CN117856511A - 电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备 - Google Patents
电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117856511A CN117856511A CN202410233106.XA CN202410233106A CN117856511A CN 117856511 A CN117856511 A CN 117856511A CN 202410233106 A CN202410233106 A CN 202410233106A CN 117856511 A CN117856511 A CN 117856511A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- instrument
- heat
- heat dissipation
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 108
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 45
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 33
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims description 16
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002874 hemostatic agent Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002324 minimally invasive surgery Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
一种电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备。该电机散热装置包括:器械驱动盒和散热结构。器械驱动盒用于容纳电机,所述电机被配置为驱动所述器械驱动盒的对接结构与手术器械的连接端配合连接;散热结构包括多个散热翅片,所述多个散热翅片围绕至少部分所述电机设置,所述多个散热翅片彼此间隔排列以在相邻的所述散热翅片之间限定出散热通道;所述电机的电机轴沿轴向延伸,所述器械驱动盒在所述轴向上的两端具有开口,所述散热通道的两端分别朝向所述器械驱动盒的两端的开口。在本发明实施例提供的电极散热装置用于给位于器械驱动盒内的电机散热。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备。
背景技术
在机器人辅助或遥控机器人手术中,外科医生通常操作主控制器,以便在远离病人的位置遥控手术器械在手术部位的运动(例如,横跨手术室,在不同房间或与病人完全不同的建筑物内)。主控制器通常包括一个或更多手动输入设备,例如控制杆,外骨骼手套或其类似物,该输入设备通过在手术部位铰接器械的伺服电机连接到手术器械。伺服电机通常是机电设备或手术操纵器的一部分,所述手术操纵器支撑和控制已经被直接引入打开的手术部位或通过套管针套引入体腔的手术器械。在手术期间,手术操纵器提供各种手术器械的交接和控制,各种手术器械例如组织抓钳、针驱动器、电灼烧探针等,各种手术器械中的每个为外科医生执行不同功能,例如夹持或驱动探针运动、紧握血管、切割组织、灼烧或凝固组织等。
传统的外科手术是医生用医疗器械对病人的身体病灶进行切除、缝合等治疗。用刀、剪、针等器械在人体局部进行操作,除去病变组织、修复损伤、移植器官、改善机能和形态等。然而在某些手术中,患者需要承受巨大的痛苦。相对于传统外科手术而言,手术机器人具有定位时间短、创伤小、定位精,减少人为误差、可以代替医务人员进行有损害的操作等优点。
以达芬奇手术机器人系统为例,目前最新的达芬奇系统包括三个部分,分别为符合人体工程学的医生操作台,配有四个互交式器械臂的患者手术车,以及集成三维高清视频系统和专用系统处理器的视频塔。其中上述四个互交式器械臂分别包括三个主器械臂以及一个镜头臂。主器械臂用于卡持手术器械以完成具体的手术动作,镜头臂用于架设内窥镜以为手术医生提供视角。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种电机散热装置,该电机散热装置包括:器械驱动盒和散热结构。器械驱动盒用于容纳电机,所述电机被配置为驱动所述器械驱动盒的对接结构与手术器械的连接端配合连接;散热结构包括多个散热翅片,所述多个散热翅片围绕至少部分所述电机设置,所述多个散热翅片彼此间隔排列以在相邻的所述散热翅片之间限定出散热通道;所述电机的电机轴沿轴向延伸,所述器械驱动盒在所述轴向上的两端具有开口,所述散热通道的两端分别朝向所述器械驱动盒的两端的开口。