一種基于行星輪系的介入導(dǎo)管輸送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)器人輔助醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及輔助微創(chuàng)外科手術(shù)的介入導(dǎo)管操作設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的介入手術(shù)需要醫(yī)生在腔外操縱插入腔內(nèi)的手術(shù)器械，直視監(jiān)視屏幕進(jìn)行介入操作，這種方式存在過度依賴醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)、人為操作誤差和醫(yī)務(wù)人員遭受輻射傷害等問題，在一定程度上增加了手術(shù)的風(fēng)險和難度。借助微創(chuàng)外科手術(shù)輔助機(jī)器人系統(tǒng)，醫(yī)生可以在操作室內(nèi)通過導(dǎo)航圖像的引導(dǎo)，遙操作導(dǎo)管輸送裝置進(jìn)行介入治療，在避免輻射的同時，還可以提高導(dǎo)管操作精度和手術(shù)成功率。
[0003]按照導(dǎo)管末端推送方式不同，導(dǎo)管介入裝置可分為直線驅(qū)動、夾爪夾持、摩擦輪三種推送方式。前兩種均屬于間歇式推送方式，電機(jī)需要頻繁地正反轉(zhuǎn)交替動作，影響電機(jī)壽命。摩擦輪推送式導(dǎo)管介入裝置屬于連續(xù)式推送方式，導(dǎo)管繞軸回轉(zhuǎn)時裝置整體也必須隨導(dǎo)管一起旋轉(zhuǎn)，因此需要采用導(dǎo)電滑環(huán)或旋轉(zhuǎn)電刷以防止電線纏繞，增加了裝置的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決摩擦輪推送式導(dǎo)管介入裝置中導(dǎo)管繞軸回轉(zhuǎn)時，裝置整體隨導(dǎo)管一起旋轉(zhuǎn)的問題，提供了一種基于行星輪系的介入導(dǎo)管輸送裝置。
[0005]本發(fā)明包括第I步進(jìn)電機(jī)、第2步進(jìn)電機(jī)、第I主動齒輪、第2主動齒輪、第I中間軸、大中心齒輪、第I中間齒輪、小中心齒輪、行星架、行星齒輪、第I錐齒輪軸、第2錐齒輪軸、第2中間齒輪、齒輪軸、主動摩擦輪、從動摩擦輪、摩擦輪支撐架、底座、第I支撐架、第2支撐架、旋轉(zhuǎn)支撐架、第2中間軸和齒輪系支撐盤。第1、2支撐架固定在底座上，齒輪系支撐盤通過第I中間軸安裝在第I支撐架上，旋轉(zhuǎn)支撐架通過第2中間軸安裝在第2支撐架上，第I主動齒輪設(shè)置在第I步進(jìn)電機(jī)輸出軸上，第2主動齒輪設(shè)置在第2步進(jìn)電機(jī)輸出軸上，具有內(nèi)、外齒的大中心齒輪固連在齒輪系支撐盤上，第I主動齒輪與大中心齒輪外嚙合，第2主動齒輪與第I中間齒輪嚙合，第I中間齒輪與小中心齒輪同軸固連并安裝在第I中間軸上，第I錐齒輪軸安裝在行星架的孔內(nèi)，行星架安裝在第I中間軸上，行星齒輪安裝在第I錐齒輪軸上，與小中心齒輪外嚙合并與大中心齒輪內(nèi)嚙合，第I錐齒輪軸與行星齒輪同軸，第2錐齒輪軸與第I錐齒輪軸嚙合，第2錐齒輪軸與第2中間齒輪同軸固連并安裝在旋轉(zhuǎn)支撐架上，第2中間齒輪與齒輪軸的齒輪嚙合，主動摩擦輪與第3中心齒輪同軸固連并安裝在旋轉(zhuǎn)支撐架上，從動摩擦輪安裝在摩擦輪支撐架上，依靠兩輪間的摩擦力來夾持導(dǎo)管進(jìn)行操作，摩擦輪支撐架安裝在旋轉(zhuǎn)支撐架上。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，由于旋轉(zhuǎn)支撐架帶動主、從摩擦輪一起旋轉(zhuǎn)的形式，可以解決導(dǎo)管繞軸回轉(zhuǎn)時介入裝置整體旋轉(zhuǎn)帶來的電線纏繞問題，從而避免了導(dǎo)電滑環(huán)或旋轉(zhuǎn)電刷的使用，簡化了裝置，并使得機(jī)構(gòu)質(zhì)量減輕，可相應(yīng)降低一定能耗。主動及從動摩擦輪的相對位置可調(diào)，能夠適應(yīng)于不同直徑的導(dǎo)管，增強(qiáng)了裝置的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的正視圖。
[0008]圖2為圖1的俯視圖。
[0009]圖3為圖1的左視圖。
[0010]圖4為圖1的A-A剖視圖。
[0011]圖5為圖2的B-B剖視圖。
[0012]圖6為圖2的C-C剖視圖。
[0013]圖7為裝置傳動原理圖。
[0014]圖中各序號分別表示為:1第I步進(jìn)電機(jī)，2第2步進(jìn)電機(jī)，3第I主動齒輪，4第2主動齒輪，5第I中間軸，6大中心齒輪，7第I中間齒輪，8小中心齒輪，9行星架，10行星齒輪，11第I錐齒輪軸，12第2錐齒輪軸，13第2中間齒輪，14齒輪軸，15主動摩擦輪，16從動摩擦輪，17摩擦輪支撐架，18底座，19第I支撐架，20第2支撐架，21旋轉(zhuǎn)支撐架，22第2中間軸，23齒輪系支撐盤。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1?6所示，第I支撐架19和第2支撐架20固定于底座18上，第I支撐架19與第2支撐架20相互平行，兩個支撐架都與底座18相互垂直。第I支撐架19上下分布有一個小孔和兩個大孔，小孔用于安裝第I中間軸5，大孔用于穿過第I步進(jìn)電機(jī)I和第2步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸。齒輪系支撐盤23安裝在第I中間軸5上，可繞第I中間軸5旋轉(zhuǎn)。第2中間軸22安裝在第2支撐架20上的孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)支撐架21與第2中間軸22安裝在一起，可繞第2中間軸22旋轉(zhuǎn)。第I中間軸5、第2中間軸22均為中空結(jié)構(gòu)，用于穿入導(dǎo)管。在第I支撐架19的一側(cè)分別安裝呈上下布置的第I步進(jìn)電機(jī)I與第2步進(jìn)電機(jī)2，兩個步進(jìn)電機(jī)的輸出軸分別穿過第I支撐架19上的兩個大孔，第I步進(jìn)電機(jī)I的輸出軸比第2步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸長，以留出足夠空間來避免機(jī)構(gòu)中齒輪傳動時的干涉。第I主動齒輪3通過鍵連接在第I步進(jìn)電機(jī)I的輸出軸末端，第2主動齒輪4通過鍵連接在第2步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸末端。第2主動齒輪4與第I中間齒輪7嚙合，第I中間齒輪7通過鍵連接在第I中間軸5上，第I中間軸5安裝在第I支撐架19的小孔內(nèi)，可繞該孔軸線轉(zhuǎn)動。小中心齒輪8通過鍵連接在第I中間軸5的末端，與第2主動齒輪4同步旋轉(zhuǎn)。大中心齒輪6與齒輪系支撐盤23固定在一起，以進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動，大中心齒輪6與位于其下方的第I主動齒輪3外嚙合。行星架9上具有兩個安裝孔，分別用于安裝第I錐齒輪軸11與第I中間軸5。行星架9安裝在第I中間軸5上，第I錐齒輪軸11安裝在行星架9的孔內(nèi)，行星齒輪10安裝在第I錐齒輪軸11上。行星齒輪10可與第I錐齒輪軸11同步轉(zhuǎn)動或通過行星架9繞第I中間軸5同步轉(zhuǎn)動。第2錐齒輪軸12安裝在旋轉(zhuǎn)支撐架21外側(cè)端面上的孔內(nèi)，可繞該孔軸線轉(zhuǎn)動。第2中間齒輪13通過鍵連接在第2錐齒輪軸12上，與第2錐齒輪軸12同步轉(zhuǎn)動。齒輪軸14外端安裝在旋轉(zhuǎn)支撐架21外側(cè)端面上的孔內(nèi)，可繞該孔軸線轉(zhuǎn)動，主動摩擦輪15通過鍵連接在齒輪軸14軸的內(nèi)端，與齒輪軸14同步轉(zhuǎn)動。從動摩擦輪16的軸安裝在摩擦輪支撐架17的孔內(nèi)，可繞該孔軸線轉(zhuǎn)動，兩摩擦輪尺寸相等、軸線平行，處于同一平面上，其外緣中部的半圓形凹槽可用以夾持導(dǎo)管。摩擦輪支撐架17與旋轉(zhuǎn)支撐架21通過螺栓固定在一起，可通過改變螺栓的固定位置來調(diào)整兩支撐架距離，從而調(diào)整主、從動摩擦輪軸距，以適應(yīng)不同直徑的導(dǎo)管。
[0016]工作過程如圖7所示，調(diào)整主動摩擦輪15與從動摩擦輪16軸距，將導(dǎo)管夾緊，驅(qū)動第I步進(jìn)電機(jī)I正向轉(zhuǎn)動，帶動第I主動齒輪3、大中心齒輪6作正向轉(zhuǎn)動，驅(qū)動第2步進(jìn)電機(jī)2反向轉(zhuǎn)動，帶動第2主動齒輪4