本實用新型涉及醫(yī)療機器人技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種被動臂制動裝置。此外,本實用新型還涉及一種具有上述被動臂制動裝置的手術(shù)機器人。
背景技術(shù):
在現(xiàn)代醫(yī)療中,手術(shù)是診斷醫(yī)治疾病的一種方法,其中,微創(chuàng)手術(shù)是指利用腹腔鏡、胸腔鏡等現(xiàn)代醫(yī)療器械及相關(guān)設(shè)備進行的手術(shù),其具有創(chuàng)傷小、治療疼痛少、住院時間短、身體機能恢復(fù)快等優(yōu)點,且越來越受到患者的歡迎,給患者帶來福音。在醫(yī)療中被越來越多的采用,傳統(tǒng)的微創(chuàng)手術(shù)由醫(yī)生手持器械進行手術(shù),手的顫動及醫(yī)生疲勞等因素易造成手術(shù)事故,因此能進行微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)機器人設(shè)備也隨之誕生,其具有是創(chuàng)傷較小,而且可以精準定位、精準操作,減少手術(shù)誤差的優(yōu)勢。
手術(shù)機器人中被動臂的空間位置,決定了機器人的工作范圍,因不同的人,不同的手術(shù),被動臂的位置需要有所改變,高度位置也要隨之調(diào)整?,F(xiàn)有平衡制動裝置,為剛性制動,或制動后增加減震裝置,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,成本較高,且當超過一定界限值時,結(jié)構(gòu)會受到破壞,使用安全性不佳。
綜上所述,如何提供一種被動臂制動裝置,以提高制動效果,并確保使用的安全性,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種被動臂制動裝置,以提高制動效果,并確保使用的安全性。本實用新型的另一目的是提供一種具有上述被動臂制動裝置的手術(shù)機器人。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案:
一種手術(shù)機器人的被動臂制動裝置,包括
固定設(shè)置的立柱;
位于所述立柱的內(nèi)側(cè)的第一滑動導(dǎo)軌;
與所述第一滑動導(dǎo)軌上的滑動塊連接設(shè)置的配重模塊;
設(shè)置在所述立柱外側(cè)的第二滑動導(dǎo)軌;
與所述第二滑動導(dǎo)軌上的滑動塊連接的被動臂,且所述被動臂與所述配重模塊通過鋼絲繩連接,無外力作用時,所述鋼絲繩的兩端平衡;
位于所述立柱頂端的制動裝置,且所述鋼絲繩繞過所述制動裝置的滑輪。
優(yōu)選的,所述制動裝置包括:
滑輪支撐座,所述制動裝置通過所述滑輪支撐座安裝在所述立柱上,所述滑輪通過滑輪軸安裝在所述滑輪支撐座上;
通過輸出軸與所述滑輪軸的一端相連的減速器;
通過制動軸與所述減速器的輸入軸相連的制動器。
優(yōu)選的,所述制動裝置還包括設(shè)置在所述滑輪軸遠離所述減速器一端的編碼器。
優(yōu)選的,所述滑輪軸與所述滑輪支撐座之間設(shè)置有軸承。
優(yōu)選的,所述滑輪支撐座上設(shè)置有兩個所述滑輪,且所述鋼絲繩設(shè)置為兩條。
優(yōu)選的,所述滑輪與滑輪軸剛性連接。
優(yōu)選的,所述被動臂與所述第二滑動導(dǎo)軌上的滑動塊通過螺釘固定連接。
本實用新型提供的被動臂制動裝置,包括立柱、配重模塊、被動臂、制動裝置及分別位于立柱兩側(cè)的第一滑動導(dǎo)軌和第二滑動導(dǎo)軌,且位于第一滑動導(dǎo)軌的滑塊上的配重模塊與位于第二滑動導(dǎo)軌的滑動塊上的被動臂通過鋼絲繩連接,且無外力作用時,鋼絲繩兩端的配重處于平衡狀態(tài)。因此在使用過程中,對被動臂的位置進行調(diào)節(jié)時,需要施加外力,并克服鋼絲繩與制動裝置之間的摩擦力,從而改變被動臂的位置,而在制動時,摩擦力和制動裝置均能夠達到阻礙被動臂運動的作用,從而使得制動具有雙重保障。此外,該制動結(jié)構(gòu)更加簡單,且使用過程中,被動臂能夠平穩(wěn)的移動,提高了使用的安全性。
基于上述提供的被動臂制動裝置,本實用新型還提供一種手術(shù)機器人,包括機器人本體及制動設(shè)備;且所述制動設(shè)備為上述任一項所述的被動臂制動裝置。
由于該手術(shù)機器人具有上述被動臂制動裝置,因此該手術(shù)機器人直接或間接的具有上述被動臂制動裝置所具有的技術(shù)效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的手術(shù)機器人的被動臂制動裝置中制動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型實施例提供的被動臂制動裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型實施例提供的被動臂制動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
上圖1-3中:
1為立柱、2為第一滑動導(dǎo)軌、3為配重模塊、4為第二滑動導(dǎo)軌、5為被動臂、6為鋼絲繩、7為制動裝置、71為滑輪支撐座、72為滑輪、73為減速器、731為輸出軸、732為輸入軸、74為制動器、75為滑輪軸、76為軸承、77為制動軸、78為編碼器、79為編碼器座。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參見圖1至圖3,本實用新型實施例提供的手術(shù)機器人的被動臂制動裝置,包括固定設(shè)置的立柱1、位于立柱1的內(nèi)側(cè)的第一滑動導(dǎo)軌2、與第一滑動導(dǎo)軌2上的滑動塊連接設(shè)置的配重模塊3、設(shè)置在立柱1外側(cè)的第二滑動導(dǎo)軌4、與第二滑動導(dǎo)軌4上的滑動塊連接的被動臂5及位于立柱1頂端的制動裝置7。上述被動臂5與配重模塊3通過鋼絲繩6連接,且鋼絲繩6繞過制動裝置7的滑輪72,在無外力作用的情況下,鋼絲繩6的兩端處于平衡狀態(tài),即鋼絲繩6兩端的重量近似。
當實際使用過程中需要調(diào)節(jié)被動臂5的位置時,制動裝置7解鎖,同時可以通過施加外力,克服鋼絲繩6與制動裝置7之間的摩擦力以實現(xiàn)被動臂5位置的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)到位后,撤去外力,在摩擦力與制動裝置7的雙重作用下,能夠充分保證制動效果,提高了使用的安全性。具體的,上述被動臂5與第二滑動導(dǎo)軌4上的滑動塊通過螺釘固定連接,配重模塊3與第一滑動導(dǎo)軌2上的滑動塊通過螺釘固定連接,即采用可拆卸連接的形式,以便于后續(xù)的拆卸及維護。當然,采用其余固定形式也在本申請的保護范圍內(nèi),可拆卸的連接只是本申請的一個優(yōu)選方案。
作為優(yōu)選的,上述制動裝置7包括滑輪支撐座71、減速器73及制動器74。制動裝置7通過滑輪支撐座71安裝在立柱1上,滑輪72通過滑輪軸75安裝在滑輪支撐座71上,具體的,滑輪72與滑輪軸75之間為剛性連接,即兩者之間不發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。優(yōu)選的,可在滑輪72與滑輪軸75之間設(shè)置鍵連接,即在兩者上分別開設(shè)鍵槽,并將連接件設(shè)置在鍵槽內(nèi),從而使兩者能夠同時轉(zhuǎn)動。當然,采用其余剛性連接的形式也是可行的,此處不做具體限定。上述減速器73具有輸出軸731和輸入軸732,且減速器73通過輸出軸731與滑輪軸75的一端相連,并通過輸入軸732與制動器74上的制動軸77相連。
在對被動臂5的位置進行調(diào)節(jié)時,制動器74處于解鎖的狀態(tài),此時可對配重模塊3施加一定的外力,從而克服鋼絲繩6與滑輪72之間的摩擦力來調(diào)整被動臂5的位置。當被動臂5調(diào)整至預(yù)設(shè)位置后,撤去外力,且制動器74鎖緊減速器73,使減速器73制動,從而使與減速器73連接的滑輪軸75制動,從而將被動臂5制動在預(yù)設(shè)位置。
此外,制動裝置7還包括設(shè)置在滑輪軸75遠離減速器73一端的編碼器78,以記錄滑輪72轉(zhuǎn)動的位置,并以此確定被動臂5的位置。優(yōu)選的,編碼器78設(shè)置在編碼器座79上,編碼器座79與滑輪支撐座71固定安裝,且編碼器78的一端與滑輪軸75的一端固定連接,以記錄滑輪72的轉(zhuǎn)動情況。
為了確?;嗇S75的轉(zhuǎn)動效果,在滑輪軸75與滑輪支撐座71之間設(shè)置有軸承76,從而提高轉(zhuǎn)動效果,并降低滑輪軸75的磨損。此外,滑輪支撐座71上設(shè)置有兩個滑輪72,且鋼絲繩6也設(shè)置為兩條,即兩條鋼絲繩6分別繞在兩個滑輪72上,立柱1兩側(cè)的配重靠兩條鋼絲繩6承擔,從而提高了使用過程中的安全系數(shù),在一條鋼絲繩6受損的情況下,也能夠很好的保證被動臂制動裝置的使用。
本實用新型實施例提供的被動臂制動裝置,包括立柱1、配重模塊3、被動臂5、制動裝置7及分別位于立柱1兩側(cè)的第一滑動導(dǎo)軌2和第二滑動導(dǎo)軌4,且位于第一滑動導(dǎo)軌2的滑塊上的配重模塊3與位于第二滑動導(dǎo)軌4的滑動塊上的被動臂5通過鋼絲繩6連接,且無外力作用時,鋼絲繩6兩端的配重處于平衡狀態(tài)。因此在使用過程中,對被動臂5的位置進行調(diào)節(jié)時,需要施加外力,并克服鋼絲繩6與制動裝置7之間的摩擦力,從而改變被動臂5的位置,而在制動時,摩擦力和制動裝置7均能夠達到阻礙被動臂5運動的作用,從而使得制動具有雙重保障。此外,該制動結(jié)構(gòu)更加簡單,且使用過程中,被動臂5能夠平穩(wěn)的移動,提高了使用的安全性。
基于上述實施例提供的被動臂制動裝置,本實用新型實施例還提供一種手術(shù)機器人,包括機器人本體及制動設(shè)備;且制動設(shè)備為上述被動臂制動裝置。至于該手術(shù)機器人其余部分的具體結(jié)構(gòu),請參見現(xiàn)有技術(shù),本文不再贅述。由于該手術(shù)機器人具有上述被動臂制動裝置,因此在一定程度上,該手術(shù)機器人也具有較好的制動效果,且使用過程中更加安全。
本說明書中各個實施例之間采用遞進的形式進行描述,每個實施例重點說明的均是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間的相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。