CN211884023U - 支腿、支撑机构及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种支腿、支撑机构及手术机器人。支腿包括：上壳体，包括底端设有开口的第一空腔；下壳体，穿入第一空腔；伸缩杆，伸缩杆的伸缩带动下壳体相对上壳体移动。本实用新型的支腿结构简单，操作方便，稳定性和安全性高。

Description

支腿、支撑机构及手术机器人

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种支腿、支撑机构及手术机器人。

背景技术

随着人工智能技术的发展，移动式骨科手术机器人得到了很大的发展。为了在手术床旁稳固支撑机器人完成手术，目前的支撑方式有：采用脚踏刹车的刹车片方式固定，及采用双剪刀式钢架升降结构的方式固定。

由于手术室空间受限，对手术机器人的体积有一定的要求。应用于手术机器人的支撑系统需要满足小型化、可靠性高的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种支腿、支撑机构及手术机器人，实现支腿的小型化，运行安全。

本实用新型的一个实施例提供一种支腿，包括：上壳体，包括底端设有开口的第一空腔；下壳体，穿入所述第一空腔；伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩带动所述下壳体相对所述上壳体移动；控制器，连接所述伸缩杆的驱动器。

根据本实用新型的一些实施例，所述支腿包括微动壳，所述微动壳连接所述伸缩杆的固定端，位于所述伸缩杆的固定端的上方，所述伸缩杆的伸缩端连接所述下壳体；所述第一空腔包括位于顶部的容纳腔，所述微动壳位于所述容纳腔内，所述容纳腔的底面限制所述微动壳向下移动。

根据本实用新型的一些实施例，所述上壳体包括设置于内壁上的导向槽；所述下壳体包括设置于外壁的导向块，所述导向块可滑动的设置于所述导向槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述微动壳，包括向上开口的弹性键槽、向下开口的伸缩杆槽和沿竖直方向的通孔，所述微动壳位于所述第一空腔内，所述伸缩杆的固定端设置于所述伸缩杆槽内；所述支腿还包括：弹性件，位于所述弹性键槽内，顶端抵住所述上壳体；微动开关，设置于所述通孔内，连接所述控制器，所述微动壳移动至所述微动开关触发，所述伸缩杆继续伸出预设的距离后停止伸出。

根据本实用新型的一些实施例，所述支腿还包括：触停开关，设置于所述通孔内，连接所述控制器，所述导向块触碰所述触停开关，所述伸缩杆停止收缩。

根据本实用新型的一些实施例，所述伸缩杆的伸缩端与所述下壳体铰接。

根据本实用新型的一些实施例，所述下壳体的底部向下延伸出支撑块。

根据本实用新型的一些实施例，所述支腿还包括防滑垫，所述防滑垫套在所述支撑块上。

本实用新型的一个实施例还提供了一种支撑机构，包括：托板；滚轮，连接所述托板的下表面；多个如上所述支腿，所述上壳体与所述托板的下表面连接。

本实用新型的一个实施例还提供一种手术机器人，包括本体和所述支撑机构，所述本体设置于所述支撑机构上。

本实用新型的支腿及支撑机构，实现了支腿的小型化，结构简单；便于操作，稳定性及安全性高。通过导向槽与导向块的配合，有效防止支腿伸缩过程中运动机构发生偏斜。通过设置微动壳和微动开关，便于确认下壳体触地。

附图说明

图1是本实用新型实施例的支腿示意图；

图2是本实用新型实施例的支腿爆炸图；

图3是本实用新型实施例的上壳体示意图；

图4是本实用新型实施例的上壳体爆炸图；

图5是本实用新型实施例的容纳腔的示意图；

图6是本实用新型实施例的下壳体示意图；

图7是本实用新型实施例的微动壳结构图一；

图8是本实用新型实施例的微动壳结构图二；

图9是本实用新型实施例的微动开关和触停开关示意图；

图10是本实用新型实施例的微动开关和触停开关工作说明图；

图11是本实用新型实施例的支撑结构示意图；

图12是本实用新型实施例的支腿支撑示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，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"、 "坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行说明，应当理解，此处所描述的示例性实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型的一个示例性实施例提供一种支腿。支腿包括上壳体100、下壳体200和伸缩杆300。伸缩杆300带动下壳体200相对上壳体100移动，实现支腿整体高度的改变。

