【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人相关，更具体地，涉及一种采用绳驱动的驱动装置及连续体机器人。
技术介绍
1、在手术过程中，机器人的工作环境往往狭小而复杂，传统的刚性机械臂由于尺寸大且灵活性不足，无法充分发挥作用，而小尺寸、高灵活性且具有顺应性的连续体机器人能够很好地适应这种工作环境。连续体手术器械一般由若干个旋转关节堆叠而成，采用绳驱动的方式传递动力，能够灵活地在狭小空间内执行活检、切割等手术操作。
2、目前大部分手术器械并没有在驱动端实现活检钳、手术剪等末端执行器绕轴旋转的功能；并且在实际调试过程中，由于缺乏传动丝拉力调节机制，导致在器械安装时传动丝预紧力调整困难。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种采用绳驱动的驱动装置及连续体机器人，其引入拉力调节机构，极大地方便了安装过程中对各路传动丝预紧力的调整，并且能够防止工作过程中传动丝的拉力过大，保证了安全性。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种采用绳驱动的驱动装置，所述驱动装置包括拉力调节机构、连续体动作传动丝及驱动轮盒，所述拉力调节机构包括第一导向轮组、第二导向轮组、拉力传感器、张紧轮组及第一下支撑，所述第一下支撑形成有第一收容腔，所述第一导向轮组、所述第二导向轮组间隔设置在所述第一收容腔的一端，所述张紧轮组可拆地设置在所述第一收容腔的另一端；所述第一导向轮组、所述第二导线轮组、所述拉力传感器及所述张紧轮组通过所述连续体动作传动丝相连接；所述驱动轮盒包括驱动轮
3、进一步地，所述第一导向轮组的数量、所述第二导向轮组的数量、所述张紧轮组的数量及所述驱动轮的数量均为三个，且均绕所述第一收容腔的中心轴均匀排布；所述连续体动作传动丝的数量为六个，并均分为三对。
4、进一步地，所述张紧轮组在所述第一收容腔的位置能调节。
5、进一步地，所述第一收容腔的内壁上开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与所述第一收容腔的长度方向垂直；所述张紧轮组包括张紧轮轴及张紧轮，所述张紧轮轴的一端依次穿过所述张紧轮及所述滑槽后连接于锁定螺母，通过调整所述张紧轮轴位于所述滑槽的位置来调整所述张紧轮的位置，进而调整所述连续体动作传动丝的松紧；所述连续体动作转动丝滑动地连接于所述张紧轮。
6、进一步地，所述第一导向轮组包括第一导向轮，所述第一导向轮通过挂耳连接于所述第一收容腔的内壁；所述第一收容腔的内壁上设置有安装柱，所述第二导向轮组包括第二导向轮，所述第二导向轮通过所述安装柱连接于所述第一下支撑；所述第一导向轮及所述第二导向轮均与所述连续体动作传动丝滑动连接。
7、进一步地，所述拉力传感器设置有安全阈值，当所述拉力传感器的示数达到所述安全阈值，所述驱动装置则控制所述驱动轮停止继续沿当前转向旋转。
8、进一步地，所述驱动装置还包括执行器动作控制机构及执行器动作传动丝，所述执行器动作控制机构连接于所述驱动轮盒，其包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴连接于所述执行器动作传动丝的一端，所述执行器动作传动丝的另一端依次穿过所述驱动轮盒及所述拉力调节结构且用于连接连续体手术器械；所述第二驱动电机通过所述执行器动作传动丝带动所述连续体手术器械转动。
9、进一步地，所述驱动轮盒还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接于所述驱动轮，其用于驱动所述驱动轮转动以带动所述连续体动作传动丝移动。
10、进一步地，所述第一收容腔的内壁开设有开口，所述开口的位置与所述拉力传感器的位置相对应。
11、本专利技术还提供了一种连续体机器人，所述机器人包括连续体手术器械及如上所述的采用绳驱动的驱动装置，所述驱动装置连接于所述连续体手术器械。
12、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的采用绳驱动的驱动装置及连续体机器人主要具有以下有益效果：
13、1.本专利技术引入传动丝拉力反馈机制，配合可微调张紧轮组，方便了器械安装过程中对传动丝预紧力的调节，在工作过程中避免传动丝拉力超出阈值，保证了使用安全。
14、2.本专利技术的传动丝路径的设计使得各路传动丝的转折次数少，且在转折处均有设计滑轮机构，大大地减少传动丝因弯曲疲劳和摩擦造成的损耗，延长了使用寿命。
15、3.从驱动端添加了手术器械末端执行器绕轴旋转的功能，使得手术器械能够执行更加灵活的手术操作。
16、4.可拆卸的手术器械连接组件可以根据所连接手术器械的直径更换不同尺寸，能够适应不同手术器械。
17、5.所述驱动装置的结构简单，易于加工，降低了生产成本。
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1.一种采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：
