微创手术器械机械臂的制作方法

本实用新型涉及微创手术机器人技术领域，具体而言，涉及一种微创手术器械机械臂。

背景技术：

参考专利号201711314225.4、授权公告号为cn109091237b，名称为微创手术器械辅助系统的中国发明专利以及授权公告号为cn109091238b、名称为分体式微创手术器械辅助系统的中国发明专利，微创手术器械操控系统被设计为在内窥镜下，由医生在手术室内操作，控制手术器械做手术的设备系统。医生坐在医生操作台前，通过观看3d影像显示器，操作医生机械臂，医生可如同平常手术般，利用患者机械臂精准的控制手术器械执行各种手术动作。

专利号201711314225.4的发明专利中，器械操作端200采用全横向折叠式的设计，器械升降座206位于连杆204的外侧，占用横向空间较大，而且更换手术器械时不方便。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有微创手术机器人的器械操作端占用横向空间较大，而且更换手术器械时不方便的技术问题，提供了一种节省空间，使更换手术器械更方便、快捷的微创手术器械机械臂。

本实用新型提供的微创手术器械机械臂，包括支撑臂、l型杆、第一连杆、第二连杆、器械升降座、快换装置、戳卡和穿刺器，第一连杆通过转动关节与l型杆的下端连接，第二连杆与通过转动关节与第一连杆连接，器械升降座通过转动关节与第二连杆连接；器械升降座位于第二连杆的内侧；

支撑臂包括旋转基座、旋转驱动电机、旋转轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮，旋转驱动电机固定连接在旋转基座上，旋转轴通过轴承与旋转基座转动连接，第一锥齿轮与旋转轴固定连接，第二锥齿轮与旋转驱动电机的输出轴固定连接，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合；

l型杆与旋转轴固定连接；

l型杆连接有连杆驱动电机，连杆驱动电机动作通过传动机构使第一连杆、第二连杆和器械升降座伸展或折叠；

快换装置与器械升降座连接，戳卡与器械升降座连接，穿刺器与戳卡连接。

优选地，当第一连杆、第二连杆和器械升降座折叠起来时，l型杆、第一连杆、第二连杆三者位于同一平面，器械升降座与该平面不平行。

本实用新型的有益效果是：此微创手术器械机械臂改变传统的全横向折叠式的设计，器械升降座前置，器械升降座位于第二连杆的内侧，节省了横向空间，而且使得术中更换手术器械时，更换者有更充足的空间进行操作，保证操作的便捷性，快速性。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是微创手术器械机械臂的结构示意图；

图2是支撑臂的结构示意图；

图3是微创手术器械机械臂的l型杆、第一连杆、第二连杆折叠状态下的结构示意图；

图4是器械升降座的结构示意图；

图5是器械升降座中，主动齿轮与从动齿轮啮合的结构示意图；

图6是微创手术器械机械臂的l型杆、第一连杆、第二连杆折叠状态下的结构示意图。

图中符号说明：

3.支撑臂，4.l型杆，5.第一连杆，6.第二连杆，7.器械升降座，8.快换装置，9.戳卡，10.穿刺器，11.止动按钮，12.指示灯。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，微创手术器械机械臂包括支撑臂3、l型杆4、第一连杆5、第二连杆6、器械升降座7、快换装置8、戳卡9、穿刺器10。第一连杆5通过转动关节与l型杆4的下端连接，第二连杆6与通过转动关节与第一连杆5连接，器械升降座7通过转动关节与第二连杆6连接。

器械升降座7上设有止动按钮11和指示灯12，此按钮可控制各关节处的电机抱闸，按下此按钮可手动移动各关节位置。指示灯12是可显示不同颜色的指示灯，操作者可通过不同颜色的指示灯，判断机械臂状态。

如图2，支撑臂3包括旋转基座3-1、旋转驱动电机3-2、旋转轴3-3、第一锥齿轮3-4、第二锥齿轮3-5，旋转驱动电机3-2固定安装在旋转基座3-1上，旋转轴3-3通过轴承与旋转基座3-1转动连接，第一锥齿轮3-4与旋转轴3-3固定连接，第二锥齿轮3-5与旋转驱动电机3-2的输出轴固定连接，第二锥齿轮3-5与第一锥齿轮3-4啮合。旋转驱动电机3-2工作可驱动旋转轴3-3绕轴线一3-6方向旋转。

l型杆4与旋转轴3-3固定连接。

如图3所示,连杆驱动电机4-1固定在l型杆上，驱动轮4-2通过螺钉固定在驱动轮轴4-3上(驱动轮轴4-3与连杆驱动电机4-1的输出轴固定连接)，钢丝4-4绕过驱动轮4-2和从动轮4-5，从动轮4-5通过紧定螺钉固定在关节的从动轮轴上，从动轮轴的另一端也固定有从动轮，使得连杆驱动电机4-1动作可带动第一连杆5绕轴线二4-6转动。第二连杆6和第一连杆5之间也通过上述钢丝绳传动机构连接，第二连杆6能够绕轴线三5-3转动。器械升降座7与第二连杆6之间也通过上述钢丝绳传动机构连接，器械升降座7能够绕轴线四6-4转动。连杆驱动电机4-1动作通过传动机构使第一连杆5绕轴线二4-6转动，同时第二连杆6绕轴线三5-3转动，同时器械升降座7绕轴线四6-4转动，从而实现第一连杆5、第二连杆6和器械升降座7伸展或折叠，传动机构可以采用专利号为201711314225.4的发明专利中附图17中的同步带传动机构。

如图4所示为器械升降座7结构示意图，滑轨组件7-2通过螺钉安装在基座7-1上上，丝杠7-3两端通过轴承与基座7-1连接，丝杠螺母7-4与丝杠7-3连接，丝杠螺母7-4通过支撑架与滑轨组件7-2的滑块连接，器械升降座7底部固定安装有电机，电机的输出轴连接有主动齿轮7-5，从动齿轮7-6与丝杠7-3固定连接，主动齿轮7-5与从动齿轮7-6啮合，电机转动可带动丝杠转动，从而使沿着快换装置8的长度方向移动。

快换装置8通过支架与器械升降座7的丝杆螺母7-4固定连接，快换装置用于安装手术器械，手术器械的器械杆穿过穿刺器10，戳卡9与器械升降座7连接，穿刺器10安装在戳卡9上。快换装置8采用专利号为201922031305.x的实用新型专利中公开的结构即可。

此微创手术器械机械臂改变传统的全横向折叠式的设计，器械升降座7前置，器械升降座7位于第二连杆6的内侧，节省了横向空间，将快换关节相对独立于机械臂整体，使得术中更换手术器械时，更换者有更充足的空间进行操作，保证操作的便捷性，快速性。参考图3和6，当第一连杆5、第二连杆6和器械升降座7折叠起来时，l型杆4、第一连杆5、第二连杆6三者位于同一平面，器械升降座7不在该平面内，器械升降座7与该平面不平行而是存在一定的夹角。参考图1，当第一连杆5、第二连杆6和器械升降座7伸展时(向图1中右下角方向运动)，第一连杆5相对于l型杆4顺时针方向转动，第二连杆6相对于第一连杆5逆时针方向转动，器械升降座7相对于第二连杆6顺时针方向转动。相反地，当第一连杆5、第二连杆6和器械升降座7折叠时，第一连杆5相对于l型杆4逆时针方向转动，第二连杆6相对于第一连杆5顺时针方向转动，器械升降座7相对于第二连杆6逆时针方向转动。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，采用其它形式的零件构型、驱动装置以及连接方式不经创造性的设计与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。