[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种远端运动中心稳定,工作范围广,视野开阔,传动精准的轮系式远心点机构。
[0005] 本发明包括旋转安装座组件(1)和驱动组件(2),旋转安装座组件(1)带动驱动组件(2)绕竖直轴线做圆周转动;还包括三连杆机构(3)和末端执行臂组件(4),所述的三连杆机构(3)包括第一传动杆组件(301)、第二传动杆组件(302)和第三传动杆组件(303);
[0006] 所述的第一传动杆组件(301)包括第一左壳体(311)、第一右壳体(312)、第一太阳轮主轴(32)、第一太阳轮(33)、第一中间双联齿轮(34)、第二太阳轮主轴(35)和第二太阳轮(36);所述的第一左壳体(311)和第一右壳体(312)固定连接,第一太阳轮(33)固定设置在第一太阳轮主轴(32)上,第一太阳轮主轴(32)一端与第一太阳轮(33)固定,另一端伸出第一左壳体(311)和凸台外;第一太阳轮主轴(32)与旋转安装座组件(1)的转盘(14)相对静止;第一左壳体(311)由驱动组件(2)驱动绕水平设置的第一太阳轮主轴(32)周转;第一中间双联齿轮(34)与第一左壳体(311)构成转动副,第一中间双联齿轮(34)的一个齿轮与第一太阳轮(33)啮合;第二太阳轮主轴(35)与第一左壳体(311)固定,并与第二太阳轮(36)固定;第二太阳轮(36)设置在第一左壳体(311)和第一右壳体(312)外;
[0007] 所述的第二传动杆组件(302)包括第二左壳体(321)、第二右壳体(322)、第一输出齿轮(323)、第二中间双联齿轮(324)、第三中间双联齿轮(325)、第三太阳轮轴(326)和第三太阳轮(327);第二左壳体(321)和第二右壳体(322)固定;第二左壳体(321)的一端设有一体成型的空心轴,空心轴空套在第一传动杆组件(301)的第二太阳轮主轴(35)外,并位于第一左壳体(311)和第一右壳体(312)之间;所述的第一输出齿轮(323)固定在空心轴上,并与第一中间双联齿轮(34)的另一个齿轮啮合;所述的第三中间双联齿轮(325)与第二左壳体(321)构成转动副,包括中间轴以及固定在中间轴上的第二输出齿轮(3251)和第一圆齿轮(3252);所述的第二中间双联齿轮(324)与第二左壳体(321)构成转动副;第一传动杆组件(301)的第二太阳轮(36)设置在第二左壳体(321)和第二右壳体(322)之间,第二中间双联齿轮(324)的两个齿轮分别与第二太阳轮(36)和第二输出齿轮(3251)相啮合;第三太阳轮(327)固定在第三太阳轮轴(326)上,第三太阳轮轴(326)固定在第二左壳体(321)上;第三太阳轮(327)设置在第二左壳体(321)和第二右壳体外;
[0008] 所述的第三传动杆组件(303)包括第三左壳体(331)、第三右壳体(332)、第二圆齿轮(333)、第四中间双联齿轮(334)、第三输出齿轮(335)和输出轴(336);第二圆齿轮(333)固定在第三左壳体(331)一端一体成型的空心轴(3311)上,并位于第二左壳体(321)和第二右壳体(322)之间;第二圆齿轮(333)与第一圆齿轮(3252)相啮合;第三左壳体(331)上的的空心轴(3311)空套在第二传动杆组件(302)的第三太阳轮轴(326)外,第二传动杆组件(302)的第三太阳轮(327)设置在第三左壳体(331)和第三右壳体(332)之间;第三输出齿轮(335)固定设置在输出轴(336)上,输出轴(336)与第三左壳体(331)构成转动副;第四中间双联齿轮(334)与第三左壳体(331)构成转动副,第四中间双联齿轮(334)的两个齿轮分别与第三太阳轮(327)和第三输出齿轮(335)相啮合;所述的第三左壳体(331)和第三右壳体(332)固定;输出轴(336)的一端伸出第三右壳体(332)外,驱动末端执行臂组件(4)。