2.如权利要求1所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一导向轮组的数量、所述第二导向轮组的数量、所述张紧轮组的数量及所述驱动轮的数量均为三个，且均绕所述第一收容腔的中心轴均匀排布；所述连续体动作传动丝的数量为六个，并均分为三对。
3.如权利要求1所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述张紧轮组在所述第一收容腔的位置能调节。
4.如权利要求3所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一收容腔的内壁上开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与所述第一收容腔的长度方向垂直；所述张紧轮组包括张紧轮轴及张紧轮，所述张紧轮轴的一端依次穿过所述张紧轮及所述滑槽后连接于锁定螺母，通过调整所述张紧轮轴位于所述滑槽的位置来调整所述张紧轮的位置，进而调整所述连续体动作传动丝的松紧；所述连续体动作转动丝滑动地连接于所述张紧轮。
5.如权利要求3所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一导向轮组包括第一导向轮，所述第一导向轮通过挂耳连接于所述第一收容腔的内壁；所述第一收容腔的内壁上设置有安装柱，所述第二
6.如权利要求3所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述拉力传感器设置有安全阈值，当所述拉力传感器的示数达到所述安全阈值，所述驱动装置则控制所述驱动轮停止继续沿当前转向旋转。
7.如权利要求1-6任一项所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述驱动装置还包括执行器动作控制机构及执行器动作传动丝，所述执行器动作控制机构连接于所述驱动轮盒，其包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴连接于所述执行器动作传动丝的一端，所述执行器动作传动丝的另一端依次穿过所述驱动轮盒及所述拉力调节结构且用于连接连续体手术器械；所述第二驱动电机通过所述执行器动作传动丝带动所述连续体手术器械转动。
8.如权利要求1-6任一项所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述驱动轮盒还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接于所述驱动轮，其用于驱动所述驱动轮转动以带动所述连续体动作传动丝移动。
9.如权利要求1-6任一项所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一收容腔的内壁开设有开口，所述开口的位置与所述拉力传感器的位置相对应。
10.一种连续体机器人，其特征在于：所述机器人包括连续体手术器械及权利要求1-9任一项所述的采用绳驱动的驱动装置，所述驱动装置连接于所述连续体手术器械。
...【技术特征摘要】
1.一种采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：
2.如权利要求1所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一导向轮组的数量、所述第二导向轮组的数量、所述张紧轮组的数量及所述驱动轮的数量均为三个，且均绕所述第一收容腔的中心轴均匀排布；所述连续体动作传动丝的数量为六个，并均分为三对。
3.如权利要求1所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述张紧轮组在所述第一收容腔的位置能调节。
4.如权利要求3所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一收容腔的内壁上开设有滑槽，所述滑槽的长度方向与所述第一收容腔的长度方向垂直；所述张紧轮组包括张紧轮轴及张紧轮，所述张紧轮轴的一端依次穿过所述张紧轮及所述滑槽后连接于锁定螺母，通过调整所述张紧轮轴位于所述滑槽的位置来调整所述张紧轮的位置，进而调整所述连续体动作传动丝的松紧；所述连续体动作转动丝滑动地连接于所述张紧轮。
5.如权利要求3所述的采用绳驱动的驱动装置，其特征在于：所述第一导向轮组包括第一导向轮，所述第一导向轮通过挂耳连接于所述第一收容腔的内壁；所述第一收容腔的内壁上设置有安装柱，所述第二导向轮组包括第二导向轮，所述第二导向轮通过所述安装柱连接于所述第一下支撑；所述第一导向轮及所述第二导向轮均与所述连续体动作传动丝滑动连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：熊蔡华，王亦达，林思源，李奥齐，陈文斌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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