首页 > 专利 > 浙江理工大学 > 一种轮系式远心点机构专利详情

一种轮系式远心点机构   0    0

有效专利 查看PDF
专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-10-15
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-02-11
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-12-15
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-10-15
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201910978791.8 申请日 2019-10-15
公开/公告号 CN110666786B 公开/公告日 2020-12-15
授权日 2020-12-15 预估到期日 2039-10-15
申请年 2019年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 B25J9/10B25J9/12B25J11/00A61B34/00A61B34/30 主分类号 B25J9/10
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 6
权利要求数量 7 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江理工大学 当前专利权人 浙江理工大学
发明人 孙良、陈培杰、陈亚超、李秦川 第一发明人 孙良
地址 浙江省杭州市江干区下沙高教园区2号大街928号 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京权智天下知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
李海燕
摘要
本发明公开了一种轮系式远心点机构。目前用于微创手术的远心机构,加工精度要求较高。本发明包括旋转安装座组件、驱动组件三连杆机构和末端执行臂组件;旋转安装座组件带动驱动组件绕竖直轴线做圆周转动;三连杆机构包括第一传动杆组件、第二传动杆组件和第三传动杆组件,驱动组件用于驱动三连杆机构的第一传动杆组件运动;第一传动杆组件、第二传动杆组件和第三传动杆组件通过内部的轮系依次进行传动;末端执行臂组件安装在第三传动杆组件的输出端。本发明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,在手术时实现了一个圆锥面的工作空间,满足手术的需要。
  • 摘要附图
    一种轮系式远心点机构
  • 说明书附图:图1
    一种轮系式远心点机构
  • 说明书附图:图2
    一种轮系式远心点机构
  • 说明书附图:图3
    一种轮系式远心点机构
  • 说明书附图:图4
    一种轮系式远心点机构
  • 说明书附图:图5
    一种轮系式远心点机构
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-12-15 授权
2 2020-02-11 实质审查的生效 IPC(主分类): B25J 9/10 专利申请号: 201910978791.8 申请日: 2019.10.15
3 2020-01-10 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种轮系式远心点机构,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;其特征在于: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);
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;
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;
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);
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,从动带轮开设的侧孔与圆孔(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。

2.根据权利要求1所述的一种轮系式远心点机构,其特征在于: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。

3.根据权利要求1所述的一种轮系式远心点机构,其特征在于: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。

4.根据权利要求1所述的一种轮系式远心点机构,其特征在于: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。

5.根据权利要求2所述的一种轮系式远心点机构,其特征在于: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。

6.根据权利要求2所述的一种轮系式远心点机构,其特征在于:所述手术器(45)的非圆轴段截面呈正六边形。

7.根据权利要求2所述的一种轮系式远心点机构,其特征在于: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。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于医疗智能机器人技术领域,具体涉及一种轮系式远心点机构。

背景技术

[0002] 微创手术是在患者表皮开微小的创口,将手术器械伸入,控制手术器械的运动而实现患处的处理,手术器械以创口为运动中心,一般有四个自由度,覆盖面广。微创手术具有创口面积小,恢复周期短,出血量少,患者承受的痛苦少的优点,故在现代治疗手段中得以普遍运用。
[0003] 目前,用于微创手术的远心机构有双平行四边形机构、圆弧导轨机构、三角形机构、并联机构等。双平行四边形机构对各杆的加工精度和装配精度要求较高,执行末端对驱动原件的要求较大;圆弧导轨机构的设计要求和加工精度要求较高,并且相互之间通过串联连接,对末端的精度影响较大;三角形机构三个转动运动之间会发生干涉,加工精度要求高;并联机构控制算法比较复杂,范围也没有串联机构大。

发明内容

[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。

实施方案

[0024] 下面结合附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025] 如图1所示,一种轮系式远心点机构,包括旋转安装座组件1、驱动组件2、三连杆机构3和末端执行臂组件4,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;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。
[0026] 如图1所示,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;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。
[0027] 如图1所示,驱动组件2包括第二电机21和带传动组件22,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的底座固定在下连接板15上,第二电机21的输出轴与主动带轮固定;第一传动杆组件301中第一左壳体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。
[0028] 如图2所示,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;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;第二太阳轮主轴35设置有方杆351,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。第一太阳轮33、第一中间双联齿轮34和第二太阳轮36均为非圆齿轮。
[0029] 如图3所示,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;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;
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;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;第一输出齿轮323、第二中间双联齿轮324、第二输出齿轮3251和第三太阳轮327均为非圆齿轮。
[0030] 如图4所示,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;第三左壳体331和第三右壳体332固定;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;第四中间双联齿轮334和第三输出齿轮335均为非圆齿轮。
[0031] 如图5所示,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;安装座41的中部设置有一体成型的凸起411,凸起411开设有与输出轴336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;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,均呈正六边形;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。
[0032] 该轮系式远心点机构以手术的创口作为远心点,由第二电机21驱动平面内的第一传动杆组件301、第二传动杆组件302、第三传动杆组件303和末端执行臂组件4依次转动,使得手术器45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13的输出轴中心轴线上,由第一电机13带动第二电机21做圆周转动,进而带动末端执行臂组件4转动,末端执行臂组件4由平面运动变为空间运动。末端执行臂组件4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。
[0033] 本发明解决了微创手术操作空间小,医生视野小,手术不精准的问题;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4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。

附图说明

[0018] 图1为本发明的整体结构示意图。
[0019] 图2为本发明中第一传动杆组件的爆炸结构示意图。
[0020] 图3为本发明中第二传动杆组件的爆炸结构示意图。
[0021] 图4为本发明中第三传动杆组件的爆炸结构示意图。
[0022] 图5为本发明中末端执行臂组件的爆炸结构示意图。
[0023] 图中:1、旋转安装座组件;2、驱动组件;3、三连杆机构;4、末端执行臂组件;301、第一传动杆组件;302、第二传动杆组件;303、第三传动杆组件;11、支架;12、横梁杆;13、第一电机;14、转盘;15、下连接板;21、第二电机;22、带传动组件;311、第一左壳体;3111、圆孔;312、第一右壳体;32、第一太阳轮主轴;33、第一太阳轮;34、第一中间双联齿轮;35、第二太阳轮主轴;351、方杆;36、第二太阳轮;321、第二左壳体;322、第二右壳体;323、第一输出齿轮;324、第二中间双联齿轮;325、第三中间双联齿轮;326、第三太阳轮轴;327、第三太阳轮;
3251、第二输出齿轮;3252、第一圆齿轮;331、第三左壳体;3311、空心轴;332、第三右壳体;
333、第二圆齿轮;334、第四中间双联齿轮;335、第三输出齿轮;336、输出轴;3361、插销孔;
41、安装座;411、凸起;412、过孔;42、第三电机;43、丝杠;44、丝杠螺母块;45、手术器;451、环槽;46、第四电机;47、第三圆齿轮;48、第四圆齿轮;441、螺纹孔;442、转动孔;443、侧边孔。
版权所有:盲专网 ©2023 zlpt.xyz  蜀ICP备2023003576号