[0009] 进一步,所述的末端执行臂组件(4)包括安装座(41)、第三电机(42)、丝杠(43)、丝杠螺母块(44)、手术器(45)、第四电机(46)、第三圆齿轮(47)和第四圆齿轮(48);输出轴(336)伸出第三右壳体(332)外的一端端部设置有方形轴段,方形轴段开设有插销孔(3361);安装座(41)的中部设置有一体成型的凸起(411),凸起(411)开设有与方形轴段匹配的方孔;凸起(411)的侧壁开设有与插销孔(3361)匹配的圆通孔;安装座(41)的凸起(411)套置在输出轴(336)的方形轴段上,插销插入插销孔(3361)和圆通孔设置;第三电机(42)和第四电机(46)的底座均固定在安装座(41)上;丝杠(43)的两端均通过轴承支承在丝杠座上,丝杠座固定在安装座(41)上,且丝杠(43)的一端与所述第三电机(42)的输出轴固定;丝杠(43)垂直于输出轴(336)设置;丝杠螺母块(44)开设有螺纹孔(441)、转动孔(442)和侧边孔(443);螺纹孔(441)与丝杠(43)构成螺旋副,转动孔(442)与手术器(45)的圆轴段构成转动副;所述的侧边孔(443)与转动孔(442)相贯设置,且两者轴线垂直设置;螺纹孔(441)和转动孔(442)的轴线相平行;手术器(45)的圆轴段开设有环槽(451),手术器(45)的圆轴段插入丝杠螺母块(44)的转动孔(442)内,销轴插入侧边孔(443)和环槽(451)中;安装座(41)开设有安置槽,安置槽的两侧壁均开设过孔(412),第四圆齿轮(48)置于安置槽内;所述手术器(45)的非圆轴段穿过安装座(41)的过孔(412)、安置槽以及第四圆齿轮(48)的中心孔;第四圆齿轮(48)的中心孔与手术器(45)的非圆轴段截面形状相同;第三圆齿轮(47)固定在第四电机(46)的输出轴上,并与第四圆齿轮(48)相啮合。
[0010] 进一步,所述的旋转安装座组件(1)包括支架(11)、横梁杆(12)、第一电机(13)、转盘(14)和下连接板(15);支架(11)的上端与横梁杆(12)一端固定;横梁杆(12)的另一端与第一电机(13)的底座固定,并与转盘(14)构成转动副;所述的转盘(14)与第一电机(13)的输出轴固定;第一电机(13)的输出轴竖直设置,转盘(14)的转动中心轴线与第一电机(13)的输出轴同轴设置;下连接板(15)偏心固定在转盘(14)的下端面;第一传动杆组件(301)的第一太阳轮主轴(32)与下连接板(15)固定。
[0011] 进一步,所述的驱动组件(2)包括第二电机(21)和带传动组件(22),所述的带传动组件(22)包括主动带轮、从动带轮和同步带;第二电机(21)的底座由旋转安装座组件(1)带动绕竖直轴线做圆周转动,第二电机(21)的输出轴与主动带轮固定;第一左壳体(311)一端一体成型且中空的凸台侧壁开有圆孔(3111);从动带轮套置在第一左壳体(311)上的凸台上,从动带轮开设的测孔与圆孔(3111)通过销轴固定连接;从动带轮与主动带轮通过同步带连接。
[0012] 进一步,所述的第二太阳轮主轴(35)设置有方杆(351),所述的第一左壳体(311)上设置有方孔,方杆固定设置在第一左壳体(311)的方孔中。
[0013] 进一步,所述的第一太阳轮(33)、第一中间双联齿轮(34)、第二太阳轮(36)、第一输出齿轮(323)、第二中间双联齿轮(324)、第二输出齿轮(3251)、第三太阳轮(327)、第四中间双联齿轮(334)和第三输出齿轮(335)均为非圆齿轮;所述第一太阳轮主轴(32)与第二太阳轮主轴(35)的中心距、第二太阳轮主轴(35)与第三太阳轮轴(326)的中心距以及第三太阳轮轴(326)与输出轴(336)的中心距分别为50mm、75mm和56mm;手术器(45)的中心轴线运动轨迹为圆锥,该圆锥顶点定义为远心点,远心点到第一太阳轮主轴32中心轴线的距离为110mm,远心点在第一电机(13)的输出轴中心轴线上。
[0014] 进一步,所述手术器(45)的非圆轴段截面呈正六边形。
[0015] 进一步,所述手术器(45)的非圆轴段端部设置有安装手术器械的连接口。
[0016] 与现有技术相比,本发明具有的有益效果是:
[0017] 本发明以手术的创口作为远心点,由第二电机驱动平面内的第一传动杆组件、第二传动杆组件、第三传动杆组件和末端执行臂组件依次转动,使得手术器的中心轴线运动轨迹呈以远心点为顶点的圆锥;远心点在第一电机的输出轴中心轴线上,由第一电机带动第二电机做圆周转动,进而带动末端执行臂组件转动,末端执行臂组件由平面运动变为空间运动;末端执行臂组件实现一个移动和自转,在手术时完成到达病灶和扭转操作的动作,由此实现了一个圆锥面的工作空间,满足手术的需要。本发明通过三连杆和内部轮系的设置,提高了末端执行臂组件的摆动幅度,增加作业范围,能够胜任大多数手术要求;末端执行臂组件采用既可转动又可移动的连接方式,能够同步运动,更加高效;采用齿轮和连杆传动方式,结构紧凑,刚度更高。