基于齿轮传动的超声刀夹持机构及手术机器人制造技术

本发明专利技术提供一种基于齿轮传动的超声刀夹持机构及手术机器人，涉及医疗设备技术领域。基于齿轮传动的超声刀夹持机构包括支撑架，用于安装超声刀本体，支撑架的两端分别为安装端与下探端；按键驱动部件，安装于支撑架，包括第一齿轮传动机构与设于下探端的顶块，第一齿轮传动机构的传动链沿安装端至下探端方向延伸；刀头驱动部件，安装于支撑架，包括第二齿轮驱动机构与设于下探端的第六齿轮、旋转传动轴与第七齿轮，第二齿轮驱动机构的传动链沿安装端至下探端方向延伸。本发明专利技术通过齿轮传动的方式实现了传动精度高、可靠性和动力传递效率高、工作寿命长等效果。工作寿命长等效果。工作寿命长等效果。

【技术实现步骤摘要】
基于齿轮传动的超声刀夹持机构及手术机器人


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，具体而言，涉及一种基于齿轮传动的超声刀夹持机构及手术机器人。

技术介绍

[0002]当前市面上的手术机器人所使用的超声刀类手术器械较少，市面上常见的超声刀为手持式；由于依靠机器人在患者腹腔内进行手术相较于医生手动操作超声刀拥有更加精准的控制，以及机器除颤等更加优秀的表现效果，并且医生长期操作超声刀难免会感到疲劳，而使用机器人操作超声刀可以较好的解决此问题。
[0003]通常是将超声刀安装到夹持机构上后，再将夹持机构的安装端安装到机械臂末端执行器上，机械臂末端执行器上的电机通过夹持机构上的传动部件带动夹持机构下探端上的刀头旋转与闭合，由于传动部件的传动链较长，从而存在传动精度与动力传递效率不佳等问题。

