本發(fā)明涉及醫(yī)療器械,具體而言,涉及一種底部設(shè)有升降滾輪的手術(shù)機器人。
背景技術(shù):
中大型的手術(shù)器械,一般被固定放置在手術(shù)室內(nèi),不能移動。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題:中大型的手術(shù)器械在手術(shù)室內(nèi)固定設(shè)置,不便于手術(shù)室重新布局。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種底部設(shè)有升降滾輪的手術(shù)機器人,包括底座體、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂、安裝在大臂上的操作手、固定在大臂上的小臂、樞接在小臂前端的擺動臂、驅(qū)動擺動臂擺動的第一驅(qū)動單元、安裝在擺動臂前端的換刀裝置、驅(qū)動換刀裝置旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動單元;所述擺動臂擺動時的中心線垂直于換刀裝置的旋轉(zhuǎn)中心線,腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動,大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動;
所述底座體樞接在滾輪底座上,所述滾輪底座包括中空的底座主體、蓋合在底座主體上的底座蓋體。所述底座主體的左側(cè)壁上開設(shè)第一通孔和第三通孔,底座主體的右側(cè)壁上開設(shè)第二通孔和第四通孔,第一通孔和第二通孔左右對稱,第三通孔和第四通孔左右對稱,第一通孔和第三通孔前后對稱,第二通孔和第四通孔前后對稱,第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔均呈長條狀且傾斜設(shè)置。所述底座主體內(nèi)設(shè)有第一滾輪機構(gòu)和第二滾輪機構(gòu),第一滾輪機構(gòu)和第二滾輪機構(gòu)前后對稱設(shè)置;第一滾輪機構(gòu)包括固定設(shè)置的第一導(dǎo)軌組件、與第一導(dǎo)軌組件滑動配合的第一滑塊組件、安裝在第一滑塊組件上且左右對稱設(shè)置的第一對滾輪軸、以一對一方式安裝在第一對滾輪軸上且左右對稱設(shè)置的第一對滾輪;第二滾輪機構(gòu)包括固定設(shè)置的第二導(dǎo)軌組件、與第二導(dǎo)軌組件滑動配合的第二滑塊組件、安裝在第二滑塊組件上且左右對稱設(shè)置的第二對滾輪軸、以一對一方式安裝在第二對滾輪軸上且左右對稱設(shè)置的第二對滾輪;所述第一對滾輪軸穿過第一通孔和第二通孔,第二對滾輪軸穿過第三通孔和第四通孔,第一對滾輪和第二對滾輪均位于底座主體的外側(cè)。所述底座蓋體內(nèi)設(shè)有滾輪驅(qū)動機構(gòu),滾輪驅(qū)動機構(gòu)與第一滑塊組件和第二滑塊組件聯(lián)接,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一滑塊組件沿第一導(dǎo)軌組件滑動,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第二滑塊組件沿第二導(dǎo)軌組件滑動,第一滑塊組件帶動第一對滾輪軸沿第一通孔和第二通孔滑動,第二滑塊組件帶動第二對滾輪軸沿第三通孔和第四通孔滑動。
按上述技術(shù)方案,本發(fā)明所述一種底部設(shè)有升降滾輪的手術(shù)機器人的工作原理如下:
第一,手術(shù)醫(yī)生手握操縱手,旋轉(zhuǎn)大臂或腰轉(zhuǎn)部件,使擺動臂上的換刀裝置處于待手術(shù)處。在擺動臂的擺動、整個換刀裝置的旋轉(zhuǎn)、大臂和腰轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)作用下,手術(shù)醫(yī)生對病患進行手術(shù)操作。
第二,滾輪底座,底座體樞接在滾輪底座的底座蓋體上。機器人需移動時,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一滑塊組件沿第一導(dǎo)軌組件滑動,第二滑塊組件沿第二導(dǎo)軌組件滑動,第一滑塊組件和第二滑塊組件運行的方向相反,第一滑塊組件前行而第二滑塊組件后行,第一滑塊組件帶動第一對滾輪軸沿第一通孔和第二通孔傾斜向下滑動,第二滑塊組件帶動第二對滾輪軸沿第三通孔和第四通孔傾斜向下滑動,第一對滾輪軸帶動其上的第一對滾輪傾斜向下移動,第二對滾輪軸帶動其上的第二對滾輪傾斜向下移動,如此,第一對滾輪和第二對滾輪的底部低于底座主體的底面而與地面接觸,機器人即可通過第一對滾輪和第二對滾輪在地面上移動。機器人需固定時,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一滑塊組件沿第一導(dǎo)軌組件滑動,第二滑塊組件沿第二導(dǎo)軌組件滑動,第一滑塊組件和第二滑塊組件運行的方向相反,第一滑塊組件后行而第二滑塊組件前行,第一滑塊組件帶動第一對滾輪軸沿第一通孔和第二通孔傾斜向上滑動,第二滑塊組件帶動第二對滾輪軸沿第三通孔和第四通孔傾斜向上滑動,第一對滾輪軸帶動其上的第一對滾輪傾斜向上移動,第二對滾輪軸帶動其上的第二對滾輪傾斜向上移動,如此,第一對滾輪和第二對滾輪的底部高于底座主體的底面而脫離與地面接觸,底座主體的底面與地面直接接觸,機器人即可固定在地面上。
作為本發(fā)明對滾輪底座的一種說明,所述第一通孔和第三通孔在底座主體的左側(cè)壁上呈八字形,所述第二通孔和第四通孔在底座主體的右側(cè)壁上呈八字形。
作為本發(fā)明對滾輪底座的一種說明,所述第一導(dǎo)軌組件包括固定設(shè)置在底座主體內(nèi)的第一固定板、左右對稱設(shè)置且固定在第一固定板上的第一左導(dǎo)軌和第一右導(dǎo)軌、位于第一左導(dǎo)軌和第一右導(dǎo)軌之間且固定在第一固定板上的第一中間導(dǎo)軌;所述第一滑塊組件包括滑動配合在第一左導(dǎo)軌上的第一左滑塊、滑動配合在第一右導(dǎo)軌上的第一右滑塊、滑動配合在第一中間導(dǎo)軌上的第一中間滑塊;所述第一對滾輪軸包括第一左滾輪軸和第一右滾輪軸,第一左滾輪軸安裝在第一左滑塊上,第一右滾輪軸安裝在第一右滑塊上,第一左滾輪軸滑動配合在第一通孔內(nèi),第一右滾輪軸滑動配合在第二通孔內(nèi),所述第一對滾輪包括第一左滾輪和第一右滾輪,第一左滾輪安裝在第一左滾輪軸上,第一右滾輪安裝在第一右滾輪軸上,所述第一左滑塊和第一右滑塊與第一中間滑塊連接,滾輪驅(qū)動機構(gòu)與第一中間滑塊聯(lián)接;所述第一左導(dǎo)軌、第一右導(dǎo)軌、第一中間導(dǎo)軌均傾斜設(shè)置,第一左導(dǎo)軌、第一右導(dǎo)軌、第一中間導(dǎo)軌的傾斜度相同,第一左導(dǎo)軌、第一右導(dǎo)軌、第一中間導(dǎo)軌的傾斜度相同于第一通孔和第二通孔的傾斜度。所述第二導(dǎo)軌組件包括固定設(shè)置在底座主體內(nèi)的第二固定板、左右對稱設(shè)置且固定在第二固定板上的第二左導(dǎo)軌和第二右導(dǎo)軌、位于第二左導(dǎo)軌和第二右導(dǎo)軌之間且固定在第二固定板上的第二中間導(dǎo)軌;所述第二滑塊組件包括滑動配合在第二左導(dǎo)軌上的第二左滑塊、滑動配合在第二右導(dǎo)軌上的第二右滑塊、滑動配合在第二中間導(dǎo)軌上的第二中間滑塊;所述第二對滾輪軸包括第二左滾輪軸和第二右滾輪軸,第二左滾輪軸安裝在第二左滑塊上,第二右滾輪軸安裝在第二右滑塊上,第二左滾輪軸滑動配合在第三通孔內(nèi),第二右滾輪軸滑動配合在第四通孔內(nèi),所述第二對滾輪包括第二左滾輪和第二右滾輪,第二左滾輪安裝在第二左滾輪軸上,第二右滾輪安裝在第二右滾輪軸上,所述第二左滑塊和第二右滑塊與第二中間滑塊連接,滾輪驅(qū)動機構(gòu)與第二中間滑塊聯(lián)接;所述第二左導(dǎo)軌、第二右導(dǎo)軌、第二中間導(dǎo)軌均傾斜設(shè)置,第二左導(dǎo)軌、第二右導(dǎo)軌、第二中間導(dǎo)軌的傾斜度相同,第二左導(dǎo)軌、第二右導(dǎo)軌、第二中間導(dǎo)軌的傾斜度相同于第三通孔和第四通孔的傾斜度。
