CN220530118U - 腕转关节用平衡结构、驱动模块及腕转关节 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于医疗器械技术领域,公开了一种腕转关节用平衡结构、驱动模块及腕转关节。该平衡结构包括平衡组件、弹性件、导线轮以及传动丝。平衡组件用于与腕转关节的驱动模块连接;弹性件固定于腕转关节;导线轮转动连接于腕转关节;传动丝具有相对的固定端和连接端,固定端与弹性件固定连接,连接端依次绕过导线轮及平衡组件并与腕转关节固定连接;传动丝具有第一段和第二端,驱动模块用于调整第一段与第二段的传动丝的长度而拉动弹性件产生弹性形变。在含有该驱动模块和平衡结构的腕转关节使用时,该驱动模块仅需要一个小型电机组件作为动力源,即可有效对重力和惯性力同时进行平衡,确保腕转关节的在动作过程中维持动态平衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种腕转关节用平衡结构、驱动模块及腕转关节。
背景技术
手术机器人是一种用在手术过程中以辅助医生进行一系列精准操作的设备,其不仅能够为医生提供更加清晰的视野,也能够为执行各种高难度的手术操作。
现有技术中,手术机器人包括主操作臂,主操作臂是医生在手术时直接进行操作的机构,而主操作臂是由多个部件和关节依次紧密连接而形成,当医生产生一个动作后,所有部件和关节均需要根据该动作进行快速响应,以使得手术机器人产生对应的手术操作。
但是该过程中,各个部件和关节的动作过程不仅会受到重力和惯性力的影响,这就容易导致主操作臂在操作过程中可能存在迟钝等情况,影响医生的操作体验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种腕转关节用平衡结构、驱动模块及腕转关节,解决了现有技术中医疗机器人在操作时,由于主操作臂中各个部件和关节在重力和惯性力的干扰下,容易发生迟钝等情况,影响医生操作体验的问题。
为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
第一方面,本实用新型提供腕转关节用平衡结构,其包括:
平衡组件,用于与腕转关节的驱动模块连接,所述平衡组件包括转动连接于所述驱动模块的定滑轮和设置于所述驱动模块的动滑轮组,所述驱动模块用于驱动所述动滑轮组绕所述定滑轮的轴线摆动;
弹性件,一端固定于所述腕转关节;
导线轮,转动连接于所述腕转关节;以及
传动丝,所述传动丝具有相对的固定端和连接端,所述固定端与所述弹性件另一端固定连接,所述连接端依次绕过所述导线轮及所述动滑轮组并与所述腕转关节固定连接;
其中,所述导线轮与所述动滑轮组之间的传动丝为第一段,所述第一段与所述定滑轮轴线的距离为第一间距,所述连接端与所述动滑轮组之间的传动丝为第二段,所述第二段与所述定滑轮轴线的距离为第二间距,所述平衡组件用于通过摆动调整所述第一段与所述第二段的传动丝的长度而拉动所述弹性件产生弹性形变并改变所述第一间距与所述第二间距。
可选地,所述动滑轮组包括:
第一动滑轮和第二动滑轮,均设置于所述驱动模块且直径小于所述定滑轮直径,所述驱动模块用于带动所述第一动滑轮和所述第二动滑轮绕所述定滑轮轴线摆动,所述第一动滑轮与所述固定端之间的传动丝为所述第一段,所述第二动滑轮与所述连接端之间的传动丝为所述第二段。
可选地,所述平衡组件还包括:
滑动轴承,设置于所述驱动模块,所述定滑轮套设于所述滑动轴承;以及
挡圈,套设于所述驱动模块,所述滑动轴承、所述挡圈以及所述定滑轮之间形成用于存储润滑脂的环形空腔。
可选地,所述定滑轮的表面呈V字形并镀润滑层;和/或
滑动轴承采用光滑耐磨高分子材料制成;和/或
所述动滑轮组和所述导线轮均通过微型滚针轴承实现转动连接。
可选地,所述弹性件沿竖直方向设置,且在初始状态下受到所述传动丝的拉力而保持初始长度。
第二方面,本实用新型提供腕转关节用驱动模块,其用于驱动第一方面中任一项所述的腕转关节用平衡结构,包括:
驱动器,设置于腕转关节;
电机组件,设置于所述腕转关节内并与所述驱动器连接;
