CN116350353A - 用于腹腔镜手术的机械臂 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种用于腹腔镜手术的机械臂,可以应用于医疗器械技术领域,该用于腹腔镜手术的机械臂包括前端关节、中部连接杆和后端驱动座,所述前端关节与后端驱动座之间通过中部连接杆连接驱动,其中,所述前端关节的驱动丝通过所述中部连接杆延伸至所述后端驱动座,与所述后端驱动座的驱动丝连接,可实现高度灵活性及较高的工作负载。
Description
技术领域
本公开涉及医疗器械领域,尤其涉及一种用于腹腔镜手术的机械臂。
背景技术
微创术一般包括单孔腹腔镜微创手术和多孔腹腔镜微创手术。在相关技术中,单孔腹腔镜微创手术使用的单孔腹腔镜手术机器人往往采用连续体的柔性手术器械,用一根钢丝绳或金属丝控制一串结构骨以达到弯曲效果,在结构上具有一定的柔性,因此导致单孔腹腔镜手术机器人的整体挠度较高、承受的载荷较低、对末端的控制精度低。多孔腹腔镜微创手术使用的多孔腹腔镜手术机器人的刚性关节采用钢丝绳拉力驱动,使手术器械在绞接关节处实现弯转,因此导致多孔腹腔镜手术机器人具有高负载、传动精度高的特性,但由于钢丝绳须通过滑轮保持连续的张紧状态,且各关节的运动可能相互耦合,一般只有较少的自由度,多孔腹腔镜手术机器人无法实现腔内器械的高度灵活性。
发明内容
鉴于上述问题,本公开提供了一种用于腹腔镜手术的机械臂。
根据本公开的一个方面,提供了一种用于腹腔镜手术的机械臂,所述机械臂包括前端关节100、中部连接杆200和后端驱动座300,所述前端关节100与后端驱动座300之间通过中部连接杆200连接驱动;
其中,所述前端关节100的驱动丝通过所述中部连接杆200延伸至所述后端驱动座300,与所述后端驱动座300的驱动丝连接。
在本公开一实施例中,所述中部连接杆200包括至少一个内连接管211;
一个所述内连接管211的两端分别固定连接一根所述前端关节100的驱动丝和一根所述后端驱动座300的驱动丝。
在本公开一实施例中,所述中部连接杆200包括外连接管212,所述外连接管212为中空管,所述中空管的空腔内收容所述至少一个内连接管211;
所述外连接管212的两端分别固定连接所述后端驱动座300和所述前端关节100。
在本公开一实施例中,所述后端驱动座300包括换向轮组件310、驱动组件320、锁定组件330、解锁组件340和底座350;
所述换向轮组件310,用于对经由中部连接杆200传导的驱动丝进行换向,并导向至所述驱动组件320;
所述驱动组件320,与所述换向轮组件310连接,所述驱动组件320具有与所述前端关节100自由度对应的驱动轮组,所述驱动轮组用于控制所述前端关节100的运动;
所述锁定组件330,与所述驱动组件320连接,所述锁定组件330用于对所述驱动组件320进行运动锁定;
所述解锁组件340,用于使所述底座350脱离与所述前端关节100的连接。
在本公开一实施例中,所述换向轮组件310包括换向轮架311、换向轮312、换向轮轴313、侧向导向轮架314、第一导向轮架315、第二导向轮架316、第三导向轮架317以及导向轮318;
所述换向轮312和所述换向轮轴313安装在所述换向轮架311上,所述换向轮架311通过安装在其上的所述换向轮312和所述换向轮轴313将竖直于所述底座350方向的驱动丝换向至水平于所述底座350方向,以配合所述驱动组件320的驱动方式;
所述侧向导向轮架314、所述第一导向轮架315、所述第二导向轮架316、所述第三导向轮架317上均安装有导向轮318,所述导向轮318将驱动丝导向至所述驱动组件320。
在本公开一实施例中,所述驱动组件320包括与前端关节100的关节数量相同的绞盘驱动轴326、绞盘327;
所述绞盘327安装在所述底座350上,且成对配置在所述绞盘驱动轴326上,并具有旋向相反的螺纹线;
所述后端驱动座300的驱动丝固定在所述绞盘327上,并借由所述绞盘327的螺纹线形成缠绕。
在本公开一实施例中,所述驱动组件320的驱动轮组包括从动齿轮321、自转介轮322、自转齿轮323和自转心轴325;