如图3和图4所示，上壳体100内部为第一空腔130，第一空腔130 的底端设有开口。可选地，上壳体100包括壳体110和盖板120。壳体 110内部为沿竖直方向贯通的空腔。盖板120封闭壳体110空腔顶部的开口，形成第一空腔130。

壳体110上设有多个第一通孔111，盖板120上设有与通孔111相对的多个螺纹孔121，通过螺钉穿过第一通孔111与螺纹孔121连接，实现壳体110和盖板120的连接。壳体110上设有第二通孔112，盖板 120设有与第二通孔112相对的第三通孔122，支腿通过第二通孔112 和第三通孔122连接其他部件。

如图5所示，壳体110的下部的侧壁向内收缩，在第一空腔130的顶部形成容纳腔140。

如图2和图6所示，下壳体200穿入第一空腔130，下壳体200可相对上壳体100上下移动。可选地，下壳体200包括顶端设有开口的第二空腔201。第一空腔130和第二空腔201形成一个空间。

伸缩杆300的伸缩带动下壳体200相对上壳体100移动。可选地，伸缩杆300设置于第一空腔130和第二空腔201形成的空间内。所述支腿包括微动壳400，微动壳400连接伸缩杆的固定端301，微动壳400 位于伸缩杆的固定端301的上方。伸缩杆的伸缩端302连接下壳体200。

微动壳400位于容纳腔140内，容纳腔140的底面限制微动壳400 向下移动，即容纳腔140的底面对微动壳400向下移动起到限位的作用。伸缩杆300伸出，下壳体200移动至与地面接触后，伸缩杆300带动微动壳400向上移动，微动壳400支撑上壳体100跟随向上移动。伸缩杆 300收缩，下壳体200移动至与地面脱离后，微动壳400与容纳腔140 的底面接触，容纳腔140的底面限制微动壳400下移。

通过控制器控制伸缩杆300的驱动器303(本实施例为电机)运行。控制器包括升降开关和处理单元(可编程控制芯片)，处理单元根据升降开关的信号控制驱动器303工作，实现控制伸缩杆300的伸出或收缩。

通过本实施例的支腿支撑带滚轮的重物时，首先通过滚轮将重物移动至指定位置。通过升降开关控制伸缩杆300带动下壳体200伸出。下壳体200与地面接触后，伸缩杆300继续伸出，支撑上壳100上移，带动重物脱离地面，实现对重物的稳定支撑。需收回支腿时，通过升降开关控制伸缩杆300收缩，支腿回复原状。

本实施例的支腿结构简单，便于实现小型化；操作方便，稳定性及安全性高。

可选地，控制器连接有指示灯，用于提示支腿的工作状态，实现良好的人机交互。

根据本实用新型一个可选的技术方案，伸缩杆的伸缩端302与下壳体200铰接。伸缩端302与下壳体200铰接，可保证下壳体200底部的接触面完整接触地面，提高支腿的平稳性。

根据本实用新型一个可选的技术方案，下壳体200的底部向下延伸出支撑块202。支撑块202用于与地面接触。支撑块202上设有销孔203，伸缩杆的伸缩端302设有销孔304，销轴(图中未示出)穿过销孔203 和销孔304，实现伸缩端302与下壳体200的铰接。

根据本实用新型一个可选的技术方案，支腿还包括防滑垫205。防滑垫205套在支撑块202上。支撑块202的中心凸起穿过所述防滑垫 205，支撑块202的中心凸起与地面接触时，防滑垫205也与地面接触，防滑垫205起到增强防滑的作用。