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,围绕所述轴向的方向为周向,每个所述散热翅片沿所述轴向延伸,所述多个散热翅片沿所述周向排列,被所述多个散热翅片限定出的所述散热通道的延伸方向为所述轴向。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,所述多个散热翅片包括:多个第一散热翅片和多个第二散热翅片。多个第一散热翅片位于所述电机的电机轴在第一方向上的第一侧;多个第二散热翅片位于所述电机的电机轴在所述第一方向上的与所述第一侧相对的第二侧,所述第一方向与所述轴向垂直。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,所述器械驱动盒中设置有多个所述电机,多个所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机,在与所述第一方向相交的第二方向上,所述第二电机位于所述第一电机和所述第三电机之间;所述多个散热翅片中的第一部分散热翅片位于所述第一电机和所述第三电机之间,且至少围绕部分所述第一电机、部分所述第二电机和部分所述第三电机设置。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,多个所述电机包括第四电机和第五电机,在所述第二方向上,所述第二电机还位于所述第四电机和所述第五电机之间;所述多个散热翅片中的第二部分散热翅片位于所述第四电机和所述第五电机之间,且至少围绕部分所述第四电机、部分所述第二电机和部分所述第五电机设置。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中还包括散热风机,散热风机位于所述器械驱动盒在所述轴向上的第一端,并配置为经所述器械驱动盒的第一端的开口向所述器械驱动盒内的电机输送降温气流。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,所述多个散热通道与散热风机的输出所述降温气流的工作面在垂直于所述轴向的面上的正投影至少部分交叠。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,述器械驱动盒包括电机座和电机端盖,所述电机设置在所述电机座上,所述电机座配置为支撑所述电机,所述散热风机设置在所述电机座上且位于所述电机座在所述轴向上的端部。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,所述器械驱动盒包括包裹所述电机的部分电机轴的壳体,所述壳体上开设有贯穿所述壳体的散热孔。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,所述散热孔位于所述器械驱动盒的壳体的远离散热风机的上部,在所述轴向上,所述散热孔到所述器械驱动盒的在所述轴向上的第一端的距离大于所述器械驱动盒的壳体在所述轴向上的总长度的一半。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装中,所述散热孔与所述散热通道连通。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装还包括温度传感器,温度传感器位于所述器械驱动盒上靠近所述电机设置,被配置为感测所述电机附近的温度。
例如,本发明一实施例提供的电机散热装还包括控制系统,控制系统配置为读取所述温度传感器感测到的温度,且配置为:当所述温度传感器感测到的温度超过阈值时,控制所述散热风机进行工作以对所述电机进行冷却。
本发明至少一实施例还提供一种器械驱动机构,该器械驱动机构包括本公开实施例提供的任意一种电机散热装置和所述电机。
本发明至少一实施例还提供一种手术机器人设备,该手术机器人设备包括:手术操作臂、以及本公开实施例提供的任意一种器械驱动机构,所述器械驱动机构与所述手术操作臂可拆卸地连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1是本发明一实施例提供的一种包括电机散热装置的器械驱动机构与器械连接的示意图。
图2是本发明一实施例提供的一种电机散热装置的结构示意图。
图3是沿图2中的A-A线的截面示意图。
图4是图2所示的电机散热装置在另一视角的结构示意图。
图5-6是本发明一实施例提供的一种电机散热装置的散热气流示意图。
图7是本发明一实施例提供的一种器械驱动机构的示意图。
图8是图1所示的器械驱动机构与器械连接后的结构的局部L的细节图。
图9是本发明一实施例提供的一种手术机器人设备的示意图。
