微创外科手术机器人紧凑型快换机构

摘要

本发明公开了微创外科手术机器人紧凑型快换机构，由快换盒与快换基座两部分组成，主要包括传动机构、限位锁紧机构、驱动系统等，快换盒连接部分通过自转轴与具有腕部功能的工具末端相连，快换盒可沿快换基座的凹型滑槽快速滑动，从而实现手术工具的更换。安装在快换基座尾端的限位锁紧机构对滑入快换基座的快换盒进行限位和固定。传动机构共分为四组，这四组传动机构结构相似，分别通过伺服电机，以丝传动的形式最终实现工具末端的四个自由度，传动机构中的固丝轮组件可实现传动钢丝的固定与张紧。驱动系统由伺服电机与谐波减速器组成，通过螺纹连接固定在快换基座的基架上。本发明装置具有结构紧凑、重量轻、传动可靠、快换效率高等优点。

主权项

微创外科手术机器人紧凑型快换机构,其特征在于：它包括由上接口末端右瓣传动组件、上接口末端左瓣传动组件、上接口腕部俯仰传动组件和上接口自转传动组件组成的上接口传动系统，由下接口末端右瓣传动组件、下接口末端左瓣传动组件、下接口腕部俯仰传动组件和下接口自转传动组件组成的下接口传动系统以及由末端右瓣驱动组件、末端左瓣驱动组件、腕部俯仰驱动组件和自转传动驱动组件组成的手术工具驱动系统，所述的上接口传动系统中的每一传动组件垂直设置在快换盒基座和与快换盒基座固定相连的盒盖板之间，自转连接轴的旋转轴线与上接口传动系统中的每一传动组件的旋转轴线垂直设置，并且自转连接轴通过轴承与快换盒基座前端的轴承座孔相连，在所述的自转连接轴的一端设置有丝槽并且其丝槽端设置在上接口腕部俯仰传动组件和上接口自转传动组件之间，经上接口自转传动组件固丝缠绕后的传动钢丝绳与自转连接轴的丝槽端旋绕相连，分别旋绕在上接口末端右瓣传动组件、上接口末端左瓣传动组件和上接口腕部俯仰传动组件上的传动钢丝绳先各自通过一个与其对应设置的快换盒传动导向轮机构导向，然后穿过自转连接轴的中心孔再分别与工具末端右瓣、工具末端左瓣和工具腕部转动相连，每一个快换盒传动导向轮机构连接在所述的快换盒基座和盒盖板之间，所述的手术工具驱动系统中的每一驱动组件均包括驱动源，驱动源的输出轴与下接口传动系统中的每一传动组件的旋转轴线垂直设置，固丝轮结构抱紧在驱动源的输出轴上；所述的下接口传动系统中的每一传动组件均连接在基座基架上，所述的下接口传动系统中的每一传动组件的旋转轴线均沿与所述的上接口传动系统中的每一传动组件相平行的方向设置，旋绕在所述的下接口传动系统中的每一个传动组件上的传动钢丝绳各自通过与其对应设置的一组下接口传动导向轮机构导向后再分别旋绕在相应驱动源输出轴上的固丝轮结构上以使两者转动相连，下接口传动导向轮机构均连接在基座基架上；所述的上接口传动系统中的四个传动组件的底部能够与下接口传动系统中的四个传动组件的顶部一一对应插合以使上、下接口传动系统中的组件两两滑动相连，在所述的基座基架和快换盒基座之间设置有限位锁紧机构。