本发明专利技术公开了用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置，包括控制盒、器械杆和驱动绳缆，所述控制盒内分级设置有逐级增高的水平导轮销轴，各水平导轮销轴上均成对的设置有水平旋转的第一绳缆导轮，控制盒内设置有与各水平导轮销轴的高度相匹配的竖直导轮销轴，每个竖直导轮销轴上设置有竖直旋转的单组第二绳缆导轮，控制盒内对应各组第二绳缆导轮设置有绳缆驱动绞轮，各绳缆驱动绞轮上均设置有绳槽；所述驱动绳缆经过第一绳缆导轮和第二绳缆导轮后缠绕在绳槽上，同组第二绳缆导轮的驱动绳缆反向缠绕在绳槽上。本发明专利技术旨在提供一种能够简化绳缆控制结构，实现驱动绳缆高效的运动能力，减少导向轮级数，满足蛇形关节精准运动的绳缆控制装置。的绳缆控制装置。的绳缆控制装置。
【技术实现步骤摘要】
用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置。
技术介绍
[0002]目前应用于手术机器人上的蛇形关节，所需要使用的驱动绳缆数量比较多，比如为12根、14根甚至更多，这就使得绳缆的驱动结构需要设计的更为复杂，尤其是绳缆的导向及驱动结构需要进行合理的设计。而目前所存在的驱动结构绳缆导向轮级数比较多，绳缆驱动绞轮沿绳缆距离驱动关节距离大，这就导致了绳缆驱动的驱动力利用效率低，绳缆拉伸蠕变量大，且运动精度较低。而且当驱动绳缆的数量增多时，为防止驱动绳缆之间发生相互缠绕和打结的情况，需要对应增多驱动绳缆的机械结构，使得绳缆控制变得更复杂。因此，现亟需一种能够简化绳缆控制结构，实现驱动绳缆高效的运动能力，满足蛇形关节精准运动的绳缆控制装置。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种能够简化绳缆控制结构，实现驱动绳缆高效的运动能力，满足蛇形关节精准运动的绳缆控制装置。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是通过下述技术方案予以实现的：
[0005]用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置，包括控制盒、器械杆和驱动绳缆，所述驱动绳缆一端与手术器械的蛇形关节连接，另一端穿过器械杆进入控制盒内，所述控制盒内分级设置有逐级增高的水平导轮销轴，各水平导轮销轴上均成对的设置有水平旋转的第一绳缆导轮，控制盒内设置有与各水平导轮销轴的高度相匹配的竖直导轮销轴，每个竖直导轮销轴上设置有竖直旋转的单组第二绳缆导轮，控制盒内对应各组第二绳缆导轮设置有绳缆驱动绞轮，各绳缆驱动绞轮上均设置有绳槽；所述驱动绳缆经过第一绳缆导轮和第二绳缆导轮后缠绕在绳槽上，同组第二绳缆导轮的驱动绳缆反向缠绕在绳槽上。
[0006]进一步的，所述水平导轮销轴上设置有四个第一绳缆导轮，每个水平导轮销轴对应设置两个竖直导轮销轴和绳缆驱动绞轮，竖直导轮销轴和绳缆驱动绞轮均对称的左右分布。
[0007]进一步的，所述绳缆驱动绞轮上设置有两个分开的绳槽，两个绳槽分别与对应的第二绳缆导轮的高度相匹配。
[0008]相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0009]本专利技术中的第一绳缆导轮、第二绳缆导轮在高度方向上均分级设置，绳缆驱动绞轮对应不同的绳缆导轮设置对应高度的绳槽，使驱动绳缆延伸过程中导向顺利，不会出现大角度的偏离绳槽中心面的情况，使不同的驱动绳缆伸长和收缩的过程中不会发生缠绕、打结以及脱出导轮槽或绞轮绳槽的情况。同时能够保证同一绳缆驱动绞轮上的两根驱动绳缆在绞轮旋转过程中包入绳槽和脱离绳槽的长度更接近于相等。而且通过第一绳缆导轮完
成驱动绳缆由竖直到水平的方向转换，再通过第二绳缆导轮完成对驱动绳缆的左右分线缠绕至绳缆驱动绞轮上，各驱动绳缆仅有两次方向转换，传递级数少，结构简单，零部件少，保证了器械控制精度高，力传递效率高的效果。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的结构示意图；
[0011]图2为本专利技术中驱动绳缆换向的结构示意图；
[0012]图3为本专利技术中第二绳缆导轮逐级升高的示意图；
[0013]图4为本专利技术中绳缆驱动绞轮的绳槽逐级升高的示意图；
[0014]图5为本专利技术中驱动绳缆运动方向示意图。
[0015]附图标记：
[0016]1‑
控制盒，2
‑
器械杆，3
‑
驱动绳缆，4
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蛇形关节，5
‑
水平导轮销轴，6
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第一绳缆导轮，7
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绳缆驱动绞轮，8
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第二绳缆导轮，9
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竖直导轮销轴，10
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绳槽。
具体实施方式
[0017]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0018]如图1至图5所示，用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置，包括控制盒1、器械杆2和驱动绳缆3，所述驱动绳缆3一端与手术器械的蛇形关节4连接，另一端穿过器械杆2进入控制盒1内，所述控制盒1内分级设置有逐级增高的水平导轮销轴5，各水平导轮销轴5上均成对的设置有水平旋转的第一绳缆导轮6，控制盒1内设置有与各水平导轮销轴5的高度相匹配的竖直导轮销轴9，每个竖直导轮销轴9上设置有竖直旋转的单组第二绳缆导轮8，控制盒1内对应各组第二绳缆导轮8设置有绳缆驱动绞轮7，各绳缆驱动绞轮7上均设置有绳槽10；所述驱动绳缆3经过第一绳缆导轮6和第二绳缆导轮8后缠绕在绳槽10上，同组第二绳缆导轮8的驱动绳缆3反向缠绕在绳槽10上。
[0019]其中，所述水平导轮销轴5上设置有四个第一绳缆导轮6，每个水平导轮销轴5对应设置两个竖直导轮销轴9和绳缆驱动绞轮7，竖直导轮销轴9和绳缆驱动绞轮7均对称的左右分布。本实施例中一个水平导轮销轴5仅对应四个第一绳缆导轮6，同时更多的第一绳缆导轮6也可以进行设置，增多导轮的数量需要根据驱动力的变化相应增强水平导轮销轴5及其支撑结构的强度。其中位于左侧的两个第一绳缆导轮6与左侧同级位置的竖直导轮销轴9、绳缆驱动绞轮7相配合，位于右侧的两个第一绳缆导轮6与右侧同级位置的竖直导轮销轴9、绳缆驱动绞轮7相配合。各绳缆驱动绞轮7上的两个驱动绳缆3相互反向缠绕在绳槽10上，绳缆驱动绞轮7上的两个驱动绳缆3用于控制蛇形关节4上的一组孔位。由于两个驱动绳缆3反向缠绕在绳槽10上，两个驱动绳缆3可同时伸缩等长的长度，即一个驱动绳缆3伸长时，另一个驱动绳缆3对应收缩等长的长度，从而完成对蛇形关节4上单个关节的偏转控制。
[0020]其中，所述绳缆驱动绞轮7上设置有两个分开的绳槽10，两个绳槽10分别与对应的第二绳缆导轮8的高度相匹配，使同一绳缆驱动绞轮7上的两条驱动绳缆3分开缠绕在绳槽10中，相匹配的竖直高度保证了第二绳缆导轮8的中心面与绳槽10的绳缆缠绕部分的中心面接近于重合，从而减小了绳缆与导轮槽和绞轮绳槽侧壁接触摩擦，也降低了绳缆缠绕过程中脱出导槽的风险，能够避免同一绳缆驱动绞轮7上的两条驱动绳缆3发生缠绕或打结的
现象。
[0021]本专利技术中的水平导轮销轴5与控制盒1的内壁相连接，绳缆驱动绞轮7的一端具有驱动动力连接接口，驱动电机安装于机器人器械安装基座内，电机输出轴末端具有与绳缆驱动绞轮7末端的动力连接接口匹配的驱动接口，将控制盒1安装于机器人器械安装基座时，两个连接接口会进行对接，从而实现电机对绳缆驱动绞轮7的扭转驱动，每一个绳缆驱动绞轮7都由独立的电机进行驱动。
[0022]如图1和图5所示，沿着器械杆2进入控制盒1内的驱动绳缆3，经过第一绳缆导轮6的引导由竖直转向为水平，再经过第二绳缆导轮8的引导由水平分别转向左右两侧。同组的两个第二绳缆导轮8，其中一个第二绳缆导轮8引导的驱动绳缆3在对应的绳缆驱动绞轮7上由上而下顺时针缠绕，另一个第二绳缆导轮8引导的驱动绳缆3由下而上逆时针缠绕。同一绳缆驱动绞轮7的绳槽10相互分开且均为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于手术机器人用蛇形手术器械的绳缆控制装置，包括控制盒(1)、器械杆(2)和驱动绳缆(3)，所述驱动绳缆(3)一端与手术器械的蛇形关节(4)连接，另一端穿过器械杆(2)进入控制盒(1)内，其特征在于：所述控制盒(1)内分级设置有逐级增高的水平导轮销轴(5)，各水平导轮销轴(5)上均成对的设置有水平旋转的第一绳缆导轮(6)，控制盒(1)内设置有与各水平导轮销轴(5)的高度相匹配的竖直导轮销轴(9)，每个竖直导轮销轴(9)上设置有竖直旋转的单组第二绳缆导轮(8)，控制盒(1)内对应各组第二绳缆导轮(8)设置有绳缆驱动绞轮(7)，各绳缆驱动绞轮(7)上均设置有绳槽(10)；所述驱动绳缆(3)经...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雪生，
申请(专利权)人：王雪生，
类型：发明
国别省市：
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