CN114795329A - 一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置 - Google Patents

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CN114795329A CN202210551032.5A CN202210551032A CN114795329A CN 114795329 A CN114795329 A CN 114795329A CN 202210551032 A CN202210551032 A CN 202210551032A CN 114795329 A CN114795329 A CN 114795329A
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Abstract

本发明提供了一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，涉及腹腔镜机器人技术领域，包括：箱体、箱门，顶板，固定柱、固定座、支臂、安装座和轴接座；所述箱体内部安装有抽拉板，抽拉板内安装有收纳箱，收纳箱设为上下两层，收纳箱的下层内部安装有收集槽；本发明通过控制液压缸收缩能够使曲板张开，从而实现对患者切口处的支撑，压力感应器用于检测液压缸内部的压力，液压缸在收缩时，会对内部的液体产生一个压力，通过压力感应器监测这个液体的压力，然后控制液压缸收缩的力，实现技术要求；支撑轮能够对抽拉板的下端进行辅助支撑，防止抽拉板内重量过大导致滑轨变形，拉动拉柱可控制密封板上通气孔的导通或关闭。

Description

一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置
技术领域
本发明涉及腹腔镜机器人技术领域，特别涉及一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置。
背景技术
腹腔镜手术具有创口小、手术恢复快的优势，已广泛应用于腹部外科、胸外科、妇科及泌尿外科；为了减轻医生的劳动强度，研发腹腔镜手术机器人系统具有迫切的需求；如何提高腹腔镜手术机器人的负载能力和刚性以及如何实现腹腔镜手术机器人的仿型控制、远程控制和控制操作的体验感更是研发腹腔镜手术机器人系统的重要难题。
然而，现有的腹腔手术的机器人手臂没有反馈系统，经常会用力过猛把组织拉伤，所以设计一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，调控机器人手术中的机械臂拉扯的力，避免拉力过大撕拉损伤患者的皮肤组织。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其具有轴接座，轴接座上焊接有固定筒，固定筒内安装有摄像头，并且固定筒上轴接有四组曲板，曲板与轴接座之间安装有液压缸，液压缸上安装有压力感应器，在使用时通过控制液压缸收缩能够使曲板张开，从而实现对患者切口处的支撑，并且每组曲板由单独的液压缸控制，液压缸上的压力感应器用于检测液压缸内部的压力，液压缸在收缩时，会对内部的液体产生一个压力，通过压力感应器监测这个液体的压力，然后控制液压缸收缩的力，实现技术要求。
本发明提供了一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，具体包括：箱体、箱门，顶板，固定柱、固定座、支臂、安装座和轴接座；所述箱体的下端安装有四组支脚和四组移动轮，并且箱体内部安装有抽拉板，抽拉板的左右两端螺栓安装有滑板，箱体内固定安装有滑轨，滑板滑动在滑轨上，并且抽拉板的下端螺栓安装有支撑轮，支撑轮下端与箱体的底面接触，并且抽拉板内安装有收纳箱，收纳箱设为上下两层，上下两层之间通过架板分隔，并且收纳箱上轴接有两组密封板，密封板上设有通气孔，并且密封板上安装有盖板，盖板与密封板之间安装有封堵板，封堵板滑动在盖板与密封板之间，并且封堵板的右端焊接有拉柱，收纳箱的下层内部安装有收集槽；所述箱门轴接在箱体的前端，并且箱门上安装有把手，箱门的后端螺栓安装有储物板；所述顶板固定安装在箱体的上端；所述固定柱安装在顶板的上方。
可选地，所述固定柱的后端安装有二号电机，二号电机的转轴上安装有皮带轮，固定柱的前端轴接有转杆，转杆上设有螺纹，并且转杆的上端安装有皮带轮，两组皮带轮上安装有皮带，转杆上安装有螺纹筒，并且固定柱的前端固定有两组滑杆，滑杆上滑动有滑块，滑块上螺栓安装有卡座，卡座螺栓安装在螺纹筒上，并且卡座的前端设有通槽，通槽内安装有挡板，挡板螺栓安装在固定柱的前端，并且固定柱的后端固定安装有罩壳。
可选地，所述卡座的前端螺栓安装有横柱，横柱的下端安装有三号电机，三号电机的转轴上安装有皮带轮，横柱的上端轴接有螺纹杆，螺纹杆的后端固定有皮带轮，螺纹杆上的皮带轮与三号电机转轴上的皮带轮之间安装有皮带，并且螺纹杆上也安装有螺纹筒，螺纹筒上端安装有卡座，卡座的下端安装有滑块，横柱上安装有滑杆，滑块滑动在滑杆上，卡座上的通槽内安装有挡板，挡板螺栓安装在横柱的上端。