输出轴,穿设于所述电机组件,所述驱动器用于驱动所述电机组件带动所述输出轴旋转;以及
输出盘,设置于所述输出轴的输出端并与所述电机组件转动连接,所述腕转关节用平衡结构的所述平衡组件的所述动滑轮组设置于所述输出盘。
可选地,所述电机组件包括:
电机外框,设置于所述腕转关节内;
定子,固定于所述电机外框内;以及
转子,套设于所述定子内并与所述定子转动连接,所述转子与所述驱动器相连接。
可选地,所述输出轴包括同轴且间隔设置的输出段和输入段,所述输出段和所述输入段均呈中空状。
可选地,所述输出盘靠近所述电机组件的一端具有限位块,所述电机组件的输出侧开设有供所述限位块滑移的限位槽,所述限位槽的两侧均具有用于限位凸台。
第三方面,本实用新型提供腕转关节,其包括:
关节主体;
连杆,设置于所述关节主体并用于与手术机器人连接;
如第一方面中任一项所述腕转关节用平衡结构,设置于所述关节主体;以及
如第二方面中任一项所述的腕转关节用驱动模块,设置于所述关节主体并与所述腕转关节用平衡结构连接。
本实用新型的有益效果:
第一方面,通过该驱动模块驱动动滑轮组摆动,使得第一段和第二段的传动丝的长度发生改变,则弹性件的长度也会随之发生改变,以对应产生不同的弹性形变,则传动丝的张力也随之改变,同时第一间距和第二间距也会发生变化,则该平衡结构所能产生的平衡力矩就能够对应改变。以此该腕转关节用平衡结构在使用时,就能够根据重力做功的情况对应驱动动滑轮组摆动,使得该平衡结构能够产生有效对重力进行平衡的平衡力矩,从而确保腕转关节能够顺畅动作。
第二方,在腕转关节动作时,驱动器能够控制电机组件运行,从而控制输出轴转动,以带动输出盘转动,输出盘就能够顺利带动平衡组件的动滑轮组摆动,以对重力进行有效平衡,而驱动模块整体还可以对腕转关节从一个运动状态达到另一个运动状态过程中所产生的惯性力进行平衡,从而使得该驱动模块仅需要一个小型电机组件作为动力源,即可有效对重力和惯性力同时进行平衡,确保腕转关节的在动作过程中维持动态平衡。
第三方面,该腕转关节在动作过程中,该驱动模块能够同步驱动该平衡结构动作,以对腕转关节的重量、惯性力进行动态平衡,有利于确保腕转关节在动作过程中维持动态平衡,使得腕转关节能够顺畅进行各种操作。
附图说明
图1是本实用新型一些实施例中腕转关节的结构示意图;
图2是本实用新型一些实施例中腕转关节的平衡组件逆时针旋转时的结构示意图;
图3是本实用新型一些实施例中腕转关节的平衡组件顺时针旋转时的结构示意图;
图4是本实用新型一些实施例中腕转关节的内部结构局部放大图;
图5是本实用新型一些实施例中腕转关节的输出盘和平衡组件的结构示意图;
图6是本实用新型一些实施例中腕转关节的内部结构示意图。
图中:
1、平衡组件;11、动滑轮组;111、第一动滑轮;112、第二动滑轮;12、定滑轮;13、滑动轴承;14、挡圈;
2、弹性件;3、导线轮;
4、传动丝;41、第一段;42、第二段;
5、驱动器;
6、电机组件;61、电机外框;62、定子;63、转子;64、轴承端盖;641、限位槽;642、限位凸台;65、支撑板;66、护线套;67、控制模组;68、过线槽;69、薄壁轴承;
7、输出轴;71、输出段;72、输入段;
8、输出盘;81、限位块;
9、关节主体;91、连杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言,可以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下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本实用新型实施例公开了一种腕转关节用平衡结构、驱动模块、腕转关节以及手术机器人。
