CN117045352A - 动力盒及手术系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力盒及手术系统。该动力盒包括：安装组件，包括第一安装板以及第二安装板，所述第一安装板与所述第二安装板相对设置围设成传动空间，所述第二安装板具有连通所述传动空间的传动孔；动力电机，设置于所述第一安装板，并穿过所述第一安装板伸入所述传动空间；以及传动组件，包括设置于所述传动空间的传动轴与输出盘，所述传动轴与所述动力电机传动连接，并与所述输出盘配合连接，并且所述输出盘能够相对于传动轴轴向移动并随所述传动轴同步转动，所述输出盘的端部位于所述传动孔中。保证传动精度，保证末端器械的位姿准确。

Description

动力盒及手术系统

技术领域

本发明涉及手术设备技术领域，特别是涉及一种动力盒及手术系统。

背景技术

腹腔镜微创手术由于具有创口小、疼痛轻、恢复快、出血少、住院时间短等优点，已经越来越受到广大医生和患者的青睐。而且，随着科学技术的进步，机器人辅助外科医生进行腹腔镜微创手术已经成为了一个发展趋势。医生通过一些外科手术动作操作机器人，机器人内部的相应控制结构及传感器等及时的响应，进而使机器人末端执行器复现医生手部动作信息，实现对病变组织的切割、缝合等处理。

其中，动力盒作为腹腔机器人的动力源头，担负着将电机的动力通过一系列的传动结构传递到末端器械，为末端器械提供源源不断的动力的重大使命。这就要求动力在传输过程中，传动机构的精度要求高以保证动力能够准确传输，保证末端手术器械的位姿准确。但是，目前的腹腔机器人在动力传输动力的过程中，出现较大的传动背隙，影响末端手术器械的位置，影响末端手术器械的位姿。

发明内容

基于此，有必要针对目前动力传输过程中传动精度差的问题，提供一种能够保证传动精度的动力盒及手术系统。

一种动力盒，包括：

安装组件，包括第一安装板以及第二安装板，所述第一安装板与所述第二安装板相对设置围设成传动空间，所述第二安装板具有连通所述传动空间的传动孔；

动力电机，设置于所述第一安装板，并穿过所述第一安装板伸入所述传动空间；以及

传动组件，包括设置于所述传动空间的传动轴与输出盘，所述传动轴与所述动力电机传动连接，并与所述输出盘配合连接，并且所述输出盘能够相对于传动轴轴向移动并随所述传动轴同步转动，所述输出盘的端部位于所述传动孔中。

在其中一个实施例中，所述传动轴设置于所述动力电机的输出轴，所述输出盘具有套设于所述传动轴的安装孔。

在其中一个实施例中，所述传动轴的外壁具有第一配合部，所述输出盘的安装孔的内壁具有第二配合部，所述第一配合部与所述第二配合部沿轴向方向延伸并滑动配合。

在其中一个实施例中，所述第一配合部与所述第二配合部为键槽与键体的配合。

在其中一个实施例中，所述第一配合部的数量与所述第二配合部的数量相同，并大于等于两个。

在其中一个实施例中，所述第二配合部与所述输出盘远离所述传动轴的端部之间存在预设间距。

在其中一个实施例中，所述传动轴的横截面形状成D形或腰形，所述安装孔的形状与所述传动轴相一致。

在其中一个实施例中，所述输出盘还具有唇边，所述唇边设置于所述输出盘的外壁，并沿径向方向延伸，所述唇边的外径大于所述传动孔的内径，所述唇边能够在所述传动空间抵接所述第二安装板。

在其中一个实施例中，所述传动组件还包括弹性件，所述弹性件设置于所述安装孔中，或者，所述弹性件位于所述输出盘的外侧，所述弹性件弹性连接所述传动轴与所述输出盘。

在其中一个实施例中，所述输出盘位于所述传动孔的端面具有限位部，所述限位部与手术机器人的适配器的定位部配合连接。

在其中一个实施例中，所述动力盒还包括检测组件，所述检测组件与所述传动轴传动连接，用于检测所述动力电机的转动角度。

在其中一个实施例中，所述检测组件包括传动件、连接轴以及绝对编码器，所述连接轴的一端穿过所述第一安装板伸入所述传动空间，并与所述动力电机的输出轴平行设置，所述传动件传动连接所述连接轴与所述动力电机的输出轴，所述绝对编码器设置于所述连接轴的端部。

