一種設有換刀裝置的手術機器人制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種設有換刀裝置的手術機器人，包括機器人主體、安裝在機器人主體上的擺動機構、安裝在擺動機構上的換刀裝置。所述換刀裝置包括刀具裝夾盤、驅動刀具裝夾盤旋轉的驅動機構。操作中，手術用工具裝夾在刀具裝夾盤上，在驅動機構的驅動下，刀具裝夾盤旋轉，使需用的手術工具處于工作位置。在擺動臂的擺動、整個換刀裝置的旋轉、大臂和腰轉部件的旋轉作用下，手術醫生對病患進行手術操作，以提高工作效率，降低病患被感染的風險。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及醫療器械，具體而言，涉及一種設有換刀裝置的手術機器人。
技術介紹
傳統手術，手術醫生手持手術刀具、夾具、其他手術工具對病患進行手術操作。
技術實現思路
本專利技術所解決的技術問題：傳統手術中，手術醫生手持手術刀具、夾具、其他手術工具對病患進行手術操作，勞動強度大，工作效率低，病患易受感染。為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種設有換刀裝置的手術機器人，包括底座體、樞接在底座體上的腰轉部件、樞接在腰轉部件上的大臂、安裝在大臂上的操作手、固定在大臂上的小臂、樞接在小臂前端的擺動臂、驅動擺動臂擺動的第一驅動單元、安裝在擺動臂前端的換刀裝置、驅動換刀裝置旋轉的第二驅動單元；所述擺動臂擺動時的中心線垂直于換刀裝置的旋轉中心線，腰轉部件繞底座體轉動，大臂繞腰轉部件轉動。所述換刀裝置包括刀具裝夾盤、驅動刀具裝夾盤旋轉的驅動機構；所述驅動機構包括旋轉組件、鎖扣組件、驅動組件；所述旋轉組件包括旋轉座、固定套設在旋轉座外圍的第五齒輪和第六齒輪；所述鎖扣組件包括固定設置在旋轉座旁側的豎直桿、套設在豎直桿上的扭簧、樞接在豎直桿頂部的水平桿；所述扭簧的頂端固定在水平桿上，扭簧的底端固定在豎直桿上，在扭簧的扭力下，所述水平桿的左端抵在第五齒輪上；所述驅動組件包括由驅動裝置驅動而旋轉的圓環，圓環旋轉的中心線偏離旋轉座旋轉的中心線，圓環的內側壁上設有齒段和徑向凸部，齒段和徑向凸部上下設置，齒段可與第六齒輪嚙合，徑向凸部可接觸水平桿的右端并使水平桿擺動，當徑向凸部使水平桿擺動時，第六齒輪與齒段開始嚙合；所述刀具裝夾盤固定連接旋轉座；所述旋轉座的旋轉中心線垂直于換刀裝置的旋轉中心線。按上述技術方案，本專利技術所述一種設有換刀裝置的手術機器人的工作原理如下：第一，手術醫生手握操縱手，旋轉大臂或腰轉部件，使擺動臂上的換刀裝置處于待手術處。第二，換刀裝置中，驅動機構中的驅動裝置驅動圓環旋轉，當徑向凸部接觸到水平桿的右端時，水平桿圍繞豎直桿水平擺動一定的角度，水平桿的左端與第五齒輪脫離接觸，如此，旋轉座不受鎖扣組件的鎖扣而處于自由狀態；與此同時，圓環內側壁上的齒段，即圓環內側壁上的一段齒，與第六齒輪開始嚙合，并驅動第六齒輪及與其固定連接的旋轉座旋轉，旋轉座帶動刀具裝夾盤旋轉；當旋轉座旋轉一定的角度，如九十度時，齒段與第六齒輪脫離接觸，同時，水平桿的右端亦與徑向凸部脫離接觸，水平桿在扭簧的作用下復位，水平桿的左端重新抵在第五齒輪上，具體而言，水平桿的左端卡在第五齒輪的齒之間以限制旋轉座轉動；至此，刀具裝夾盤隨著旋轉座的轉動而旋轉一定的角度，裝夾在刀具裝夾盤的手術工具隨之旋轉一定的角度，手術醫生需用的手術工具處于工作位置。