多腔道连续体柔性臂及机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种多腔道连续体柔性臂及机器人

【技术实现步骤摘要】
多腔道连续体柔性臂及机器人


[0001]本专利技术涉及柔性柔性臂领域，具体地，涉及一种多腔道连续体柔性臂及机器人
。

技术介绍

[0002]传统应用于手术中的机械臂集成于外科手术机器人系统中，用于辅助外科手术的顺利进行，稳定
、
精确以及灵活的机械臂能够完成在人手无法触及的狭小空间内的操作
。
但是刚性结构的机械臂对于人体脆弱的组织容易造成损伤，因此，可用于微创手术的软体机械臂一出现就受到了广泛关注
。
[0003]体积小巧的软体机械臂可以通过人体切开的创口，进入人体内实现类似胃镜等内窥镜的检查功能，也可以通过末端加载功能模块实现如抓取等操作
。
柔软拥有众多的优点
。
[0004]目前很多软体机械臂均采用气动原理，但气动原理的软体机械臂存在安全隐患，由于是利用气动驱动软体产生移动或形变，一旦发生软体破裂，由于漏气对人体中的细小血管或器官产生危害
。
[0005]专利文献
CN 115887012A
公开了一种多功能软体手术机械臂，用于伸进人体内对人体组织进行处理，涉及医疗器械
，包括多组弯曲单元
、
末端方向控制组件
、
支撑件和摄像头，多组弯曲单元依次串联连接，多组弯曲单元均为气动弯曲单元，多组弯曲单元均能够进行独立的气动控制，支撑件设置于末端的气动弯曲单元上，支撑件用于支撑刀具或激光头，末端方向控制组件控制支撑件上的刀具运动，摄像头固定设置于支撑件上以用于实时摄取人体内图像
。
但该方案仍然是利用气动原理，并且气动弯曲单元由软体构成，一旦发生软体由于破裂仍然会由于漏气对人体产生危害
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多腔道连续体柔性臂及机器人
。
[0007]根据本专利技术提供的一种多腔道连续体柔性臂，包括柔性弯曲段
、
前帽
、
以及一个或多个工作部件；
[0008]所述工作部件包括相互连接的工作线缆与工作头部；所述前帽安装在所述柔性弯曲段的一端，所述工作头部安装在所述前帽上，所述工作线缆贯穿所述前帽与柔性弯曲段
。
[0009]优选的，所述柔性弯曲段包括多个中间片结构
、
多个第一间隙结构
、
多个第二间隙结构
、
多个驱动丝
、
多个竖直支撑梁结构以及多个水平支撑梁结构；
[0010]所述中间片结构上开设有多个驱动丝通孔与多个零件通孔；
[0011]所述第一间隙结构与第二间隙结构依次交替排列，第一间隙结构与第二间隙结构之间布置有中间片结构；
[0012]所述竖直支撑梁结构位于所述第一间隙结构内，水平支撑梁结构位于所述第二间隙结构内；
[0013]沿所述柔性弯曲段的轴线方向，所述多个中间片结构上开设的驱动丝通孔
、
第一
间隙结构中与驱动丝通孔的对应处
、
第二间隙结构中与驱动丝通孔的对应处形成驱动丝通道；所述驱动丝位于所述驱动丝通道内，且驱动丝的一端与前帽相连；
[0014]沿所述柔性弯曲段的轴线方向，所述多个中间片结构上开设的零件通孔
、
第一间隙结构中与零件通孔的对应处
、
第二间隙结构中与零件通孔的对应处形成零件通道；所述零件通道用于通过工作线缆和
/
或工作部件
。
[0015]优选的，所述竖直支撑梁结构
、
所述水平支撑梁结构均与所述中间片结构一体连接
。
[0016]优选的，还包括控制操作装置；控制操作装置位于所述柔性弯曲段的另一端，所述驱动丝与所述控制操作装置连接
。
[0017]优选的，驱动丝包括圆头部与丝线主体，所述丝线主体通过所述圆头部与所述前帽相连
。
[0018]优选的，还包括密封保护管，所述密封保护管的数量为多个
。
[0019]优选的，所述工作部件包括摄像装置
、
第一照明或传感装置
、
第二照明或传感装置或操作装置中的任一种或任多种
。
[0020]优选的，还包括通道壁结构，所述第一间隙结构
、
多个第二间隙结构内均设置有通道壁结构，所述通道壁结构与零件通孔的位置相对应；所述通道壁结构与中间片结构一体连接
