一种四自由度微创手术器械驱动平台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110584788A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910971852.8(22)申请日2019.10.14(71)申请人山东建筑大学地址250101山东省济南市历城区港沟街道凤鸣路1000号山东建筑大学机电工程学院(72)发明人李坤李继华高超李磊周吉轩王正发(51)Int.Cl.A61B34/30(2016.01)A61B17/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图8页(54)发明名称一种四自由度微创手术器械驱动平台(57)摘要一种四自由度微创手术器械驱动平台，利用钢丝传动，其结构是由底座板、支撑板、伺服电机部分、驱动轮组、上底板、第一导向轮组、第二导向轮、输出轮组、支撑架部分、驱动杆组件、顶盖、托盘部分和手术器械接口部分组成的；所述的驱动轮组由轮轴、电机线轮、电机线轮紧配件、螺母、分隔环和根部套筒组成；所述的第一导向轮组由第一导向轮轴、大导向轮、小导向轮、分隔环和挡圈组成；所述的输出轮组由滑筒、输出轮、输出轮轴承和挡圈组成；所述的支撑架部分由下支撑架支撑柱筒和上支撑架组成；所述的驱动杆组件件由浮动盘、驱动杆、滑柱和大弹簧组成；所述的手术器械接口部分由浮动盘支架、定位器、接口引导块和挡板组成。CN110584788ACN110584788A权利要求书1/2页1.一种四自由度微创手术器械驱动平台，其特征在于：其结构是由底座板、支撑板、伺服电机部分、驱动轮组、上底板、第一导向轮组、第二导向轮、输出轮组、支撑架部分、驱动杆组件、顶盖、托盘部分和手术器械接口部分组成的，利用钢丝绳传动连接各传动系统；所述的底座板在整个驱动平台的最下方；所述的支撑板有四个，分别位于底座板的四角，每一个支撑板与底座板都用两个内六角沉头螺钉固定，在支撑板上放置有轴承；所述的伺服电机部分共有四套，每个伺服电机部分通过四个内六角沉头螺钉与支撑板外侧在水平方向固定；所述的驱动轮组共有四个，该驱动轮组与电机输出轴通过梅花键联轴器同轴联接，且位于支撑板内侧；所述的上底板下底面与四个支撑板配合，每个支撑板各通过两个内六角螺钉与之固定；所述的第一导向轮组共有四个，分别位于上底板中间部分的四个边角处，该第一导向轮组在轴的两端利用十字槽盘头螺钉与上底板固定；所述的第二导向轮共有四个，在上底板中属于第一导向轮组的下级传动单元，采用间隙配合方式直接套在螺钉光轴部分上，螺钉的螺纹端旋入上底板的对应螺孔中；所述的输出轮组共有四个，中心对称地分布在上底板上，驱动轮组位于支撑板部分中间，其中上方和下方的输出轮轴承分别与上支撑板和下支撑板的大通孔配合；所述的支撑架部分位于上底板内，支撑架部分下表面紧贴上底板面，通过螺栓与螺母将支撑架部分固定在上底板上；所述的驱动杆组件共有四个，驱动杆组件与滑筒配合后形成滑动副，大弹簧位于驱动杆组件和输出轮组的挡圈之间支撑着驱动杆组件；所述的顶盖是一个板状零件，其侧壁与上底板的侧壁贴合，在输出轮组的轴向方向上，滑柱顶起驱动杆和浮动盘从孔中伸出，顶盖与上底板之间通过螺钉固定，顶盖上开有圆形通孔；所述的托盘部分的底部与上底板贴合，通过螺钉固定在上底板上，且其中的托盘可以相对上底板作上下的平移运动；所述的手术器械接口部分位于整个驱动平台的最上方，穿过托盘部分使其下表面与顶盖上表面贴合，通过螺钉将该部分固定在驱动平台最上方，托盘部分中的托盘零件可以在手术器械接口部分中带动驱动杆组件上下平移运动。2.如权利要求1所述的一种四自由度微创手术器械驱动平台，其特征在于：所述的驱动轮组是由轮轴、电机线轮、电机线轮紧配件、螺母、分隔环和根部套筒组成的，驱动轮组中有两个电机线轮和两个电机线轮紧配件，电机线轮和电机线轮紧配件通过两个径向对称的螺钉固定在轮轴上，装配后通过分隔环轴向分隔开，并在轮轴的一端用螺母拧紧作为轴向固定，在支撑轴承与电机线轮之间安装有根部套筒。3.如权利要求1所述的一种四自由度微创手术器械驱动平台，其特征在于：所述的第一导向轮组是由第一导向轮轴、大导向轮、小导向轮、分隔环和挡圈组成的，其中大导向轮靠近上底板外侧，小导向轮靠近上底板内侧，分隔环将大、小导向轮轴向分隔开，且大、小导向轮与第一导向轮轴之间均采用间隙配合，且在第一导向轮轴的一端安装有挡圈。4.如权利要求1所述的一种四自由度微创手术器械驱动平台，其特征在于：所述的输出轮组是由滑筒、输出轮、输出轮轴承和挡圈组成的，每一个输出轮组各有两个输出轮轴承，分别紧贴在输出轮上下两侧，将输出轮夹紧后一起套在滑筒上，且滑筒与输出轮采用过盈配合，在滑筒的上端有挡圈将输出轮轴承和输出轮固定轴向位置。5.如权利要求1所述的一种四自由度微创手术器械驱动平台，其特征在于：所述的支撑架部分是由下支撑架、四个支撑柱筒和