所述前端关节100通过所述自转心轴325获取转矩,安装在所述自转心轴325上的自转齿轮323通过自转介轮322传动至从动齿轮321,带动固定在从动齿轮321上的中部连接杆200及前端关节100运动。
在本公开一实施例中,所述前端关节100包括依次连接的夹钳关节110、夹钳基座120、第三偏摆关节130、第四旋转关节140、第五偏摆关节150、第六旋转关节J60、第七偏摆关节170和第八自转关节180,所述第八自转关节180与所述中部连接杆200固定连接,以使得所述第八自转关节180自转;
其中,所述机械臂具有至少七个自由度。
在本公开一实施例中,所述锁定组件330包括固定安装在所述驱动组件320上的至少两组锁定件、锁定凸轮336以及锁定旋钮337,所述锁定件包括锁定齿轮331、锁定牙条332、锁定导板333、锁定导杆334、锁定推板335和至少一个锁定弹簧338;
所述锁定旋钮337与所述锁定凸轮336固定连接,所述锁定凸轮336抵设于两个所述锁定推板335之间,所述至少一个锁定弹簧338安装在所述锁定导板333及所述锁定推板335之间;
所述锁定牙条332固定连接所述锁定导杆334,所述锁定推板335通过所述锁定导杆334的导向与所述锁定牙条332连接,所述锁定牙条332与所述锁定齿轮331配合设置。
在本公开一实施例中,在两个所述锁定推板335之间的距离达到第一预设角度时,所述锁定牙条332与所述锁定齿轮331啮合,实现锁定;
在两个所述锁定推板335之间的距离达到第二预设角度时,所述锁定牙条332与所述锁定齿轮331分离,实现解锁;
其中,所述第一预设角度和所述第二预设角度不重合。
根据本公开提供的用于腹腔镜手术的机械臂,具有解耦特性和较大结构刚性,在具有多个自由度的同时消除了各运动关节之间的运动耦合,有助于提高手术器械的负载能力,同时提高驱动力的传递效率和传动精度。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述,本公开的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了根据本公开实施例的用于腹腔镜手术的机械臂的结构示意图;
图2示意性示出了根据本公开实施例的种前端关节的结构示意图;
图3示意性示出了根据本公开实施例的夹钳关节的结构爆炸示意图;
图4A示意性示出了根据本公开实施例的第三偏摆关节的结构爆炸示意图;
图4B示意性示出了根据本公开实施例的关节解耦轮的解耦示意图;
图5示意性示出了根据本公开实施例的第四旋转关节的结构爆炸示意图;
图6示意性示出了根据本公开实施例的第五偏摆关节的结构爆炸示意图;
图7示意性示出了根据本公开实施例的第六旋转关节、第七偏摆关节和第八自转关节的结构爆炸示意图;
图8示意性示出了根据本公开实施例的中部连接杆的结构示意图;
图9示意性示出了根据本公开实施例的后端驱动座的结构示意图;
图10示意性示出了根据本公开实施例的换向轮组件的结构示意图;
图11示意性示出了根据本公开实施例的驱动组件的结构示意图;
图12示意性示出了根据本公开实施例的锁定组件的结构示意图。
具体实施方式
以下,将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而,明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
另外,在下面的详细描述中,为了便于说明,阐述了许多具体的细节以提供对本发明的实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
图1示意性示出了根据本公开实施例的用于腹腔镜手术的机械臂的结构示意图。
如图1所示,用于用于腹腔镜手术的机械臂包括前端关节100、中部连接杆200和后端驱动座300,前端关节100与后端驱动座300之间通过中部连接杆200连接驱动,其中,前端关节100的驱动丝通过中部连接杆200延伸至后端驱动座300,与后端驱动座300的驱动丝连接。
