CN116557445B - 一种适配器、器械驱动组件及驱动连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适配器、器械驱动组件及驱动连接方法,包括适配主体和被驱动盘;适配主体上设有限位槽;被驱动盘上设有限位凸起;限位凸起与限位槽配合从而能够限制被驱动盘在适配主体上做周向运动,同时还能够限制被驱动盘向轴向的其中一端运动。本发明适配器的被驱动盘在于驱动轴卡合时能够保持不动,只需驱动轴旋转来旋转卡合位置,从而缩短驱动轴与被驱动盘的卡合时间。
Description
技术领域
本发明涉及微创手术用的医疗器械领域,尤其是涉及一种适配器、器械驱动组件及驱动连接方法。
背景技术
手术机器人用于外科医疗手术,医生通过操纵手术机器人控制设备从而控制执行部件移动以实现手术动作。手术机器人通常由手术控制台、配备机械臂的手术车及视像系统组成。手术车包括能够驱动器械盒运动的机构,其包括器械驱动盒、无菌适配器和器械盒,工作时,器械驱动盒的驱动轴需先与无菌适配器的被驱动盘卡接,然后器械盒再与被驱动盘卡接,实现驱动轴、被驱动盘和器械盒同轴固定,驱动轴通过被驱动盘驱动器械盒旋转。
现有技术中,被驱动盘初始被活动安装在无菌适配器上,驱动轴与被驱动盘卡合的过程为:驱动轴顶面顶住被驱动盘,使被驱动盘上移一段距离后停止,此时驱动轴与被驱动盘底面抵接,驱动轴旋转,在两者摩擦力的作用下,被驱动盘也做一定程度的旋转,两者旋转过程中寻找卡合位置,当卡合位置对准后进行卡合,从而实现被驱动盘与驱动轴的卡合对接。
上述被驱动盘与驱动轴卡合过程中,被驱动盘需先上移一段距离,并且在驱动轴旋转时被驱动盘也做一定程度旋转,驱动轴需转动较大角度后才能找准卡合位置进行卡合,卡合过程耗费时间长。
发明内容
本发明致力于解决驱动轴与被驱动盘卡合时耗费时间长的技术问题,特提供一种适配器、器械驱动组件及驱动连接方法。
本发明适配器的被驱动盘在于驱动轴卡合时能够保持不动,只需驱动轴旋转来寻找卡合位置,从而缩短驱动轴与被驱动盘的卡合时间。
本发明的各方面和优点将部分地在以下描述中阐述,或可从所述描述显而易见,或可通过本发明的实践而得知。
在本发明一个实施例中,适配器包括适配主体和被驱动盘;所述适配主体上设有限位槽;所述被驱动盘上设有限位凸起;所述被驱动盘被配置安装在所述适配主体上,并且通过所述限位凸起与所述限位槽配合以限制所述被驱动盘在所述适配主体上做周向运动以及限制所述被驱动盘向轴向的其中一端运动。
一些实施例中,所述限位槽包括周向限位槽以及呈环形的径向限位槽;所述适配主体上设有安装孔;所述周向限位槽和所述径向限位槽沿径向依次设置在所述安装孔的内壁上;所述周向限位槽与所述径向限位槽连通;
所述限位凸起包括周向限位凸起以及呈环形的径向限位凸起;所述周向限位凸起和所述径向限位凸起设置在所述被驱动盘的外周壁上;
所述周向限位凸起卡设在所述周向限位槽内以限制所述被驱动盘做周向运动;所述径向限位凸起位于所述径向限位槽内;所述径向限位凸起的一端抵在所述径向限位槽靠近所述周向限位槽一端的侧壁上;所述径向限位凸起能够在所述径向限位槽内朝向远离所述周向限位槽的一端运动以使所述周向限位凸起从所述周向限位槽内移出。
一些实施例中,所述周向限位凸起固定在所述径向限位凸起上。
一些实施例中,所述径向限位槽贯通所述安装孔上远离所述周向限位槽的一端。
一些实施例中,所述周向限位凹槽位于所述安装孔的端部。
一些实施例中,所述安装孔的截面为圆形;所述周向限位槽和所述周向限位凸起均为弧形以使所述周向限位凸起与所述安装孔内壁组成完整圆形。