技术实现思路

[0004]为至少在一定程度上解决上述问题，第一方面，本专利技术提供一种基于齿轮传动的超声刀夹持机构，包括：支撑架，用于安装超声刀本体，所述支撑架的两端分别为安装端与下探端；按键驱动部件，安装于所述支撑架，包括第一齿轮传动机构与设于所述下探端的顶块，所述第一齿轮传动机构的传动链沿所述安装端至所述下探端方向延伸，所述第一齿轮传动机构靠近所述安装端的一端用于与机械臂末端执行器的电机相连，所述第一齿轮传动机构靠近所述下探端的一端用于带动所述顶块朝远离或者靠近所述超声刀本体的按键部方向运动，以压紧或者放松超声刀本体的按键部；刀头驱动部件，安装于所述支撑架，包括第二齿轮驱动机构与设于所述下探端的第六齿轮、旋转传动轴与第七齿轮，所述第二齿轮驱动机构的传动链沿所述安装端至所述下探端方向延伸，所述第二齿轮驱动机构靠近所述安装端的一端用于与机械臂末端执行器的电机相连，所述第二齿轮驱动机构靠近所述下探端的一端用于带动所述第六齿轮旋转，所述第六齿轮与所述第七齿轮啮合，所述旋转传动轴的一端套装于所述第七齿轮内，所述旋转传动轴的另一端用于与所述超声刀本体的刀头部连接。
[0005]可选地，还包括上齿轮箱与下齿轮箱，所述上齿轮箱包括上盖与上座体，所述上座体与所述安装端连接，所述上盖连接于所述上座体上，所述上齿轮箱中部形成供所述超声刀本体的射频输入部穿设的开口槽，所述下齿轮箱包括下座体与下盖，所述下座体与所述下探端连接，所述下盖连接于所述下座体上。
[0006]可选地，所述第一齿轮传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第一输入轴与第一传动轴，所述第一输入轴的一端穿至所述上齿轮箱内且套装于所述第一齿轮内，所述第一输入轴的另一端穿出所述上座体，以用于与所述机械臂末端执行器上的电机连接，所述第一齿轮啮合连接所述第二齿轮，所述第二齿轮套装在所述第一传动轴的一端上，所述第一输入
轴的另一端转动连接于所述下座体上，所述第一输入轴的外周面设有一段外螺纹，所述外螺纹用于与所述顶块的一端螺纹连接，所述顶块的另一端用于抵接所述超声刀本体的按键部。
[0007]可选地，所述第一齿轮传动机构还包括导向块与导向销，所述导向块连接于所述顶块上，所述导向块滑动连接于所述导向销上，所述导向销连接于所述下座体上。
[0008]可选地，所述第二齿轮驱动机构包括第三齿轮、第四齿轮、第二输入轴、第二传动轴与第五齿轮，所述第二输入轴的一端穿至所述上座体内且套装于所述第三齿轮内，所述第二输入轴的另一端穿出所述上座体，以用于与所述机械臂末端执行器上的电机驱动连接，所述第三齿轮啮合连接所述第四齿轮，所述第四齿轮套装在所述第二传动轴的一端上，所述第二传动轴的另一端穿至所述下齿轮箱内且套装有所述第五齿轮，所述第五齿轮用于啮合连接所述第六齿轮。
[0009]可选地，还包括限位部件，当所述安装端未与所述机械臂末端执行器安装时，所述限位部件用于将所述第一齿轮与第三齿轮锁定。
[0010]可选地，所述限位部件包括支撑座、挡块与挡块轴，所述支撑座连接于所述上座体上，所述挡块包括滑动部与插块部，两个所述挡块的所述滑动部分别滑动连接于所述上座体的两端，所述上座体上设有两个台阶孔，所述台阶孔内设置所述挡块轴，所述挡块轴包括轴体与第二弹簧，所述轴体包括抵接端与安装端，所述安装端与对应的所述滑动部连接，所述轴体的中部设有止挡部，所述第二弹簧的两端分别抵接在所述止挡部与所述台阶孔上，且所述第二弹簧套设于所述轴体上，所述第一齿轮与所述第三齿轮上分别设有第一插槽与第二插槽，其中，
[0011]当所述安装端未与所述机械臂末端执行器安装时，所述抵接端处于所述台阶孔外，以使两个所述插块部分别插设于所述第一插槽与所述第二插槽中；
[0012]当所述安装端与所述机械臂末端执行器安装时，所述抵接端被推入所述台阶孔内，以使两个所述插块部分别脱离所述第一插槽与所述第二插槽。
[0013]可选地，还包括握柄压紧部件，所述握柄压紧部件包括压杆、铰制孔螺钉与防脱挡销，所述压杆的一端通过所述铰制孔螺钉与所述支撑架连接，所述压杆的另一端通过所述防脱挡销与所述支撑架可拆卸连接，以压紧或松开所述超声刀本体的握柄部。
[0014]可选地，所述压杆远离所述铰制孔螺钉的一端设有弧面凹槽，所述弧面凹槽的一侧形成有弧形凸起部，所述防脱挡销包括螺纹套、球头销、卡槽与第一弹簧，所述螺纹套螺纹连接于所述支撑架中，所述螺纹套内滑动连接有所述球头销，所述球头销的球端部与所述螺纹套的外端面之间形成卡槽，所述螺纹套的底表面与所述球头销的内端面之间设置所述第一弹簧。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种手术机器人，包括机械臂末端执行器，所述机械臂末端执行器上安装有如上所述的基于齿轮传动的超声刀夹持机构。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]通过将超声刀本体安装到支撑架上，支撑架上安装有按键驱动部件与刀头驱动部件，且第一齿轮传动机构与第二齿轮传动机构的传动链均沿支撑架安装端至支撑架下探端方向延伸，第一齿轮传动机构与第二齿轮传动机构均由机械臂末端执行器的电机驱动，第一齿轮传动机构靠近支撑架下探端的一端带动第六齿轮旋转，第六齿轮通过第七齿轮带动
