CN111012399A - 无需人工对接的手术器械传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无需人工对接的手术器械传动机构，包括：依次连接的电机、第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器；其中，所述电机与第一联轴器之间设有调节件，所述调节件的内部设有通孔且呈凸台状，调节件的大径段与电机固定连接，调节件的小径段与第一联轴器在轴向上滑动连接，调节件使第一联轴器在径向上随电机转动，在轴向上相对电机移动。本发明的手术器械传动机构无需人工对准的情况下且能快速、精准的完成对接。

Description

无需人工对接的手术器械传动机构

技术领域

本发明属于手术机器人技术领域，具体涉及一种无需人工对接的手术器械传动机构。

背景技术

手术器械往往由手术器械固定装置固定在机械臂或机械臂的滑台上，一方面手术器械固定装置能够为手术器械提供操作的动力，另一方面手术器械固定装置还能控制手术器械的操作模式，可见，手术器械固定装置是一个及其复杂和关键的装置，复杂之处在于由繁多的细小零件组成；关键之处在于，零件之间的组装和配合要做到精准，否则将会对手术的操作造成不可逆的损伤。

现有技术中，电机作为动力源并通过传动机构为手术器械提供动力，而传动机构则分布于组成手术器械固定装置的各个零部件中，当各个零部件进行组装时，则需要将各个零部件中涉及传动机构的零件进行对接，而传动机构零件之间的必须要保证对接的精度。

但手术器械作为一种精密仪器，零件多且复杂，如果需要人工去对接，不仅耗时且费力，而且还容易产生误差；因此，特别需要一种能够无需人工对接，还能快速、精准的手术器械传动机构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种无需人工对接的手术器械传动机构，解决现有需要人工对接，费时费力且误差大的问题。

根据本发明提供了一种无需人工对接的手术器械传动机构，包括：依次连接的电机、第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器；其中，所述电机与第一联轴器之间设有调节件，所述调节件的内部设有通孔且呈凸台状，调节件的大径段与电机固定连接，调节件的小径段与第一联轴器在轴向上滑动连接，调节件使第一联轴器在径向上随电机转动，在轴向上相对电机移动。

在一个实施例中，调节件的小径段上设有两个对称的滑孔，滑孔贯穿小径段的外壁且滑孔的长度沿轴向延伸。

在一个实施例中，调节件上还设有销钉柱和弹簧，销钉柱由两个滑孔贯穿调节件的小径段，弹簧套设在小径段上，弹簧的一端抵接在大径段的端面上，另一端抵接在销钉柱上。

在一个实施例中，销钉柱的长度大于小径段的直径，销钉柱的两端固定在第一联轴器的两侧壁上，第一联轴器压缩弹簧并通过销钉柱沿滑孔轴向移动。

在一个实施例中，第一联轴器的另一端设有第一凹槽，第一凹槽为长度沿第一联轴器的径向延伸的长方槽状。

在一个实施例中，第二联轴器的一端设有第一卡条，第二联轴器通过第一卡条插入第一联轴器的第一凹槽内与第一联轴器对接。

在一个实施例中，第二联轴器的另一端设有第二凹槽，第二凹槽为长度沿第二联轴器的径向延伸的长方槽状。

在一个实施例中，第三联轴器的一端设有第二卡条，第三联轴器通过第二卡条插入第二联轴器的第二凹槽内与第二联轴器对接。

在一个实施例中，电机的转子插入调节件的大径段的通孔内，螺栓由大径段一侧的外壁插入通孔内，贯穿转子并插入大径段的另一侧，使调节件能够随电机转子转动。

在一个实施例中，电机固定在驱动座的固定座上，第二联轴器固定在隔离座的中间板上，第三联轴器固定在传动座的支撑板上，其中，第三联轴器与支撑板之间设有滚动轴承。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在电机与第一联轴器之间设置调节件，第一联轴器通过调节件的销钉柱在滑孔内的运动从而相对电机轴向运动，此外，在小径段上还设有弹簧能够使第一联轴器复位。因此，在隔离座安装在驱动座，第二联轴器与第一联轴器进行对接时，第一卡条可与第一联轴器端面的任意位置接触，若第一卡条初始状态下为卡入第一凹槽内，则第二联轴器推挤第一联轴器使第一联轴器向电机方向压缩弹簧，而后只需转动电机带动第一联轴器转动，便可自动使第一卡条与第一凹槽对准对接，弹簧复位，无需人工将第二联轴器的第一卡条插入第一联轴器的第一凹槽内。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明的实施例中腹腔镜手术机器人的器械固定装置的立体结构示意图；