参照图1至图3,该腕转关节用平衡结构(下文称为平衡结构)包括平衡组件1、弹性件2、导线轮3以及传动丝4。平衡组件1用于与腕转关节的驱动模块连接。平衡组件1包括转动连接于驱动模块的定滑轮12和设置于驱动模块的动滑轮组11,驱动模块用于驱动动滑轮组11绕定滑轮12的轴线摆动。弹性件2一端固定于腕转关节;导线轮3转动连接于腕转关节;传动丝4具有相对的固定端和连接端,固定端与弹性件2的另一端固定连接,连接端依次绕过导线轮3及动滑轮组11并与腕转关节固定连接;其中,导线轮3与动滑轮组11之间的传动丝4为第一段41,第一段41与定滑轮12轴线的距离为第一间距,连接端与动滑轮组11之间的传动丝4为第二段42,第二段42与定滑轮12轴线的距离为第二间距,平衡组件1用于通过摆动调整第一段41与第二段42的传动丝4的长度而拉动弹性件2产生弹性形变并改变第一间距与第二间距。
具体地,平衡组件1位于弹性件2的上侧,导线轮3可以位于平衡组件1与弹性件2之间、平衡组件1包括了动滑轮组11和定滑轮12,定滑轮12可以转动连接在驱动模块的输出端,其能够在传动丝4的带动下自转,而动滑轮组11则设置在驱动模块的输出端,且绕定滑轮12的轴线旋转。传动丝4绕设在动滑轮组11上,随着动滑轮组11的摆动,第一段41与第二段42的传动丝4的长度就会发生变化,相应的传动丝4的张力也会变化,从而就可以对应拉动弹性件2产生弹性变形。
弹性件2可以采用拉簧,拉簧的下端通过螺钉等紧固件固定在腕转关节的主体上,其上端则与传动丝4的固定端固定连接,传动丝4的制造材料主要为钨合金,确保传动丝4具备足够的刚度,在传动过程中传动丝4整体长度只会产生微小变化。在初始状态下弹性件2受到传动丝4的预拉力而保持初始长度,当随着第一段41和第二段42传动丝4长度的变化,则弹性件2的长度也会同步变化,从而对应产生不同的弹性形变。
而在上述传动丝4使用过程中,第一方面,随着动滑轮组11的摆动,第一段41与第二段42的传动丝4长度的变化,弹性件2对应产生弹性形变不同,使得传动丝4所呈现出的张力也不同。第二方面,随着动滑轮组11绕定滑轮12摆动,第一间距和第二间距也会发生变化。上述两个方面的变化就会使得第一段41与第二段42的传动丝4所能产生的力矩不同且不断变化,二者所产生的合力矩即为该平衡结构所能够产生的平衡力矩。
通过该驱动模块驱动动滑轮组11摆动,使得第一段41和第二段42的传动丝4的长度发生改变,则弹性件2的长度也会随之发生改变,以对应产生不同的弹性形变,则传动丝4的张力也随之改变,同时第一间距和第二间距也会发生变化,则该平衡结构所能产生的平衡力矩就能够对应改变。以此该腕转关节用平衡结构在使用时,就能够根据重力做功的情况对应驱动动滑轮组11摆动,使得该平衡结构能够产生有效对重力进行平衡的平衡力矩,从而确保腕转关节能够顺畅动作。
参照图3和图4,在本实用新型一些实施例中,动滑轮组11包括第一动滑轮111和第二动滑轮112,第一动滑轮111和第二动滑轮112均设置于驱动模块且直径小于定滑轮12直径,驱动模块用于带动第一动滑轮111和第二动滑轮112绕定滑轮轴12线摆动,第一动滑轮111与固定端之间的传动丝4为第一段41,第二动滑轮112与连接端之间的传动丝4为第二段42。
具体地,第一动滑轮111和第二动滑轮112均能够自转,且二者间隔设置,第一动滑轮111和第二动滑轮112与定滑轮12的轴线的间距相等。驱动模块能够同时驱动第一动滑轮111和第二动滑轮112绕定滑轮12的轴线正转或反转,第一动滑轮111和第二动滑轮112在旋转过程中始终与传动丝4抵紧。
在本实施例中以顺时针旋转为正方向,则驱动模块使得第一动滑轮111和第二动滑轮112在﹣120°至﹣18.5°旋转时,第一段41的传动丝4不接触定滑轮12,而第二段42的传动丝4搭在定滑轮12的表面,但不产生线速度,该过程中重力克服弹性件2的弹力做功,弹性势能积累。当驱动模块使得第一动滑轮111和第二动滑轮112在﹣18.5°至120°旋转时,旋转至18.5°时,第一段41的传动丝4搭接在定滑轮12表面,而第二段42的传动丝4与定滑轮12分离并不断远离,此时弹性件2将持续收缩,第一段41的传动丝4会产生一定的线速度并带动定滑轮12逆时针旋转,该过程中弹性件2的弹力克服重力做功,弹性势能释放。应当理解的是,具体驱动模块驱动动滑轮组11的旋转角度范围可以根据实际需要满足的操作流程进行设计,不限于上述举例中的数据。