图10是本发明一实施例提供的另一种手术机器人设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。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。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明中的附图并不是严格按实际比例绘制,各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本发明中所描述的附图仅是结构示意图。
微创手术机器人一般由医生控制台、患者手术平台、影像平台组成。患者手术平台装配有多条多轴执行手术操作的机械臂,手术器械装备于手术臂上,在医生控制台的控制指令下,器械与手术臂配合运动,完成相应的手术动作。
图1是本发明一实施例提供的一种包括电机散热装置的器械驱动机构与器械连接的示意图。类似于图1,在使用手术机器人利用器械执行手术之前,需要将器械驱动盒102通过对接结构与器械101(例如为手术器械)的连接端连接,并将图1所示的器械驱动盒102和器械101安装到手术机器人的机械臂末端,以执行手术操作。器械驱动盒102内的伺服电机的动力通过对接结构传输给器械101,以通过该电机控制器械101的手术执行构件30B进行手术操作,例如手术执行构件可以是手术刀、止血钳、内窥镜等。例如,器械驱动盒102内部设置有伺服电机以及配套的驱动电路,并且,通常会设置多个高功率、高密度的伺服电机,以驱动手术执行构件30B实现多个维度的复杂运动,伺服电机与驱动电路发热量较大,尤其是器械驱动盒102内的空间有限,多个高密度排布的电机在狭小的空间内发热问题尤其严重。电机在实现和控制器械在手术过程中执行操作都具有重要的作用,因此,如何给电机有效散热对延长电机的寿命非常重要。并且,目前有一些给该电机散热的散热系统的结构较为庞大,如何在给电机有效散热的同时,适应器械驱动盒狭小的空间非常重要,这不仅能够避免增大连接到机械臂上的器械驱动盒的体积,从而减小多个机械臂同时操作时机械臂之间的碰撞,而且还能够避免过度增大连接到机械臂上的器械驱动盒的重量,从而避免影响手术过程中手术器械的操控的灵活性。
本公开至少一实施例提供一种电机散热装置,该电机散热装置包括:器械驱动盒和散热结构。器械驱动盒用于容纳电机,所述电机被配置为驱动所述器械驱动盒的对接结构与手术器械的连接端配合连接;散热结构包括多个散热翅片,所述多个散热翅片围绕至少部分所述电机设置,所述多个散热翅片彼此间隔排列以在相邻的所述散热翅片之间限定出散热通道;所述电机的电机轴沿轴向延伸,所述器械驱动盒在所述轴向上的两端具有开口,所述散热通道的两端分别朝向所述器械驱动盒的两端的开口。在本发明实施例提供的电极散热装置用于给位于器械驱动盒内的电机散热,在本发明实施例提供的电极散热装置中,通过设计合理的散热风道,能够达到预期散热效果,结构简洁,易于实现,无须额外增加用电设备,能够在实现有效的散热效果的同时,避免增大连接到机械臂上的器械驱动盒的体积和重量。
本发明至少一实施例还提供一种器械驱动机构,该器械驱动机构包括本公开实施例提供的任意一种电机散热装置和所述电机。
本发明至少一实施例还提供一种手术机器人设备,该手术机器人设备包括:手术操作臂、以及本公开实施例提供的任意一种器械驱动机构,所述器械驱动机构与所述手术操作臂可拆卸地连接。
图2是本发明一实施例提供的一种电机散热装置的结构示意图,图3是沿图2中的A-A线的截面示意图。参考图1-3,本公开实施例提供的一种电机散热装置10包括:器械驱动盒102和散热结构4。器械驱动盒102用于容纳电机M,电机M被配置为与驱动器械驱动盒102的对接结构(后文介绍)连接,且该对接结构与器械101的连接端配合连接,从而电机M的动力通过对接结构传输给手术器械101,以通过该电机M来控制器械101的手术执行构件30B进行手术操作。散热结构4包括多个散热翅片4a和散热通道40,多个散热翅片4a围绕至少部分电机M设置,多个散热翅片4a彼此间隔排列以在相邻的散热翅片4a之间限定出散热通道40。参考图2,电机M的电机轴M0沿轴向D0延伸,器械驱动盒102在轴向D0上的两端具有开口,散热通道40的两端分别朝向器械驱动盒102的两端的开口,该开口可以是完整的规整的开口,也可以是器械驱动盒102端部结构之间的缝隙,只要该开口能够允许气流通过即可。
