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手术机器人制造技术

技术编号:40233938 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-02 22:34
一种手术机器人包括:基部;机械臂,包括:第一支臂,与基部连接,第一支臂上安装有第一驱动部;第二支臂,包括:第一壳体,第一驱动部驱动第一壳体相对于第一支臂转动;第一传动部,设置在第一壳体内;第三支臂,包括:第二壳体的第一端与第一壳体的第二端可转动地连接;第二传动部,设置在第二壳体内;操作部,包括可转动地安装在第二壳体的第二端的第一安装架,第一安装架被配置为安装手术器械。在第一驱动部的驱动下第一壳体相对于第一支臂的转动通过第一传动部驱动第二壳体相对于第一壳体转动,并且第二壳体相对于第一壳体的转动通过第二传动部驱动第一安装架和手术器械相对于第二壳体转动,使得手术器械的手术端绕不动点转动。

【技术实现步骤摘要】

本公开的至少一种实施例涉及一种医疗设备领域,尤其涉及一种适用于微创手术且能够实现绕不动点运动的手术机器人


技术介绍

1、微创手术机器人是一种可以通过小孔进行复杂手术操作的手术机器人机器人。为保证手术操作的安全性和准确性,手术机器人中的控制机构应保证手术器械的手术端可以穿过手术创口。由于手术创口较小,因而需要微创手术机器人可以绕一不动点运动,以便于手术端进入人体进行微创手术。

2、目前的微创手术机器人通过设置多个连杆(连接臂)构成平行四边形结构,从而实现绕不动点运动,并通过改变平行四边形的改变手术端的进给方向。但是,在现有的微创手术机器人中,由于构成平行四边形结构的多个连杆(连接臂)需要多个驱动机构单独驱动,存在体积较大、精度较低、刚度较差等不足。


技术实现思路

1、针对于现有的技术问题,本公开提供一种手术机器人,可以实现手术器械的手术端绕不动点转动,提高对手术器械的控制精度。

2、本公开的实施例提供一种手术机器人,包括:基部;机械臂,包括:第一支臂,与所述基部连接,所述第一支臂上安装有第一驱动部;第二支臂,包括:第一壳体,所述第一壳体的第一端可转动地连接至所述第一支臂,所述第一驱动部驱动所述第一壳体相对于所述第一支臂转动;以及第一传动部,设置在所述第一壳体内;以及第三支臂,包括:第二壳体,所述第二壳体的第一端与所述第一壳体的第二端可转动地连接;以及第二传动部,设置在所述第二壳体内;以及操作部,包括可转动地安装在所述第二壳体的第二端的第一安装架,所述第一安装架被配置为安装手术器械,其中,在所述第一驱动部的驱动下所述第一壳体相对于所述第一支臂的转动通过所述第一传动部驱动所述第二壳体相对于第一壳体转动,并且所述第二壳体相对于所述第一壳体的转动通过所述第二传动部驱动所述第一安装架和手术器械相对于第二壳体转动,使得所述手术器械的手术端绕不动点转动。

3、可选的,所述第一壳体和所述第一支臂的第一转动轴线与所述第一壳体和所述第二壳体的第二转动轴线之间的第一连线、所述第二转动轴线与所述第二壳体和所述第一安装架的第三转动轴线之间的第二连线、所述第三转动轴线与所述手术端之间的第三连线、以及所述第一转动轴线与所述手术端之间的第四连线始终围成平行四边形。

4、可选的,所述第一传动部包括:第一支撑轴,从所述第一支臂延伸到所述第一壳体内;第一带轮,在所述第一壳体的第一端内安装在所述第一支撑轴上,所述第一带轮相对于所述第一支臂保持固定,使得所述第一壳体相对于所述第一带轮可转动;第二带轮,可转动地安装在所述第一壳体的第二端,并安装在所述第二壳体的第一端;以及第一导丝,缠绕在所述第一带轮和所述第二带轮上,使得所述第二带轮在所述第一壳体相对于所述第一带轮转动时在所述第一导丝的驱动下相对于所述第一壳体转动。

5、可选的,所述第二传动部包括:第二支撑轴,从所述第一壳体的第二端延伸到所述第二壳体内;第三带轮,在所述第二壳体的第一端内安装在上第二支撑轴上,所述第三带轮相对于所述第一壳体保持固定,使得所述第二壳体相对于所述第三带轮可转动;第四带轮,可转动地安装在所述第二壳体的第二端;以及第二导丝,缠绕在所述第三带轮和所述第四带轮上,使得所述第四带轮在所述第二壳体相对于所述第三带轮转动时在所述第二导丝的驱动下相对于所述第二壳体转动,从而通过所述第一安装架带动所述手术器械相对于所述第二壳体转动。

6、可选的,还包括:第二安装架,安装在所述基部上;以及第一电机,安装在所述基部上,并穿过所述第二安装架与所述机械臂连接,以驱动所述机械臂绕第四转动轴线转动,其中所述第四转动轴线与所述第四连线重合,使得所述手术器械随所述机械臂绕所述第四转动轴线转动时,所述手术器械的手术端绕所述不动点转动。