具体的,前端关节100由其自身的驱动丝驱动,具有一定的活动自由度。后端驱动座300具有与前端关节100对应的驱动丝及传动系,并能连接到外部的动力系统。前端关节100与后端驱动座300之间通过中部连接杆200并固定,以便通过腹壁,同样的,前端关节100的驱动丝也通过中部连接杆200进行延申与后端驱动座300的对应驱动丝连接。
图2示意性示出了根据本公开实施例的前端关节的结构示意图。
如图2所示,前端关节100包括依次连接的夹钳关节110、夹钳基座120、第三偏摆关节130、第四旋转关节140、第五偏摆关节150、第六旋转关节160、第七偏摆关节170和第八自转关节180。
该夹钳关节110可以是抓取钳、分离钳、剪刀等等。更多的,还可以将夹钳关节110替换为内窥镜等其他用于腹腔镜手术的器械,本公开对此不做限制。
其中,该前端关节100具有至少七个自由度,绕第一轴线J1、第二轴线J2、第三轴线J3、第四轴线J4、第五轴线J5、第六轴线J6和第七轴线J7枢转,实现多自由度转动。
具体的,夹钳关节110与夹钳基座120绕第一轴线J1相对偏摆,夹钳基座120与偏摆关节130绕第二轴线J2相对偏摆,第四旋转关节140绕第三轴线J3自转,第四旋转关节140还与第五偏摆关节150绕第四轴线J4相对偏摆,第六旋转关节160绕第三轴线J5自转,第六旋转关节160还与第七偏摆关节170绕第六轴线J6相对偏摆,第八自转关节180绕第七轴线J7自转。可以理解的,偏摆的最大角度均大于180°小于360°,自转的最大角度均为360°。
图3示意性示出了根据本公开实施例的夹钳关节的结构爆炸示意图。
如图3所示,夹钳关节110绕第一轴线J1转动,第一轴线J1为夹钳销112轴线,夹钳关节110包括第一夹钳片111、夹钳销112、第一关节丝114、第二夹钳片121和第二关节丝122。
第一关节丝114固定于第一夹钳片111上,第一夹钳片111通过夹钳销112连接在夹钳基座120上,第一关节丝114拉动时第一夹钳片111绕第一轴线J1转动。
第二关节丝122固定于第二夹钳片121上,第二夹钳片121通过夹钳销连接在夹钳基座120,第二关节丝122拉动时第二夹钳片121绕第一轴线J1转动。
可以理解的,在第一夹钳片111和第二夹钳片121同向转动时即可实现前端关节100绕第一轴线J1枢转,在第一夹钳片111和第二夹钳片121反向转动时即可实现夹钳的张开或者闭合动作。
图4A示意性示出了根据本公开实施例的第三偏摆关节的结构爆炸示意图。图4B示意性示出了根据本公开实施例的关节解耦轮的解耦示意图。
如图4A所示,第三偏摆关节130绕第二轴线J2转动,第二轴线J2为夹钳基座120和第三偏摆关节130连接处的轴线,第三偏摆关节130包括偏摆关节轴131、关节解耦轮132、第三关节体133、第三关节盖134、第三关节销136以及第三关节丝137。
偏摆关节轴131和关节解耦轮132通过第三关节销136连接在夹钳基座120上,第三关节体133与第三关节盖134通过夹钳基座120连接,第三关节丝137固定在夹钳基座120上。
其中,第三关节丝137固定在夹钳基座上,第三关节丝137拉动时可带动夹钳基座120及偏摆关节轴131相对于第三关节体133及第三关节盖134的轴线偏摆。第三关节体133与第三关节盖134连接,并与夹钳基座120实现绕第二轴线J2铰接。
如图4B所示,通过关节解耦轮132使第一关节丝114和第二关节丝122保持合适的张紧状态,且第三关节体133上具有中空孔状结构30,使第一关节丝114、第二关节丝122、第三关节丝137通过。通过控制第一关节丝114和第二关节丝122的两端相对于运动中心对称分布,使第三偏摆关节130与夹钳关节110之间运动解耦。
图5示意性示出了根据本公开实施例的第四旋转关节的结构爆炸示意图。
如图5所示,第四旋转关节140绕第三轴线J3枢转,第三轴线J3为第四旋转关节140的中轴线,第四旋转关节140包括止推轴承组件40、关节筒145、关节轮轴146、第四关节正丝147、第四关节反丝148、第四关节销149、第四关节轴承盖1410、第四关节基座1411、第四关节导轮1412、第四关节销1413和第四关节轴承1414。
