[發明專利]一種三行星架十齒第二行星架二級行星輪系式RCM機構

在審

• 申請號: 201711293027.4
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108266496A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 孫良;陳亞超;李秦川
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28;A61B34/30
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開了一種三行星架十齒第二行星架二級行星輪系式RCM機構。RCM機構在微創手術中被廣泛使用，該機構可以幫助醫生在微創手術中順利完成手術刀的操作。本發明的轉動電機使轉動桿實現一個方向的轉動；輸入電機驅動連桿，并經連桿、第一行星架以及第二行星架上的各個齒輪傳動，使得套筒實現一個方向的轉動；手術刀電機驅動手術刀實現一個方向的轉動，繩索電機控制嵌套在套筒中的手術刀實現一個方向上的移動。本發明準確實現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。

技術領域

本發明屬于醫療機械領域，涉及微創手術機械，具體涉及一種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平面輪系RCM機構。

背景技術

隨著科學技術的快速發展，微創手術日趨成熟并且受到極大的歡迎，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

本發明的目的是根據微創手術醫療器械的要求，提供一種平面輪系式RCM機構。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明包括機架、轉動電機、轉動桿、手術刀電機、彈簧、繩索、繩索電機、套筒、滑道、手術刀、中間傳動輪系和輸入電機；所述的轉動電機固定在機架上；轉動桿的一端與轉動電機的輸出軸固定，輸入電機固定在轉動桿的另一端；轉動電機的輸出軸水平設置，且輸入電機的輸出軸軸線與轉動電機的輸出軸軸線垂直設置。

所述的中間傳動輪系包括第一傳動齒輪、副傳動軸、中心齒輪、中心軸、第二傳動齒輪、連桿、固定齒輪、主傳動軸、第一太陽輪、第一行星架、第一中間軸、第一中間齒輪、第一行星齒輪、第二太陽輪、第一行星軸、第二行星架、第二中間軸、第二中間齒輪、第二行星齒輪和第二行星軸；所述的主傳動軸與輸入電機的輸出軸固定；所述的固定齒輪空套在主傳動軸上，并與轉動桿固定；主傳動軸兩端分別與連桿一端和第一太陽輪固定，副傳動軸通過軸承支承在連桿另一端；第一傳動齒輪和第二傳動齒輪固定在副傳動軸兩端；第二傳動齒輪與固定齒輪嚙合；中心軸通過軸承支承在主傳動軸內；所述的中心齒輪與中心軸固定，并與第一傳動齒輪嚙合；第一行星架的一端與中心軸固定；第一中間軸固定在第一行星架中部，第一行星軸通過軸承支承在第一行星架另一端；所述的第一中間齒輪通過軸承支承在第一中間軸上，并與第一太陽輪嚙合；所述的第一行星齒輪固定在第一行星軸上，并與第一中間齒輪嚙合；第二太陽輪固定在第一行星架另一端；第二行星架的一端與第一行星軸固定，第二中間軸固定在第二行星架中部，第二行星軸固定在第二行星架另一端；所述的第二中間齒輪通過軸承支承在第二中間軸上，并與第二太陽輪嚙合；所述的第二行星齒輪通過軸承支承在第二行星軸上，并與第二中間齒輪嚙合。固定輪動力傳至第二行星齒輪的總傳動比為1，所述的第二太陽輪、第二中間齒輪和第二行星齒輪均為非圓齒輪，轉動電機停止狀態下，第二行星齒輪旋轉中心的運動軌跡為圓弧段。

所述套筒的側部與第二行星齒輪固定；所述的滑道與套筒構成滑動副；手術刀嵌套在滑道中，手術刀的頂端與手術刀電機的輸出軸固定；所述的手術刀電機固定在滑道上；手術刀電機的輸出軸與轉動電機的輸出軸軸線相交，且手術刀電機的輸出軸軸線與輸入電機的輸出軸軸線垂直；套筒與滑道之間設置彈簧，繩索電機固定在套筒上；繩索一端固定在滑道上，另一端固定在繩索電機的輸出軸上。

所述的滑道嵌套在套筒內。

所述的彈簧套置在滑道上，彈簧兩端分別由滑道頂端的凸緣和套筒的頂面限位，所述的彈簧為壓縮彈簧。

本發明的有益效果是：