CN115300754A - 一种动力传递装置及血管介入手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力传递装置及血管介入手术机器人，涉及手术机器人技术领域，所述动力传递装置包括第一花键轴、第二花键轴及保护套连接件，保护套连接件包括嵌轴件，嵌轴件的一端设有与第一花键轴相适配的第一安装槽，嵌轴件的另一端设有与第二花键轴相适配的第二安装槽，第一安装槽与第二安装槽之间形成有隔挡，第一花键轴的一端用于***第一安装槽，第一花键轴的另一端用于与驱动模组连接，第二花键轴的一端用于***第二安装槽，第二花键轴的另一端用于与驱动对象装置连接。本方案中，驱动模组通过保护套连接件的嵌轴件实现对驱动对象装置的动力传递，同时，驱动模组、驱动对象装置被嵌轴件内的隔挡隔开在两侧，能够避免污染驱动对象装置。

Description

一种动力传递装置及血管介入手术机器人

技术领域

本发明涉及手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种动力传递装置及血管介入手术机器人。

背景技术

导丝介入手术成为治疗心血管疾病最常用的手段，微创介入手术机器人***中，导管、导丝及导向鞘的旋转、直线驱动运动是手术进行的必要基础。现有驱动模组与导向鞘运动装置等驱动对象装置直接连接，驱动模组处于有菌环境，在动力传递的过程中，会对原本处于无菌环境的驱动对象装置产生污染，极易引发手术感染，不利于手术的安全进行。

发明内容

本发明旨在提出一种动力传递装置，以解决现有微创介入手术机器人***中驱动模组与导向鞘运动装置等驱动对象装置直连，易引发手术感染的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样的：

一种动力传递装置，包括第一花键轴、第二花键轴及保护套连接件，所述保护套连接件包括嵌轴件，所述嵌轴件的一端设有与所述第一花键轴相适配的第一安装槽，所述嵌轴件的另一端设有与所述第二花键轴相适配的第二安装槽，所述第一安装槽与所述第二安装槽之间形成有隔挡，所述第一花键轴的一端用于***所述第一安装槽，所述第一花键轴的另一端用于与驱动模组连接，所述第二花键轴的一端用于***所述第二安装槽，所述第二花键轴的另一端用于与驱动对象装置连接。

本发明所述的动力传递装置，驱动模组的输出端通过第一花键轴***嵌轴件的第一安装槽，实现驱动模组与保护套连接件的安装，驱动对象装置例如导向鞘运动装置、导管运动装置及导丝运动装置等通过第二花键轴***嵌轴件的第二安装槽，实现驱动对象装置与保护套连接件的安装，驱动模组的动力通过保护套连接件的嵌轴件传递到驱动对象装置，而且第一花键轴与第二花键轴通过保护套连接件内的隔挡隔开，没有直接接触，驱动模组上的细菌不会传递给驱动对象装置，在满足动力传递的同时，也为手术营造了安全的环境，避免手术感染。

可选地，所述第一花键轴的外侧壁沿周向间隔设有限位凸起，所述第一安装槽的周向设有与所述限位凸起相适配的限位凹槽，所述限位凸起用于***所述限位凹槽。

可选地，所述限位凹槽的数量大于所述限位凸起的数量。

可选地，所述限位凹槽的截面形状为矩形或方形。

可选地，所述第一花键轴***所述第一安装槽的一端设有导向斜面。

可选地，所述保护套连接件还包括保护套本体，所述保护套本体上设有贯穿的通孔，所述嵌轴件置于所述通孔内。

可选地，所述保护套连接件还包括橡胶圈，所述橡胶圈套设在所述嵌轴件的外侧壁上，所述嵌轴件通过所述橡胶圈与所述保护套本体转动连接。

可选地，所述嵌轴件的外侧壁沿轴向间隔设有两个挡圈，两个所述挡圈与所述嵌轴件的外侧壁之间形成有安装空间，所述橡胶圈安装在所述安装空间处。

可选地，所述第一安装槽的轴线与所述第二安装槽的轴线重合；和/或，所述第二花键轴的结构与所述第一花键轴的结构相同，所述第二安装槽的结构与所述第一安装槽的结构相同。

本发明的另一目的是提供一种血管介入手术机器人，包括上述的动力传递装置。所述血管介入手术机器人相较于现有技术所具有的优势与上述动力传递装置相较于现有技术所具有的优势相同，在此不再重复说明。