可选地，上壳体100包括设置于第一空腔130内壁上的导向槽131，导向槽131沿竖直方向延伸。本实施例中，两个导向槽131分别设置于相对的内壁上。下壳体200包括设置于外壁的导向块204。本实施例中，导向块204的数量为两个，分别设置于下壳体200相对的外壁。导向块 204设置于对应的导向槽131中，导向块204可沿导向槽131滑动。通过导向槽131和导向块204的配合，保证上壳体100和下壳体200相对移动时，不会偏斜，保持姿态的稳定。

如图7和图8所示，微动壳400的上表面设有向上开口的弹性键槽 410，本实施例的微动壳400包括两个弹性键槽410。根据需求，弹性键槽410也可以为一个、三个或三个以上。微动壳400还包括向下开口的伸缩杆槽450和沿竖直方向贯通的通孔420。

弹性键槽410中安装有弹性件510，弹性件510的一端抵住弹性键槽410的槽底，另一端抵住上壳体100。本实施例的盖板120包括由下表面向下延伸的支柱124，组装时，支柱124装入弹性键槽410，弹性件510抵住支柱124。

伸缩杆的固定端301设置于伸缩杆槽450内。微动壳400上还设有多个螺钉孔430，通过螺钉孔430固定连接微动壳400和伸缩杆300。

如图10所示，下壳体200接触地面之前，由于重力及弹力的作用，盖板120与微动壳400之间有一定的间隙。下壳体200触地后，伸缩杆 300带动微动壳400上移，微动壳400移动至与盖板120接触，带动上壳体上移。

通孔420内设有微动开关530。本实施例中，微动开关530固定在安装板520上，通孔420的内壁上设有螺纹孔421，安装板520通过螺钉连接螺纹孔421进行固定。

如图9所示，微动开关530连接控制器，微动开关530包括触点 531。微动壳400未上移时，触点531和盖板120之间设有间隙，盖板 120与微动壳400之间也存在间隙。微动壳400与盖板120接触时，盖板120挤压触点531，触发微动开关530发出信号给控制器。控制器将微动开关530的信号作为支腿的触地信号，即控制器接到微动开关530 的信号，确认下壳体200与地面接触。之后控制器控制驱动器303继续运行，伸缩杆300继续伸出预设的距离，使得支撑的重物脱离地面，然后停止驱动器303停止工作，伸缩杆300停止伸出。本实施例中，控制器接到触地信号后，伸缩杆300继续伸出的距离为2mm。伸缩杆300 收缩时，微动壳400与盖板120之间恢复原有的间隙。

可选地，盖板120上设有螺纹孔125，螺纹孔125位于触点531的上方。螺纹孔125内安装有调节螺钉150，微动壳400上移时，调节螺钉150与触点531接触。通过旋转调节螺钉150，可调节触点531与调节螺钉150之间的间隙，保证微动壳400与盖板120接触时，微动开关 530发出触地信号。

触点531和在潮湿的环境中，可能氧化腐蚀，即使与调节螺钉150 接触上，也可能出现信号误报。因此对此触点531进行了氧化处理，保护微动开关530的长期可靠使用。

根据本实用新型一个可选的技术方案，安装板520上还设有触停开关540。触停开关540位于微动开关530的下方，与控制器连接。支腿收缩时，导向块204上移，导向块204作为撞块触碰触停开关的弹片 541，触停开关540发出信号。控制器将触停开关540的信号作为支腿收缩到位信号。接到触停开关540的信号后，控制器控制伸缩杆300停止收缩。

本实施例中，伸缩杆300带有极限限位开关，伸缩杆300收缩时，如果触停开关540失效，伸缩杆300收缩预设位置，触发极限限位开关发出信号，停止伸缩杆300收缩，避免支腿出现损坏。支腿收缩时，通过双重限位信号保证支腿的安全运行，精度高，可靠性好，避免单一故障发生影响支腿工作。

如图6所示，微动壳400的上表面设有线槽440，驱动器303、微动开关530和触停开关540与控制器的连接线均沿线槽440延伸。盖板 120的下表面设有走线块123，走线块123上的线孔与线槽440相对，使得连接线可延伸出支腿。壳体110上设有与走线块123对应的卡槽 113，走线块123与卡槽113配合起到定位的作用。