图2为本发明的实施例中腹腔镜手术机器人的器械固定装置的爆炸图(图中未示出器械连接机构)。

图3为本发明动力源、第一联轴器和第二联轴器的爆炸图；

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：1-驱动座；11-固定板；2-隔离座；21-中间板；3-传动座；31-支撑板；4-器械；5-电机；6-第一联轴器；61-第一凹槽；7-第二联轴器；71-第一卡条；72-第二凹槽；8-第三联轴器；81-第二卡条；9-调节件；91-大径段；92-小径段；93-滑孔；94-销钉柱；95-弹簧；96-螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。借此对本发明如何应用技术手段解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不存在冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

如图1所示，为器械4固定装置的整体立体结构图，其中，器械4固定装置中包括驱动座1，隔离座2、传动座3和器械4，本发明提供一种无需人工对接的手术器械传动机构，包括动力源和多个联轴器，动力源通过多个联轴器，将动力传递给器械4，并控制器械4的操作。

联轴器的数量可根据实际需求设计为两个或三个以上；在本实施例中，如图2所示，联轴器具有三个联轴器，分别为第一联轴器6，第二联轴器7和第三联轴器8，动力源、第一联轴器6、第二联轴器7和第三联轴器8依次连接；且第一联轴器6、第二联轴器7与以及第三联轴器8在轴向方向上则通过传动座3、隔离座2以及驱动座1之间的固定连接从而进行定位。

优选地，动力源为电机5，其中，为了提高第一联轴器6、第二联轴器7与以及第三联轴器8之间装配的便捷性，在电机5与第一联轴器6之间设有调节件9，调节件9的内部设有通孔且呈凸台状，调节件9的大径段91与电机5固定连接，调节件9的小径段92与第一联轴器6在轴向上滑动连接，调节件9的大径段91和部分小径段92上设有调节缝隙，调节件9使第一联轴器6在径向上随电机5转动，在轴向上相对电机5移动。

具体地，调节件9的小径段92上设有两个对称的滑孔93，滑孔93贯穿小径段92的外壁且滑孔93的长度沿轴向延伸。调节件9上还设有销钉柱94和弹簧95，销钉柱94由两个滑孔93而贯穿调节件9的小径段92，弹簧95套设在小径段92上，且弹簧95的一端抵接在大径段91的端面上，另一端抵接在销钉柱94上。销钉柱94的长度大于小径段92的直径，因此，销钉柱94的两端伸出小径段92并固定在第一联轴器6的两侧壁上，销钉柱94的长度小于或等于第一联轴器6的最大径向尺寸，如此，通过销钉柱94对第一联轴器6与调节件9的小径段92进行了周向限位。而滑孔93则可以使第一联轴器6与销钉柱94一起压缩弹簧95，并使第一联轴器6随销钉柱94沿滑孔93轴向移动而移动，滑孔93的长度范围限制了第一联轴器6的轴向运动范围。

进一步地，如图3所示，第一联轴器6呈圆柱状结构，第一联轴器6的一端与调节件9连接，另一端的端面则设有第一凹槽61，第一凹槽61为长度沿第一联轴器6的径向延伸的长方槽状。如图2所示，第二联轴器7的一端设有第一卡条71，第二联轴器7通过第一卡条71插入第一联轴器6的第一凹槽61内实现与第一联轴器6的对接，当第一卡条71卡入第一卡槽后，第二联轴器7的端面与第一联轴器6的端面相贴合接触。第二联轴器7的另一端设有第二凹槽72，第二凹槽72为长度沿第二联轴器7的径向延伸的长方槽状。

再如图2所示，第三联轴器8的一端设有第二卡条81，第三联轴器8通过第二卡条81插入第二联轴器7的第二凹槽72内实现与第二联轴器7的对接。当第二卡条81卡入第二卡槽后，第三联轴器8的端面与第二联轴器7的端面也能相贴合接触。

电机5的转子插入调节件9的大径段91的通孔内，螺栓96由大径段91一侧的外壁插入通孔内，贯穿转子并插入大径段91的另一侧，从而对转子和调节件9进行轴向和周向的限位，使调节件9能够随电机5转子的转动而一起转动。

进一步地，在本实施例中，如图2所示，电机5固定在驱动座1的固定板11上，第二联轴器7固定在隔离座2的中间板21上，第三联轴器8固定在传动座3的支撑板31上，其中，第三联轴器8与支撑板31之间设有滚动轴承(图中未示出)。

