CN214049059U - 一种微创外科机器人关节液压锁紧机构 - Google Patents
一种微创外科机器人关节液压锁紧机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214049059U CN214049059U CN202022259044.XU CN202022259044U CN214049059U CN 214049059 U CN214049059 U CN 214049059U CN 202022259044 U CN202022259044 U CN 202022259044U CN 214049059 U CN214049059 U CN 214049059U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- joint
- encoder
- minimally invasive
- locking mechanism
- fixed
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims 1
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 abstract 3
- 238000002324 minimally invasive surgery Methods 0.000 description 6
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 2
- 238000012084 abdominal surgery Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本实用新型涉及医疗器械技术领域，且公开了一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，包括前臂、后臂和关节轴，所述前臂和后臂通过关节轴活动连接，所述后臂的内部固定设置有关节轴座，所述关节轴的一端活动连接在后臂内部的关节轴座上，所述关节轴的另一端螺纹固定在前臂的内部，所述后臂的一侧固定有编码器座，所述编码器座的内部设置有联轴器，所述编码器座的一侧固定有编码器罩，所述编码器罩的内部安装有编码器，所述后臂的内部设置有两组摩擦组件；所述摩擦组件包括液压伸缩器。该微创外科机器人关节液压锁紧机构，通过设置弧形的摩擦板，使摩擦板与关节轴借助面积更大，摩擦力更强，锁紧性能好，结构简单而紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体为一种微创外科机器人关节液压锁紧机构。
背景技术
近年来，国内医疗器械装备的研究和开发力度越来越大，但能在临床上应用的机器人很少，主要原因是手术机器人的关节锁紧结构绝大部分存在以下几个方面存在问题:首先一种结构是摩擦片锁紧，这种结构靠弹簧在关节外圈拉紧摩擦片实现锁紧功能，但弹簧容易变形和损坏，摩擦片在关节轴之间长期摩擦，导致摩擦系数越来越小，锁紧能力下降；同时，这种结构的关节体积大，导致机器人外形尺寸大，限制了关节转动范围，影响了机器人的灵活性。另一种是电磁制动，即在关节上安装电磁制动器，该结构不但增加了系统成本，也增大了维护难度；同时，因电磁制动器的安装导致了关节结构复杂，使机器人外形尺寸和重量较火，并且因结构复杂造成成本较高，不适合普通医院使用；另外，此类关节锁紧结构的锁紧力矩低，锁紧能力差，很难满足微创外科手术的要求；同时，由于上述结构的机器人体积和重量大，对于要求有双臂协调控制的微创外科手术场合不适用，故而提出以上一种微创外科机器人关节液压锁紧机构以解决上述问题。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，解决了上述背景技术中提出的现有的机器人关节锁紧结构实际中体积和重量大，锁紧力矩低，锁紧能力差和结构复杂造成成本较高等问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，包括前臂、后臂和关节轴，所述前臂和后臂通过关节轴活动连接，所述后臂的内部固定设置有关节轴座，所述关节轴的一端活动连接在后臂内部的关节轴座上，所述关节轴的另一端螺纹固定在前臂的内部，所述后臂的一侧固定有编码器座，所述编码器座的内部设置有联轴器，所述编码器座的一侧固定有编码器罩，所述编码器罩的内部安装有编码器，所述后臂的内部设置有两组摩擦组件；所述摩擦组件包括液压伸缩器，所述液压伸缩器的顶端固定有摩擦板。
进一步的，所述编码器座通过螺栓固定在后臂的一侧，所述编码器罩通过螺栓固定在编码器座上。
进一步的，所述编码器通过联轴器与关节轴相连接，并同时转动。
进一步的，两组所述摩擦组件分别位于关节轴的上下两侧。
进一步的，两个所述液压伸缩器均固定在后臂的内壁上，所述摩擦板为弧形摩擦板，且弧度与关节轴相适配。
进一步的，所述关节轴靠近编码器的一侧对称的设置有两个便于拆卸和维护的拆卸孔。
进一步的，所述前臂和后臂之间设置有减磨垫。
(三)有益效果
本实用新型提供了一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，具备以下有益效果：
(1)、该微创外科机器人关节液压锁紧机构，通过设置弧形的摩擦板，使摩擦板与关节轴借助面积更大，摩擦力更强，锁紧性能好；体积小，结构简单而紧凑；操作和维护方便，使用寿命长，定位精度高；编码器实时检测关节运动角度，可以用于所有需要进行机器人运动学反解，获得机器人末端操作器矢量位置和姿态的穿刺定位手术的机器人上；另外，关节上可以不带编码器，此时具有这种关节的机器人可以用于末端操作器固定和位姿调整的外科手术场合。所以，该实用新型的微创外科机器人关节锁紧机构具有非常广阔的应用前景。可适用于神经外科、胸腹外科、骨外科等微创手术的机器人关节定位。
附图说明
图1为本实用新型微创外科机器人关节液压锁紧机构的结构示意图；
图2为本实用新型微创外科机器人关节液压锁紧机构的摩擦组件的侧视图。
图中：编码器罩1，编码器2，联轴器3，编码器座4，关节轴5，摩擦组件6，摩擦板601，液压伸缩器602，减磨垫7，前臂8，后臂9，关节轴座10。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：
一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，包括前臂8、后臂9和关节轴5，前臂8和后臂9通过关节轴5活动连接，前臂8和后臂9之间设置有减磨垫 7,以降低前臂8和后臂9之间的磨损，后臂9的内部固定设置有关节轴座10，关节轴5的一端活动连接在后臂9内部的关节轴座10上，关节轴5的另一端螺纹固定在前臂8的内部，后臂9的一侧固定有编码器座4，编码器座4的内部设置有联轴器3，编码器座4的一侧固定有编码器罩1，编码器罩1的内部安装有编码器2，编码器2通过联轴器3与关节轴5相连接，并同时转动,实时检测关节运动角度；编码器座4通过螺栓固定在后臂9的一侧，编码器罩1 通过螺栓固定在编码器座4上,后臂9的内部设置有两组摩擦组件6；摩擦组件6包括液压伸缩器602，液压伸缩器602的顶端固定有摩擦板601,两组摩擦组件6分别位于关节轴5的上下两侧,两个液压伸缩器602均固定在后臂9 的内壁上，摩擦板601为弧形摩擦板，且弧度与关节轴5相适配,使摩擦板与关节轴借助面积更大，摩擦力更强，锁紧性能好；关节轴5靠近编码器2的一侧对称的设置有两个便于拆卸和维护的拆卸孔。
工作原理，该微创外科机器人关节液压锁紧机构，进行微创外科手术时，通过增压装置给液压伸缩器602升压，随着压力的增大，液压伸缩器602逐渐把伸缩柱推出，使摩擦板601逐渐靠近关节轴5，直至上下两个摩擦板601 贴近关节轴5，从而在两个摩擦面上产生双倍的摩擦力矩，使关节轴5和前臂 8无法产生相对运动，最终将关节固定；当卸压以后，摩擦板601受到的压力逐渐减少，直到关节松开。这样便实现了液压机器人关节的松紧控制；并且通过设置弧形的摩擦板601，使摩擦板601与关节轴5借助面积更大，摩擦力更强，锁紧性能好；编码器2实时检测关节运动角度，可以用于所有需要进行机器人运动学反解，获得机器人末端操作器矢量位置和姿态的穿刺定位手术的机器人上；另外，关节上可以不带编码器2，此时具有这种关节的机器人可以用于末端操作器固定和位姿调整的外科手术场合。所以，该实用新型的微创外科机器人关节锁紧机构具有非常广阔的应用前景。
需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；也可以通过中间媒介间接相连。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。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，包括前臂(8)、后臂(9)和关节轴(5)，其特征在于，所述前臂(8)和后臂(9)通过关节轴(5)活动连接，所述后臂(9)的内部固定设置有关节轴座(10)，所述关节轴(5)的一端活动连接在后臂(9)内部的关节轴座(10)上，所述关节轴(5)的另一端螺纹固定在前臂(8)的内部，所述后臂(9)的一侧固定有编码器座(4)，所述编码器座(4)的内部设置有联轴器(3)，所述编码器座(4)的一侧固定有编码器罩(1)，所述编码器罩(1)的内部安装有编码器(2)，所述后臂(9)的内部设置有两组摩擦组件(6)；
所述摩擦组件(6)包括液压伸缩器(602)，所述液压伸缩器(602)的顶端固定有摩擦板(601)。
2.根据权利要求1所述的一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，其特征在于，所述编码器座(4)通过螺栓固定在后臂(9)的一侧，所述编码器罩(1)通过螺栓固定在编码器座(4)上。
3.根据权利要求1所述的一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，其特征在于，所述编码器(2)通过联轴器(3)与关节轴(5)相连接，并同时转动。
4.根据权利要求1所述的一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，其特征在于，两组所述摩擦组件(6)分别位于关节轴(5)的上下两侧。
5.根据权利要求1所述的一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，其特征在于，两个所述液压伸缩器(602)均固定在后臂(9)的内壁上，所述摩擦板(601)为弧形摩擦板，且弧度与关节轴(5)相适配。
6.根据权利要求1所述的一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，其特征在于，所述关节轴(5)靠近编码器(2)的一侧对称的设置有两个便于拆卸和维护的拆卸孔。
7.根据权利要求1所述的一种微创外科机器人关节液压锁紧机构，其特征在于，所述前臂(8)和后臂(9)之间设置有减磨垫(7)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022259044.XU CN214049059U (zh) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | 一种微创外科机器人关节液压锁紧机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022259044.XU CN214049059U (zh) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | 一种微创外科机器人关节液压锁紧机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214049059U true CN214049059U (zh) | 2021-08-27 |
Family
ID=77395724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022259044.XU Expired - Fee Related CN214049059U (zh) | 2020-10-12 | 2020-10-12 | 一种微创外科机器人关节液压锁紧机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214049059U (zh) |
-
2020
- 2020-10-12 CN CN202022259044.XU patent/CN214049059U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101703423B (zh) | 一种用于辅助外科手术的电动锁紧支架 | |
| CN100463661C (zh) | 具有重力补偿功能的被动式手动锁紧支架 | |
| Li et al. | WLR-II, a hose-less hydraulic wheel-legged robot | |
| CN113352303B (zh) | 一种可穿戴搬运助力型外骨骼 | |
| CN113386985B (zh) | 一种刚柔双模操作机械臂 | |
| CN214049059U (zh) | 一种微创外科机器人关节液压锁紧机构 | |
| CN201205343Y (zh) | 手术体位架 | |
| CN215132743U (zh) | 一种多运动轴膝关节外骨骼结构 | |
| CN114179121A (zh) | 一种机械臂 | |
| CN108015800B (zh) | 一种关节锁紧机构 | |
| CN207044201U (zh) | 一种用于外骨骼机器人的三自由度踝关节装置 | |
| CN113246179A (zh) | 用于重载下肢助力外骨骼的无源重力补偿髋关节及机器人 | |
| CN113232011B (zh) | 一种主被动结合的上肢助力机器人 | |
| CN115429434B (zh) | 阻尼关节、机械臂及手术机器人 | |
| CN209022070U (zh) | 一种助力上肢外骨骼机器人 | |
| CN112692872B (zh) | 一种基于气动的连续可变刚度脊柱关节 | |
| CN214924594U (zh) | 一种用于重载下肢助力外骨骼的无源重力补偿髋关节 | |
| CN113090639B (zh) | 一种球关节装置及机械电子设备 | |
| CN212096416U (zh) | 机械式抱闸机构及具有该机构的运动关节 | |
| CN110315513A (zh) | 一种下肢外骨骼机器人 | |
| CN114454980A (zh) | 高灵活性的七自由度轮足机器人腿部结构 | |
| CN201544233U (zh) | 平面摩擦和柱面摩擦相结合的2自由度关节 | |
| CN216967827U (zh) | 一种机械臂的关节结构 | |
| CN113771007B (zh) | 一种用于外骨骼机器人的力矩可调节的被动关节装置 | |
| CN214197054U (zh) | 一种无间隙抱闸装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210827 |