CN210631300U - 减速机构及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种减速机构及手术机器人，属于医疗器械技术领域。它解决了现有的手术机器人的减速机构的电机与减速器同轴设置导致轴向尺寸大的问题。本手术机器人的减速机构，包括减速器，减速器内设有其下端伸出减速器的输入轴，输入轴的下端同轴固连有连接轴，连接轴上设有用于与电机传动连接的传动轮，连接轴与输入轴之间设有扭矩传递结构。本实用新型通过在连接轴上设置传动轮后，可将电机设于连接轴的侧部，从而减小轴向尺寸，提高手术机器人的行驶安全性。

Description

减速机构及手术机器人

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种减速机构及手术机器人。

背景技术

如图5所示的手术机器人包括底座100、设于底座100上的回转立柱300、设于回转立柱300上端的横梁和设于横梁上的机械手200等结构，减速机构设于回转立柱300与底座100之间，对驱动回转立柱300旋转的电机进行减速。

现有手术机器人中减速机的输入轴与电机的输出轴为同轴固连，该结构形式在中国专利“基于电机驱动锁紧的外科手术机器人被动关节(申请公布号为CN103622751A)”和“穿刺针手术机器人被动锁紧关节(申请公布号为CN109259866A)”中公开，减速机构的轴向尺寸大，不利于手术机器人的结构布局。

RV减速器由摆线针轮和行星支架组成，以其体积小、抗冲击力强、扭矩大、定位精度高、振动小、减速比大等诸多优点被广泛应用于手术机器人领域。由于RV减速器不带端盖，灰尘极易进入，影响使用寿命；同时由于RV减速器输入轴的轴向尺寸较短且无法定制，设置端盖后则没有多余空间安装与电机传动连接的传动轮，因此需将RV减速器的输入轴进行适当加长。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种轴向尺寸小的减速机构。

还提出了一种带减速机构的手术机器人。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

减速机构，包括减速器，所述的减速器内设有其下端伸出减速器的输入轴，其特征在于，所述输入轴的下端同轴固连有连接轴，所述的连接轴上设有用于与电机传动连接的传动轮，所述的连接轴与输入轴之间设有扭矩传递结构。

其中，减速器采用不带端盖的RV减速器，输入轴的下端伸出减速器的部分较短，不宜直接安装与电机传动连接的传动轮，因此在输入轴的下端同轴固连连接轴，有利于传动轮的安装，同时设置扭矩传递结构，有利于扭矩的传递。由于在连接轴上设置传动轮，可通过皮带等连接方式与电机传动连接，可改变电机的安装位置，如将电机设于连接轴的侧部，从而减小轴向尺寸，降低手术机器人手推车可达到的最低高度，提高行驶过程中的安全性。

在上述的减速机构中，所述的扭矩传递结构包括同时套设在输入轴与连接轴上的轴套和设于轴套与输入轴之间的连接键一，所述连接键一的另一端延伸至轴套与连接轴之间，所述的输入轴与连接轴之间设有用于防止轴套轴向运动的限位组件。在输入轴上设有键槽一，连接轴上设有与键槽一同向延伸且宽度相等的键槽二，轴套内设有键槽三，连接键一同时位于键槽一、键槽二和键槽三内，连接键一的宽度等于键槽三的宽度，键槽三的宽度等于键槽二和键槽一的宽度。

在上述的减速机构中，所述输入轴的下端具有直径小于输入轴直径的连接部，所述连接轴的直径与连接部的直径相等，所述的限位组件包括位于连接部与输入轴之间的定位台阶和上述的传动轮，所述轴套的上端抵靠在定位台阶上，其下端抵靠在传动轮上。轴套的内径与连接部的直径相等。

在上述的减速机构中，所述减速器的下端固连有下端盖，上述的输入轴穿设在下端盖内，所述的下端盖上具有环绕轴套设置的环形挡沿，所述的环形挡沿与轴套之间设有轴承。

在上述的减速机构中，所述轴套的上端具有径向向外延伸的环形挡肩一，所述环形挡沿的内侧具有与环形挡肩一相对设置的环形挡肩二，所述轴承的内圈上端抵靠在环形挡肩一上，其外圈上端抵靠在环形挡肩二上；所述的轴套上设有卡圈一，所述的环形挡沿上设有与卡圈一相对设置的卡圈二，所述轴承的内圈下端抵靠在卡圈一上，其外圈下端抵靠在卡圈二上。