一些实施例中,还包括复位弹簧;所述复位弹簧的一端与所述被驱动盘连接,所述复位弹簧的另一端与所述适配主体连接;所述复位弹簧用于将所述径向限位凸起抵接在所述径向限位槽的侧壁上。
一些实施例中,所述复位弹簧套在所述被驱动盘外;所述复位弹簧的一端与所述径向限位凸起远离所述周向限位凸起的一端抵接;所述复位弹簧的另一端与所述径向限位槽远离所述周向限位槽一端的侧壁抵接。
一些实施例中,所述被驱动盘远离所述周向限位槽一端端面上设有第一盘卡合结构;所述第一盘卡合结构用于与器械驱动盒上的驱动卡合结构相配合以使所述器械驱动盒的驱动轴驱动所述被驱动盘旋转。
一些实施例中,所述第一盘卡合结构能够使所述第一盘卡合结构与驱动卡合结构具有唯一卡合位置。
一些实施例中,所述被驱动盘的端面设有凹槽;所述凹槽内设有间隔部;所述间隔部包括第一段和第二段;所述第一段的一端与所述凹槽的侧壁固定;所述第一段的另一端与所述第二段的一端固定;所述第二段的两端分别凸出于所述第一段的两端;所述凹槽与所述间隔部之间的槽体形成为所述第一盘卡合结构。
一些实施例中,所述第一段与所述第二段的连接处呈弧形凹陷。
一些实施例中,所述凹槽为圆形;所述间隔部位于所述凹槽的直径上。
一些实施例中,所述被驱动盘靠近所述周向限位槽一端端面上设有第二盘卡合结构;所述第二盘卡合结构用于与器械盒上的盒卡合结构相配合以使所述被驱动盘驱动所述器械盒旋转。
一些实施例中,所述适配主体上竖直设有用于与器械盒上的导向槽相配合的导向凸起;
所述导向凸起在竖直面的截面形状为梯形或者三角形;或者,所述导向凸起包括倾斜弧面、竖直弧面和两个对称设置的切面;所述倾斜弧面的一端与所述竖直弧面的一端连接;所述切面包括竖直平面和弧形凹面;所述竖直平面的一端与所述弧形凹面的一端连接,所述竖直平面的另一端与所述竖直弧面连接,所述弧形凹面的另一端与所述适配主体连接。
本发明另一实施例还提供一种器械驱动组件,其包括驱动盒以及上述的适配器;所述驱动盒包括驱动电机以及与所述驱动电机连接的驱动轴;所述驱动轴的端面设有驱动卡合结构;所述驱动卡合结构用于与所述被驱动盘上的第一盘卡合结构配合以使所述驱动轴驱动所述被驱动盘旋转。
一些实施例中,所述驱动轴与所述驱动电机的输出轴活动连接,以使所述驱动轴能够相对所述输出轴轴向运动;所述驱动轴与所述输出轴之间设有缓冲弹簧;所述缓冲弹簧对所述驱动轴施加远离所述输出轴方向的作用力。
一些实施例中,所述驱动轴内部中空;所述驱动轴上设有活动槽;所述驱动轴一端套在所述输出轴外;所述输出轴上设有固定轴;所述固定轴一端位于所述活动槽内并能够在所述活动槽内轴向运动。
一些实施例中,所述驱动盒还包括加强轴;所述加强轴固定套在所述输出轴外;所述加强轴的顶面设有固定槽;所述驱动轴的内顶部设有固定凸起;所述缓冲弹簧上端套在所述固定凸起外;所述缓冲弹簧下端位于所述固定槽内。
一些实施例中,所述活动槽为沿所述驱动轴的轴向延伸的跑道形。
本发明另一实施例还提供一种实现器械驱动盒与适配器驱动连接的方法,其包括以下步骤:
保持适配器的被驱动盘在周向不动以及限制被驱动盘向轴向的其中一端运动;
器械驱动盒的驱动电机驱动其驱动轴在适配器的被驱动盘表面旋转,并且驱动轴位于被驱动盘能够运动的一端;
当驱动轴旋转至卡合位置时,驱动轴上的驱动卡合结构与被驱动盘上的第一盘驱动结构卡合,从而使驱动轴能够驱动被驱动盘旋转。
一些实施例中,驱动轴上的驱动卡合结构与被驱动盘上的第一盘驱动结构卡合,之后还包括:驱动轴在缓冲弹簧的作用下向上移动以使驱动卡合结构与第一盘驱动结构卡紧。