下面将具体而详细的描述本发明中无需人工对接的具体过程。

在第一联轴器6与第一电机5之间设置有调节件9，因此将第一联轴器6与第二联轴器7进行连接时，第一卡条71和第一凹槽61的对准将不再是必要的操作，换言之，第二联轴器7端面上的第一卡条71可以与第一联轴器6的端面的任意位置进行接触，当第一卡条71并未插入到第一凹槽61中时，在这种情况下，第一联轴器6受到第二联轴器7的推力，从而使第一弹簧95在调节件9的小径段92上被压缩。那么当第一电机5旋转并带动第一联轴器6旋转时，由于第一联轴器6并未与第二联轴器7在径向上定位，因此二者之间会产生相对运动，从而使第一联轴器6的第一凹槽61会转动到与第二联轴器7的第一卡条71相配和的位置，并在弹簧95的推动下，与第一卡条71相卡合，从而实现第一联轴器6与第二联轴器7之间的径向定位。

同样地，在将第三联轴器8与第二联轴器7进行连接使，第二卡条81与第二凹槽72的对准将不再是必要的操作，换言之，第三联轴器8端面上的第二卡条81可以与第二联轴器7的端面的任意位置进行接触，当第二联轴器7旋转时，第二联轴器7的第二凹槽72会转动到与第三联轴器8的第二卡条81相配和的位置，并在弹簧95的推动下，与第二卡条81相卡合，从而实现第二联轴器7与第三联轴器8之间的径向定位。

综上所述，与现有技术相比，本发明的优点在于：在电机5与第一联轴器6之间设置调节件9，第一联轴器6通过调节件9的销钉柱94在滑孔93内的运动从而相对电机5轴向运动，此外，在小径段92上还设有弹簧95能够使第一联轴器6复位。因此，在隔离座2安装在驱动座1，第二联轴器7与第一联轴器6进行对接时，第一卡条71可与第一联轴器6端面的任意位置接触，若第一卡条71初始状态下为卡入第一凹槽61内，则第二联轴器7推挤第一联轴器6使第一联轴器6向电机5方向压缩弹簧95，而后只需转动电机5带动第一联轴器6转动，便可自动使第一卡条71与第一凹槽61对准对接，弹簧95复位，无需人工将第二联轴器7的第一卡条71插入第一联轴器6的第一凹槽61内。

虽然已经参考如上优选实施例对本发明进行了描述，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，包括：依次连接的电机、第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器；其中，所述电机与第一联轴器之间设有调节件，所述调节件的内部设有通孔且呈凸台状，调节件的大径段与电机固定连接，调节件的小径段与第一联轴器在轴向上滑动连接，调节件使第一联轴器在径向上随电机转动，在轴向上相对电机移动。

2.根据权利要求1所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，调节件的小径段上设有两个对称的滑孔，滑孔贯穿小径段的外壁且滑孔的长度沿轴向延伸。

3.根据权利要求2所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，调节件上还设有销钉柱和弹簧，销钉柱由两个滑孔贯穿调节件的小径段，弹簧套设在小径段上，弹簧的一端抵接在大径段的端面上，另一端抵接在销钉柱上。

4.根据权利要求3所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，销钉柱的长度大于小径段的直径，销钉柱的两端固定在第一联轴器的两侧壁上，第一联轴器压缩弹簧并通过销钉柱沿滑孔轴向移动。

5.根据权利要求1所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，第一联轴器的另一端设有第一凹槽，第一凹槽为长度沿第一联轴器的径向延伸的长方槽状。

6.根据权利要求5所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，第二联轴器的一端设有第一卡条，第二联轴器通过第一卡条插入第一联轴器的第一凹槽内与第一联轴器对接。

7.根据权利要求6所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，第二联轴器的另一端设有第二凹槽，第二凹槽为长度沿第二联轴器的径向延伸的长方槽状。

8.根据权利要求7所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，第三联轴器的一端设有第二卡条，第三联轴器通过第二卡条插入第二联轴器的第二凹槽内与第二联轴器对接。

9.根据权利要求8所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，其特征在于，电机的转子插入调节件的大径段的通孔内，螺栓由大径段一侧的外壁插入通孔内，贯穿转子并插入大径段的另一侧，使调节件能够随电机转子转动。

10.根据权利要求1-9任一项所述的无需人工对接的手术器械传动机构，其特征在于，电机固定在驱动座的固定座上，第二联轴器固定在隔离座的中间板上，第三联轴器固定在传动座的支撑板上，其中，第三联轴器与支撑板之间设有滚动轴承。

Images