第三关节体133具有与关节筒145配合的轴体结构,止推轴承组件40设置在第三关节体133与关节筒145之间,第四关节正丝147与第四关节反丝148固定并以相反的方向绕在关节轮轴146上,且关节轮轴146通过第四关节销149固定于第三关节体133上。
第四关节轴承1414设置在第三关节体133与关节筒145之间,以减少运动摩擦,第四关节轴承1414与第四关节轴承盖1410进行端面固定,以防止第四关节轴承1414从第三关节体133脱落。
在一实施例中,下拉释放第四关节正丝147时,可控制第三关节体133绕关节筒145正方向旋转,并反卷第四关节反丝148使第四关节反丝148收紧。下拉释放第四关节反丝148时,可控制第三关节体133绕关节筒145反方向旋转,并反卷第四关节正丝147使第四关节正丝147收紧。
其中,第四关节正丝147及第四关节反丝148通过第四关节导轮1412导向至后端关节(第五偏摆关节150)。此处前端关节(夹钳关节100和第三偏摆关节130)的驱动丝(第一关节丝114、第二关节丝122、第三关节丝137)布置与旋转运动的旋转轴线J3是近似重合的,没有运动耦合。
图6示意性示出了根据本公开实施例的第五偏摆关节的结构爆炸示意图。
如图6所示,第五偏摆关节150绕第四轴线J4枢转,第四轴线J4为第四旋转关节140和第五偏摆关节150连接处的轴线,第五偏摆关节150包括第五偏摆轴151、第五关节解耦轮152、第五关节销153、第五关节丝154、第五关节导线板155、第五关节体156及第五关节盖157。
第五关节解耦轮152与第五偏摆轴151通过第五关节销153固定在第四关节基座1411上,且第五关节解耦轮152解耦第四关节正丝147和第四关节反丝148。
第五偏摆轴151的轴体结构与第五关节体156的孔结构配合连接,通过拉动固定在第四关节基座1411上的第五关节丝154,形成绕第四轴线J4的铰接偏摆。
第五关节体156具有筒状结构,使第四关节正丝147和第四关节反丝148经第五关节导线板155的导向后从第五关节体156内通过。
其中,第五偏摆关节150具有与第三偏摆关节130相似的解耦轮机构(第五关节解耦轮152),已消除第五偏摆关节150对前端关节(第四旋转关节140)的运动耦合。
第六旋转关节160的结构与第四旋转关节140相同,可参照图5所示的第四旋转关节140的爆炸结构示意图。第六旋转关节160和第五偏摆关节150的连接处参照如图6所示,第六旋转关节160绕第五轴线J5枢转,第五轴线J5为第五偏摆关节150和的第六旋转关节160的中轴线。第六旋转关节160通过一组正反缠绕的驱动丝带动第五关节体156绕第五轴线J5旋转。
图7示意性示出了根据本公开实施例的第六旋转关节、第七偏摆关节和第八自转关节的结构爆炸示意图。
如图7所示,第七偏摆关节170绕第六轴线J6枢转,第六轴线J6为连接第六旋转关节160和第七偏摆关节170的连接轴,第七偏摆关节170包括第七关节解耦轮171、第七关节销172、第七关节偏摆轴173和第七关节丝174。
第七关节解耦轮171和第七关节偏摆轴173通过第七关节销172连接至第六关节基座163上,通过固定在第六关节基座163上的第七关节丝174驱动。第七关节解耦轮171成对配置,并允许第六旋转关节160的驱动丝通过,使得消除第七偏摆关节170与第六旋转关节160的运动耦合。
第八自转关节180绕第七轴线J7枢转,第七轴线J7为第八自转关节180的中轴线,第八自转关节180包括第八关节体181与第八关节基座182。第八关节体181、第七关节偏摆轴173和第八关节基座能182之间通过连接杆固定,使第八关节体181和第八关节基座能182与第七关节偏摆轴173形成枢转。第八关节体181与第八关节基座182上均有多个通孔,通孔用于穿设第七偏摆关节170的第七关节丝174。
图8示意性示出了根据本公开实施例的中部连接杆的结构示意图。
