【技术实现步骤摘要】
本技术涉及医疗器械,尤其涉及一种腕转关节用平衡结构、驱动模块及腕转关节。
技术介绍
1、手术机器人是一种用在手术过程中以辅助医生进行一系列精准操作的设备,其不仅能够为医生提供更加清晰的视野,也能够为执行各种高难度的手术操作。
2、现有技术中,手术机器人包括主操作臂,主操作臂是医生在手术时直接进行操作的机构,而主操作臂是由多个部件和关节依次紧密连接而形成,当医生产生一个动作后,所有部件和关节均需要根据该动作进行快速响应,以使得手术机器人产生对应的手术操作。
3、但是该过程中,各个部件和关节的动作过程不仅会受到重力和惯性力的影响,这就容易导致主操作臂在操作过程中可能存在迟钝等情况,影响医生的操作体验。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种腕转关节用平衡结构、驱动模块及腕转关节,解决了现有技术中医疗机器人在操作时,由于主操作臂中各个部件和关节在重力和惯性力的干扰下,容易发生迟钝等情况,影响医生操作体验的问题。
2、为达此目的,本技术采用以下技术方案:
3、第一方面,本技术提供腕转关节用平衡结构,其包括:
4、平衡组件,用于与腕转关节的驱动模块连接,所述平衡组件包括转动连接于所述驱动模块的定滑轮和设置于所述驱动模块的动滑轮组,所述驱动模块用于驱动所述动滑轮组绕所述定滑轮的轴线摆动;
5、弹性件,一端固定于所述腕转关节;
6、导线轮,转动连接于所述腕转关节;以及
7、传动丝,所述传动丝具有相
8、其中,所述导线轮与所述动滑轮组之间的传动丝为第一段,所述第一段与所述定滑轮轴线的距离为第一间距,所述连接端与所述动滑轮组之间的传动丝为第二段,所述第二段与所述定滑轮轴线的距离为第二间距,所述平衡组件用于通过摆动调整所述第一段与所述第二段的传动丝的长度而拉动所述弹性件产生弹性形变并改变所述第一间距与所述第二间距。
9、可选地,所述动滑轮组包括:
10、第一动滑轮和第二动滑轮,均设置于所述驱动模块且直径小于所述定滑轮直径,所述驱动模块用于带动所述第一动滑轮和所述第二动滑轮绕所述定滑轮轴线摆动,所述第一动滑轮与所述固定端之间的传动丝为所述第一段,所述第二动滑轮与所述连接端之间的传动丝为所述第二段。
11、可选地,所述平衡组件还包括:
12、滑动轴承,设置于所述驱动模块,所述定滑轮套设于所述滑动轴承;以及
13、挡圈,套设于所述驱动模块,所述滑动轴承、所述挡圈以及所述定滑轮之间形成用于存储润滑脂的环形空腔。
14、可选地,所述定滑轮的表面呈v字形并镀润滑层;和/或
15、滑动轴承采用光滑耐磨高分子材料制成;和/或
16、所述动滑轮组和所述导线轮均通过微型滚针轴承实现转动连接。
17、可选地,所述弹性件沿竖直方向设置,且在初始状态下受到所述传动丝的拉力而保持初始长度。
18、第二方面,本技术提供腕转关节用驱动模块,其用于驱动第一方面中任一项所述的腕转关节用平衡结构,包括:
19、驱动器,设置于腕转关节;
20、电机组件,设置于所述腕转关节内并与所述驱动器连接;
21、输出轴,穿设于所述电机组件,所述驱动器用于驱动所述电机组件带动所述输出轴旋转;以及
22、输出盘,设置于所述输出轴的输出端并与所述电机组件转动连接,所述腕转关节用平衡结构的所述平衡组件的所述动滑轮组设置于所述输出盘。
23、可选地,所述电机组件包括:
24、电机外框,设置于所述腕转关节内;
25、定子,固定于所述电机外框内;以及
26、转子,套设于所述定子内并与所述定子转动连接,所述转子与所述驱动器相连接。
27、可选地,所述输出轴包括同轴且间隔设置的输出段和输入段,所述输出段和所述输入段均呈中空状。
28、可选地,所述输出盘靠近所述电机组件的一端具有限位块,所述电机组件的输出侧开设有供所述限位块滑移的限位槽,所述限位槽的两侧均具有用于限位凸台。
29、第三方面,本技术提供腕转关节,其包括:
30、关节主体;
31、连杆,设置于所述关节主体并用于与手术机器人连接;
32、如第一方面中任一项所述腕转关节用平衡结构,设置于所述关节主体;以及
33、如第二方面中任一项所述的腕转关节用驱动模块,设置于所述关节主体并与所述腕转关节用平衡结构连接。
34、本技术的有益效果:
35、第一方面,通过该驱动模块驱动动滑轮组摆动,使得第一段和第二段的传动丝的长度发生改变,则弹性件的长度也会随之发生改变,以对应产生不同的弹性形变,则传动丝的张力也随之改变,同时第一间距和第二间距也会发生变化,则该平衡结构所能产生的平衡力矩就能够对应改变。以此该腕转关节用平衡结构在使用时,就能够根据重力做功的情况对应驱动动滑轮组摆动,使得该平衡结构能够产生有效对重力进行平衡的平衡力矩,从而确保腕转关节能够顺畅动作。
36、第二方,在腕转关节动作时,驱动器能够控制电机组件运行,从而控制输出轴转动,以带动输出盘转动,输出盘就能够顺利带动平衡组件的动滑轮组摆动,以对重力进行有效平衡,而驱动模块整体还可以对腕转关节从一个运动状态达到另一个运动状态过程中所产生的惯性力进行平衡,从而使得该驱动模块仅需要一个小型电机组件作为动力源,即可有效对重力和惯性力同时进行平衡,确保腕转关节的在动作过程中维持动态平衡。
37、第三方面,该腕转关节在动作过程中,该驱动模块能够同步驱动该平衡结构动作,以对腕转关节的重量、惯性力进行动态平衡,有利于确保腕转关节在动作过程中维持动态平衡,使得腕转关节能够顺畅进行各种操作。
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1.腕转关节用平衡结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述动滑轮组包括:
3.根据权利要求2所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述平衡组件还包括:
4.根据权利要求3所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述定滑轮的表面呈V字形并镀润滑层;和/或
5.根据权利要求1至4中任一项所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述弹性件沿竖直方向设置,且在初始状态下受到所述传动丝的拉力而保持初始长度。
6.腕转关节用驱动模块,其特征在于,用于驱动如权利要求1至5中任一项所述的腕转关节用平衡结构,包括:
7.根据权利要求6所述的腕转关节用驱动模块,其特征在于,所述电机组件包括:
8.根据权利要求6所述的腕转关节用驱动模块,其特征在于,所述输出轴包括同轴且间隔设置的输出段和输入段,所述输出段和所述输入段均呈中空状。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的腕转关节用驱动模块,其特征在于,所述输出盘靠近所述电机组件的一端具有限位块,所述电机组件的输出侧开设有
10.腕转关节,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.腕转关节用平衡结构,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述动滑轮组包括:
3.根据权利要求2所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述平衡组件还包括:
4.根据权利要求3所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述定滑轮的表面呈v字形并镀润滑层;和/或
5.根据权利要求1至4中任一项所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述弹性件沿竖直方向设置,且在初始状态下受到所述传动丝的拉力而保持初始长度。
6.腕转关节用驱动模块,其特征在于,用于驱动如...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢光正,
申请(专利权)人:瑞龙诺赋上海医疗科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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