【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，具体涉及一种微创介入手术的柔性机械臂驱动系统。
技术介绍
1、慢性严重肺血栓栓塞症患者的特点是动脉高血压和呼吸困难。病人需要进行肺血栓内膜切除术(pte)来清除肺动脉(pa)内的血栓和内膜，以恢复正常的血流。肺血栓内膜切除术过程中，剥离子(或剥离工具)是常用的手术器械，而大多数现有的剥离器都是刚性的，缺乏足够的转向性，无法进入远端较细的肺动脉分支。
2、现有的柔性机械臂多采用绳驱动，结构复杂，控制难度高。绳驱动机械臂在运功过程中，由于绳索的弹性、松弛等因素，会对机械臂的动作精度造成一定的影响，难以满足柔性机械臂的高灵活性和多自由度运动的精准控制需求。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种微创介入手术的柔性机械臂驱动系统。
2、为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，柔性机械臂包括同轴配置的中空第一套管组件，第一套管组件包括内管和外管，所述内管和外管为薄壁管，内管穿设在外管内且内管与外管在远端端部固定连接，内管和外管均设为近端的直管段和远端的变形段，变形段的壁上沿轴向排布设有若干开口环形切槽，推/拉内管，变形段能够发生弯曲变形。
4、所述驱动系统包括器械组件和驱动模块组件，器械组件与驱动模块组件可拆卸连接；器械组件内设有驱动从动模块，柔性机械臂连接驱动从动模块；驱动模块组件内设有驱动主动模块和pcb控制板，驱动主动模块与pcb控制板电
5、器械组件与驱动模块组件之间设有快拆组件。
6、进一步地，所述器械组件包括上底板、上安装板，上安装板与上底板滑动连接，上安装板上固定有外管安装座、从动模块固定座，驱动从动模块包括丝杆花键轴、花键齿轮和丝杆齿轮，丝杆花键轴转动连接于从动模块固定座，丝杆花键轴呈中空状，一端外周设有花键，另一端外周设为丝杆，丝杆花键轴的花键部分外周嵌套设置花键齿轮，丝杆花键轴的丝杆部分螺纹连接丝杆齿轮，丝杆花键轴的丝杆部分的末端连接内管固定座，柔性机械臂的近端依次穿过外管固定座、丝杆花键轴，外管近端转动连接于外管固定座，内管近端固定连接于内管固定座。
7、进一步地，所述驱动模块组件包括第一下安装板、第二下安装板，第二下安装板与第一下安装板滑动连接，所述驱动主动模块包括旋转电机传动模组、弯曲电机传动模组、直线运动模组，所述直线运动模组安装在第一下安装板上，所述弯曲电机传动模组、旋转电机传动模组安装在第二下安装板上；
8、所述直线运动模组包括控制直线运动电机，控制直线运动电机连接第二丝杆，第二丝杆上连接滑座、滑座另一端固接第二下安装板，第二下安装板与器械组件的上安装板之间设有传动组件；
9、所述弯曲电机传动模组包括控制弯曲电机、第二输出轴齿轮、第二传动齿轮，控制弯曲电机输出轴连接第二输出轴齿轮，第二输出轴齿轮啮合连接第二传动齿轮，第二传动齿轮传动连接丝杆齿轮；
10、所述旋转电机传动模组包括控制旋转电机、第一输出轴齿轮、第一传动齿轮，控制旋转电机输出轴连接第一输出轴齿轮，第一输出轴齿轮啮合连接第一传动齿轮，第一传动齿轮传动连接花键齿轮。
11、作为一个优选技术方案，所述第二下安装板与器械组件的上安装板之间的传动组件包括第三安装板，第三安装板固接在第二下安装板上方，第三安装板上对应器械组件的固定座区域设有避让孔，器械组件的固定座下部侧壁抵接避让孔；
12、所述弯曲电机传动模组的第二传动齿轮、所述旋转电机传动模组的第一传动齿轮均为直齿轮，第二传动齿轮啮合连接丝杆齿轮，第一传动齿轮啮合连接花键齿轮。
13、作为一个优选技术方案，所述器械组件还包括上壳体，所述上底板固定安装于上壳体顶部，上底板下方设有滑轨，所述上安装板上方安装有上滑块，上滑块与上滑轨滑动连接。所述外管固定座、从动模块固定座安装在上安装板下部；
14、所述驱动模块组件包括下壳体，所述第一安装板固定安装在下壳体内底部，第一安装板上设有下滑轨，第二安装板下方安装有下滑块，下滑块滑动连接下滑轨；
15、所述驱动模块组件的下壳体上方设有盖板，第一下安装板与盖板之间通过连接柱和螺钉固定连接，所述盖板通过锁紧件与下壳体侧壁连接。
16、作为一个优选技术方案，所述快拆组件包括锁止块，所述器械组件放置在所述驱动模块组件上方，驱动模块组件的下壳体侧壁上铰接有锁止块，器械组件的上壳体上设有锁止槽，所述锁止块向上翻转后扣合在锁止槽内。
17、作为一个优选技术方案，第二下安装板与器械组件的上安装板之间的传动组件设有两组，包括传动杆组件，所述传动杆组件下端通过轴承与第二下安装板转动连接，传动杆组件中上端通过轴承与上安装板转动连接，第二下安装板在控制直线运动电机作用下做直线运动，通过传动杆组件带动上安装板做直线运动；
18、所述传动杆组件包括上传动杆、下传动杆，上传动杆与上安装板转动连接，所述上传动杆下部固接上连接帽；下传动杆下部与第二下安装板转动连接，下连接杆顶部设有下连接帽，上连接帽能够套设在下连接帽顶部，上连接帽与下连接帽之间设有定位结构。
