CN114366306A - 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构 - Google Patents

伸缩结构及医疗机器人末端执行机构 Download PDF

Info

Publication number
CN114366306A
CN114366306A CN202210025584.2A CN202210025584A CN114366306A CN 114366306 A CN114366306 A CN 114366306A CN 202210025584 A CN202210025584 A CN 202210025584A CN 114366306 A CN114366306 A CN 114366306A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lead screw
telescopic
cavity
assembly
telescopic arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210025584.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114366306B (zh
Inventor
孙加源
谢芳芳
刘帅洋
张琴
顾川佳
张纯希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Chest Hospital
Original Assignee
Shanghai Chest Hospital
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Chest Hospital filed Critical Shanghai Chest Hospital
Priority to CN202210025584.2A priority Critical patent/CN114366306B/zh
Publication of CN114366306A publication Critical patent/CN114366306A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114366306B publication Critical patent/CN114366306B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70Manipulators specially adapted for use in surgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/01Introducing, guiding, advancing, emplacing or holding catheters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B2034/301Surgical robots for introducing or steering flexible instruments inserted into the body, e.g. catheters or endoscopes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种伸缩结构及医疗机器人末端执行机构,涉及医疗设备技术领域,解决了医疗机器人末端执行机构的伸缩结构占用空间大、行程小,导致使用不便的技术问题。该伸缩结构包括伸缩臂、驱动组件和用以与末端机械手连接的固定部,伸缩臂至少包括传动连接的第一伸缩组件和第二伸缩组件,第二伸缩组件与固定部滑动连接,驱动组件设置于第一伸缩组件的背离固定部的一端,并与第一伸缩组件传动连接,驱动组件能同时带动第一伸缩组件沿第二伸缩组件往复移动、第二伸缩组件沿固定部往复移动,进而使伸缩臂伸长或缩短。本发明能够在有限的体积内提高对待运送部件的递送行程,可以更好的满足医疗需求。减少医疗机器人传动部件对油脂类润滑产品使用。

Description

伸缩结构及医疗机器人末端执行机构
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,尤其是涉及一种伸缩结构及医疗机器人末端执行机构。
背景技术
