CN115122355B - 医疗机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种医疗机器人，包括单臂机构，单臂机构包括俯仰调整机构和偏摆调整机构，俯仰调整机构包括俯仰电机、支撑架、旋转主轴、伸缩拉杆和俯仰架，俯仰架包括铰接部，旋转主轴与支撑架活动连接，伸缩拉杆位于旋转主轴内部，伸缩拉杆一端与铰接部一端铰接，铰接部另一端与旋转主轴一端铰接，伸缩拉杆另一端与俯仰电机连接，俯仰电机用于驱动伸缩拉杆的伸缩滑动，以实现铰接部的俯仰运动，偏摆调整机构包括第一齿轮、第二齿轮和主旋转电机，第一齿轮套接在旋转主轴外侧，第二齿轮与第一齿轮相啮合，主旋转电机与第二齿轮连接，用于带动旋转主轴旋转以实现俯仰架的偏摆运动。旋转运动和俯仰运动通过一个旋转主轴实现，从而占用空间小。

Description

医疗机器人
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种医疗机器人。
背景技术
目前医用领域也出现了多种类型的医疗机器人，医疗机器人是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人，是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。公开号为CN111085990A的中国发明专利公开了一种人机协作医疗机器人，所述医疗机器人的底部固定连接有固定基座，所述固定基座的顶部固定连接有电动伸缩机构，所述电动伸缩机构的顶部滑动连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶端固定连接有中控箱，所述电动伸缩杆的前端固定连接有固定转筒，所述固定转筒的顶部转动连接有固定旋转端，所述固定旋转端的数量为两个，且两个固定旋转端之间固定连接有感应固定臂，所述固定旋转端的底部转动连接有活动旋转端，所述活动旋转端的右侧固定连接有感应活动臂，所述感应活动臂的右端固定连接操控臂，所述电动伸缩杆的后端固定连接有左端感应控制臂，但该医疗机器人设备占用较大的体积。当前医疗机器人设备体积大、价格高、使用复杂，因此，有必要提供一种新型的医疗机器人以解决现有技术中存在的上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医疗机器人，旋转运动和俯仰运动通过一个旋转主轴实现，从而占用空间小。
为实现上述目的，本发明医疗机器人包括单臂机构，所述单臂机构包括俯仰调整机构和偏摆调整机构，所述俯仰调整机构包括俯仰电机、支撑架、旋转主轴、伸缩拉杆和俯仰架，所述俯仰架包括铰接部，所述旋转主轴与所述支撑架活动连接，所述伸缩拉杆位于所述旋转主轴内部，所述伸缩拉杆一端与所述铰接部一端铰接，所述铰接部另一端与所述旋转主轴一端铰接，所述伸缩拉杆另一端与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机用于驱动所述伸缩拉杆相对于所述旋转主轴的伸缩滑动，以实现所述铰接部的俯仰运动，所述偏摆调整机构包括第一齿轮、第二齿轮和主旋转电机，所述第一齿轮套接在所述旋转主轴外侧，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述主旋转电机与所述第二齿轮连接，用于驱动所述第二齿轮旋转以带动所述第一齿轮旋转，从而带动所述旋转主轴旋转以实现所述俯仰架的偏摆运动。
本发明的医疗机器人的有益效果在于：一方面，所述伸缩拉杆位于所述旋转主轴内部，所述俯仰电机用于驱动所述伸缩拉杆相对于所述旋转主轴的伸缩滑动，以实现所述铰接部的俯仰运动，另一方面，所述旋转主轴一端连接第一齿轮，第二齿轮和第一齿轮相啮合，第二齿轮转动下带动第一齿轮转动，从而带动所述旋转主轴的转动，实现所述俯仰架的偏摆运动，旋转运动和俯仰运动通过一个旋转主轴实现，从而占用空间小。且电机可以放置在远离俯仰架一端，不会妨碍手术操作。
可选地，所述第一齿轮的外径大于所述第二齿轮的外径。
可选地，所述支撑架包括第一孔和第二孔，所述旋转主轴穿过所述第一孔和所述第二孔。