第三，在擺動臂的擺動、整個換刀裝置的旋轉、大臂和腰轉部件的旋轉作用下，手術醫生對病患進行手術操作。通過上述技術方案，刀具裝夾盤上安裝有若干手術用的工具，如刀具、夾具，手術醫生需使用相應的手術工具時，換刀裝置可自動地更換手術工具，使其處于工作位置，且，為了提高手術的準確性，避免誤差的產生，換刀裝置每次換刀時，刀具裝夾盤旋轉的角度是一定的，即刀具裝夾盤上的手術工具每次旋轉的角度是一定的。作為本專利技術對換刀裝置的一種說明，所述換刀裝置包括安裝在擺動臂上的連接臂、設置在連接臂上的殼體，所述驅動機構安裝在殼體內，所述刀具裝夾盤與旋轉座固定連接。按上述說明，第二驅動單元驅動連接臂旋轉，連接臂帶動整個換刀裝置旋轉。作為本專利技術對換刀裝置的一種說明，旋轉組件中，所述旋轉座樞接在殼體內的基盤上，所述基盤固定設置在殼體內，旋轉座上設有一對定位桿，所述刀具裝夾盤固定在一對定位桿上；所述鎖扣組件中的豎直桿固定在基盤上，第五齒輪和第六齒輪位于基盤的兩側；所述基盤通過支撐柱固定在殼體內，所述支撐柱位于圓環內且位于旋轉座的旁側。作為本專利技術對換刀裝置的一種說明，驅動組件中，所述圓環樞接在殼體內，所述驅動裝置包括固定套設在圓環外側壁上的齒環、與齒環嚙合的第七齒輪、與第七齒輪聯接且安裝在殼體內的第三電機。按上述說明，第三電機驅動第七齒輪旋轉，第七齒輪通過驅動齒環而驅動圓環旋轉。作為本專利技術對擺動臂的一種說明，所述小臂的前端開設一凹形豁口，所述擺動臂樞接在凹形豁口內。所述第一驅動單元包括安裝在小臂上的第一電機、聯接第一電機與擺動臂的第一傳動單元；所述第一傳動單元包括樞接在小臂上且同軸設置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在小臂上且同軸設置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在小臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪；所述第一電機的輸出軸上安裝有第一齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯接，第三軸與擺動臂固定連接。所述第二驅動單元包括安裝在擺動臂上的第二電機、第二傳動單元；所述第二傳動單元包括與第二電機輸出軸聯接的減速器、與減速器輸出端連接的旋轉盤，換刀裝置安裝在旋轉盤上。作為本專利技術對底座體的一種說明，所述底座體上設有左右對稱的第一水平導軌和第二水平導軌，第一水平導軌上滑動配合有第一水平滑塊，第二水平導軌上滑動配合有第二水平滑塊，所述腰轉部件水平橫向設置，腰轉部件的左右兩端呈圓柱狀，腰轉部件的左端樞接在第一水平滑塊內，腰轉部件的右端樞接在第二水平滑塊內；所述大臂豎直設置，大臂的底端樞接在腰轉部件的中部，所述操作手安裝在大臂的頂端，所述小臂固定在大臂的中部，所述擺動臂安裝在小臂的頂部。按上述說明，腰轉部件可沿第一水平導軌和第二水平導軌移動，以增加機械爪手的運動空間。