本实施例的控制器包括医用隔离功率驱动电源，上壳体100和下壳体200为全金属包络，可屏蔽外部的电磁干扰，且屏蔽了内部电气元件对外部其他设备的电磁辐射骚扰，支腿具有良好的安全性和电磁兼容性。

实施例2

如图11和图12所示，本实用新型的一个示例性实施例提供一种支撑机构，包括：托板600、滚轮700和多个如上所述的支腿。本实施例中，支腿的数量四个。多个滚轮700设置于托板600的下表面，设置滚轮700便于对托板600进行移动。支腿的上壳体100通过螺钉穿过第二通孔112和第三通孔122与托板600的下表面固定连接。通过控制器控制支腿的运行。具体流程为：

1、长按升降开关的升起按键，四个支腿的下壳体200开始伸出，同时指示灯开始闪烁。伸出过程中，若松开升起按键，下壳体200停止伸出。

2、下壳体200与地面接触后，微动壳400上移，触发微动开关530 发出触地信号。控制器接到触地信号后，控制四个支腿继续伸出2mm，确保多个滚轮700全部离地。同时指示灯变为常亮。

3、按下升降开关的下降按键，四个支腿开始收回，同时指示灯开始闪烁。导向块204触碰触停开关540，控制器控制支腿停止收回，同时指示灯熄灭。

本实施例的支撑机构，升起的全程时间为9±2秒，噪声小于50分贝，性能优异。

实施例3

本实用新型的一个示例性实施例提供一种手术机器人，包括本体和如上支撑机构，本体设置于支撑机构上。

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

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的示例性实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支腿，其特征在于，包括：

上壳体，包括底端设有开口的第一空腔；

下壳体，穿入所述第一空腔；

伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩带动所述下壳体相对所述上壳体移动；

控制器，连接所述伸缩杆的驱动器。

2.根据权利要求1所述支腿，其特征在于，

所述支腿包括微动壳，所述微动壳连接所述伸缩杆的固定端，位于所述伸缩杆的固定端的上方，所述伸缩杆的伸缩端连接所述下壳体；

所述第一空腔包括位于顶部的容纳腔，所述微动壳位于所述容纳腔内，所述容纳腔的底面限制所述微动壳向下移动。

3.根据权利要求2所述支腿，其特征在于，所述上壳体包括设置于内壁上的导向槽；

所述下壳体包括设置于外壁的导向块，所述导向块可滑动的设置于所述导向槽。

4.根据权利要求3所述支腿，其特征在于，

所述微动壳，包括向上开口的弹性键槽、向下开口的伸缩杆槽和沿竖直方向的通孔，所述微动壳位于所述第一空腔内，所述伸缩杆的固定端设置于所述伸缩杆槽内；

所述支腿还包括：

弹性件，位于所述弹性键槽内，顶端抵住所述上壳体；

微动开关，设置于所述通孔内，连接所述控制器，所述微动壳移动至所述微动开关触发，所述伸缩杆继续伸出预设的距离后停止伸出。

5.根据权利要求4所述支腿，其特征在于，还包括：

触停开关，设置于所述通孔内，连接所述控制器，所述导向块触碰所述触停开关，所述伸缩杆停止收缩。

6.根据权利要求2所述支腿，其特征在于，所述伸缩杆的伸缩端与所述下壳体铰接。

7.根据权利要求6所述支腿，其特征在于，所述下壳体的底部向下延伸出支撑块。

8.根据权利要求7所述支腿，其特征在于，还包括防滑垫，所述防滑垫套在所述支撑块上。

9.一种支撑机构，其特征在于，包括：

托板；

滚轮，连接所述托板的下表面；

多个权利要求1～8任意一项所述支腿，所述上壳体与所述托板的下表面连接。

10.一种手术机器人，其特征在于，包括本体和权利要求9所述支撑机构，所述本体设置于所述支撑机构上。

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