在其中一个实施例中，所述动力盒具有多个动力电机和多个传动组件，每个所述动力电机对应一个所述传动组件；所述第一安装板与所述第二安装板上具有多个孔，多个所述孔用于分别安装多个所述动力电机与多个所述传动组件。

一种手术系统，包括手术器械、适配器以及如上述任一技术特征所述的动力盒；

所述手术器械包括传动盒、连接杆以及末端器械，所述传动盒及所述末端器械设置于所述连接杆的两端，所述动力盒设置于所述连接杆，所述适配器设置于所述动力盒与所述传动盒之间，并传动连接所述动力盒与所述传动盒。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的动力盒及手术系统，动力电机与传动组件的传动轴连接，输出盘套设于传动轴，并安装在第二安装板的传动孔中，以与手术机器人的适配器的传动盘连接。动力电机转动时，动力电机的输出轴能够带动传动轴及输出盘同步转动，输出盘转动时带动适配器的传动盘转动，以将动力传递至手术机器人的传动盒。并且，输出盘能够沿传动轴轴向移动，保证输出盘与传动盘轴向配合准确，输出盘还能够随传动轴同步转动，以保证传动精度。本发明的动力盒通过传动盘与输出盘之间的周向同步转动以及轴向相对移动的连接，能够有效的解决目前动力传输过程中传动精度差的问题，保证输出盘传动精度的同时，还能够保证输出盘与适配器的传动盘之间接触准确，便于动力输出，保证末端器械的位姿准确。

附图说明

图1为本发明一实施例的手术系统的示意图；

图2为图1所示的手术系统中各结构相分离的示意图；

图3为图1所示的手术系统中动力盒的分解示意图；

图4为图3所示的动力盒中传动组件的分解示意图。

其中：100、动力盒；110、安装组件；111、第一安装板；112、第二安装板；1121、传动孔；113、安装底板；114、支撑臂；120、动力电机；130、传动组件；131、传动轴；1311、第一配合部；1312、固定孔；132、输出盘；1321、安装孔；1322、第二配合部；1323、唇边；1324、限位部；133、弹性件；134、盖板；140、检测组件；141、传动件；142、连接轴；143、绝对编码器；200、适配器；210、传动盘；300、手术器械；310、传动盒；320、连接杆；330、末端器械。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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装置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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1至图4，本发明提供一种动力盒100。该动力盒100应用于手术机器人的手术系统中，为手术系统的手术器械300提供动力，进而手术机器人的主机能够控制手术器械300驱动末端器械330运动，以执行相应的手术操作，保证手术器械300的使用性能。

可选地，该动力盒100所应用的手术机器人为腹腔手术机器人。当然，在本发明的其他实施方式中，该动力盒100也可应用于其他类型的手术机器人中。本发明中仅以动力盒100应用于腹腔手术机器人为例进行说明。

目前，腹腔机器人采用动力盒作为动力源头，将电机的动力通过一系列的传动结构传递到末端器械，为末端器械提供源源不断的动力。动力在传输过程中，传动机构的精度要求高以保证动力能够准确传输，保证末端手术器械的位姿准确。但是，目前的腹腔机器人在动力传输动力的过程中，出现较大的传动背隙，影响末端手术器械的位置和位姿。

为此，本发明提供一种新型的动力盒100，该动力盒100具有较高的传动精度，当该动力盒100应用于手术机器人的手术系统后，能够准确的将其动力传递给手术器械300，并通过手术器械300传递给末端器械330，以准确控制末端器械330运动。以下介绍动力盒100一实施方式的具体结构。

参见图1至图4，在一实施例中，动力盒100包括安装组件110、动力电机120以及传动组件130。安装组件110包括第一安装板111以及第二安装板112，所述第一安装板111与所述第二安装板112相对设置围设成传动空间，所述第二安装板112具有连通所述传动空间的传动孔1121。动力电机120设置于所述第一安装板111，并穿过所述第一安装板111伸入所述传动空间。传动组件130包括设置于所述传动空间的传动轴131与输出盘132，并且所述输出盘132能够相对于传动轴131轴向移动并随所述传动轴131同步转动，所述输出盘132的端部位于所述传动孔1121中。