如图8所示,中部连接杆200包括至少一个内连接管211和外连接管212。一个内连接管211的两端分别固定连接一根前端关节100的驱动丝和一根后端驱动座300的驱动丝。外连接管212为中空管,中空管的空腔内收容至少一个内连接管211,外连接管212的两端分别固定连接后端驱动座300和前端关节100。
其中,内连接管211与驱动丝之间的固定方式包括但不局限于铆压、焊接、粘接等。
可以理解的,前端关节100的驱动丝包括第一关节丝114、第二关节丝122、第三关节丝137、第四关节正丝147、第四关节反丝148、第五关节丝154、第七关节丝174等。
本公开通过使用内连接管211而不是整根驱动丝,使机械臂具有更好的结构强度及更低的成本,这使得本多关节前端器械具有更好的刚性及经济性。
图9示意性示出了根据本公开实施例的后端驱动座的结构示意图。
如图9所示,后端驱动座300包括换向轮组件310、驱动组件320、锁定组件330、解锁组件340和底座350;换向轮组件310,用于对经由中部连接杆200传导的驱动丝进行换向,并导向至驱动组件320;驱动组件320,与换向轮组件310连接,驱动组件320具有与前端关节100自由度对应的驱动轮组,驱动轮组用于控制前端关节100的运动;锁定组件330,与驱动组件320连接,锁定组件330用于对驱动组件320进行运动锁定,以保证前端关节100运动停止;解锁组件340,用于使底座350脱离与前端关节100的连接。
在后端驱动座300的工作过程中,换向轮组件310对中部连接杆200中传导过来的驱动丝进行换向,并导向至驱动组件320的各驱动盘中,驱动组件320具有与前端关节100的自由度相对应的驱动轮组,通过与后端的电机进行连接获取转矩,并转化为前端关节100的运动。锁定组件330具有锁定齿特征,将驱动组件330的运动锁定,保证前端关节100运动停止。解锁组件340通过配置一对滑块顶针来为底座350提供向外顶出的能力,帮助器械底座脱离与机器人相互连接的机构。
图10示意性示出了根据本公开实施例的换向轮组件的结构示意图。
如图10所示,换向轮组件310包括换向轮架311、换向轮312、换向轮轴313、侧向导向轮架314、第一导向轮架315、第二导向轮架316、第三导向轮架317以及导向轮318。
换向轮312和换向轮轴313安装在换向轮架311上,换向轮架311通过安装在其上的换向轮312和换向轮轴313将竖直于底座350方向的驱动丝换向至水平于底座350方向,以配合驱动组件320的驱动方式。
侧向导向轮架314、第一导向轮架315、第二导向轮架316、第三导向轮架317上均安装有导向轮318,导向轮318将驱动丝导向至驱动组件320。
图11示意性示出了根据本公开实施例的驱动组件的结构示意图。
如图11所示,驱动组件320包括驱动轮组、多个绞盘驱动轴326、绞盘327。绞盘327安装在底座350上,且成对配置在绞盘驱动轴326上,并具有旋向相反的螺纹线,后端驱动座300的驱动丝固定在绞盘327上,并借由绞盘327的螺纹线形成缠绕。其中,绞盘驱动轴326的数量与前端关节100的关节数量相同,每一绞盘驱动轴326对应前端关节100的一个关节,也即,在本公开实施例中绞盘驱动轴326的数量为7个。
驱动组件320的驱动轮组包括从动齿轮321、自转介轮322、自转齿轮323和自转心轴325。前端关节100(即第八自转关节180)通过自转心轴325获取转矩,安装在自转心轴325上的自转齿轮323通过自转介轮322传动至从动齿轮321,带动固定在从动齿轮321上的中部连接杆200及前端关节100运动。
图12示意性示出了根据本公开实施例的锁定组件的结构示意图。
如图12所示,锁定组件330包括固定安装在驱动组件320上的至少两组锁定件、锁定凸轮336以及锁定旋钮337,锁定件包括锁定齿轮331、锁定牙条332、锁定导板333、锁定导杆334、锁定推板335和至少一个锁定弹簧338。
锁定旋钮337与锁定凸轮336固定连接,锁定凸轮336抵设于两个锁定推板335之间,至少一个锁定弹簧338安装在锁定导板333及锁定推板335之间,锁定牙条332固定连接锁定导杆334,锁定推板335通过锁定导杆334的导向与锁定牙条332连接,锁定牙条332与锁定齿轮331配合设置。