为了提高稳定性，可设置的轴承为1-3个，优选为2个。当轴承为两个时，上方轴承的内圈抵靠在环形挡肩一上，上方轴承的外圈抵靠在环形挡肩二上，下方轴承的内圈抵靠在卡圈一上，下方轴承的外圈抵靠在卡圈二上。

在上述的减速机构中，所述的下端盖与减速器之间设有环绕输入轴设置的密封圈，所述的下端盖与输入轴之间设有机械密封；所述减速器的上部设有上端盖。

为了增强密封性，可在上端盖与减速器之间设置密封圈，可有效防止灰尘进入到减速器内。

在上述的减速机构中，所述的上端盖上设有注油嘴，所述的下端盖上设有泄油嘴。可通过注油嘴向减速器内注入润滑油，可通过泄油嘴将多余的油液排出。

一种手术机器人，包括底座、回转立柱和器械手，所述的底座内固定有用于驱动回转立柱旋转的电机，其特征在于，所述的电机与回转立柱之间设有上述的减速机构。

与现有技术相比，本减速机构具有以下优点：

增加上端盖与下端盖后，提高了减速器的密封性，防止灰尘进去，同时可加润滑油进行润滑和冷却，提高减速器的使用寿命；对轴承进行定位的环形挡沿与下端盖设计为一体，大大缩短了轴向尺寸，使结构更加紧凑，降低手术机器人手推车可达到的最低高度，提高行驶过程中的安全性。

附图说明

图1是本实用新型提供的较佳实施例的仰视图。

图2是本实用新型提供的图1中A-A处剖视图。

图3是本实用新型提供的图1中B-B处剖视图。

图4是本实用新型提供的图3中C处放大示意图。

图5是本实用新型提供的手术机器人的结构示意图。

图中，1、减速器；2、输入轴；3、连接轴；4、传动轮；5、轴套；6、连接键一；7、连接部；8、下端盖；9、环形挡沿；10、轴承；11、环形挡肩一；12、环形挡肩二；13、卡圈一；14、卡圈二；15、上端盖；16、注油嘴。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图5所示的手术机器人，包括底座100、回转立柱300和器械手200，底座100内固定有用于驱动回转立柱300旋转的电机，电机与回转立柱300之间设有减速机构。如图2和图3所示的手术机器人的减速机构，包括设于手术机器人的支架底板上的减速器1，减速器1采用不带端盖的RV减速器1，减速器1内设有其下端伸出减速器1的输入轴2，输入轴2的下端伸出减速器1的部分较短，不宜直接安装与电机传动连接的传动轮4。

如图2和图3所示，输入轴2的下端同轴固连有连接轴3，连接轴3上设有用于与电机传动连接的传动轮4，连接轴3与输入轴2之间设有扭矩传递结构。如图4所示，连接轴3的中部具有安装孔，输入轴2的下端具有螺纹孔，通过插入安装孔内的锁紧螺栓与螺纹孔螺纹连接后到达将连接轴3与输入轴2同轴固连的面对。设置连接轴3后，有利于传动轮4的安装，如图1所示，传动轮4为皮带轮，通过皮带与电机的输出轴传动连接。为了防止皮带轮相对于连接轴3周向转动，在皮带轮与连接轴3之间设置连接键二。如图1所示，电机设于连接轴3的侧部，减小了轴向尺寸，降低手术机器人手推车可达到的最低高度，提高行驶过程中的安全性。

如图4所示，扭矩传递结构包括同时套设在输入轴2与连接轴3上的轴套5和设于轴套5与输入轴2之间的连接键一6，连接键一6的另一端延伸至轴套5与连接轴3之间，输入轴2与连接轴3之间设有用于防止轴套5轴向运动的限位组件。具体的，在输入轴2上设有键槽一，连接轴3上设有与键槽一同向延伸且宽度相等的键槽二，轴套5内设有键槽三，连接键一6同时位于键槽一、键槽二和键槽三内，连接键一6的宽度等于键槽三的宽度，键槽三的宽度等于键槽二和键槽一的宽度。

如图2和图3所示，输入轴2的下端具有直径小于输入轴2直径的连接部7，连接轴3的直径与连接部7的直径相等，轴套5的内径与连接部7的直径相等。限位组件包括位于连接部7与输入轴2之间的定位台阶和传动轮4，轴套5的上端抵靠在定位台阶上，其下端抵靠在传动轮4上。