作為本發(fā)明對滾輪底座的一種說明,所述第一中間滑塊上鉸接有第一左曲形軸和第一右曲形軸,第一左曲形軸的一端與第一中間滑塊鉸接,第一左曲形軸的另一端與第一左滾輪軸的右端鉸接,第一右曲形軸的一端與第一中間滑塊鉸接,第一右曲形軸的另一端與第一右滾輪軸的左端鉸接;所述第一左滾輪軸右端和第一右滾輪軸左端之間設(shè)有第一彈簧,第一彈簧的一端與第一左滾輪軸右端連接,第一彈簧的另一端與第一右滾輪軸左端連接;第一左導(dǎo)軌的底端和第一右導(dǎo)軌的底端均設(shè)有第一限位塊;所述第一左滾輪軸滑動安裝在第一左滑塊上,第一右滾輪軸滑動安裝在第一右滑塊上;所述第二中間滑塊上鉸接有第二左曲形軸和第二右曲形軸,第二左曲形軸的一端與第二中間滑塊鉸接,第二左曲形軸的另一端與第二左滾輪軸的右端鉸接,第二右曲形軸的一端與第二中間滑塊鉸接,第二右曲形軸的另一端與第二右滾輪軸的左端鉸接;所述第二左滾輪軸右端和第二右滾輪軸左端之間設(shè)有第二彈簧,第二彈簧的一端與第二左滾輪軸右端連接,第二彈簧的另一端與第二右滾輪軸左端連接;第二左導(dǎo)軌的底端和第二右導(dǎo)軌的底端均設(shè)有第二限位塊;所述第二左滾輪軸滑動安裝在第二左滑塊上,第二右滾輪軸滑動安裝在第二右滑塊上。
按上述說明,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一中間滑塊在第一中間導(dǎo)軌上滑動,第一中間滑塊通過第一左曲形軸帶動第一左滾輪軸和第一左滑塊沿第一左導(dǎo)軌滑動,第一中間滑塊通過第一右曲形軸帶動第一右滾輪軸和第一右滑塊沿第一右導(dǎo)軌滑動,當?shù)谝蛔蠡瑝K斜下行至第一左導(dǎo)軌上的第一限位塊處而第一右滑塊斜下行至第一右導(dǎo)軌上的第一限位塊處時,第一左滑塊和第一右滑塊停止運行,第一中間滑塊繼續(xù)沿第一中間導(dǎo)軌斜向下滑動,在第一左曲形軸和第一右曲形軸的作用下,第一中間滑塊將第一左滾輪軸和第一右滾輪軸向左右兩側(cè)推開,即,位于左側(cè)的第一左滾輪軸向左平移,位于右側(cè)的第一右滾輪軸向右平移,如此,安裝在第一左滾輪軸上第一左滾輪向左平移,安裝在第一右滾輪軸上第一右滾輪向右平移;同理,在滾輪驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下,安裝在第二左滾輪軸上第二左滾輪向左平移,安裝在第二右滾輪軸上第二右滾輪向右平移;如此設(shè)計,當?shù)谝粚L輪和第二對滾輪的底部高度低于底座主體的底面高度時,第一對滾輪和第二對滾輪水平橫向擴展,第一對滾輪之間的距離變大,第二對滾輪之間的距離變大,以提高機器人底部的穩(wěn)定性。
作為本發(fā)明對滾輪底座的進一步說明,所述第一左滾輪軸上設(shè)有第一左花鍵,第一左滑塊上開設(shè)與第一左花鍵配合的第一左花鍵孔;所述第一右滾輪軸上設(shè)有第一右花鍵,第一右滑塊上開設(shè)與第一右花鍵配合的第一右花鍵孔;所述第二左滾輪軸上設(shè)有第二左花鍵,第二左滑塊上開設(shè)與第二左花鍵配合的第二左花鍵孔;所述第二右滾輪軸上設(shè)有第二右花鍵,第二右滑塊上開設(shè)與第二右花鍵配合的第二右花鍵孔。按上述說明,所述第一左滾輪樞接在第一左滾輪軸上,第一右滾輪樞接在第一右滾輪軸上,第二左滾輪樞接在第二左滾輪軸上,第二右滾輪樞接在第二右滾輪軸上。
作為本發(fā)明對滾輪底座的一種說明,所述滾輪驅(qū)動機構(gòu)包括樞接在底座蓋體內(nèi)的雙向螺桿、與雙向螺桿中左旋螺紋螺接的第一螺紋件、與雙向螺桿中右旋螺紋螺接的第二螺紋件、固定在第一螺紋件上的第一伸縮桿、固定在第二螺紋件上的第二伸縮桿、固定在雙向螺桿上的第一齒輪、與第一齒輪嚙合的第二齒輪、與第二齒輪聯(lián)接且固定在底座蓋體內(nèi)的第四電機;所述底座蓋體內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)條形導(dǎo)向槽,第一螺紋件和第二螺紋件滑動配合在條形導(dǎo)向槽內(nèi),第一伸縮桿的底端與第一滑塊組件鉸接,第二伸縮桿的底端與第二滑塊組件鉸接。按上述說明,雙向螺桿中的左旋螺紋段位于第一滾輪機構(gòu)的上方,雙向螺桿中的右旋螺紋段位于第二滾輪機構(gòu)的上方,在第四電機的驅(qū)動下,雙向螺桿旋轉(zhuǎn),雙向螺桿驅(qū)動其上的第一螺紋件和第二螺紋件反向移動,第一螺紋件和第二螺紋件帶動第一伸縮桿和第二伸縮桿反向移動,第一伸縮桿和第二伸縮桿相應(yīng)地驅(qū)動第一中間滑塊和第二中間滑塊反向移動。
作為本發(fā)明對換刀裝置的一種說明,所述換刀裝置包括刀具裝夾盤、驅(qū)動刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu);所述驅(qū)動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組件、鎖扣組件、驅(qū)動組件。所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)座、固定套設(shè)在旋轉(zhuǎn)座外圍的制動盤和第六齒輪;所述刀具裝夾盤固定連接旋轉(zhuǎn)座。所述鎖扣組件包括固定設(shè)置在殼體內(nèi)的基盤、安裝在基盤上的一對制動片、滑動設(shè)置在基盤上的解鎖滑塊;所述一對制動片左右對稱設(shè)置在制動盤的外圍,一對制動片的一端鉸接而另一端彈性連接;所述解鎖滑塊彈性連接在基盤上,解鎖滑塊上設(shè)有一對滑行桿,一對制動片彈性連接的一端開設(shè)一對滑行槽,滑行槽呈彎折狀,一對滑行槽左右對稱設(shè)置,一對滑行桿滑動配合在一對滑行槽內(nèi)。所述驅(qū)動組件包括由驅(qū)動裝置驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的圓環(huán),圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的中心線偏離旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)的中心線,圓環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有齒段和解鎖模塊,齒段可與第六齒輪嚙合;當解鎖模塊開始推動解鎖滑塊向基盤中心平移時,第六齒輪與齒段開始嚙合。所述旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)中心線垂直于換刀裝置的旋轉(zhuǎn)中心線。
按上述說明,換刀裝置中,驅(qū)動機構(gòu)中的驅(qū)動裝置驅(qū)動圓環(huán)旋轉(zhuǎn),圓環(huán)帶動其上的齒段和解鎖模塊旋轉(zhuǎn)。當固定設(shè)置的解鎖模塊開始接觸并推動滑動設(shè)置的解鎖滑塊向基盤的中心平移時,解鎖滑塊上的一對滑行桿以一對一的方式在一對滑行槽內(nèi)平移,由于滑行槽呈彎折狀,因此,向基盤中心直線平移的一對滑行桿可驅(qū)使一對制動片彈性連接的一端張開,如此,旋轉(zhuǎn)座由初始的被一對制動片摩擦制動的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺杂尚D(zhuǎn)的狀態(tài)。與一對制動片不再制動旋轉(zhuǎn)座同步地,圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的齒段,即圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的一段齒,與第六齒輪開始嚙合,并驅(qū)動第六齒輪及與其固定連接的旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)座帶動刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn);當旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)一定角度,如九十度時,齒段與第六齒輪脫離接觸,同時,解鎖模塊與解鎖滑塊脫離接觸,如此,彈性連接在基盤上的解鎖滑塊復(fù)位,一對滑行桿隨之復(fù)位,一對制動片彈性連接的一端亦隨之復(fù)位,一對制動片重新摩擦制動制動盤,進而制動旋轉(zhuǎn)座。至此,刀具裝夾盤隨著旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)一定的角度,裝夾在刀具裝夾盤的手術(shù)工具隨之旋轉(zhuǎn)一定的角度,手術(shù)醫(yī)生需用的手術(shù)工具處于工作位置。