在锁定组件工作的情况下,旋转锁定旋钮337,锁定旋钮337带动锁定凸轮336旋转,锁定凸轮336旋转使得两个锁定推板335之间的距离发生改变,锁定推板335借助锁定弹簧338的弹力,通过锁定推板335的齿形结构抱死驱动组件320,实现锁定。
可以理解的,在两个锁定推板335之间的距离达到第一预设角度时,锁定牙条332与锁定齿轮331啮合,实现锁定。在两个锁定推板335之间的距离达到第二预设角度时,锁定牙条332与锁定齿轮331分离,实现解锁。其中,第一预设角度和第二预设角度不重合。
综上所述,本公开提供的上述用于腹腔镜手术的机械臂具有解耦特性和较大结构刚性,在具有多个自由度的同时消除了各运动关节之间的运动耦合,有助于提高手术器械的负载能力,同时提高驱动力的传递效率和传动精度,可以广泛应用于医疗机器人领域。
还需说明的是,实例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本公开的保护范围。相同的元素由相同相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例,而仅示意本公开实施例的内容。另外,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
再者,单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词,以修饰相应的元件,其本身并不意味着该元件有任何的序数,也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序,该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个,在上面对本公开的示例性实施例的描述中,本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例,对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本公开的具体实施例而已,并不用于限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于腹腔镜手术的机械臂,所述机械臂包括前端关节(100)、中部连接杆(200)和后端驱动座(300),所述前端关节(100)与后端驱动座(300)之间通过中部连接杆(200)连接驱动;
其中,所述前端关节(100)的驱动丝通过所述中部连接杆(200)延伸至所述后端驱动座(300),与所述后端驱动座(300)的驱动丝连接。
2.根据权利要求1所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述中部连接杆(200)包括至少一个内连接管(211);
一个所述内连接管(211)的两端分别固定连接一根所述前端关节(100)的驱动丝和一根所述后端驱动座(300)的驱动丝。
3.根据权利要求1或2所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述中部连接杆(200)包括外连接管(212),所述外连接管(212)为中空管,所述中空管的空腔内收容所述至少一个内连接管(211);
所述外连接管(212)的两端分别固定连接所述后端驱动座(300)和所述前端关节(100)。
4.根据权利要求1所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述后端驱动座(300)包括换向轮组件(310)、驱动组件(320)、锁定组件(330)、解锁组件(340)和底座(350);
所述换向轮组件(310),用于对经由中部连接杆(200)传导的驱动丝进行换向,并导向至所述驱动组件(320);
所述驱动组件(320),与所述换向轮组件(310)连接,所述驱动组件(320)具有与所述前端关节(100)自由度对应的驱动轮组,所述驱动轮组用于控制所述前端关节(100)的运动;