附图说明

图1为本发明实施例的动力传递装置的局部示意图；

图2为本发明实施例的保护套连接件的结构示意图；

图3为本发明实施例的嵌轴件的结构示意图；

图4为本发明实施例的第一花键轴与驱动模组的局部安装结构示意图；

图5为本发明实施例的第二花键轴与导向鞘运动装置的安装结构示意图；

图6为本发明实施例的动力传递装置的使用图。

附图标记说明：

1、第一花键轴；11、限位凸起；2、保护套连接件；21、嵌轴件；211、第一安装槽；2111、限位凹槽；212、第二安装槽；213、挡圈；214、隔挡；22、橡胶圈；23、保护套本体；3、第二花键轴；4、驱动模组；5、驱动对象装置；51、导向鞘运动装置；52、导管运动装置；53、导丝运动装置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“配合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，还需要说明的是，在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。

本文中设置有坐标轴Z轴，其中，Z轴的正向代表上方向，Z轴的反向代表下方向。

如图1-2、4-6所示，本发明实施例的一种动力传递装置，包括第一花键轴1、第二花键轴3及保护套连接件2，所述保护套连接件2包括嵌轴件21，所述嵌轴件21的一端设有与所述第一花键轴1相适配的第一安装槽211，所述嵌轴件21的另一端设有与所述第二花键轴3相适配的第二安装槽212，所述第一安装槽211与所述第二安装槽212之间形成有隔挡214，所述第一花键轴1的一端用于***所述第一安装槽211，所述第一花键轴1的另一端用于与驱动模组4连接，所述第二花键轴3的一端用于***所述第二安装槽212，所述第二花键轴3的另一端用于与驱动对象装置5连接。

在本实施例中，驱动模组4为动力提供装置，主要为驱动对象装置5提供驱动力。所述驱动对象装置5可为导向鞘运动装置51、导管运动装置52、导丝运动装置53中的任意一种，所述动力传递装置可设置在驱动模组4与导向鞘运动装置51之间，也可设置在驱动模组4与导管运动装置52之间，也可设置在驱动模组4与导丝运动装置53之间。

示例性地，所述驱动模组4、所述动力传递装置及所述驱动对象装置5按照从下往上的顺序依次设置，第一花键轴1、第二花键轴3沿Z轴所示方向设置。嵌轴件21两端分别设置有与第一花键轴1相适配的第一安装槽211及与第二花键轴3相适配的第二安装槽212，第一安装槽211的开口朝下，第二安装槽212的开口朝上。

驱动模组4的输出端通过第一花键轴1***嵌轴件21的第一安装槽211，实现驱动模组4与保护套连接件2的安装，驱动对象装置5例如导向鞘运动装置51、导管运动装置52及导丝运动装置53等通过第二花键轴3***嵌轴件21的第二安装槽212，实现驱动对象装置5与保护套连接件2的安装，驱动模组4的动力通过保护套连接件2的嵌轴件21传递到驱动对象装置5，而且第一花键轴1与第二花键轴3通过保护套连接件2内的隔挡214隔开，没有直接接触，驱动模组4上的细菌不会传递给驱动对象装置5，在满足动力传递的同时，也为手术营造了安全的环境，避免手术感染。

需要说明的是，所述嵌轴件21可一体成型，也可上下单独成型后再连接。当所述嵌轴件21采用上下分体式结构时，所述嵌轴件21的下半部上设有第一安装槽211，所述嵌轴件21的上半部上设有所述第二安装槽212，所述嵌轴件21的下半部与上半部之间可设置缓冲减震结构，缓解驱动模组4在驱动驱动对象装置5时产生的晃动。

可选地，如图4所示，所述第一花键轴1的外侧壁沿周向间隔设有限位凸起11，所述第一安装槽211的周向设有与所述限位凸起11相适配的限位凹槽2111，所述限位凸起11用于***所述限位凹槽2111。

在本实施例中，通过限位凸起11与限位凹槽2111的配合安装，确保第一花键轴1与所述嵌轴件21之间的连接稳固性，避免在动力传递的过程中发生驱动模组4从保护套连接件2脱落，影响动力传输。

可选地，所述限位凹槽2111的数量大于所述限位凸起11的数量。

在本实施例中，多个所述限位凸起11可均匀间隔设置，提高受力地稳定性。示例性地，如图4所示，所述限位凸起11设有两个，各所述限位凸起11的结构形状保持一致，如图3所示，所述限位凹槽2111设有六个，各所述限位凹槽2111均匀间隔设置且形状相同，两个所述限位凸起11***六个所述限位凹槽2111中的其中两个。采用这种设置方式，能够允许第一花键轴1有多种***第一安装槽211的方式。