医疗机器人用于帮助医生遥控操作柔性导管运动完成介入手术。机器人末端执行机构应当能够实现对柔性导管等的平稳推进,能够将柔性导管准确的送到指定的病灶点。且由于医疗环境限制,医疗机器人的末端执行机构应当尽量紧凑,减少空间占用,同时无需额外润滑。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:现有技术中的医疗机器人的末端执行机构包括能够直线运动的伸缩结构,但现有伸缩结构占用空间较大,行程较小,使用时不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伸缩结构及医疗机器人末端执行机构,以解决现有技术中存在的医疗机器人末端执行机构的伸缩结构占用空间大、行程小,导致使用不便的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种伸缩结构,包括伸缩臂、驱动组件和用以与末端机械手连接的固定部,其中:
所述伸缩臂至少包括传动连接的第一伸缩组件和第二伸缩组件,所述第二伸缩组件与固定部滑动连接,所述驱动组件设置于所述第一伸缩组件的背离所述固定部的一端,并与第一伸缩组件传动连接,所述驱动组件能同时带动所述第一伸缩组件沿所述第二伸缩组件往复移动、所述第二伸缩组件沿所述固定部往复移动,进而使所述伸缩臂伸长或缩短。
优选的,所述第一伸缩组件包括相连接的第一伸缩臂和第一丝杠,所述驱动组件与所述第一丝杠驱动连接;所述第二伸缩组件包括相连接的第二伸缩臂和第二丝杠,所述第一丝杠与所述第二丝杠之间、所述第二丝杠与所述固定部之间均通过支撑导向组件滑动或滚动连接,以使所述第二丝杠随所述第一丝杠同步同向转动。
优选的,所述第二伸缩臂上固定有第一螺母部,所述第一丝杠与所述第一螺母部螺纹连接,所述第一丝杠在转动时能相对于所述第一螺母部上升和下降;
所述固定部上固定有第二螺母部,所述第二丝杠与所述第二螺母部螺纹连接,所述第二丝杠在转动时能相对于所述第二螺母部上升和下降。
优选的,所述支撑导向组件包括固定于所述第二丝杠上的第二支撑导向组件,所述第二支撑导向组件位于所述第二丝杠的背离所述驱动组件的一端;
所述固定部为空腔结构,所述固定部的腔体内壁上设置有第一滑槽,所述第一滑槽沿所述固定部的轴向延伸,所述第二支撑导向组件的至少部分位于所述第一滑槽内,所述第一滑槽用于限制所述第二支撑导向组件沿其长度方向直线移动。
优选的,所述支撑导向组件包括固定于所述第一丝杠上的第一支撑导向组件,所述第一支撑导向组件位于所述第一丝杠的背离所述驱动组件的一端;
所述第二丝杠为空腔结构,所述第二丝杠的腔体内壁上设置有第二滑槽,所述第二滑槽沿所述第二丝杠的轴向延伸,所述第一支撑导向组件的至少部分位于所述第二滑槽内,所述第二滑槽用于限制所述第一支撑导向组件沿其长度方向直线移动。
优选的,所述支撑导向组件均包括:
基座,所述基座套设固定在所述第一丝杠或所述第二丝杠的端部;
贯通腔,其形成于所述基座上,所述贯通腔的至少部分与所述基座的外表面相连通;
多个球体,所有所述球体均限位于所述贯通腔内,并在所述贯通腔内可滚动的设置;所述球体位于所述基座表面以外的部分延伸至所述第二丝杠内或所述固定部内,且所述基座在转动时沿所述第二丝杠或所述固定部的轴向直线移动。
优选的,所述贯通腔沿所述基座的周向间隔布置有两个以上;所述贯通腔包括与所述基座的外表面相连通的外部腔体和位于所述基座内的内部腔体,且所述外部腔体与所述内部腔体之间通过弧形腔体相连通;所述基座随所述第一丝杠或所述第二丝杠直线移动时,位于所述贯通腔内的所有所述球体在所述外部腔体与所述内部腔体之间循环滚动。
优选的,所述第一伸缩臂罩设于所述第二伸缩臂外,所述第二伸缩臂罩设于所述固定部外;
所述第一伸缩臂的内壁和所述第二伸缩臂的外壁两者中,其中之一上设置有第一滑块,其中另一上设置有第一滑轨,所述第一滑块与所述第一滑轨相适配,以使所述第一伸缩臂与所述第二伸缩臂滑动连接;
和/或,所述第二伸缩臂的内壁和所述固定部的外壁两者中,其中之一上设置有第二滑块,其中另一上设置有第二滑轨,所述第二滑块与所述第二滑轨相适配,以使所述第二伸缩臂与所述固定部滑动连接。
优选的,所述驱动组件包括驱动设备、驱动齿轮和从动齿轮,其中:
所述驱动齿轮固定于所述驱动设备的输出轴上,所述从动齿轮固定于所述第一丝杠上,所述驱动齿轮和所述从动齿轮相啮合,以使所述驱动设备正转或反转时能带动所述第一丝杠正转或反转。
本实施例提供了一种医疗机器人末端执行机构,包括末端机械手和上述伸缩结构,所述固定部与所述末端机械手相连接。