可选地，所述螺纹杆上方的卡座固定安装有空心杆，空心杆的后端螺栓安装有安装板，安装板上安装有四号电机，四号电机的转轴上安装有皮带轮，空心杆的前端螺栓安装有轴接板，轴接板上轴接有皮带轮，四号电机转轴上的皮带轮与轴接板上的皮带轮之间安装有皮带。
可选地，所述轴接板上皮带轮的中心轴的上端焊接有托板，托板上设有腰型槽，并且固定座螺栓安装在托板上。
可选地，所述固定座上螺栓安装有五号电机，五号电机的转轴与支臂的下端固定，支臂的上端安装有安装座，安装座上安装有六号电机，六号电机的转轴固定在支臂的上端。
可选地，所述安装座的后端安装有七号电机，并且安装座的前端轴接有圆杆，圆杆的后端与七号电机的转轴连接，并且圆杆的前端螺栓安装有轴接座。
可选地，所述轴接座上焊接有固定筒，固定筒内安装有摄像头，并且固定筒上轴接有四组曲板，曲板与轴接座之间安装有液压缸，液压缸上安装有压力感应器。
可选地，所述箱体内螺栓安装有两组支撑板，支撑板的上端螺栓安装有隔板，隔板上固定有间隔板，间隔板上轴接有滚柱，并且滚柱之间安装有储物槽。
可选地，所述顶板上固定安装有推杆，并且顶板的下端螺栓安装有一号电机，顶板上端螺栓安装有座板，座板上螺栓安装有四组筒座，筒座内安装有四组稳定杆，稳定杆的上端安装有稳定轮，并且座板上安装有轴承，轴承内安装有连接座，连接座的下端与一号电机的转轴连接，连接座的上端螺栓安装有螺孔板，并且连接座的底面与稳定轮接触，固定柱螺栓安装在螺孔板上。
有益效果
根据本发明的各实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，与传统力反馈装置相比，在箱体的内部安装有抽拉板，抽拉板的下端安装有支撑轮，在拉动抽拉板时，支撑轮能够对抽拉板的下端进行辅助支撑，防止抽拉板内重量过大导致滑轨变形，并且抽拉板内安装有收纳箱，收纳箱用于存放术后使用的工具，工具在使用后需要清洗，而工具上的清洗液会漏到收纳箱下层的收集槽内，并且密封板上安装有封堵板，拉动拉柱可控制密封板上通气孔的导通或关闭。
此外，本发明还设置有轴接座，轴接座上焊接有固定筒，固定筒内安装有摄像头，并且固定筒上轴接有四组曲板，曲板与轴接座之间安装有液压缸，液压缸上安装有压力感应器，在使用时通过控制液压缸收缩能够使曲板张开，从而实现对患者切口处的支撑，并且每组曲板由单独的液压缸控制，液压缸上的压力感应器用于检测液压缸内部的压力，液压缸在收缩时，会对内部的液体产生一个压力，通过压力感应器监测这个液体的压力，然后控制液压缸收缩的力，实现技术要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的整体结构的示意图；
图2示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的箱体内部的结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置图2中A处的放大结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的隔板的结构示意图；
图5示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的收纳箱的结构示意图；
图6示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的图2中B处的放大结构示意图；
图7示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的图5中C处的放大结构示意图；
图8示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的连接座的结构示意图；
图9示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的图8中D处的放大结构示意图；
图10示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的箱门后端的结构示意图；
图11示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的固定柱的结构示意图；
图12示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的图11中E处的放大结构示意图；
图13示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的图11中F处的放大结构示意图；
图14示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的支臂的结构示意图；