采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的适配器,适配主体上设置限位槽,被驱动盘上设置限位凸起,在开始卡合前,被驱动盘即被配置安装在适配主体上并且在周向不能动,在器械驱动盒的驱动轴在被驱动盘端面旋转以寻找两者的卡合位置时,由于被驱动盘在周向不动,仅驱动轴旋转,可使驱动轴快速旋转至卡合位置实现两者驱动连接,缩短驱动轴与被驱动盘卡合时间,提高工作效率。
本发明提供的适配器,当限位凸起与限位槽安装配合好时,被驱动盘在轴向仅能向一端(自由端)运动而另一端(限制端)被限制。卡合时,驱动轴与被驱动盘的自由端抵接,由于被驱动盘的另一端被限制,此时被驱动盘不会被驱动轴顶起,即在两者卡合时被驱动盘在轴向上也不会产生运动,使得驱动轴与被驱动盘快速抵接,进一步缩短两者卡合时间。
参考以下描述,本申请的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本申请的实施例,且连同所述描述一起用于解释本申请的原理。
附图说明
本说明书中针对所属领域的技术人员来阐述本申请的完整和启发性公开内容,包括其最佳实施方式,本说明书参考了附图,在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种适配器的结构示意图;
图2为图1所示适配器的剖视图;
图3为图1所示适配器的爆炸图;
图4为图2所示结构的爆炸图;
图5为本发明实施例提供的驱动盒的结构示意图;
图6为图5所示驱动盒的剖视图;
图7为本发明实施例提供的适配器与器械盒的结构示意图;
图8为图7所示结构的剖视图。
附图标记:
1-适配主体; 2-被驱动盘; 3-第二盘卡合结构;
4-复位弹簧; 5-周向限位凸起; 6-径向限位凸起;
7-安装孔; 8-周向限位槽; 9-径向限位槽;
10-驱动盒; 11-驱动卡合结构;12-驱动轴;
13-固定凸起; 14-缓冲弹簧; 15-活动槽;
16-固定轴; 17-加强轴; 18-输出轴;
19-驱动电机; 20-器械盒; 21-第一盘卡合结构;
22-第一段; 23-第二段; 24-盒卡合结构;
25-适配器; 26-倾斜弧面; 27-竖直弧面;
28-弧形凹面; 29-竖直平面; 101-第一主体;
102-第二主体。
具体实施方式
现将详细参考本申请的实施例,在图中说明本申请的实施例的一个或多个实例。每个实例是为了解释本申请而提供,而非限制本申请。实际上,所属领域的技术人员将清楚,在不脱离本申请的范围或精神的情况下可在本申请中进行各种修改和变化。举例来说,说明或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一实施例一起使用以产生再一实施例。因此,希望本申请涵盖此类修改和变化,所述修改和变化处于所附权利要求书及其等效物的范围内。如本说明书中所使用,术语“第一”、“第二”等可互换使用以区分一部件与另一部件而并非意图表示各个部件的位置或重要性。如说明书中所使用,除非上下文另外明确指出,否则术语“一”,“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”,“包括”和“具有”旨在是包括性的,并且意味着除列出的要素外可能还有其他要素。
现在参考附图,其中在所有附图中相同的数字表示相同的元件,下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
