CN111772800A - 一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，安装底板上设有旋转轴承组件，旋转壳体上设有转轴且通过转轴可转动安装在旋转轴承组件上，旋转壳体上设有内窥镜安装位；驱动机构安装在安装底板上，驱动机构的输出轴通过联轴器与旋转壳体的转轴连接用于驱动旋转壳体转动，驱动机构的输出轴上设有扭矩传感器和原位传感器。通过上述优化设计的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，通过操控驱动电机带动旋转壳体旋转，在电机旋转轴处安装扭矩传感器，实时监控运动力和角度的变化，提高运动过程的精度，并且为手术提供安全方面的保证。

Description

一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构
技术领域
本发明涉及内窥镜手术领域，尤其涉及一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构。
背景技术
输尿管肾盂内窥镜在手术过程中，根据病因的具体位置的情况，会调整输尿管肾盂内窥镜的位置状态，其中就有整体绕Y轴旋转。以往手术都是医生亲自操刀，通过成像系统以及手感来做手术，每次内窥镜手柄控制插入管头端旋转角度通过眼睛判断，手动操作，存在一定的风险。随着手术的时间推移，医生出现逐渐的体力下降，手掌握着内窥镜会感觉越来越重，使得手术时间延长，同时也延长了患者术后康复过程。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构。
本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，包括：安装底板、驱动机构、旋转壳体；
安装底板上设有旋转轴承组件，旋转壳体上设有转轴且通过转轴可转动安装在旋转轴承组件上，旋转壳体上设有内窥镜安装位；
驱动机构安装在安装底板上，驱动机构的输出轴通过联轴器与旋转壳体的转轴连接用于驱动旋转壳体转动，驱动机构的输出轴上设有扭矩传感器和原位传感器。
优选地，驱动机构包括伺服电机和行星减速机。
优选地，旋转轴承组件包括旋转轴固定套、角接触球轴承和两个挡圈，角接触球轴承和两个挡圈旋转轴固定套内，两个挡圈分别位于角接触球轴承两侧且与旋转轴固定套过盈配合。
优选地，还包括光纤移动组件，光纤移动组件安装在旋转壳体上且位于内窥镜安装位一侧。
优选地，光纤移动组件包括固定板、安装块、滑座、夹紧块、驱动电机；
固定板上设有水平延伸的滑轨，安装块安装在固定板上且位于滑轨一端，滑座通过滑轨可滑动安装在固定板上，夹紧块安装在滑座上，夹紧块上设有激光光纤夹持位；
驱动电机安装在安装块上，驱动电机的输出轴平行于滑轨延伸且与夹紧块连接。
优选地，夹紧块上设有向上伸出的第一夹臂和第二夹臂，所述激光光纤夹持位位于第一夹臂和第二夹臂之间且平行于滑轨延伸。
优选地，夹紧块上还设有锁紧螺钉，第一夹臂上设有安装通孔且第二夹臂上设有安装螺孔，锁紧螺钉一端穿过所述安装通孔与所述安装螺孔螺纹配合。
优选地，还包括安装座，所述内窥镜安装位位于安装座上，旋转壳体上设有快换接插件，安装座通过快换接插件安装在旋转壳体上。
本发明中，所提出的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，安装底板上设有旋转轴承组件，旋转壳体上设有转轴且通过转轴可转动安装在旋转轴承组件上，旋转壳体上设有内窥镜安装位；驱动机构安装在安装底板上，驱动机构的输出轴通过联轴器与旋转壳体的转轴连接用于驱动旋转壳体转动，驱动机构的输出轴上设有扭矩传感器和原位传感器。通过上述优化设计的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，通过操控驱动电机带动旋转壳体旋转，在电机旋转轴处安装扭矩传感器，实时监控运动力和角度的变化，提高运动过程的精度，并且为手术提供安全方面的保证。
附图说明
图1为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的一个结构示意图。
图2为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的另一结构示意图。
图3为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的快换接插件截面结构示意图。
图4为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的快换接插件立体结构示意图。
图5为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的光纤移动组件的结构示意图。
图6为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的旋转轴承组件结构示意图。
具体实施方式
如图1至6所示，图1为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的结构示意图，图2为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的另一结构示意图，图3为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的快换接插件截面结构示意图，图4为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的快换接插件立体结构示意图，图5为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的光纤移动组件的结构示意图，图6为本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的旋转轴承组件结构示意图。
参照图1和2，本发明提出的一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，包括：安装底板12、驱动机构、旋转壳体7；
安装底板12上设有旋转轴承组件6，旋转壳体7上设有转轴且通过转轴可转动安装在旋转轴承组件6上，旋转壳体7上设有内窥镜安装位；