本发明提供的伸缩结构及医疗机器人末端执行机构,与现有技术相比,具有如下有益效果:通过固定部与医疗机器人的末端机械手连接,将导管等待运送部件固定到第一伸缩组件上,且驱动组件设置在第一伸缩组件的背离固定部的一端,不影响末端机械手与固定部的连接;驱动装置能带动第一伸缩组件沿第二伸缩组件往复移动、第二伸缩组件沿固定部往复移动,进而使伸缩臂伸长或缩短,能够实现至少两级伸缩组件的伸长和缩短,从而在有限的体积内提高对待运送部件的递送行程,可以更好的满足医疗需求。减少医疗机器人对油脂类产品使用,提高设备的洁净程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明伸缩结构的外部结构示意图;
图2是本发明伸缩结构的轴向剖面结构图;
图3是本发明伸缩结构的爆炸结构示意图;
图4是第一支撑导向组件的整体结构示意图;
图5是第一支撑导向组件的剖面结构示意图;
图6是第二支撑导向组件的结构示意图;
图7是固定部的结构示意图;
图8是第二丝杠的结构示意图;
图9是医疗机器人的结构示意图。
图中100、伸缩结构;200、末端机械手;1、第一伸缩组件;11、第一丝杠;12、第一伸缩臂;121、第一罩体;122、第一板体;2、第二伸缩组件;201、第二滑槽;21、第二丝杠;22、第二伸缩臂;221、第二罩体;222、第二板体;2221、限位孔;3、固定部;301、第一滑槽;4、驱动组件;41、电机;42、驱动齿轮;43、从动齿轮;5、第一支撑导向组件;51、基座;52、贯通腔;521、外部腔体;522、内部腔体;523、弧形腔体;53、球体;6、第二支撑导向组件;71、第一螺母部;72、第二螺母部;81、第一滑块;82、第一滑轨;83、第二滑块;84、第二滑轨;9、滚针轴承。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明实施例提供了一种伸缩结构及医疗机器人末端执行机构
下面结合图1-图9对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
实施例一
如图1-图9所示,本实施例提供了一种伸缩结构100,包括伸缩臂、驱动组件4和用以与末端机械手200连接的固定部3,其中:伸缩臂至少包括传动连接的第一伸缩组件1和第二伸缩组件2,第二伸缩组件2与固定部3滑动连接,驱动组件4设置于第一伸缩组件1的背离固定部3的一端,并与第一伸缩组件1传动连接,驱动组件4能同时带动第一伸缩组件1沿第二伸缩组件2往复移动、第二伸缩组件2沿固定部3往复移动,进而使伸缩臂伸长或缩短。
其中,参见图9所示,固定部3与末端机械手200转动连接或者固定连接等,导管等待运送部件固定在第一伸缩组件1上,驱动组件4可以固定在第一伸缩组件1的内部,不影响导管等待运送部件的递送,且方便固定部3与末端机械手200的连接。
其中,伸缩臂还可以包括第三伸缩组件、第四伸缩组件等等,在此不做具体限定。
本实施例的伸缩结构100,通过固定部3与医疗机器人的末端机械手200连接,将导管等待运送部件固定到第一伸缩组件1上,且驱动组件4设置在第一伸缩组件1的背离固定部3的一端,不影响末端机械手200与固定部3的连接;驱动装置能带动第一伸缩组件1沿第二伸缩组件2往复移动、第二伸缩组件2沿固定部3往复移动,进而使伸缩臂伸长或缩短,能够实现至少两级伸缩组件的伸长和缩短,从而在有限的体积内提高对待运送部件的递送行程,可以更好的满足医疗需求。减少医疗机器人对油脂类产品使用,提高设备的洁净程度。
作为可选地实施方式,参见图2和图3所示,本实施例的第一伸缩组件1包括相连接的第一伸缩臂12和第一丝杠11,驱动组件4与第一丝杠11驱动连接;第二伸缩组件2包括相连接的第二伸缩臂22和第二丝杠21,第一丝杠11与第二丝杠21之间、第二丝杠21与固定部3之间均通过支撑导向组件滑动或滚动连接,以使第二丝杠21随第一丝杠11同步同向转动。
第一丝杠11转动时带动第一伸缩臂12沿第二丝杠21的轴向往复移动,第二丝杠21转动时带动第二伸缩臂22沿固定部3的轴向往复移动。由于第二丝杠21随第一丝杠11同步同向转动,故第一伸缩臂12和第二伸缩臂22同步同向移动。
优选的,本实施例的第一伸缩臂12、第一丝杠11、第二伸缩臂22、第三丝杠、固定部3均同轴设置,这样,保证第一伸缩臂12和第二伸缩臂22能够在同一直线上运动,从而实现伸缩臂的整体伸长和收缩。
上述支撑导向组件将第一丝杠11和第二丝杠21连接,使第二丝杠21随第一丝杠11同步同向转动;且使第二丝杠21能够在被固定架支撑的同时顺利转动。
若伸缩臂还可以包括第三伸缩组件、第四伸缩组件等,其余伸缩组件与第一伸缩组件1和第二伸缩组件2之间的结构相同,且相邻伸缩组件之间通过上述支撑导向组件实现动力的传递和限位。
作为可选地实施方式,参见图2和图3所示,本实施例的第二伸缩臂22上固定有第一螺母部71,第一丝杠11与第一螺母部71螺纹连接,第一丝杠11在转动时能相对于第一螺母部71上升和下降;固定部3上固定有第二螺母部72,第二丝杠21与第二螺母部72螺纹连接,第二丝杠21在转动时能相对于第二螺母部72上升和下降。
