CN111166483A - 手术机器人手术器械快换机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种手术机器人手术器械快换机构，包括可与器械固定的连接座和可与机器人本体固定的传动头；所述连接座上设置有中空筒状的传动头连接部，所述传动头连接部内设置有定位台阶；所述传动头连接部周向上设置有轴向进给机构；所述定位台阶上设置有至少一个销孔；所述传动头设置有与所述传动头连接部配合的定位凸台，所述定位凸台外周上设置有与所述轴向进给机构配合对应的容纳槽；所述传动头的顶部设置有可与所述销孔配合的传动销。本发明应用于连接手术机器人本体与手术器械，连接稳定、操作方便快捷、精准定位，能保证所有连接部件的完整性，不掉落，持久耐用，不易损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种联结结构，特别是涉及一种用于手术机器人与器械的联结结构。
背景技术
随着医疗技术的不断提升，手术机器人已实际应用于临床医疗。不同于传统的手术，应用手术机器人，外科医生可以远离手术台，操纵机器人进行手术，给医生和病人都带来了莫大好处。CN101106952A公开了一种机器人手术系统。在实际使用手术机器人的过程中，根据临床需求的不同，手术机器人需要更换不同种类的手术器械，这就需要在手术器械与手术机器人手臂末端法兰之间使用一个便于安装和拆卸的连接结构。现有技术中，大多采用螺钉进行固定，如法兰面螺钉连接或圆柱面螺钉紧定的方式连接，但螺钉固定在安装和拆卸操作上均不方便，不仅动作非常繁琐，费时长，而且不易控制拧紧扭矩，不能达到最佳效果。同时螺钉或垫圈也非常容易掉落，造成非常大的麻烦，如遇紧急情况，对病人的身体健康存在非常大的隐患。
因此本领域技术人员致力于开发一种操作简单、安装拆卸快速的手术机器人手术器械快换机构。
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操作简单、安装拆卸快速的手术机器人手术器械快换机构。
为实现上述目的，本发明提供了一种手术机器人手术器械快换机构，包括可与器械固定的连接座和可与机器人本体固定的传动头；
所述连接座上设置有中空筒状的传动头连接部，所述传动头连接部内设置有定位台阶；所述传动头连接部周向上设置有轴向进给机构；所述定位台阶上设置有至少一个销孔；
所述传动头设置有与所述传动头连接部配合的定位凸台，所述定位凸台外周上设置有与所述轴向进给机构配合对应的容纳槽；所述传动头的顶部设置有可与所述销孔配合的传动销。
较佳的，所述轴向进给机构包括至少一个设置于所述传动头连接部上的槽孔，所述槽孔包括上方的置放部与下方的滑槽部，所述置放部内放置有定位球；
所述轴向进给机构还包括所述传动头连接部外周旋上的螺帽；所述螺帽内壁沉孔上设置有至少一个压环主体，所述压环主体上设置有伸入所述滑槽部的导向定位部。
较佳的，所述导向定位部包括伸入所述滑槽部的导向部和与之垂直从所述压环主体向上延伸的定位部。
较佳的，所述定位部向所述螺帽圆心的一面为斜面，所述斜面由下向上往所述螺帽方向倾斜。
较佳的，所述置放部为台阶槽孔，所述置放部最内侧孔径小于外侧孔径，且所述置放部最内侧孔径小于所述定位球直径。
较佳的，所述容纳槽为设置于所述定位凸台周向上的条形槽，所述容纳槽包括依次连接的第一斜面、第二竖直面和第三斜面，所述第一斜面由上往下向内倾斜，所述第三斜面由上往下向外倾斜。
较佳的，所述传动头连接部周向均布设置有6个槽孔；所述螺帽内壁沉孔上设置有两个压环主体，所述压环主体呈半圆环形，每个所述压环主体上设置有3个伸入所述槽孔的导向定位部。
较佳的，所述销孔内设置有与所述传动销配合的钢套。
较佳的，所述定位凸台顶部设置有2个传动销。
较佳的，所述压环主体和导向定位部为弹簧钢材质；所述机器人本体与所述传动头通过机器人手臂末端法兰固定。
本发明的有益效果是：本发明应用于连接手术机器人本体与手术器械，连接稳定、操作方便快捷、精准定位，能保证所有连接部件的完整性，不掉落，持久耐用，不易损坏。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。
图2是图1中A-A向的剖视结构示意图。
图3是图2中C处的放大结构示意图。
图4是本发明一具体实施方式连接座的结构示意图。
图5是本发明一具体实施方式传动头的结构示意图。
图6是本发明一具体实施方式传动头连接部的结构示意图。
图7是图6中D处的放大结构示意图。
图8是图2中B-B向的剖视结构示意图。
图9是本发明一具体实施方式压环主体的结构示意图。
图10是本发明一具体实施方式导向定位部的结构示意图。
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。
如图1所示，一种手术机器人手术器械快换机构，包括可与器械固定的连接座1和可与机器人本体固定的传动头2。本实施例中，机器人本体与传动头2通过机器人手臂末端法兰固定。如图2至图5所示，连接座1上设置有中空筒状的传动头连接部11，传动头连接部11内设置有定位台阶17。传动头连接部11周向上设置有轴向进给机构16。定位台阶17上设置有至少一个销孔（未图示）。 本实施例中，定位台阶17上设置有2个销孔。销孔内设置有与传动销212配合的钢套18。
传动头2设置有与传动头连接部11配合的定位凸台21，定位凸台21外周上设置有与轴向进给机构16配合对应的容纳槽211。传动头的顶部设置有可与销孔配合的传动销212。
如图6至图8所示，轴向进给机构16包括至少一个设置于传动头连接部11上的槽孔13，本实施例中，传动头连接部11周向均布设置有6个槽孔13，槽孔13包括上方的置放部131与下方的滑槽部132，置放部131内放置有定位球12。
如图9至图10所示，轴向进给机构16还包括传动头连接部11外周旋上的螺帽14。螺帽14内壁沉孔上设置有至少一个压环主体15，压环主体15上设置有伸入滑槽部132的导向定位部151。本实施例中，螺帽14内壁沉孔上设置有两个压环主体15，压环主体15呈半圆环形，每个压环主体15上设置有3个伸入槽孔13的导向定位部151。压环主体15和导向定位部151为弹簧钢材质。