安装组件110为动力盒100的安装框架，起承载安装作用，用于安装动力盒100的各个零部件，同时，安装组件110还能够对动力盒100的内部部件进行防护，避免医护人员误触，保证使用的安全性。动力电机120为动力盒100的动力源，传动组件130与动力电机120连接，用于实现动力电机120输出运动的传递，动力电机120及传动组件130设置在安装组件110中，并且，传动组件130位于安装组件110的端部，并能够与手术系统的适配器200中的传动盘210连接。动力电机120带动传动组件130运动时，传动组件130带动传动盘210同步运动以将动力传递至手术器械300，实现末端器械330运动的控制。

参见图1至图4，具体的，安装组件110包括第一安装板111与第二安装板112，第一安装板111与第二安装板112相对设置围设成传动空间。第一安装板111与第二安装板112沿动力电机120输出轴的轴向方向间隔设置，第一安装板111与第二安装板112之间的空间即为传动空间。动力电机120安装在第一安装板111后，动力电机120的输出轴穿过第一安装板111伸入到传动空间中，也就是说，动力电机120安装在第一安装板111远离第二安装板112的表面上。

传动组件130设置在传动空间中，并设置于动力电机120的输出轴，第二安装板112具有贯通设置的传动孔1121，传动组件130能够位于传动孔1121中。动力盒100安装于手术系统的手术器械300时，动力盒100的第二安装板112通过适配器200与手术器械300的传动盒310接触，建立动力盒100与手术器械300的传动盒310之间的连接关系，动力电机120输出动力时，通过传动组件130将运动传递至适配器200的传动盘210，进而通过传动盘210将运动传动盒310，以驱动末端器械330运动。

可以理解的，适配器200起中间传递的作用，在动力盒100与手术器械300的传动盒310之间增加适配器200连接后，手术完成后，可以直接更换适配器200，简化操作流动，同时还能避免动力盒100被频繁消毒，保证动力盒100的使用性能。

传动组件130能够将动力电机120输出的动力准确的传递至适配器200的传动盘210，保证传动精度，进而保证末端器械330的位姿准确。具体的，传动组件130包括传动轴131与输出盘132。输出盘132具有安装孔1321，传动轴131固定安装在动力电机120的输出轴，输出盘132通过安装孔1321套设在传动轴131上。

并且，输出盘132能够相对于传动轴131沿轴向方向移动，并能够随传动轴131同步转动。传动轴131与动力电机120的输出端连接，动力电机转动时带动传动轴131同步转动，输出盘132能够相对于传动轴131沿轴向方向移动，并随传动轴131同步转动，实现动力传输。

输出盘132沿传动轴131轴向移动时，能够调节输出盘132的位置，使得输出盘132通过传动孔1121能够始终与适配器200的传动盘210抵接，实现动力电机120输出动力的传递。并且，该输出盘132还能够随传动轴131同步转动。也就是说，传动轴131与输出盘132之间为可移动连接，并可同步转动，输出盘132在相对于传动轴131移动的过程中，传动轴131还能够带动输出盘132准确的转动。这样，动力电机120的动力能够准确的传递至输出盘132上，并通过输出盘132输出，保证动力传动的精度高，使得动力准确的通过传动盒310传递到手术器械300的末端器械330上。

上述实施例的动力盒100，通过传动盘210与输出盘132之间的周向同步转动以及轴向相对移动的连接，能够有效的解决目前动力传输过程中传动精度差的问题，保证输出盘132传动精度的同时，还能够保证输出盘132与适配器200的传动盘210之间接触准确，便于动力输出，保证末端器械330的位姿准确。

在一实施例中，所述传动轴131设置于所述动力电机120的输出轴，所述输出盘132具有套设于所述传动轴131的安装孔1321。当然，在本发明的其他实施方式中，传动轴131安装于输出盘132的孔中。

参见图1至图4，在一实施例中，安装组件110还包括安装底板113，安装底板113沿动力电机120输出轴的轴向方向与第一安装板111间隔设置，安装底板113用于安装动力电机120。也就是说，动力电机120具有输出轴及与输出轴相对的尾部，动力电机120的输出轴穿过第一安装板111伸入传动空间中，动力电机120的尾部安装在安装底板113上。通过安装底板113支撑动力电机120。并且，该安装底板113中具有电路板，该电路板能够与动力电机120电连接，为动力电机120供电，并控制动力电机120动作。

在一实施例中，安装组件110还包括支撑臂114，支撑臂114沿动力电机120的输出轴轴向方向设置，支撑臂114沿同一轴向方向依次连接安装底板113、第一安装板111及第二安装板112。支撑臂114位于第一安装板111、第二安装板112以及安装底板113的侧面，并同时依次连接安装底板113、第一安装板111以及第二安装板112，以支撑并固定安装底板113、第一安装板111及第二安装板112。

