力检测装置、助力系统以及手术机器人制造方法及图纸

本发明专利技术涉及力检测装置、助力系统以及手术机器人，力检测装置包括第一组件、第二组件、检测机构以及限位结构。第一组件和第二组件中的其中一者固定于手术机器人，第二组件与所述第一组件能够沿第一方向相对移动，检测机构能够根据第二组件与第一组件之间的移动距离以及方向，进而判断力的大小和方向。限位结构用于限制第二组件相对第一组件在预设范围内移动，即限位结构能够限制第二组件与第一组件之间的相对距离，以防止由于第二组件与第一组件之间发生超载、冲击等导致的第二组件与第一组件发生碰撞、挤压等情况，造成的检测机构损坏或者精度不准的问题。者精度不准的问题。者精度不准的问题。

【技术实现步骤摘要】
力检测装置、助力系统以及手术机器人


[0001]本专利技术涉及手术机器人
，特别是涉及一种力检测装置、助力系统以及手术机器人。

技术介绍

[0002]手术机器人的整机重量大，一般集中在300—1000kg。在进行手术前，通常需要将手术机器人移动至手术区域，手术完成后，再移动回指定区域放置。单纯依靠人力需要施加100—300N的力才能勉强推动手术机器人整机设备，这给医护人员造成了很大困扰。
[0003]传统的做法是：在手术机器人的把手上增加电动助力系统，通过检测安装在把手上的力传感器来精确测量施加在把手上的力的大小和方向，推断出使用者的意图，从而控制安装于手术机器人的底盘上的电机来驱动整机设备进行移动。其中力传感器包括弹性构件和粘贴在弹性构件表面上的应变片，当弹性构件受力时产生形变，应变片的电阻值变化，通过测量应变片的电压(mv级)即能够获得力的信号大小和方向。
[0004]在实际使用过程中，力传感器有时会遇到超载、冲击等情况，造成传感器塑性变形，影响测量精度，严重时，还会导致力传感器损坏，无法正常使用。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对超载、冲击等情况引起的力传感器测量精度差、甚至损坏的问题，提出一种力检测装置、助力系统以及手术机器人。
[0006]一种力检测装置，包括：
[0007]第一组件和第二组件，所述第一组件和第二组件中的其中一者与手术机器人固定，且所述第二组件与所述第一组件能够沿第一方向相对移动；
[0008]检测机构，根据所述第一组件和所述第二组件的相对移动来检测力的大小和方向；
[0009]限位结构，设置在所述第一组件和/或所述第二组件上，用于限定所述第二组件相对所述第一组件在预设范围内移动。
[0010]在其中一个实施例中，所述检测机构包括沿第一方向在所述第一组件和所述第二组件两端设置的相互配合工作的信号源和信号接收器。
[0011]在其中一个实施例中，所述信号源为磁体，所述信号接收器为霍尔元件；
[0012]或者，所述信号源为光电发射器，所述信号接收器为光电接收器。
[0013]在其中一个实施例中，所述力检测装置包括弹性件，所述弹性件沿第一方向的一端与所述第二组件相连接。
[0014]在其中一个实施例中，所述弹性件沿第一方向的另一端与所述第一组件相连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述限位结构与所述检测机构对应设置；
[0016]所述限位结构包括相互配合的第一止挡件和第二止挡件，所述第一止挡件设置在所述第一组件上，所述第二止挡件设置在所述第二组件上；
[0017]所述第一止挡件设置在所述第二止挡件靠近所述第一组件的端部的一侧。
[0018]在其中一个实施例中，所述限位结构还包括弹性件，所述弹性件套设在所述第二组件上，且一端与所述第一组件的内端壁抵接，另一端与所述第二止挡件抵接，使得所述第二组件与所述第一组件通过所述弹性件可移动地连接。
[0019]一种助力系统，用于安装在手术机器人上，所述助力系统包括助力部和上述力检测装置，所述助力部用于根据所述检测机构检测到的力的大小和方向驱动手术机器人移动。
[0020]一种手术机器人，包括上述助力系统和把手，所述力检测装置设置在所述把手上。
[0021]在其中一个实施例中，所述把手的两端分别设置有所述力检测装置，所述把手的两端分别与对应的所述力检测装置的第二组件连接。
[0022]上述力检测装置、助力系统以及手术机器人，通过设置第一组件、第二组件、检测机构以及限位结构，第一组件与第二组件能够相对移动，且检测机构能够根据第二组件与第一组件之间的移动距离以及方向，进而判断力的大小和方向。限位结构用于限制第二组件相对第一组件在预设范围内移动，即限位结构能够限制第二组件与第一组件之间的相对距离，以防止由于第二组件与第一组件之间发生超载、冲击等导致的第二组件与第一组件发生碰撞、挤压等情况，造成的检测机构损坏或者精度不准的问题。
附图说明
[0023]图1为一实施例中的力检测装置结构示意图；
[0024]图2为一实施例中两个力检测装置相互连接的结构示意图。
[0025]附图标记：100
‑
信号源；110
‑
第一信号源；120
‑
第二信号源；
[0026]200
‑
信号接收器；210
‑
第一信号接收器；220
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第二信号接收器；230
‑
信号线；
[0027]300
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第一组件；
[0028]400
‑
第二组件；
[0029]500
‑
限位结构；510
‑
第一止挡件；520
‑
第二止挡件；
[0030]600
‑
弹性件；
[0031]700
‑
把手。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0036]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力检测装置，其特征在于，包括：第一组件(300)和第二组件(400)，所述第一组件(300)和第二组件(400)中的其中一者与手术机器人固定，且所述第二组件(400)与所述第一组件(300)能够沿第一方向相对移动；检测机构，根据所述第一组件(300)和所述第二组件(400)的相对移动来检测力的大小和方向；限位结构(500)，设置在所述第一组件(300)和/或所述第二组件(400)上，用于限定所述第二组件(400)相对所述第一组件(300)在预设范围内移动。2.根据权利要求1所述的力检测装置，其特征在于，所述检测机构包括沿第一方向在所述第一组件(300)和所述第二组件(400)两端设置的相互配合工作的信号源(100)和信号接收器(200)。3.根据权利要求2所述的力检测装置，其特征在于，所述信号源(100)为磁体，所述信号接收器(200)为霍尔元件；或者，所述信号源(100)为光电发射器，所述信号接收器(200)为光电接收器。4.根据权利要求1所述的力检测装置，其特征在于，所述力检测装置包括弹性件(600)，所述弹性件(600)沿第一方向的一端与所述第二组件(400)相连接。5.根据权利要求4所述的力检测装置，其特征在于，所述弹性件(600)沿第一方向的另一端与所述第一组件(300)相连接。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭东，程奇，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：