CN117289129B - 用于手术机器人的微型减速电机检测实验台及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机试验平台技术领域，特别是涉及一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台及检测方法，一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，包括编码器、负载和竖向设置的机架，机架内设置有第一安装支架、第二安装支架和第三安装支架，编码器安装在第三安装支架上，负载安装在第二安装支架上，第一安装支架用于固定微型电机，编码器和负载之间，以及负载和微型电机之间设置有联轴器，联轴器用于传递扭矩。本发明将编码器和负载沿机架的竖直方向设置，可测试竖直方向的重力在电机转动之后对力矩传递过程带来的影响，使得本发明在对微型电机进行测试时能更加贴近手术机器人的真实使用场景，提高了本发明实验台测试微型电机数据的精准度。

Description

用于手术机器人的微型减速电机检测实验台及检测方法

技术领域

本发明涉及电机试验平台技术领域，特别是涉及一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台及检测方法。

背景技术

微型多关节手术机器人是一种体内手术机器人，能够解决直杆型手术器械的灵活性较低、操作空间不足、操作困难等问题，这种手术机器人拥有多个关节，通过腹部体表戳孔进入人体后，各个关节的旋转运动可以使整个机器人呈现不同的弯曲情况，可以伸入腹腔深处，工作空间大，同时灵活性也大大提高。这种手术机器人已经成为全球手术机器人领域的研究热点。

目前，微型多关节手术机器人一般采用微型电机驱动。微型电机在应用前，对其进行测试是确保电机性能和可靠性的重要步骤。通过精确的测试方法，我们能够深入了解微型电机的各项指标，如绝缘性能、耐压能力、转速特性等。这不仅有助于判断微型多关节手术机器人的工作状态，还能提供指导性的数据用于微型多关节手术机器人的优化设计和故障预防。

现有技术中通常使用电机试平台进行微型电机数据的测量。但是，目前大多数电机检测实验台采用的是横向排布，这样的结构忽略了竖直方向的重力在电机转动之后对力矩传递过程带来的影响，这会在一定程度上影响微型电机数据检测的精准度。

因此，现在亟需一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台解决现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的目前大多数电机检测实验台采用的是横向排布，这样的结构忽略了竖直方向的重力在电机转动之后对力矩传递过程带来的影响，这会在一定程度上影响微型电机数据检测精准度的问题，提供一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台及检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，包括编码器、负载和竖向设置的机架，所述机架内设置有第一安装支架、第二安装支架和第三安装支架，所述第一安装支架设置在所述机架的顶部一侧，所述第三安装支架设置在所述机架的底部一侧，所述第二安装支架设置在所述第一安装支架和所述第三安装支架之间，所述编码器安装在所述第三安装支架上，所述负载安装在所述第二安装支架上，所述第一安装支架用于固定微型电机，所述编码器和所述负载之间，以及所述负载和微型电机之间设置有联轴器，所述联轴器用于传递扭矩。

优选地，所述联轴器为柔性联轴器。

优选地，所述编码器与所述第三安装支架之间为可拆卸的螺纹配合，以及所述负载和所述第二安装支架之间为可拆卸的螺纹配合。

优选地，所述机架的顶部还设置有风机，所述风机用于向微型电机吹送热风或者冷风。

优选地，第一安装支架包括相对设置的两根水平撑杆，两根所述水平撑杆的端部设置有夹紧板，所述水平撑杆的长度可调节，通过调节所述水平撑杆的长度可使所述夹紧板相互靠拢与微型电机相抵接，或者，使所述夹紧板相互远离与微型电机分离。

