CN220293658U - 主控制手用传动系统、主控制手及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种主控制手用传动系统、主控制手及手术机器人，包括依次传动连接的多个传动轴；多个传动轴包括沿第一方向依次平行间隔设置的至少两级第一传动轴及沿第二方向依次平行间隔设置的至少两级第二传动轴；位于首级的第一传动轴及第二传动轴分别于位于末级的第一传动轴及第二传动轴通过传动带传动连接；位于末级的第一传动轴与位于首级的第二传动轴通过传动丝传动连接。本申请增加了位于首级的第二传动轴，使得原本仅能通过丝传动的方案改为了大部分的传动路径采用传动带，缩短了传动丝的长度，有效降低因传动丝的长期使用，导致传动丝可能发生打滑和长度增加的现象，且由于传动带的抵抗变形的能力优于传动丝，进而能够提高传动刚性和精度。

Description

主控制手用传动系统、主控制手及手术机器人

技术领域

本申请涉及医疗手术设备技术领域，特别是涉及一种主控制手用传动系统、主控制手及手术机器人。

背景技术

随着医疗器械、计算机技术及控制技术的不断发展，微创手术以其手术创伤小、康复时间短、患者痛苦少等优点得到了越来越广泛的应用。而微创手术机器人以其高灵巧性、高控制精度、直观的手术图像等特点能够避免操作局限性，如过滤操作时手部的震颤等，广泛适用于腹腔、盆腔、胸腔等手术区域。

目前，微创手术机器人包括主控制手和从操纵臂，主控制手采集到医生的操作信号经控制系统处理后生成从操纵臂的控制信号，由从操纵臂执行手术操作。因此，主控制手的传动精度和使用感受对于手术操作的准确性有重大影响，为了使主控制手更加轻盈，会将驱动电机放置在后端，而不放置在主控制手内部，这样就需要传动系统将驱动电机的动力传递到主控制手中的转动关节，目前常见的主控制手的传动系统为丝传动系统。

例如:中国发明专利申请CN113017840A中公开了一种主操作手及手术机器人，其中公开了“手腕组件200，中还具有第四转动关节210，第四转动关节210中的第四驱动电机211固定在第二连接板126上，通过钢丝绳传动到第四转动关节210的第四转轴A4上，钢丝绳分别绕过第四绕线轮212和第五绕线轮213”。其使用钢丝绳作为传动件。

中国发明专利申请CN114931438A中公开了手术机器人用传动系统及主控制手，其中公开了“传动丝310的结构形式具有多种，一种优选实施方式，如图2以及图3所示，传动丝310包括两根第二牵引丝312，一第二牵引丝312与一导向轮221相对应，每根第二牵引丝312的一端固定在小丝轮320上，并且沿小丝轮320的轴向上下绕设小丝轮320设定圈数后依次绕设导向轮221、大丝轮330，第二牵引丝312的另一端部固定在大丝轮330上，这两根第二牵引丝312的伸出部相交叉”，其使用钨丝绳作为传动件。

然而，上述方案采用钢丝绳及钨丝绳作为传动件，但钢丝绳及钨丝绳的长期使用，导致钢丝绳及钨丝绳可能发生打滑和长度增加，造成传动刚性较差及精度下降，而打滑严重的情况下钢丝绳及钨丝绳可能会出现报废，且需要定期预紧钢丝绳及钨丝绳，增加维护成本。

发明内容

现有技术中，均使用丝传动而不使用刚度更高的钢带传动是因为首端的驱动轴与末端的从动轴之间，在空间上看来是异面垂直的。众所周知，钢带只能在水平的轴间进行传动，没法给两垂直的轴进行传动。基于此，有必要提供一种有效降低了因传动丝的长期使用，导致传动丝可能发生打滑和长度增加的现象，且能够提高传动刚性和精度，同时控制更加灵敏、准确，有效提高了使用寿命和可靠性的主控制手用传动系统、主控制手及手术机器人。

一种主控制手用传动系统，包括：

依次传动连接的多个传动轴，多个传动轴包括沿第一方向依次间隔设置的至少两级第一传动轴及沿第二方向依次间隔设置的至少两级第二传动轴；位于首级的所述第一传动轴的轴向与位于末级的所述第二传动轴的轴向不平行；

位于首级的所述第一传动轴与位于末级的所述第一传动轴通过传动带传动连接；位于末级的所述第一传动轴与位于首级的所述第二传动轴通过传动丝传动连接；位于首级的所述第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴通过传动带传动连接；