作為本專利技術對底座體的一種說明，所述底座體上設有剎車結構，剎車結構包括固定在底座體上的一對支板、樞接在一對支板上的剎車桿、一端與剎車桿固定連接的剎車旋轉組件、一端與剎車旋轉組件另一端鉸接的剎車連接組件、與剎車連接組件另一端鉸接的杠桿組件，杠桿組件的中部鉸接在支板上，所述剎車桿的橫截面呈正六邊形；所述第二水平滑塊上設有制動板，制動板與第二水平滑塊通過彈簧連接，制動板位于腰轉部件右端面的旁側，所述剎車桿緊貼制動板。按上述說明，手術醫生按壓杠桿組件的一端，杠桿組件圍繞其與支板鉸接處翹動，杠桿組件通過剎車連接組件帶動剎車旋轉組件旋轉，剎車旋轉組件驅動剎車桿旋轉，剎車桿的棱線朝左而抵在制動板上，進而，制動板的左側抵在腰轉部件右端面上，對腰轉部件進行制動；當工作人員按壓杠桿組件的另一端而使杠桿組件復位時，杠桿組件通過剎車連接組件帶動剎車旋轉組件反向旋轉，剎車旋轉組件驅動剎車桿反向旋轉，剎車桿的棱線離開制動板而不再驅使制動板向左移動而制動腰轉部件。上述剎車結構中，所述剎車旋轉組件包括與剎車桿固定連接的剎車旋轉座、與剎車旋轉座固定連接的剎車旋轉桿；所述剎車連接組件包括與剎車旋轉桿鉸接的第二剎車連接桿、與第二剎車連接桿固定連接的第一剎車連接桿；所述杠桿組件包括與第一剎車連接桿鉸接的剎車支座、與剎車支座固定連接的剎車襯板，所述剎車支座鉸接在支板上。所述底座體上設有第二剎車結構，第二剎車結構包括固定在底座體上的一對第二支板、樞接在一對第二支板上的第二剎車桿、一端與第二剎車桿固定連接的第二剎車旋轉組件、一端與第二剎車旋轉組件另一端鉸接的第二剎車連接組件、與第二剎車連接組件另一端鉸接的第二杠桿組件，第二杠桿組件的中部鉸接在第二支板上，所述第二剎車桿的橫截面呈正六邊形；所述第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種設有換刀裝置的手術機器人，包括底座體(10)、樞接在底座體上的腰轉部件(21)、樞接在腰轉部件上的大臂(22)、安裝在大臂上的操作手(23)、固定在大臂上的小臂(24)、樞接在小臂前端的擺動臂(80)、驅動擺動臂擺動的第一驅動單元、安裝在擺動臂前端的換刀裝置(30)、驅動換刀裝置旋轉的第二驅動單元；所述擺動臂擺動時的中心線垂直于換刀裝置的旋轉中心線，腰轉部件繞底座體轉動，大臂繞腰轉部件轉動；其特征在于：所述換刀裝置包括刀具裝夾盤(300)、驅動刀具裝夾盤旋轉的驅動機構(60)；所述驅動機構包括旋轉組件(61)、鎖扣組件(62)、驅動組件(63)；所述旋轉組件包括旋轉座(611)、固定套設在旋轉座外圍的第五齒輪(612)和第六齒輪(613)；所述鎖扣組件包括固定設置在旋轉座旁側的豎直桿(621)、套設在豎直桿上的扭簧、樞接在豎直桿頂部的水平桿(622)；所述扭簧的頂端固定在水平桿上，扭簧的底端固定在豎直桿上，在扭簧的扭力下，所述水平桿的左端抵在第五齒輪上；所述驅動組件包括由驅動裝置驅動而旋轉的圓環(631)，圓環旋轉的中心線偏離旋轉座旋轉的中心線，圓環的內側壁上設有齒段(632)和徑向凸部(633)，齒段和徑向凸部上下設置，齒段可與第六齒輪嚙合，徑向凸部可接觸水平桿的右端并使水平桿擺動，當徑向凸部使水平桿擺動時，第六齒輪與齒段開始嚙合；所述刀具裝夾盤固定連接旋轉座。...

