医用手术机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种医用手术机械臂。它包括锁紧驱动机构、万向机械臂、锁紧驱动机构外壳、器械夹组件和固定夹组件；锁紧驱动机构、万向机械臂、器械夹组件依次连接；锁紧驱动机构外壳设置在锁紧驱动机构外周；万向机械臂包括万向臂座、万向臂护套、万向机械臂关节结构和钢丝拉索；钢丝拉索与锁紧驱动机构相连，另一端穿过万向机械臂关节结构；万向臂护套设置在万向臂座外周、且设置在万向机械臂关节结构的尾部外周；锁紧驱动机构包括工作气缸和杠杆结构；工作气缸通过杠杆结构与钢丝拉索连接。本实用新型专利技术具有能形成稳固的结构来保持手术中所需的医疗器械长时间稳定，同时最大地扩展了手术操作空间的优点。了手术操作空间的优点。了手术操作空间的优点。

【技术实现步骤摘要】
医用手术机械臂


[0001]本技术涉及一种医用手术机械臂。

技术介绍

[0002]在现有的手术过程中，常常需要在手术期间长时间的使某一医疗器械保持稳定，保持手术视野稳定、清晰，这时通常是分派一个人手持医疗器械，在手术过程中保持固定的姿势来达到目的。但是这样的方法受人的注意力、体力等各种影响，不能做到长时间保持稳定的状态，时常要调整手持医疗器械的位置、角度等，造成手术视野的偏移以至于影响手术顺利进行；由于手持医疗器械的人占用了手术台边的空间，使得手术操作空间受到影响，也会增加手术感染机会。
[0003]现有医用手术机械臂装置存在如下缺点：(1)结构复杂，制造成本高；(2)节段过长，灵活性较差。
[0004]因此，开发一种结构简单，制造成本低，灵活性高的医用手术机械臂很有必要。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了提供一种医用手术机械臂，结构简单，制造成本低，灵活性高，且活动范围大、能在可及范围内无限制阻滞活动，用于夹持医疗器械，医用手术机械臂固定于手术台边的器械导轨上，以此形成稳固的结构来保持手术中所需的医疗器械长时间稳定，同时最大地扩展了手术操作空间。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案为：医用手术机械臂，其特征在于：包括锁紧驱动机构、万向机械臂、锁紧驱动机构外壳、器械夹组件和固定夹组件；锁紧驱动机构、万向机械臂、器械夹组件依次连接；
[0007]锁紧驱动机构外壳设置在锁紧驱动机构外周；固定夹组件设置在锁紧驱动机构外壳上；
[0008]万向机械臂包括万向臂座、万向臂护套、万向机械臂关节结构和钢丝拉索；钢丝拉索一端与锁紧驱动机构相连，另一端穿过万向机械臂关节结构、且固定于万向机械臂关节结构的头部；万向臂护套设置在万向臂座外周、且设置在万向机械臂关节结构的尾部外周；
[0009]万向机械臂关节结构包括多个万向机械臂关节节段；万向机械臂关节节段包括关节壳体和通孔；
[0010]通孔位于关节壳体的中部、且贯穿关节壳体；钢丝拉索位于通孔内；
[0011]锁紧驱动机构包括工作气缸和杠杆结构；工作气缸通过杠杆结构与钢丝拉索连接。
[0012]在上述技术方案中，锁紧驱动机构外壳包括锁紧驱动机构上壳体、锁紧驱动机构下壳体和中空结构；锁紧驱动机构上壳体和锁紧驱动机构下壳体位于中空结构外周；锁紧驱动机构上壳体与锁紧驱动机构下壳体连接；
[0013]锁紧驱动机构、杠杆结构位于中空结构内；
[0014]万向臂护套设置在锁紧驱动机构上壳体外侧壁上；
[0015]固定座位于中空结构内、且安装在锁紧驱动机构上壳体上。
[0016]在上述技术方案中，锁紧驱动机构下壳体上设置固定夹组件；
[0017]固定夹组件包括固定夹块、旋转导轨座、旋转轴、旋转内芯、导轨、活动夹块、锁紧手柄、移动滑块和导向销；
[0018]导轨安装在旋转导轨座上；固定夹块安装在导轨一端、且位于旋转导轨座端部；活动夹块与导轨活动连接；活动夹块与移动滑块之间通过导向销浮动连接；
[0019]固定夹块两端固定的销轴下端与旋转内芯贴合；
[0020]锁紧手柄通过锁紧螺栓与移动滑块连接；
[0021]旋转轴依次穿过导轨、旋转导轨座、旋转内芯；旋转轴的螺纹处安装垫圈和弹簧垫圈，且通过薄型螺母与旋转内芯紧固连接；
[0022]旋转内芯与锁紧驱动机构下壳体通过沉头内六角螺钉Ⅰ连接。
[0023]在上述技术方案中，保护弹簧设置在万向机械臂关节结构外环周；保护弹簧的尾部位于万向臂护套内；万向臂座与万向机械臂关节结构的尾部之间设置锁紧螺圈；沉头螺栓位于万向臂护套内、且固定在保护弹簧与万向机械臂关节结构之间。
[0024]在上述技术方案中，工作气缸为超薄工作气缸。
[0025]在上述技术方案中，杠杆结构包括拉杆、联接杆和锁紧拉杆；工作气缸与牵引螺栓连接；拉杆一端与牵引螺栓铰接、另一端与联接杆的上端铰接；联接杆的下端与固定座铰接；
[0026]锁紧拉杆临近固定座设置，锁紧拉杆一端与联接杆的中部铰接、另一端与钢丝拉索连接。
