CN107789060A - 机器人的控制缸箱车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种机器人的控制缸箱车，其与机器人的近端平台(50)配合使用，所述控制缸箱车包括：车体，所述车体包括：底板(120)以及与所述底板(120)连接的车轮(140)；在所述底板(120)上侧的控制箱，其包括六自由度的运动平台(220)以及控制所述运动平台(220)的控制部(240)；其中，所述控制缸箱车还包括分别位于远端侧的左右两侧的两个连接柱，每个所述连接柱刚性连接到所述车体并在远端侧与机器人的近端平台(50)连接并能够调节所述近端平台(50)的高度。本发明的控制缸箱车的优点在于，在提供复位需要的运动平台的同时还提供适当的高度调节能力。
Description
技术领域
本发明涉及机器人的控制缸箱车，尤其是一种在骨科手术中使用的复位机器人的控制缸箱车。
背景技术
随着机器人技术的发展，在修复骨折的手术特别是长骨骨科手术中，出现了将机器人应用于其中的趋势。为了构成一个功能强大的机器人***，制作独立同时能相互协作的不同模块是有价值的尝试。在需要较大力量的骨科手术中，运动平台的加入能显著降低医生的劳动强度，因此，具有运动平台和相应控制装置的模块是机器人***中的一个值得关注的功能模块。
参考图1，现有技术CN104000640A示出一种骨折复位机构。如图所示，该现有技术使用框架组件和放置于其上的两个6自由度的平台组件来构成主从同构的骨折复位机构。如其说明书0016-0019段所述，通过使用平台组件以及力学缩放等控制方法，该现有技术能够降低医生的劳动强度并允许医生在远离手术区域处进行操作。通过使用主从同构，手术时的从动端位姿与操作端位姿完全相同，便于医生以熟悉的方式完成复位手术。
然而，作为与手术台配合使用的器械，上述现有技术的骨折复位机构本身缺乏手术时经常需要的高度调节能力。此外，随着导航和成像技术的进步，医生的操作被进一步简化，不必再依照过去的人手复位的操作习惯。
因此，存在这样的需要，即，为骨科手术中能够使用的机器人提供一个控制缸箱车，在提供复位需要的运动平台的同时还提供适当的高度调节能力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种机器人的控制缸箱车，其在提供运动平台的同时，还提供高度调节能力。
为实现上述目的，本发明提供一种机器人的控制缸箱车，与机器人的近端平台配合使用，所述控制缸箱车包括：车体，其包括底板以及与所述底板连接的车轮；在所述底板上侧的控制缸，其包括具有六自由度的运动平台以及控制所述运动平台的控制箱；其中，所述控制缸箱车还包括分别位于远端侧的左右两侧的两个连接柱，每个所述连接柱刚性连接到所述车体并在远端侧与机器人的近端平台连接并能够调节所述近端平台的高度。
与现有技术的复位机构相比，本发明机器人的控制缸箱车在提供运动平台的同时，还提供高度调节能力。
附图说明
参考附图和说明书可以更好地理解本发明。附图中的部件不一定按比例绘制，其用意仅在于阐明本发明的原理。在附图中：
图1为现有技术的牵引架的侧视图和俯视图；
图2为根据本发明的一个实施例的机器人的控制缸箱车的立体图；
图3为根据本发明的一个实施例的机器人的控制缸箱车的一个连接柱的立体图；
图4为根据本发明的一个实施例的机器人的控制缸箱车的连接柱中的调高柱的剖视图；
图5为根据本发明的一个实施例的机器人的控制缸箱车的连接柱中的连接块的立体图。
具体实施方式
下面的说明涉及根据本发明的一个实施例的机器人的控制缸箱车，其与机器人的近端平台50配合使用，所述控制缸箱车包括：车体，包括：底板120以及与所述底板120连接的车轮140；在所述底板120上侧的控制缸，其包括具有六自由度的运动平台220以及控制所述运动平台220的控制箱240；其中，所述控制缸箱车还包括分别位于远端侧的左右两侧的两个连接柱，每个所述连接柱刚性连接到所述车体并在远端侧与机器人的近端平台50连接并能够调节所述近端平台50的高度。
图2为根据一个实施例的控制缸箱车的立体图。作为示例，如图2所示，所述车轮140设置在底板120下方；每个连接柱可以在其底部刚性连接到所述车体；所述运动平台220可以是stewart平台，并且在该平台上可根据需要安装各种复位工具；控制部240则位于运动平台220的下方。
由此，该实施例中的控制缸箱车在提供手术所需要的运动平台的同时，还提供高度调节能力。
图3为根据一个实施例的连接柱的立体图。继续参考图2同时参考图3，优选地，每个所述连接柱包括调高柱320和连接块330，所述连接块330可拆卸地连接到所述近端平台50。
作为示例，图2和图3中的连接块330在内侧焊接到调高柱320上，同时在外侧可拆卸地连接到近端平台50。通过这种组装式结构，连接柱的制造成本相对较低。
