旋转关节及机械臂机构制造技术

技术编号:39300483 阅读:10 留言:0更新日期:2023-11-12 15:51
本申请提供一种旋转关节及机械臂机构,旋转关节包括第一部分、第二部分以及走线机构,第二部分相对于第一部分绕第一轴线可旋转地设置,第二部分相对于第一部分的最大旋转角度不小于360

【技术实现步骤摘要】
旋转关节及机械臂机构


[0001]本申请总地涉及医疗器械的
,更具体地涉及一种旋转关节及机械臂机构。

技术介绍

[0002]手术机器人系统是集机、电、软件多种科学技术手段的综合体,应用于临床外科领域。单孔手术机器人是微创手术机器人的一种。单孔手术机器人只需要在病人体表软组织开一个孔,即可实现手术过程中多种手术器械的全部介入。
[0003]单孔手术机器人末端通常有三个或四个直线运动模组,直线运动模组上通常配有内窥镜及手术器械驱动模组。同时为方便手术过程中内窥镜及配合器械的不同角度需求,在末端通常会增加一个外部旋转关节,用于实现三个或四个直线运动模组的旋转。由于每个直线运动模组及内窥镜或手术器械驱动模组都需要供电及信号通信,因此在外部旋转关节的外部固定部分与内部旋转部分之间使用的几股线处于运动之中,如何放置这些线既能保证功能又能尽可能保证外观完整性会是比较难解决的问题。

技术实现思路

[0004]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0005]为至少部分地解决上述问题,本申请第一方面提供一种旋转关节,用于机械臂机构,所述旋转关节包括:
[0006]第一部分;
[0007]第二部分,所述第二部分相对于所述第一部分绕第一轴线可旋转地设置,所述第二部分相对于所述第一部分的最大旋转角度不小于360
°
;以及
[0008]走线机构,所述走线机构包括:
[0009]绕线滚轮,所述绕线滚轮可绕所述第一轴线公转,且所述绕线滚轮可绕第二轴线自转;
[0010]柔性线缆,所述柔性线缆的第一端相对于所述第一部分固定设置,所述柔性线缆的第二端绕过所述绕线滚轮并相对于所述第二部分固定设置;以及
[0011]拉线组件,所述拉线组件包括拉线,所述拉线具有牵拉端,所述牵拉端连接于所述绕线滚轮并相对于所述第二轴线固定设置,所述拉线组件提供使得所述绕线滚轮趋向所述拉线组件的力,
[0012]所述走线机构构造为使得:
[0013]在所述第二部分相对于所述第一部分旋转的过程中,所述拉线始终向所述绕线滚轮施加拉力。
[0014]根据本申请第一方面的旋转关节,第二部分相对于第一部分有相对运动的关系,
拉线组件能够保证柔性线缆在二者相对转动时,不会产生松垮或者拉断。进一步地,第二部分相对于第一部分的最大旋转角度不小于360
°
,转动范围较大。通过设置走线机构,在第二部分相对于第一部分旋转的过程中,柔性线缆的第二端跟随第二部分移动,通过拉线组件连接绕线滚轮以向绕线滚轮施加拉力,使得柔性线缆保持张紧的状态,避免柔性线缆在运动过程中因松垮而导致积压、相互干涉以及相互缠绕;由于柔性线缆绕过绕线滚轮,从而在柔性线缆移动的过程中能够带动绕线滚轮旋转,以减少柔性线缆在移动过程中所受的摩擦,减少柔性线缆的损坏,延长柔性线缆的使用寿命。
[0015]可选地,所述柔性线缆的位于所述第一端与所述第二端之间的长度不小于所述绕线滚轮绕所述第一轴线公转一圈的轨迹的周长。
[0016]可选地,所述拉线的长度不小于所述绕线滚轮绕所述第一轴线公转一圈的轨迹的一半周长。
[0017]可选地,所述第二轴线平行于所述第一轴线;或者
[0018]所述第二轴线相交于所述第一轴线;或者
[0019]所述第二轴线和所述第一轴线异面。
[0020]可选地,所述第二轴线垂直于所述第一轴线。
[0021]可选地,所述拉线组件还包括转动构件,所述转动构件相对于所述第二部分绕第三轴线可旋转地设置,所述第三轴线相对于所述第二部分固定设置,至少部分的所述拉线卷绕于所述转动构件。
[0022]可选地,所述第三轴线平行于所述第一轴线;或者
[0023]所述第三轴线相交于所述第一轴线;或者
[0024]所述第三轴线和所述第一轴线异面。
[0025]可选地,所述拉线构造为卷簧,所述卷簧的一端固定连接于所述转动构件,所述卷簧的另一端配置为牵拉端。
[0026]可选地,所述拉线组件还包括弹性构件,所述弹性构件作用于所述转动构件,所述弹性构件用于向所述转动构件施加使得所述转动构件具有旋转的趋势的作用力,以卷收所述拉线。
[0027]可选地,所述弹性构件构造为恒力弹簧。
[0028]可选地,所述拉线组件包括:
[0029]第一转动部,所述第一转动部绕第四轴线旋转;和
[0030]第二转动部,所述第二转动部绕所述第三轴线旋转,所述第三轴线平行于所述第四轴线平行,所述第二转动部构造为所述转动构件,所述恒力弹簧包括:
[0031]第一卷绕部,所述第一卷绕部卷绕于所述第一转动部,所述
[0032]第一卷绕部被配置为使力端;和
[0033]第二卷绕部,所述第二卷绕部卷绕于所述第二转动部,所述第二卷绕部被配置为受力端,
[0034]其中,所述拉线构造为绳索,所述绳索卷绕于所述第二转动部,且所述绳索在所述第二转动部的卷绕区域与所述第二卷绕部在所述第二转动部的卷绕区域不同;
[0035]所述绳索在所述第二转动部的卷绕方向与所述第二卷绕部的卷绕方向相反。
[0036]可选地,所述弹性构件构造为卷簧,所述卷簧与所述转动构件同轴设置,所述卷簧
的两个端部分别连接至所述转动构件和一个固定构件。
[0037]可选地,所述拉线组件还包括固定构件,所述固定构件固定至所述第二部分,所述转动构件绕所述第三轴线可旋转地连接至所述固定构件。
[0038]可选地,所述固定构件包括基座和支撑部,所述支撑部固定至所述基座,所述转动构件绕所述第三轴线可旋转地连接至所述支撑部,所述支撑部具有用于穿设所述拉线的第三过线孔,所述基座固定至所述第二部分。
[0039]可选地,所述走线机构还包括绕线支撑件,所述绕线支撑件绕所述第一轴线可旋转地连接至所述第二部分,所述绕线滚轮绕所述第二轴线可旋转地连接至所述绕线支撑件。
[0040]可选地,所述走线机构还包括绕线支撑轴承,所述绕线支撑轴承的轴线重合于所述第一轴线,所述绕线支撑件通过所述绕线支撑轴承连接至所述第二部分,以使所述绕线支撑件能够相对于所述第二部分绕所述第一轴线旋转。
[0041]可选地,所述第二部分的径向外尺寸小于所述第一部分的径向内尺寸,
[0042]所述绕线滚轮位于所述第一部分和所述第二部分之间的间隙,
[0043]所述第二部分包括内腔和第一过线孔,所述内腔沿平行于所述第一轴线的方向延伸设置,所述内腔用于至少部分地容置所述拉线组件,所述第一过线孔沿相交于所述第一轴线的方向穿透所述第二部分,所述第一过线孔用于穿设所述拉线。
[0044]可选地,所述第二部分包括第一过线孔,所述第一过线孔用于穿本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转关节,用于机械臂机构,其特征在于,所述旋转关节包括:第一部分;第二部分,所述第二部分相对于所述第一部分绕第一轴线可旋转地设置,所述第二部分相对于所述第一部分的最大旋转角度不小于360
°
;以及走线机构,所述走线机构包括:绕线滚轮,所述绕线滚轮可绕所述第一轴线公转,且所述绕线滚轮可绕第二轴线自转;柔性线缆,所述柔性线缆的第一端相对于所述第一部分固定设置,所述柔性线缆的第二端绕过所述绕线滚轮并相对于所述第二部分固定设置;以及拉线组件,所述拉线组件包括拉线,所述拉线具有牵拉端,所述牵拉端连接于所述绕线滚轮并相对于所述第二轴线固定设置,所述拉线组件提供使得所述绕线滚轮趋向于所述拉线组件的力,所述走线机构构造为使得:在所述第二部分相对于所述第一部分旋转的过程中,所述拉线始终向所述绕线滚轮施加拉力。2.根据权利要求1所述的旋转关节,其特征在于,所述柔性线缆的位于所述第一端与所述第二端之间的长度不小于所述绕线滚轮绕所述第一轴线公转一圈的轨迹的周长。3.根据权利要求1所述的旋转关节,其特征在于,所述拉线的长度不小于所述绕线滚轮绕所述第一轴线公转一圈的轨迹的一半周长。4.根据权利要求1所述的旋转关节,其特征在于,所述第二轴线平行于所述第一轴线;或者所述第二轴线相交于所述第一轴线;或者所述第二轴线和所述第一轴线异面。5.根据权利要求4所述的旋转关节,其特征在于,所述第二轴线垂直于所述第一轴线。6.根据权利要求1所述的旋转关节,其特征在于,所述拉线组件还包括转动构件,所述转动构件相对于所述第二部分绕第三轴线可旋转地设置,所述第三轴线相对于所述第二部分固定设置,至少部分的所述拉线卷绕于所述转动构件。7.根据权利要求6所述的旋转关节,其特征在于,所述第三轴线平行于所述第一轴线;或者所述第三轴线相交于所述第一轴线;或者所述第三轴线和所述第一轴线异面。8.根据权利要求6所述的旋转关节,其特征在于,所述拉线构造为卷簧,所述卷簧的一端固定连接于所述转动构件,所述卷簧的另一端配置为牵拉端。9.根据权利要求6所述的旋转关节,其特征在于,所述拉线组件还包括弹性构件,所述弹性构件作用于所述转动构件,所述弹性构件用于向所述转动构件施加使得所述转动构件具有旋转的趋势的作用力,以卷收所述拉线。10.根据权利要求9所述的旋转关节,其特征在于,所述弹性构件构造为恒力弹簧。11.根据权利要求10所述的旋转关节,其特征在于,所述拉线组件包括:
第一转动部,所述第一转动部绕第四轴线旋转;和第二转动部,所述第二转动部绕所述第三轴线旋转,所述第三轴线平行于所述第四轴线平行,所述第二转动部构造为所述转动构件,所述恒力弹簧包括:第一卷绕部,所述第一卷绕部卷绕于所述第一转动部,所述第一卷绕部被配置为使力端;和第二卷绕部,所述第二卷绕部卷绕于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:深圳康诺思腾科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1