CN117752423A - 一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人，属于医疗器械技术领域。包括机器人主体和若干机械臂，机械臂包括臂壳体和散热盖，散热盖用于散出臂壳体内的热量，两个通气口内分别安装有用于进风的进气扇和用于出风的出气扇，使空气进行循环，降温机构和臂壳体相连接，温度检测组件通过安装在臂壳体内的温控开关与降温机构电性连接，当达到预设温度而启动降温机构以及进气扇和出气扇。本发明通过温度检测组件监测机械臂的温度状态，当温度超过预设的安全范围时触发降温机构，而快速降温，防止机械臂可能会因为长时间工作或负载过大而出现过热现象，导致性能下降或线路断开，从而影响安全手术的问题。

Description

一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人。

背景技术

腹腔镜与电子胃镜类似，是一种带有微型摄像头的器械，腹腔镜手术就是利用腹腔镜及其相关器械进行的手术，腹腔镜机器人就是通过操控机器人配合腹腔镜来进行手术治疗，是一种现代化的高科技治疗手段。

机械臂是腹腔机器人的主要执行机构，需要精确地控制其运动和位置，现有技术的腹腔镜机器人在手术过程中，机械臂会因为长时间工作或负载过大而出现过热现象，温度过载可能会导致性能下降或线路断开，从而影响安全手术。

因此，本申请提供了一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人来满足需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人以解决现有的腹腔镜机器人在手术过程中，机械臂会因为长时间工作或负载过大而出现过热现象，温度过载可能会导致性能下降或线路断开，从而影响安全手的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人，包括：机器人主体和若干机械臂，所述机械臂包括臂壳体和散热盖，所述散热盖用于散出所述臂壳体内的热量，所述臂壳体相对侧壁均开设有通气口，两个所述通气口内分别安装有用于进风的进气扇和用于出风的出气扇，使空气进行循环；还包括用于加快降温的降温机构，所述降温机构和所述臂壳体相连接，所述臂壳体内安装有温度检测组件，温度检测组件通过安装在所述臂壳体内的温控开关与所述降温机构电性连接，当达到预设温度而启动降温机构以及进气扇和出气扇。

可选地，所述降温机构包括固定连接于臂壳体底部的固定壳，固定壳两端均开设有通槽，且两个通槽内均安装有用于连通固定壳和臂壳体的连接管，固定壳一侧安装有可拆卸的侧板，侧板内开设有安装槽，安装槽内安装有散热组件，散热组件包括固定连接于安装槽内的散热座，散热座一端固定连接有风扇，散热座另一端固定连接有导冷座，散热座内开设有凹槽，凹槽内安装有半导体制冷片，半导体制冷片的发热面和散热座相接触，半导体制冷片的制冷面和导冷座相接触，通过设置风扇、散热座、导冷座和半导体制冷片，半导体制冷片一端为制冷面，另一端为发热面，发热面和散热座相接触，并通过风扇吹风散热，制冷面和导冷座相接触，臂壳体热量通过出气扇进入固定壳内，固定壳内冷气通过进气扇进入臂壳体内，循环流动从而加快散热。

可选地，所述散热座和导冷座之间安装有隔热片，通过在散热座和导冷座之间设置隔热片，可以防止散热座和导冷座冷热接触而影响制冷效果的问题。

可选地，所述连接管两端分别固定连接有第一罩和第二罩，第二罩通过通槽和固定壳内部连通，第一罩通过通气口和臂壳体内部连通，第一罩内安装有吸湿层，通过在第一罩内设置吸湿层，吸湿层可以是透气性、吸水性好的材质，例如无纺布、活性炭等，装配时，吸湿层的厚薄及摆放可以增减调整，防止影响空气流通。

可选地，所述固定壳底端为漏斗，所述漏斗的底端固定连接有出水管，所述出水管上安装有可拆卸的储水罐，通过在漏斗底端设置储水罐，当连接管内出现冷凝水时，连接管内的冷凝水顺流至漏斗内，最后通过出水管流入储水罐内进行存储，方便取出清理。

可选地，所述具有温度过载保护的腹腔镜机器人还包括冷盒，所述冷盒内部存储有制冷填充物，例如干冰等，所述冷盒相对两侧面均开设有连接口，所述冷盒可拆卸安装在进气扇处的第一罩以及臂壳体之间，并通过所述连接口进行连通，所述冷盒上安装有开设有顶盖，且所述顶盖上开设有透气槽，通过设置冷盒安装在第一罩和臂壳体之间，制冷填充物产生的冷气被进气扇吸入至臂壳体内，并通过连接管流动，从而进一步提高散热效果。

