CN109259860B - 一种手术机器人的被动臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机器人技术领域，尤其为一种手术机器人的被动臂装置，包括底座，底座的顶部卡接有第二轴套，第二轴套内穿设有转动轴，转动轴的表面套接有第一轴套；本发明，通过设置齿轮和渐开线制动杆，方便对转动杆进行制动，当渐开线制动杆与齿轮啮合时，方便对齿轮进行制动，进而实现对转动杆的定位，从而实现对整个装置的定位，当通过转动渐开线制动杆，使其与齿轮分离时，则方便转动转动轴对装置进行角度调整，该装置通过设置方形横梁、直角转接件和转动轴，实现了对装置方向的调整，同时采用齿轮、螺母和渐开线制动杆，达到了对装置进行可靠性较高的制动目的，整个装置结构简单，成本低廉，实用性强。

Description

一种手术机器人的被动臂装置

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种手术机器人的被动臂装置。

背景技术

机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体，主要用于心脏外科和前列腺切除术，外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。

对于以并联机构为主体的手术机器人，由于受并联机构本身工作空间小的结构特点，若不增加额外的设备，其工作空间将会受到极大的限制，现有的技术存在以下问题：结构相对复杂，摩擦制动的可靠性较低，为保证可靠的摩擦制动，需要提供较大的制动力，因此就要引用额外的设备，增加了系统的复杂度，加大了成本。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种手术机器人的被动臂装置，具有结构简单，节约成本和方便调节的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种手术机器人的被动臂装置，包括底座，所述底座的顶部卡接有第二轴套，所述第二轴套内穿设有转动轴，所述转动轴的表面套接有第一轴套，所述第一轴套搭接在底座的顶部，所述转动轴穿过第一轴套并螺纹连接在直角转接件内，所述直角转接件搭接在第一轴套的顶部，所述直角转接件内设置有方形横梁，所述转动轴通过平键固定连接有齿轮，所述齿轮固定连接在螺母上，所述螺母螺纹连接在转动轴的表面，所述齿轮的表面啮合有渐开线制动杆，所述渐开线制动杆与底座螺纹连接。

优选的，所述第一轴套内设置有角接触球轴承，所述角接触球轴承内穿设有转动轴，所述第一轴套的底部设置有深沟球轴承，所述深沟球轴承内穿设有转动轴。

优选的，所述第一轴套和底座通过螺栓固定连接。

优选的，所述直角转接件和转动轴通过紧定螺钉固定连接。

优选的，所述渐开线制动杆顶部为渐开线轮廓。

优选的，所述直角转接件与方形横梁通过螺钉固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，通过设置齿轮和渐开线制动杆，方便对转动杆进行制动，当渐开线制动杆与齿轮啮合时，方便对齿轮进行制动，进而实现对转动杆的定位，从而实现对整个装置的定位，当通过转动渐开线制动杆，使其与齿轮分离时，则方便转动转动轴对装置进行角度调整，通过设置直角转接件和方形横梁，能够使方形横梁通过直角转接件与转动轴相连接，进而通过转动轴的转动实现角度的转变，通过设置渐开线制动杆顶部为渐开线轮廓，方便与齿轮紧密啮合，实现对转动轴的制动定位，该装置通过设置方形横梁、直角转接件和转动轴，实现了对装置方向的调整，同时采用齿轮、螺母和渐开线制动杆，达到了对装置进行可靠性较高的制动目的，整个装置结构简单，成本低廉，实用性强。

2、本发明，通过设置第一轴套和转动轴，第一轴套能够对转动轴起到保护的作用，转动轴方便带动直角转接件和方形横梁进行角度的转动，进而实现调整角度的目的，通过设置螺母，方便对齿轮进行固定和支撑，通过设置角接触球轴承和深沟球轴承，可同时承受径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作，接触角越大，轴向承载能力越高，方便在转动轴转动时起对转动轴起到支撑的作用，通过设置紧定螺钉，方便对直角转接件和转动轴之间进行固定，进而方便转动轴带动直角转接件进行方向的调整，通过设置螺栓，方便将第一轴套固定在底座上，同时方便对第一轴套的安装和拆卸。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明正视的剖面结构示意图；