如图2和图3所示，减速器1的下端固连有下端盖8，输入轴2穿设在下端盖8内，下端盖8上具有环绕轴套5设置的环形挡沿9，环形挡沿9与轴套5之间设有轴承10。

具体的，如图4所示，轴套5的上端具有径向向外延伸的环形挡肩一11，环形挡沿9的内侧具有与环形挡肩一11相对设置的环形挡肩二12，轴套5上设有卡圈一13，所述的环形挡沿9上设有与卡圈一13相对设置的卡圈二14，其中轴承10为2个，上方轴承10的内圈抵靠在环形挡肩一11上，上方轴承10的外圈抵靠在环形挡肩二12上，下方轴承10的内圈抵靠在卡圈一13上，下方轴承10的外圈抵靠在卡圈二14上。

为了提高密封性，在下端盖8与减速器1之间设有环绕输入轴2设置的密封圈，下端盖8与输入轴2之间设有机械密封；为了防止灰尘进行入，在减速器1的上部设有上端盖15。为了增强密封性，可在上端盖15与减速器1之间设置密封圈，可有效防止灰尘进入到减速器1内。

如图2和图3所示，上端盖15上设有注油嘴16，下端盖8上设有泄油嘴。可通过注油嘴16向减速器1内注入润滑油，可通过泄油嘴将多余的油液排出。

本手术机器人的减速机构将对轴承10进行定位的环形挡沿9与下端盖8设计为一体，大大缩短了轴向尺寸，使结构更加紧凑，降低手术机器人手推车可达到的最低高度，提高行驶过程中的安全性。同时增加上端盖15与下端盖8后，提高了减速器1的密封性，防止灰尘进去，同时可加润滑油进行润滑和冷却，提高减速器1的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种减速机构，包括减速器(1)，所述的减速器(1)内设有其下端伸出减速器(1)的输入轴(2)，其特征在于，所述输入轴(2)的下端同轴固连有连接轴(3)，所述的连接轴(3)上设有用于与电机传动连接的传动轮(4)，所述的连接轴(3)与输入轴(2)之间设有扭矩传递结构。

2.根据权利要求1所述的减速机构，其特征在于，所述的扭矩传递结构包括同时套设在输入轴(2)与连接轴(3)上的轴套(5)和设于轴套(5)与输入轴(2)之间的连接键一(6)，所述连接键一(6)的另一端延伸至轴套(5)与连接轴(3)之间，所述的输入轴(2)与连接轴(3)之间设有用于防止轴套(5)轴向运动的限位组件。

3.根据权利要求2所述的减速机构，其特征在于，所述输入轴(2)的下端具有直径小于输入轴(2)直径的连接部(7)，所述连接轴(3)的直径与连接部(7)的直径相等，所述的限位组件包括位于连接部(7)与输入轴(2)之间的定位台阶和上述的传动轮(4)，所述轴套(5)的上端抵靠在定位台阶上，其下端抵靠在传动轮(4)上。

4.根据权利要求2所述的减速机构，其特征在于，所述减速器(1)的下端固连有下端盖(8)，上述的输入轴(2)穿设在下端盖(8)内，所述的下端盖(8)上具有环绕轴套(5)设置的环形挡沿(9)，所述的环形挡沿(9)与轴套(5)之间设有轴承(10)。

5.根据权利要求4所述的减速机构，其特征在于，所述轴套(5)的上端具有径向向外延伸的环形挡肩一(11)，所述环形挡沿(9)的内侧具有与环形挡肩一(11)相对设置的环形挡肩二(12)，所述轴承(10)的内圈上端抵靠在环形挡肩一(11)上，其外圈上端抵靠在环形挡肩二(12)上；所述的轴套(5)上设有卡圈一(13)，所述的环形挡沿(9)上设有与卡圈一(13)相对设置的卡圈二(14)，所述轴承(10)的内圈下端抵靠在卡圈一(13)上，其外圈下端抵靠在卡圈二(14)上。

6.根据权利要求4所述的减速机构，其特征在于，所述的下端盖(8)与减速器(1)之间设有环绕输入轴(2)设置的密封圈，所述的下端盖(8)与输入轴(2)之间设有机械密封；所述减速器(1)的上部设有上端盖(15)。

7.根据权利要求6所述的减速机构，其特征在于，所述的上端盖(15)上设有注油嘴(16)，所述的下端盖(8)上设有泄油嘴。

8.一种手术机器人，包括底座(100)、回转立柱(300)和器械手(200)，所述的底座(100)内固定有用于驱动回转立柱(300)旋转的电机，其特征在于，所述的电机与回转立柱(300)之间设有如权利要求1-7中任意一项所述的减速机构。

Images