在一实施例中，安装组件110还包括外壳，外壳罩设于支撑臂114、安装底板113、第一安装板111及第二安装板112的外侧。外壳起防护作用，动力盒100的各个部件均位于壳体中，避免动力盒100中的部件外露，保证使用安全性，减少污染。

参见图1至图4，在一实施例中，所述传动轴131的外壁具有第一配合部1311，所述输出盘132的安装孔1321的内壁具有第二配合部1322，所述第一配合部1311与所述第二配合部1322沿轴向方向延伸并滑动配合。第一配合部1311沿轴向方向设置在传动轴131的外壁，第二配合部1322沿轴向方向设置在输出盘132的安装孔1321的内壁。可以理解的，这里的轴向方向是指沿动力电机120输出轴的轴向方向。

当输出盘132通过安装孔1321套设于传动轴131后，第二配合部1322能够与第一配合部1311配合连接。第一配合部1311能够带动第二配合部1322同步转动，并且，第二配合部1322能够沿第一配合部1311移动。具体的，动力电机120驱动传动轴131转动时，传动轴131能够通过第一配合部1311带动第二配合部1322运动，进而带动输出盘132转动。并且，输出盘132通过安装孔1321相对于传动轴131沿轴向方向移动时，第二配合部1322与第一配合部1311还能够对输出盘132的移动进行导向，便于输出盘132相对于传动轴131移动，进而保证输出盘132能够准确的与适配器200的传动盘210对接，便于动力传递。

参见图1至图4，在本发明的第一实施例中，所述第一配合部1311与所述第二配合部1322为键槽与键体的配合。也就是说，可以第一配合部1311为键槽，第二配合部1322为键体；还可以是第一配合部1311为键槽，第二配合部1322为键体。当然，在本发明的其他实施方式中，第一配合部1311与第二配合部1322还可为其他能够实现同步转动并可移动连接的结构。

本实施例中，第一配合部1311为沿轴向方向延伸的键槽，第二配合部1322为沿轴向方向的键体。输出盘132通过安装孔1321套设在传动轴131时，为键体的第二配合部1322能够安装到为键槽的第一配合部1311中，此时，第二配合部1322的外壁能够与第一配合部1311的内壁抵接。当动力电机120驱动传动轴131转动时，传动轴131通过第一配合部1311推动第二配合部1322运动，进而带动输出盘132转动。

在一实施例中，所述第一配合部1311的数量与所述第二配合部1322的数量相同，并大于等于两个。也就是说，第一配合部1311与第二配合部1322为一一对应的关系，这样能够保证传动轴131与输出盘132准确连接配合。并且，第一配合部1311与第二配合部1322的数量均为多个，多个第一配合部1311沿周向方向均匀分布在传动轴131的外壁。这样，传动轴131与输出盘132通过第一配合部1311与第二配合部1322连接后，能够保证输出盘132受力均匀，并保证传动精度。

当然，在本发明的其他实施方式中的，第一配合部1311与第二配合部1322均为一个，通过一个第一配合部1311与一个第二配合部1322的配合连接也能够实现传动轴131与输出盘132之间的连接。

参见图1至图4，本发明的第一实施例中，第一配合部1311与第二配合部1322的数量均为四个，四个第一配合部1311与四个第二配合部1322形成类似于花键的结构。这样，传动轴131通过四个第一配合部1311分别带动对应的第二配合部1322运动，进而减小输出盘132转动时圆周方向的转动角度误差，同时，还能够保证输出盘132通过第二配合部1322沿第一配合部1311轴向移动，达到消隙(消除背隙)的目的。

在一实施例中，所述第二配合部1322与所述输出盘132远离所述传动轴131的端部之间存在预设间距。也就是说，第二配合部1322的轴向长度小于输出盘132的轴向长度，并且，第二配合部1322从输出盘132靠近传动轴131的一端朝向远离传动轴131的一端延伸。这样，输出盘132通过安装孔1321套设于传动轴131时，第二配合部1322能够沿第一配合部1311实现输出盘132安装到传动轴131。

并且，将第二配合部1322与输出盘132的端部之间存在预设间距后，能够使得输出盘132在安装孔1321顶部的内部处能够安装零部件，实现输出盘132轴向位置的限定，这一点在后文提及。