图4为根据一个实施例的调高柱的剖视图。如图4所示，优选地，所述调高柱320包括位于顶部的可转动把手321、由所述把手321带动的可转动中空丝杆323，以及围绕所述丝杆323并与所述丝杠323形成螺纹配合的螺母杆324，所述螺母杆324连接到所述调高柱320的底部。在该示例中，螺母杆324起导向支撑作用，其长度小于一米。由于手术实践并不需要大行程的高度调节，上述示例中的螺母杆固定设计能充分满足高度调节的需要。
仍然参考图4，优选地，所述调高柱320还包括可转动芯轴325，所述芯轴325位于所述中空丝杆323内。由于上述芯轴的加入，能够提高所述调高柱的相关零件的同心定位的可靠性。
仍然参考图4，优选地，所述调高柱320还包括升降柱326，其连接到所述把手321并且围绕所述螺母杆324，当转动所述把手321时，所述升降柱326围绕所述螺母杆324升降。
图5为根据一个实施例的连接块的立体图。参考图3和图5，优选地，所述机器人的近端平台50的连接部具有排列成矩形的螺钉孔，所述连接块330包括与所述螺钉孔相对应的螺钉孔，并通过螺钉331刚性连接到所述近端平台50。
当控制缸箱车需要连接机器人的近端平台时，将连接块330的螺钉孔与近端平台的连接部上的螺钉孔对齐，然后用螺钉331将二者刚性连接到一起。
回头参考图2，根据一个实施例的机器人的控制缸箱车还包括T形加强架160，所述加强架160的水平部分的两侧分别刚性连接到所述两个调高柱320，所述加强架160的竖直部分在底侧刚性连接到所述底板120。
T形加强架160的加入，可进一步增加调高柱320与车体的连接强度，同时保持两个调高柱的间距不变。
仍参考图2，根据一个实施例的机器人的控制缸箱车的车体还包括在近端侧的箱车把手180，以便于推动或拉动所述控制缸箱车。
上面给出的各实施例，无疑可有各种变型和增减。例如，车轮可以布置在底板的外侧而非下方；控制部可以放置在运动平台的侧面，例如后侧。随着制造技术的进步，例如3D打印技术的进步，调高柱和连接块可以是一体形成而非组装在一起。此外，其他类型的丝杠升降机构，也可以代替上述实施例中的螺母杆固定(螺母固定而丝杠转动并移动)的设计。
尽管已经公开多个示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的精神和保护范围的情况下，可做出各种改变和改进，并可适当地替代执行相同功能的部件。应注意，参考一个附图说明的特征可以与其他附图的特征组合起来，即使未明确提及。
Claims (8)
1.一种机器人的控制缸箱车，其与机器人的近端平台(50)配合使用，所述控制缸箱车包括：
车体，包括底板(120)以及与所述底板(120)连接的车轮(140)；
在所述底板(120)上的控制缸，其包括具有六自由度的运动平台(220)以及控制所述运动平台(220)的控制箱(240)；
其特征在于，所述控制缸箱车还包括分别位于远端侧的左右两侧的两个连接柱，每个所述连接柱刚性连接到所述车体并在远端侧与机器人的近端平台(50)连接并能够调节所述近端平台(50)的高度。
2.根据权利要求1所述的机器人的控制缸箱车，其中
每个所述连接柱包括调高柱(320)和连接块(330)，所述连接块(330)可拆卸地连接到所述近端平台(50)。
3.根据权利要求2所述的机器人的控制缸箱车，其中
所述调高柱(320)包括位于顶部的可转动把手(321)、由所述把手(321)带动的可转动丝杆(323)，以及围绕所述丝杆(323)并与所述丝杠(323)形成螺纹配合的螺母杆(324)，所述螺母杆(324)连接到所述调高柱(320)的底部。
4.根据权利要求3所述的机器人的控制缸箱车，其中
所述丝杆(323)是中空的，所述调高柱(320)还包括可转动芯轴(325)，所述芯轴(325)位于所述中空丝杆(323)内。
5.根据权利要求3所述的机器人的控制缸箱车，其中
所述调高柱(320)还包括升降柱(326)，其连接到所述把手(321)并且围绕所述螺母杆(324)，当转动所述把手(321)时，所述升降柱(326)升降。
6.根据权利要求2所述的机器人的控制缸箱车，其中
所述机器人的近端平台(50)的连接部具有排列成矩形的螺钉孔，所述连接块(330)包括与所述螺钉孔相对应的螺钉孔，并通过螺钉(331)刚性连接到所述近端平台(50)。
7.根据权利要求2所述的机器人的控制缸箱车，还包括
T形加强架(160)，所述加强架(160)的水平部分的两侧分别刚性连接到所述两个调高柱(320)，所述加强架(160)的竖直部分在底侧刚性连接到所述底板(120)。
8.根据权利要求2所述的机器人的控制缸箱车，其中
所述车体还包括在近端侧的箱车把手(180)。
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