该电机散热装置10可与器械101(例如为手术器械)连接,以进一步到手术机器人的机械臂上,用于手术机器人执行手术操作。在该电极散热装置10中,通过围绕电机M设置散热翅片4a以形成散热通道40,能够形成经过器械驱动盒102在轴向D0上的第一端的开口、电机周围的散热通道40以及器械驱动盒102在轴向D0上的第二端的开口的通风气流,从而将热量从电机扩散到器械驱动盒102之外,及时有效地实现电机散热,即,通过在特定位置设计合理的散热风道40,能够达到预期散热效果;并且,能够在实现有效的散热效果的同时,一方面,散热翅片4a和散热通道40结构狭长且扁平,该散热结构简洁、占用空间小,尤其适合在器械驱动盒102中设置有多个密集排布的电机的情况,能够同时在多个电机之间的狭缝中,以同时围绕多个电机设置,实现对多个电机的散热,易于实现,还能够避免增大连接到机械臂上的器械驱动盒的体积,从而减小多个机械臂同时操作时机械臂之间的碰撞,防止多个机械臂之间的碰撞对于手术的精准性至关重要;另一方面,该散热结构简洁、轻便,还能够避免增大连接到机械臂上的器械驱动盒的重量,从而避免影响手术过程中手术器械的操控的灵活性,提高手术的准确性;另外,无须额外增加用电设备。
相邻电机之间的距离小于电机M的电机轴M0的直径的1.1倍,散热翅片距离电机M的电机轴M0的距离范围是小于电机M的电机轴M0的半径的1.1倍。相邻的电极彼此之间排布很密集,且用于连接手术器械的器械驱动盒102内的空间狭小,在多个电机如此密集排布的情况下,上述多个散热翅片和散热通道的设计的这种设置方式适应于狭小的空间中给多个电机有效散热。
例如,参考图2-3,围绕轴向D0的方向为周向,每个散热翅片4a沿轴向D0延伸,多个散热翅片4a沿周向排列,被多个散热翅片4a限定出的散热通道40的延伸方向为轴向D0,即散热通道40沿轴向D0延伸且沿周向排列,以使散热通道充分沿电机的电机轴的延伸方向设置,以尽可能地围绕电机轴在轴向D0的各个位置,使得在电机轴附近在轴向D0的各个位置均能够形成散热通道和通过散热通道的散热气流,且多个散热翅片的这种设置方式适应于狭小的空间。
例如,参考图3,多个散热翅片4a包括多个第一散热翅片41和多个第二散热翅片42。多个第一散热翅片41位于电机M的电机轴M0在第一方向D1上的第一侧;多个第二散热翅片42位于电机M的电机轴M0在第一方向D1上的与其第一侧相对的第二侧,第一方向D1与轴向D0垂直。
例如,参考图3,器械驱动盒102中设置有多个电机,多个电机之间的距离较小。例如,多个电机包括第一电机01、第二电机02和第三电机03,在与第一方向D1相交的第二方向D2上,第二电机02位于第一电机01和第三电机03之间;例如,第二方向D2与第一方向D1和轴向D0均垂直。多个散热翅片4a中的第一部分散热翅片(例如为上述多个第一散热翅片41)位于第一电机01和第三电机03之间,且至少围绕部分第一电机01、部分第二电机02和部分第三电机03设置。例如,多个散热翅片4a位于第一电机01、第二电机02和第三电机03围绕成的第一区域中,从而利用该第一区域能够同时围绕第一电机01、第二电机02和第三电机03的电机轴设置多个散热翅片4a,以利用该有限的空间同时在多个电机的电机轴附近形成散热通道和通过散热通道的散热气流,以同时给多个电机有效散热。
图3所示的实施例是兼顾给多个电机散热以及节省空间的方式,当然,如果空间允许,在其他实施例中,多个散热翅片也可以围绕整个第一电机01、整个第二电机02和整个第三电机03中的至少一者设置。
例如,参考图3,多个电机还可以包括第四电机04和第五电机05,在第二方向D2上,第二电机02还位于第四电机04和第五电机05之间;多个散热翅片4a中的第二部分散热翅片(例如为上述多个第二散热翅片42)位于第四电机04和第五电机05之间,且至少围绕部分第四电机04、部分第二电机02和部分第五电机05设置。与第一部分散热翅片的设置方式相似,例如,多个散热翅片4a位于第四电机04、第二电机02和第五电机05围绕成的第二区域中,从而利用该第二区域能够同时围绕第四电机04、第二电机02和第五电机05的电机轴设置多个散热翅片4a,以利用该有限的空间同时在多个电机的电机轴附近形成散热通道和通过散热通道的散热气流,以同时给多个电机有效散热。
同理,如果空间允许,在其他实施例中,多个散热翅片也可以围绕整个第四电机04、整个第二电机02和整个第五电机05中的至少一者设置。
例如,上述第一到第五电机相对于沿第一方向D1延伸的对称轴呈对称设置,第一区域和第二区域相对于第一方向D1延伸的对称轴呈对称设置,相应地,第一部分散热翅片与第二部分散热翅片相对于沿第一方向D1延伸的对称轴呈对称设置,以方便制作,且有利于形成均匀的散热效果。
图4是图2所示的电机散热装置在另一视角的结构示意图。例如,参考图2和图4,电机散热装置10还包括散热风机9,散热风机9位于器械驱动盒102在轴向D0上的第一端,并配置为经器械驱动盒102的第一端的开口向器械驱动盒102内的电机输送降温气流,例如输入冷风。由此,通过设置散热风机9进行主动风冷方式进行散热,结合上述散热翅片和散热结构的设计,能够达到高效的散热效果,且结构紧凑,占用空间较小,能够实时地将器械驱动盒102内狭小空间内电机散发的热量排出,尤其是多个电机密集排布在器械驱动盒102中。