其中，所述传动带的刚度大于所述传动丝的刚度。

在其中一个实施例中，所述第一方向与所述第二方向不平行，且二者形成的夹角在60°至120°之间。

在其中一个实施例中，所述传动带通过配合组件可拆卸连接于所述第一传动轴和/或所述第二传动轴。

在其中一个实施例中，所述配合组件包括连接于所述传动带上的传动卡块、开设于所述第一传动轴和/或所述第二传动轴上的传动卡槽，所述传动卡块与所述传动卡槽相配合卡接。

在其中一个实施例中，所述传动卡块滑动连接于所述传动卡槽内，且所述传动卡槽的延伸方向与所述第一传动轴和/或所述第二传动轴的轴向平行；

和/或，所述传动卡块及所述传动卡槽的形状均为T型结构。

在其中一个实施例中，位于末级的所述第一传动轴和/或位于首级的所述第二传动轴上开设有丝槽，所述传动丝绕设于所述丝槽。

在其中一个实施例中，所述主控制手用传动系统还包括第一张紧件及第二张紧件，所述第一张紧件用于调节连接于所述第一传动轴上的所述传动带的张紧度；所述第二张紧件用于调节连接于所述第二传动轴上的所述传动带的张紧度。

在其中一个实施例中，位于首级的所述第一传动轴在所述第一方向上的位置可调节。

在其中一个实施例中，位于首级的第一传动轴用于通过安装板位置可调节地连接于第一关节臂上。

在其中一个实施例中，位于末级的所述第一传动轴及位于首级的所述第二传动轴与一所述传动丝对应设置，且所述传动丝设置于所述第二传动轴的中部，并设置于所述第一传动轴的中部或一端；

或，位于末级的所述第一传动轴及位于首级的所述第二传动轴与两所述传动丝对应设置，且两所述传动丝分别设置于所述第二传动轴的两端，并设置于所述第一传动轴的一端或两所述传动丝分别设置于所述第一传动轴的两端。

在其中一个实施例中，位于首级的所述第一传动轴与位于末级的所述第一传动轴与两所述传动带对应设置；且两所述传动带均设置于两所述第一传动轴的中部或两所述传动带均设置于两所述第一传动轴的另一端或两所述传动带分别设置于两所述第一传动轴的两端；

和/或，位于首级的所述第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴与两所述传动带对应设置；且两所述传动带均设置于两所述第二传动轴的中部或两所述传动带分别设置于两所述第二传动轴的两端。

在其中一个实施例中，所述传动带为钢带，所述传动丝为钢丝，所述钢带的长度大于所述钢丝的长度。

本申请还提供了一种主控制手，包括关节臂，所述关节臂包括如上所述的主控制手用传动系统。

在其中一个实施例中，所述关节臂包括第一关节臂及与第一关节臂相连接的第二关节臂，所述第一关节臂包括若干所述第一传动轴，位于首级的所述第一传动轴与位于末级的所述第一传动轴通过传动带传动连接；所述第一关节臂与所述第二关节臂之间连接有所述传动丝；所述第二关节臂包括若干所述第二传动轴，位于首级的所述第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴通过传动带传动连接。

本申请还提供了一种手术机器人，包括医生控制台和患者手术平台，所述医生控制台包括如上所述的主控制手。

上述方案中，通过设置承担主要传动作用的传动带及承担过渡作用的传动丝，且位于首级的第一传动轴与位于末级的第一传动轴通过传动带传动连接；位于末级的第一传动轴与位于首级的第二传动轴通过传动丝传动连接；位于首级的第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴通过传动带传动连接；使得原本仅能通过丝传动的方案改为了大部分的传动路径采用传动带，大大缩短了传动丝的长度，有效降低了因传动丝的长期使用，导致传动丝可能发生打滑和长度增加的现象，且由于传动带的抵抗变形的能力优于传动丝，进而能够提高传动刚性和精度，同时控制更加灵敏、准确，有效提高了使用寿命和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所示的主控制手用传动系统及主控制手的连接结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例所示的主控制手用传动系统的结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例所示的主控制手用传动系统的正视结构图。