[0027]在上述技术方案中，牵引螺栓呈L型结构，牵引螺栓与拉杆之间设置开口销，销轴设置在开口销处，挡圈设置在销轴上。
[0028]在上述技术方案中，万向机械臂关节结构的尾部设置万向臂末节，万向机械臂关节结构通过万向臂末节与器械夹组件连接。
[0029]在上述技术方案中，器械夹组件包括锁紧手轮、止退螺帽、球面垫圈、器械夹座、器械夹板、弹簧、平面齿板、器械夹主轴和器械夹组件固定座；
[0030]锁紧手轮、器械夹座、器械夹板、平面齿板、器械夹主轴和器械夹组件固定座依次连接；
[0031]胶塞设置在锁紧手轮内、且位于锁紧手轮中部上端；
[0032]止退螺帽设置在胶塞与锁紧手轮之间；
[0033]球面垫圈位于锁紧手轮与使器械夹座之间；
[0034]弹簧设置在平面齿板与器械夹板之间；
[0035]器械夹主轴一端设置器械夹组件固定座、与万向臂末节通过十字沉头螺钉固定；另一端设置螺纹杆，螺纹杆上由内至外依次设置平面齿板、弹簧、器械夹板、器械夹座、球面垫圈、止退螺帽和锁紧手轮。
[0036]本技术具有如下优点：
[0037]本技术所述的医用手术机械臂采用仿生机械臂代替人夹持医疗器械，具有占用手术空间小、活动范围大、能长时间保持可靠、稳定的固定微创手术器械；工作时无噪音、
无震动、无污染，不影响手术操作、不干扰手术交流、不污染手术环境；采用中心负压或压缩空气驱动，简便易用，且无电磁兼容之虞。
[0038]本技术所述的医用手术机械臂采用杠杆工作原理将气缸的工作力放大，综合平衡了使用需求、结构尺寸、整体重量、工作负荷、机械强度、刚性等多种因素，使医用手术机械臂具有尺寸小、重量轻、工作负荷大、强度高、刚性大，工作稳定可靠的优点(本技术能将气缸的工作力放大5倍；如，当本技术所采用的气缸在0.8MPa工作气压条件下的拉力为2242.6N时，经杠杆将拉力放大5倍后，钢丝拉索上能产生11213N的拉力，此拉力即作用到万向机械臂关节节段之间的压力，在此压力下，机械臂关节节段之间的摩擦力(加工时在此摩擦副上采用比较粗糙的表面以提高摩擦系数)足以锁紧机械臂关节节段满足各种工作要求；根据需要本技术还可选用其它气缸)。
[0039]本技术中的万向机械臂活动范围大，在可及范围内无限制阻滞工作。
[0040]本技术方案主要用于医疗领域，除用于手术过程外，还可用于在医疗活动中对人体的检查、治疗等需要长时间保持检查仪器(如观察、采样)或治疗器械(如稳定手术辅助照明灯、红外照射治疗)稳定的各种过程。
[0041]对本技术方案进行适应性修改和加强后，可用于制造业的工件定位校准测量、无接触加工时工件稳定夹持、焊接过程中保持工件和焊接设备之间的距离恒定、在线无损探伤检测过程中探测头的稳定、在线检验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.医用手术机械臂，其特征在于：包括锁紧驱动机构(25)、万向机械臂(27)、锁紧驱动机构外壳(26)、器械夹组件(18)和固定夹组件(24)；锁紧驱动机构(25)、万向机械臂(27)、器械夹组件(18)依次连接；锁紧驱动机构外壳(26)设置在锁紧驱动机构(25)外周；固定夹组件(24)设置在锁紧驱动机构外壳(26)上；万向机械臂(27)包括万向臂座(10)、万向臂护套(13)、万向机械臂关节结构(28)和钢丝拉索(14)；钢丝拉索(14)一端与锁紧驱动机构(25)相连，另一端穿过万向机械臂关节结构(28)、且固定于万向机械臂关节结构(28)的头部；万向臂护套(13)设置在万向臂座(10)外周、且设置在万向机械臂关节结构(28)的尾部外周；万向机械臂关节结构(28)包括多个万向机械臂关节节段(16)；万向机械臂关节节段(16)包括关节壳体(16
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1)和通孔(16
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2)；通孔(16
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2)位于关节壳体(16
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1)的中部、且贯穿关节壳体(16
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1)；钢丝拉索(14)位于通孔(16