旋转传动轴同步旋转，如此，实现刀头顺时针旋转与逆时针旋转。第二齿轮传动机构靠近支撑架下探端的一端带动顶块朝远离或者靠近所述超声刀本体的按键部方向运动，如此，能够压紧或者放松超声刀本体的按键部，实现刀头的闭合，综上，按键驱动部件与刀头驱动部件均可以实现由支撑架安装端至支撑架下探端远距离控制刀头的旋转与闭合的目的，从而可以增加刀头的下探长度，克服机械臂长度不够的问题；并且，通过齿轮传动的方式可以实现传动精度高、可靠性和动力传递效率高、工作寿命长等效果。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例另一视角的结构示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例中按键驱动部件与刀头驱动部件的安装示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例中按键驱动部件、刀头驱动部件及限位部件的部分结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例中按键驱动部件、刀头驱动部件及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于齿轮传动的超声刀夹持机构，其特征在于，包括：支撑架(1)，用于安装超声刀本体(200)，所述支撑架(1)的两端分别为安装端与下探端；按键驱动部件(5)，安装于所述支撑架(1)，包括第一齿轮传动机构与设于所述下探端的顶块(56)，所述第一齿轮传动机构的传动链沿所述安装端至所述下探端方向延伸，所述第一齿轮传动机构靠近所述安装端的一端用于与机械臂末端执行器(100)的电机相连，所述第一齿轮传动机构靠近所述下探端的一端用于带动所述顶块(56)朝远离或者靠近所述超声刀本体(200)的按键部(210)方向运动，以压紧或者放松超声刀本体(200)的按键部(210)；刀头驱动部件(6)，安装于所述支撑架(1)，包括第二齿轮驱动机构与设于所述下探端的第六齿轮(66)、旋转传动轴(67)与第七齿轮(68)，所述第二齿轮驱动机构的传动链沿所述安装端至所述下探端方向延伸，所述第二齿轮驱动机构靠近所述安装端的一端用于与机械臂末端执行器(100)的电机相连，所述第二齿轮驱动机构靠近所述下探端的一端用于带动所述第六齿轮(66)旋转，所述第六齿轮(66)与所述第七齿轮(68)啮合，所述旋转传动轴(67)的一端套装于所述第七齿轮(68)内，所述旋转传动轴(67)的另一端用于与所述超声刀本体(200)的刀头部(220)连接。2.如权利要求1所述的基于齿轮传动的超声刀夹持机构，其特征在于，还包括上齿轮箱(2)与下齿轮箱(3)，所述上齿轮箱(2)包括上盖(21)与上座体(22)，所述上座体(22)与所述安装端连接，所述上盖(21)连接于所述上座体(22)上，所述上齿轮箱(2)中部形成供所述超声刀本体(200)的射频输入部(240)穿设的开口槽，所述下齿轮箱(3)包括下座体(31)与下盖(32)，所述下座体(31)与所述下探端连接，所述下盖(32)连接于所述下座体(31)上。3.如权利要求2所述的基于齿轮传动的超声刀夹持机构，其特征在于，所述第一齿轮传动机构包括第一齿轮(51)、第二齿轮(52)、第一输入轴(53)与第一传动轴(54)，所述第一输入轴(53)的一端穿至所述上齿轮箱(2)内且套装于所述第一齿轮(51)内，所述第一输入轴(53)的另一端穿出所述上座体(22)，以用于与所述机械臂末端执行器(100)上的电机连接，所述第一齿轮(51)啮合连接所述第二齿轮(52)，所述第二齿轮(52)套装在所述第一传动轴(54)的一端上，所述第一输入轴(53)的另一端转动连接于所述下座体(31)上，所述第一输入轴(53)的外周面设有一段外螺纹，所述外螺纹用于与所述顶块(56)的一端螺纹连接，所述顶块(56)的另一端用于抵接所述超声刀本体(200)的按键部(210)。4.如权利要求3所述的基于齿轮传动的超声刀夹持机构，其特征在于，所述第一齿轮传动机构还包括导向块(55)与导向销(57)，所述导向块(55)连接于所述顶块(56)上，所述导向块(55)滑动连接于所述导向销(57)上，所述导向销(57)连接于所述下座体(31)上。5.如权利要求4所述的基于齿轮传动的超声刀夹持机构，其特征在于，所述第二齿轮驱动机构包括第三齿轮(61)、第四齿轮(62)、第二输入轴(63)、第二传动轴(64)与第五齿轮(65)，所述第二输入轴(63)的一端穿至所述上座体(22)内且套装于所述第三齿轮(61)内，所述第二输入轴(63)的另一端穿出所述上座体(22)，以用...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宝武，裴炎义，王晓伟，冯海生，于松民，苏衍宇，
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：发明
国别省市：