所述锁定组件(330),与所述驱动组件(320)连接,所述锁定组件(330)用于对所述驱动组件(320)进行运动锁定;
所述解锁组件(340),用于使所述底座(350)脱离与所述前端关节(100)的连接。
5.根据权利要求4所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述换向轮组件(310)包括换向轮架(311)、换向轮(312)、换向轮轴(313)、侧向导向轮架(314)、第一导向轮架(315)、第二导向轮架(316)、第三导向轮架(317)以及导向轮(318);
所述换向轮(312)和所述换向轮轴(313)安装在所述换向轮架(311)上,所述换向轮架(311)通过安装在其上的所述换向轮(312)和所述换向轮轴(313)将竖直于所述底座(350)方向的驱动丝换向至水平于所述底座(350)方向;
所述侧向导向轮架(314)、所述第一导向轮架(315)、所述第二导向轮架(316)、所述第三导向轮架(317)上均安装有导向轮(318),所述导向轮(318)将驱动丝导向至所述驱动组件(320)。
6.根据权利要求4所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述驱动组件(320)包括与前端关节(100)的关节数量相同的绞盘驱动轴(326)、绞盘(327);
所述绞盘(327)安装在所述底座(350)上,且成对配置在所述绞盘驱动轴(326)上,并具有旋向相反的螺纹线;
所述后端驱动座(300)的驱动丝固定在所述绞盘(327)上,并借由所述绞盘(327)的螺纹线形成缠绕。
7.根据权利要求4所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述驱动组件(320)的驱动轮组包括从动齿轮(321)、自转介轮(322)、自转齿轮(323)和自转心轴(325);
所述前端关节(100)通过所述自转心轴(325)获取转矩,安装在所述自转心轴(325)上的自转齿轮(323)通过自转介轮(322)传动至从动齿轮(321),带动固定在从动齿轮(321)上的中部连接杆(200)及前端关节(100)运动。
8.根据权利要求1所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述前端关节(100)包括依次连接的夹钳关节(110)、夹钳基座(120)、第三偏摆关节(130)、第四旋转关节(140)、第五偏摆关节(150)、第六旋转关节(160)、第七偏摆关节(170)和第八自转关节(180),所述第八自转关节(180)与所述中部连接杆(200)固定连接,以使得所述第八自转关节(180)自转;
其中,所述机械臂具有至少七个自由度。
9.根据权利要求4所述的用于腹腔镜手术的机械臂,所述锁定组件(330)包括固定安装在所述驱动组件(320)上的至少两组锁定件、锁定凸轮(336)以及锁定旋钮(337),所述锁定件包括锁定齿轮(331)、锁定牙条(332)、锁定导板(333)、锁定导杆(334)、锁定推板(335)和至少一个锁定弹簧(338);
所述锁定旋钮(337)与所述锁定凸轮(336)固定连接,所述锁定凸轮(336)抵设于两个所述锁定推板(335)之间,所述至少一个锁定弹簧(338)安装在所述锁定导板(333)及所述锁定推板(335)之间;
所述锁定牙条(332)固定连接所述锁定导杆(334),所述锁定推板(335)通过所述锁定导杆(334)的导向与所述锁定牙条(332)连接,所述锁定牙条(332)与所述锁定齿轮(331)配合设置。
10.根据权利要求9所述的用于腹腔镜手术的机械臂,在两个所述锁定推板(335)之间的距离达到第一预设角度时,所述锁定牙条(332)与所述锁定齿轮(331)啮合,实现锁定;
在两个所述锁定推板(335)之间的距离达到第二预设角度时,所述锁定牙条(332)与所述锁定齿轮(331)分离,实现解锁;
其中,所述第一预设角度和所述第二预设角度不重合。
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