图4为图2中A处放大图。

图5为图2中B处放大图。

图6为图2中C处放大图。

图7为图2中D处放大图。

图8为本实用新型一实施例所示的第一传动轴的结构示意图，该第一传动轴上设置有丝槽。

图9为本实用新型一实施例所示的第一传动轴的结构示意图，该第一传动轴上设置有传动卡槽。

图10为本实用新型一实施例所示的传动带及传动卡块的连接结构示意图。

图11为图10中E处放大图。

图12为本实用新型一实施例所示的驱动机构、安装板、第一传动轴及传动带在第一视角下的连接结构示意图。

图13为本实用新型一实施例所示的驱动机构、安装板、第一传动轴及传动带在第二视角下的连接结构示意图。

图14为本实用新型一实施例所示的驱动机构、安装板、第一传动轴及传动带在第三视角下的连接结构示意图。

图15为本实用新型一实施例所示的安装板的结构示意图。

图16为本实用新型一实施例所示的保险块的结构示意图。

图17为本实用新型第二实施例所示的主控制手用传动系统的结构示意图。

图18为本实用新型第三实施例所示的主控制手用传动系统的结构示意图。

图19为本实用新型第四实施例所示的主控制手用传动系统的结构示意图。

图20为本实用新型一实施例所示的主控制手的结构示意图。

附图标记说明

10、主控制手用传动系统；100、传动模块；110、传动带；120、传动丝；200、转轴模块；210、第一传动轴；211、丝槽；220、第二传动轴；300、配合组件；310、传动卡块；311、穿孔；320、传动卡槽；321、固定螺纹孔；400、第二张紧件；500、安装板；510、腰型孔；520、轴孔；530、轴座螺钉孔；540、安装座螺钉孔；550、螺柱座；600、驱动机构；610、驱动电机；620、电机安装座；630、联轴器；640、轴座；650、保险组件；651、保险块；652、调节螺柱；653、螺柱螺纹孔；654、避让槽；

20、主控制手；700、关节臂；710、第一关节臂；720、第二关节臂；800、手动控制器；810、第五旋转轴；820、第六旋转轴；830、第七旋转轴；900、安装底座；910、机械臂固定座；920、旋转座；930、第一旋转轴；940、第二旋转轴；950、第三旋转轴；960、第四旋转轴；970、辅助连杆；980、动力连杆；990、第八旋转轴；1000、第九旋转轴。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1、图2、图3及图20，在实用新型的一实施例中提供了一种主控制手用传动系统10，应用到主控制手20中，用于实现主控制手20的传动控制。其包括：传动模块100及转轴模块200，传动模块100包括传动带110及传动丝120，转轴模块200包括依次传动连接的多个传动轴，多个传动轴包括沿第一方向依次间隔设置的至少两级第一传动轴210及沿第二方向依次间隔设置的至少两级第二传动轴220。位于首级的第一传动轴210的轴向与位于末级的第二传动轴220的轴向不平行。在该实施例中，两级第一传动轴210和两级第二传动轴220是分别平行设置，如此可保证传动带110不受扭转，传动效率高且寿命长。可以理解的是，如果将两级第一传动轴210及两级第二传动轴220稍微扭转一点，也是可以实现的。

具体地，位于首级的第一传动轴210为主动轴，其余第一传动轴210及第二传动轴220均为从动轴。需要说明的是：第一传动轴210与第二传动轴220的数量本申请不做限定，第一传动轴210与第二传动轴220的数量可以为两个、三个或三个以上。当然，本领域技术人员知晓，传动轴的数量越多，则传动级数越多，相应的，传动效率就会越低。主动轴可以是与驱动电机610传动连接的转轴，主动轴也可以是驱动电机610的输出轴。在本实施例中，第一传动轴210与第二传动轴220的数量为两个。更需要说明的是：首级指的是在传动链路中靠近驱动电机610的一级，末级指的是在传动链路中远离驱动电机610的一级。

在该实施例中，多个第一传动轴210的轴向在第一方向上平行设置。多个第二传动轴220的轴向在第二方向上平行设置。第一传动轴210的轴向与第二传动轴220的轴向相交。更具体的，在零点位置，第一传动轴210的轴向与第二传动轴220的轴向是异面的，且在一个面的投影上看二者是垂直的。

