[發明專利]二行星架十齒星輪系式RCM機構

在審

• 申請號: 201711292214.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107951562A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 孫良;張學良
• 申請（專利權）人: 開化昌益磁業有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61B17/32
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 王洪新,王之懷

技術領域

本發明屬于醫療機械領域，涉及微創手術機械，具體說是一種可以使其末端執行器繞空間內某個固定的虛擬中心點做旋轉運動的行星輪系式RCM機構。

背景技術

隨著科學技術的發展，微創手術在逐漸成熟并且受到極大歡迎，相比傳統手術微創手術有創口小、疼痛輕、恢復快、住院時間短、出血少等特點，降低了傳統手術對人體的危害，無論是生理上還是心理上病人們都更加傾向于微創手術。

由于病人身上切口的限制，微創手術操作空間有限，光靠醫生的雙手很難直接完成手術，現在一般都是借助于微創手術機械來完成，在微創手術機械中RCM機構被廣泛使用。RCM機構的自由度，虛擬中心點的位置，工作空間大小等特性直接影響微創手術機械的工作性能，可見RCM機構的重要性。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術的不足，采用桿件齒輪組合來實現一種RCM機構，該結構具有手術位置點定位準確、機構簡單、設計及裝配容易的特點。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

二行星架十齒星輪系式RCM機構，其特征在于該機構包括軸線相互平行的固定輪、第一中間輪、主動行星架、第一行星輪、太陽輪、第二中間輪以及第二行星輪，還包括轉動桿電機、轉動桿、主動行星架電機、從動行星架、手術刀、移動套筒、繩索、轉動套筒、繩索電機、彈簧以及手術刀電機；所述轉動桿電機的底座固定在機架上；轉動桿的一端與轉動桿電機的輸出軸固定，且轉動桿桿長方向與轉動桿電機的輸出軸軸線平行；主動行星架電機的底座固定在轉動桿的另一端；主動行星架的一端與主動行星架電機的輸出軸固定；主動行星架電機的輸出軸與轉動桿電機的輸出軸均水平設置，且主動行星架電機的輸出軸與轉動桿電機的輸出軸垂直；所述固定輪與轉動桿固定，并與主動行星架電機的底座設置在轉動桿的同一端；所述的第一中間輪、第五齒輪以及第十三齒輪同軸鉸接在主動行星架中部，其中第五齒輪以及第十三齒輪端面連接，第一中間輪的兩側還分別與固定輪和第一行星輪嚙合；太陽輪設置在從動行星架與主動行星架鉸接的一端且與主動行星架固定，第一行星輪、第七齒輪以及第八齒輪則同軸穿套在太陽輪軸上并且第一行星輪與第七齒輪端面連接，第八齒輪還與從動行星架固定；所述的第二行星輪鉸接在從動行星架的另一端，第二中間輪鉸接在從動行星架中部，兩側分別與太陽輪和第二行星輪嚙合；轉動套筒的側部與第二行星輪固定，移動套筒穿插在轉動套筒內且與轉動套筒組成滑動副；所述手術刀可轉動地穿嵌在移動套筒中，并由手術刀電機驅動；手術刀的中心軸線與轉動桿電機的輸出軸中心軸線相交；手術刀電機的底座固定在移動套筒上；手術刀電機的輸出軸與轉動桿電機輸出軸及主動行星架電機的輸出軸均垂直；固定輪與第一行星輪的中心距等于第二行星輪與手術刀刀尖的距離，太陽輪與第二行星輪的中心距等于固定輪與手術刀刀尖的距離；繩索電機的底座固定在轉動套筒上；繩索的一端固定在繩索電機的輸出軸上，另一端固定在移動套筒上；移動套筒上還穿套有用于其復位的彈簧。

所述的第一中間輪與固定輪及第一行星輪的傳動比均為1，第二中間輪與太陽輪及第二行星輪的傳動比均為1。

所述的彈簧套置在移動套筒上，彈簧兩端分別由移動套筒頂端的凸緣和轉動套筒的頂面限位，所述的彈簧為壓縮彈簧。

所述的彈簧套置在移動套筒上，彈簧兩端分別由移動套筒底端的凸緣和轉動套筒的底面限位，所述的彈簧為拉伸彈簧。

本發明通過在開鏈桿件上添加齒輪模擬平面四桿機構的運動來獲得虛擬中心點，準確實現了手術刀繞虛擬中心點進行三個方向上的轉動，并實現手術刀在過虛擬中心點的軸線上進行移動，從而在微創手術中準確定位手術位置點，且機構簡單，設計原理簡單，設計及裝配中容易實現，齒輪嚙合保證運動準確性。

附圖說明

圖1是本發明的立體結構示意圖之一。

圖2是本發明的立體結構示意圖之二。

圖3是本發明的機構原理示意圖。

圖中：1、機架，2、轉動桿，3、固定輪，4、第一中間輪，5、第五齒輪，6、第一行星輪，7、第七齒輪，8、第八齒輪，9、第二中間輪，10、第二行星輪，11、轉動桿電機，12、主動行星架電機，13、第十三齒輪，14、太陽輪，15、手術刀，16、轉動套筒，17、繩索電機，18、彈簧，19、移動套筒，20、手術刀電機，21、主動行星架，22、從動行星架，O、虛擬中心點。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。