手术机器人用传动系统及主控制手技术方案

本发明专利技术涉及一种手术机器人用传动系统及主控制手，手术机器人用传动系统包括：转轴单元，包括多个传动轴，多个传动轴依次间隔排布，且位于首端的传动轴为主动轴，其余传动轴均为从动轴；多个预紧单元，预紧单元与从动轴可调节地一一对应设置；多组传动单元，一传动单元与相邻两个传动轴一一对应，传动单元包括传动丝，传动丝交叉绕设相邻两个传动轴及预紧单元或传动丝交叉绕设相邻两个传动轴，同一组中的传动丝的张紧度相同；在工作过程中，同一组中的传动丝互不接触，调整预紧单元以调整传动丝的张紧度，整体的结构紧凑，稳定性较好；传动丝实现传动轴的正反转，获得高减速比，并且正反转的驱动均由主动轴提供，反向驱动力较小，驱动性能较好。动性能较好。动性能较好。

【技术实现步骤摘要】
手术机器人用传动系统及主控制手


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种手术机器人用传动系统及主控制手。

技术介绍

[0002]随着医疗器械、计算机技术及控制技术的不断发展，微创手术以其手术创伤小、康复时间短、患者痛苦少等优点得到了越来越广泛的应用。而微创手术机器人以其稳定性高、高灵巧性、高控制精度、直观的手术图像等特点能够避免操作局限性，如过滤操作时手部的震颤等，广泛适用于腹腔、盆腔、胸腔等手术区域。
[0003]目前，腹腔手术机器人作为微创手术机器人的代表，是由医生控制台、患者手术平台、图像平台构成，在手术时，医生在医生控制台前通过图像平台的图像操作主控制手，遥控操作安装在患者手术平台的手术臂上的器械，实现不同部位的外科手术。由于主控制手大都体积大，不够轻盈，为了让医生感觉轻盈，需要采用如下配平结构进行重力平衡，其一是增加配重块，但是这种方式不仅会增加转动惯量，也会增大整个设备的重量；其二是使用电机提供动力配平主控制手的重力，而为了使结构紧凑，选用的电机尺寸要小，但是小型电机的输出力矩小，需要在其输出端安装减速箱，而大减速比的齿轮箱反向驱动力矩较大，不适合用于主控制手。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对大减速比的齿轮箱反向驱动力矩较大的问题，提供一种手术机器人用传动系统及主控制手。
[0005]本专利技术提供了一种手术机器人用传动系统，包括：
[0006]转轴单元，包括多个传动轴，多个所述传动轴依次间隔排布，且位于首端的所述传动轴为主动轴，其余所述传动轴均为从动轴；
[0007]多个预紧单元，所述预紧单元与所述从动轴可调节地一一对应设置；
[0008]多组传动单元，一所述传动单元与相邻两个所述传动轴一一对应，所述传动单元包括传动丝，所述传动丝交叉绕设相邻两个所述传动轴及所述预紧单元或所述传动丝交叉绕设相邻两个所述传动轴，同一组中的所述传动丝的张紧度相同；在工作过程中，同一组中的所述传动丝互不接触。
[0009]在上述手术机器人用传动系统中，组装时通过调整预紧单元相对从动轴的位置，以能够调整传动丝的张紧度，使得预紧力可调，整体结构紧凑，体积较小，并且稳定性较好；主动轴顺时针转动时，传动丝随之转动，以带动与之相邻的从动轴随之逆时针转动，相应地，主动轴逆时针转动时，传动丝随之转动，以带动与之相邻的从动轴随之顺时针转动，从而能够通过交叉绕设所述传动轴及预紧单元的传动丝实现传动轴的正反转，经过多组传动单元的传动也能够获得高减速比，并且正反转的驱动都是由主动轴提供，以使得反向驱动力较小，正反转的驱动性能均较好。
[0010]在其中一个实施例中，所述主动轴和与之相邻的所述从动轴之间的所述传动单元还包括小丝轮、大丝轮，且所述小丝轮和所述大丝轮均位于所述转轴单元的同侧；所述小丝轮和所述大丝轮对应安装于相邻的两个所述传动轴，且所述大丝轮远离所述主动轴，从所述小丝轮交叉伸出的所述传动丝两端部依次顺序绕设所述大丝轮及所述预紧单元。
[0011]在其中一个实施例中，与所述主动轴相邻的所述从动轴所对应的所述预紧单元包括预紧轮，所述预紧轮可转动地安装于所述大丝轮上与轴心相错位的区域，且通过锁紧螺钉锁附于所述大丝轮。
[0012]在其中一个实施例中，所述传动轴的数目为至少三个，多个所述传动轴间隔排布，所有的所述传动单元结构相同，所有的所述预紧单元结构相同，相邻两个所述大丝轮上的所述传动丝的绕设方向相反。
[0013]在其中一个实施例中，所述传动丝包括两根相互独立的第一牵引丝，两根所述第一牵引丝的一端部间隔固定于所述小丝轮上，且在沿相反方向绕设所述小丝轮设定圈数后伸出并绕设所述大丝轮，两根所述第一牵引丝的另一端部分别固定在所述大丝轮及所述预紧轮上。
[0014]在其中一个实施例中，与所述主动轴相邻的所述从动轴所对应的所述预紧单元包括至少一个预紧组件，所述预紧组件包括导向轮及调节座，所述调节座可移动地外接于大臂，所述导向轮可转动地安装于所述调节座，且位于所述大丝轮和所述小丝轮之间。
[0015]在其中一个实施例中，所述预紧组件还包括调节螺钉，所述调节座上开设有与所述调节螺钉相配合的腰型孔，且通过所述调节螺钉与所述大臂相锁附。
[0016]在其中一个实施例中，所述预紧组件的数目为两个，所述主动轴和所述从动轴之间的所述传动丝包括两根第二牵引丝，所述第二牵引丝与所述导向轮相对应，每根所述第二牵引丝的一端固定于所述小丝轮上，沿所述小丝轮的轴向上下绕设所述小丝轮设定圈数后依次绕设所述导向轮、所述大丝轮，另一端部固定于所述大丝轮上。
[0017]在其中一个实施例中，所述传动轴的数目为三个，远离所述主动轴的所述从动轴包括下轴及阶梯状结构的上轴，所述下轴沿其轴向开设有通孔，所述上轴的小端贯穿所述通孔并露出所述下轴远离所述上轴的一端，且与所述预紧单元可调节相对设置，所述传动丝绕设于靠近所述主动轴的所述从动轴、所述上轴及所述下轴。
[0018]在其中一个实施例中，远离所述主动轴的所述从动轴相对应的所述预紧单元包括锁紧座及至少一个紧固螺栓，所述锁紧座与所述下轴相卡接，且套设并通过所述紧固螺栓锁附于所述上轴的小端露出所述下轴的端部。
[0019]在其中一个实施例中，所述传动丝包括两根相互独立的第一牵引丝，两根所述第一牵引丝的一端部间隔固定于所述小丝轮上，且在沿相反方向绕设所述小丝轮设定圈数后伸出并绕设所述大丝轮，两根所述第一牵引丝的另一端部分别固定在所述大丝轮及所述预紧轮上。
[0020]在其中一个实施例中，所述传动丝包括一根第二牵引丝，所述第二牵引丝沿所述小丝轮的轴向上下绕设所述小丝轮设定圈数后交叉伸出的两端部绕设所述大丝轮及所述预紧单元。
[0021]另外，本专利技术还提供了一种主控制手，包括多个关节，所述关节包含如上述任一技术方案所述的手术机器人用传动系统。
[0022]在上述主控制手中，由于手术机器人用传动系统组装时通过调整预紧单元相对从动轴的位置，以能够调整传动丝的张紧度，使得预紧力可调，整体的结构紧凑，体积较小，并且稳定性较好；主动轴顺时针转动时，传动丝随之转动，以带动与之相邻的从动轴随之逆时针转动，相应地，主动轴逆时针转动时，传动丝随之转动，以带动与之相邻的从动轴随之顺时针转动，从而能够通过交叉绕设所述传动轴及预紧单元的传动丝实现传动轴的正反转，经过多组传动单元的传动也能够获得高减速比，并且正反转的驱动都是由主动轴提供，以使得反向驱动力较小，正反转的驱动性能均较好。因此，具有该手术机器人用传动系统的主控制手结构紧凑、体积较小，并且稳定性较好，正反转的驱动性能均较好，并且以主动轴的驱动力配平主控制手的重力，以使得医生使用主控制手时感觉轻盈，用户体验较好，便于操作。
[0023]在其中一个实施例中，多个所述关节包括依次相连接的第一关节、第二关节、第三关节，所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节分别包含如上述一技术方案所述的手术机器人用传动系统。
[0024]在其中一个实施例中，多个所述关节还包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人用传动系统，其特征在于，包括：转轴单元，包括多个传动轴，多个所述传动轴依次间隔排布，且位于首端的所述传动轴为主动轴，其余所述传动轴均为从动轴；多个预紧单元，所述预紧单元与所述从动轴可调节地一一对应设置；多组传动单元，一所述传动单元与相邻两个所述传动轴一一对应，所述传动单元包括传动丝，所述传动丝交叉绕设相邻两个所述传动轴及所述预紧单元或所述传动丝交叉绕设相邻两个所述传动轴，同一组中的所述传动丝的张紧度相同；在工作过程中，同一组中的所述传动丝互不接触。2.根据权利要求1所述的手术机器人用传动系统，其特征在于，所述主动轴和与之相邻的所述从动轴之间的所述传动单元还包括小丝轮、大丝轮，且所述小丝轮和所述大丝轮均位于所述转轴单元的同侧；所述小丝轮和所述大丝轮对应安装于相邻的两个所述传动轴，且所述大丝轮远离所述主动轴，从所述小丝轮交叉伸出的所述传动丝两端部依次顺序绕设所述大丝轮及所述预紧单元。3.根据权利要求2所述的手术机器人用传动系统，其特征在于，与所述主动轴相邻的所述从动轴所对应的所述预紧单元包括预紧轮，所述预紧轮可转动地安装于所述大丝轮上与轴心相错位的区域，且通过锁紧螺钉锁附于所述大丝轮。4.根据权利要求3所述的手术机器人用传动系统，其特征在于，所述传动轴的数目为至少三个，多个所述传动轴间隔排布，所有的所述传动单元结构相同，所有的所述预紧单元结构相同，相邻两个所述大丝轮上的所述传动丝的绕设方向相反。5.根据权利要求4所述的手术机器人用传动系统，其特征在于，所述传动丝包括两根相互独立的第一牵引丝，两根所述第一牵引丝的一端部间隔固定于所述小丝轮上，且在沿相反方向绕设所述小丝轮设定圈数后伸出并绕设所述大丝轮，两根所述第一牵引丝的另一端部分别固定在所述大丝轮及所述预紧轮上。6.根据权利要求2所述的手术机器人用传动系统，其特征在于，与所述主动轴相邻的所述从动轴所对应的所述预紧单元包括至少一个预紧组件，所述预紧组件包括导向轮及调节座，所述调节座可移动地外接于大臂，所述导向轮可转动地安装于所述调节座，且位于所述大丝轮和所述小丝轮之间。7.根据权利要求6所述的手术机器人用传动系统，其特征在于，所述预紧组件还包括调节螺钉，所述调节座上开设有与所述调节螺钉相配合的腰型孔，且通过所述调节螺钉与所述大臂相锁附。8.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海磊，徐敏，陈利民，
申请(专利权)人：敏捷医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：