位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210通过传动带110传动连接。位于末级的第一传动轴210与位于首级的第二传动轴220通过传动丝120传动连接。位于首级的第二传动轴220与位于末级的第二传动轴220通过传动带110传动连接。传动带110的刚度大于传动丝120的刚度。具体地，传动带110为钢带，传动丝120为钢丝。另外，钢带的长度大于钢丝的长度，这样能够最大程度地减少钢丝的影响。可以看到，在该实施例中，钢带承担了主要的传动作用，而钢丝是作为过渡部分，起到了转换钢带的传动方向的作用。如此，既保留了大部分钢带传动的优点，又解决了竖直交叉轴无法使用钢带传动的问题。

需要理解的是：若第一传动轴210的数量为多个，位于首级的第一传动轴210与其相邻的第一传动轴210、位于末级的第一传动轴210与其相邻的第一传动轴210及位于中间级相邻的两第一传动轴210之间可以通过传动带110传动连接。对应的，若第二传动轴220的数量为多个，位于首级的第二传动轴220与其相邻的第二传动轴220、位于末级的第二传动轴220与其相邻的第二传动轴220及位于中间级相邻的两第二传动轴220之间可以通过传动带110传动连接。

通过设置传动带110及传动丝120，且位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210通过传动带110传动连接；位于首级的第二传动轴220与位于末级的所述第二传动轴220通过传动带110传动连接；位于末级的第一传动轴210与位于首级的第二传动轴220通过传动丝120传动连接，本申请增加了位于首级的第二传动轴220，使得原本仅能通过丝传动的方案改为了大部分的传动路径采用传动带110，大大缩短了传动丝120的长度，有效降低了因传动丝120的长期使用，导致传动丝120可能发生打滑和长度增加的现象，且由于传动带110的抵抗变形的能力优于传动丝120，进而能够提高传动刚性和精度，同时控制更加灵敏、准确，有效提高了使用寿命和可靠性。

下面结合附图详细说明本申请的实施例的主控制手用传动系统10。

请参阅图1、图2及图3，根据本申请的一些实施例，可选地，在一个实施例中，第一方向与第二方向不平行，且二者形成的夹角在60°至120°之间。这限定了主控制手20的活动范围，即末端能够达到的工作空间。在该实施例中，零点位置设置的是第一方向与第二方向垂直的时候，可以向上和向下转动30°，使得二者的夹角在60°至120°之间变化。可以理解的是，不同厂家根据自身需要，也可以设置不同的活动范围，即二者的夹角不限制于此。

请参阅图1、图4及图5，根据本申请的一些实施例，可选地，传动带110通过配合组件300可拆卸连接于第一传动轴210和第二传动轴220，可便于第一传动轴210和第二传动轴220与传动带110的快速拆装。

具体地，请参阅图4、图5、图9、图10及图11，以第一传动轴210部分为例，配合组件300包括连接于传动带110上的传动卡块310、开设于第一传动轴210的传动卡槽320，传动卡块310与传动卡槽320相配合卡接。更具体地，传动卡块310与传动卡槽320的形状相适配。传动卡块310滑动连接于传动卡槽320内，且传动卡槽320的延伸方向与第一传动轴210的轴向平行。示例性地，传动卡块310及传动卡槽320的形状均为T型结构。传动带110是沿着第一传动轴210的至少部分表面卷绕的，而传动卡块310是沿着第一传动轴210的轴向安装的，如此可保证在安装后，传动卡块310的可靠连接，不会脱离传动卡槽320。采用此种固定方式，可以对第一传动轴210外部的安装空间要求低，能够实现在狭窄空间内的钢带固定，对于缩小主控制手的整体结构尺寸和重量有所帮助。可以理解的是，在第二传动轴220的部分也可以采用类似的固定方式。当然，第二传动轴220也可以采用现有技术中的钢带固定方式，取决于是否方便装配，本申请对此不做限制。

传动带110固定连接于传动卡块310上，具体来说，是事先将传动带110的端部焊接于传动卡块310上的。进一步地，为了提高传动卡块310的可靠连接，传动卡块310还通过固定组件固定连接于传动卡槽320。具体地，固定组件包括开设于传动卡块310上的穿孔311、开设于传动卡槽320内的固定螺纹孔321及固定螺钉，固定螺钉穿设于穿孔311，并与第二固定螺纹孔321螺纹连接，从而保证传动带110与第一传动轴210和/或第二传动轴220的连接强度，确保传动过程的稳定性和可靠性。

位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210之间的传动带110及位于首级的第二传动轴220与位于末级的第二传动轴220之间的传动带110的数量均为两个。两传动带110对称设置于第一传动轴210及第二传动轴220。具体地，两传动卡槽320对称设置于第一传动轴210和第二传动轴220上，可使得第一传动轴210和第二传动轴220受力平衡，保证传动的稳定性。