如图1至图8所示,本实施例提供的适配器25应用于手术机器人,其包括适配主体1和被驱动盘2;适配主体1上设有限位槽;被驱动盘2上设有限位凸起;被驱动盘2被配置安装在适配主体1上,并且通过限位凸起与限位槽配合以限制被驱动盘2在适配主体1上做周向运动以及限制被驱动盘2向轴向的其中一端运动。开始工作前,被驱动盘2安装在适配主体1上,并且由于限位凸起和限位槽的卡合作用使得被驱动盘2不能在适配主体1上做周向运动。在器械驱动盒10的驱动轴12在被驱动盘2端面旋转以寻找两者的卡合位置时,由于被驱动盘2在周向不动,仅驱动轴12旋转,可使驱动轴12快速旋转至卡合位置实现两者驱动连接,缩短驱动轴12与被驱动盘2卡合时间,提高工作效率。
限位凸起与限位槽配合还能够限制被驱动盘2向轴向的其中一端运动。即指当限位凸起与限位槽安装配合好时,被驱动盘2在轴向仅能向一端(自由端)运动而另一端(限制端)被限制。卡合时,驱动轴12与被驱动盘2的自由端抵接,由于被驱动盘2的另一端被限制,此时被驱动盘2不会被驱动轴12顶起,即在两者卡合时被驱动盘2在轴向上也不会产生运动,使得驱动轴12与被驱动盘2快速抵接,进一步缩短两者卡合时间。
限位凸起和限位槽的结构可以为多种,例如:适配主体1上设有安装孔,安装孔内壁设有环形安装板,环形安装板的一面(例如底面)设有限位槽;被驱动盘2的端面(例如顶面)设有限位凸起,限位凸起卡合在限位槽内,并且由于环形安装板的设置使得被驱动盘2朝向环形安装板方向(上方)的运动被限制。优选地,可以设置弹簧对被驱动盘2施加朝向环形安装板方向的作用力,从而使得限位凸起稳定卡合在限位槽内。
一些实施例中,限位槽包括周向限位槽8以及呈环形的径向限位槽9;适配主体1上设有安装孔7;周向限位槽8和径向限位槽9沿径向依次设置在安装孔7的内壁上;周向限位槽8与径向限位槽9连通;限位凸起包括周向限位凸起5以及呈环形的径向限位凸起6;周向限位凸起5和径向限位凸起6设置在被驱动盘2的外周壁上;周向限位凸起5卡设在周向限位槽8内以限制被驱动盘2做周向运动;径向限位凸起6位于径向限位槽9内;径向限位凸起6的一端抵在径向限位槽9靠近周向限位槽8一端(靠近限制端)的侧壁上;径向限位凸起6能够在径向限位槽9内朝向远离周向限位槽8的一端(自由端)运动以使周向限位凸起5从周向限位槽8内移出。由于径向限位凸起6一端抵接在径向限位槽9的侧壁上,因此限制了被驱动盘2朝向限制端运动。当器械驱动盒10的驱动轴12与被驱动盘2卡合后,器械盒20的旋转轴抵在被驱动盘2上并下压被驱动盘2,使得周向限位凸起5朝向自由端移动,周向限位凸起5从周向限位槽8内脱离并移动至径向限位槽9内,此时被驱动盘2可在径向限位槽9内做周向运动,驱动轴12可通过被驱动盘2驱动器械盒20的旋转轴旋转,实现驱动盒10、适配器25和器械盒20三者之间的动力传输。径向限位槽9能够使得被驱动盘2朝向限制端的运动被限制,缩短卡合时间,同时还能够使得被驱动盘2在径向限位槽9内做周向运动,实现动力传输。
优选地,周向限位凸起5和周向限位槽8均为两个,两个周向限位槽8对称设置在安装孔7内,可使被驱动盘2受力对称平衡,同时增强周向限位作用。
优选地,周向限位凸起5固定在径向限位凸起6上,两者直接固定连接,当器械盒20压向被驱动盘2时,径向限位凸起6能够快速脱离周向限位槽8进入径向限位槽9内,使被驱动盘2可进行旋转,从而快速实现被驱动盘2的传动功能,提高工作效率。同时,两者直接固定还减小了限位凸起的体积,方便加工以及快速安装拆卸。
在一些实施例中,适配主体1包括第一主体101和第二主体102,第一主体101和第二主体102可拆卸固定。这样可便于安装拆卸。
一些实施例中,径向限位槽9贯通安装孔7上远离周向限位槽8的一端,这样可增大径向限位凸起6的径向移动形成,从而增大被驱动盘2的径向行程,提高适配器的适用性。同时,这样设置也方便径向限位槽9的加工。