优选地，所述夹紧板包括施压板和固定板，所述固定板与所述水平撑杆连接，所述施压板用于与微型电机相抵接，所述施压板与所述固定板之间还设置有减震弹簧。

优选地，所述施压板与微型电机接触的一面设置为圆弧状结构。

优选地，所述施压板与微型电机接触的一面还设置有柔性垫层。

一种用于手术机器人的微型减速电机的检测方法，包括下述步骤：

S1、将待测试的微型电机装配到上述的检测实验台上；

S2、开启微型电机并使得微型电机以最低转速转动；

S3、开启所述负载、开始进行数据检测；

S4、提高微型电机转速到最高转速，开始运行检测；

S5、每隔设定的周期测量微型电机转速/>、并计算微型电机转速的变化差值；

S6、计算从开始检测到第次检测的微型电机转速均差/>；

S7、计算的标准差/>，根据均差和标准差计算衡量因子/>，≥1；

S8、根据提前设定的对衡量因子的阈值，判断微型电机的耐久性是否符合要求。

优选地，所述步骤S1中微型电机通过所述联轴器与所述负载连接后，再使用所述第一安装支架将微型电机固定。

优选地，所述机架上还设置有顶推支架，所述顶推支架包括卡环和两根顶推杆，所述卡环套接在微型电机的机壳上，且所述卡环位于所述夹紧板的下方，所述卡环相对的两侧设置有翼板，所述顶推杆竖直设置，所述顶推杆一端连接在所述翼板上，另一端与所述机架连接，所述顶推杆的长度可调节。

优选地，所述固定板包括滑块和固定台座，所述固定台座与所述水平撑杆连接，所述减震弹簧连接在所述滑块上，所述固定台座内竖直设置有丝杆和两根限位杆，所述丝杆设置在两根所述限位杆之间，且所述丝杆可转动的连接在所述固定台座上，所述滑块上设置有可供所述限位杆穿入的限位孔，以及可供所述丝杆穿入的螺纹孔，所述滑块套接在所述限位杆和所述丝杆上，所述丝杆顺时针转动，所述滑块可沿所述限位杆向上滑动；所述丝杆逆时针转动，所述滑块可沿所述限位杆向下滑动。

优选地，所述固定台座上还设置有驱动电机，所述驱动电机与所述丝杆连接，所述驱动电机用于驱使所述丝杆顺时针转动，或者，逆时针转动。

优选地，微型电机左右两侧的所述驱动电机为完全同步运行。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，设置所述机架为竖向结构形式，并将所述编码器和所述负载沿所述机架的竖直方向设置，可测试竖直方向的重力在电机转动之后对力矩传递过程带来的影响，使得本发明的实验台在对微型电机进行测试时能够更加贴近手术机器人的真实使用场景，进而提高了本发明实验台测试微型电机数据的精准度；

2、本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，所述机架上还设置有顶推支架，所述顶推支架包括卡环和两根顶推杆，所述卡环套接在微型电机的机壳上，且所述卡环位于所述夹紧板的下方，所述卡环相对的两侧设置有翼板，所述顶推杆竖直设置，所述顶推杆一端连接在所述翼板上，另一端与所述机架连接，所述顶推杆的长度可调节。采用这种结构设置，所述顶推支架能够在微型电机固定在所述第一安装支架上之后，将微型电机向上顶推，使微型电机整体向上位移一段距离，如此微型电机施加在所述负载的传动轴的重量能够消除，从而确保了所述负载的使用寿命，再进一步提高本发明实验台测试微型电机数据的精准度；另一方面，所述顶推支架还能在竖直方向上对微型电机进行支撑，避免微型电机自身的重量在振动作用下传递给所述负载的传动轴，从而再进一步提高本发明实验台测试微型电机数据的精准度；

3、本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，所述固定板包括滑块和固定台座，所述固定台座与所述水平撑杆连接，所述减震弹簧连接在所述滑块上，所述固定台座内竖直设置有丝杆和两根限位杆，所述丝杆设置在两根所述限位杆之间，且所述丝杆可转动的连接在所述固定台座上，所述滑块上设置有可供所述限位杆穿入的限位孔，以及可供所述丝杆穿入的螺纹孔，所述滑块套接在所述限位杆和所述丝杆上，所述丝杆顺时针转动，所述滑块可沿所述限位杆向上滑动；所述丝杆逆时针转动，所述滑块可沿所述限位杆向下滑动。采用这种结构设置，所述顶推支架将微型电机整体向上顶推，使得微型电机施加在所述负载的传动轴的重量消除后，顺时针转动所述丝杆，所述滑块可沿所述限位杆向上滑动，进而所述减震弹簧受顶推力产生的形变能够得以恢复，确保了所述施压板作用在微型电机的夹持力能够更加均匀，进而微型电机能够更加稳定的固定在所述第一安装支架上；并且，所述减震弹簧受顶推力产生的形变恢复后，还能有效吸收微型电机运转中产生的振动，避免振动向所述机架传递，从而进一步提高了本发明实验台测试微型电机数据的准确性。

附图说明

图1是一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台正视的结构示意图；

图2是图1中A的结构示意图；

图3是一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台的等轴测结构示意图；

图4是图3中B的结构示意图；

图5是图3中C的结构示意图；

图6是一种用于手术机器人的微型减速电机的检测方法流程示意图；

图7是一种用于手术机器人的微型减速电机的正/反转检测流程示意图。

图中标记：1-编码器，2-负载，3-机架，4-第一安装支架，5-第二安装支架，6-第三安装支架，7-联轴器，8-风机，9-水平撑杆，10-夹紧板，11-施压板，12-固定板，13-减震弹簧，14-顶推支架，15-卡环，16-顶推杆，17-翼板，18-滑块，19-固定台座，20-丝杆，21-限位杆，22-驱动电机，23-微型电机。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1至图3所示，本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，包括编码器1、负载2和竖向设置的机架3，所述机架3内设置有第一安装支架4、第二安装支架5和第三安装支架6，所述第一安装支架4设置在所述机架3的顶部一侧，所述第三安装支架6设置在所述机架3的底部一侧，所述第二安装支架5设置在所述第一安装支架4和所述第三安装支架6之间，所述编码器1安装在所述第三安装支架6上，所述负载2安装在所述第二安装支架5上，所述第一安装支架4用于固定微型电机23，所述编码器1和所述负载2之间，以及所述负载2和微型电机23之间设置有联轴器7，所述联轴器7用于传递扭矩。

采用本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，设置所述机架3为竖向结构形式，并将所述编码器1和所述负载2沿所述机架3的竖直方向设置，可测试竖直方向的重力在电机转动之后对力矩传递过程带来的影响，使得本发明的实验台在对微型电机23进行测试时能够更加贴近手术机器人的真实使用场景，进而提高了本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。

具体地，本实施例中，所述负载2为磁粉制动器；所述编码器1为ABZ三项输出编码器1；微型电机23的输出轴和所述负载2的输入轴通过所述联轴器7连接，实现二者的传动；所述负载2的输出轴和所述编码器1的输入轴通过所述联轴器7连接，实现二者的传动；微型电机23与所述第一安装支架4连接固定后，微型电机23、所述负载2和所述编码器1的轴心完全重合。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述联轴器7为柔性联轴器。

本实施例中，将所述联轴器7设置为柔性联轴器可一定程度上降低传动轴对中的精度要求，提高了本发明在测试使用中的便利性。另一方面，柔性联轴器可补偿微型电机23的输出轴和所述负载2的输入轴之间的的相对位移，以及补偿所述负载2的输出轴和所述编码器1的输入轴之间的相对位移，使得本发明的实验台在对微型电机23进行测试时能够更加贴近手术机器人的真实使用场景，从而进一步提高了本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述编码器1与所述第三安装支架6之间为可拆卸的螺纹配合，以及所述负载2和所述第二安装支架5之间为可拆卸的螺纹配合。

具体地，本实施例中，在所述第二安装支架5和所述第三安装支架6上设置有螺纹牙套，所述编码器1的底部和所述负载2的底部设置有螺栓孔，所述编码器1与所述第三安装支架6之间，以及所述负载2和所述第二安装支架5之间通过螺栓与螺纹牙套连接固定。采用这种结构设置，方便了所述编码器1和所述负载2在维护保养时的拆卸更换，提高了本发明在实际使用中的实用性。

实施例2

如图1所示，本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，在上述方式基础上，进一步的，所述机架3的顶部还设置有风机8，所述风机8用于向微型电机23吹送热风或者冷风。

具体地，本实施例中，设置所述风机8向微型电机23吹送热风时，可模拟出真实使用环境中微型电机23出现过热的使用场景，提高了本发明实验台测试微型电机23数据的多样性；而设置所述风机8向微型电机23吹送冷风时，可提高本发明实验台的散热性能，确保试验过程中辅助电机和/或所述负载2性能的稳定，从而再进一步提高了本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。

实施例3

如图1至图3所示，本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，在上述方式基础上，进一步的，第一安装支架4包括相对设置的两根水平撑杆9，两根所述水平撑杆9的端部设置有夹紧板10，所述水平撑杆9的长度可调节，通过调节所述水平撑杆9的长度可使所述夹紧板10相互靠拢与微型电机23相抵接，或者，使所述夹紧板10相互远离与微型电机23分离。

具体地，本实施例中，所述水平撑杆9设置为液压伸缩杆，或者螺纹伸缩杆。使用所述第一安装支架4固定微型电机23时，先调节一侧的所述水平撑杆9的长度，使该侧的所述夹紧板10与微型电机23紧贴后，调节另外一侧的所述水平撑杆9的长度，使另外一侧的所述夹紧板10与微型电机23紧贴即可；解除所述第一安装支架4与微型电机23的固定时，调节任意一侧的所述水平撑杆9使其长度缩短，所述夹紧板10即可解除对微型电机23的锁定。采用这种结构设置，所述第一安装支架4能够适配不同尺寸的微型电机23使用，提高了本发明在实际使用中的通用性。另一方面，通过调节两侧所述水平撑杆9的长度，还能调整微型电机23在水平方向上的固定位置，确保了微型电机23的轴心能够与所述负载2和所述编码器1的轴心对中，从而再进一步提高了本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述夹紧板10包括施压板11和固定板12，所述固定板12与所述水平撑杆9连接，所述施压板11用于与微型电机23相抵接，所述施压板11与所述固定板12之间还设置有减震弹簧13。

本实施例中，在所述施压板11与所述固定板12之间设置所述减震弹簧13，在微型电机23的测试过程中，所述减震弹簧13能够能够吸收微型电机23运行产生的振动，并阻止振动向所述机架3传递，从而有效避免了所述机架3因振动出现位移，也进一步确保了本发明实验台在实际测试使用中测试数据的准确性。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述施压板11与微型电机23接触的一面设置为圆弧状结构。采用这种结构设置，所述施压板11能够与微型电机23更加贴合，确保了所述施压板11固定微型电机23的稳固性。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述施压板11与微型电机23接触的一面还设置有柔性垫层。

具体地，本实施例中，所述柔性垫层才有柔性橡胶材料制成。所述柔性垫层的设置能够更加有效的阻止微型电机23运行中产生的振动向所述机架3传递，从而有效避免了所述机架3因振动出现位移，再进一步确保了本发明实验台在实际测试使用中测试数据的准确性。另一方面，所述柔性垫层的设置还能进一步提高所述施压板11与微型电机23直接的贴合度，确保所述施压板11固定微型电机23的稳固性。

实施例4

如图1至图7所示，本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机的检测方法，包括下述步骤：

S1、将待测试的微型电机23装配到上述的检测实验台上；

S2、开启微型电机23并使得微型电机23以最低转速转动；

S3、开启所述负载2、开始进行数据检测；

S4、提高微型电机23转速到最高转速，开始运行检测；

S5、每间隔设定的周期测量微型电机23转速/>、并计算微型电机23转速的变化差值/>；

S6、计算从开始检测到第次检测的微型电机23转速均差/>，/>≥1；

S7、计算的标准差/>，根据均差和标准差计算衡量因子/>；

S8、根据提前设定的对衡量因子的阈值，判断微型电机23的耐久性是否符合要求。

具体地，本实施例中在进行微型电机23的检测时，所检测的微型电机23开始时应以最低速度启动，相应的此时微型电机23的转矩最高，减小了微型电机23堵转转矩的影响，然后开启所述负载2，同时所述编码器1开始检测所述负载2转动输出轴端的数据；待所检测的微型电机23转动的转速正常，可以正常测得数据时，增加微型电机23转速到最高转速，并使其以最高转速持续转动；待微型电机23转速稳定后，在每隔确定时间间隔（时间/>通过微型电机23本身的质量以及要求检测精度所确定），测得微型电机23的转速/>，计算微型电机23的转速变化差值/>；通过计算前/>次转动的差值的平均值/> 、标准差/>以及衡量因子/>：

根据衡量因子与阈值的大小关系，判断微型电机23在当前检测的时间点精度是否符合要求。当衡量因子大于阈值时，说明此时检测微型电机23的精度不符合要求，达到了使用时限。阈值通过微型电机23本身以及实际应用场景的工作要求决定。

在另一实施例中还包括对微型电机23正反转的检测，适用于正反两个方向转动运行的微型电机23的检测，具体步骤如下：

步骤1：将待测试的微型电机装配到上述的检测实验台上；

步骤2：启动微型电机，以最小的转速进行运转；

步骤3：启动所述负载和所述编码器，所述编码器开始获取由所述负载输出轴的转速信息；

步骤4：数据检测显示正常后，提高微型电机转速到最高转速并保持；

步骤5：每间隔时间获取一次微型电机的转速/>，计算微型电机转速的变化差值；

步骤6：计算微型电机转动的次转动的差值的平均值/>以及标准差，/>≥1；

步骤7：计算衡量因子，判断其精度是否符合要求；

步骤8：若步骤 7 中，微型电机精度符合要求，则停止电机，然后反向启动，重复步骤 2 至步骤 7，直至步骤 7 中微型电机精度不符合要求；

若步骤 7 中，微型电机精度不符合要求，则测试停止。

具体地，本实施例中在进行微型电机23的检测时，设置微型电机23的转动方向为顺时针转动，所检测的微型电机23开始时应以最低速度启动，然后开启所述负载2，同时所述编码器1开始检测所述负载2转动输出轴端的数据；待所检测的微型电机23转动的转速正常，可以正常测得数据时，增加微型电机23转速到最高转速，并使其以最高转速持续转动；待微型电机23转速稳定后，在每隔确定时间间隔（时间/>通过微型电机23本身的质量以及要求检测精度所确定），测得微型电机23的顺时针转速/>，计算微型电机23顺时针转动的转速变化差值/>；通过计算前/>次顺时针转动的差值的平均值/> 、标准差/>以及衡量因子/>：

顺时针：

顺时针：

顺时针：

在微型电机23顺时针转动检测周期结束后，若微型电机23精度符合要求，则停止电机，然后设置微型电机23的转动方向为逆时针转动，所检测的微型电机23开始时应以最低速度启动，然后开启所述负载2，同时所述编码器1开始检测所述负载2转动输出轴端的数据；待所检测的微型电机23转动的转速正常，可以正常测得数据时，增加微型电机23转速到最高转速，并使其以最高转速持续转动；待微型电机23转速稳定后，在每隔确定时间间隔（时间/>通过微型电机23本身的质量以及要求检测精度所确定），测得微型电机23的逆时针转速/>，计算微型电机23逆时针转动的转速变化差值/>；通过计算前/>次逆时针转动的差值的平均值/> 、标准差/> 以及衡量因子/>：

逆时针：

逆时针：

逆时针：

微型电机23顺时针/逆时针循环往复转动检测直到精度发生变化，衡量因子大于阈值，此时可判断微型电机的耐久性是否符合要求。

本实施例中，设置微型电机23的转动次数为无穷大，可以测试出微型电机23单个方向转动的耐久性；对微型电机23正反两个方向转动运行进行检测时，需要预估微型电机23的最大耐久度，进行测试时需要根据微型电机23的最大耐久度平均设定微型电机23正/反转的最大/>值。

例如：每间隔时间1分钟获取一次微型电机的转速，预估微型电机23的最大耐久度为正转10000次，反转10000次；设置微型电机23正/反转的最大值为100，则微型电机23正/反转测试的次数各需要100次。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述步骤S1中微型电机23通过所述联轴器7与所述负载2连接后，再使用所述第一安装支架4将微型电机23固定。采用这种安装方法，可确保微型电机23的传动轴与所述负载2和所述编码器1的传动轴对中，进而提高本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。

实施例5

如图3和图5所示，本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，在上述方式基础上，进一步的，所述机架3上还设置有顶推支架14，所述顶推支架14包括卡环15和两根顶推杆16，所述卡环15套接在微型电机23的机壳上，且所述卡环15位于所述夹紧板10的下方，所述卡环15相对的两侧设置有翼板17，所述顶推杆16竖直设置，所述顶推杆16一端连接在所述翼板17上，另一端与所述机架3连接，所述顶推杆16的长度可调节。

上述实施例中设置微型电机23通过所述联轴器7与所述负载2连接后，再使用所述第一安装支架4将微型电机23固定。采用这种安装方法，可确保微型电机23的传动轴与所述负载2和所述编码器1的传动轴对中，进而提高本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。但是，这样的安装方式，微型电机23自身的重量会施加所述负载2的传动轴上，这样一方面会缩短所述负载2的寿命，另一方面也会影响测试数据的准确性。基于此，本实施例中，在所述机架3上设置了所述顶推支架14，所述顶推支架14能够在微型电机23固定在所述第一安装支架4上之后，将微型电机23向上顶推，使微型电机23整体向上位移一段距离，如此微型电机23施加在所述负载2的传动轴的重量能够消除，从而确保了所述负载2的使用寿命，再进一步提高本发明实验台测试微型电机23数据的精准度；另一方面，所述顶推支架14还能在竖直方向上对微型电机23进行支撑，避免微型电机23自身的重量在振动作用下传递给所述负载2的传动轴，从而再进一步提高本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。

具体地，本实施例中，所述卡环15设置为独立结构，所述顶推支架14在使用时，先将所述卡环15套接在微型电机23的机壳上，之后将所述顶推杆16与所述翼板17连接，完成二者的组装；具体地，所述翼板17上设置有球形补偿器，所述球形补偿器的底部设置有套管，所述顶推杆16穿入所述套管中进行固定；所述球形补偿器的设置可确保微型电机23运转时产生的横向振动能够向两侧的所述抵接板传递；本实施例中所述顶推杆16为液压撑杆，所述顶推杆16伸长对微型电机23进行顶推时，所述抵接板和所述固定板12之间设置的所述减震弹簧13在推力的作用下，产生倾斜向上的形变，进而使得微型电机23能够向上位移一段距离，微型电机23施加在所述负载2的传动轴的重量得以消除。本实施例中在所述顶推支架14上还设置为位移传感器，所述位移传感器能够检测所述顶推杆16的伸长量；所述位移传感器的设置能够确保微型电机23左右两侧的所述顶推杆16的伸长量一致。

实施例6

如图3和图4所示，本发明所述的一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，在上述方式基础上，进一步的，所述固定板12包括滑块18和固定台座19，所述固定台座19与所述水平撑杆9连接，所述减震弹簧13连接在所述滑块18上，所述固定台座19内竖直设置有丝杆20和两根限位杆21，所述丝杆20设置在两根所述限位杆21之间，且所述丝杆20可转动的连接在所述固定台座19上，所述滑块18上设置有可供所述限位杆21穿入的限位孔，以及可供所述丝杆20穿入的螺纹孔，所述滑块18套接在所述限位杆21和所述丝杆20上，所述丝杆20顺时针转动，所述滑块18可沿所述限位杆21向上滑动；所述丝杆20逆时针转动，所述滑块18可沿所述限位杆21向下滑动。

上述实施例中，在所述机架3上设置了所述顶推支架14，所述顶推支架14能够在微型电机23固定在所述第一安装支架4上之后，将微型电机23向上顶推，使微型电机23整体向上位移一段距离，如此微型电机23施加在所述负载2的传动轴的重量能够消除，从而确保了所述负载2的使用寿命，再进一步提高本发明实验台测试微型电机23数据的精准度。但是，所述顶推支架14将微型电机23整体向上顶推后，所述减震弹簧13会出现形变，这样造成了所述施压板11夹持微型电机23的力会出现不均匀的情况，微型电机23难以被所述第一安装支架4良好固定，进而影响微型电机23测试数据的精准度；另一方面，所述减震弹簧13会出现形变后，其吸收微型电机23运转振动的能力会大幅降低，在测试过程中，未被所述减震弹簧13吸收的振动会向所述机架3传递，进一步影响了微型电机23测试数据的精准度。基于此，本实施例中设置所述滑块18与所述固定台座19配合，所述顶推支架14将微型电机23整体向上顶推，使得微型电机23施加在所述负载2的传动轴的重量消除后，顺时针转动所述丝杆20，所述滑块18可沿所述限位杆21向上滑动，进而所述减震弹簧13受顶推力产生的形变能够得以恢复，确保了所述施压板11作用在微型电机23的夹持力能够更加均匀，进而微型电机23能够更加稳定的固定在所述第一安装支架4上；并且，所述减震弹簧13受顶推力产生的形变恢复后，还能有效吸收微型电机23运转中产生的振动，避免振动向所述机架3传递，从而进一步提高了本发明实验台测试微型电机23数据的准确性。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，所述固定台座19上还设置有驱动电机22，所述驱动电机22与所述丝杆20连接，所述驱动电机22用于驱使所述丝杆20顺时针转动，或者，逆时针转动。采用这种结构设置可更加方便试验人员的操作，提高了本发明在实际使用中的实用性。

作为优选的实施方案，在上述方式基础上，进一步的，微型电机23左右两侧的所述驱动电机22为完全同步运行。采用这种结构设置，可确保微型电机23左右两侧的所述滑块18的滑移距离的一致性，进而所述施压板11作用在微型电机23的夹持力能够更加均匀，微型电机23能够更加稳定的固定在所述第一安装支架4上。

在另一实施例中，所述微型电机23还能采集所述位移传感器所检测的所述顶推杆16的伸长量，进而所述微型电机23驱动所述滑块18滑移的行程，能够根据所述顶推杆16的伸长量进行确认，提高了本发明在实际使用中的便利性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，其特征在于，包括编码器、负载和竖向设置的机架，所述机架内设置有第一安装支架、第二安装支架和第三安装支架，所述第一安装支架设置在所述机架的顶部一侧，所述第三安装支架设置在所述机架的底部一侧，所述第二安装支架设置在所述第一安装支架和所述第三安装支架之间，所述编码器安装在所述第三安装支架上，所述负载安装在所述第二安装支架上，所述第一安装支架用于固定微型电机，所述编码器和所述负载之间，以及所述负载和微型电机之间设置有联轴器，所述联轴器用于传递扭矩；

第一安装支架包括相对设置的两根水平撑杆，两根所述水平撑杆的端部设置有夹紧板，所述水平撑杆的长度可调节，通过调节所述水平撑杆的长度可使所述夹紧板相互靠拢与微型电机相抵接，或者，使所述夹紧板相互远离与微型电机分离；

所述夹紧板包括施压板和固定板，所述固定板与所述水平撑杆连接，所述施压板用于与微型电机相抵接，所述施压板与所述固定板之间还设置有减震弹簧；

所述机架上还设置有顶推支架，所述顶推支架包括卡环和两根顶推杆，所述卡环套接在微型电机的机壳上，且所述卡环位于所述夹紧板的下方，所述卡环相对的两侧设置有翼板，所述顶推杆竖直设置，所述顶推杆一端连接在所述翼板上，另一端与所述机架连接，所述顶推杆的长度可调节；

所述固定板包括滑块和固定台座，所述固定台座与所述水平撑杆连接，所述减震弹簧连接在所述滑块上，所述固定台座内竖直设置有丝杆和两根限位杆，所述丝杆设置在两根所述限位杆之间，且所述丝杆可转动的连接在所述固定台座上，所述滑块上设置有可供所述限位杆穿入的限位孔，以及可供所述丝杆穿入的螺纹孔，所述滑块套接在所述限位杆和所述丝杆上，所述丝杆顺时针转动，所述滑块可沿所述限位杆向上滑动；所述丝杆逆时针转动，所述滑块可沿所述限位杆向下滑动。

2.根据权利要求1所述的用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，其特征在于，所述施压板与微型电机接触的一面设置为圆弧状结构；所述施压板与微型电机接触的一面还设置有柔性垫层。

3.根据权利要求2所述的用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，其特征在于，所述联轴器为柔性联轴器；所述编码器与所述第三安装支架之间为可拆卸的螺纹配合，以及所述负载和所述第二安装支架之间为可拆卸的螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的用于手术机器人的微型减速电机检测实验台，其特征在于，所述固定台座上还设置有驱动电机，所述驱动电机与所述丝杆连接，所述驱动电机用于驱使所述丝杆顺时针转动，或者，逆时针转动；微型电机左右两侧的所述驱动电机为完全同步运行。

5.一种用于手术机器人的微型减速电机的检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、将待测试的微型电机装配到权利要求1-4任一项所述的检测实验台上；

S2、开启微型电机并使得微型电机以最低转速转动；

S3、开启所述负载、开始进行数据检测；

S4、提高微型电机转速到最高转速，开始运行检测；

S5、每隔设定的周期测量微型电机转速/>、并计算微型电机转速的变化差值；

S6、计算从开始检测到第次检测的微型电机转速均差/>，/>≥1；

S7、计算的标准差/>，根据均差和标准差计算衡量因子/>；

S8、根据提前设定的对衡量因子的阈值，判断微型电机的耐久性是否符合要求。

6.一种用于手术机器人的微型减速电机的检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：将待测试的微型电机装配到权利要求1-4任一项所述的检测实验台上；

步骤2：启动微型电机，以最小的转速进行运转；

步骤3：启动所述负载和所述编码器，所述编码器开始获取由所述负载输出轴的转速信息；

步骤4：数据检测显示正常后，提高微型电机转速到最高转速并保持；

步骤5：每间隔时间获取一次微型电机的转速/>，计算微型电机转速的变化差值；

步骤6：计算微型电机转动的次转动的差值的平均值/>以及标准差，/>≥1；

步骤7：计算衡量因子，判断其精度是否符合要求；

步骤8：若步骤 7 中，微型电机精度符合要求，则停止电机，然后反向启动，重复步骤 2至步骤 7，直至步骤 7 中微型电机精度不符合要求；

若步骤 7 中，微型电机精度不符合要求，则测试停止。