在本发明的第二实施例中，所述传动轴131的横截面形状成D形或腰形，所述安装孔1321的形状与所述传动轴131相一致。也就是说，除了第一实施例中采用键槽与键体的配合结构外，还可以对传动轴131与安装孔1321的形状进行改进，以使得传动轴131能够带动输出盘132转动，降低输出盘132沿圆周方向的角度误差，同时，还能够允许输出盘132沿传动轴131的轴向移动。

示例性地，传动轴131的横截面形状为腰形，相应的，安装孔1321的横截面形状也为腰形。也就是说，传动轴131设计为两侧为双侧扁形的腰形柱体，输出盘132的安装孔1321形状与传动轴131的形状相一致。输出盘132通过安装孔1321套设于传动轴131后，输出盘132能够通过腰形的安装孔1321沿腰形的传动轴131的轴向方向移动。并且，传动轴131转动时，腰形的传动轴131能够带动具有腰型孔的输出盘132同步转动，即保证了输出盘132能够沿轴向方向移动，有能够实现动力的传递，降低圆周方向的转动角度误差，达到消隙的目的。

当然，在其他实施方式中，传动轴131的横截面形状还可为D字型、多边形等形状，或者，传动轴131还可为其他能够带动输出盘132转动并使输出盘132相对于传动轴131移动的结构设计。

参见图1至图4，在一实施例中，所述输出盘132还具有唇边1323，所述唇边1323设置于所述输出盘132的外壁，并沿径向方向延伸，所述唇边1323的外径大于所述传动孔1121的内径，所述唇边1323能够在所述传动空间抵接所述第二安装板112。唇边1323位于输出盘132的外壁，并沿径向方向延伸。也就是说，唇边1323凸出于输出盘132的外壁设置，且唇边1323的外径要大于输出盘132的外径，而且，唇边1323的外径还要大于第二安装板112上传动孔1121的内径。

这样，当输出盘132套设于传动轴131，并位于传动空间后，输出盘132的端部位于第二安装板112的传动孔1121中，唇边1323能够与第二安装板112的位于传动空间的表面抵接。唇边1323能够限制输出盘132沿传动轴131的轴向位移，避免输出盘132过度伸出第二安装孔1321，只要保证输出盘132能够始终保持与传动盘210接触即可。

参见图1至图4，在一实施例中，所述传动组件130还包括弹性件133，所述弹性件133设置于所述安装孔1321中，或者，所述弹性件133位于所述输出盘132的外侧，所述弹性件133弹性连接所述传动轴131与所述输出盘132。可选地，弹性件133为弹簧。

弹性件133能够提供弹性力，使得输出盘132能够沿传动轴131的轴向方向移动，并朝向远离动力电机120的方向运动。即弹性件133能够使得输出盘132的端部能够位于第二安装板112的传动孔1121中，并有伸出的趋势。这样，当动力盒100与适配器200配合连接时，弹性件133能够使得输出盘132与适配器200的传动盘210配合连接，并始终能够保持输出盘132与适配器200处于相接处的状态，保证动力能够一直输出。

并且，本发明的动力盒100中弹性件133与输出盘132的唇边1323配合作用，限制输出盘132的轴向位置，同时还能够保证输出盘132准确的与传动盘210对接。具体的，弹性件133弹性连接输出盘132与传动轴131并位于传动空间后，弹性件133的弹性力会使得唇边1323与第二安装板112在传动空间的表面接触。当动力盒100及适配器200安装到手术器械300后，输出盘132在弹性件133的弹性力作用下伸出传动孔1121，并通过唇边1323限位后，输出盘132在弹性件133的弹性力作用下能够与适配器200中的传动盘210始终保持接触状态。当动力电机120转动时，动力电机120输出的动力能够始终通过传动轴131、输出盘132传递到传动盘210，并通过传动盘210传递出。

当然，也可能时该传动盘210会对输出盘132施加一定的轴向力，以使得输出盘132克服弹性件133的弹性力略微的缩回，此时，输出盘132受到双向的作用力能够始终保持与适配器200的传动盘210保持抵接状态，保证动力能够准确的传递。