优选地,周向限位槽8位于安装孔7的端部,可减小被适配器主体的厚度,同时便于将被驱动盘2安装在安装孔7内。
在一些实施例中,安装孔7的截面为圆形;周向限位槽8和周向限位凸起5均为弧形以使周向限位凸起5与安装孔7内壁组成完整圆形,便于周向限位凸起5与周向限位槽8的对接卡合,同时还方便周向限位凸起5在径向限位槽9内旋转,使得周向限位凸起5能够紧贴在径向限位槽9内壁上,从而在被驱动盘2旋转时,径向限位内壁对被驱动盘2起到定位作用。
适配器还包括复位弹簧4;复位弹簧4的一端与被驱动盘2连接,复位弹簧4的另一端与适配主体1连接;复位弹簧4用于将径向限位凸起6抵接在径向限位槽9的侧壁上,进一步使得径向限位凸起6紧贴在径向限位槽9侧壁上,避免在驱动轴12旋转时被驱动盘2产生径向运动,使得被驱动盘2快速定位。同时,复位弹簧4的设置还可避免被驱动盘2在运输过程中或其他情况下脱离周向限位槽8,复位弹簧4套在被驱动盘2外;复位弹簧4的一端与径向限位凸起6远离周向限位凸起5的一端抵接;复位弹簧4的另一端与径向限位槽9远离周向限位槽8一端的侧壁抵接。径向限位槽9为周向限位凸起5的周向运动提供运动空间的同时还为复位弹簧4提供安装空间,大大减小被适配器的结构复杂度。
被驱动盘2远离周向限位槽8一端端面上设有第一盘卡合结构21;第一盘卡合结构21用于与器械驱动盒10上的驱动卡合结构11相配合以使器械驱动盒10的驱动轴12驱动被驱动盘2旋转。第一盘卡合结构21能够使第一盘卡合结构21与驱动卡合结构11具有唯一卡合位置。唯一卡合位置是指驱动轴12只有旋转至唯一角度时两者才能卡合,从而可避免结合过程中出现卡阻以及可使适配器的被驱动盘2和驱动盒的驱动轴12周向角度唯一。被驱动盘2的端面设有凹槽;凹槽内设有间隔部;间隔部包括第一段22和第二段23;第一段22的一端与凹槽的侧壁固定;第一段22的另一端与第二段23的一端固定;第二段23的两端分别凸出于第一段22的两端;凹槽与间隔部之间的槽体形成为第一盘卡合结构21。驱动配合结构则为与第一盘卡合结构21相同的凸起结构,以实现两者卡合。如图7所示,第一盘卡合结构21为具有豁口的凹槽形,驱动配合结构则为具有豁口的凸起形,使得两者能够快速卡合,并且通过间隔部的设置可增大凹槽的面积,从而增大驱动轴12与被驱动盘2的卡合接触面积,提高连接强度。优选地,第一段22与第二段23的连接处呈弧形凹陷,弧形凹槽便于间隔部快速落入驱动卡合结构11相应的槽内,使两者实现快速卡合。凹槽为圆形;间隔部位于凹槽的直径上。相应地,驱动卡合结构11的凸起也为圆形,圆形凹槽便于与驱动轴12与被驱动盘2旋转对接。间隔部位于凹槽的直径上,可减小驱动轴12与被驱动盘2的同轴容差,同时可使第一盘卡合结构21为对称结构,便于加工,同时还可使在被驱动盘2被驱动旋转时受力平衡稳定。
被驱动盘2靠近周向限位槽8一端端面上设有第二盘卡合结构3;第二盘卡合结构3用于与器械盒20上的盒卡合结构24相配合以使被驱动盘2驱动器械盒20旋转。第二盘卡合结构3的形状可与第一盘卡合结构21相同,也可与驱动轴12上的驱动卡合结构11相同,在此不做限定。优选地,第二盘卡合结构3与第一盘卡合结构21相同或者相对应,并且第二盘卡合结构3与第一盘卡合结构21均位于被驱动盘2的中心处,这样可利于同轴容差。
进一步地,适配主体1上竖直设有用于与器械盒20上的导向槽相配合的导向凸起;导向凸起对器械盒20的安装起到导向作用。
