專利名稱：一種具有隔離機(jī)構(gòu)的微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微創(chuàng)手術(shù)用醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在微創(chuàng)手術(shù)過程中，需要主刀醫(yī)生和持鏡醫(yī)生協(xié)調(diào)配合，方能達(dá)到理想的手術(shù)效果，這大大提高了微創(chuàng)手術(shù)實(shí)施的難度。手術(shù)的專用設(shè)備持鏡機(jī)器臂的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性成為手術(shù)成敗的關(guān)鍵技術(shù)之一。機(jī)械臂在手術(shù)過程中不斷的變化位置和角度，適應(yīng)手術(shù)的要求，雖然監(jiān)控設(shè)備能實(shí)時(shí)監(jiān)控持鏡機(jī)械臂采集的圖像信息，但是機(jī)械臂的動(dòng)力源的振動(dòng)會(huì)引起運(yùn)動(dòng)位置的實(shí)時(shí)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械臂持鏡部位的圖像信息失效，影響微創(chuàng)手術(shù)。 目前，持鏡機(jī)械臂動(dòng)力源的普遍安裝方式是在大臂部分和中臂部分分別安裝動(dòng)力源，分別驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂大臂和機(jī)械臂中臂。由于機(jī)械臂在操作過程中需要不斷的調(diào)整位置，安裝在機(jī)械臂中臂的動(dòng)力源就會(huì)發(fā)生斷續(xù)的振動(dòng)，影響機(jī)械臂整體運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，同時(shí)，傳感器采集到機(jī)械臂的位置信息也在不斷變化，導(dǎo)致控制器發(fā)送命令進(jìn)一步調(diào)整機(jī)械臂的位置，這種調(diào)整方式又引起動(dòng)力源的振動(dòng)，如此反復(fù)，極大的增加了機(jī)械臂位置調(diào)整時(shí)間，嚴(yán)重影響微創(chuàng)手術(shù)的實(shí)施效果。因此在機(jī)械臂的運(yùn)行過程中必須對機(jī)械臂動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)采取隔離的方法，減少動(dòng)力源振動(dòng)對機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性影響。
發(fā)明內(nèi)容為了解決機(jī)械臂的動(dòng)力源的振動(dòng)會(huì)引起運(yùn)動(dòng)位置的實(shí)時(shí)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械臂持鏡部位的圖像信息失效的問題，本實(shí)用新型提供一種具有隔離機(jī)構(gòu)的微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。具體的技術(shù)解決方案如下一種具有隔離機(jī)構(gòu)的微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)力源箱體11和雙臂傳動(dòng)齒輪箱4，動(dòng)力源箱體11內(nèi)并列設(shè)有大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7 和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出端分別通過電機(jī)連軸器6連接著齒輪5 ；雙臂傳動(dòng)齒輪箱4的輸出端分別設(shè)有大臂輸出軸2和中臂輸出軸3 ；所述大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出端分別連接著雙臂傳動(dòng)齒輪箱4的輸入端；所述大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的輸出軸和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出軸上分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器； 大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)編碼器和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的旋轉(zhuǎn)編碼器分別通過信號屏蔽線連接著運(yùn)動(dòng)控制器10，運(yùn)動(dòng)控制器10通過信號屏蔽線連接著動(dòng)力源箱體11。本實(shí)用新型能夠方便安裝在機(jī)械臂的大臂內(nèi)部，動(dòng)力源的振動(dòng)在大臂內(nèi)部完全被屏蔽，而其有效的動(dòng)力傳遞通過齒輪機(jī)構(gòu)能夠被傳遞到機(jī)械臂中臂，動(dòng)力源振動(dòng)完全不影響機(jī)械臂中臂的位置精度。本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)編碼器用于檢測電機(jī)輸出的信號，實(shí)時(shí)反饋給控制器。電機(jī)連接軸用于連接電機(jī)軸和齒輪的傳遞；雙臂傳動(dòng)齒輪箱用于傳遞有效的動(dòng)力給大臂和中臂，隔離電機(jī)的振動(dòng)影響。上述任意一種機(jī)械臂振動(dòng)有效隔離系統(tǒng)還可以包括一個(gè)接收編碼器反饋信號的接收器，用于對機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)傳遞精度進(jìn)行校對。

圖1是醫(yī)用持鏡機(jī)械臂振動(dòng)隔離系統(tǒng)示意圖。圖2是醫(yī)用持鏡機(jī)械臂振動(dòng)隔離部件連接示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種具有隔離機(jī)構(gòu)的微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)力源箱體11、 雙臂傳動(dòng)齒輪箱4和中臂傳動(dòng)輸出輪1，動(dòng)力源箱體11內(nèi)并列安裝有大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8，大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出端分別通過電機(jī)連軸器6連接著齒輪5 ；雙臂傳動(dòng)齒輪箱4的輸出端分別設(shè)有大臂輸出軸2和中臂輸出軸3。大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7 和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出端分別連接著雙臂傳動(dòng)齒輪箱4的輸入端；大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的輸出軸和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的輸出軸上分別安裝有旋轉(zhuǎn)編碼器9 ；參見圖2，大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7的旋轉(zhuǎn)編碼器和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)8的旋轉(zhuǎn)編碼器分別通過信號屏蔽線連接著運(yùn)動(dòng)控制器10，運(yùn)動(dòng)控制器10通過信號屏蔽線連接著動(dòng)力源箱體11。工作原理如下動(dòng)力源電機(jī)通電，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過雙臂傳動(dòng)齒輪箱4將有效運(yùn)動(dòng)傳遞給機(jī)械臂的大臂輸出軸2和中臂輸出軸3，同時(shí)，電機(jī)振動(dòng)在雙臂傳動(dòng)齒輪箱4內(nèi)部通過機(jī)構(gòu)的傳遞和調(diào)整，隔離了電機(jī)機(jī)械振動(dòng)對機(jī)械臂中臂的運(yùn)動(dòng)影響。由于機(jī)械臂中臂內(nèi)部沒有動(dòng)力源的震動(dòng)影響，機(jī)械臂中臂在中臂傳動(dòng)輸出輪1旋轉(zhuǎn)過程中，就沒有顫動(dòng)干擾，能夠更準(zhǔn)確地移動(dòng)位置，保證機(jī)械臂中臂的定位準(zhǔn)確性和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的振動(dòng)隔離的作用。旋轉(zhuǎn)編碼器9用于測量電機(jī)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度。運(yùn)動(dòng)控制器10用于接收和發(fā)送信號給機(jī)械臂大臂和中臂，以此控制機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；編碼器信號和電機(jī)控制信號二者合成分析，用于控制器對機(jī)械臂大臂和中臂的控制。
權(quán)利要求1. 一種具有隔離機(jī)構(gòu)的微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括動(dòng)力源箱體(11)和雙臂傳動(dòng)齒輪箱(4)，動(dòng)力源箱體(11)內(nèi)并列設(shè)有大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)，大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)的輸出端分別通過電機(jī)連軸器(6)連接著齒輪(5);雙臂傳動(dòng)齒輪箱(4)的輸出端分別設(shè)有大臂輸出軸(2)和中臂輸出軸(3)，其特征在于所述大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)的輸出端分別連接著雙臂傳動(dòng)齒輪箱(4) 的輸入端；所述大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)的輸出軸和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)的輸出軸上分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器；大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)的旋轉(zhuǎn)編碼器和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(8)的旋轉(zhuǎn)編碼器分別通過信號屏蔽線連接著運(yùn)動(dòng)控制器(10)，運(yùn)動(dòng)控制器(10)通過信號屏蔽線連接著動(dòng)力源箱體(11)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有隔離機(jī)構(gòu)的微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)包括動(dòng)力源箱體和雙臂傳動(dòng)齒輪箱，動(dòng)力源箱體內(nèi)并列設(shè)有大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)；大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端分別連接著雙臂傳動(dòng)齒輪箱的輸入端；大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)編碼器；大臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器和中臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)編碼器分別通過信號屏蔽線連接著運(yùn)動(dòng)控制器，運(yùn)動(dòng)控制器通過信號屏蔽線連接著動(dòng)力源箱體。本實(shí)用新型能夠方便安裝在機(jī)械臂的大臂內(nèi)部，動(dòng)力源的振動(dòng)在大臂內(nèi)部完全被屏蔽，而其有效的動(dòng)力傳遞通過齒輪機(jī)構(gòu)能夠被傳遞到機(jī)械臂中臂，動(dòng)力源振動(dòng)完全不影響機(jī)械臂中臂的位置精度。
文檔編號A61B19/00GK202154752SQ20112024860
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者傅強(qiáng), 杜鵬宇, 汪磐, 王洪 申請人:合肥德易電子有限公司