图5-6是本发明一实施例提供的一种电机散热装置的散热气流示意图。参考图5-6,散热风机9将气流通过器械驱动盒102的第一端的开口输入器械驱动盒102,例如器械驱动盒102的第一端的开口包括电机座6与电机端盖7之间的孔隙,空气可以从电机座6与电机端盖7之间的孔隙进入器械驱动盒102内部,经过电机,继而经由多个散热通道40,最终从器械驱动盒102的第二端的开口离开器械驱动盒102,从而将电机产生的热量排出器械驱动盒102,提高散热效果。例如,参考图2,器械驱动盒102的第二端包括上端盖2,上端盖2具有开口,气流经上端盖2具有开口流出器械驱动盒102,从而将电机产生的热量排出器械驱动盒102。
例如,多个散热通道40与散热风机9的输出降温气流的工作面在垂直于轴向D0的面上的正投影至少部分交叠,有利于多个散热通道40与散热风机9的高效配合,最大化利用降温气流,使得降温气流尽可能地直接进入散热通道40,实现迅速有效的降温效果。
例如,器械驱动盒102包括电机座6和电机端盖7。电机端盖7在器械驱动盒102的第一端对电机的端部进行罩盖。电机M设置在电机座6上,电机座6配置为支撑电机M,散热风机9设置在电机座6上且位于电机座6在轴向D0上的端部。由于器械驱动盒102的第二端需要通过对接结构与执行手术的器械101连接,散热风机9设置在器械驱动盒102的第端端,散热风机9的设置既能够实现上述散热功能又不会影响器械驱动盒102内的电机以及器械驱动盒102的第二端与器械101的之间的连接;将散热风机9设置在电机座6上可利用现有结构实现对散热风机9的安装固定,结构紧凑,占用空间小,避免过多增大器械驱动盒102的体积,以避免由此带来的弊端。
例如,器械驱动盒102包括包裹电机M的部分电机轴M0的壳体,壳体上开设有贯穿壳体的散热孔。从而,由散热风机9给入的降温气流同时还可以经由散热孔隙3流出,最终将热量经由散热通道40和散热孔3被带出器械驱动盒102,散热孔的设置可进一步提高散热效果。
例如,电机座6的外壳复用作包裹电机M的部分电机轴M0的壳体,即图2和图4中附图标记6指代的位置;例如电机座6为一体成型结构。当然,在其他实施例中,用于安装、固定和支撑电极的电机座也可以不包括包裹电机M的部分电机轴M0的壳体,另外单独设置包裹电机M的部分电机轴M0的壳体,在该壳体上开设有上述散热孔。
例如,参考图2和图4,散热孔3位于器械驱动盒102的壳体的远离散热风机9的上部,在轴向D0上,散热孔到器械驱动盒102的在轴向D0上的第一端的距离大于器械驱动盒102的壳体在轴向D0上的总长度的一半。例如可以设置多个散热孔3,以提高散热效率。如此,散热孔可以在比较远离散热风机9的上部增加散热气流流出的通道,相比于仅设置在靠近散热风机9的下部,更加利于提高散热效率。
当然,在另外一些实施例综合,除了在上述上部设置散热孔3之外,也可以在靠近散热风机9的下部设置有散热孔。
例如,散热孔3与散热通道40连通,以增加散热风机-散热通道-散热孔这一散热气流的通道,加速热量排出。参考图5-6,由散热风机9给入的降温气流同时还可以经由散热孔隙3流出,最终将热量除了分别经由散热通道40和散热孔3被带出器械驱动盒102之前,还经由散热通道40、散热孔3被带出器械驱动盒102,散热孔3与散热通道40连通可进一步提高散热效果。
例如,参考图2和图4,电机散热装置10还包括温度传感器5,温度传感器5位于器械驱动盒102上靠近电机设置,被配置为感测电机附近的温度。例如,电机散热装置10还包括控制系统,控制系统配置为读取温度传感器5感测到的温度,且配置为:当温度传感器5感测到的温度超过阈值时,控制散热风机9进行工作以对电机进行冷却。例如控制系统包括控制电路板8,控制电路板8上设置有控制电路,控制电路板8读取温度传感器5的数据,当检测到温度超过阈值后,控制电路板8驱动散热风机9进行工作,对电机座6、电机等器械驱动盒102的结构进行主动风冷降温。
本公开至少一实施例还提供一种器械驱动机构,该器械驱动机构包括本公开实施例提供的任意一种电机散热装置10和上述电机。
图7是本发明一实施例提供的一种器械驱动机构的示意图。参考图7,器械驱动机构100包括本公开实施例提供的任意一种电机散热装置10和上述电机。
图8是图1所示的器械驱动机构100与器械连接后的结构的局部L的细节图。器械驱动盒102的对接结构1与执行手术的器械101的连接端连接,器械驱动盒102内的电机,例如,图8中示出了设置第一至第五电机01~05为例,配置为驱动对接结构绕沿轴向D0延伸的旋转轴旋转以使对接结构与手术器械101的连接端配合连接。
例如,器械101包括中间连接构件30A和手术执行构件30B,以一个对接结构1连接一个中间连接构件30A以及一个电机01/02/03/04/05为例,以实现电机与器械101的对接。手术执行构件30B例如为手术器械,包括手术刀、止血钳、内窥镜等。手术执行构件30B的杆部可以穿过固定器的通道而进入穿刺器中,继而进入被执行手术的目标体的腔室中。中间连接构件30A连接手术执行构件30B和对接结构1,来自电机的动力经对接结构1和中间连接构件30A传输至手术执行构件30B中间连接构件30A以驱动手术执行构件30B执行手术操作。
