具有平衡结构的器械机械臂.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CN110403696A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910814385.8(22)申请日2019.08.30(71)申请人山东威高手术机器人有限公司地址264211山东省威海市临港经济技术开发区草庙子镇棋山路566-1号(72)发明人王炳强喻宏波杨英侃李建民王淑林隋鹏锦江万里孙之建(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人孙小栋(51)Int.Cl.A61B34/00(2016.01)A61B34/30(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称具有平衡结构的器械机械臂(57)摘要本发明涉及一种具有平衡结构的器械机械臂，其解决了现有微创手术机器人系统中器械机械臂的驱动电机负载过高，影响关节运动精度和降低驱动电机寿命的技术问题，其包括L型臂杆和第一连杆、驱动电机、第一驱动轮、第二驱动轮、传动杆、气弹簧、曲柄连杆和驱动转轴，倒L型臂杆设有水平部和竖直部，驱动电机与倒L型臂杆的水平部连接，第一驱动轮与驱动电机的输出轴固定连接，驱动转轴通过轴承与倒L型臂杆的竖直部转动连接，第一连杆与驱动转轴的一端固定连接，驱动转轴的另一端与第二驱动轮固定连接；传动杆的一端与第一驱动轮铰接，另一端与第二驱动轮铰接；气弹簧与倒L型臂杆的竖直部连接，气弹簧设有活塞杆。本发明广泛用于医疗器械技术领域。CN110403696ACN110403696A权利要求书1/1页1.一种具有平衡结构的器械机械臂，包括L型臂杆和第一连杆，其特征在于，所述具有平衡结构的器械机械臂还包括驱动电机、第一驱动轮、第二驱动轮、传动杆、气弹簧、曲柄连杆和驱动转轴，所述倒L型臂杆设有水平部和竖直部，所述驱动电机与倒L型臂杆的水平部连接，所述第一驱动轮与驱动电机的输出轴固定连接，所述驱动转轴通过轴承与倒L型臂杆的竖直部转动连接，所述第一连杆与驱动转轴的一端固定连接，所述驱动转轴的另一端与第二驱动轮固定连接；所述传动杆的一端与第一驱动轮铰接，另一端与第二驱动轮铰接；所述气弹簧与倒L型臂杆的竖直部连接，气弹簧设有活塞杆；所述曲柄连杆的一端与活塞杆铰接，另一端与第二驱动轮铰接。2.根据权利要求1所述的具有平衡结构的器械机械臂，其特征在于，所述曲柄连杆和第二驱动轮之间的铰接位置与传动杆和第二驱动轮之间的铰接位置相同。2CN110403696A说明书1/3页具有平衡结构的器械机械臂技术领域[0001]本发明涉及微创外科手术机器技术领域，具体而言，涉及一种具有平衡结构的器械机械臂。背景技术[0002]参考申请公布号为CN109091237A、名称为微创手术器械辅助系统的中国发明专利申请，以腹腔镜为代表的微创外科被誉为20世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一，微创手术操作是指医生利用细长的手术工具通过人体表面的微小切口探入到体内进行手术操作的。它与传统的开口手术相比具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，这使得病人遭受的痛苦大大减少；因此微创外科被广泛的应用于临床手术。[0003]参考申请公布号为CN109091238A、名称为分体式微创手术器械辅助系统的中国发明专利申请，微创外科手术机器人系统包括医生操作台，外科医生通过操作医生机械臂来精准地控制患者操作台的器械机械臂上的一个或多个手术器械执行各种手术动作。[0004]外科手术器械是外科手术操作的必备工具，其可以执行不同功能，包括夹持、切除、切割、缝合、吻合等。外科手术器械具有不同的配置，其包括执行末端，腕节、器械杆、器械盒等，外科手术器械被插入，穿过开口，以实施远程外科手术。[0005]然而，器械机械臂为串联结构，位于机械臂后部的旋转关节承受很高转矩，驱动电机负载较高。手术过程中，电机需要控制旋转关节频繁启停、正反旋转，过高的负载，会降低驱动电机寿命和关节运动精度，延迟系统响应时间。因此，如何降低驱动电机的负载，提高驱动电机的寿命和关节运动精度，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。发明内容[0006]本发明就是为了解决现有微创手术机器人系统中器械机械臂的驱动电机负载过高，影响关节运动精度和降低驱动电机寿命的技术问题，提供了一种降低驱动电机的负载，提高驱动电机的寿命和关节运动精度的具有平衡结构的器械机械臂。[0007]本发明提供一种具有平衡结构的器械机械臂，包括L型臂杆和第一连杆，具有平衡结构的器械机械臂还包括驱动电机、第一驱动轮、第二驱动轮、传动杆、气弹簧、曲柄连杆和驱动转轴，倒L型臂杆设有水平部和竖直部，驱动电机与倒L型臂杆的水平部连接，第一驱动轮与驱动电机的输出轴固定连接，驱动转轴通过轴承与倒L型臂杆的竖直部转动连接，第一连杆与驱动转轴的一端固定连接，驱动转轴的另一端与第二驱动轮固定连接；传