请参阅图5、图6及图8，根据本申请的一些实施例，可选地，位于末级的第一传动轴210及位于首级的第二传动轴220上均开设有丝槽211，传动丝120绕设于第一传动轴210的丝槽211及第二传动轴220的丝槽211，能够避免传动丝120发生紊乱，从而保证传动丝120的运动顺畅进行，确保传动过程的稳定性和可靠性。

请参阅图1、图4、图6及图7，根据本申请的一些实施例，可选地，主控制手用传动系统10还包括第一张紧件及第二张紧件400，第一张紧件用于调节连接于第一传动轴210上的传动带110的张紧度。第二张紧件400用于调节连接于第二传动轴220上的传动带110的张紧度。

需要说明的是，传动卡块310与传动卡槽320的配合方式决定了其传动带110无法调节张紧度，因此，该实施例中，位于首级的第一传动轴210在第一方向上的位置可调节。通过调整位于首级的第一传动轴210在第一方向上的位置，即可实现调整位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210之间的中心距，从而实现调整传动带110的张紧度。

具体地，第一张紧件为安装板500，位于首级的第一传动轴210用于通过安装板500位置可调节地连接于第一关节臂上。安装板500套设于第一传动轴210上。通过调整位于安装板500相对第一关节臂的位置，即可实现调整位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210之间的中心距，从而实现调整传动带110的张紧度。

更具体地，请参阅图1、图4及图12，安装板500上开设有腰型孔510，安装板500通过腰型孔510位置可调节地连接于第一关节臂710上，使得第一传动轴210的位置可调，可实现调整位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210之间的中心距，从而实现调整传动带110的张紧度。安装板500上开设有轴孔520，第一传动轴210穿设于轴孔520内。

第二张紧件400为钢带预紧器，钢带预紧器连接于第二传动轴220上，且作用于连接于第二传动轴220上的传动带110，从而实现调整连接于第二传动轴220上的传动带110的张紧度。需要说明的是，钢带预紧器可以是已知的结构。

请参阅图12、图13、图14及图15，根据本申请的一些实施例，可选地，位于首级的第一传动轴210与驱动机构600传动连接。驱动机构600包括驱动电机610、电机安装座620及联轴器630，驱动电机610固定安装于电机安装座620上，且通过联轴器630与第一传动轴210传动连接。安装板500固定连接于电机安装座620上。

进一步地，安装板500上连接有轴座640，位于首级的第一传动轴210安装于轴座640上。具体地，安装板500还开设有用于安装轴座640的轴座螺钉孔530。需要理解的是：第一传动轴210的一端与联轴器630相连接，第一传动轴210的另一端安装于轴座640上，使得第一传动轴210的两端均被固定，可有效防止倾覆力矩的产生。

需要理解的是：安装板500上还开设有用于安装电机安装座620的安装座螺钉孔540。由于传动带110施加给安装板500的力是竖直的，而螺钉给安装板500通过螺钉连接于电机安装座620，螺钉给安装板500的力则是水平的，固定可能不牢靠。为了解决这一问题，本申请提出如下技术方案：

请参阅图12、图13、图14、图15及图16，通过设置保险组件650，保险组件650包括保险块651及调节螺柱652，保险块651上开设有螺柱螺纹孔653。调节螺柱652穿设于螺柱螺纹孔653，并与螺柱螺纹孔653螺纹连接，且调节螺柱652的一端能够与安装板500的底部相抵接。在安装板500安装于电机安装座620后，可调整调节螺柱652的高度，保证调节螺柱652的一端始终抵接于安装板500，进一步保证了安装板500固定的可靠性。具体地，安装板500上还设置有与调节螺柱652相抵接的螺柱座550。保险块651上还开设有用于避让传动带110的避让槽654。

请参阅图2、图17、图18及图19，根据本申请的一些实施例，可选地，位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210与两传动带110对应设置。位于首级的第二传动轴220与位于末级的第二传动轴220与两传动带110对应设置。

在第一个实施例中，位于末级的第一传动轴210及位于首级的第二传动轴220与一传动丝120对应设置。传动丝120设置于第二传动轴220的中部，并设置于第一传动轴210的一端。两传动带110均设置于两第一传动轴210的另一端。两传动带110分别设置于两第二传动轴220的两端。