导向凸起在竖直面的截面形状为梯形或者三角形;或者,导向凸起包括倾斜弧面26、竖直弧面27和两个对称设置的切面;倾斜弧面26的一端与竖直弧面27的一端连接;切面包括竖直平面29和弧形凹面28;竖直平面29的一端与弧形凹面28的一端连接,竖直平面29的另一端与竖直弧面27连接,弧形凹面28的另一端与适配主体1连接。这样可使得器械盒20与适配器25安装更加稳固。
本发明另一方面还提供一种器械驱动组件,其包括驱动盒10以及上述的适配器25;驱动盒10包括驱动电机19以及与驱动电机19连接的驱动轴12;驱动轴12的端面设有驱动卡合结构11;驱动卡合结构11用于与被驱动盘2上的第一盘卡合结构21配合以使驱动轴12驱动被驱动盘2旋转。
驱动轴12与驱动电机19的输出轴18活动连接,以使驱动轴12能够相对输出轴18轴向运动;驱动轴12与输出轴18之间设有缓冲弹簧14;缓冲弹簧14对驱动轴12施加远离输出轴18方向的作用力。当驱动轴12与被驱动盘2卡合时,由于凸起落入凹槽内,两者间隔减小,缓冲弹簧14向上弹起并将驱动轴12紧紧卡合在被驱动盘2上,提高两者卡紧度。当器械盒20压向被驱动盘2时,复位弹簧4被压缩,增加了复位弹簧4对被驱动轴12的顶紧力,进一步增加驱动轴12与被驱动盘2的卡紧度。同时,缓冲弹簧14还可对驱动轴12与被驱动盘2之间的接触起到缓冲作用,避免两者因外力发生硬性碰撞而被损坏。
驱动轴12内部中空;驱动轴12上设有活动槽15;驱动轴12一端套在输出轴18外;输出轴18上设有固定轴16;固定轴16一端位于活动槽15内并能够在活动槽15内轴向运动。固定轴16和活动槽15可实现驱动轴12驱动输出轴18旋转,同时还便于缓冲弹簧14的设置,减小体积,将复位弹簧4设置在驱动轴12内部,还可保护复位弹簧4,同时避免复位弹簧4与其他部件发生刮碰。优选地,复位弹簧4设置在驱动轴12的中心处,使得驱动轴12受力均衡。
驱动盒10还包括加强轴17;加强轴17固定套在输出轴18外;加强轴17的顶面设有固定槽;驱动轴12的内顶部设有固定凸起13;缓冲弹簧14上端套在固定凸起13外;缓冲弹簧14下端位于固定槽内。加强轴17可增大驱动轴12的直径,同时还便于设置更大尺寸的固定槽以容纳缓冲弹簧14,从而可增加缓冲弹簧14的直径,提高缓冲弹簧14的缓冲力度。优选地,输出轴18位于加强轴17的中心处。
优选地,活动槽15和固定轴16均为两个,活动槽15和固定轴16均对称设置在输出轴18的两侧,两个固定轴16分别位于两个活动槽15内,这样可使驱动轴12和输出轴18受力对称稳定。
优选地,活动槽15为沿驱动轴的轴向延伸的跑道形,本发明中跑道形是指中间为长方形,两端为半圆形组成的类似椭圆形的形状。固定轴16在竖直跑道形内来回移动,活动槽15的端部呈弧形便于固定轴16贴合在活动槽15的端部,当固定轴16在活动槽15内移动至活动槽15端部时,可时两者逐渐贴合,减小两者的碰撞力。
本发明另一方面还提供一种实现器械驱动盒10与适配器25驱动连接的方法,其包括以下步骤:
保持适配器25的被驱动盘2周向不动以及限制被驱动盘2向轴向的其中一端运动;
器械驱动盒10的驱动电机19驱动其驱动轴12在适配器的被驱动盘2表面旋转,并且驱动轴位于被驱动盘能够运动的一端;
当驱动轴12旋转至卡合位置时,驱动轴12上的驱动卡合结构11与被驱动盘2上的第一盘驱动结构卡合。
在驱动盒10的驱动轴12在被驱动盘2端面旋转以寻找两者的卡合位置时,由于被驱动盘2在周向不动,仅驱动轴12旋转,可使驱动轴12快速旋转至卡合位置实现两者驱动连接,缩短驱动轴12与被驱动盘2卡合时间,提高工作效率。并且由于被驱动盘2向轴向的其中一端(限制端)的运动被限制,使用时,驱动轴12抵接在被驱动盘2远离限制端的另一端(自由端),在被驱动盘2与驱动轴12寻找卡合位置的过程中,被驱动盘2也不会有轴向运动,从而实现两者快速卡合。
