【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械，涉及一种快换装置及便携式微创腹腔镜手术机器人。
技术介绍
1、微创手术(mis)是通过人体自然孔腔道或手术小孔伸入特制的手术器械到达病灶，从而在病人体内进行的一种手术。目前，微创手术器械主要分为传统微创手术器械和大型手术机器人系统。
2、传统的微创手术器械结构简单、成本低，但末端自由度少，操作不灵活，难以完成较为复杂的手术操作；而大型手术机器人系统操作精度高、末端自由度多、操作灵活，但价格昂贵、体积巨大。为此，部分研究人员将两者的优势结合，研究电机驱动的便携式微创腹腔镜手术机器人。
3、然而，现有的手持式手术器械末端与机械臂本体为一体结构，一种机器人只能完成一个手术操作任务，如果能将机械臂本体与手术器械末端实现快速更换，则一个机械臂本体搭配不同的手术器械末端，可进一步减少耗材、降低手术成本，满足不同手术操作任务的动作需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种快换装置及便携式微创腹腔镜手术机器人，其可以实现多个不同平面的驱动电机与手术器械末端的快速连接，减少器械耗材、降低手术成本，满足不同手术操作任务的动作需求，提高手术效率。
2、为了解决上述问题，本专利技术的实施例提供了一种快换装置，其特殊之处在于：
3、包括机械臂本体、快换盒和刚性快换模块；
4、所述机械臂本体包括机械臂框架、上层驱动电机和下层驱动电机，所述机械臂框架包括前部、中部和后部结构，其前部结构包括u型结构，后部结构的位置低于
5、所述快换盒包括快换盒上盖、快换盒下盖，
6、所述快换盒上盖的上部设有调整旋钮，后部设有快换盒接口，调整旋钮的末端与纵向传动轴连接，快换盒接口的末端与轴向传动轴连接，纵向传动轴与轴向传动轴上分别设有纵向锥齿轮和轴向锥齿轮，纵向锥齿轮与轴向锥齿轮啮合，纵向传动轴上还设有绕线轮；快换盒下盖的两侧设有限位装置，其与机械臂框架的导向槽相配合；
7、刚性快换模块的后端固定在机械臂本体上，与下层驱动电机连接，所述快换盒通过限位装置安装在机械臂本体上，快换盒接口与上层驱动电机的电机接口连接，刚性快换模块的前端伸入快换盒的固定导轨内。
8、在一些实施例中，所述刚性快换模块包括滑动导轨、电磁铁、圆形铁片和滑动销，电磁铁、圆形铁片、滑动销都可以在滑动导轨中轴向滑动，滑动销的后端与圆形铁片固接，前端通过钢丝绳与末端执行器连接；电磁铁的后端通过钢丝绳与下层驱动电机连接。
9、当电磁铁通电时，对圆形铁片产生吸附力，从而与滑动销连接，此时，末端执行器、滑动销、电磁铁、下层驱动电机通过钢丝绳连接为一体，当下层驱动电机转动时，刚性快换模块将带动末端执行器产生相应的运动。
10、在一些实施例中，所述限位装置包括结构相同的两个限位单元，限位单元包括限位弹簧、限位导杆、限位销和固定销轴；固定销轴位于快换盒下盖内，限位弹簧套设在固定销轴上，限位导杆通过限位销连接于快换盒下盖内，通过限位弹簧沿固定销轴方向往复运动，所述限位导杆的外端与导向槽配合。
11、在一些实施例中，所述调整旋钮包括调整转盘、定位导杆和环形定位孔，调整转盘的表面设有贯通凹槽，定位导杆包括中间凸台和两端圆形销轴，环形定位孔以调整转盘中心，均匀分布在快换盒上盖的表面，通过将定位导杆插入调整转盘和对应的环形定位孔，可使调整转盘固定。
12、在一些实施例中，所述快换盒上盖和快换盒下盖通过四个卡槽和卡扣连接。
13、在一些实施例中，上述导向槽上设有限位缺口，所述限位导杆的外端到达限位缺口，在限位弹簧弹力的作用下，限位导杆伸出于快换盒外壳，并与限位缺口紧密配合，完成快换盒与机械臂本体的配合。
14、在一些实施例中，所述快换盒内部设有导向轮，用于改变导杆内钢丝绳与绕线轮上钢丝绳的传动方向，避免钢丝绳拉伸或收缩过程中的磨损与变形。
15、在一些实施例中，所述电机接口的配合端为一贯通的长方体凸台，其长方体凸台的一侧设有圆柱凸台，快换盒接口的配合端为一贯通的长方体凹槽，其长方体凹槽的一侧设有圆柱凹槽，凸台与凹槽相配合。
16、在一些实施例中，所述纵向传动轴与轴向传动轴均通过轴承安装在快换盒上盖上。
17、在一些实施例中，所述上层驱动电机包括一号电机和二号电机，一号电机和二号电机平行设置于机械臂框架的中部，下层驱动电机包括三号电机，三号电机固接于机械臂框架的后部。
18、另一方面，本专利技术还提出一种便携式微创腹腔镜手术机器人，其特殊之处在于，包括导杆、末端执行器以及上述快换装置；
19、所述末端执行器通过导杆与快换装置连接，绕线轮上的钢丝绳经过导向轮改变方向后进入导杆内，其末端与末端执行器连接，滑动销的前端通过钢丝绳与末端执行器连接。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术提供了一种快换装置及便携式微创腹腔镜手术机器人，采用快换盒和刚性快换模块的设计方式，通过快换盒与机械臂本体的配合，完成传动组件与上层电机的动力传输；通过刚性快换模块与机械臂本体的配合，完成传动组件与下层电机的动力传输，实现不同种类末端执行器与机械臂本体的快速更换，减少器械耗材、降低手术成本，满足不同手术操作任务(夹持、缝合、打结等)的动作需求，提高手术效率，并且，驱动电机异位布置极大降低了手术器械对医生手腕的扭矩，减小疲劳，解决了器械局部体积过大的问题，提高了医生手术的操作效率。
22、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种快换装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种快换装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种快换装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种快换装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种快换装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种快换装置，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种快换装置，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种快换装置，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种快换装置，其特征在于：
10.一种便携式微创腹腔镜手术机器人，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种快换装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种快换装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种快换装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种快换装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种快换装置，其特征在于：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：朱子才，杨秉岳，张勇，胡桥，李兆峰，蔡子瑞，史勋，
申请(专利权)人：陕西阔维智动机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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