诸如，两个所述限位凸起11可对称设置，也即两个所述限位凸起11呈180°角设置，六个所述限位凹槽2111中每相邻两个所述限位凹槽2111之间所对应的圆心角为60°，以每间隔180°的两个限位凹槽2111为一组，六个所述限位凹槽2111可被分为三组，这样，第一花键轴1上的限位凸起11可选择其中任意一组限位凹槽2111***，至少有三种***方式，记所述第一花键轴1***所述第一安装槽211的安装自由度为3，显著提升第一花键轴1***第一安装槽211的速度。

需要说明的是，所述限位凹槽2111设置六个，主要是考虑到加工工艺限制，导丝介入手术的空间有限，嵌轴件21的结构非常小，如果加工六个以上的限位凹槽2111，不方便加工，如果设置四个或两个限位凹槽2111，则会降低所述第一花键轴1***所述第一安装槽211的安装自由度，不利于第一花键轴1的拆装。

所述限位凸起11设置两个主要是考虑到安装的稳固性与快捷性，如果只设置一个限位凸起11，嵌轴件21与第一花键轴1的连接稳定性较差；如果设置三个或者更多个限位凸起11，稳定性虽然提高了，但是在与限位凹槽2111装配的过程中，需要同时考虑多个限位凸起与限位凹槽2111的匹配问题，对位安装速度慢。

可选地，如图3所示，所述限位凹槽2111的截面形状为矩形或方形。

在本实施例中，在驱动模组4通过嵌轴件21驱动驱动对象装置5运动时，所述第一花键轴1通过限位凸起11对所述嵌轴件21施加沿周向的旋转作用力，将所述限位凹槽2111的各侧壁面设置成相对垂直的形式，使得限位凸起11施加的旋转作用力刚好与对应的所述限位凹槽2111的侧壁面垂直，全部用来推动嵌轴件21旋转，不会产生沿径向的分力，嵌轴件21与第一花键轴1相对静止，保护嵌轴件21不会被破坏。

当然，为了方便第一花键轴1的插装，所述限位凹槽2111相邻的两侧壁面之间平滑过渡连接。

可选地，所述第一花键轴1***所述第一安装槽211的一端设有导向斜面。

在本实施例中，可在第一花键轴1的上端也即***第一安装槽211的一端设置导向斜面，通通导向斜面的导向作用以引导所述第一花键轴1顺利***。

以第一花键轴1的上端***第一安装槽211为例，所述导向斜面由第一花键轴1的侧壁向中心线方向倾斜向上设置。

可选地，如图2所示，所述保护套连接件2还包括保护套本体23，所述保护套本体23上设有贯穿的通孔，所述嵌轴件21置于所述通孔内。

在本实施例中，所述保护套本体23可呈板状结构，对所述驱动对象装置5起到一定的支撑作用，所述保护套本体23的上下表面分别与所述驱动对象装置5的壳体、驱动模组4的壳体接触，提高与驱动对象装置5、驱动模组4的接触面积，有利于保证动力的稳定传输。

所述通孔沿Z轴所示方向贯穿，所述嵌轴件21的两端可分别从通孔的上下两端穿出，也可位于所述通孔内部。所述通孔内壁面为光滑曲面，当所述驱动模组4开机驱动时，所述嵌轴件21可相对所述保护套本体23转动，以将驱动力传递到驱动对象装置5。

可选地，如图2所示，所述保护套连接件2还包括橡胶圈22，所述橡胶圈22套设在所述嵌轴件21的外侧壁上，所述嵌轴件21通过所述橡胶圈22与所述保护套本体23转动连接。

在本实施例中，所述橡胶圈22用于隔绝嵌轴件21与保护套本体23，减小嵌轴件21(动件)与保护套本体23(不动件)之间摩擦力，起到轴承的作用。

可将所述通孔设置成二级阶梯孔，所述橡胶圈22置于所述阶梯孔的台阶面上。

可选地，如图1、3所示，所述嵌轴件21的外侧壁沿轴向间隔设有两个挡圈213，两个所述挡圈213与所述嵌轴件21的外侧壁之间形成有安装空间，所述橡胶圈22安装在所述安装空间处。

在本实施例中，所述嵌轴件21沿Z向设置，所述嵌轴件21的外侧壁沿周向延伸以形成挡圈213，两个所述挡圈213沿轴向间隔布置，橡胶圈22置于两个所述挡圈213与所述嵌轴件21侧壁所围成的安装空间内，所述橡胶圈22的上下表面分别与上下所述挡圈213抵接，避免橡胶圈22从嵌轴件21侧壁脱离。

所述挡圈213可以是封闭的圆环，也可是带缺口的圆环，还可以是由多段圆弧段围合形成。

可选地，所述第一安装槽211的轴线与所述第二安装槽212的轴线重合。

在本实施例中，通过第一安装槽211与第二安装槽212同轴设置，使得第一花键轴1与第二花键轴3也是同轴设置的，而第一花键轴1上的驱动力通过嵌轴件21传递到第二花键轴3上，从而使得驱动力在传递的过程中，嵌轴件21的两端不会产生扭力，嵌轴件21、第一花键轴1及所述第二花键轴3的转动方向、转动速度始终保持一致，三者之间相对静止，提高嵌轴件21的使用寿命。

可选地，所述第二花键轴3的结构与所述第一花键轴1的结构相同，所述第二安装槽212的结构与所述第一安装槽211的结构相同。

在本实施例中，第二安装槽212与第一安装槽211结构相同，便于加工成型。所述第二花键轴3与所述第二安装槽212的安装具有所述第一花键轴1与所述第一安装槽211的安装相同的优势。

具体地，当第二安装槽212与第一安装槽211的结构相同，且第二花键轴3与第一花键轴1的结构相同时，以限位凹槽设置六个，限位凸台设置两个为例，所述第二花键轴3***所述第二安装槽212的方式有三种，所述第一花键轴1***所述第一安装槽211的方式也有三种；所述第二安装槽212的六个限位凹槽与所述第一安装槽211的六个限位凹槽可一一对应设置，也可不对应设置。所述隔挡214两侧的所述第一花键轴1与第二花键轴3的安装是彼此独立的，互不影响。

本发明的另一目的是提供一种血管介入手术机器人，包括上述的动力传递装置。所述血管介入手术机器人相较于现有技术所具有的优势与上述动力传递装置相同，不再重复说明。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种动力传递装置，其特征在于，包括第一花键轴(1)、第二花键轴(3)及保护套连接件(2)，所述保护套连接件(2)包括嵌轴件(21)，所述嵌轴件(21)的一端设有与所述第一花键轴(1)相适配的第一安装槽(211)，所述嵌轴件(21)的另一端设有与所述第二花键轴(3)相适配的第二安装槽(212)，所述第一安装槽(211)与所述第二安装槽(212)之间形成有隔挡(214)，所述第一花键轴(1)的一端用于***所述第一安装槽(211)，所述第一花键轴(1)的另一端用于与驱动模组(4)连接，所述第二花键轴(3)的一端用于***所述第二安装槽(212)，所述第二花键轴(3)的另一端用于与驱动对象装置(5)连接。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述第一花键轴(1)的外侧壁沿周向间隔设有限位凸起(11)，所述第一安装槽(211)的周向设有与所述限位凸起(11)相适配的限位凹槽(2111)，所述限位凸起(11)用于***所述限位凹槽(2111)。

3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，所述限位凹槽(2111)的数量大于所述限位凸起(11)的数量。

4.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，所述限位凹槽(2111)的截面形状为矩形或方形。

5.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述第一花键轴(1)***所述第一安装槽(211)的一端设有导向斜面。

6.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，所述保护套连接件(2)还包括保护套本体(23)，所述保护套本体(23)上设有贯穿的通孔，所述嵌轴件(21)置于所述通孔内。

7.根据权利要求6所述的动力传递装置，其特征在于，所述保护套连接件(2)还包括橡胶圈(22)，所述橡胶圈(22)套设在所述嵌轴件(21)的外侧壁上，所述嵌轴件(21)通过所述橡胶圈(22)与所述保护套本体(23)转动连接。

8.根据权利要求7所述的动力传递装置，其特征在于，所述嵌轴件(21)的外侧壁沿轴向间隔设有两个挡圈(213)，两个所述挡圈(213)与所述嵌轴件(21)的外侧壁之间形成有安装空间，所述橡胶圈(22)安装在所述安装空间处。

9.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，所述第一安装槽(211)的轴线与所述第二安装槽(212)的轴线重合；

和/或，所述第二花键轴(3)的结构与所述第一花键轴(1)的结构相同，所述第二安装槽(212)的结构与所述第一安装槽(211)的结构相同。

10.一种血管介入手术机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的动力传递装置。

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