驱动轴12上的驱动卡合结构11与被驱动盘2上的第一盘驱动结构卡合,之后还包括:驱动轴12在缓冲弹簧14的作用下向上移动以使驱动卡合结构11与第一盘卡合结构21卡紧,从而提高两者的卡紧度。
本说明书使用实施例来公开本申请,包括最佳实施例,并且还使所属领域的技术人员能够实践本申请,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本申请的可获专利的范围由权利要求书限定,且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实施例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素,或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素,那么它们既定在权利要求范围内。
Claims (18)
1.一种适配器,其用于手术机器人,其特征在于,包括适配主体和被驱动盘;
所述适配主体上设有限位槽;所述被驱动盘上设有限位凸起;所述被驱动盘被配置安装在所述适配主体上,并且通过所述限位凸起与所述限位槽配合以限制所述被驱动盘在所述适配主体上做周向运动以及限制所述被驱动盘向轴向的其中一端运动;
所述限位槽包括周向限位槽以及呈环形的径向限位槽;所述适配主体上设有安装孔;所述周向限位槽和所述径向限位槽沿径向依次设置在所述安装孔的内壁上;所述周向限位槽与所述径向限位槽连通;
所述限位凸起包括周向限位凸起以及呈环形的径向限位凸起;所述周向限位凸起和所述径向限位凸起设置在所述被驱动盘的外周壁上;
所述周向限位凸起卡设在所述周向限位槽内以限制所述被驱动盘做周向运动;所述径向限位凸起位于所述径向限位槽内;所述径向限位凸起的一端抵在所述径向限位槽靠近所述周向限位槽一端的侧壁上;所述径向限位凸起能够在所述径向限位槽内朝向远离所述周向限位槽的一端运动以使所述周向限位凸起从所述周向限位槽内移出;
所述周向限位凸起固定在所述径向限位凸起上;
所述的适配器还包括复位弹簧;
所述复位弹簧的一端与所述被驱动盘连接,所述复位弹簧的另一端与所述适配主体连接;所述复位弹簧用于将所述径向限位凸起抵接在所述径向限位槽的侧壁上;
所述复位弹簧套在所述被驱动盘外;所述复位弹簧的一端与所述径向限位凸起远离所述周向限位凸起的一端抵接;所述复位弹簧的另一端与所述径向限位槽远离所述周向限位槽一端的侧壁抵接。
2.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述径向限位槽贯通所述安装孔上远离所述周向限位槽的一端。
3.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述周向限位槽位于所述安装孔的端部。
4.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述安装孔的截面为圆形;所述周向限位槽和所述周向限位凸起均为弧形以使所述周向限位凸起与所述安装孔内壁组成完整圆形。
5.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述被驱动盘远离所述周向限位槽一端端面上设有第一盘卡合结构;所述第一盘卡合结构用于与器械驱动盒上的驱动卡合结构相配合以使所述器械驱动盒的驱动轴驱动所述被驱动盘旋转。