驱动机构安装在安装底板12上，驱动机构的输出轴通过联轴器与旋转壳体7的转轴连接用于驱动旋转壳体7转动，驱动机构的输出轴上设有扭矩传感器4和原位传感器11。
在驱动机构的具体设计方式中，驱动机构包括伺服电机1和行星减速机2。
参照图6，在旋转轴承组件的具体设计方式中，旋转轴承组件6包括旋转轴固定套62、角接触球轴承64和两个挡圈63，角接触球轴承64和两个挡圈63旋转轴固定套62内，两个挡圈63分别位于角接触球轴承64两侧且与旋转轴固定套62过盈配合。
如图3和4所示，为了便于更换，还包括安装座10，所述内窥镜安装位位于安装座10上，旋转壳体7上设有快换接插件8，安装座10通过快换接插件8安装在旋转壳体7上。
本实施例的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构的具体工作过程中，电机带动旋转主轴，中间加扭矩传感器实时监控旋转扭矩，并根据伺服电机及内部旋转编码器采集旋转角度，连接到旋转壳体和快速接插件到内窥镜手柄旋转机构，最终对其旋转扭矩及其角度等参数实时监控及设定保护值。
在本实施例中，所提出的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，安装底板上设有旋转轴承组件，旋转壳体上设有转轴且通过转轴可转动安装在旋转轴承组件上，旋转壳体上设有内窥镜安装位；驱动机构安装在安装底板上，驱动机构的输出轴通过联轴器与旋转壳体的转轴连接用于驱动旋转壳体转动，驱动机构的输出轴上设有扭矩传感器和原位传感器。通过上述优化设计的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，通过操控驱动电机带动旋转壳体旋转，在电机旋转轴处安装扭矩传感器，实时监控运动力和角度的变化，提高运动过程的精度，并且为手术提供安全方面的保证。
参照图5，在其他具体实施方式中，光纤移动装置，包括：固定板21、安装块26、滑座22、夹紧块23、驱动电机27；
固定板21上设有水平延伸的滑轨，安装块26安装在固定板21上且位于滑轨一端，滑座22通过滑轨可滑动安装在固定板21上，夹紧块23安装在滑座22上，夹紧块23上设有激光光纤夹持位；
驱动电机27安装在安装块26上，驱动电机27的输出轴平行于滑轨延伸且与夹紧块23连接。
工作时，手术时激光光纤在内窥镜插入管内找到合适的位置时，通过夹紧块夹紧激光光纤28，使得激光光纤平行于滑轨方向延伸，由驱动电机带动装夹好的激光光纤做前进后退，使得光纤到达指定位置，开始激光碎石。
夹紧块23上设有向上伸出的第一夹臂和第二夹臂，所述激光光纤夹持位位于第一夹臂和第二夹臂之间且平行于滑轨延伸，安装时激光光纤夹持在第一夹臂和第二夹臂之间。
在进一步具体实施方式中，夹紧块23上还设有锁紧螺钉24，第一夹臂上设有安装通孔且第二夹臂上设有安装螺孔，锁紧螺钉24一端穿过所述安装通孔与所述安装螺孔螺纹配合，通过上紧锁紧螺钉，使得第一夹臂和第二夹臂将二者之间的激光光纤夹紧，提高移动可靠性。
在驱动电机的具体设计方式中，驱动电机27采用直线伺服电机，直线伺服电机上设有编码器；编码器能够实时反馈并监控移动数据，通过程序控制调整光纤到达指定位置，从而适应于手术机器人精确控制的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，包括：安装底板(12)、驱动机构、旋转壳体(7)；
安装底板(12)上设有旋转轴承组件(6)，旋转壳体(7)上设有转轴且通过转轴可转动安装在旋转轴承组件(6)上，旋转壳体(7)上设有内窥镜安装位；
驱动机构安装在安装底板(12)上，驱动机构的输出轴通过联轴器与旋转壳体(7)的转轴连接用于驱动旋转壳体(7)转动，驱动机构的输出轴上设有扭矩传感器(4)和原位传感器(11)。
2.根据权利要求1所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，驱动机构包括伺服电机(1)和行星减速机(2)。
3.根据权利要求1所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，旋转轴承组件(6)包括旋转轴固定套(62)、角接触球轴承(64)和两个挡圈(63)，角接触球轴承(64)和两个挡圈(63)旋转轴固定套(62)内，两个挡圈(63)分别位于角接触球轴承(64)两侧且与旋转轴固定套(62)过盈配合。
4.根据权利要求1所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，还包括光纤移动组件(20)，光纤移动组件(20)安装在旋转壳体(7)上且位于内窥镜安装位一侧。
5.根据权利要求1所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，光纤移动组件(20)固定板(21)、安装块(26)、滑座(22)、夹紧块(23)、驱动电机(27)；
固定板(21)上设有水平延伸的滑轨，安装块(26)安装在固定板(21)上且位于滑轨一端，滑座(22)通过滑轨可滑动安装在固定板(21)上，夹紧块(23)安装在滑座(22)上，夹紧块(23)上设有激光光纤夹持位；
驱动电机(27)安装在安装块(26)上，驱动电机(27)的输出轴平行于滑轨延伸且与夹紧块(23)连接。
6.根据权利要求5所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，夹紧块(23)上设有向上伸出的第一夹臂和第二夹臂，所述激光光纤夹持位位于第一夹臂和第二夹臂之间且平行于滑轨延伸。
7.根据权利要求6所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，夹紧块(23)上还设有锁紧螺钉(24)，第一夹臂上设有安装通孔且第二夹臂上设有安装螺孔，锁紧螺钉(24)一端穿过所述安装通孔与所述安装螺孔螺纹配合。
8.根据权利要求1所述的软性内窥镜手术机器人系统的内窥镜整体旋转机构，其特征在于，还包括安装座(10)，所述内窥镜安装位位于安装座(10)上，旋转壳体(7)上设有快换接插件(8)，安装座(10)通过快换接插件(8)安装在旋转壳体(7)上。
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