参见图2,本实施例中,第二螺母部72固定于固定部3的靠近驱动组件4的一端,进一步提高第二伸缩组件2的运动行程。
具体的,参见图2和图3所示,本实施例的第一伸缩臂12包括第一罩体121和第一板体122,第一罩体121和第一板体122相连接围设出第一腔体,第二伸缩组件2的至少部分位于第一腔体内,如图1;其中,第一板体122与第一丝杠11可通过轴承连接,这样,当第一丝杠11转动时,由于固定部3与末端机械手200连接,因此固定部3不运动,第一丝杠11能够同时带动第一伸缩臂12相对于固定在第二伸缩组件2上的第一螺母部71上升或下降。
同时,驱动组件4随第一伸缩组件1移动。
同样的,参见图2和图3所示,第二伸缩臂22包括第二罩体221和第二板体222,第二罩体221和第二板体222相连接围设出第二腔体,固定部3的至少部分位于第二腔体内,如图1;其中,参见图3,第一螺母部71通过轴承固定在第二伸缩组件2上,第二板体222上设置有形状与第一螺母部71的外轮廓相匹配的限位孔2221,第一螺母部71卡和固定在限位孔2221内,实现了第二丝杠21与第二伸缩臂22的连接。这样当第二丝杠21转动时,由于固定部3与末端机械手200连接,因此固定部3不运动,第二丝杠21能够同时带动第二伸缩臂22相对于固定在固定部3上的第二螺母部72上升或下降。
为了使得支撑导向组件能够随第一丝杠11或第二丝杠21移动,同时支撑第一丝杠11或第二丝杠21,本实施例中提供了以下具体实施方式:
参见图2、图3所示支撑导向组件包固定于第二丝杠21上的第二支撑导向组件6,第二支撑导向组件6位于第二丝杠21的背离驱动组件4的一端,能够提高第二丝杠21的移动行程;参见图2和图7,固定部3为空腔结构,固定部3的腔体内壁上设置有第一滑槽301,第一滑槽301沿固定部3的轴向延伸,第二支撑导向组件6的至少部分位于第一滑槽301内,第一滑槽301用于限制第二支撑导向组件6沿其长度方向直线移动。
其中,第二支撑导向组件6可与第二丝杠21通过滚针轴承9连接。第二丝杠21的两端分别通过轴承组件和支撑导向组件支撑。
第二支撑导向组件6作用是:使第二丝杠21能够在固定部3内转动,且同时将第二丝杠21支撑在固定部3内。第二支撑导向组件6与第一滑槽301的配合结构,能够限制第二丝杠21和第二伸缩臂22沿第一滑槽301的长度方向直线移动。
作为可选地实施方式,参见图2、图3所示支撑导向组件包括固定于第一丝杠11上的第一支撑导向组件5,第一支撑导向组件5位于第一丝杠11的背离驱动组件4的一端,能够提高第一丝杠11的移动行程;参见图2和图7,第二丝杠21为空腔结构,第二丝杠21的腔体内壁上设置有第二滑槽201,第二滑槽201沿第二丝杠21的轴向延伸,第一支撑导向组件5的至少部分位于第二滑槽201内,第二滑槽201用于限制第一支撑导向组件5沿其长度方向直线移动。
其中,第一支撑导向组件5可与第一丝杠11键连接。第一丝杠11的两端分别通过轴承组件和支撑导向组件支撑。轴承的固定结构不限,为了减少整体尺寸,采用垫圈预紧后焊接的形式。
第一支撑导向组件5作用是:连接第一丝杠11和第二丝杠21,将第一丝杠11的扭矩传递至第二丝杠21,实现第一丝杠11和第二丝杠21的同步同向转动,同时将第一丝杠11支撑在第二丝杠21上,实现第一丝杠11沿第二丝杠21的轴向直线移动。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上进行了改进,本实施例中提供了一种支撑导向组件的具体实施方式,参见图4-图6所示,其中,上述第一支撑导向组件5和第二支撑导向组件6的结构相同。
本实施例的支撑导向组件均包括:基座51,基座51套设固定在第一丝杠11或第二丝杠21的端部;贯通腔52,其形成于基座51上,贯通腔52的至少部分与基座51的外表面相连通;多个球体53,所有球体53均限位于贯通腔52内,并在贯通腔52内可滚动的设置;球体53位于基座51表面以外的部分延伸至第二丝杠21内或固定部3内,且基座51在转动时沿第二丝杠21或固定部3的轴向直线移动。上述球体53可以为陶瓷球,无需润滑,组装预紧后进行焊接封装。
具体的,参见图2所示,第一支撑导向组件5上的球体53的位于基座51表面以外的部分延伸至第二丝杠21的第二滑槽201内,第二支撑导向组件6上的球体53的位于基座51表面以外的部分延伸至固定部3的第一滑槽301内。
以第一支撑导向组件5为例,参见图2、图4和图5所示,当第一丝杠11转动时,带动基座51转动,基座51上的球体53限位于第二丝杠21上的第二滑槽201内,参见图2,从而将第一丝杠11的扭矩传递至第二丝杠21,实现第二丝杠21与第一丝杠11同步同向转动。由于球体53可以在贯通腔52和第二滑槽201内滚动,能够防止第一丝杠11的转动卡死,不影响第一丝杠11的转动,且方便扭转的传递。