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2)内；锁紧驱动机构(25)包括工作气缸(1)和杠杆结构(29)；工作气缸(1)通过杠杆结构(29)与钢丝拉索(14)连接。2.根据权利要求1所述的医用手术机械臂，其特征在于：锁紧驱动机构外壳(26)包括锁紧驱动机构上壳体(21)、锁紧驱动机构下壳体(20)和中空结构(30)；锁紧驱动机构上壳体(21)和锁紧驱动机构下壳体(20)位于中空结构(30)外周；锁紧驱动机构上壳体(21)与锁紧驱动机构下壳体(20)连接；锁紧驱动机构上壳体(21)和锁紧驱动机构下壳体(20)侧端安装顶盖板(9)；锁紧驱动机构(25)、杠杆结构(29)位于中空结构(30)内；万向臂护套(13)设置在顶盖板(9)外侧壁上；杠杆结构(29)穿过顶盖板(9)与钢丝拉索(14)连接；固定座(31)位于中空结构(30)内、且安装在锁紧驱动机构上壳体(21)上。3.根据权利要求2所述的医用手术机械臂，其特征在于：锁紧驱动机构下壳体(20)上设置固定夹组件(24)；固定夹组件(24)包括固定夹块(2
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1)、旋转导轨座(2
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2)、旋转轴(2
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5)、旋转内芯(2
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8)、导轨(2
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9)、活动夹块(2
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10)、锁紧手柄(2
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11)、移动滑块(2
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13)和导向销(2
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14)；导轨(2
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9)安装在旋转导轨座(2
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2)上；固定夹块(2
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1)安装在导轨(2
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9)一端、且位于旋转导轨座(2
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2)端部；活动夹块(2
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10)与导轨(2
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9)活动连接；活动夹块(2
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10)与移动滑块(2
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13)之间通过导向销(2
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14)浮动连接；固定夹块(2
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1)两端固定的销轴下端与旋转内芯(2
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8)贴合；锁紧手柄(2
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11)通过锁紧螺栓(2
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12)与移动滑块(2
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13)连接；旋转轴(2
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5)依次穿过导轨(2
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9)、旋转导轨座(2
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【专利技术属性】
技术研发人员：张冀，金伟，谌思，宫金跃，
申请(专利权)人：特力特武汉医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：