通過上述說明,刀具裝夾盤上安裝有若干手術(shù)用的工具,如刀具、夾具,手術(shù)醫(yī)生需使用相應(yīng)的手術(shù)工具時,換刀裝置可自動地更換手術(shù)工具,使其處于工作位置,且,為了提高手術(shù)的準確性,避免誤差的產(chǎn)生,換刀裝置每次換刀時,刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)的角度是一定的,即刀具裝夾盤上的手術(shù)工具每次旋轉(zhuǎn)的角度是一定的。
作為本發(fā)明對換刀裝置的一種說明,所述換刀裝置包括安裝在擺動臂上的連接臂,所述殼體設(shè)置在連接臂上;殼體上封蓋有蓋板,所述驅(qū)動機構(gòu)安裝在殼體內(nèi),驅(qū)動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)座穿過蓋板,刀具裝夾盤位于殼體外。按上述說明,第二驅(qū)動單元驅(qū)動連接臂旋轉(zhuǎn),連接臂帶動整個換刀裝置旋轉(zhuǎn)。
作為本發(fā)明對換刀裝置中旋轉(zhuǎn)組件的一種說明,所述旋轉(zhuǎn)座樞接在基盤上,旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有一對定位桿,所述刀具裝夾盤通過一對定位桿固定連接旋轉(zhuǎn)座。其中,所述基盤通過支撐柱固定在殼體內(nèi),所述支撐柱位于圓環(huán)內(nèi)且位于旋轉(zhuǎn)座的旁側(cè)。
作為本發(fā)明對換刀裝置中鎖扣組件的一種說明,所述基盤上設(shè)有一支柱,支柱上設(shè)有鉸接銷;所述一對制動片包括位于左側(cè)的第一制動片和位于右側(cè)的第二制動片,第一制動片的左端與第二制動片的左端鉸接在鉸接銷上,第一制動片的右端與第二制動片的右端通過第一伸縮彈簧彈性連接;第一制動片的右端設(shè)有第一頂柱,第二制動片的右端設(shè)有第二頂柱,第一頂柱和第二頂柱相向設(shè)置,第一頂柱和第二頂柱位于第一伸縮彈簧內(nèi);所述第一制動片和第二制動片均呈半圓形,第一制動片和第二制動片包圍制動盤。按上述說明,第一伸縮彈簧具有使第一制動片和第二制動片合攏的趨勢,而第一頂柱和第二頂柱的設(shè)置則具有阻擋該種趨勢的作用。
作為本發(fā)明對換刀裝置中鎖扣組件的一種說明,所述一對滑行槽包括第一滑行槽和第二滑行槽,第一滑行槽開設(shè)在第一制動片的右端,第二滑行槽開設(shè)在第二制動片的右端,第一滑行槽和第二滑行槽左右對稱設(shè)置,其中,第一滑行槽包括連通的第一直線型滑行槽和第二直線型滑行槽,第一直線型滑行槽和第二直線型滑行槽之間的夾角界于九十度和一百八十度之間。按上述說明,當解鎖滑塊向基盤的中心直線平移時,在一對滑行槽中滑行的一對滑行桿具有使第一制動片的右端和第二制動片的右端分離的趨勢。
作為本發(fā)明對換刀裝置中鎖扣組件的一種說明,所述解鎖滑塊上設(shè)有一對定位銷,所述一對定位銷包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷和第二定位銷,所述第一制動片的右端設(shè)有第一定位孔,第二制動片的右端設(shè)有第二定位孔,在第一伸縮彈簧的彈力下,當?shù)谝豁斨c第二頂柱相抵時,平移的解鎖滑塊上的第一定位銷和第二定位銷可相應(yīng)地插入第一定位孔和第二定位孔內(nèi);所述一對滑行桿包括第一滑行桿和第二滑行桿,第一滑行桿固定設(shè)置在第一定位銷的上方,第二滑行桿固定設(shè)置在第二定位銷的上方,第一滑行桿的中心線與第一定位銷的中心線垂直。按上述說明,當解鎖模塊推動解鎖滑塊向基盤的中心平移時,第一滑行桿首先在第一直線型滑行槽內(nèi)平移,當?shù)谝欢ㄎ讳N和第二定位銷脫離第一定位孔和第二定位孔時,第二滑行桿才進入第二直線型滑行槽,一對滑行桿將第一制動片的右端和第二制動片的右端張開;在解鎖模塊隨著圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)而離去后,解鎖滑塊復(fù)位,一對滑行桿隨之復(fù)位,第一定位銷和第二定位銷相應(yīng)地插入第一定位孔和第二定位孔,以鎖定一對制動片。
作為本發(fā)明對換刀裝置中鎖扣組件的一種說明,所述基盤上設(shè)有豎立塊,豎立塊上設(shè)有第二伸縮彈簧,第二伸縮彈簧的一端連接豎立塊,第二伸縮彈簧的另一端連接解鎖滑塊。
作為本發(fā)明對換刀裝置中驅(qū)動組件的一種說明,所述圓環(huán)樞接在殼體內(nèi),所述驅(qū)動裝置包括固定套設(shè)在圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的齒環(huán)、與齒環(huán)嚙合的第七齒輪、與第七齒輪聯(lián)接且安裝在殼體內(nèi)的第三電機。按上述說明,第三電機驅(qū)動第七齒輪旋轉(zhuǎn),第七齒輪通過驅(qū)動齒環(huán)而驅(qū)動圓環(huán)旋轉(zhuǎn)。
作為本發(fā)明對換刀裝置中驅(qū)動組件的一種說明,所述解鎖模塊包括固定在圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的徑向內(nèi)凸塊、固定在徑向內(nèi)凸塊上且指向圓環(huán)圓心的徑向桿、樞接在徑向桿端部的第八齒輪;所述解鎖滑塊上固定一段可與第八齒輪嚙合的弧形齒條,弧形齒條的圓心位于圓環(huán)的中心線上。按上述說明,在第八齒輪開始與弧形齒條接觸時,第八齒輪即推動解鎖滑塊向基盤的中心直線平移,由于徑向桿端部指向圓環(huán)的圓心且弧形齒條的圓心位于圓環(huán)的中心線上,因此,第八齒輪與弧形齒條接觸并嚙合后的旋轉(zhuǎn)過程,使解鎖滑塊與圓環(huán)的中心距離保持不變,進而,解鎖滑塊與基盤中心的距離保持不變,一對制動片保持張開狀態(tài),使旋轉(zhuǎn)座自由旋轉(zhuǎn);在齒段脫離與第六齒輪的接觸后,第八齒輪即脫離與弧形齒條的接觸,之后,解鎖滑塊復(fù)位,一對制動片復(fù)位,重新制動旋轉(zhuǎn)座上的制動盤。其中,弧形齒條的長度按以下方式確定:當旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)一定角度且齒段與第六齒輪脫離接觸時,弧形齒條與第八齒輪脫離接觸。
作為本發(fā)明對擺動臂的一種說明,所述小臂的前端開設(shè)一凹形豁口,所述擺動臂樞接在凹形豁口內(nèi)。所述第一驅(qū)動單元包括安裝在小臂上的第一電機、聯(lián)接第一電機與擺動臂的第一傳動單元;所述第一傳動單元包括樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在小臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪;所述第一電機的輸出軸上安裝有第一齒輪,第一齒輪與第二齒輪嚙合,第三齒輪與第四齒輪嚙合,第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯(lián)接,第三軸與擺動臂固定連接。所述第二驅(qū)動單元包括安裝在擺動臂上的第二電機、第二傳動單元;所述第二傳動單元包括與第二電機輸出軸聯(lián)接的減速器、與減速器輸出端連接的旋轉(zhuǎn)盤,換刀裝置安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。