同样,参见图2和图6所示,当第二丝杠21随第一丝杠11转动时,带动基座51转动,基座51上的球体53限位于固定部3上的第一滑槽301内,由于固定部3固定在末端机械臂上,固定部3不运动,通过第一滑槽301与球体53的限位,使第二丝杠21沿第一滑槽301的长度方向直线往复移动。
作为可选地实施方式,参见图5所示,贯通腔52沿基座51的周向间隔布置有两个以上;贯通腔52包括与基座51的外表面相连通的外部腔体521和位于基座51内的内部腔体522,且外部腔体521与内部腔体522之间通过弧形腔体523相连通;基座51随第一丝杠11或第二丝杠21直线移动时,位于贯通腔52内的所有球体53在外部腔体521与内部腔体522之间循环滚动。弧形腔体523能够保证球体53在外部腔体521和内部腔体522之间顺利滚动。上述结构能够进一步减少第一丝杠11与第二丝杠21之间、第二丝杠21与固定部3之间的摩擦,且将第二丝杠21稳定支撑在固定部3上,将第一丝杠11稳定支撑在第二丝杠21上。
由于受到第二支撑导向组件6的限制,第二丝杠21不会脱离固定部3;且为了防止第一丝杠11脱离第二丝杠21,第二丝杆内的第二滑槽201可不贯通至第二丝杠21靠近驱动组件4的端部。
本实施例中,第一丝杠11带动第一伸缩臂12、第二丝杠21带动第二伸缩臂22,两组结构同时向背离固定部3的方向移动,实现收缩结构的伸长;或者,同时向靠近固定部3的方向移动,实现伸缩结构100的收缩。
实施例三
为了便于第一伸缩臂12与第二伸缩臂22移动,本实施例在上述实施例的基础上进行了改进参见图2和图3所示,第一伸缩臂12罩设于第二伸缩臂22外,第二伸缩臂22罩设于固定部3外;第一伸缩臂12的内壁和第二伸缩臂22的外壁两者中,其中之一上设置有第一滑块81,其中另一上设置有第一滑轨82,第一滑块81与第一滑轨82相适配,以使第一伸缩臂12与第二伸缩臂22滑动连接;
参见图2和图3所示,本实施例中,第一滑轨82固定于第一板体122的内侧上,第一滑块81固定于第二板体222的外侧上,当第一丝杠11带动第一伸缩臂12相对于第一螺母部71沿第二丝杠21的轴向往复移动时,第一滑块81与第一滑轨82相配合,使第一伸缩臂12沿第二伸缩臂22滑动,保证运动更加顺畅。
和/或,第二伸缩臂22的内壁和固定部3的外壁两者中,其中之一上设置有第二滑块83,其中另一上设置有第二滑轨84,第二滑块83与第二滑轨84相适配,以使第二伸缩臂22与固定部3滑动连接。
参见图2和图3所示,本实施例中,第二滑轨84固定于第二板体222的内侧上,第二滑块83固定于固定部3的外侧上,当第二丝杠21带动第二伸缩臂22相对于第二螺母部72沿固定部3的轴向往复移动时,第二滑块83与第二滑轨84相配合,使第二伸缩臂22沿固定部3滑动,保证运动更加顺畅。
作为可选地实施方式,参见图2和图3所示,本实施例的驱动组件4包括驱动设备、驱动齿轮42和从动齿轮43,其中:驱动设备可以采用电机41,驱动齿轮42固定于电机41的输出轴上,从动齿轮43固定于第一丝杠11上,驱动齿轮42和从动齿轮43相啮合,以使电机41正转或反转时能带动第一丝杠11正转或反转。
具体的,当电机41正转时,第一丝杠11、第二丝杠21同步正转,第一丝杠11带动第一伸缩臂12、第二丝杠21带动第二伸缩臂22,两组结构同时向背离固定部3的方向移动,实现收缩结构的伸长;当电机41反转时,第一丝杠11、第二丝杠21同步反转,第一丝杠11带动第一伸缩臂12、第二丝杠21带动第二伸缩臂22,两组结构同时向靠近固定部3的方向移动,实现收缩结构的收缩。通过以上方式,实现导管或其他待运送部件的递送,且可以在有限的体积范围内,延长待运送部件的行程。
本实施例的伸缩结构100,能够在有限体积范围内,延长伸缩结构100的递送行程。且整体在收缩状态时,所有丝杠结构都是简支梁形式支撑,在伸长状态时也能实现多点跨距支撑,使结构受力形式更好,增加结构的刚性和稳定性。
实施例四
本实施例提供了一种医疗机器人末端执行机构,参见图9,包括末端机械手200和上述伸缩结构100,固定部3与末端机械手200相连接。
具有上述伸缩结构100的医疗机器人末端执行机构,能够实现至少两级伸缩组件的伸长和缩短,从而在有限的体积内提高对待运送部件的递送行程,可以更好的满足医疗需求。减少医疗机器人对油脂类传动产品使用,提高设备的洁净程度。
在本说明书的描述,具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种伸缩结构,其特征在于,包括伸缩臂、驱动组件(4)和用以与末端机械手(200)连接的固定部(3),其中:
所述伸缩臂至少包括传动连接的第一伸缩组件(1)和第二伸缩组件(2),所述第二伸缩组件(2)与固定部(3)滑动连接,所述驱动组件(4)设置于所述第一伸缩组件(1)的背离所述固定部(3)的一端,并与第一伸缩组件(1)传动连接,所述驱动组件(4)能同时带动所述第一伸缩组件(1)沿所述第二伸缩组件(2)往复移动、所述第二伸缩组件(2)沿所述固定部(3)往复移动,进而使所述伸缩臂伸长或缩短。
2.根据权利要求1所述的伸缩结构,其特征在于,所述第一伸缩组件(1)包括相连接的第一伸缩臂(12)和第一丝杠(11),所述驱动组件(4)与所述第一丝杠(11)驱动连接;所述第二伸缩组件(2)包括相连接的第二伸缩臂(22)和第二丝杠(21),所述第一丝杠(11)与所述第二丝杠(21)之间、所述第二丝杠(21)与所述固定部(3)之间均通过支撑导向组件滑动或滚动连接,以使所述第二丝杠(21)随所述第一丝杠(11)同步同向转动。
3.根据权利要求2所述的伸缩结构,其特征在于,所述第二伸缩臂(22)上固定有第一螺母部(71),所述第一丝杠(11)与所述第一螺母部(71)螺纹连接,所述第一丝杠(11)在转动时能相对于所述第一螺母部(71)上升和下降;
所述固定部(3)上固定有第二螺母部(72),所述第二丝杠(21)与所述第二螺母部(72)螺纹连接,所述第二丝杠(21)在转动时能相对于所述第二螺母部(72)上升和下降。
4.根据权利要求2所述的伸缩结构,其特征在于,所述支撑导向组件包括固定于所述第二丝杠(21)上的第二支撑导向组件(6),所述第二支撑导向组件(6)位于所述第二丝杠(21)的背离所述驱动组件(4)的一端;
所述固定部(3)为空腔结构,所述固定部(3)的腔体内壁上设置有第一滑槽(301),所述第一滑槽(301)沿所述固定部(3)的轴向延伸,所述第二支撑导向组件(6)的至少部分位于所述第一滑槽(301)内,所述第一滑槽(301)用于限制所述第二支撑导向组件(6)沿其长度方向直线移动。
5.根据权利要求2所述的伸缩结构,其特征在于,所述支撑导向组件包括固定于所述第一丝杠(11)上的第一支撑导向组件(5),所述第一支撑导向组件(5)位于所述第一丝杠(11)的背离所述驱动组件(4)的一端;
所述第二丝杠(21)为空腔结构,所述第二丝杠(21)的腔体内壁上设置有第二滑槽(201),所述第二滑槽(201)沿所述第二丝杠(21)的轴向延伸,所述第一支撑导向组件(5)的至少部分位于所述第二滑槽(201)内,所述第二滑槽(201)用于限制所述第一支撑导向组件(5)沿其长度方向直线移动。
6.根据权利要求2或4或5所述的伸缩结构,其特征在于,所述支撑导向组件均包括:
基座(51),所述基座(51)套设固定在所述第一丝杠(11)或所述第二丝杠(21)的端部;
贯通腔(52),其形成于所述基座(51)上,所述贯通腔(52)的至少部分与所述基座(51)的外表面相连通;
多个球体(53),所有所述球体(53)均限位于所述贯通腔(52)内,并在所述贯通腔(52)内可滚动的设置;所述球体(53)位于所述基座表面以外的部分延伸至所述第二丝杠(21)内或所述固定部(3)内,且所述基座(51)在转动时沿所述第二丝杠(21)或所述固定部(3)的轴向直线移动。
7.根据权利要求6所述的伸缩结构,其特征在于,所述贯通腔(52)沿所述基座(51)的周向间隔布置有两个以上;所述贯通腔(52)包括与所述基座的外表面相连通的外部腔体(521)和位于所述基座内的内部腔体(522),且所述外部腔体(521)与所述内部腔体(522)之间通过弧形腔体(523)相连通;所述基座(51)随所述第一丝杠(11)或所述第二丝杠(21)直线移动时,位于所述贯通腔(52)内的所有所述球体(53)在所述外部腔体(521)与所述内部腔体(522)之间循环滚动。
8.根据权利要求2所述的伸缩结构,其特征在于,所述第一伸缩臂(12)罩设于所述第二伸缩臂(22)外,所述第二伸缩臂(22)罩设于所述固定部(3)外;
所述第一伸缩臂(12)的内壁和所述第二伸缩臂(22)的外壁两者中,其中之一上设置有第一滑块(81),其中另一上设置有第一滑轨(82),所述第一滑块(81)与所述第一滑轨(82)相适配,以使所述第一伸缩臂(12)与所述第二伸缩臂(22)滑动连接;
和/或,所述第二伸缩臂(22)的内壁和所述固定部(3)的外壁两者中,其中之一上设置有第二滑块(83),其中另一上设置有第二滑轨(84),所述第二滑块(83)与所述第二滑轨(84)相适配,以使所述第二伸缩臂(22)与所述固定部(3)滑动连接。
9.根据权利要求2所述的伸缩结构,其特征在于,所述驱动组件(4)包括驱动设备、驱动齿轮(42)和从动齿轮(43),其中:
所述驱动齿轮(42)固定于所述驱动设备的输出轴上,所述从动齿轮(43)固定于所述第一丝杠(11)上,所述驱动齿轮(42)和所述从动齿轮(43)相啮合,以使所述驱动设备正转或反转时能带动所述第一丝杠(11)正转或反转。
10.一种医疗机器人末端执行机构,其特征在于,包括末端机械手(200)和权利要求1-9任一所述的伸缩结构,所述固定部(3)与所述末端机械手(200)相连接。
CN202210025584.2A 2022-01-11 2022-01-11 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构 Active CN114366306B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210025584.2A CN114366306B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210025584.2A CN114366306B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114366306A true CN114366306A (zh) 2022-04-19
CN114366306B CN114366306B (zh) 2023-09-01

Family

ID=81144648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210025584.2A Active CN114366306B (zh) 2022-01-11 2022-01-11 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114366306B (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0473450A (ja) * 1990-07-16 1992-03-09 T H K Kk ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置
JPH11245189A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Nippon Seiko Kk 多段スライド装置
KR20110000173U (ko) * 2010-03-04 2011-01-06 (주)화담알앤알 산업용 로봇
CN204295700U (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 魏文龙 机器人可伸缩臂
JP2015090176A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 株式会社アイエイアイ アクチュエータ
CN106037934A (zh) * 2016-06-29 2016-10-26 微创(上海)医疗机器人有限公司 手术机器人及其机械臂
CN108724247A (zh) * 2018-07-04 2018-11-02 湖北三江航天涂装设备工程有限公司 用于扩大机器人动作范围的高精度伸缩臂及其控制方法
CN108969106A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 微创(上海)医疗机器人有限公司 伸缩装置和手术机器人
CN109288597A (zh) * 2018-10-09 2019-02-01 成都博恩思医学机器人有限公司 伸缩臂
CN111823272A (zh) * 2020-07-14 2020-10-27 王芹 一种机器人伸缩手臂
CN212547026U (zh) * 2020-08-28 2021-02-19 中国科学院沈阳自动化研究所 模块化直线运动驱动装置
CN112792845A (zh) * 2021-02-04 2021-05-14 湖北三江航天涂装设备工程有限公司 一种链式驱动伸缩臂
CN214342597U (zh) * 2020-01-23 2021-10-08 诺创智能医疗科技(杭州)有限公司 动平台驱动用伸缩单元、远心操控机构及手术机器人

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0473450A (ja) * 1990-07-16 1992-03-09 T H K Kk ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置
