CN109773768A - 一种稳定支撑机械手终端的传动结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种稳定支撑机械手终端的传动结构，包括过线轴（5），过线轴（5）同心套设有交叉滚子轴承（6）。本发明所涉的稳定支撑机械手终端的传动结构，通过采用包括过线轴（5），过线轴（5）同心套设有交叉滚子轴承（6）的设计，可以使传动机构能够负载更大的径向力矩，使机械手终端的体积、重量较小，显著减轻机械手终端的负担，增加手术机器人的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种传动结构，特别是涉及一种稳定支撑机械手终端的传动结构，属于医疗器械领域。
背景技术
微创手术机器人可以减少医生在手术过程中的体力劳动，同时达到精准手术的目的。一般情况下，微创手术机器人要达到上述目的，需要一根横梁同时支撑多个（3～4个）机械手或者多个立柱支撑各自独立的支撑机械手。在采用一根横梁同时支撑多个机械手时，需要横梁具有足够的强度、刚度以及运动精度，才能确保多个机械手在手术过程中运行时，基座能够提供足够的刚度，才能保证器械末端的稳定性，以及使控制器能够实现器械末端动作的精确控制。但是由于手术机器人的负载对于减速器径向力矩较大，一般情况下需要选择较大规格的减速器才能满足技术要求，从而导致机械手终端体积、重量较大，显著增加了机械手的负担。
另外一种情况是，对于多个机械手需要同时负载时，这要求机械手终端的连接结构具有更大的径向抗弯矩能力。若要选择径向抗弯参数满足要求的减速器，减速器的规格和体积就会非常庞大，显著增加了上一级机械臂的负担，同时，外观看起来也比较臃肿。
因此本领域技术人员致力于开发一种稳定支撑机械手终端的传动结构，以解决现有技术中的传动结构负载径向力矩较小的技术问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定支撑机械手终端的传动结构。
为实现上述目的，本发明提供了一种稳定支撑机械手终端的传动结构，包括过线轴，过线轴同心套设有交叉滚子轴承。
为了使传动机构能够负载更大的径向力矩，包括过线轴，过线轴同心套设有交叉滚子轴承。
为了使机械手终端的体积、重量较小，过线轴内设于减速器支架。
为了使机械手终端的体积、重量进一步减小，过线轴与减速器支架联合形成容纳腔，交叉滚子轴承安装在容纳腔内，且与横梁螺栓连接。
为了使机械手终端体积更小，过线轴内设有过线孔，过线轴上开设有过线口。
为了使手术机器人的性能更佳，在过线轴上开设有键槽；过线轴外同心套设有钢套；过线轴与钢套键连接；钢套与旋转平台螺栓连接。
为了使手术机器人的性能更佳，与过线轴同心设置有轴肩挡圈，轴肩挡圈与卡圈同心设置。
为了显著减轻机械手终端的负担，增加手术机器人的稳定性，过线轴与谐波减速器相连；谐波减速器与同步带轮相连设置。
本发明的有益效果是：
1）本发明所涉的稳定支撑机械手终端的传动结构，通过采用包括过线轴，过线轴同心套设有交叉滚子轴承的设计，可以使传动机构能够负载更大的径向力矩，使机械手终端的体积、重量较小，显著减轻机械手终端的负担，增加手术机器人的稳定性。
2）本发明所涉的稳定支撑机械手终端的传动结构，通过采用在过线轴上开设有键槽；过线轴外同心套设有钢套；过线轴与钢套键连接；钢套与旋转平台螺栓连接的设计，可以使机械手终端各部件之间的连接更加紧密、可靠，进而使手术机器人的性能更佳。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式所涉的稳定支撑机械手终端的传动结构的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是图1中B处的局部放大图。
其中，1为同步带轮；2为谐波减速器；3为横梁；4为减速器支架；5为过线轴；6为交叉滚子轴承；7为钢套；8为键；9为轴间挡圈；10为卡圈；11为旋转平台；12为过线孔；13为过线口；14为容纳腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2所示，为解决上述技术问题，本发明提供了一种稳定支撑机械手终端的传动结构，包括过线轴5，过线轴5同心套设有交叉滚子轴承6。本发明所涉的交叉滚子轴承6承担径向力矩和负载重量，谐波减速器只承担轴向负载的启动、制动和安全力矩，同时，交叉滚子轴承6设置在靠近负载端，减轻了径向负载的力矩，从而降低了径向力矩。
进一步的，过线轴5内设于减速器支架4。
进一步的，过线轴5与减速器支架4联合形成容纳腔14，交叉滚子轴承6安装在容纳腔14内，且与减速器支架4螺栓连接；过线轴5内设有过线孔12，过线孔12上开设有过线口13；在过线轴5上开设有键槽；过线轴5外同心套设有钢套7；过线轴5与钢套7键连接；钢套7与旋转平台11螺栓连接，可以使机械手终端各部件之间的连接更加紧密、可靠，进而使手术机器人的性能更佳。
需要说明的是，交叉滚子轴承是一种内圈分割、外圈旋转的特殊型号轴承。因被分割的内环或外环，在装入滚柱和间隔保持器后，与交叉滚柱轴环固定在一起，以防止互相分离，故安装交叉滚柱轴环时操作简单。由于滚柱为交叉排列，因此只用1套交叉滚柱轴环就可承受各个方向的负荷，与传统型号相比，刚性提高3-4倍。同时，因交叉滚子轴承内圈或外圈是两分割的构造，轴承间隙可调整，即使被施加预载，也能获得高精度地旋转运动。而且，由于其特殊的结构，在工业机器人中通常用作关节轴承。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：包括过线轴（5），所述过线轴（5）同心套设有交叉滚子轴承（6）。
2.如权利要求1所述稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：所述过线轴（5）内设于减速器支架（4）。
3.如权利要求2所述稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：所述过线轴（5）与所述减速器支架（4）联合形成容纳腔（14），所述交叉滚子轴承（6）安装在所述容纳腔（14）内，且与所述横梁（3）螺栓连接。
4.如权利要求1所述稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：所述过线轴（5）内设有过线孔（12），所述过线轴（5）上开设有过线口（13）。
5.如权利要求1所述稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：在所述过线轴（5）上开设有键槽；所述过线轴（5）外同心套设有钢套（7）；所述过线轴（5）与所述钢套（7）键连接；所述钢套（7）与旋转平台（11）螺栓连接。
6.如权利要求1所述稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：与所述过线轴（5）同心设置有轴肩挡圈（9），所述轴肩挡圈（9）与卡圈（10）同心设置。
7.如权利要求1所述稳定支撑机械手终端的传动结构，其特征是：所述过线轴（5）与谐波减速器（2）相连；所述谐波减速器（2）与同步带轮（1）相连设置。
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