可选地，所述第一孔内设置有第一轴承，所述第二孔内设置有第二轴承，所述旋转主轴穿过所述第一轴承和所述第二轴承。
可选地，所述支撑架包括第三孔和第四孔，所述主旋转电机穿过所述第三孔和所述第四孔。
可选地，所述俯仰电机为伸缩电机。
可选地，所述铰接部一端包括贯穿所述铰接部相对两壁的第一通孔和第一销，所述伸缩拉杆一端与所述第一销连接，所述第一销位于所述第一通孔内。
可选地，所述旋转主轴一端包括第一三角板、第二三角板和连接板，所述第一三角板和所述第二三角板相对设置并通过所述连接板连接，所述连接板上开设有第五孔，所述伸缩拉杆穿过所述第五孔，所述第一三角板的一端开设有第六孔，所述第二三角板的一端开设有第七孔，所述铰接部的另一端包括第二销并开设有第二通孔，所述第二销位于所述第一三角板和所述第二三角板之间以使所述第六孔、所述第二通孔和所述第七孔依次连通，所述第二销位于所述第六孔、所述第二通孔和所述第七孔连通的通道内以使所述铰接部与所述旋转主轴一端铰接。
可选地，医疗机器人还包括十字滑台，所述十字滑台包括轨道机构，所述轨道机构包括第一滑块、第二滑块、第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道位于水平面上，所述第一轨道和所述第二轨道相互垂直，所述第一滑块与所述第一轨道滑动连接，所述第一轨道与所述第二滑块固定连接，所述第二滑块与所述第二轨道滑动连接，用于带动所述第一轨道沿所述第二轨道滑动。
可选地，所述十字滑台还包括第一丝杠机构，所述第一丝杠机构包括第一电机、第一丝杠和第一螺母，所述第一电机与所述第一丝杠一端连接，所述第一丝杠与所述第一螺母螺纹连接，所述第一滑块与所述第一螺母固定连接，所述第一电机用于驱动所述第一丝杠旋转以带动所述第一滑块沿所述第一轨道运动。
可选地，所述十字滑台还包括第二丝杠机构，所述第二丝杠机构包括第二电机、第二丝杠和第二螺母，所述第二电机与所述第二丝杠一端连接，所述第二丝杠与所述第二螺母螺纹连接，所述第一滑块与所述第二螺母固定连接，所述第二电机用于驱动所述第二丝杠旋转以带动所述第二滑块沿所述第二轨道运动。
附图说明
图1为本发明一些实施例中医疗机器人的结构示意图；
图2为本发明一些实施例中俯仰调整机构的剖面图；
图3为本发明一些实施例中十字滑台的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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作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。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
图1为本发明一些实施例中医疗机器人的结构示意图。参照图1，所述医疗机器人包括单臂机构，所述单臂机构包括俯仰调整机构1和偏摆调整机构2，所述俯仰调整机构包括俯仰电机11、支撑架12、旋转主轴13、伸缩拉杆14和俯仰架15，所述俯仰架15包括铰接部151，所述旋转主轴13与所述支撑架12活动连接，所述伸缩拉杆14位于所述旋转主轴13内部，所述伸缩拉杆14的末端与所述铰接部151的上端铰接，所述铰接部151的下端与所述旋转主轴13的末端铰接，所述伸缩拉杆14远离所述铰接部151的一端与所述俯仰电机11连接，所述俯仰电机11为伸缩电机，用于驱动所述伸缩拉杆14相对于所述旋转主轴13的伸缩滑动，以实现所述铰接部151的俯仰运动，所述偏摆调整机构2包括第一齿轮21、第二齿轮22和主旋转电机23，所述第一齿轮21套接在所述旋转主轴13远离所述铰接部151一端的外侧，所述第二齿轮22与所述第一齿轮21相啮合，所述主旋转电机23与所述第二齿轮22连接，用于驱动所述第二齿轮22旋转以带动所述第一齿轮21旋转，从而带动所述旋转主轴13旋转以实现所述俯仰架15的偏摆运动。
本发明医疗机器人的有益效果在于：一方面，所述伸缩拉杆位于所述旋转主轴内部，所述俯仰电机用于驱动所述伸缩拉杆相对于所述旋转主轴的伸缩滑动，以实现所述铰接部的俯仰运动，另一方面，所述旋转主轴一端连接第一齿轮，第二齿轮和第一齿轮相啮合，第二齿轮转动下带动第一齿轮转动，从而带动所述旋转主轴的转动，实现所述俯仰架的偏摆运动，本发明医疗机器人的俯仰和偏摆运动通过一个旋转主轴传递，从而占用空间小。且电机可以放置在远离俯仰架一端，不会妨碍手术操作。