。
[0021]优选的，所述柔性弯曲段通过减材制造方式形成或通过一体成型方式形成
。
[0022]根据本专利技术提供的一种机器人，采用所述的多腔道连续体柔性臂
。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0024]1、
本专利技术利用所述第一间隙结构
、
第二间隙结构依次交替排列，第一间隙结构与第二间隙结构之间布置有中间片结构的结构特点，结合零件通道的设计能够减小连续体及装配体的整体尺寸，可集成多个传感及操作装置，组合形成的结构能够实现多个方向弯曲，实现狭窄和有限手术或者其它空间内的相关操作
。
[0025]2、
本专利技术采用驱动丝代替气动原理操作柔性弯曲段弯曲变形，避免了现有技术中由于软体破裂带来的漏气对人体产生的危害
。
附图说明
[0026]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征
、
目的和优点将会变得更明显：
[0027]图1为多腔道连续体柔性臂系统组成示意图；
[0028]图2为多腔道连续体柔性臂的驱动丝结构示意图；
[0029]图3为多腔道连续体柔性臂的密封保护管的两视图结构示意图；
[0030]图4为包含柔性弯曲段的多腔道连续体柔性臂组成结构示意图；
[0031]图5为柔性弯曲段的局部结构示意图；
[0032]图6为柔性弯曲段结构的三视图；
[0033]图7为柔性弯曲段体现了竖直支撑梁结构的剖视图示意图；
[0034]图8为柔性弯曲段体现了水平支撑梁结构的剖视图示意图；
[0035]图9为柔性弯曲段结构向上弯曲状态示意图；
[0036]图
10
为图9的主视图示意图；
[0037]图
11
为柔性弯曲段结构向下弯曲状态示意图；
[0038]图
12
为图
11
的主视图示意图；
[0039]图
13
为柔性弯曲段结构向左弯曲状态示意图；
[0040]图
14
为图
13
的主视图示意图；
[0041]图
15
为柔性弯曲段结构向右弯曲状态示意图；
[0042]图
16
为图
15
的主视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多腔道连续体柔性臂，其特征在于，包括柔性弯曲段
(11)、
前帽
(13)、
以及一个或多个工作部件；所述工作部件包括相互连接的工作线缆与工作头部；所述前帽
(13)
安装在所述柔性弯曲段
(11)
的一端，所述工作头部安装在所述前帽
(13)
上，所述工作线缆贯穿所述前帽
(13)
与柔性弯曲段
(11)。2.
根据权利要求1所述的多腔道连续体柔性臂，其特征在于，所述柔性弯曲段
(11)
包括多个中间片结构
(32)、
多个第一间隙结构
(31)、
多个第二间隙结构
(33)、
多个驱动丝
(15)、
多个竖直支撑梁结构以及多个水平支撑梁结构；所述中间片结构
(32)
上开设有多个驱动丝通孔与多个零件通孔；所述第一间隙结构
(31)
与第二间隙结构
(33)
依次交替排列，第一间隙结构
(31)
与第二间隙结构
(33)
之间布置有中间片结构
(32)
；所述竖直支撑梁结构位于所述第一间隙结构
(31)
内，水平支撑梁结构位于所述第二间隙结构
(33)
内；沿所述柔性弯曲段
(11)
的轴线方向，所述多个中间片结构
(32)
上开设的驱动丝通孔
、
第一间隙结构
(31)
中与驱动丝通孔的对应处
、
第二间隙结构
(33)
中与驱动丝通孔的对应处形成驱动丝通道；所述驱动丝
(15)
位于所述驱动丝通道内，且驱动丝
(15)
的一端与前帽
(13)
相连；沿所述柔性弯曲段
(11)
的轴线方向，所述多个中间片结构
(32)
上开设的零件通孔
、
第一间隙结构
(31)
中与零件通孔的对应处
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高安柱，邹运，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：