6.根据权利要求5所述的适配器,其特征在于,所述第一盘卡合结构能够使所述第一盘卡合结构与驱动卡合结构具有唯一卡合位置。
7.根据权利要求6所述的适配器,其特征在于,所述被驱动盘的端面设有凹槽;所述凹槽内设有间隔部;
所述间隔部包括第一段和第二段;所述第一段的一端与所述凹槽的侧壁固定;所述第一段的另一端与所述第二段的一端固定;所述第二段的两端分别凸出于所述第一段的两端;
所述凹槽与所述间隔部之间的槽体形成为所述第一盘卡合结构。
8.根据权利要求7所述的适配器,其特征在于,所述第一段与所述第二段的连接处呈弧形凹陷。
9.根据权利要求7所述的适配器,其特征在于,所述凹槽为圆形;所述间隔部位于所述凹槽的直径上。
10.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述被驱动盘靠近所述周向限位槽一端端面上设有第二盘卡合结构;所述第二盘卡合结构用于与器械盒上的盒卡合结构相配合以使所述被驱动盘驱动器械盒旋转。
11.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述适配主体上竖直设有用于与器械盒上的导向槽相配合的导向凸起;
所述导向凸起在竖直面的截面形状为梯形或者三角形;或者,所述导向凸起包括倾斜弧面、竖直弧面和两个对称设置的切面;所述倾斜弧面的一端与所述竖直弧面的一端连接;所述切面包括竖直平面和弧形凹面;所述竖直平面的一端与所述弧形凹面的一端连接,所述竖直平面的另一端与所述竖直弧面连接,所述弧形凹面的另一端与所述适配主体连接。
12.一种器械驱动组件,其特征在于,包括驱动盒以及如权利要求1-11任一项所述的适配器;
所述驱动盒包括驱动电机以及与所述驱动电机连接的驱动轴;所述驱动轴的端面设有驱动卡合结构;所述驱动卡合结构用于与所述被驱动盘上的第一盘卡合结构配合以使所述驱动轴驱动所述被驱动盘旋转。
13.根据权利要求12所述的器械驱动组件,其特征在于,所述驱动轴与所述驱动电机的输出轴活动连接,以使所述驱动轴能够相对所述输出轴做轴向运动;
所述驱动轴与所述输出轴之间设有缓冲弹簧;所述缓冲弹簧对所述驱动轴施加远离所述输出轴方向的作用力。
14.根据权利要求13所述的器械驱动组件,其特征在于,所述驱动轴内部中空;所述驱动轴上设有活动槽;所述驱动轴一端套在所述输出轴外;所述输出轴上设有固定轴;所述固定轴一端位于所述活动槽内并能够在所述活动槽内轴向运动。
15.根据权利要求14所述的器械驱动组件,其特征在于,所述驱动盒还包括加强轴;所述加强轴固定套在所述输出轴外;
所述加强轴的顶面设有固定槽;所述驱动轴的内顶部设有固定凸起;所述缓冲弹簧上端套在所述固定凸起外;所述缓冲弹簧下端位于所述固定槽内。
16.根据权利要求14所述的器械驱动组件,其特征在于,所述活动槽为沿所述驱动轴的轴向延伸的跑道形。
17.一种实现器械驱动盒与权利要求1-11任一项所述的适配器驱动连接的方法,其特征在于,包括以下步骤:
保持适配器的被驱动盘在周向不动以及限制被驱动盘向轴向的其中一端运动;
器械驱动盒的驱动电机驱动其驱动轴在适配器的被驱动盘表面旋转,并且驱动轴位于被驱动盘能够运动的一端;
当驱动轴旋转至卡合位置时,驱动轴上的驱动卡合结构与被驱动盘上的第一盘驱动结构卡合。
18.根据权利要求17所述方法,其特征在于,驱动轴上的驱动卡合结构与被驱动盘上的第一盘驱动结构卡合,之后还包括:
驱动轴在缓冲弹簧的作用下向上移动以使驱动卡合结构与第一盘驱动结构卡紧。
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