一些实施例中，所述第一齿轮21的外径大于所述第二齿轮22的外径，所述第一齿轮21和所述第二齿轮22的外径不同，则传动比较小，转动时，所述第一齿轮21转动的圈数小于所述第二齿轮22转动的圈数，这样在旋转所述第二齿轮22时，所述第一齿轮21旋转较慢，能够更好的提高精度。
参照图1，所述支撑架12包括第一孔121和第二孔122，所述旋转主轴13穿过所述第一孔121和所述第二孔122。
图2为本发明一些实施例中俯仰调整机构的剖面图。参照图1和图2，所述第一孔121内设置有第一轴承123，所述第二孔122内设置有第二轴承124，所述旋转主轴13穿过所述第一轴承123和所述第二轴承124。
参照图1，所述支撑架12包括第三孔231和第四孔(图中未示出)，所述主旋转电机23穿过所述第三孔231和所述第四孔(图中未标示)，所述支撑架12能够对所述主旋转电机23起到固定和支撑作用。
参照图1和图2，所述铰接部151一端包括贯穿所述铰接部151相对两壁的第一通孔1511和第一销1512，所述伸缩拉杆14的末端与所述第一销1512连接，所述第一销1512位于所述第一通孔1511内。
参照图1，所述旋转主轴13的一端包括第一三角板131、第二三角板132和连接板133，所述第一三角板131和所述第二三角板132相对设置并通过所述连接板133连接，所述连接板133上开设有第五孔1331，所述伸缩拉杆14穿过所述第五孔1331，所述第一三角板131的一端开设有第六孔(图中未示出)，所述第二三角板132的一端开设有第七孔(图中未标识)，所述铰接部151的另一端包括第二销1513并开设有第二通孔1514，所述第二销1513位于所述第一三角板131和所述第二三角板132之间以使所述第六孔(图中未示出)、所述第二通孔1514和所述第七孔(图中未示出)依次连通，所述第二销1513位于所述第六孔(图中未示出)、所述第二通孔1514和所述第七孔(图中未示出)连通的通道内以使所述铰接部151与所述旋转主轴13一端铰接。
参照图1，所述俯仰架15还包括操作部152和旋钮153，所述操作部152上开设有孔，所述铰接部151上开设有孔，所述旋钮153旋进所述操作部152上开设的孔和所述铰接部151上开设的孔内，使所述操作部152和所述铰接部151旋紧。
图3为本发明一些实施例中十字滑台的结构示意图。所述医疗机器人还包括十字滑台，所述十字滑台包括轨道机构。参照图3，所述轨道机构3包括第一滑块31、第二滑块32、第一轨道33和第二轨道34，所述第一轨道33和所述第二轨道34位于水平面上，所述第一轨道33和所述第二轨道34相互垂直，所述第一滑块31与所述第一轨道33滑动连接，所述第一轨道33与所述第二滑块32固定连接，所述第二滑块32与所述第二轨道34滑动连接，用于带动所述第一轨道33沿所述第二轨道34滑动。
所述十字滑台还包括第一丝杠机构。参照图3，第一丝杠机构4包括第一电机41、第一丝杠42和第一螺母43，所述第一电机41与所述第一丝杠42一端连接，所述第一丝杠42与所述第一螺母43螺纹连接，所述第一滑块31与所述第一螺母43固定连接，所述第一电机41用于驱动所述第一丝杠42旋转以带动所述第一滑块31沿所述第一轨道33运动。
所述十字滑台还包括第二丝杠机构，所述第二丝杠机构包括第二电机、第二丝杠和第二螺母。参照图3，第二电机51与第二丝杠52一端连接，第二丝杠52与第二螺母(图中未标示)螺纹连接，所述第一滑块31与所述第二螺母(图中未标示)固定连接，所述第二电机51用于驱动所述第二丝杠52旋转以带动所述第二滑块32沿所述第二轨道34运动。
本发明的医疗机器人包括十字滑台和单臂机构，所述十字滑台包括轨道机构、第一丝杠机构和第二丝杠机构，能够带动所述单臂机构做前后、左右2个自由度的运动，所述单臂机构包括俯仰调整机构和偏摆调整机构，能够带动单臂机构的俯仰架做俯仰、偏摆2个自由度的运动，因此本申请的医疗机器人能够实现前后、左右、俯仰、偏摆4个自由度的运动。俯仰和偏摆运动通过一个旋转主轴传递，从而占用空间小。且电机可以放置在远离俯仰架一端，不会妨碍手术操作。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (11)