7、可选的,所述第一支臂还包括第三壳体,所述第一驱动部包括:第二电机,设置在所述第三壳体上;蜗杆,设置在所述第三壳体内,并穿过所述第三壳体与所述第二电机连接;以及蜗轮,设置在所述第三壳体内并与所述蜗杆啮合,并被构造成在所述第二电机的驱动下驱动所述第一壳体绕所述第一转动轴线相对于所述第一支臂转动。

8、可选的,所述第一带轮和/或所述第三带轮的内孔为矩形,所述第一支撑轴和/或所述第二支撑轴的端部分别与所述内孔的形状匹配,以使所述第一带轮相对于所述第一支臂保持固定和/或所述第三带轮相对于所述第一壳体保持固定。

9、可选的,还包括:多个张紧轮,分别设置在所述第一壳体和/或所述第二壳体内,并分别与所述第一导丝和/或所述第二导丝压力接触,所述第一导丝经由所述张紧轮缠绕在所述第一带轮和所述第二带轮上,以保持所述第一带轮相对所述第二带轮静止,所述第二导丝经由所述张紧轮缠绕在所述第三带轮和所述第四带轮上,以保持所述第三带轮相对所述第四带轮静止。

10、可选的,所述基部包括:第二驱动部;第三驱动部,设置在所述第二驱动部上;以及第四驱动部,设置在所述第三驱动部上,所述机械臂设置在所述第四驱动部上,所述第二驱动部被配置为驱动所述机械臂沿第一方向运动,所述第三驱动部被配置为驱动所述机械臂沿第二方向运动,所述第四驱动部被配置为驱动所述机械臂沿第三方向运动,所述第一方向、第二方向和第三方向相互垂直。

11、可选的,所述操作部还包括:第三电机,安装在所述第一安装架上,所述第三电机的输出端连接有丝杠,所述手术器械安装在所述丝杠上,所述第三电机被配置为驱动所述手术器械沿所述丝杠往复移动。

12、根据本公开实施例,通过设置第一驱动部,可以驱动第一壳体相对于第一支臂转动。通过设置第一传动部,可以将第一壳体相对于第一支臂的转动传递至第二壳体,以驱动第二壳体相对于第一壳体转动。通过设置第二传动部,可以将第二壳体相对于第一壳体的转动传递至第一安装架,以驱动第一安装架和手术器械相对于第二壳体转动。即通过转动传递的方式,可以实现驱动第一安装架和手术器械相对于第二壳体转动。因此,可以通过仅设置一个驱动装置,即仅设置第一驱动部,可以实现驱动多个支臂之间相互转动,从而可以减小手术机器人的体积,提高了对手术器械的控制精度,并且可以使手术器械的手术端绕不动点转动。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种手术机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手术机器人,其特征在于,所述第一壳体和所述第一支臂的第一转动轴线与所述第一壳体和所述第二壳体的第二转动轴线之间的第一连线、所述第二转动轴线与所述第二壳体和所述第一安装架的第三转动轴线之间的第二连线、所述第三转动轴线与所述手术端之间的第三连线、以及所述第一转动轴线与所述手术端之间的第四连线始终围成平行四边形。

3.根据权利要求2所述的手术机器人,其特征在于,所述第一传动部包括:第一支撑轴,从所述第一支臂延伸到所述第一壳体内;

4.根据权利要求3所述的手术机器人,其特征在于,所述第二传动部包括:

5.根据权利要求1-4中任一项所述的手术机器人,其特征在于,还包括:

6.根据权利要求1、2、3或4所述的手术机器人,其特征在于,所述第一支臂还包括第三壳体,所述第一驱动部包括:

7.根据权利要求4所述的手术机器人,其特征在于,所述第一带轮和/或所述第三带轮的内孔为矩形,所述第一支撑轴和/或所述第二支撑轴的端部分别与所述内孔的形状匹配,以使所述第一带轮相对于所述第一支臂保持固定和/或所述第三带轮相对于所述第一壳体保持固定。

8.根据权利要求4所述的手术机器人,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求1-4中任一项所述的手术机器人,其特征在于,所述基部包括:

10.根据权利要求1-4中任一项所述的手术机器人,其特征在于,所述操作部还包括:

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【技术特征摘要】

1.一种手术机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手术机器人,其特征在于,所述第一壳体和所述第一支臂的第一转动轴线与所述第一壳体和所述第二壳体的第二转动轴线之间的第一连线、所述第二转动轴线与所述第二壳体和所述第一安装架的第三转动轴线之间的第二连线、所述第三转动轴线与所述手术端之间的第三连线、以及所述第一转动轴线与所述手术端之间的第四连线始终围成平行四边形。

3.根据权利要求2所述的手术机器人,其特征在于,所述第一传动部包括:第一支撑轴,从所述第一支臂延伸到所述第一壳体内;

4.根据权利要求3所述的手术机器人,其特征在于,所述第二传动部包括:

5.根据权利要求1-4中任一项所述的手术机器人...

【专利技术属性】
技术研发人员:王树新马志康马连波李进华赵建厂
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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