通过设置第一动滑轮111和第二动滑轮112,使得平衡组件1整体的结构非常紧凑,相比于现有技术中为了实现在任意角度下的平衡重力负载的数学关系,而对应设置一个与定滑轮12相等直径的动滑轮来讲,该平衡组件1中,由于第一动滑轮111和第二动滑轮112的直径均小于定滑轮12的直径,因此不需要将二者之间的间距预留太大,有利于使得平衡组件1整体占据空间较小。
在本实用新型一些实施例中,平衡组件1还包括滑动轴承13以及挡圈14。滑动轴承13设置于驱动模块,定滑轮12套设于滑动轴承13;挡圈14套设于驱动模块,滑动轴承13、挡圈14以及定滑轮12之间形成用于存储润滑脂的环形空腔。
具体地,滑动轴承13固定在驱动模块的输出端,其外侧壁开设供定滑轮12套设的环形缺口,缺口的侧壁倾斜设置,挡圈14设置在该缺口的开口处并与倾斜的侧边相对应,以使得滑动轴承13、挡圈14以及定滑轮12之间形成纵截面呈三角形的环形空腔,该空腔可以长期保持润滑脂,从而确保定滑轮12在使用过程中保持良好的润滑状态,以使得平衡结构能够运行顺畅,有利于减少对驱动模块造成额外力矩负担的可能性。
通过设置滑动轴承13和挡圈14,不仅能够实现定滑轮12与驱动模块的转动连接,而且还能够使得定滑轮12保持足够的润滑状态,确保定滑轮12能够顺畅旋转。而通过在滑动轴承13上开启缺口来安装定滑轮12,使得定滑轮12与滑动轴承13之间的接触面积保持在较小的状态下,从而有效降低二者之间的静摩擦,进一步确保定滑轮12的顺畅旋转。
在本实用新型一些实施例中,定滑轮12的表面呈V字形并镀润滑层。滑动轴承13采用光滑耐磨高分子材料制成。动滑轮组11和导线轮3均通过微型滚针轴承实现连接。
具体地,定滑轮12的外表面内凹以形成V字形结构,使得传动丝4与定滑轮12接触时,能够有效对传动丝4产生一定的限位作用。而镀润滑层能够有效降低定滑轮12表面的粗糙度,以避免定滑轮12磨损传动丝4的可能性,润滑层可以采用黄铜。
耐磨高分子材料制成的滑动轴承13能够确保良好的耐磨性能,使得该轴承的使用寿命得到保证。而微型滚针轴承的设置,使得第一动滑轮111和第二动滑轮112和导线轮3在旋转时保持较低的摩擦,同时还能提供足够的承载能力,而且也能够使得动滑轮组11和导线轮3的尺寸更合适,从而使得整个平衡结构能够更加合理地布局在腕转关节上,有效保证了平衡结构的紧凑性。
参照图4、图5和图6,该腕转关节用驱动模块(下文称为驱动模块)用于驱动上述任一实施例中的腕转关节用平衡结构,该驱动模块具体包括驱动器5、电机组件6、输出轴7以及输出盘8。驱动器5设置于腕转关节;电机组件6设置于腕转关节内并与驱动器5连接;输出轴7穿设于电机组件6,驱动器5用于驱动电机组件6带动输出轴7旋转;输出盘8设置于输出轴7的输出端并与电机组件6转动连接,平衡结构的平衡组件1与输出盘8相连接。
具体地,驱动器5能够驱动电机组件6产生特定的转速和扭矩,具体驱动器5的构成可以参考现有技术,在此不做赘述。电机组件6则内置于腕转关节内。输出盘8可以呈法兰状,其固定在输出轴7的输出端。平衡组件1的动滑轮组11设置在输出盘8上,而定滑轮12则与输出盘8同轴设置。
在腕转关节动作时,驱动器5能够控制电机组件6运行,从而控制输出轴7转动,以带动输出盘8转动,输出盘8就能够顺利带动平衡组件1的动滑轮组11转动,以对重力进行有效平衡。而且驱动模块在驱动腕转关节从一个运动状态到达另一个运动状态过程中,会形成一定的驱动力以克服所产生的转动惯性力,从而使得该驱动模块能够仅需要设置一个小型电机组件6作为动力元件,即可有效对重力和惯性力同时进行平衡,确保腕转关节的顺畅使用。
在本实用新型一些实施例中,电机组件6包括电机外框61、定子62以及转子63。电机外框61设置于腕转关节内;定子62固定于电机外框61内;转子63套设于定子62内并与定子62转动连接,转子63与驱动器5相连接。
具体地,电机外框61呈环形中空结构,其前后两端开口,开口处均设有轴承端盖64,轴承端盖64通过端面定位和周向分布的多个螺钉固定于电机外框61。定子62则胶接固定在电子外框内,而转子63则部分地嵌设在输出轴7的外侧壁上,以实现转子63与定子62的转动连接。