导向定位部151包括伸入滑槽部132的导向部152和与之垂直从压环主体15向上延伸的定位部153。定位部153向螺帽14圆心的一面为斜面154，斜面154由下向上往螺帽14方向倾斜。
置放部131为台阶槽孔，置放部131最内侧孔径小于外侧孔径，且置放部131最内侧孔径小于定位球12直径。如此可保证定位球12能够放入置放部131内，也能保证定位球12能向内侧伸出一部分但不向内侧掉出。
本实施例中，容纳槽211为设置于定位凸台21周向上的条形槽，容纳槽211包括依次连接的第一斜面213、第二竖直面214和第三斜面215，第一斜面213由上往下向内倾斜，第三斜面215由上往下向外倾斜。
除检修和使用时外，传动头2下部应一直与手术机器人本体紧固联接，连接座1应与手术器械紧固联接，此时，定位球12处于置放部131，不会干涉传动头2的进入。当需要将手术机器人与手术器械连接时，如图1至图3所示，先将传动头上的传动销插212入连接座的钢套18内，然后稍带一点旋转，将传动头2的定位凸台21插入连接座1的传动头连接部11，直至顶紧到位。顺时针旋紧螺帽14（旋转方向可根据需要设置），其推动压环主体15向上移动。首先是斜面154与定位球12接触，将定位球12挤出置放部131一部分，与传动头2的容纳槽211接触并被卡住。随后，压环主体15继续上升并轴向推压定位球12，从而将传动头2轴向压紧在连接座上1，并消除了两者的轴向间隙。由于压环主体15和导向定位部151由弹簧钢制，弹力好，施压时可使各定位球12（可选用钢球）的压紧力能够克服传动头2的容纳槽211的加工误差因素，从而达到最佳压紧状态。并且，弹力还可以防止螺帽14的螺纹松动。完成连接。
压环主体15为半圆形，有侧滑面和导向部152。其外圆柱面被旋压螺帽14的沉孔限位，侧滑面卡在连接座1的滑槽内，所以压环主体15在旋压螺帽14推动时不会旋转。
需要拆卸时，采用与上述的连接过程正好相反的步骤即可。当拆卸完成后，定位球12一直处于置放部131，预备下一次连接组装。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 (10)
1.一种手术机器人手术器械快换机构，包括可与器械固定的连接座（1）和可与机器人本体固定的传动头（2）；
其特征是：所述连接座（1）上设置有中空筒状的传动头连接部（11），所述传动头连接部（11）内设置有定位台阶（17）；所述传动头连接部（11）周向上设置有轴向进给机构（16）；所述定位台阶（17）上设置有至少一个销孔；
所述传动头（2）设置有与所述传动头连接部（11）配合的定位凸台（21），所述定位凸台（21）外周上设置有与所述轴向进给机构（16）配合对应的容纳槽（211）；所述传动头的顶部设置有可与所述销孔配合的传动销（212）。
2.如权利要求1所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述轴向进给机构（16）包括至少一个设置于所述传动头连接部（11）上的槽孔（13），所述槽孔（13）包括上方的置放部（131）与下方的滑槽部（132），所述置放部（131）内放置有定位球（12）；
所述轴向进给机构（16）还包括所述传动头连接部（11）外周旋上的螺帽（14）；所述螺帽（14）内壁沉孔上设置有至少一个压环主体（15），所述压环主体（15）上设置有伸入所述滑槽部（132）的导向定位部（151）。
3.如权利要求2所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述导向定位部（151）包括伸入所述滑槽部（132）的导向部（152）和与之垂直从所述压环主体（15）向上延伸的定位部（153）。
4.如权利要求3所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述定位部（153）向所述螺帽（14）圆心的一面为斜面（154），所述斜面（154）由下向上往所述螺帽（14）方向倾斜。
5.如权利要求2所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述置放部（131）为台阶槽孔，所述置放部（131）最内侧孔径小于外侧孔径，且所述置放部（131）最内侧孔径小于所述定位球（12）直径。
6.如权利要求1所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述容纳槽（211）为设置于所述定位凸台（21）周向上的条形槽，所述容纳槽（211）包括依次连接的第一斜面（213）、第二竖直面（214）和第三斜面（215），所述第一斜面（213）由上往下向内倾斜，所述第三斜面（215）由上往下向外倾斜。
7.如权利要求2所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述传动头连接部（11）周向均布设置有6个槽孔（13）；所述螺帽（14）内壁沉孔上设置有两个压环主体（15），所述压环主体（15）呈半圆环形，每个所述压环主体（15）上设置有3个伸入所述槽孔（13）的导向定位部（151）。
8.如权利要求1所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述销孔内设置有与所述传动销（212）配合的钢套（18）。
9.如权利要求1所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述定位凸台（21）顶部设置有2个传动销（212）。
10.如权利要求1至9任一所述的手术机器人手术器械快换机构，其特征是：所述压环主体（15）和导向定位部（151）为弹簧钢材质；所述机器人本体与所述传动头（2）通过机器人手臂末端法兰固定。
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