JPH11245189A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Nippon Seiko Kk 多段スライド装置
KR20110000173U (ko) * 2010-03-04 2011-01-06 (주)화담알앤알 산업용 로봇
JP2015090176A (ja) * 2013-11-05 2015-05-11 株式会社アイエイアイ アクチュエータ
CN204295700U (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 魏文龙 机器人可伸缩臂
CN106037934A (zh) * 2016-06-29 2016-10-26 微创(上海)医疗机器人有限公司 手术机器人及其机械臂
CN108724247A (zh) * 2018-07-04 2018-11-02 湖北三江航天涂装设备工程有限公司 用于扩大机器人动作范围的高精度伸缩臂及其控制方法
CN108969106A (zh) * 2018-07-27 2018-12-11 微创(上海)医疗机器人有限公司 伸缩装置和手术机器人
CN109288597A (zh) * 2018-10-09 2019-02-01 成都博恩思医学机器人有限公司 伸缩臂
CN214342597U (zh) * 2020-01-23 2021-10-08 诺创智能医疗科技(杭州)有限公司 动平台驱动用伸缩单元、远心操控机构及手术机器人
CN111823272A (zh) * 2020-07-14 2020-10-27 王芹 一种机器人伸缩手臂
CN212547026U (zh) * 2020-08-28 2021-02-19 中国科学院沈阳自动化研究所 模块化直线运动驱动装置
CN112792845A (zh) * 2021-02-04 2021-05-14 湖北三江航天涂装设备工程有限公司 一种链式驱动伸缩臂

Also Published As

Publication number Publication date
CN114366306B (zh) 2023-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4125513B2 (ja) 人型ロボットアーム
CN102059697B (zh) 平移支链及使用该平移支链的并联机器人
CN107243921B (zh) 一种用于仿人机器人的腰关节
CN108275217B (zh) 一种多运动模式的四足机器人
US11708882B2 (en) Head mechanism and robot
CN102922515A (zh) 一种可实现运动解耦的两转动一移动并联机构
CN111037538B (zh) 一种水下三自由度姿态调节并联装置
CN114367962B (zh) 一种可实现三或四自由度的高速并联机器人机构
CN114366306A (zh) 伸缩结构及医疗机器人末端执行机构
CN117532650A (zh) 一种多自由度机械手臂
KR101766836B1 (ko) 결합형 외부하우징을 구비한 소형 리니어 서보 액츄에이터
EP4442407A1 (en) Spatial parallelogram linkage structure and miniaturized mechanical arm having same, and application of miniaturized mechanical arm
CN217793325U (zh) 一种用于搭建手术机器人的多关节机械臂及手术机器人
CN111941393B (zh) 一种球坐标型五自由度混联机器人
CN111745616B (zh) 一种力反馈主从操作控制器
CN114393594A (zh) 一种机器人
CN220951043U (zh) 一种多节电动升降柱
JP4460092B2 (ja) 一軸アクチュエータおよびこれを用いた搬送・位置決め装置
JPH0473450A (ja) ボールねじユニット及びこれを利用した伸縮装置
CN101863021A (zh) 一种平面极坐标两自由度并联机构
CN111604883A (zh) 多自由度高性能混联机器人
CN116038754B (zh) 机械臂腕关节、机械臂及仿人机器人
CN111113384B (zh) 一种两移动一转动的三自由度并联机构
CN1544209A (zh) 六自由度—三支链缩放式混合并联机器人
CN113679287B (zh) 倍速运动伸缩机械臂及清洁机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant