CN219000558U - 一种用于骨科手术机器人的末端快速固定机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于骨科手术机器人技术领域，公开了一种用于骨科手术机器人的末端快速固定机构，支杆端部与旋紧套之间安装有固定键套，固定键套通过第一圆柱销与支杆连接；固定键套与固定键轴通过花键相互啮合，固定键轴位于导向头与基座之间，导向头通过螺纹与基座固定连接，导向头与基座之间设置有第二圆柱销。支杆上套有旋紧螺杆，旋紧螺杆外侧固定有锁紧旋钮；基座固定在端部机械臂上，基座上固定有螺母座。本实用新型取消了螺钉连接，采用零件自带的螺纹通过手拧即可压紧，同时通过花键类结构的啮合使得支杆无法被转动。降低了支杆的拆卸难度，节省了时间同时降低了对操作人员的技术要求。

Description

一种用于骨科手术机器人的末端快速固定机构

技术领域

本实用新型属于骨科手术机器人技术领域，尤其涉及一种用于骨科手术机器人的末端快速固定机构。

背景技术

目前，现有技术中骨科手术机器人末端配件的安装都是采用螺钉固定的方式。由于骨科手术机器人末端在使用过程中需要拆下来进行更换，以及每次使用之后都有拆卸下来进行消毒的需求，采用螺钉固定的方式增加了每次拆卸的难度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术由于骨科手术机器人末端在使用过程中有更换的需求，且每次使用之后都有拆卸下来进行消毒的需求，采用螺钉固定的方式增加了每次拆卸和安装的难度。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于骨科手术机器人的末端快速固定机构。

本实用新型是这样实现的，一种用于骨科手术机器人的末端快速固定机构，所述骨科手术机器人的末端快速固定机构设置有支杆；支杆端部与旋紧套之间安装有固定键套，旋紧套通过螺纹与支杆连接，固定键套通过第一圆柱销与支杆连接。

固定键套与固定键轴通过花键相互啮合，固定键轴位于导向头与基座之间，导向头通过螺纹与基座固定连接，固定键轴通过第二圆柱销与基座连接。

进一步，所述支杆上套有旋紧螺杆，旋紧螺杆外侧固定有锁紧旋钮。

进一步，所述基座固定在端部机械臂上，基座上固定有螺母座。

进一步，所述固定键套通过旋紧套和第一圆柱销固定于支杆上。

进一步，所述固定键轴通过导向头和第二圆柱销固定于基座上。

进一步，所述旋紧套上设置有坡面。

进一步，所述导向头上设置有坡面。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本实用新型的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本实用新型技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

本实用新型取消了螺钉连接，采用零件自带的螺纹通过手拧即可压紧支杆，同时通过花键类结构的啮合使得支杆无法被转动。降低了支杆的拆卸和安装难度，节省了时间同时降低了对操作人员的技术要求。

第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本实用新型所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

本实用新型省去了现有技术中需要用到的螺钉以及配套的扳手，降低了支杆的拆卸和安装难度，节省了时间同时降低了对操作人员的技术要求。

第三，作为本实用新型的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：

(1)本实用新型的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：

本实用新型的技术方案转化后，预期能广泛应用在本公司的手术机器人系统中。手术机器人单套售价数百万，预计有每年50套的销量，也就是每年手术机器人这一块能有上亿的销售额。

(2)本实用新型的技术方案是否克服了技术偏见：

在快速固定机构中很少采用花键这一类结构，普遍认为这一机构过于复杂，加工太难。但是，只要做好零件分拆，将需要进行花键制作工艺的零件单独分拆出来，加工难度其实并不高。本实用新型中的固定键套和固定键轴便是带有花键结构的零件，除去花键结构，这两者其余结构很简单，这也使得这两个零件的加工并不复杂。最终却能同时实现固定可靠、固定方便这两个目标。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的骨科手术机器人的末端快速固定机构结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的支杆和端部机械臂结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的固定键套和固定键轴结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的导向头结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的旋紧套结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的骨科手术机器人结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的第一接触面和第二接触面结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的基座结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的支杆端部结构示意图；

图10是本实用新型实施例提供的锁紧旋钮和旋紧螺杆结构示意图；

图中：1、支杆；2、固定键套；3、旋紧套；4、第一圆柱销；5、锁紧旋钮；6、旋紧螺杆；7、端部机械臂；8、基座；9、螺母座；10、导向头；11、固定键轴；12、第二圆柱销；13、第一接触面；14、第二接触面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本实用新型如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。

如图1-图10所示，本实用新型实施例提供的骨科手术机器人的末端快速固定机构中支杆1通过螺纹与旋紧套3连接，支杆1作为骨科手术机器人配件的承载体；支杆1端部与旋紧套3之间安装有固定键套2，固定键套2通过第一圆柱销4与支杆1连接，旋紧套3旋紧过程中能够将固定键套2压在支杆1端部，通过设置有第一圆柱销4以保证固定键套2无法在支杆1端部面上旋转；支杆1上套有旋紧螺杆6，旋紧螺杆6外侧固定有锁紧旋钮5。

固定键套2与固定键轴11通过花键结构相互啮合，固定键轴11位于导向头10与基座8之间，导向头10通过螺纹与基座8固定连接，导向头10与基座8之间设置有第二圆柱销12；导向头10旋紧过程中能够将固定键轴11压在基座8上，通过设置有第二圆柱销12以保证固定键轴11无法在基座8上旋转。基座8固定在端部机械臂7上，基座8上固定有螺母座9。

其中，导向头10和旋紧套3上分别设置有坡面，有利于在工厂装配时通过扳手将其旋紧。旋紧套3与基座8相接触形成第一接触面13，锁紧旋钮5与支杆1相接触形成第二接触面14。

本实用新型的工作原理为：安装过程中，医护人员将旋紧螺母-锁紧按钮复合体套在支杆1上；然后将支杆1-旋紧套3-固定键套2复合体压在导向头10上，固定键轴11与固定键套2两者相互啮合以保证支杆1-旋紧套3-固定键套2复合体无法旋转；最后医护人员手拧锁紧旋钮5(外周一圈有滚花，利于旋转)，带动旋紧螺杆6旋入螺母座9，旋紧过程中锁紧旋钮5压住支杆1以保证支杆1-旋紧套3-固定键套2复合体无法移动。

二、应用实施例。为了证明本实用新型的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。

通过手术机器人可以精准将导杆(位于支杆上)移动至理想位置，通过导杆上的孔引导骨钻进行钻孔作业。由于手术过程中需要用到的钻头大小并非一种，对应的引导孔大小也会不同，故而需要不同的导杆。此时，可快速通过本实用新型中涉及的结构更换带有不同导杆的支杆。

三、实施例相关效果的证据。本实用新型实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。

本实用新型省去了现有技术中需要用到的螺钉以及配套的扳手，降低了支杆的拆卸和安装难度，节省了时间同时降低了对操作人员的技术要求。在紧张的手术过程中，可快速替换支杆及其上附件，为手术争取时间。

本实用新型在实际验证过程中，项目组的研发人员在模拟手术过程中，记录了下更换支杆的操作时间，基本能在10秒以内完成拆卸和安装动作，而且全程只需要单人操作，通过手拧就能完成。支杆固定后非常牢靠，完全感受不到使用过程中支杆会有移动。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种骨科手术机器人的末端快速固定机构，其特征在于，所述骨科手术机器人的末端快速固定机构设置有：

支杆；

支杆端部与旋紧套之间安装有固定键套，固定键套通过第一圆柱销与支杆连接；

固定键套与固定键轴通过花键相互啮合，固定键轴位于导向头与基座之间，导向头通过螺纹与基座固定连接，导向头与基座之间设置有第二圆柱销。

2.如权利要求1所述骨科手术机器人的末端快速固定机构，其特征在于，所述支杆上套有旋紧螺杆，旋紧螺杆外侧固定有锁紧旋钮。

3.如权利要求1所述骨科手术机器人的末端快速固定机构，其特征在于，所述基座固定在端部机械臂上，基座上固定有螺母座。

4.如权利要求1所述骨科手术机器人的末端快速固定机构，其特征在于，所述支杆通过螺纹与旋紧套连接。

5.如权利要求1所述骨科手术机器人的末端快速固定机构，其特征在于，所述旋紧套上设置有坡面。

6.如权利要求1所述骨科手术机器人的末端快速固定机构，其特征在于，所述导向头上设置有坡面。

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