在第二个实施例中，位于末级的第一传动轴210及位于首级的第二传动轴220与一传动丝120对应设置。传动丝120设置于第二传动轴220的中部，并设置于第一传动轴210的中部。两传动带110分别设置于两第一传动轴210的两端。两传动带110分别设置于两第二传动轴220的两端。如此设置，可使得位于首级的第二传动轴220的受力更加平衡，能够提高传动系统的稳定性。

在第三个实施例中，位于末级的第一传动轴210及位于首级的第二传动轴220与两传动丝120对应设置。两传动丝120分别设置于第二传动轴220的两端，并设置于第一传动轴210的一端。两传动带110均设置于两第一传动轴210的另一端。两传动带110均设置于两第二传动轴220的中部。如此设置，能够增加传动带110的刚度，增加了传动系统的刚度，提高传动精度。

在第四个实施例中，位于末级的第一传动轴210及位于首级的第二传动轴220与两传动丝120对应设置。两传动丝120分别设置于第二传动轴220的两端，且两传动丝120分别设置于第一传动轴210的两端。两传动带110均设置于两第一传动轴210的中部。两传动带110均设置于两第二传动轴220的中部。如此设置，即可使得位于首级的第二传动轴220的受力更加平衡，能够提高传动系统的稳定性，又能够增加传动带110的刚度，增加了传动系统的刚度，提高传动精度。

请参阅图1及图20，本申请还提供了一种主控制手20，包括关节臂700，关节臂700包括如上所述的主控制手20用传动系统。关节臂700包括第一关节臂710及与第一关节臂710相连接的第二关节臂720。第一关节臂710包括若干第一传动轴210，位于首级的第一传动轴210与位于末级的第一传动轴210通过传动带110传动连接。第一关节臂710与第二关节臂720之间连接有传动丝120。第二关节臂720包括若干第二传动轴220，位于首级的第二传动轴220与位于末级的第二传动轴220通过传动带110传动连接。

具体地，请参阅图20，主控制手20还包括末端的手动控制器800、安装底座900，安装底座900包括机械臂固定座910及与机械臂固定座910相连接的旋转座920，关节臂700的一端连接于机械臂固定座910，另一端与手动控制器800相连接。更具体地，第一关节臂710与机械臂固定座910相连接，第二关节臂720与手动控制器800相连接。

其中，请参阅图1及图20，手动控制器800、关节臂700、机械臂固定座910及与机械臂固定座910相连接的旋转座920为主控制手20的位置关节，主控制手20包括第一旋转轴930、第二旋转轴940、第三旋转轴950及第四旋转轴960，第一旋转轴930、第二旋转轴940、第三旋转轴950及第四旋转轴960相互配合可实现将手动控制器800送达关节臂700行程内的任意空间位置。需要理解的是：第二旋转轴940、第三旋转轴950均为上述的第一传动轴210，第四旋转轴960为上述的第二传动轴220。

手动控制器800为主控制臂的姿态关节，包含第五旋转轴810、第六旋转轴820、第七旋转轴830和一个控制器械开合的开合轴，第五旋转轴810、第六旋转轴820、第七旋转轴830的轴线交于一点，在任意位置可实现任意的手腕姿态。

更具体地，手动控制器800旋转连接于第二关节臂720的末端，驱动电机的动力通过传动带和传动带的组合传递到第四旋转轴960上，带动手动控制器800绕第四旋转轴960旋转运动。

第二关节臂720的另一末端旋转连接在第一关节臂710的末端，辅助连杆970末端通过第八旋转轴990旋转连接在第二关节臂720上，辅助连杆970另一末端通过第九旋转轴1000旋转连接在动力连杆980末端，动力连杆980与驱动电机固定连接。驱动电机固定连接在机械臂固定座910上，第二旋转轴940、第三旋转轴950、第八旋转轴990、第九旋转轴1000位置满足平行四边形位置几何关系，驱动电机的动力通过平行四边形结构传递到第三旋转轴950上，实现第二关节臂720绕第三旋转轴950旋转运动。

第一关节臂710另一末端旋转连接在机械臂固定座910上，驱动电机将动力传递到第二旋转轴940，带动第一关节臂710绕第二旋转轴940旋转运动。机械臂固定座910旋转安装在旋转座920上，驱动电机的动力可传递到第一旋转轴930上，带动机械臂固定座910旋转运动。