作為本發(fā)明對底座體的一種說明,所述底座體上設(shè)有左右對稱的第一水平導(dǎo)軌和第二水平導(dǎo)軌,第一水平導(dǎo)軌上滑動配合有第一水平滑塊,第二水平導(dǎo)軌上滑動配合有第二水平滑塊,所述腰轉(zhuǎn)部件水平橫向設(shè)置,腰轉(zhuǎn)部件的左右兩端呈圓柱狀,腰轉(zhuǎn)部件的左端樞接在第一水平滑塊內(nèi),腰轉(zhuǎn)部件的右端樞接在第二水平滑塊內(nèi);所述大臂豎直設(shè)置,大臂的底端樞接在腰轉(zhuǎn)部件的中部,所述操作手安裝在大臂的頂端,所述小臂固定在大臂的中部,所述擺動臂安裝在小臂的頂部。按上述說明,腰轉(zhuǎn)部件可沿第一水平導(dǎo)軌和第二水平導(dǎo)軌移動,以增加機械爪手的運動空間。
作為本發(fā)明對底座體的一種說明,所述底座體上設(shè)有剎車結(jié)構(gòu),剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體上的一對支板、樞接在一對支板上的剎車桿、一端與剎車桿固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)組件、一端與剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的剎車連接組件、與剎車連接組件另一端鉸接的杠桿組件,杠桿組件的中部鉸接在支板上,所述剎車桿的橫截面呈正六邊形;所述第二水平滑塊上設(shè)有制動板,制動板與第二水平滑塊通過彈簧連接,制動板位于腰轉(zhuǎn)部件右端面的旁側(cè),所述剎車桿緊貼制動板。按上述說明,手術(shù)醫(yī)生按壓杠桿組件的一端,杠桿組件圍繞其與支板鉸接處翹動,杠桿組件通過剎車連接組件帶動剎車旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn),剎車旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動剎車桿旋轉(zhuǎn),剎車桿的棱線朝左而抵在制動板上,進而,制動板的左側(cè)抵在腰轉(zhuǎn)部件右端面上,對腰轉(zhuǎn)部件進行制動;當工作人員按壓杠桿組件的另一端而使杠桿組件復(fù)位時,杠桿組件通過剎車連接組件帶動剎車旋轉(zhuǎn)組件反向旋轉(zhuǎn),剎車旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動剎車桿反向旋轉(zhuǎn),剎車桿的棱線離開制動板而不再驅(qū)使制動板向左移動而制動腰轉(zhuǎn)部件。
上述剎車結(jié)構(gòu)中,所述剎車旋轉(zhuǎn)組件包括與剎車桿固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)座、與剎車旋轉(zhuǎn)座固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)桿;所述剎車連接組件包括與剎車旋轉(zhuǎn)桿鉸接的第二剎車連接桿、與第二剎車連接桿固定連接的第一剎車連接桿;所述杠桿組件包括與第一剎車連接桿鉸接的剎車支座、與剎車支座固定連接的剎車襯板,所述剎車支座鉸接在支板上。
所述底座體上設(shè)有第二剎車結(jié)構(gòu),第二剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體上的一對第二支板、樞接在一對第二支板上的第二剎車桿、一端與第二剎車桿固定連接的第二剎車旋轉(zhuǎn)組件、一端與第二剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的第二剎車連接組件、與第二剎車連接組件另一端鉸接的第二杠桿組件,第二杠桿組件的中部鉸接在第二支板上,所述第二剎車桿的橫截面呈正六邊形;所述第一水平滑塊上設(shè)有第二制動板,第二制動板與第一水平滑塊通過第二彈簧連接,第二制動板位于腰轉(zhuǎn)部件左端面的旁側(cè),所述第二剎車桿緊貼第二制動板;所述底座體上設(shè)有立桿,立桿的頂部設(shè)有第三滑銷,第三滑銷上配合有杠桿,杠桿的中部開設(shè)與第三滑銷滑動配合的條形滑槽,杠桿的左端與剎車結(jié)構(gòu)中的杠桿組件鉸接,杠桿的右端與第二剎車結(jié)構(gòu)中的第二杠桿組件鉸接。按上述說明,剎車結(jié)構(gòu)和第二剎車結(jié)構(gòu)左右對稱設(shè)置,兩者的結(jié)構(gòu)和功能相同,操作中,手術(shù)醫(yī)生按動杠桿組件,即可通過杠桿驅(qū)動第二杠桿組件聯(lián)動,同理,手術(shù)醫(yī)生按動第二杠桿組件,即可通過杠桿驅(qū)動杠桿組件聯(lián)動。聯(lián)動的剎車結(jié)構(gòu)和第二剎車結(jié)構(gòu)同時對腰轉(zhuǎn)部件的右端和左端進行制動。
作為本發(fā)明對腰轉(zhuǎn)部件和大臂之間關(guān)系的一種說明,所述腰轉(zhuǎn)部件上設(shè)有大臂剎車結(jié)構(gòu),所述大臂剎車結(jié)構(gòu)包括固定設(shè)置在腰轉(zhuǎn)部件上的環(huán)形體、安裝在環(huán)形體上的一對制動環(huán)、滑動設(shè)置在環(huán)形體上的第二解鎖滑塊;所述大臂上固定有第二制動盤,一對制動環(huán)左右對稱設(shè)置在第二制動盤的外圍,一對制動環(huán)的一端鉸接而另一端彈性連接;所述第二解鎖滑塊彈性連接在環(huán)形體上,第二解鎖滑塊上設(shè)有可平移入一對制動環(huán)彈性連接一端以張開一對制動環(huán)的第二楔形塊。按上述說明,在操作中,手術(shù)醫(yī)生一手中的四指握住操作手,剩余一指可按壓第二楔形塊,推動第二解鎖滑塊向環(huán)形體的中心平移,第二楔形塊平移入一對制動環(huán)彈性連接的一端以張開一對制動環(huán),如此,大臂由初始的被一對制動環(huán)摩擦制動的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺杂尚D(zhuǎn)的狀態(tài)。
關(guān)于上述大臂剎車結(jié)構(gòu),所述環(huán)形體通過支撐塊固定在腰轉(zhuǎn)部件上;支撐塊上設(shè)有第二鉸接銷;所述一對制動環(huán)包括位于左側(cè)的第一制動環(huán)和位于右側(cè)的第二制動環(huán),第一制動環(huán)的左端與第二制動環(huán)的左端鉸接在第二鉸接銷上,第一制動環(huán)的右端與第二制動環(huán)的右端通過第三伸縮彈簧彈性連接;第一制動環(huán)的右端設(shè)有第三頂柱,第二制動環(huán)的右端設(shè)有第四頂柱,第三頂柱和第四頂柱相向設(shè)置,第三頂柱和第四頂柱位于第三伸縮彈簧內(nèi);所述第一制動環(huán)和第二制動環(huán)均呈半圓形,第一制動環(huán)和第二制動環(huán)包圍第二制動盤。按上述說明,第三伸縮彈簧具有使第一制動環(huán)和第二制動環(huán)合攏的趨勢,而第三頂柱和第四頂柱的設(shè)置則具有阻擋該種趨勢的作用。
上述大臂剎車結(jié)構(gòu),所述第二解鎖滑塊上設(shè)有一對定位銷軸,一對定位銷軸與第二楔形塊前后設(shè)置在第二解鎖滑塊上;所述一對定位銷軸包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷軸和第二定位銷軸,所述第一制動環(huán)的右端設(shè)有第三定位孔,第二制動環(huán)的右端設(shè)有第四定位孔,在第三伸縮彈簧的彈力下,當?shù)谌斨c第四頂柱相抵時,平移的第二解鎖滑塊上的第一定位銷軸和第二定位銷軸可相應(yīng)地插入第三定位孔和第四定位孔內(nèi)。按上述說明,當手術(shù)醫(yī)生推動第二解鎖滑塊向環(huán)形體的中心平移時,第一定位銷軸和第二定位銷軸脫離第三定位孔和第四定位孔,同時,第二楔形塊伸入第一制動環(huán)右端和第二制動環(huán)右端之間,并將其張開;在手術(shù)醫(yī)生釋放第二解鎖滑塊后,第二解鎖滑塊復(fù)位,第二楔形塊離開第一制動環(huán)右端和第二制動環(huán)右端,同時,第一定位銷軸和第二定位銷軸相應(yīng)地插入第三定位孔和第四定位孔,以鎖定一對制動環(huán)。
關(guān)于上述大臂剎車結(jié)構(gòu),所述環(huán)形體上設(shè)有第二豎立塊,第二豎立塊上設(shè)有第四伸縮彈簧,第四伸縮彈簧的一端連接第二豎立塊,第四伸縮彈簧的另一端連接第二解鎖滑塊。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明:
圖1為本發(fā)明一種底部設(shè)有升降滾輪的手術(shù)機器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中滾輪底座a隱去后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中小臂24、擺動臂80、換刀裝置30的組合結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3中換刀裝置30隱去刀具裝夾盤300后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖4中換刀裝置30隱去蓋板64后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖5中驅(qū)動機構(gòu)60的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為圖6中旋轉(zhuǎn)組件61和鎖扣組件62的組合結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為圖7中解鎖滑塊623的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為圖7中制動片622的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為圖6中驅(qū)動組件63的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為圖2中剎車結(jié)構(gòu)70、第二剎車結(jié)構(gòu)700的組合結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為圖11中剎車結(jié)構(gòu)70的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為圖2中大臂剎車結(jié)構(gòu)90的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14為圖13中第二解鎖滑塊923的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15為圖1中滾輪底座a的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16為圖15中滾輪底座a隱去底座蓋體a12后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17為圖15中底座蓋體a12的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖18為底座主體a11中第一對滾輪和第二對滾輪的底部高度低于滾輪底座a底面高度時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中符號說明:
10、底座體;11、第一水平導(dǎo)軌;12、第二水平導(dǎo)軌;13、第一水平滑塊;130、第二制動板;14、第二水平滑塊;140、制動板;
21、腰轉(zhuǎn)部件;22、大臂;23、操作手;24、小臂;
30、換刀裝置;300、刀具裝夾盤;
51、連接臂;52、殼體;
60、驅(qū)動機構(gòu);61、旋轉(zhuǎn)組件;611、旋轉(zhuǎn)座;612、制動盤;613、第六齒輪;614、定位桿;62、鎖扣組件;621、基盤;622、制動片;6221、第一伸縮彈簧;6222、定位孔;623、解鎖滑塊;6230、弧形齒條;624、滑行桿;625、支撐柱;626、支柱;627、定位銷;628、豎立塊;6281、第二伸縮彈簧;629、滑行槽;6291、第一直線型滑行槽;6292、第二直線型滑行槽;63、驅(qū)動組件;631、圓環(huán);632、齒段;633、解鎖模塊;635、齒環(huán);636、第七齒輪;637、徑向內(nèi)凸塊;638、徑向桿;639、第八齒輪;64、蓋板;
70、剎車結(jié)構(gòu);701、支板;71、剎車桿;72、剎車旋轉(zhuǎn)組件;721、剎車旋轉(zhuǎn)座;722、剎車旋轉(zhuǎn)桿;73、剎車連接組件;731、第一剎車連接桿;732、第二剎車連接桿;74、杠桿組件;741、剎車支座;742、剎車襯板;700、第二剎車結(jié)構(gòu);75、立桿;76、第三滑銷;77、杠桿;
80、擺動臂;81、第一齒輪;82、第二齒輪;84、第四齒輪;85、第一同步帶輪;86、第三軸;87、第二同步帶輪;88、同步帶;89、旋轉(zhuǎn)盤;
90、大臂剎車結(jié)構(gòu);912、第二制動盤;921、環(huán)形體;922、制動環(huán);9221、第三伸縮彈簧;9222、第三定位孔;923、第二解鎖滑塊;924、第二楔形塊;925、支撐塊;927、定位銷軸;928、第二豎立塊;9281、第四伸縮彈簧;
a、滾輪底座;a11、底座主體;a111、第一通孔;a112、第二通孔;a113、第三通孔;a114、第四通孔;a12、底座蓋體;a50、第一滾輪機構(gòu);a51、第一固定板;a521、第一左導(dǎo)軌;a522、第一右導(dǎo)軌;a53、第一中間導(dǎo)軌;a541、第一左滑塊;a542、第一右滑塊;a55、第一中間滑塊;a560、第一彈簧;a561、第一左滾輪軸;a562、第一右滾輪軸;a571、第一左滾輪;a572、第一右滾輪;a581、第一左曲形軸;a582、第一右曲形軸;a500、第二滾輪機構(gòu);a60、滾輪驅(qū)動機構(gòu);a61、雙向螺桿;a621、第一螺紋件;a622、第二螺紋件;a631、第一伸縮桿;a632、第二伸縮桿;a64、第一齒輪;a65、條形導(dǎo)向槽。
具體實施方式
結(jié)合圖1、圖2,一種底部設(shè)有升降滾輪的手術(shù)機器人,包括底座體10、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件21、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂22、安裝在大臂上的操作手23、固定在大臂上的小臂24、樞接在小臂前端的擺動臂80、驅(qū)動擺動臂擺動的第一驅(qū)動單元、安裝在擺動臂前端的換刀裝置30、驅(qū)動換刀裝置旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動單元;所述擺動臂擺動時的中心線垂直于換刀裝置的旋轉(zhuǎn)中心線,腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動,大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動;所述底座體樞接在滾輪底座a上。
結(jié)合圖3至圖10,所述換刀裝置包括刀具裝夾盤300、驅(qū)動刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)60;所述驅(qū)動機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組件61、鎖扣組件62、驅(qū)動組件63。所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)座611、固定套設(shè)在旋轉(zhuǎn)座外圍的制動盤612和第六齒輪613;所述刀具裝夾盤固定連接旋轉(zhuǎn)座。所述鎖扣組件包括固定設(shè)置在殼體內(nèi)的基盤621、安裝在基盤上的一對制動片622、滑動設(shè)置在基盤上的解鎖滑塊623;所述一對制動片左右對稱設(shè)置在制動盤的外圍,一對制動片的一端鉸接而另一端彈性連接;所述解鎖滑塊彈性連接在基盤上,解鎖滑塊上設(shè)有一對滑行桿624,一對制動片彈性連接的一端開設(shè)一對滑行槽629,滑行槽呈彎折狀,一對滑行槽左右對稱設(shè)置,一對滑行桿滑動配合在一對滑行槽內(nèi)。所述驅(qū)動組件包括由驅(qū)動裝置驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)631,圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的中心線偏離旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)的中心線,圓環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有齒段632和解鎖模塊633,齒段可與第六齒輪嚙合;當解鎖模塊開始推動解鎖滑塊向基盤中心平移時,第六齒輪與齒段開始嚙合。
換刀裝置30,所述換刀裝置30包括安裝在擺動臂80上的連接臂51,所述殼體52設(shè)置在連接臂上;殼體上封蓋有蓋板64,所述驅(qū)動機構(gòu)60安裝在殼體內(nèi),驅(qū)動機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)座611穿過蓋板,刀具裝夾盤300位于殼體外。
換刀裝置30,旋轉(zhuǎn)組件61中,所述旋轉(zhuǎn)座611樞接在基盤621上,旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有一對定位桿614,所述刀具裝夾盤300通過一對定位桿固定連接旋轉(zhuǎn)座。
換刀裝置30,鎖扣組件62中,所述基盤621通過支撐柱625固定在殼體52內(nèi),所述支撐柱位于圓環(huán)631內(nèi)且位于旋轉(zhuǎn)座611的旁側(cè)。
換刀裝置30,鎖扣組件62中,所述基盤621上設(shè)有一支柱626,支柱上設(shè)有鉸接銷;所述一對制動片622包括位于左側(cè)的第一制動片和位于右側(cè)的第二制動片,第一制動片的左端與第二制動片的左端鉸接在鉸接銷上,第一制動片的右端與第二制動片的右端通過第一伸縮彈簧彈性6221連接;第一制動片的右端設(shè)有第一頂柱,第二制動片的右端設(shè)有第二頂柱,第一頂柱和第二頂柱相向設(shè)置,第一頂柱和第二頂柱位于第一伸縮彈簧內(nèi);所述第一制動片和第二制動片均呈半圓形,第一制動片和第二制動片包圍制動盤612。
換刀裝置30,鎖扣組件62中,所述一對滑行槽629包括第一滑行槽和第二滑行槽,第一滑行槽開設(shè)在第一制動片的右端,第二滑行槽開設(shè)在第二制動片的右端,第一滑行槽和第二滑行槽左右對稱設(shè)置,其中,第一滑行槽包括連通的第一直線型滑行槽6291和第二直線型滑行槽6292,第一直線型滑行槽和第二直線型滑行槽之間的夾角界于九十度和一百八十度之間。
換刀裝置30,鎖扣組件62中,所述解鎖滑塊623上設(shè)有一對定位銷627,所述一對定位銷包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷和第二定位銷,所述第一制動片的右端設(shè)有第一定位孔6222,第二制動片的右端設(shè)有第二定位孔,在第一伸縮彈簧6221的彈力下,當?shù)谝豁斨c第二頂柱相抵時,平移的解鎖滑塊上的第一定位銷和第二定位銷可相應(yīng)地插入第一定位孔和第二定位孔內(nèi);所述一對滑行桿包括第一滑行桿和第二滑行桿,第一滑行桿固定設(shè)置在第一定位銷的上方,第二滑行桿固定設(shè)置在第二定位銷的上方,第一滑行桿的中心線與第一定位銷的中心線垂直。
換刀裝置30,鎖扣組件62中,所述基盤621上設(shè)有豎立塊628,豎立塊上設(shè)有第二伸縮彈簧6281,第二伸縮彈簧的一端連接豎立塊,第二伸縮彈簧的另一端連接解鎖滑塊623。
換刀裝置30,驅(qū)動組件63中,所述圓環(huán)631樞接在殼體52內(nèi),所述驅(qū)動裝置包括固定套設(shè)在圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的齒環(huán)635、與齒環(huán)嚙合的第七齒輪636、與第七齒輪聯(lián)接且安裝在殼體內(nèi)的第三電機。
換刀裝置30,驅(qū)動組件63中,所述解鎖模塊633包括固定在圓環(huán)631內(nèi)側(cè)壁上的徑向內(nèi)凸塊637、固定在徑向內(nèi)凸塊上且指向圓環(huán)圓心的徑向桿638、樞接在徑向桿端部的第八齒輪639;所述解鎖滑塊623上固定一段可與第八齒輪嚙合的弧形齒條6230,弧形齒條的圓心位于圓環(huán)的中心線上。
如圖3,所述小臂24的前端開設(shè)一凹形豁口,所述擺動臂80樞接在凹形豁口內(nèi)。所述第一驅(qū)動單元包括安裝在小臂24上的第一電機、聯(lián)接第一電機與擺動臂的第一傳動單元;所述第一傳動單元包括樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪82和第三齒輪、樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪84和第一同步帶輪85、樞接在小臂上的第三軸86、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪87;所述第一電機的輸出軸上安裝有第一齒輪81,第一齒輪與第二齒輪嚙合,第三齒輪與第四齒輪嚙合,第一同步帶輪通過同步帶88與第二同步帶輪聯(lián)接,第三軸與擺動臂固定連接。所述第二驅(qū)動單元包括安裝在擺動臂上的第二電機、第二傳動單元;所述第二傳動單元包括與第二電機輸出軸聯(lián)接的減速器、與減速器輸出端連接的旋轉(zhuǎn)盤89,換刀裝置30安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。
結(jié)合圖2、圖11、圖12,所述底座體10上設(shè)有左右對稱的第一水平導(dǎo)軌11和第二水平導(dǎo)軌12,第一水平導(dǎo)軌上滑動配合有第一水平滑塊13,第二水平導(dǎo)軌上滑動配合有第二水平滑塊14,所述腰轉(zhuǎn)部件21水平橫向設(shè)置,腰轉(zhuǎn)部件的左右兩端呈圓柱狀,腰轉(zhuǎn)部件的左端樞接在第一水平滑塊內(nèi),腰轉(zhuǎn)部件的右端樞接在第二水平滑塊內(nèi);所述大臂22豎直設(shè)置,大臂的底端樞接在腰轉(zhuǎn)部件的中部,所述操作手23安裝在大臂的頂端,所述小臂24固定在大臂的中部,所述擺動臂80安裝在小臂的頂部。
所述底座體10上設(shè)有剎車結(jié)構(gòu)70,剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體上的一對支板701、樞接在一對支板上的剎車桿71、一端與剎車桿固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)組件72、一端與剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的剎車連接組件73、與剎車連接組件另一端鉸接的杠桿組件74,杠桿組件的中部鉸接在支板上,所述剎車桿的橫截面呈正六邊形;所述第二水平滑塊14上設(shè)有制動板140,制動板與第二水平滑塊通過彈簧連接,制動板位于腰轉(zhuǎn)部件21右端面的旁側(cè),所述剎車桿緊貼制動板。所述剎車旋轉(zhuǎn)組件72包括與剎車桿71固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)座721、與剎車旋轉(zhuǎn)座固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)桿722;所述剎車連接組件73包括與剎車旋轉(zhuǎn)桿鉸接的第二剎車連接桿732、與第二剎車連接桿固定連接的第一剎車連接桿731;所述杠桿組件74包括與第一剎車連接桿鉸接的剎車支座741、與剎車支座固定連接的剎車襯板742,所述剎車支座鉸接在支板701上。
所述底座體10上設(shè)有第二剎車結(jié)構(gòu)700,第二剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體10上的一對第二支板、樞接在一對第二支板上的第二剎車桿、一端與第二剎車桿固定連接的第二剎車旋轉(zhuǎn)組件、一端與第二剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的第二剎車連接組件、與第二剎車連接組件另一端鉸接的第二杠桿組件,第二杠桿組件的中部鉸接在第二支板上,所述第二剎車桿的橫截面呈正六邊形;所述第一水平滑塊13上設(shè)有第二制動板130,第二制動板與第一水平滑塊通過第二彈簧連接,第二制動板位于腰轉(zhuǎn)部件21左端面的旁側(cè),所述第二剎車桿緊貼第二制動板。所述底座體上設(shè)有立桿75,立桿的頂部設(shè)有第三滑銷76,第三滑銷上配合有杠桿77,杠桿的中部開設(shè)與第三滑銷滑動配合的條形滑槽,杠桿的左端與剎車結(jié)構(gòu)70中的杠桿組件74鉸接,杠桿的右端與第二剎車結(jié)構(gòu)700中的第二杠桿組件鉸接。
結(jié)合圖2、圖13、圖14,所述腰轉(zhuǎn)部件21上設(shè)有大臂剎車結(jié)構(gòu)90,所述大臂剎車結(jié)構(gòu)包括固定設(shè)置在腰轉(zhuǎn)部件上的環(huán)形體921、安裝在環(huán)形體上的一對制動環(huán)922、滑動設(shè)置在環(huán)形體上的第二解鎖滑塊923;所述大臂上固定有第二制動盤912,一對制動環(huán)左右對稱設(shè)置在第二制動盤的外圍,一對制動環(huán)的一端鉸接而另一端彈性連接;所述第二解鎖滑塊彈性連接在環(huán)形體上,第二解鎖滑塊上設(shè)有可平移入一對制動環(huán)彈性連接一端以張開一對制動環(huán)的第二楔形塊924。
大臂剎車結(jié)構(gòu)90中,所述環(huán)形體通過支撐塊925固定在腰轉(zhuǎn)部件上;支撐塊上設(shè)有第二鉸接銷;所述一對制動環(huán)包括位于左側(cè)的第一制動環(huán)和位于右側(cè)的第二制動環(huán),第一制動環(huán)的左端與第二制動環(huán)的左端鉸接在第二鉸接銷上,第一制動環(huán)的右端與第二制動環(huán)的右端通過第三伸縮彈簧彈性9221連接;第一制動環(huán)的右端設(shè)有第三頂柱,第二制動環(huán)的右端設(shè)有第四頂柱,第三頂柱和第四頂柱相向設(shè)置,第三頂柱和第四頂柱位于第三伸縮彈簧內(nèi);所述第一制動環(huán)和第二制動環(huán)均呈半圓形,第一制動環(huán)和第二制動環(huán)包圍第二制動盤912。
大臂剎車結(jié)構(gòu)90中,所述第二解鎖滑塊上設(shè)有一對定位銷軸927,一對定位銷軸與第二楔形塊前后設(shè)置在第二解鎖滑塊上;所述一對定位銷軸包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷軸和第二定位銷軸,所述第一制動環(huán)的右端設(shè)有第三定位孔9222,第二制動環(huán)的右端設(shè)有第四定位孔,在第三伸縮彈簧的彈力下,當?shù)谌斨c第四頂柱相抵時,平移的第二解鎖滑塊上的第一定位銷軸和第二定位銷軸可相應(yīng)地插入第三定位孔和第四定位孔內(nèi)。
大臂剎車結(jié)構(gòu)90中,所述環(huán)形體上設(shè)有第二豎立塊928,第二豎立塊上設(shè)有第四伸縮彈簧9281,第四伸縮彈簧的一端連接第二豎立塊,第四伸縮彈簧的另一端連接第二解鎖滑塊。
結(jié)合圖15至圖18,所述滾輪底座a包括中空的底座主體a11、蓋合在底座主體上的底座蓋體a12。
上述滾輪底座a,所述底座主體的左側(cè)壁上開設(shè)第一通孔a111和第三通孔a113,底座主體的右側(cè)壁上開設(shè)第二通孔a112和第四通孔a114,第一通孔和第二通孔左右對稱,第三通孔和第四通孔左右對稱,第一通孔和第三通孔前后對稱,第二通孔和第四通孔前后對稱,第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔均呈長條狀且傾斜設(shè)置。所述第一通孔a111和第三通孔a113在底座主體a11的左側(cè)壁上呈八字形,所述第二通孔a112和第四通孔a114在底座主體的右側(cè)壁上呈八字形。所述底座主體內(nèi)設(shè)有第一滾輪機構(gòu)a50和第二滾輪機構(gòu)a500,第一滾輪機構(gòu)和第二滾輪機構(gòu)前后對稱設(shè)置;第一滾輪機構(gòu)包括固定設(shè)置的第一導(dǎo)軌組件、與第一導(dǎo)軌組件滑動配合的第一滑塊組件、安裝在第一滑塊組件上且左右對稱設(shè)置的第一對滾輪軸、以一對一方式安裝在第一對滾輪軸上且左右對稱設(shè)置的第一對滾輪;第二滾輪機構(gòu)包括固定設(shè)置的第二導(dǎo)軌組件、與第二導(dǎo)軌組件滑動配合的第二滑塊組件、安裝在第二滑塊組件上且左右對稱設(shè)置的第二對滾輪軸、以一對一方式安裝在第二對滾輪軸上且左右對稱設(shè)置的第二對滾輪;所述第一對滾輪軸穿過第一通孔和第二通孔,第二對滾輪軸穿過第三通孔和第四通孔,第一對滾輪和第二對滾輪均位于底座主體的外側(cè)。
上述滾輪底座a,所述底座蓋體內(nèi)設(shè)有滾輪驅(qū)動機構(gòu)a60,滾輪驅(qū)動機構(gòu)與第一滑塊組件和第二滑塊組件聯(lián)接,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第一滑塊組件沿第一導(dǎo)軌組件滑動,滾輪驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動第二滑塊組件沿第二導(dǎo)軌組件滑動,第一滑塊組件帶動第一對滾輪軸沿第一通孔和第二通孔滑動,第二滑塊組件帶動第二對滾輪軸沿第三通孔和第四通孔滑動。
上述滾輪底座a,所述第一導(dǎo)軌組件包括固定設(shè)置在底座主體a11內(nèi)的第一固定板a51、左右對稱設(shè)置且固定在第一固定板上的第一左導(dǎo)軌a521和第一右導(dǎo)軌a522、位于第一左導(dǎo)軌和第一右導(dǎo)軌之間且固定在第一固定板上的第一中間導(dǎo)軌a53;所述第一滑塊組件包括滑動配合在第一左導(dǎo)軌上的第一左滑塊a541、滑動配合在第一右導(dǎo)軌上的第一右滑塊a542、滑動配合在第一中間導(dǎo)軌上的第一中間滑塊a55;所述第一對滾輪軸包括第一左滾輪軸a561和第一右滾輪軸a562,第一左滾輪軸安裝在第一左滑塊上,第一右滾輪軸安裝在第一右滑塊上,第一左滾輪軸滑動配合在第一通孔a111內(nèi),第一右滾輪軸滑動配合在第二通孔a112內(nèi),所述第一對滾輪包括第一左滾輪a571和第一右滾輪a572,第一左滾輪安裝在第一左滾輪軸上,第一右滾輪安裝在第一右滾輪軸上,所述第一左滑塊和第一右滑塊與第一中間滑塊連接,滾輪驅(qū)動機構(gòu)與第一中間滑塊聯(lián)接;所述第一左導(dǎo)軌、第一右導(dǎo)軌、第一中間導(dǎo)軌均傾斜設(shè)置,第一左導(dǎo)軌、第一右導(dǎo)軌、第一中間導(dǎo)軌的傾斜度相同,第一左導(dǎo)軌、第一右導(dǎo)軌、第一中間導(dǎo)軌的傾斜度相同于第一通孔和第二通孔的傾斜度。
上述滾輪底座a,所述第二導(dǎo)軌組件包括固定設(shè)置在底座主體內(nèi)的第二固定板、左右對稱設(shè)置且固定在第二固定板上的第二左導(dǎo)軌和第二右導(dǎo)軌、位于第二左導(dǎo)軌和第二右導(dǎo)軌之間且固定在第二固定板上的第二中間導(dǎo)軌;所述第二滑塊組件包括滑動配合在第二左導(dǎo)軌上的第二左滑塊、滑動配合在第二右導(dǎo)軌上的第二右滑塊、滑動配合在第二中間導(dǎo)軌上的第二中間滑塊;所述第二對滾輪軸包括第二左滾輪軸和第二右滾輪軸,第二左滾輪軸安裝在第二左滑塊上,第二右滾輪軸安裝在第二右滑塊上,第二左滾輪軸滑動配合在第三通孔a113內(nèi),第二右滾輪軸滑動配合在第四通孔a114內(nèi),所述第二對滾輪包括第二左滾輪和第二右滾輪,第二左滾輪安裝在第二左滾輪軸上,第二右滾輪安裝在第二右滾輪軸上,所述第二左滑塊和第二右滑塊與第二中間滑塊連接,滾輪驅(qū)動機構(gòu)與第二中間滑塊聯(lián)接;所述第二左導(dǎo)軌、第二右導(dǎo)軌、第二中間導(dǎo)軌均傾斜設(shè)置,第二左導(dǎo)軌、第二右導(dǎo)軌、第二中間導(dǎo)軌的傾斜度相同,第二左導(dǎo)軌、第二右導(dǎo)軌、第二中間導(dǎo)軌的傾斜度相同于第三通孔和第四通孔的傾斜度。
上述滾輪底座a,所述第一中間滑塊a55上鉸接有第一左曲形軸a581和第一右曲形軸a582,第一左曲形軸的一端與第一中間滑塊鉸接,第一左曲形軸的另一端與第一左滾輪軸a561的右端鉸接,第一右曲形軸a562的一端與第一中間滑塊鉸接,第一右曲形軸的另一端與第一右滾輪軸a562的左端鉸接;所述第一左滾輪軸右端和第一右滾輪軸左端之間設(shè)有第一彈簧a560,第一彈簧的一端與第一左滾輪軸右端連接,第一彈簧的另一端與第一右滾輪軸左端連接;第一左導(dǎo)軌a521的底端和第一右導(dǎo)軌a522的底端均設(shè)有第一限位塊;所述第一左滾輪軸滑動安裝在第一左滑塊a541上,第一右滾輪軸滑動安裝在第一右滑塊a542上。
上述滾輪底座a,所述第二中間滑塊上鉸接有第二左曲形軸和第二右曲形軸,第二左曲形軸的一端與第二中間滑塊鉸接,第二左曲形軸的另一端與第二左滾輪軸的右端鉸接,第二右曲形軸的一端與第二中間滑塊鉸接,第二右曲形軸的另一端與第二右滾輪軸的左端鉸接;所述第二左滾輪軸右端和第二右滾輪軸左端之間設(shè)有第二彈簧,第二彈簧的一端與第二左滾輪軸右端連接,第二彈簧的另一端與第二右滾輪軸左端連接;第二左導(dǎo)軌的底端和第二右導(dǎo)軌的底端均設(shè)有第二限位塊;所述第二左滾輪軸滑動安裝在第二左滑塊上,第二右滾輪軸滑動安裝在第二右滑塊上。
上述滾輪底座a,所述第一左滾輪軸a561上設(shè)有第一左花鍵,第一左滑塊a541上開設(shè)與第一左花鍵配合的第一左花鍵孔;所述第一右滾輪軸a562上設(shè)有第一右花鍵,第一右滑塊a542上開設(shè)與第一右花鍵配合的第一右花鍵孔;所述第二左滾輪軸上設(shè)有第二左花鍵,第二左滑塊上開設(shè)與第二左花鍵配合的第二左花鍵孔;所述第二右滾輪軸上設(shè)有第二右花鍵,第二右滑塊上開設(shè)與第二右花鍵配合的第二右花鍵孔。
上述滾輪底座a,所述滾輪驅(qū)動機構(gòu)a60包括樞接在底座蓋體a12內(nèi)的雙向螺桿a61、與雙向螺桿中左旋螺紋螺接的第一螺紋件a621、與雙向螺桿中右旋螺紋螺接的第二螺紋件a622、固定在第一螺紋件上的第一伸縮桿a631、固定在第二螺紋件上的第二伸縮桿a632、固定在雙向螺桿上的第一齒輪a64、與第一齒輪嚙合的第二齒輪、與第二齒輪聯(lián)接且固定在底座蓋體內(nèi)的第四電機;所述底座蓋體內(nèi)側(cè)壁上開設(shè)條形導(dǎo)向槽a65,第一螺紋件和第二螺紋件滑動配合在條形導(dǎo)向槽內(nèi),第一伸縮桿的底端與第一滑塊組件鉸接,第二伸縮桿的底端與第二滑塊組件鉸接。
實際操作中,本發(fā)明所述一種底部設(shè)有升降滾輪的手術(shù)機器人的工作流程如下:
第一,手術(shù)醫(yī)生手握操縱手23,旋轉(zhuǎn)大臂22或腰轉(zhuǎn)部件21,或者使腰轉(zhuǎn)部件21沿第一水平導(dǎo)軌11和第二水平導(dǎo)軌12平移,使擺動臂80上的換刀裝置30接近待手術(shù)處。
第二,在第一驅(qū)動單元的驅(qū)動下,擺動臂80的擺動可帶動其上的換刀裝置30擺動,在第二驅(qū)動單元的驅(qū)動下,換刀裝置30可旋轉(zhuǎn)。
第三,換刀裝置30中,驅(qū)動機構(gòu)60中的驅(qū)動裝置驅(qū)動圓環(huán)631旋轉(zhuǎn),圓環(huán)帶動其上的齒段632和解鎖模塊633旋轉(zhuǎn)。當固定設(shè)置的解鎖模塊633開始接觸并推動滑動設(shè)置的解鎖滑塊623向基盤621的中心平移時,解鎖滑塊上的一對滑行桿624以一對一的方式在一對滑行槽629內(nèi)平移,由于滑行槽呈彎折狀,因此,向基盤621中心直線平移的一對滑行桿624可驅(qū)使一對制動片622彈性連接的一端張開,如此,旋轉(zhuǎn)座611由初始的被一對制動片摩擦制動的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺杂尚D(zhuǎn)的狀態(tài)。與一對制動片622不再制動旋轉(zhuǎn)座611同步地,圓環(huán)631內(nèi)側(cè)壁上的齒段632,即圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的一段齒,與第六齒輪613開始嚙合,并驅(qū)動第六齒輪及與其固定連接的旋轉(zhuǎn)座611旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)座帶動刀具裝夾盤300旋轉(zhuǎn);當旋轉(zhuǎn)座611旋轉(zhuǎn)九十度時,齒段632與第六齒輪613脫離接觸,同時,解鎖模塊633與解鎖滑塊623脫離接觸,如此,彈性連接在基盤621上的解鎖滑塊623復(fù)位,一對滑行桿624隨之復(fù)位,一對制動片622彈性連接的一端亦隨之復(fù)位,一對制動片重新摩擦制動制動盤612,進而制動旋轉(zhuǎn)座611。至此,刀具裝夾盤300隨著旋轉(zhuǎn)座611的轉(zhuǎn)動而水平旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。裝夾在刀具裝夾盤300的手術(shù)工具隨之旋轉(zhuǎn)一定的角度,手術(shù)醫(yī)生需用的手術(shù)工具處于工作位置。
第四,在擺動臂80的擺動、整個換刀裝置30的旋轉(zhuǎn)、大臂22和腰轉(zhuǎn)部件21的旋轉(zhuǎn)作用下,手術(shù)醫(yī)生對病患進行手術(shù)操作。
第五,機器人需移動時,滾輪驅(qū)動機構(gòu)a60中的第一伸縮桿a631驅(qū)動第一中間滑塊a55沿第一中間導(dǎo)軌a53滑動,第一中間滑塊a55帶動整個第一滑塊組件沿第一導(dǎo)軌組件滑動;滾輪驅(qū)動機構(gòu)a60中的第二伸縮桿a632驅(qū)動第二中間滑塊沿第二中間導(dǎo)軌滑動,第二中間滑塊帶動整個第二滑塊組件沿第二導(dǎo)軌組件滑動;第一滑塊組件和第二滑塊組件運行的方向相反,第一滑塊組件前行而第二滑塊組件后行,第一滑塊組件帶動第一對滾輪軸沿第一通孔a111和第二通孔a112傾斜向下滑動,第二滑塊組件帶動第二對滾輪軸沿第三通孔a113和第四通孔a114傾斜向下滑動,第一對滾輪軸帶動其上的第一對滾輪傾斜向下移動,第二對滾輪軸帶動其上的第二對滾輪傾斜向下移動,如此,第一對滾輪和第二對滾輪的底部低于底座主體a11的底面而與地面接觸,機器人即可通過第一對滾輪和第二對滾輪在地面上移動。
第六,機器人需固定時,滾輪驅(qū)動機構(gòu)a60驅(qū)動第一伸縮桿a631和第二伸縮桿a632復(fù)位,第一滑塊組件和第二滑塊組件亦隨之復(fù)位,第一滑塊組件帶動第一對滾輪軸沿第一通孔a111和第二通孔a112傾斜向上滑動,第二滑塊組件帶動第二對滾輪軸沿第三通孔a113和第四通孔a114傾斜向上滑動,第一對滾輪軸帶動其上的第一對滾輪傾斜向上移動,第二對滾輪軸帶動其上的第二對滾輪傾斜向上移動,如此,第一對滾輪和第二對滾輪的底部高于底座主體a11的底面而脫離與地面接觸,底座主體a11的底面與地面直接接觸,機器人即可固定在地面上。
以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施方式,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。