通过设置电机外框61、定子62以及转子63,使得电机组件6直接内置于腕转关节内部,而当需要驱动电机组件6动作时,则启动驱动器5,驱动器5就能够驱动转子63相对于定子62旋转,从而就能够顺利驱动输出轴7旋转,同时电机组件6内置在腕转关节内,也有利于使得含有该驱动模块的腕转关节的整体尺寸更小,结构更加紧凑。
在本实用新型一些实施例中,输出轴7包括同轴且间隔设置的输出段71和输入段72,输出段71和输入段72均呈中空状。将输出轴7分成两段中空状结构,不仅能够大大降低电机组件6整体的重量,而且在输出轴7的加工生产时也能保证较高的可加工性。
在本实用新型一些实施例中,电机组件6的输入侧和输出侧均设有检测固定框,输出段71和输入段72均伸出电机组件6并与对应的检测固定框相连接,输出盘8设置于电机组件6输出侧的检测固定框。
具体地,检测固定框包括支撑板65、护线套66以及控制模组67。支撑板65固定于电机组件6;护线套66固定于支撑板65;控制模组67固定于支撑板65靠近电机组件6的一侧,并与电机组件6对应,控制模组67用于对电机组件6进行反馈控制和冗余校验。在本实施例中,支撑板65通过螺钉等紧固件固定在轴承端盖64上,而护线套66位于支撑板65的中间,检测器则可以采用增量式编码器或绝对值式编码器。在本实施例中,电机组件6的输入侧设置增量式编码器,而在电机组件6的输出侧则设置绝对值式编码器,其中编码器的读头板与支撑板65一起构成检测固定框,而编码器的码盘在也通过上述薄壁轴承69转动连接在检测固定框上。
由于输出轴7分成了间隔的两段,为了确保电机组件6输入侧和输出轴7能够相对应,就在电机组件6的输入侧和输出侧分别设置检测固定框,以对应检测电机组件6的输入转速和输出转速,同时根据检测到的数据还能够对电机组件6进行反馈控制和冗余校验,以此来确保腕转关节的控制精确性和应用广泛性。而且通过设置检测固定框,将输出轴7和输出盘8支撑在电机外框61,使得整体驱动模块内部空间的安排更加紧凑,摩擦力更小,有利于使得驱动模块能够平稳顺畅地运行。支撑板65、护线套66以及控制模组67均可以参考现有技术进行设计,本实用新型三者的具体构成不做限定。
在本实用新型一些实施例中,电机组件6内部具有用于线路布置的过线槽68。在点胶外壳的内部预留供线路布置的过线槽68,使得线路均内置于腕转关节内部,既能够提高含有该驱动模块的腕转关节的美观性,也能够使得驱动模块的结构更加紧凑,空间利用更加合理,同时还能够避免线路暴露在外部受到磨损乃至破坏的情况。
在本实用新型一些实施例中,输出盘8靠近电机组件6的一端具有限位块81,电机组件6的输出侧开设有供限位块81滑移的限位槽641,限位槽641的两侧均具有用于限位凸台642。
具体地,在电机组件6输出车的轴承端盖64的外表面可以开设环形的限位槽641,限位槽641的延伸方向与输出盘8的旋转方向一致,而输出盘8的顶壁且位于第一动滑轮111和第二动滑轮112之间设置上述限位块81,限位块81伸入该限位槽641内,而在限位槽641的左右两侧均设置一个限位凸台642,以限制限位块81的滑动范围,具体限位凸台642的位置可以根据实际的应用场景来设计,本实用新型不做限定。
通过设置限位块81,在输出盘8旋转过程中,会带动限位块81同步在限位槽641内旋转,当旋转至极限位置时,限位凸台642与限位块81抵紧,从而阻挡限位块81的继续滑动,同时也能够限制输出盘8的继续转动,实现对输出盘8的有效限位。
该腕转关节包括关节主体9、连杆91、如上述任一实施例中的腕转关节用平衡结构和腕转关节用驱动模块。连杆91设置于关节主体9并用于与手术机器人连接;腕转关节用平衡结构设置于关节主体9;腕转关节用驱动模块设置于关节主体9并与腕转关节用平衡结构连接。
该腕转关节在动作过程中,该驱动模块能够同步驱动该平衡结构动作,以对腕转关节的重量、惯性力进行动态平衡,有利于确保腕转关节在动作过程中维持动态平衡,使得腕转关节能够顺畅进行各种操作。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.腕转关节用平衡结构,其特征在于,包括:
平衡组件,用于与腕转关节的驱动模块连接,所述平衡组件包括转动连接于所述驱动模块的定滑轮和设置于所述驱动模块的动滑轮组,所述驱动模块用于驱动所述动滑轮组绕所述定滑轮的轴线摆动;
弹性件,一端固定于所述腕转关节;
导线轮,转动连接于所述腕转关节;以及
传动丝,所述传动丝具有相对的固定端和连接端,所述固定端与所述弹性件另一端固定连接,所述连接端依次绕过所述导线轮及所述动滑轮组并与所述腕转关节固定连接;
其中,所述导线轮与所述动滑轮组之间的传动丝为第一段,所述第一段与所述定滑轮轴线的距离为第一间距,所述连接端与所述动滑轮组之间的传动丝为第二段,所述第二段与所述定滑轮轴线的距离为第二间距,所述平衡组件用于通过摆动调整所述第一段与所述第二段的传动丝的长度而拉动所述弹性件产生弹性形变并改变所述第一间距与第二间距。
2.根据权利要求1所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述动滑轮组包括:
第一动滑轮和第二动滑轮,均设置于所述驱动模块且直径小于所述定滑轮直径,所述驱动模块用于带动所述第一动滑轮和所述第二动滑轮绕所述定滑轮轴线摆动,所述第一动滑轮与所述固定端之间的所述传动丝为所述第一段,所述第二动滑轮与所述连接端之间的所述传动丝为所述第二段。
3.根据权利要求2所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述平衡组件还包括:
滑动轴承,设置于所述驱动模块,所述定滑轮套设于所述滑动轴承;以及
挡圈,套设于所述驱动模块,所述滑动轴承、所述挡圈以及所述定滑轮之间形成用于存储润滑脂的环形空腔。
4.根据权利要求3所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述定滑轮的表面呈V字形并镀润滑层;和/或
滑动轴承采用光滑耐磨高分子材料制成;和/或
所述动滑轮组和所述导线轮均通过微型滚针轴承实现连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的腕转关节用平衡结构,其特征在于,所述弹性件沿竖直方向设置,且在初始状态下受到所述传动丝的拉力而保持初始长度。
6.腕转关节用驱动模块,其特征在于,用于驱动如权利要求1至5中任一项所述的腕转关节用平衡结构,包括:
驱动器,设置于腕转关节;
电机组件,设置于所述腕转关节内并与所述驱动器连接;
输出轴,穿设于所述电机组件,所述驱动器用于驱动所述电机组件带动所述输出轴旋转;以及
输出盘,设置于所述输出轴的输出端并与所述电机组件转动连接,所述腕转关节用平衡结构的所述平衡组件的所述动滑轮组设置于所述输出盘。
7.根据权利要求6所述的腕转关节用驱动模块,其特征在于,所述电机组件包括:
电机外框,设置于所述腕转关节内;
定子,固定于所述电机外框内;以及
转子,套设于所述定子内并与所述定子转动连接,所述转子与所述驱动器相连接。
8.根据权利要求6所述的腕转关节用驱动模块,其特征在于,所述输出轴包括同轴且间隔设置的输出段和输入段,所述输出段和所述输入段均呈中空状。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的腕转关节用驱动模块,其特征在于,所述输出盘靠近所述电机组件的一端具有限位块,所述电机组件的输出侧开设有供所述限位块滑移的限位槽,所述限位槽的两侧均具有限位凸台。
10.腕转关节,其特征在于,包括:
关节主体;
连杆,设置于所述关节主体并用于与手术机器人连接;
如权利要求1至5中任一项所述腕转关节用平衡结构,设置于所述关节主体;以及
如权利要求6至9中任一项所述的腕转关节用驱动模块,设置于所述关节主体并与所述腕转关节用平衡结构连接。
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