1.一种医疗机器人，其特征在于，包括单臂机构，所述单臂机构包括俯仰调整机构和偏摆调整机构，所述俯仰调整机构包括俯仰电机、支撑架、旋转主轴、伸缩拉杆和俯仰架，所述俯仰架包括铰接部，所述旋转主轴与所述支撑架活动连接，所述伸缩拉杆位于所述旋转主轴内部，所述伸缩拉杆一端与所述铰接部一端铰接，所述铰接部另一端与所述旋转主轴一端铰接，所述伸缩拉杆另一端与所述俯仰电机连接，所述俯仰电机用于驱动所述伸缩拉杆相对于所述旋转主轴的伸缩滑动，以实现所述铰接部的俯仰运动，所述偏摆调整机构包括第一齿轮、第二齿轮和主旋转电机，所述第一齿轮套接在所述旋转主轴外侧，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述主旋转电机与所述第二齿轮连接，用于驱动所述第二齿轮旋转以带动所述第一齿轮旋转，从而带动所述旋转主轴旋转以实现所述俯仰架的偏摆运动；所述第一齿轮的外径大于所述第二齿轮的外径，所述第一齿轮和所述第二齿轮的外径不同，则传动比较小，转动时，所述第一齿轮转动的圈数小于所述第二齿轮转动的圈数，这样在旋转所述第二齿轮时，所述第一齿轮旋转较慢；医疗机器人还包括十字滑台。
2.根据权利要求1所述的医疗机器人，其特征在于，所述第一齿轮的外径大于所述第二齿轮的外径。
3.根据权利要求1所述的医疗机器人，其特征在于，所述支撑架包括第一孔和第二孔，所述旋转主轴穿过所述第一孔和所述第二孔。
4.根据权利要求3所述的医疗机器人，其特征在于，所述第一孔内设置有第一轴承，所述第二孔内设置有第二轴承，所述旋转主轴穿过所述第一轴承和所述第二轴承。
5.根据权利要求1所述的医疗机器人，其特征在于，所述支撑架包括第三孔和第四孔，所述主旋转电机穿过所述第三孔和所述第四孔。
6.根据权利要求1所述的医疗机器人，其特征在于，所述俯仰电机为伸缩电机。
7.根据权利要求1所述的医疗机器人，其特征在于，所述铰接部一端包括贯穿所述铰接部相对两壁的第一通孔和第一销，所述伸缩拉杆一端与所述第一销连接，所述第一销位于所述第一通孔内。
8.根据权利要求7所述的医疗机器人，其特征在于，所述旋转主轴一端包括第一三角板、第二三角板和连接板，所述第一三角板和所述第二三角板相对设置并通过所述连接板连接，所述连接板上开设有第五孔，所述伸缩拉杆穿过所述第五孔，所述第一三角板的一端开设有第六孔，所述第二三角板的一端开设有第七孔，所述铰接部的另一端包括第二销并开设有第二通孔，所述第二销位于所述第一三角板和所述第二三角板之间以使所述第六孔、所述第二通孔和所述第七孔依次连通，所述第二销位于所述第六孔、所述第二通孔和所述第七孔连通的通道内以使所述铰接部与所述旋转主轴一端铰接。
9.根据权利要求1所述的医疗机器人，其特征在于，所述十字滑台包括轨道机构，所述轨道机构包括第一滑块、第二滑块、第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和所述第二轨道位于水平面上，所述第一轨道和所述第二轨道相互垂直，所述第一滑块与所述第一轨道滑动连接，所述第一轨道与所述第二滑块固定连接，所述第二滑块与所述第二轨道滑动连接，用于带动所述第一轨道沿所述第二轨道滑动。
10.根据权利要求9所述的医疗机器人，其特征在于，所述十字滑台还包括第一丝杠机构，所述第一丝杠机构包括第一电机、第一丝杠和第一螺母，所述第一电机与所述第一丝杠一端连接，所述第一丝杠与所述第一螺母螺纹连接，所述第一滑块与所述第一螺母固定连接，所述第一电机用于驱动所述第一丝杠旋转以带动所述第一滑块沿所述第一轨道运动。
11.根据权利要求10所述的医疗机器人，其特征在于，所述十字滑台还包括第二丝杠机构，所述第二丝杠机构包括第二电机、第二丝杠和第二螺母，所述第二电机与所述第二丝杠一端连接，所述第二丝杠与所述第二螺母螺纹连接，所述第一滑块与所述第二螺母固定连接，所述第二电机用于驱动所述第二丝杠旋转以带动所述第二滑块沿所述第二轨道运动。
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