例如,器械驱动机构100还可以包括传动机构,参考图8,传动机构连接中间连接构件30A的远离对接结构1的第二端与手术执行构件30B,且配置为在电机的驱动下驱动手术执行构件30B执行手术操作。传动机构可包括齿轮、传动杆等结构,例如将电机的转轴的旋转运动转换为直线运动,以结合其他的传动构件控制手术执行构件30B的多种运动方式,完成手术操作。
本公开至少一实施例还提供一种手术机器人设备,图9是本发明一实施例提供的一种手术机器人设备的示意图。参考图9,该手术机器人设备包括:手术操作臂、以及本公开实施例提供的任意一种器械驱动机构100,器械驱动机构100与手术操作臂可拆卸地连接。本公开实施例中的器械驱动盒102用于与执行手术的器械101连接,然后被安装在手术机器人的手术操作臂1001上,以执行手术操作,电机的动力通过连接结构传输给手术执行装置,以通过电机控制器械101的手术执行构件例如手术刀、止血钳、内窥镜等进行手术操作。
图10是本发明一实施例提供的另一种手术机器人设备的示意图。参考图10,本公开至少一实施例提供的手术机器人1000还可以包括多个手术操作臂,例如,手术执行组件可与多个手术操作臂中的一个连接。或者,手术机器人1000包括也可包括本公开实施例提供的多个手术执行组件,多个手术操作臂一一对应地连接有手术执行组件。以手术机器人1000包括四个手术操作臂1001/1002/1003/1004和四个手术执行组件为例,四个手术执行组件分别设置于多个手术操作臂1001/1002/1003/1004上。该四个手术执行组件的手术执行构件30B例如为不同类型,例如可包括手术刀(例如电刀或超声刀等)、内窥镜、止血钳等。
例如,在一些实施例提供的手术机器人中,也可其中一个手术操作臂上不设置手术执行组件以作为备用的手术操作臂。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的各个实施例的特征之间可以进行组合,以得到新的实施例。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式,而非用于限制本发明的保护范围,本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (16)
1.一种电机散热装置,包括:
器械驱动盒,用于容纳电机,其中,所述电机被配置为驱动所述器械驱动盒的对接结构与手术器械的连接端配合连接;以及
散热结构,包括多个散热翅片,其中,所述多个散热翅片围绕至少部分所述电机设置,所述多个散热翅片彼此间隔排列以在相邻的所述散热翅片之间限定出散热通道;
所述电机的电机轴沿轴向延伸,所述器械驱动盒在所述轴向上的两端具有开口,所述散热通道的两端分别朝向所述器械驱动盒的两端的开口。
2.根据权利要求1所述的电机散热装置,其中,围绕所述轴向的方向为周向,每个所述散热翅片沿所述轴向延伸,所述多个散热翅片沿所述周向排列,被所述多个散热翅片限定出的所述散热通道的延伸方向为所述轴向。
3.根据权利要求1所述的电机散热装置,其中,所述多个散热翅片包括:
多个第一散热翅片,位于所述电机的电机轴在第一方向上的第一侧;以及
多个第二散热翅片,位于所述电机的电机轴在所述第一方向上的与所述第一侧相对的第二侧,其中,所述第一方向与所述轴向垂直。
4.根据权利要求3所述的电机散热装置,其中,所述器械驱动盒中设置有多个所述电机,多个所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机,在与所述第一方向相交的第二方向上,所述第二电机位于所述第一电机和所述第三电机之间;
所述多个散热翅片中的第一部分散热翅片位于所述第一电机和所述第三电机之间,且至少围绕部分所述第一电机、部分所述第二电机和部分所述第三电机设置。
5.根据权利要求4所述的电机散热装置,其中,多个所述电机包括第四电机和第五电机,在所述第二方向上,所述第二电机还位于所述第四电机和所述第五电机之间;
所述多个散热翅片中的第二部分散热翅片位于所述第四电机和所述第五电机之间,且至少围绕部分所述第四电机、部分所述第二电机和部分所述第五电机设置。
6.根据权利要求1-5任一所述的电机散热装置,还包括:
散热风机,位于所述器械驱动盒在所述轴向上的第一端,并配置为经所述器械驱动盒的第一端的开口向所述器械驱动盒内的电机输送降温气流。
7.根据权利要求6所述的电机散热装置,其中,所述多个散热通道与散热风机的输出所述降温气流的工作面在垂直于所述轴向的面上的正投影至少部分交叠。
8.根据权利要求6所述的电机散热装置,其中,所述器械驱动盒包括电机座和电机端盖,所述电机设置在所述电机座上,所述电机座配置为支撑所述电机,所述散热风机设置在所述电机座上且位于所述电机座在所述轴向上的端部。
9.根据权利要求6所述的电机散热装置,其中,所述器械驱动盒包括包裹所述电机的部分电机轴的壳体,所述壳体上开设有贯穿所述壳体的散热孔。
10.根据权利要求9所述的电机散热装置,其中,所述散热孔位于所述器械驱动盒的壳体的远离散热风机的上部,在所述轴向上,所述散热孔到所述器械驱动盒的在所述轴向上的第一端的距离大于所述器械驱动盒的壳体在所述轴向上的总长度的一半。
11.根据权利要求9所述的电机散热装置,其中,所述散热孔与所述散热通道连通。
12.根据权利要求6所述的电机散热装置,还包括:
温度传感器,位于所述器械驱动盒上靠近所述电机设置,被配置为感测所述电机附近的温度。
13.根据权利要求12所述的电机散热装置,还包括:
控制系统,配置为读取所述温度传感器感测到的温度,且配置为:当所述温度传感器感测到的温度超过阈值时,控制所述散热风机进行工作以对所述电机进行冷却。
14.一种器械驱动机构,包括根据权利要求1-13任一所述的电机散热装置和所述电机。
15.根据权利要求14所述的器械驱动机构,其中,所述器械驱动盒的对接结构与所述手术器械的连接端连接,所述电机配置为驱动所述对接结构绕沿所述轴向延伸的旋转轴旋转以使所述对接结构与所述手术器械的连接端配合连接。
16.一种手术机器人设备,包括:
手术操作臂;以及
根据权利要求14或15所述的器械驱动机构,其中,所述器械驱动机构与所述手术操作臂可拆卸地连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410233106.XA CN117856511A (zh) | 2024-03-01 | 2024-03-01 | 电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410233106.XA CN117856511A (zh) | 2024-03-01 | 2024-03-01 | 电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117856511A true CN117856511A (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=90542170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410233106.XA Pending CN117856511A (zh) | 2024-03-01 | 2024-03-01 | 电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117856511A (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100286694A1 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | Rio Eddy H Del | Surgical drill with curved burr attachment and method |
CN109424539A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 杭州三花研究院有限公司 | 电子油泵 |
CN210745787U (zh) * | 2019-06-27 | 2020-06-12 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种新型电源驱动盒 |
US20210257877A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | Teco Electric & Machinery Co., Ltd. | Heat-dissipation frame assembly |
CN214412477U (zh) * | 2021-07-24 | 2021-10-15 | 四川佳玛机械制造有限公司 | 一种电机的散热装置 |
WO2021217883A1 (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 北京理工大学 | 具有扰流散热结构的机器人动力关节及机器人 |
CN114355708A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-15 | 平晨 | 一种用于疫情防控的具有高效散热功能的图像采集仪 |
WO2022127004A1 (zh) * | 2020-12-19 | 2022-06-23 | 深圳市精锋医疗科技有限公司 | 手术器械装置以及手术机器人 |
US20230263380A1 (en) * | 2020-08-31 | 2023-08-24 | Shenzhen Jingfeng Medical Technology Co., Ltd. | Electronic endoscope and surgical robot |