参见图1至图4，在本发明的第一实施例中，弹性件133在安装孔1321中连接输出盘132与传动轴131。具体的，传动轴131具有固定孔1312，弹性件133的一端安装于固定孔1312中，并与传动轴131连接，输出盘132通过安装孔1321套设于传动轴131后，弹性件133位于安装孔1321中，其另一端可与安装孔1321顶部的内壁连接。这样，弹性件133的弹性力能够使得输出盘132沿传动轴131朝向远离动力电机120的方向移动，输出盘132受到外力作用时，其还能够克服弹性件133的弹性力作用逐渐朝向动力电机120的方向移动，实现输出盘132沿轴向移动，能够在保证输出盘132始终与传动盘210抵接的同时，还能够实现动力的准确传递。

当然，在其他实施方式中，弹性件133也可套设在输出盘132的外侧，并与唇边1323的表面抵接，弹性件133的另一端可以固定在传动轴131的端部，也可固定在第二安装板112或者动力电机120输出轴上。

参见图1至图4，在一实施例中，传动组件130还包括盖板134，盖板134盖设在安装孔1321远离传动轴131的端部，盖板134位于第二配合部1322与输出盘132端部之间的预设间隙处。盖板134能够对弹性件133进行支撑。示例性地，弹性件133的端部与盖板134连接，通过盖板134对弹性件133的位置进行限位。可选地，盖板134通过焊接、胶粘等方式固定在输出盘132。当然，弹性件133的端部也可直接固定在输出盘132的内壁。

弹性件133的弹性力使得唇边1323抵接于第二安装板112在传动空间的表面时形成了输出盘132的轴向移动空间，即将输出盘132的唇边1323抵接在第二安装板112在传动空间的表面时，盖板134的位置到弹性件133一直被压缩到传动轴131端部位置之间的距离。

在本发明的第二实施例中，弹性件133套设在传动盘210的外侧，并与唇边1323的表面抵接，弹性件133的另一端可以固定在传动轴131，也可固定在第二安装板112或者动力电机120输出轴上。弹性件133的一端是与传动盘210连接的，另一端是与传动轴131抵接抵接。这样，弹性件133的弹性力也能够实现输出盘132沿轴向移动，能够在保证输出盘132始终与传动盘210抵接的同时，还能够实现动力的准确传递。

可选地，传动轴131内部具有阶梯孔，弹性件133的另一端固定于传动轴131的端部时，弹性件133伸入传动轴131的阶梯孔中。这里的传动轴131的端部是指传动轴131朝向动力电机120的一侧。

参见图1至图4，在一实施例中，所述输出盘132位于所述传动孔1121的端面具有限位部1324，所述限位部1324与手术系统的适配器200的定位部配合连接。输出盘132与传动盘210对接后，限位部1324与定位部配合连接，传动轴131带动输出盘132转动时，输出盘132通过限位部1324与定位部的配合能够带动传动盘210转动。

示例性地，限位部1324为限位孔，定位部为定位凸起，定位凸起能够安装于限位孔中，如此输出盘132能够带动传动盘210转动，实现动力的传递。当然，在本发明的其他实施方式中，限位部1324也可为凸起，定位部为与凸起配合的孔。

可选地，输出盘132上限位部1324的数量为至少一个，定位部的数量与限位部1324的数量相同，并对应设置。可选地，当限位部1324的数量为多个时，多个限位部1324间隔设置。进一步地，各限位部1324的形式可以相同，可以不同，定位部的结构形式与限位部1324相适配。

参见图1至图4，在一实施例中，所述动力盒100还包括检测组件140，所述检测组件140与所述传动轴131传动连接，用于检测所述传动轴131的转动角度。检测组件140部分位于安装底板113与第一安装板111之间，并且，检测组件140的端部穿过第一安装板111伸入到传动空间中，检测组件140在传动空间中能够与传动轴131传动连接。

检测组件140还与控制系统即为动力盒100的安装底板113中的电路板传输连接。这样，动力电机120转动时，检测组件140能够检测传动轴131的旋转角度信息，被控制系统采集。并且，上述控制系统还能够采集动力电机120中自带的增量编码器采集的角度，通过对二者进行对比，能够得到动力电机120的减速箱中存在的误差，通过控制系统对该误差进行补偿，进一步提高传动组件130的传动精度。

参见图1至图4，在一实施例中，所述检测组件140包括传动件141、连接轴142以及绝对编码器143，所述连接轴142的一端穿过所述第一安装板111伸入所述传动空间，并与所述动力电机120的输出轴平行设置，所述传动件141传动连接所述连接轴142与所述传动轴131，所述绝对编码器143设置于所述连接轴142的端部。

连接轴142可转动穿设第一安装板111设置，连接轴142的一端位于传动空间中，另一端位于第一安装板111与安装底板113之间，并朝向安装底板113所在的方向延伸。连接轴142与动力电机120的输出轴的轴向方向平行设置。传动件141传动连接传动轴131与连接轴142，绝对编码器143设置在连接轴142远离传动空间的端部。

动力电机120驱动传动轴131转动时，传动轴131通过传动件141驱动连接轴142转动，连接轴142转动时，连接轴142端部的绝对编码器143能够检测连接轴142的旋转角度信息，该旋转角度信息即为传动轴131的旋转角度信息。绝对编码器143与控制系统电连接，将旋转角度信息反馈给控制系统。

该绝对编码器143能够实时监测并反馈传动组件的动力传动，并与动力电机120本身所携带的增量编码器的角度值进行比较，控制系统能够计算出动力电机120的减速箱中存在的误差，通过对该误差进行补偿，进一步提高传动组件130的传动精度。

可选地，传动件141为两个齿轮组成的齿轮传动组。两个齿轮啮合设置，并分别设置在传动轴131与连接轴142上，如此实现传动轴131旋转角度信息的传递。当然，在本发明的其他实施方式中，传动件141还可为带传动组、链传动组等。

参见图1至图4，本发明的动力盒100在装配过程中，将第一配合部1311与第二配合部1322配合连接，使得输出盘132套设于传动轴131。输出盘132受力后能够沿着第一配合部1311轴向移动，当外力消失后，弹性件133带动输出盘132复位。输出盘132通过限位部1324与适配器200中传动盘210的定位部连接，起到动力传递的目的。

本发明的动力盒100利用第一配合部1311与第二配合部1322使得动力电机120通过传动轴131将动力传递至输出盘132，既能够保证输出盘132沿传动轴131轴向滑动的设计需求，又能够实现圆周方向的动力传递。该第一配合部1311与第二配合部1322具有很好的传动精度，能够极大地提高圆周方向动力的传动精度，进而能够实现手术器械300中末端器械330位姿的准确调节。

在一实施例中，动力盒100具有多个动力电机120和多个传动组件130，每个动力电机120对应一个传动组件130。第一安装板111与第二安装板112上具有多个孔，该多个孔用于分别安装多个动力电机120与多个传动组件130。

在一实施例中，动力盒100具有五个动力电机120和五个传动组件130，每个动力电机120对应一个传动组件130。五个动力电机120呈U形布置。U形中空位置供手术器械300中末端器械330穿过，这样可以减小设备的体积，同时还能便于医护人员操作。

第一安装板111与第二安装板112呈U形设置。第一安装板111与第二安装板112上的五个孔用于安装五个动力电机120与五个传动组件130。值得说明的是，各动力电机120与各传动组件130的连接关系与工作原理和上文中的实质相同，在此不一一赘述。

参见图1至图4，本发明还提供一种手术系统，包括手术器械300、适配器200以及上述任一实施例所述的动力盒100。所述手术器械300包括传动盒310、连接杆320以及末端器械330，所述传动盒310及所述末端器械330设置于所述连接杆320的两端，所述动力盒100设置于所述连接杆320，所述适配器200设置于所述动力盒100与所述传动盒310之间，并传动连接所述动力盒100与所述传动盒310。

动力盒100套设在手术器械300的连接杆320上，动力盒100与手术器械300的传动盒310之间安装适配器200，通过适配器200适配连接动力盒100与手术器械300。这样，动力盒100中的输出盘132能够通过适配器200中的传动盘210与传动盒310传动连接，将动力传递至传动盒310中，并通过连接杆320将动力传递至末端器械330，以控制末端器械330运动，调节末端器械330的位置，满足手术需求。本发明的手术系统采用上述实施例的动力盒100后，能够保证动力的传动精度，进而保证末端器械330的位姿调节准确，进而保证手术的安全性。

本发明还提供一种手术机器人，包括机器人主机、机械臂以及上述实施例所述的手术系统，所述机械臂设置于所述机器人主机，所述机械臂的末端安装所述手术系统，所述机器人主机控制所述机械臂带动所述手术系统运动，以执行手术操作。本发明的手术机器人采用上述的手术系统后，能够实现末端器械330位姿的准确调节，保证手术的安全性。

可选地，手术机器人为腹腔手术机器人。当然，该手术机器人还可为应用于其他类型手术的机器人。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种动力盒(100)，其特征在于，包括：

安装组件(110)，包括第一安装板(111)以及第二安装板(112)，所述第一安装板(111)与所述第二安装板(112)相对设置围设成传动空间，所述第二安装板(112)具有连通所述传动空间的传动孔(1121)；

动力电机(120)，设置于所述第一安装板(111)，并穿过所述第一安装板(111)伸入所述传动空间；以及

传动组件(130)，包括设置于所述传动空间的传动轴(131)与输出盘(132)，所述传动轴(131)与所述动力电机(120)传动连接，并与所述输出盘(132)配合连接，并且所述输出盘(132)能够相对于传动轴(131)轴向移动并随所述传动轴(131)同步转动，所述输出盘(132)的端部位于所述传动孔(1121)中。

2.根据权利要求1所述的动力盒(100)，其特征在于，所述传动轴(131)设置于所述动力电机(120)的输出轴，所述输出盘(132)具有套设于所述传动轴(131)的安装孔(1321)。

3.根据权利要求2所述的动力盒(100)，其特征在于，所述传动轴(131)的外壁具有第一配合部(1311)，所述输出盘(132)的安装孔(1321)的内壁具有第二配合部(1322)，所述第一配合部(1311)与所述第二配合部(1322)沿轴向方向延伸并滑动配合。

4.根据权利要求3所述的动力盒(100)，其特征在于，所述第一配合部(1311)与所述第二配合部(1322)为键槽与键体的配合。

5.根据权利要求3所述的动力盒(100)，其特征在于，所述第一配合部(1311)的数量与所述第二配合部(1322)的数量相同，并大于等于两个。

6.根据权利要求3所述的动力盒(100)，其特征在于，所述第二配合部(1322)与所述输出盘(132)远离所述传动轴(131)的端部之间存在预设间距。

7.根据权利要求2所述的动力盒(100)，其特征在于，所述传动轴(131)的横截面形状成D形或腰形，所述安装孔(1321)的形状与所述传动轴(131)相一致。

8.根据权利要求1所述的动力盒(100)，其特征在于，所述输出盘(132)还具有唇边(1323)，所述唇边(1323)设置于所述输出盘(132)的外壁，并沿径向方向延伸，所述唇边(1323)的外径大于所述传动孔(1121)的内径，所述唇边(1323)能够在所述传动空间抵接所述第二安装板(112)。

9.根据权利要求2所述的动力盒(100)，其特征在于，所述传动组件(130)还包括弹性件(133)，所述弹性件(133)设置于所述安装孔(1321)中，或者，所述弹性件(133)位于所述输出盘(132)的外侧，所述弹性件(133)弹性连接所述传动轴(131)与所述输出盘(132)。

10.根据权利要求1所述的动力盒(100)，其特征在于，所述输出盘(132)位于所述传动孔(1121)的端面具有限位部(1324)，所述限位部(1324)与手术机器人的适配器(200)的定位部配合连接。

11.根据权利要求1至10任一项所述的动力盒(100)，其特征在于，所述动力盒(100)还包括检测组件(140)，所述检测组件(140)与所述传动轴(131)传动连接，用于检测所述动力电机(120)的转动角度。

12.根据权利要求11所述的动力盒(100)，其特征在于，所述检测组件(140)包括传动件(141)、连接轴(142)以及绝对编码器(143)，所述连接轴(142)的一端穿过所述第一安装板(111)伸入所述传动空间，并与所述动力电机(120)的输出轴平行设置，所述传动件(141)传动连接所述连接轴(142)与所述动力电机(120)的输出轴，所述绝对编码器(143)设置于所述连接轴(142)的端部。

13.根据权利要求1所述的动力盒(100)，其特征在于，所述动力盒(100)具有多个动力电机(120)和多个传动组件(130)，每个所述动力电机(120)对应一个所述传动组件(130)；所述第一安装板(111)与所述第二安装板(112)上具有多个孔，多个所述孔用于分别安装多个所述动力电机(120)与多个所述传动组件(130)。

14.一种手术系统，其特征在于，包括手术器械(300)、适配器(200)以及如权利要求1至12任一项所述的动力盒(100)；

所述手术器械(300)包括传动盒(310)、连接杆(320)以及末端器械(330)，所述传动盒(310)及所述末端器械(330)设置于所述连接杆(320)的两端，所述动力盒(100)设置于所述连接杆(320)，所述适配器(200)设置于所述动力盒(100)与所述传动盒(310)之间，并传动连接所述动力盒(100)与所述传动盒(310)。