图15示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的图14中G处的放大结构示意图；
图16示出了根据本发明实施例的腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置的实施例二的结构示意图。
附图标记列表
1、箱体；101、支脚；102、移动轮；103、隔板；1031、支撑板；1032、间隔板；1033、滚柱；1034、储物槽；104、抽拉板；1041、滑板；1042、滑轨；1043、支撑轮；105、收纳箱；1051、架板；1052、密封板；10521、盖板；10522、封堵板；10523、拉柱；1053、收集槽；106、挂钩板；2、箱门；201、把手；202、储物板；3、顶板；301、推杆；302、一号电机；303、筒座；3031、座板；3032、稳定杆；304、连接座；305、螺孔板；4、固定柱；401、二号电机；402、转杆；4021、螺纹筒；403、滑杆；4031、滑块；404、卡座；4041、挡板；405、罩壳；406、横柱；4061、三号电机；4062、螺纹杆；407、空心杆；4071、安装板；40711、四号电机；4072、轴接板；40721、托板；5、固定座；501、五号电机；6、支臂；601、六号电机；7、安装座；701、七号电机；702、圆杆；8、轴接座；801、固定筒；8011、摄像头；8012、曲板；8013、液压缸；80131、压力感应器。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
实施例一：请参考图1至图15：
本发明提出了一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，包括：箱体1、箱门2，顶板3，固定柱4、固定座5、支臂6、安装座7和轴接座8；箱体1的下端安装有四组支脚101和四组移动轮102，并且箱体1内部安装有抽拉板104，抽拉板104的左右两端螺栓安装有滑板1041，箱体1内固定安装有滑轨1042，滑板1041滑动在滑轨1042上，并且抽拉板104的下端螺栓安装有支撑轮1043，支撑轮1043下端与箱体1的底面接触，并且抽拉板104内安装有收纳箱105，收纳箱105设为上下两层，上下两层之间通过架板1051分隔，并且收纳箱105上轴接有两组密封板1052，密封板1052上设有通气孔，并且密封板1052上安装有盖板10521，盖板10521与密封板1052之间安装有封堵板10522，封堵板10522滑动在盖板10521与密封板1052之间，并且封堵板10522的右端焊接有拉柱10523，收纳箱105的下层内部安装有收集槽1053，箱体1内螺栓安装有两组支撑板1031，支撑板1031的上端螺栓安装有隔板103，隔板103上固定有间隔板1032，间隔板1032上轴接有滚柱1033，并且滚柱1033之间安装有储物槽1034；箱门2轴接在箱体1的前端，并且箱门2上安装有把手201，箱门2的后端螺栓安装有储物板202；顶板3固定安装在箱体1的上端；固定柱4安装在顶板3的上方。
如图11至图13所示，固定柱4的后端安装有二号电机401，二号电机401的转轴上安装有皮带轮，固定柱4的前端轴接有转杆402，转杆402上设有螺纹，并且转杆402的上端安装有皮带轮，两组皮带轮上安装有皮带，转杆402上安装有螺纹筒4021，并且固定柱4的前端固定有两组滑杆403，滑杆403上滑动有滑块4031，滑块4031上螺栓安装有卡座404，卡座404螺栓安装在螺纹筒4021上，并且卡座404的前端设有通槽，通槽内安装有挡板4041，挡板4041螺栓安装在固定柱4的前端，并且固定柱4的后端固定安装有罩壳405，卡座404的前端螺栓安装有横柱406，横柱406的下端安装有三号电机4061，三号电机4061的转轴上安装有皮带轮，横柱406的上端轴接有螺纹杆4062，螺纹杆4062的后端固定有皮带轮，螺纹杆4062上的皮带轮与三号电机4061转轴上的皮带轮之间安装有皮带，并且螺纹杆4062上也安装有螺纹筒4021，螺纹筒4021上端安装有卡座404，卡座404的下端安装有滑块4031，横柱406上安装有滑杆403，滑块4031滑动在滑杆403上，卡座404上的通槽内安装有挡板4041，挡板4041螺栓安装在横柱406的上端，螺纹杆4062上方的卡座404固定安装有空心杆407，空心杆407的后端螺栓安装有安装板4071，安装板4071上安装有四号电机40711，四号电机40711的转轴上安装有皮带轮，空心杆407的前端螺栓安装有轴接板4072，轴接板4072上轴接有皮带轮，四号电机40711转轴上的皮带轮与轴接板4072上的皮带轮之间安装有皮带，轴接板4072上皮带轮的中心轴的上端焊接有托板40721，托板40721上设有腰型槽，并且固定座5螺栓安装在托板40721上，其作用是：控制二号电机401转动能够调节固定座5的高度，控制三号电机4061转动能够实现固定座5的前后移动，控制四号电机40711转动能够使固定座5圆周旋转。
