【技术实现步骤摘要】
本申请属于医疗器械，尤其涉及转动关节、机械臂和手术机器人。
技术介绍
1、手术机器人是可以远程操纵完成手术的机器人，其包括三个组成部分：控制台、机械臂系统和成像系统。机械臂系统包括一个或若干个机械臂，机械臂通常由多个连接臂相继连接而成，相邻两个连接臂通过关节可转动连接。一般情况下，机械臂包括调整臂部分和操作臂部分。在操纵机器人进行手术之前，需要先操作调整臂以使安装在操作臂末端的手术器械到达指定的位置，然后再锁紧调整臂的转动关节。在手术中，通过远程控制操作臂来完成手术操作，同时保持调整臂的转动关节的锁紧以防止手术过程中调整臂的连杆(即连接臂)之间发生相对转动。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种转动关节，能够将转动关节的承载功能与传递扭矩功能分离，使它们互不干涉。
2、本申请实施例提供一种转动关节，用于机械臂中两个连杆的枢转连接，转动关节包括：外壳，包括第一壳体和第二壳体，用于分别连接两个连杆；承载机构，支撑在第一壳体上并与第一壳体相对固定地连接，其中，第二壳体支撑在承载机构上并相对于承载机构可旋转；传动轴，与第二壳体相对固定地连接并相对于承载机构可旋转；和扭矩模块，与传动轴连接并用于向传动轴输出扭矩，扭矩模块可拆卸地安装至第一壳体并与承载机构间隔设置。
3、本申请实施例的转动关节，第一壳体和第二壳体通过承载机构和传动轴实现相对转动连接，进而实现两个连杆的可转动连接。第二壳体及与其连接的连杆的自重和负重通过承载机构传递至第一壳体及与其连接的连杆，扭矩模块输
4、在一实施例中，第一壳体和第二壳体各自包括壁部和由壁部限定的容纳空间，承载机构连接至第一壳体的壁部、并至少部分地收容在第二壳体的容纳空间内，扭矩模块连接至第一壳体的壁部、并至少部分地收容在第一壳体的容纳空间内。
5、在一实施例中，承载机构包括：承载轴，与第一壳体相对固定地连接，承载轴开设有沿第一方向延伸的第一通孔，第一方向与第二壳体的旋转轴线平行，传动轴在第一通孔内延伸至分别连接第二壳体和扭矩模块，传动轴相对于承载轴可转动设置。
6、在一实施例中，承载轴包括：轴部，沿第一方向延伸；承载部，沿轴部的径向背离轴部的轴线延伸成型，承载部包括垂直于第一方向且背向轴部设置的连接表面，连接表面与第一壳体连接，承载部还包括背向连接表面设置的承载表面，承载表面与第二壳体连接。
7、在一实施例中，承载机构还包括轴承组件，轴承组件包括第一轴承，第一轴承套设在承载部的外侧，第二壳体经由第一轴承可转动地支承在承载表面上。
8、在一实施例中，轴承组件还包括第二轴承和限位件，第二轴承套设在轴部的外侧，限位件设置套设在承载轴的外部并构造成限制第一轴承和第二轴承在第一方向上的移动。
9、在一实施例中，扭矩模块包括：第一制动器，用于制动传动轴；第一安装座，可拆卸地安装至第一壳体，第一安装座开设有容纳第一制动器的第一容纳腔；和输出轴，相对于第一安装座可转动设置，输出轴连接第一制动器和传动轴，使得第一制动器能够通过输出轴向传动轴输出第一制动扭矩。
10、在一实施例中，第一安装座包括限定第一容纳腔的第一侧壁部和第一顶壁部，第一侧壁部设置有法兰突起，法兰突起可拆卸地固定至第一壳体，第一顶壁部开设有与第一容纳腔连通的轴向通孔，输出轴经由轴向通孔伸入至第一容纳腔并与第一制动器连接。
11、在一实施例中，扭矩模块还包括：第二制动器，安装在第一顶壁部的背向第一容纳腔的表面上，至少部分输出轴经由轴向通孔伸出第一容纳腔并与第二制动器连接，使得第二制动器能够通过输出轴向传动轴输出第二制动扭矩。
12、在一实施例中，扭矩模块还包括：驱动器，用于驱动传动轴；减速器，连接驱动器和输出轴，使得驱动器能够通过减速器和输出轴向传动轴输出驱动扭矩；第二安装座，可拆卸地安装至第一壳体，第二安装座开设有容纳驱动器和减速器的第二容纳腔，输出轴相对于第二安装座可转动设置。
13、在一实施例中，第一安装座包括限定第一容纳腔的第一侧壁部和第一顶壁部，第二安装座包括限定第二容纳腔的第二侧壁部和第二顶壁部，第一侧壁部和第二侧壁部各自设置有可拆卸地固定至第一壳体的法兰突起，第一顶壁部和第二顶壁部各自开设有轴向通孔，输出轴经由轴向通孔伸入至第二容纳腔并与驱动器连接、且伸入至第一容纳腔并与第一制动器连接。
14、在一实施例中，传动轴包括：轴部，包括相对设置的第一端部和第二端部，第一端部以第一连接方式连接输出轴；和法兰部，固定至第二壳体，并且以第二连接方式连接第二端部；其中，第一连接方式和第二连接方式中的至少一个包括键连接和/或销连接。
15、在一实施例中，第一连接方式和第二连接方式中的一个包括键连接或销连接，另一个包括一体成型或通过螺栓进行连接。
16、在一实施例中，第一连接方式还包括通过转接件连接。
17、本申请实施例还提供一种机械臂，用于手术机器人，机械臂包括：至少两个连杆；以及如上任一实施例中所述的转动关节；其中，相邻两个连杆通过转动关节可枢转地连接。
18、在一实施例中，第一壳体和第二壳体分别与相邻两个连杆一体成型。
19、本申请实施例还提供一种机械臂，用于手术机器人，机械臂包括：第一连杆，包括第一杆体和第一壳体，第一壳体设置在第一杆体的端部；第二连杆，包括第二杆体和第二壳体，第二壳体设置在第二杆体的端部；转动关节，用于将第一连杆可枢转地连接至第二连杆，其中转动关节包括：承载机构，支撑在第一壳体上并与第一壳体相对固定地连接，其中，第二壳体支撑在承载机构上并相对于承载机构可旋转；传动轴，与第二壳体相对固定地连接并相对于承载机构可旋转；和扭矩模块，可拆卸地安装至第一壳体，并用于向传动轴输出扭矩。
20、本申请实施例还提供一种手术机器人，包括控制台、机械臂系统和成像系统，其中，机械臂系统包括如上任一实施例所述的机械臂。
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1.一种转动关节，用于机械臂中两个连杆的枢转连接，其特征在于，所述转动关节包括：
2.根据权利要求1所述的转动关节，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体各自包括壁部和由所述壁部限定的容纳空间，所述承载机构连接至所述第一壳体的壁部、并至少部分地收容在所述第二壳体的容纳空间内，所述扭矩模块连接至所述第一壳体的壁部、并至少部分地收容在所述第一壳体的容纳空间内。
3.根据权利要求1所述的转动关节，其特征在于，所述承载机构包括：
4.根据权利要求3所述的转动关节，其特征在于，所述承载轴包括：
5.根据权利要求4所述的转动关节，其特征在于，所述承载机构还包括轴承组件，所述轴承组件包括第一轴承，所述第一轴承套设在所述承载部的外侧，所述第二壳体经由所述第一轴承可转动地支承在所述承载表面上。
6.根据权利要求5所述的转动关节，其特征在于，所述轴承组件还包括第二轴承和限位件，所述第二轴承套设在所述轴部的外侧，所述限位件设置套设在所述承载轴的外部并构造成限制所述第一轴承和第二轴承在所述第一方向上的移动。
7.根据权利要求1至6任
8.根据权利要求7所述的转动关节，其特征在于，所述第一安装座包括限定所述第一容纳腔的第一侧壁部和第一顶壁部，所述第一侧壁部设置有法兰突起，所述法兰突起可拆卸地固定至所述第一壳体，所述第一顶壁部开设有与所述第一容纳腔连通的轴向通孔，所述输出轴经由所述轴向通孔伸入至所述第一容纳腔并与所述第一制动器连接。
9.根据权利要求8所述的转动关节，其特征在于，所述扭矩模块还包括：
10.根据权利要求7所述的转动关节，其特征在于，所述扭矩模块还包括：
11.根据权利要求10所述的转动关节，其特征在于，所述第一安装座包括限定所述第一容纳腔的第一侧壁部和第一顶壁部，所述第二安装座包括限定所述第二容纳腔的第二侧壁部和第二顶壁部，所述第一侧壁部和所述第二侧壁部各自设置有可拆卸地固定至所述第一壳体的法兰突起，所述第一顶壁部和所述第二顶壁部各自开设有轴向通孔，所述输出轴经由所述轴向通孔伸入至所述第二容纳腔并与所述驱动器连接、且伸入至所述第一容纳腔并与所述第一制动器连接。
12.根据权利要求7所述的转动关节，其特征在于，所述传动轴包括：
13.根据权利要求12所述的转动关节，其特征在于，所述第一连接方式和所述第二连接方式中的一个包括键连接或销连接，另一个包括一体成型或通过螺栓进行连接。
14.根据权利要求12所述的转动关节，其特征在于，所述第一连接方式还包括通过转接件连接。
15.一种机械臂，用于手术机器人，其特征在于，所述机械臂包括：
16.根据权利要求15所述的机械臂，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体分别与相邻两个所述连杆一体成型。
17.一种机械臂，用于手术机器人，其特征在于，所述机械臂包括：
18.一种手术机器人，其特征在于，包括控制台、机械臂系统和成像系统，其中，所述机械臂系统包括如权利要求15-17任一所述的机械臂。
...【技术特征摘要】
1.一种转动关节，用于机械臂中两个连杆的枢转连接，其特征在于，所述转动关节包括：
2.根据权利要求1所述的转动关节，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体各自包括壁部和由所述壁部限定的容纳空间，所述承载机构连接至所述第一壳体的壁部、并至少部分地收容在所述第二壳体的容纳空间内，所述扭矩模块连接至所述第一壳体的壁部、并至少部分地收容在所述第一壳体的容纳空间内。
3.根据权利要求1所述的转动关节，其特征在于，所述承载机构包括：
4.根据权利要求3所述的转动关节，其特征在于，所述承载轴包括：
5.根据权利要求4所述的转动关节，其特征在于，所述承载机构还包括轴承组件，所述轴承组件包括第一轴承，所述第一轴承套设在所述承载部的外侧，所述第二壳体经由所述第一轴承可转动地支承在所述承载表面上。
6.根据权利要求5所述的转动关节，其特征在于，所述轴承组件还包括第二轴承和限位件，所述第二轴承套设在所述轴部的外侧，所述限位件设置套设在所述承载轴的外部并构造成限制所述第一轴承和第二轴承在所述第一方向上的移动。
7.根据权利要求1至6任一项所述的转动关节，其特征在于，所述扭矩模块包括：
8.根据权利要求7所述的转动关节，其特征在于，所述第一安装座包括限定所述第一容纳腔的第一侧壁部和第一顶壁部，所述第一侧壁部设置有法兰突起，所述法兰突起可拆卸地固定至所述第一壳体，所述第一顶壁部开设有与所述第一容纳腔连通的轴向通孔，所述输出轴经由所述轴向通孔伸入至所述第一容纳腔并与所述第一制动器连...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：深圳康诺思腾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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