图2为本发明中直角转接件的剖面结构示意图；

图3为本发明中直角转接件的结构示意图；

图中：1、方形横梁；2、直角转接件；3、转动轴；4、紧定螺钉；5、角接触球轴承；6、第一轴套；7、深沟球轴承；8、底座；9、渐开线制动杆；10、第二轴套；11、齿轮；12、螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种手术机器人的被动臂装置，包括底座8，所述底座8的顶部卡接有第二轴套10，所述第二轴套10内穿设有转动轴3，所述转动轴3的表面套接有第一轴套6，通过设置第一轴套6和转动轴3，第一轴套6能够对转动轴3起到保护的作用，转动轴3方便带动直角转接件2和方形横梁1进行角度的转动，进而实现调整角度的目的，所述第一轴套6搭接在底座8的顶部，所述转动轴3穿过第一轴套6并螺纹连接在直角转接件2内，所述直角转接件2搭接在第一轴套6的顶部，所述直角转接件2内设置有方形横梁1，所述转动轴3通过平键固定连接有齿轮11，所述齿轮11固定连接在螺母12上，通过设置螺母12，方便对齿轮11进行固定和支撑，所述螺母12螺纹连接在转动轴3的表面，所述齿轮11的表面啮合有渐开线制动杆9，通过设置齿轮11和渐开线制动杆9，方便对转动杆3进行制动，当渐开线制动杆9与齿轮11啮合时，方便对齿轮11进行制动，进而实现对转动杆3的定位，从而实现对整个装置的定位，当通过转动渐开线制动杆9，使其与齿轮11分离时，则方便转动转动轴3对装置进行角度调整，所述渐开线制动杆9与底座8螺纹连接，该装置通过设置方形横梁1、直角转接件2和转动轴3，实现了对装置方向的调整，同时采用齿轮11、螺母12和渐开线制动杆9，达到了对装置进行可靠性较高的制动目的，整个装置结构简单，成本低廉，实用性强。

具体的，所述第一轴套6内设置有角接触球轴承5，所述角接触球轴承5内穿设有转动轴3，所述第一轴套6的底部设置有深沟球轴承7，所述深沟球轴承7内穿设有转动轴3，通过设置角接触球轴承5和深沟球轴承7，可同时承受径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作，接触角越大，轴向承载能力越高，方便在转动轴3转动时起对转动轴3起到支撑的作用。

具体的，所述第一轴套6和底座8通过螺栓固定连接，通过设置螺栓，方便将第一轴套6固定在底座8上，同时方便对第一轴套6的安装和拆卸。

具体的，所述直角转接件2和转动轴3通过紧定螺钉4固定连接，通过设置紧定螺钉4，方便对直角转接件2和转动轴3之间进行固定，进而方便转动轴3带动直角转接件2进行方向的调整。

具体的，所述渐开线制动杆9顶部为渐开线轮廓，通过设置渐开线制动杆9顶部为渐开线轮廓，方便与齿轮11紧密啮合，实现对转动轴3的制动定位。

具体的，所述直角转接件2与方形横梁1通过螺钉固定连接，通过设置直角转接件2和方形横梁1，能够使方形横梁1通过直角转接件2与转动轴3相连接，进而通过转动轴3的转动实现角度的转变。

本发明的工作原理及使用流程：本发明，首先通过螺钉将方形横梁1固定在直角转接件2内，将直角转接件2通过紧定螺钉4与转动轴3固定连接，完成安装，使用时，当需要对方形横梁1调节角度时，转动渐开线制动杆9使其与齿轮11分离，转动转动轴3，带动直角转接件2进行转动，进而带动方形横梁1进行转动，当调节至合适位置时，转动渐开线制动杆9，使其与齿轮11啮合卡接，对齿轮11进行制动，进而实现转动轴3的定位即可。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种手术机器人的被动臂装置，包括底座（8），其特征在于：所述底座（8）的顶部卡接有第二轴套（10），所述第二轴套（10）内穿设有转动轴（3），所述转动轴（3）的表面套接有第一轴套（6），所述第一轴套（6）搭接在底座（8）的顶部，所述转动轴（3）穿过第一轴套（6）并螺纹连接在直角转接件（2）内，所述直角转接件（2）搭接在第一轴套（6）的顶部，所述直角转接件（2）内设置有方形横梁（1），所述转动轴（3）通过平键固定连接有齿轮（11），所述齿轮（11）固定连接在螺母（12）上，所述螺母（12）螺纹连接在转动轴（3）的表面，所述齿轮（11）的表面啮合有渐开线制动杆（9），所述渐开线制动杆（9）与底座（8）螺纹连接，所述第一轴套（6）内设置有角接触球轴承（5），所述角接触球轴承（5）内穿设有转动轴（3），所述第一轴套（6）的底部设置有深沟球轴承（7），所述深沟球轴承（7）内穿设有转动轴（3），所述直角转接件（2）和转动轴（3）通过紧定螺钉（4）固定连接，所述渐开线制动杆（9）顶部为渐开线轮廓。