-
2024
- 2024-03-01 CN CN202410233106.XA patent/CN117856511A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100286694A1 (en) * | 2009-05-08 | 2010-11-11 | Rio Eddy H Del | Surgical drill with curved burr attachment and method |
CN109424539A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 杭州三花研究院有限公司 | 电子油泵 |
CN210745787U (zh) * | 2019-06-27 | 2020-06-12 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种新型电源驱动盒 |
US20210257877A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-19 | Teco Electric & Machinery Co., Ltd. | Heat-dissipation frame assembly |
WO2021217883A1 (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 北京理工大学 | 具有扰流散热结构的机器人动力关节及机器人 |
US20230263380A1 (en) * | 2020-08-31 | 2023-08-24 | Shenzhen Jingfeng Medical Technology Co., Ltd. | Electronic endoscope and surgical robot |
WO2022127004A1 (zh) * | 2020-12-19 | 2022-06-23 | 深圳市精锋医疗科技有限公司 | 手术器械装置以及手术机器人 |
CN214412477U (zh) * | 2021-07-24 | 2021-10-15 | 四川佳玛机械制造有限公司 | 一种电机的散热装置 |
CN114355708A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-15 | 平晨 | 一种用于疫情防控的具有高效散热功能的图像采集仪 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11376086B2 (en) | Surgical system sterile drape | |
US11523509B2 (en) | Instrument drive units | |
US20190357884A1 (en) | Surgical system with tools for laser marking and laser cutting | |
US10441371B2 (en) | Concentric tube robot | |
JP4058113B2 (ja) | 多構成テレプレゼンスシステム | |
US11890030B2 (en) | Surgical instrument with an articulatable shaft assembly and dual end effector roll | |
US20220125467A1 (en) | Ultrasonic surgical instrument with a multiplanar articulation joint | |
US11096747B2 (en) | Surgical robotic devices and systems for use in performing minimally invasive and natural orifice transluminal endoscopic surgical actions | |
Vaida et al. | Preliminary control design of a single-incision laparoscopic surgery robotic system | |
CN117856511A (zh) | 电机散热装置、器械驱动机构以及手术机器人设备 | |
WO2022084836A1 (en) | Surgical instrument with an articulatable shaft assembly and dual end effector roll |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |