[發明專利]用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置以及手術機器人的執行臂機構

在審

• 申請號: 202210086898.3
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114521959A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 龐建;王立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州威森特醫療機器人有限公司;龐建
• 主分類號: A61B34/00
• 分類號: A61B34/00;A61B34/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：包括兩個相鄰的臂桿，兩個相鄰的臂桿可轉動的連接，臂桿上固定設置有平衡裝置，平衡裝置與兩個相鄰的臂桿之間的軸結構固定連接，當兩個臂桿沿著兩個臂桿間的連接軸結構發生相對轉動時，平衡裝置隨之拉伸或收縮以此抵消或者部分抵消因臂桿自身重量和/或其上的負載重量所產生的對軸結構的扭矩。

2.根據權利要求1所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：所述平衡裝置包括恒力彈簧，恒力彈簧的拉伸端與繩體固定連接，所述繩體與軸結構固定連接。

3.根據權利要求1所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：所述平衡裝置包括裝置座，裝置座與臂桿內部固定連接，恒力彈簧與裝置座固定連接。

4.根據權利要求1所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：臂桿為中空結構，平衡裝置中的恒力彈簧固定設置在臂桿內部，恒力彈簧的拉伸端自臂桿的內部伸向所述軸結構并與軸結構固定連接。

5.根據權利要求1所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：兩個相鄰的臂桿的相鄰處固定設置有能夠驅動兩個相鄰的臂桿發生相對轉動的驅動裝置；

當驅動裝置帶動相鄰的兩個臂桿發生相對轉動時，在此過程中平衡裝置中的恒力彈簧拉伸或者收縮以此抵消或者部分抵消所述相對轉動過程中驅動裝置的輸出軸所承載的扭矩。

6.根據權利要求2所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：恒力彈簧的拉伸端通過繩體連接頭與繩體固定連接。

7.根據權利要求6所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：所述繩體為鋼絲繩，所述鋼絲繩在相鄰的兩個臂桿間的軸結構上纏繞一至多周。

8.根據權利要求1所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：包括第一臂桿、第二臂桿以及第三臂桿，所述第一臂桿、第二臂桿以及第三臂桿依次連接，第一臂桿與第二臂桿間可轉動的連接，第三臂桿與第二臂桿間可轉動的連接；

第二臂桿的內部固定設置有多個恒力彈簧，恒力彈簧的拉伸端分別與對應的第一臂桿和第二臂桿間的軸結構以及第二臂桿和第三臂桿間的軸結構相連。

9.根據權利要求8所述的手術機器人的執行臂機構，其特征在于：在相對轉動過程中，第一臂桿的空間位置固定，第二臂桿與第三臂桿相對于第一臂桿的位置發生變化；第一臂桿的遠端與第二臂桿的近端可轉動的連接，第二臂桿的遠端與第三臂桿的近端可轉動的連接。

10.根據權利要求9所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：第一臂桿與第二臂桿間的軸結構為第一軸結構，第三臂桿與第二臂桿間的軸結構為第二軸結構；第一軸結構中的固定軸與恒力彈簧的拉伸端固定連接，第二軸結構中的活動軸與恒力彈簧的拉伸端固定連接。

11.根據權利要求1所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：所述平衡裝置包括彈性總成以及能夠容納所述彈性總成的裝配盒，彈性總成包括中心體，中心體上固定設置有恒力彈簧；

所述中心體上設置有布力盤，布力盤與中心體固定連接，多個恒力彈簧集成在所述布力盤上；

裝配盒的側壁開設有供繩體通過的導孔；

繩體通過導孔穿入裝配盒并與恒力彈簧的拉伸端固定連接。

12.根據權利要求11所述的用于旋轉軸的扭矩平衡驅動裝置，其特征在于：中心體上固定設置有兩個布力盤，兩個相鄰的布力盤之間具有一定的間隔。

13.一種手術機器人的執行臂機構，其特征在于：包括權利要求1-12任意一項所述的扭矩平衡驅動裝置。

14.根據權利要求11所述的手術機器人的執行臂機構，其特征在于：所述第三臂桿的遠端固定設置有外科手術執行器械。