如图14所示，固定座5上螺栓安装有五号电机501，五号电机501的转轴与支臂6的下端固定，支臂6的上端安装有安装座7，安装座7上安装有六号电机601，六号电机601的转轴固定在支臂6的上端，安装座7的后端安装有七号电机701，并且安装座7的前端轴接有圆杆702，圆杆702的后端与七号电机701的转轴连接，并且圆杆702的前端螺栓安装有轴接座8，其作用是：控制五号电机501转动能够调节支臂6的倾斜度，控制六号电机601转动能够调节圆杆702的仰角，控制七号电机701转动能够使圆杆702旋转。
如图15所示，轴接座8上焊接有固定筒801，固定筒801内安装有摄像头8011，并且固定筒801上轴接有四组曲板8012，曲板8012与轴接座8之间安装有液压缸8013，液压缸8013上安装有压力感应器80131，其作用是：通过控制液压缸8013收缩能够使曲板8012张开，从而实现对患者切口处的支撑，压力感应器80131用于检测液压缸8013内部的压力，液压缸8013在收缩时，会对内部的液体产生一个压力，通过压力感应器80131监测这个液体的压力，然后控制液压缸8013收缩的力，实现技术要求。
如图8和图9所示，顶板3上固定安装有推杆301，并且顶板3的下端螺栓安装有一号电机302，顶板3上端螺栓安装有座板3031，座板3031上螺栓安装有四组筒座303，筒座303内安装有四组稳定杆3032，稳定杆3032的上端安装有稳定轮，并且座板3031上安装有轴承，轴承内安装有连接座304，连接座304的下端与一号电机302的转轴连接，连接座304的上端螺栓安装有螺孔板305，并且连接座304的底面与稳定轮接触，固定柱4螺栓安装在螺孔板305上，其作用是：启动一号电机302能够使螺孔板305旋转，稳定杆3032和稳定轮的设置能够对连接座304起辅助稳定作用，提高连接座304转动时的稳定性。
实施例二：请参考图16：
可在箱体1左右两端螺栓安装挂钩板106，方便悬挂手术时使用的工具，使用方便。
本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，控制二号电机401转动能够调节固定座5的高度，控制三号电机4061转动能够实现固定座5的前后移动，控制四号电机40711转动能够使固定座5圆周旋转，控制五号电机501转动能够调节支臂6的倾斜度，控制六号电机601转动能够调节圆杆702的仰角，控制七号电机701转动能够使圆杆702旋转，通过控制液压缸8013收缩能够使曲板8012张开，从而实现对患者切口处的支撑，压力感应器80131用于检测液压缸8013内部的压力，液压缸8013在收缩时，会对内部的液体产生一个压力，通过压力感应器80131监测这个液体的压力，然后控制液压缸8013收缩的力，实现技术要求，启动一号电机302能够使螺孔板305旋转，稳定杆3032和稳定轮的设置能够对连接座304起辅助稳定作用，提高连接座304转动时的稳定性，抽拉板104的下端安装有支撑轮1043，在拉动抽拉板104时，支撑轮1043能够对抽拉板104的下端进行辅助支撑，防止抽拉板104内重量过大导致滑轨1042变形，收纳箱105用于存放术后使用的工具，工具在使用后需要清洗，而工具上的清洗液会漏到收纳箱105下层的收集槽1053内，并且密封板1052上安装有封堵板10522，拉动拉柱10523可控制密封板1052上通气孔的导通或关闭。
最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，包括：箱体(1)、箱门(2)，顶板(3)，固定柱(4)、固定座(5)、支臂(6)、安装座(7)和轴接座(8)；所述箱体(1)的下端安装有四组支脚(101)和四组移动轮(102)，并且箱体(1)内部安装有抽拉板(104)，抽拉板(104)的左右两端螺栓安装有滑板(1041)，箱体(1)内固定安装有滑轨(1042)，滑板(1041)滑动在滑轨(1042)上，并且抽拉板(104)的下端螺栓安装有支撑轮(1043)，支撑轮(1043)下端与箱体(1)的底面接触，并且抽拉板(104)内安装有收纳箱(105)，收纳箱(105)设为上下两层，上下两层之间通过架板(1051)分隔，并且收纳箱(105)上轴接有两组密封板(1052)，密封板(1052)上设有通气孔，并且密封板(1052)上安装有盖板(10521)，盖板(10521)与密封板(1052)之间安装有封堵板(10522)，封堵板(10522)滑动在盖板(10521)与密封板(1052)之间，并且封堵板(10522)的右端焊接有拉柱(10523)，收纳箱(105)的下层内部安装有收集槽(1053)；所述箱门(2)轴接在箱体(1)的前端，并且箱门(2)上安装有把手(201)，箱门(2)的后端螺栓安装有储物板(202)；所述顶板(3)固定安装在箱体(1)的上端；所述固定柱(4)安装在顶板(3)的上方。