【技術特征摘要】
1.一種設有換刀裝置的手術機器人，包括底座體(10)、樞接在底座體上的腰轉部件(21)、樞接在腰轉部件上的大臂(22)、安裝在大臂上的操作手(23)、固定在大臂上的小臂(24)、樞接在小臂前端的擺動臂(80)、驅動擺動臂擺動的第一驅動單元、安裝在擺動臂前端的換刀裝置(30)、驅動換刀裝置旋轉的第二驅動單元；所述擺動臂擺動時的中心線垂直于換刀裝置的旋轉中心線，腰轉部件繞底座體轉動，大臂繞腰轉部件轉動；其特征在于：所述換刀裝置包括刀具裝夾盤(300)、驅動刀具裝夾盤旋轉的驅動機構(60)；所述驅動機構包括旋轉組件(61)、鎖扣組件(62)、驅動組件(63)；所述旋轉組件包括旋轉座(611)、固定套設在旋轉座外圍的第五齒輪(612)和第六齒輪(613)；所述鎖扣組件包括固定設置在旋轉座旁側的豎直桿(621)、套設在豎直桿上的扭簧、樞接在豎直桿頂部的水平桿(622)；所述扭簧的頂端固定在水平桿上，扭簧的底端固定在豎直桿上，在扭簧的扭力下，所述水平桿的左端抵在第五齒輪上；所述驅動組件包括由驅動裝置驅動而旋轉的圓環(631)，圓環旋轉的中心線偏離旋轉座旋轉的中心線，圓環的內側壁上設有齒段(632)和徑向凸部(633)，齒段和徑向凸部上下設置，齒段可與第六齒輪嚙合，徑向凸部可接觸水平桿的右端并使水平桿擺動，當徑向凸部使水平桿擺動時，第六齒輪與齒段開始嚙合；所述刀具裝夾盤固定連接旋轉座。2.如權利要求1所述的一種設有換刀裝置的手術機器人，其特征在于：所述換刀裝置(30)包括安裝在擺動臂(80)上的連接臂(51)、設置在連接臂上的殼體(52)，所述驅動機構(60)安裝在殼體內。3.如權利要求2所述的一種設有換刀裝置的手術機器人，其特征在于：換刀裝置(30)的旋轉組件(61)中，所述旋轉座樞接在殼體(52)內的基盤(520)上，所述基盤固定設置在殼體內，旋轉座上設有一對定位桿(614)，所述刀具裝夾盤(300)固定在一對定位桿上；所述鎖扣組件(62)中的豎直桿(621)固定在基盤上，第五齒輪(612)和第六齒輪(613)位于基盤的兩側；所述基盤(520)通過支撐柱(521)固定在殼體(52)內，所述支撐柱位于圓環(631)內且位于旋轉座(611)的旁側。4.如權利要求1所述的一種設有換刀裝置的手術機器人，其特征在于：換刀裝置(30)的驅動組件(63)中，所述圓環(631)樞接在殼體(52)內，所述驅動裝置包括固定套設在圓環外側壁上的齒環(634)、與齒環嚙合的第七齒輪(635)、與第七齒輪聯接且安裝在殼體內的第三電機。5.如權利要求1所述的一種設有換刀裝置的手術機器人，其特征在于：所述小臂(24)的前端開設一凹形豁口，所述擺動臂(80)樞接在凹形豁口內；所述第一驅動單元包括安裝在小臂(24)上的第一電機、聯接第一電機與擺動臂的第一傳動單元；所述第一傳動單元包括樞接在小臂上且同軸設置的第二齒輪(82)和第三齒輪、樞接在小臂上且同軸設置的第四齒輪(84)和第一同步帶輪(85)、樞接在小臂上的第三軸(86)、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪(87)；所述第一電機的輸出軸上安裝有第一齒輪(81)，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶(88)與第二同步帶輪聯接，第三軸與擺動臂固定連接；所述第二驅動單元包括安裝在擺動臂上的第二電機、第二傳動單元；所述第二傳動單元包括與第二電機輸出軸聯接的減速器、與減速器輸出端連接的旋轉盤(89)，換刀裝置(30)安裝在旋轉盤上。6.如權利要求1所述的一種設有換刀裝置的手術機器人，其特征在于：所述底座體(10)上設有左右對稱的第一水平導軌(11)和第二水平導軌(12)，第一水平導軌上滑動配合有第一水平滑塊(13)，第二水平導軌上滑動配合有第二水平滑塊(14)，所述腰轉部件(21)水平橫向設置，腰轉部件的左右兩端呈圓柱狀，腰轉部件的左端樞接在第一水平滑塊內，腰轉部件的右端樞接在第二水平滑塊內；所述大臂(2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王文慶，
申請(專利權)人：東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44