19、作为一个优选技术方案，所述定位结构为定位块和定位槽，定位块设置在下连接帽的帽檐顶部，定位槽设置在上连接帽的帽檐底部，定位块与定位槽适配；所述定位传动结构设有两组，两组定位传动结构距传动杆组件中心轴线的距离不相同。
20、作为一个优选技术方案，所述下传动杆顶部固接传动芯轴，所述传动芯轴外周滑动卡接有转动环，传动芯轴外周沿轴向设有倒u型键槽，转动环内周设有键齿，键齿与键槽适配，传动芯轴能够通过键齿与键槽的配合带动转动环同步转动，转动环可沿键槽上下直线滑动；转动环上部连接下连接帽，下连接帽盖的帽筒设在传动芯轴上部，传动芯轴内部中空，传动芯轴与下连接帽帽筒顶壁之间设有第一弹簧；
21、其中一组传动组件的下传动杆下部固设有第二传动齿轮，上传动杆上部固设有第四传动齿轮，第二传动齿轮与第二输出轴齿轮为锥齿轮，第二传动齿轮与第二输出轴齿轮的齿轮轴交角为90°，第四传动齿轮与丝杆齿轮啮合连接，第四传动齿轮与丝杆齿轮为斜齿轮，第四传动齿轮与丝杆齿轮的齿轮轴交错90°设置；
22、另一组传动组件的下传动杆下部固设有第一传动齿轮，上传动杆上部固设有第三传动齿轮，第一传动齿轮与第一输出轴齿轮为锥齿轮，第一传动齿轮与第一输出轴齿轮的齿轮轴交角为90°，第三传动齿轮与花键齿轮啮合连接，第三传动齿轮与花键齿轮为斜齿轮，第三传动齿轮与花键齿轮的齿轮轴交错90°设置。
23、作为一个优选技术方案，所述上底板与上安装板之间安装有交叉滚子导轨，交叉滚子导轨共设两组，分设在上底板两侧，上安装板与上底板通过交叉滚子导轨实现直线运行导航；上底板上位于传动组件区域开设有若开避让口；所述器械组件还包括上壳体，所述上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述器械组件包括上底板、上安装板，上安装板与上底板滑动连接，上安装板上固定有外管安装座、从动模块固定座，驱动从动模块包括丝杆花键轴、花键齿轮和丝杆齿轮，丝杆花键轴转动连接于从动模块固定座，丝杆花键轴呈中空状，一端外周设有花键，另一端外周设为丝杆，丝杆花键轴的花键部分外周嵌套设置花键齿轮，丝杆花键轴的丝杆部分螺纹连接丝杆齿轮，丝杆花键轴的丝杆部分的末端连接内管固定座，柔性机械臂的近端依次穿过外管固定座、丝杆花键轴，外管近端转动连接于外管固定座，内管近端固定连接于内管固定座。
3.根据权利要求2所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述驱动模块组件包括第一下安装板、第二下安装板，第二下安装板与第一下安装板滑动连接，所述驱动主动模块包括旋转电机传动模组、弯曲电机传动模组、直线运动模组，所述直线运动模组安装在第一下安装板上，所述弯曲电机传动模组、旋转电机传动模组安装在第二下安装板上；
4.根据权利要求3所述的微创介
5.根据权利要求4所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述器械组件还包括上壳体，所述上底板固定安装于上壳体顶部，上底板下方设有滑轨，所述上安装板上方安装有上滑块，上滑块与上滑轨滑动连接；所述外管固定座、从动模块固定座安装在上安装板下部；
6.根据权利要求5所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述快拆组件包括锁止块，所述器械组件放置在所述驱动模块组件上方，驱动模块组件的下壳体侧壁上铰接有锁止块，器械组件的上壳体上设有锁止槽，所述锁止块向上翻转后扣合在锁止槽内。
7.根据权利要求3所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：第二下安装板与器械组件的上安装板之间的传动组件设有两组，包括传动杆组件，所述传动杆组件下端通过轴承与第二下安装板转动连接，传动杆组件中上端通过轴承与上安装板转动连接，第二下安装板在控制直线运动电机作用下做直线运动，通过传动杆组件带动上安装板做直线运动；
8.根据权利要求7所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述定位结构为定位块和定位槽，定位块设置在下连接帽的帽檐顶部，定位槽设置在上连接帽的帽檐底部，定位块与定位槽适配；所述定位传动结构设有两组，两组定位传动结构距传动杆组件中心轴线的距离不相同。
9.根据权利要求7所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：下传动杆顶部固接传动芯轴，所述传动芯轴外周滑动卡接有转动环，传动芯轴外周沿轴向设有倒U型键槽，转动环内周设有键齿，键齿与键槽适配，传动芯轴能够通过键齿与键槽的配合带动转动环同步转动，转动环可沿键槽上下直线滑动；转动环上部连接下连接帽，下连接帽盖的帽筒设在传动芯轴上部，传动芯轴内部中空，传动芯轴与下连接帽帽筒顶壁之间设有第一弹簧；