2.如权利要求1所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述固定柱(4)的后端安装有二号电机(401)，二号电机(401)的转轴上安装有皮带轮，固定柱(4)的前端轴接有转杆(402)，转杆(402)上设有螺纹，并且转杆(402)的上端安装有皮带轮，两组皮带轮上安装有皮带，转杆(402)上安装有螺纹筒(4021)，并且固定柱(4)的前端固定有两组滑杆(403)，滑杆(403)上滑动有滑块(4031)，滑块(4031)上螺栓安装有卡座(404)，卡座(404)螺栓安装在螺纹筒(4021)上，并且卡座(404)的前端设有通槽，通槽内安装有挡板(4041)，挡板(4041)螺栓安装在固定柱(4)的前端，并且固定柱(4)的后端固定安装有罩壳(405)。
3.如权利要求2所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述卡座(404)的前端螺栓安装有横柱(406)，横柱(406)的下端安装有三号电机(4061)，三号电机(4061)的转轴上安装有皮带轮，横柱(406)的上端轴接有螺纹杆(4062)，螺纹杆(4062)的后端固定有皮带轮，螺纹杆(4062)上的皮带轮与三号电机(4061)转轴上的皮带轮之间安装有皮带，并且螺纹杆(4062)上也安装有螺纹筒(4021)，螺纹筒(4021)上端安装有卡座(404)，卡座(404)的下端安装有滑块(4031)，横柱(406)上安装有滑杆(403)，滑块(4031)滑动在滑杆(403)上，卡座(404)上的通槽内安装有挡板(4041)，挡板(4041)螺栓安装在横柱(406)的上端。
4.如权利要求3所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述螺纹杆(4062)上方的卡座(404)固定安装有空心杆(407)，空心杆(407)的后端螺栓安装有安装板(4071)，安装板(4071)上安装有四号电机(40711)，四号电机(40711)的转轴上安装有皮带轮，空心杆(407)的前端螺栓安装有轴接板(4072)，轴接板(4072)上轴接有皮带轮，四号电机(40711)转轴上的皮带轮与轴接板(4072)上的皮带轮之间安装有皮带。
5.如权利要求4所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述轴接板(4072)上皮带轮的中心轴的上端焊接有托板(40721)，托板(40721)上设有腰型槽，并且固定座(5)螺栓安装在托板(40721)上。
6.如权利要求5所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述固定座(5)上螺栓安装有五号电机(501)，五号电机(501)的转轴与支臂(6)的下端固定，支臂(6)的上端安装有安装座(7)，安装座(7)上安装有六号电机(601)，六号电机(601)的转轴固定在支臂(6)的上端。
7.如权利要求6所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述安装座(7)的后端安装有七号电机(701)，并且安装座(7)的前端轴接有圆杆(702)，圆杆(702)的后端与七号电机(701)的转轴连接，并且圆杆(702)的前端螺栓安装有轴接座(8)。
8.如权利要求7所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述轴接座(8)上焊接有固定筒(801)，固定筒(801)内安装有摄像头(8011)，并且固定筒(801)上轴接有四组曲板(8012)，曲板(8012)与轴接座(8)之间安装有液压缸(8013)，液压缸(8013)上安装有压力感应器(80131)。
9.如权利要求1所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述箱体(1)内螺栓安装有两组支撑板(1031)，支撑板(1031)的上端螺栓安装有隔板(103)，隔板(103)上固定有间隔板(1032)，间隔板(1032)上轴接有滚柱(1033)，并且滚柱(1033)之间安装有储物槽(1034)。
10.如权利要求1所述的一种腹腔镜机器人机械臂的力反馈装置，其特征在于，所述顶板(3)上固定安装有推杆(301)，并且顶板(3)的下端螺栓安装有一号电机(302)，顶板(3)上端螺栓安装有座板(3031)，座板(3031)上螺栓安装有四组筒座(303)，筒座(303)内安装有四组稳定杆(3032)，稳定杆(3032)的上端安装有稳定轮，并且座板(3031)上安装有轴承，轴承内安装有连接座(304)，连接座(304)的下端与一号电机(302)的转轴连接，连接座(304)的上端螺栓安装有螺孔板(305)，并且连接座(304)的底面与稳定轮接触，固定柱(4)螺栓安装在螺孔板(305)上。
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