要求4所述的柔性臂的近端驱动结构，其特征在于：在承载体上设有绕轴线旋转使得其两端做方向相反的相对运动的导板，所述活动件滑动安装于所述导板两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宇，苏士程，代勇，
申请(专利权)人：佗道医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：