10.根据权利要求9所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述上底板与上安装板之间安装有交叉滚子导轨，交叉滚子导轨共设两组，分设在上底板两侧，上安装板与上底板通过交叉滚子导轨实现直线运行导航；上底板上位于传动组件区域开设有若开避让口；所述器械组件还包括上壳体，所述上底板安装在上壳体下部开口端，上底板通过锁紧件与上壳体侧壁连接固定；
11.根据权利要求10所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述快拆组件包括容置槽、快拆扣，所述快拆扣呈U型，快拆扣滑动设于容置槽内，容置槽连接在盖板下部，盖板上设有供快拆扣活动的开口，快拆扣的两个侧壁从开口处延伸至盖板上部，快拆扣的一侧壁外侧设有推杆，另一侧壁顶部设有卡钩，设卡钩的侧壁与容置槽的内侧壁之间设有第二弹簧；上底板上开设有供卡钩活动的开口，卡钩穿过上底板的开口钩设在上底板顶面。
12.根据权利要求3所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述驱动模块组件内还设有零点位置检测组件，零点位置检测组件包括位置检测磁编码器和感应磁铁，感应磁铁分别设于内管固定座、滑座上，位置检测磁编码器设于内管固定座、滑座位于零点位置的正上方或正下方。
13.根据权利要求4所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述控制弯曲电机、控制旋转电机内置有编码器，且在控制弯曲电机、控制旋转电机的输出轴末端还安装...
【技术特征摘要】
1.一种微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述器械组件包括上底板、上安装板，上安装板与上底板滑动连接，上安装板上固定有外管安装座、从动模块固定座，驱动从动模块包括丝杆花键轴、花键齿轮和丝杆齿轮，丝杆花键轴转动连接于从动模块固定座，丝杆花键轴呈中空状，一端外周设有花键，另一端外周设为丝杆，丝杆花键轴的花键部分外周嵌套设置花键齿轮，丝杆花键轴的丝杆部分螺纹连接丝杆齿轮，丝杆花键轴的丝杆部分的末端连接内管固定座，柔性机械臂的近端依次穿过外管固定座、丝杆花键轴，外管近端转动连接于外管固定座，内管近端固定连接于内管固定座。
3.根据权利要求2所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述驱动模块组件包括第一下安装板、第二下安装板，第二下安装板与第一下安装板滑动连接，所述驱动主动模块包括旋转电机传动模组、弯曲电机传动模组、直线运动模组，所述直线运动模组安装在第一下安装板上，所述弯曲电机传动模组、旋转电机传动模组安装在第二下安装板上；
4.根据权利要求3所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：第二下安装板与器械组件的上安装板之间的传动组件包括第三安装板，第三安装板固接在第二下安装板上方，第三安装板上对应器械组件的固定座区域设有避让孔，器械组件的固定座下部侧壁抵接避让孔；
5.根据权利要求4所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述器械组件还包括上壳体，所述上底板固定安装于上壳体顶部，上底板下方设有滑轨，所述上安装板上方安装有上滑块，上滑块与上滑轨滑动连接；所述外管固定座、从动模块固定座安装在上安装板下部；
6.根据权利要求5所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述快拆组件包括锁止块，所述器械组件放置在所述驱动模块组件上方，驱动模块组件的下壳体侧壁上铰接有锁止块，器械组件的上壳体上设有锁止槽，所述锁止块向上翻转后扣合在锁止槽内。
7.根据权利要求3所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：第二下安装板与器械组件的上安装板之间的传动组件设有两组，包括传动杆组件，所述传动杆组件下端通过轴承与第二下安装板转动连接，传动杆组件中上端通过轴承与上安装板转动连接，第二下安装板在控制直线运动电机作用下做直线运动，通过传动杆组件带动上安装板做直线运动；
8.根据权利要求7所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统，其特征在于：所述定位结构为定位块和定位槽，定位块设置在下连接帽的帽檐顶部，定位槽设置在上连接帽的帽檐底部，定位块与定位槽适配；所述定位传动结构设有两组，两组定位传动结构距传动杆组件中心轴线的距离不相同。
9.根据权利要求7所述的微创介入手术的柔性机械臂驱动系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵清祥，钟昕，朱润峰，林柏涛，隋师源，李康，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。