可选地，所述散热盖内安装有用于滤尘的防尘网，所述防尘网内壁以及机器人主体内部均固定连接有水冷管，所述水冷管与外部微型循环泵连接，所述水冷管周侧面套设有吸水套，通过在防尘网内壁以及机器人主体内部均固定连接有水冷管，水冷管依次流经臂壳体内和机器人主体内，进而进一步提高散热效果；另外，水冷管表面套设的吸水套可以把水冷管表面的冷凝水吸收，防止冷凝水滴落在臂壳体以及机器人主体内对电路造成危害。

可选地，所述温度检测机构包括固定连接于臂壳体内的接触式温度传感器和红外线温度传感器，所述接触式温度传感器和红外线温度传感器均和温控开关、降温机构电性连接，温控开关设置温度阀值，温度达到预设温度时启动降温机构，待降温后关闭降温机构，温控开关可以由现有技术中单片机、PLC控制器等装置控制，只要能达到温控作用即可，红外线温度传感器和臂壳体内壁接触，接触式温度传感器可以测量臂壳体与传感器接触部分的温度，而红外线温度传感器则可以非接触地测量臂壳体的整体温度；即使接触式温度传感器出现故障，红外线温度传感器也可以继续监测温度。

本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

上述方案中，通过设置进气扇、出气扇、降温机构和散热组件，温控开关设置温度阀值，温度达到预设温度时启动降温机构，待降温后关闭降温机构，温控开关可以由现有技术中单片机、PLC控制器等装置控制，只要能达到温控作用即可，红外线温度传感器和臂壳体内壁接触，接触式温度传感器可以测量臂壳体与传感器接触部分的温度，而红外线温度传感器则可以非接触地测量臂壳体的整体温度；即使接触式温度传感器出现故障，红外线温度传感器也可以继续监测温度。

通过设置风扇、散热座、导冷座和半导体制冷片，半导体制冷片一端为制冷面，另一端为发热面，发热面和散热座相接触，并通过风扇吹风散热，制冷面和导冷座相接触，臂壳体热量通过出气扇进入固定壳内，固定壳内冷气通过进气扇进入臂壳体内，循环流动从而加快散热。

通过在漏斗底端设置储水罐，当连接管内出现冷凝水时，连接管内的冷凝水顺流至漏斗内，最后通过出水管流入储水罐内进行存储，方便取出清理，本发明采用温度检测组件监测机械臂的温度状态，当温度超过预设的安全范围时，可以触发安全措施，从而快速降温，防止腹腔镜机器人在手术过程中，机械臂因长时间工作或负载过大而出现过热现象，可能会导致性能下降或线路断开，从而影响安全手术的问题；

通过设置冷盒安装在第一罩和臂壳体之间，制冷填充物产生的冷气被进气扇吸入至臂壳体内，并通过连接管流动，从而进一步提高散热效果；通过在防尘网内壁以及机器人主体内部均固定连接有水冷管，水冷管依次流经臂壳体内和机器人主体内，进而进一步提高散热效果；另外，水冷管表面套设的吸水套可以把水冷管表面的冷凝水吸收，防止冷凝水滴落在臂壳体以及机器人主体内对电路造成危害。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。

图1为具有温度过载保护的腹腔镜机器人立体结构示意图；

图2为具有温度过载保护的腹腔镜机器人后视结构示意图；

图3为具有温度过载保护的腹腔镜机器人中机械臂结构示意图；

图4为图3中A部分放大结构示意图；

图5为具有温度过载保护的腹腔镜机器人中固定盖板结构示意图；

图6为具有温度过载保护的腹腔镜机器人中降温机构示意图；

图7为具有温度过载保护的腹腔镜机器人中散热组件示意图；

图8为具有温度过载保护的腹腔镜机器人中冷盒示意图；

图9为具有温度过载保护的腹腔镜机器人中水冷管示意图。

[附图标记]

1、机器人主体；2、臂壳体；3、散热盖；4、防尘网；5、通气口；6、进气扇；7、固定壳；8、连接管；9、第一罩；10、第二罩；11、吸湿层；12、漏斗；13、出水管；14、储水罐；15、侧板；16、安装槽；17、散热组件；18、风扇；19、散热座；20、导冷座；21、半导体制冷片；22、凹槽；23、隔热片；24、接触式温度传感器；25、红外线温度传感器；26、出气扇；27、水冷管；28、吸水套；29、冷盒；30、顶盖；31、连接口；32、透气槽。

如图所示，为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。

需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。

可以理解的是，本公开中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。

此外，诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。

如图1、图2和图5所示的，本发明的实施例提供一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人，包括：机器人主体1和若干机械臂，机械臂包括臂壳体2和散热盖3，散热盖3用于散出臂壳体2内的热量，臂壳体2相对侧壁均开设有通气口5，两个通气口5内分别安装有用于进风的进气扇6和用于出风的出气扇26，使空气进行循环，还包括用于加快降温的降温机构，降温机构和臂壳体2相连接，臂壳体2内安装有温度检测组件，温度检测组件通过安装在臂壳体2内的温控开关与降温机构电性连接，当达到预设温度而启动降温机构以及进气扇6和出气扇26。

如图4、图6和图7所示，所述降温机构包括固定连接于臂壳体2底部的固定壳7，固定壳7两端均开设有通槽，且两个通槽内均安装有用于连通固定壳7和臂壳体2的连接管8，固定壳7一侧安装有可拆卸的侧板15，侧板15内开设有安装槽16，安装槽16内安装有散热组件17，散热组件17包括固定连接于安装槽16内的散热座19，散热座19一端固定连接有风扇18，散热座19另一端固定连接有导冷座20，散热座19内开设有凹槽22，凹槽22内安装有半导体制冷片21，半导体制冷片21也叫热电制冷片，利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的，半导体制冷片21的发热面和散热座19相接触，半导体制冷片21的制冷面和导冷座20相接触，通过设置风扇18、散热座19、导冷座20和半导体制冷片21，半导体制冷片21一端为制冷面，另一端为发热面，发热面和散热座19相接触，并通过风扇18吹风散热，制冷面和导冷座20相接触，臂壳体2热量通过出气扇26进入固定壳7内，固定壳7内冷气通过进气扇6进入臂壳体2内，循环流动从而加快散热，防止腹腔镜机器人在手术过程中，机械臂因长时间工作或负载过大而出现过热现象，可能会导致性能下降或线路断开，从而影响安全手术的问题。

如图7所示，所述散热座19和导冷座20之间安装有隔热片23，通过在散热座19和导冷座20之间设置隔热片23，可以防止散热座和导冷座冷热接触而影响制冷效果的问题。

如图6所示，所述连接管8两端分别固定连接有第一罩9和第二罩10，第二罩10通过通槽和固定壳7内部连通，第一罩9通过通气口5和臂壳体2内部连通，第一罩9内安装有吸湿层11，通过在第一罩9内设置吸湿层11，吸湿层11可以是透气性、吸水性好的材质，例如无纺布、活性炭等，装配时，吸湿层11的厚薄及摆放可以增减调整，防止影响空气流通。

如图6所示，所述固定壳7底端为漏斗12，漏斗12的底端固定连接有出水管13，出水管13上安装有可拆卸的储水罐14，通过在漏斗12底端设置储水罐14，当连接管8内出现冷凝水时，连接管8内的冷凝水顺流至漏斗12内，最后通过出水管13流入储水罐14内进行存储，方便取出清理。

如图8所示，所述具有温度过载保护的腹腔镜机器人还包括冷盒29，所述冷盒29内部存储有制冷填充物，例如干冰等，所述冷盒29相对两侧面均开设有连接口31，所述冷盒29可拆卸安装在进气扇6处的第一罩9以及臂壳体2之间，并通过所述连接口31进行连通，所述冷盒29上安装有开设有顶盖30，且所述顶盖30上开设有透气槽32，通过设置冷盒29安装在第一罩9和臂壳体2之间，制冷填充物产生的冷气被进气扇6吸入至臂壳体2内，并通过连接管8循环流动，从而进一步提高散热效果。

如图9所示，所述散热盖3内安装有用于滤尘的防尘网4，所述防尘网4内壁以及机器人主体1内部均固定连接有水冷管27，所述水冷管27与外部微型循环泵连接，所述水冷管27周侧面套设有吸水套28，通过在防尘网4内壁以及机器人主体1内部均固定连接有水冷管27，水冷管27依次流经臂壳体2内和机器人主体1内，进而进一步提高散热效果；另外，水冷管27表面套设的吸水套28可以把水冷管27表面的冷凝水吸收，防止冷凝水滴落在臂壳体2以及机器人主体1内对电路造成危害。

如图4所示，所述温度检测机构包括固定连接于臂壳体2内的接触式温度传感器24和红外线温度传感器25，接触式温度传感器24和红外线温度传感器25均和温控开关、降温机构电性连接，温控开关设置温度阀值，温度达到预设温度时启动降温机构，待降温后关闭降温机构，温控开关可以由现有技术中单片机、PLC控制器等装置控制，只要能达到温控作用即可，红外线温度传感器25和臂壳体2内壁接触，接触式温度传感器24可以测量臂壳体2与传感器接触部分的温度，而红外线温度传感器25则可以非接触地测量臂壳体2的整体温度；即使接触式温度传感器24出现故障，红外线温度传感器25也可以继续监测温度。

此外，在腹腔镜手术过程中，若需要在机械臂上套无菌袋，风扇18外端以及散热盖3上可以安装进气管，进气管可以改变进气位置，从而不会影响臂壳体2内的空气流通。

本发明提供的技术方案，使用时，温控开关设置温度阀值，温度达到预设温度时启动降温机构，待降温后关闭降温机构，温控开关可以由现有技术中单片机、PLC控制器等装置控制，只要能达到温控作用即可，红外线温度传感器和臂壳体内壁接触，接触式温度传感器可以测量臂壳体与传感器接触部分的温度，而红外线温度传感器则可以非接触地测量臂壳体的整体温度；即使接触式温度传感器出现故障，红外线温度传感器也可以继续监测温度。

通过设置风扇、散热座、导冷座和半导体制冷片，半导体制冷片一端为制冷面，另一端为发热面，发热面和散热座相接触，并通过风扇吹风散热，制冷面和导冷座相接触，臂壳体热量通过出气扇进入固定壳内，固定壳内冷气通过进气扇进入臂壳体内，循环流动从而加快散热；通过在漏斗底端设置储水罐，当连接管内出现冷凝水时，连接管内的冷凝水顺流至漏斗内，最后通过出水管流入储水罐内进行存储，方便取出清理；

通过设置冷盒安装在第一罩和臂壳体之间，制冷填充物产生的冷气被进气扇吸入至臂壳体内，并通过连接管循环流动，从而进一步提高散热效果；通过在防尘网内壁以及机器人主体内部均固定连接有水冷管，水冷管依次流经臂壳体内和机器人主体内，进而进一步提高散热效果；另外，水冷管表面套设的吸水套可以把水冷管表面的冷凝水吸收，防止冷凝水滴落在臂壳体以及机器人主体内对电路造成危害。

本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，包括：机器人主体和若干机械臂，所述机械臂包括臂壳体和散热盖，所述散热盖用于散出所述臂壳体内的热量，所述臂壳体相对侧壁均开设有通气口，两个所述通气口内分别安装有用于进风的进气扇和用于出风的出气扇，使空气进行循环；

还包括用于加快降温的降温机构，所述降温机构和所述臂壳体相连接，所述臂壳体内安装有温度检测组件，温度检测组件通过安装在所述臂壳体内的温控开关与所述降温机构电性连接，当达到预设温度而启动降温机构以及进气扇和出气扇。

2.根据权利要求1所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述降温机构包括固定连接于所述臂壳体底部的固定壳，所述固定壳两端均开设有通槽，且两个通槽内均安装有用于连通所述固定壳和所述臂壳体的连接管，所述固定壳一侧安装有可拆卸的侧板，所述侧板内开设有安装槽，所述安装槽内安装有散热组件。

3.根据权利要求2所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述散热组件包括固定连接于所述安装槽内的散热座，所述散热座一端固定连接有风扇，所述散热座另一端固定连接有导冷座；

所述散热座内开设有凹槽，所述凹槽内安装有半导体制冷片，所述半导体制冷片的发热面和所述散热座相接触，所述半导体制冷片的制冷面和所述导冷座相接触。

4.根据权利要求2所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述连接管两端分别固定连接有第一罩和第二罩，所述第二罩通过通槽和所述固定壳内部连通，所述第一罩通过通气口和所述臂壳体内部连通。

5.根据权利要求4所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述第一罩内安装有吸湿层。

6.根据权利要求5所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述固定壳底端为漏斗，所述漏斗的底端固定连接有出水管，所述出水管上安装有可拆卸的储水罐。

7.根据权利要求3所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述散热座和所述导冷座之间安装有隔热片。

8.根据权利要求4所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，还包括冷盒，所述冷盒内部存储有制冷填充物，所述冷盒相对两侧面均开设有连接口，所述冷盒可拆卸安装在所述第一罩以及所述臂壳体之间，并通过所述连接口进行连通，所述冷盒上安装有开设有顶盖，且所述顶盖上开设有透气槽。

9.根据权利要求1所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述散热盖内安装有用于滤尘的防尘网，所述防尘网内壁以及机器人主体内部均固定连接有水冷管，所述水冷管与外部微型循环泵连接，所述水冷管周侧面套设有吸水套。

10.根据权利要求1所述的具有温度过载保护的腹腔镜机器人，其特征在于，所述温度检测机构包括固定连接于所述臂壳体内的接触式温度传感器和红外线温度传感器，所述红外线温度传感器和所述臂壳体内壁接触。