请参阅图1及图20，根据本申请的一些实施例，可选地，位于首级的第二传动轴与第一关节臂710通过轴承连接，使得位于首级的第二传动轴的动力不会传递到第一关节臂710上。

本申请还提供了一种手术机器人，包括医生控制台和患者手术平台，所述医生控制台包括如上所述的主控制手20。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种主控制手用传动系统，其特征在于，包括：

依次传动连接的多个传动轴，多个传动轴包括沿第一方向依次间隔设置的至少两级第一传动轴及沿第二方向依次间隔设置的至少两级第二传动轴；位于首级的所述第一传动轴的轴向与位于末级的所述第二传动轴的轴向不平行；

位于首级的所述第一传动轴与位于末级的所述第一传动轴通过传动带传动连接；位于末级的所述第一传动轴与位于首级的所述第二传动轴通过传动丝传动连接；位于首级的所述第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴通过传动带传动连接；

其中，所述传动带的刚度大于所述传动丝的刚度。

2.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向不平行，且二者形成的夹角在60°至120°之间。

3.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，所述传动带通过配合组件可拆卸连接于所述第一传动轴和/或所述第二传动轴。

4.根据权利要求3所述的主控制手用传动系统，其特征在于，所述配合组件包括连接于所述传动带上的传动卡块、开设于所述第一传动轴和/或所述第二传动轴上的传动卡槽，所述传动卡块与所述传动卡槽相配合卡接。

5.根据权利要求4所述的主控制手用传动系统，其特征在于，所述传动卡块滑动连接于所述传动卡槽内，且所述传动卡槽的延伸方向与所述第一传动轴和/或所述第二传动轴的轴向平行；

和/或，所述传动卡块及所述传动卡槽的形状均为T型结构。

6.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，位于末级的所述第一传动轴和/或位于首级的所述第二传动轴上开设有丝槽，所述传动丝绕设于所述丝槽。

7.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，还包括第一张紧件及第二张紧件，所述第一张紧件用于调节连接于所述第一传动轴上的所述传动带的张紧度；所述第二张紧件用于调节连接于所述第二传动轴上的所述传动带的张紧度。

8.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，位于首级的所述第一传动轴在所述第一方向上的位置可调节。

9.根据权利要求7或8所述的主控制手用传动系统，其特征在于，位于首级的第一传动轴用于通过安装板位置可调节地连接于第一关节臂上。

10.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，位于末级的所述第一传动轴及位于首级的所述第二传动轴与一所述传动丝对应设置，且所述传动丝设置于所述第二传动轴的中部，并设置于所述第一传动轴的中部或一端；

或，位于末级的所述第一传动轴及位于首级的所述第二传动轴与两所述传动丝对应设置，且两所述传动丝分别设置于所述第二传动轴的两端，并设置于所述第一传动轴的一端或两所述传动丝分别设置于所述第一传动轴的两端。

11.根据权利要求1或10所述的主控制手用传动系统，其特征在于，位于首级的所述第一传动轴与位于末级的所述第一传动轴与两所述传动带对应设置；且两所述传动带均设置于两所述第一传动轴的中部或两所述传动带均设置于两所述第一传动轴的另一端或两所述传动带分别设置于两所述第一传动轴的两端；

和/或，位于首级的所述第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴与两所述传动带对应设置；且两所述传动带均设置于两所述第二传动轴的中部或两所述传动带分别设置于两所述第二传动轴的两端。

12.根据权利要求1所述的主控制手用传动系统，其特征在于，所述传动带为钢带，所述传动丝为钢丝，所述钢带的长度大于所述钢丝的长度。

13.一种主控制手，其特征在于，包括关节臂，所述关节臂包括如权利要求1～12任一项所述的主控制手用传动系统。

14.根据权利要求13所述的主控制手，其特征在于，所述关节臂包括第一关节臂及与第一关节臂相连接的第二关节臂，所述第一关节臂包括多个所述第一传动轴，位于首级的所述第一传动轴与位于末级的所述第一传动轴通过传动带传动连接；所述第一关节臂与所述第二关节臂之间连接有所述传动丝；所述第二关节臂包括多个所述第二传动轴，位于首级的所述第二传动轴与位于末级的所述第二传动轴通过传动带传动连接。

15.一种手术机器人，包括医生控制台和患者手术平台，其特征在于，所述医生控制台包括如权利要求13或14所述的主控制手。