[實用新型]具有平衡結構的器械機械臂

有效

• 申請號: 201921438981.2
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN210872024U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王炳強;喻宏波;楊英侃;李建民;王淑林;隋鵬錦;江萬里;孫之建
• 申請（專利權）人: 山東威高手術機器人有限公司
• 主分類號: A61B34/00
• 分類號: A61B34/00;A61B34/30
• 代理公司: 威?？菩菍＠聞账?37202
• 代理人: 孫小棟

本實用新型涉及一種具有平衡結構的器械機械臂，其解決了現有微創手術機器人系統中器械機械臂的驅動電機負載過高，影響關節運動精度和降低驅動電機壽命的技術問題，其包括L型臂桿和第一連桿、驅動電機、第一驅動輪、第二驅動輪、傳動桿、氣彈簧、曲柄連桿和驅動轉軸，倒L型臂桿設有水平部和豎直部，驅動電機與倒L型臂桿的水平部連接，第一驅動輪與驅動電機的輸出軸固定連接，驅動轉軸通過軸承與倒L型臂桿的豎直部轉動連接，第一連桿與驅動轉軸的一端固定連接，驅動轉軸的另一端與第二驅動輪固定連接；傳動桿的一端與第一驅動輪鉸接，另一端與第二驅動輪鉸接；氣彈簧與倒L型臂桿的豎直部連接，氣彈簧設有活塞桿。本實用新型廣泛用于醫療器械技術領域。

技術領域

本實用新型涉及微創外科手術機器技術領域，具體而言，涉及一種具有平衡結構的器械機械臂。

背景技術

參考申請公布號為CN109091237A、名稱為微創手術器械輔助系統的中國發明專利申請，以腹腔鏡為代表的微創外科被譽為20世紀醫學科學對人類文明的重要貢獻之一，微創手術操作是指醫生利用細長的手術工具通過人體表面的微小切口探入到體內進行手術操作的。它與傳統的開口手術相比具有手術切口小、出血量少、術后疤痕小、恢復時間快等優點，這使得病人遭受的痛苦大大減少；因此微創外科被廣泛的應用于臨床手術。

參考申請公布號為CN109091238A、名稱為分體式微創手術器械輔助系統的中國發明專利申請，微創外科手術機器人系統包括醫生操作臺，外科醫生通過操作醫生機械臂來精準地控制患者操作臺的器械機械臂上的一個或多個手術器械執行各種手術動作。

外科手術器械是外科手術操作的必備工具，其可以執行不同功能，包括夾持、切除、切割、縫合、吻合等。外科手術器械具有不同的配置，其包括執行末端，腕節、器械桿、器械盒等，外科手術器械被插入，穿過開口，以實施遠程外科手術。

然而，器械機械臂為串聯結構，位于機械臂后部的旋轉關節承受很高轉矩，驅動電機負載較高。手術過程中，電機需要控制旋轉關節頻繁啟停、正反旋轉，過高的負載，會降低驅動電機壽命和關節運動精度，延遲系統響應時間。因此，如何降低驅動電機的負載，提高驅動電機的壽命和關節運動精度，已成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本實用新型就是為了解決現有微創手術機器人系統中器械機械臂的驅動電機負載過高，影響關節運動精度和降低驅動電機壽命的技術問題，提供了一種降低驅動電機的負載，提高驅動電機的壽命和關節運動精度的具有平衡結構的器械機械臂。

本實用新型提供一種具有平衡結構的器械機械臂，包括倒L型臂桿和第一連桿，具有平衡結構的器械機械臂還包括驅動電機、第一驅動輪、第二驅動輪、傳動桿、氣彈簧、曲柄連桿和驅動轉軸，倒L型臂桿設有水平部和豎直部，驅動電機與倒L型臂桿的水平部連接，第一驅動輪與驅動電機的輸出軸固定連接，驅動轉軸通過軸承與倒L型臂桿的豎直部轉動連接，第一連桿與驅動轉軸的一端固定連接，驅動轉軸的另一端與第二驅動輪固定連接；傳動桿的一端與第一驅動輪鉸接，另一端與第二驅動輪鉸接；氣彈簧與倒L型臂桿的豎直部連接，氣彈簧設有活塞桿；曲柄連桿的一端與活塞桿鉸接，另一端與第二驅動輪鉸接。

優選地，曲柄連桿和第二驅動輪之間的鉸接位置與傳動桿和第二驅動輪之間的鉸接位置相同。

本實用新型的有益效果是，能夠對旋轉關節進行有效地平衡，降低驅動電機的負載，提高驅動電機的壽命，提高關節運動精度。此外，還具有成本低、體積小、可靠性高的優勢。

本實用新型進一步的特征，將在以下具體實施方式的描述中，得以清楚地記載。

附圖說明

圖1是患者操作臺的結構示意圖；

圖2是器械機械臂連接座、橫梁和立柱的連接關系圖；

圖3是圖1所示結構中第一連桿和倒L型臂桿之間旋轉關節的示意圖；