机械臂和手术机器人的制作方法

本申请涉及机器人领域，特别是涉及一种机械臂和手术机器人。

背景技术：

1、微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。

2、随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手术机器人通常包括主操作台及从操作设备，主操作台根据医生的操作向从操作设备发送控制命令，以控制从操作设备，从操作设备响应主操作台发送的控制命令，利用机械臂驱动手术器械进行手术。

3、现有的一种机械臂为方便制造、装配都将电机、驱动板等都集成在一个关节臂内，导致电机工作时热量聚集过高，不利于机器人良好的工作性能。

技术实现思路

1、基于此，为解决上述问题，本申请提供一种减小关节臂热量聚集，并且方便装配维护的机械臂和手术机器人。

2、本申请实施例的一方面提供一种机械臂，其包括：

3、第一转动臂；

4、第二转动臂；

5、动力机构，设于所述第一转动臂内，并连接所述第二转动臂，用于驱动所述第一转动臂相对所述第二转动臂绕第一轴线转动；以及

6、驱动板，设于所述第二转动臂内，用于驱动所述动力机构。

7、在一具体的实施例中，所述第一转动臂和第二转动臂分别包括横向部分和纵向部分，所述横向部分分别沿所述第一轴线设置，所述纵向部分包括倾斜段和末端段，在机械臂伸直时，所述第一转动臂和第二转动臂的所述末端段位于同一轴线上。

8、在一具体的实施例中，还包括第一端盖和第二端盖，所述第一转动臂沿所述第一轴线具有背向所述第二转动臂的第一端部，所述动力机构至少部分露出所述第一端部，所述第二转动臂沿所述第一轴线具有背向所述第一转动臂的第二端部，所述驱动板至少部分露出所述第二端部，所述第一端盖、所述第二端盖分别盖设于所述第一端部和所述第二端部。

9、在一具体的实施例中，还包括穿线套筒，所述第一转动臂还包括贯穿所述第一端部的第一穿线孔和第二穿线孔，所述穿线套筒贯穿所述动力机构并与所述第一穿线孔连通，所述第二穿线孔被配置为供从所述穿线套筒、所述第一穿线孔引出的导线穿出后重新进入所述第一转动臂。

10、在一具体的实施例中，所述动力机构包括定子、转子和减速机，所述定子与所述第二转动臂相对固定，所述转子可在所述定子中转动，所述减速机包括输入端和输出端，所述输入端与所述转子耦接，所述输出端与所述第一转动臂耦接以使所述第一转动臂和第二转动臂相对转动。

11、在一具体的实施例中，所述动力机构还包括电机外壳，所述电机外壳与所述第二转动臂固定连接，所述驱动板通过连接柱与所述电机外壳固定连接，所述减速机还包括刚轮，所述输出端为一柔轮，所述输入端为一波发生器，所述刚轮与所述第二转动臂相对固定，所述柔轮与所述第一转动臂相对固定，所述波发生器与所述转子的转轴固定连接并与所述柔轮接触，所述波发生器在所述转轴的带动下转动使所述柔轮与所述刚轮可转动啮合。

12、在一具体的实施例中，所述转子的转轴末端设有抱闸，所述抱闸与所述电机外壳固定连接，所述抱闸用于在所述动力机构断电时给所述转轴相反的转矩。

13、在一具体的实施例中，所述第一转动臂的内表面设有第一限位部，所述动力机构上设有与所述定子相对固定的第二限位部，所述第二限位部用于限制所述第一限位部的转动角度，以限制所述第一转动臂相对所述第二转动臂的转动角度。

14、在一具体的实施例中，所述第一限位部为弧形槽与弧形凸部中的一个，所述第二限位部为设于所述刚轮上的弧形槽与弧形凸部中的另一个。

15、在一具体的实施例中，还包括第三转动臂和第四转动臂，所述第三转动臂与所述第一转动臂连接，所述第四转动臂与所述第二转动臂连接，所述第一转动臂至第四转动臂中任意相邻的两个转动臂中的一个设有凸台，另一个设有销钉，所述转动臂相对转动到达一预定位置时，凸台与销钉接触以限制继续转动。

16、在一具体的实施例中，所述凸部和/或凸台设置有缓冲件。

17、在一具体的实施例中，所述驱动板上设置有第一散热结构，且所述第一转动臂的倾斜段设置有第二散热结构。

18、本申请实施例的再一方面提供一种手术机器人，其包括主操作设备，和受所述主操作设备控制的从操作设备，所述从操作设备包括上述的机械臂。

19、本申请的机械臂至少具有以下有益效果：

20、将驱动板与动力机构分离设置在两个相对运动的关节臂中，避免热量聚集，以及动力机构所在侧的关节臂尺寸过大，而且该两个关节臂内电子构件可以分别装配或维护。

技术特征：

1.一种机械臂，其特征在于，其包括：

2.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述第一转动臂和第二转动臂分别包括横向部分和纵向部分，所述横向部分分别沿所述第一轴线设置，所述纵向部分包括倾斜段和末端段，在机械臂伸直时，所述第一转动臂和第二转动臂的所述末端段位于同一轴线上。

3.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，还包括第一端盖和第二端盖，所述第一转动臂沿所述第一轴线具有背向所述第二转动臂的第一端部，所述动力机构至少部分露出所述第一端部，所述第二转动臂沿所述第一轴线具有背向所述第一转动臂的第二端部，所述驱动板至少部分露出所述第二端部，所述第一端盖、所述第二端盖分别盖设于所述第一端部和所述第二端部。

4.如权利要求3所述的机械臂，其特征在于，还包括穿线套筒，所述第一转动臂还包括贯穿所述第一端部的第一穿线孔和第二穿线孔，所述穿线套筒贯穿所述动力机构并与所述第一穿线孔连通，所述第二穿线孔被配置为供从所述穿线套筒、所述第一穿线孔引出的导线穿出后重新进入所述第一转动臂。

5.如权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述动力机构包括定子、转子和减速机，所述定子与所述第二转动臂相对固定，所述转子可在所述定子中转动，所述减速机包括输入端和输出端，所述输入端与所述转子耦接，所述输出端与所述第一转动臂耦接以带动所述第一转动臂相对第二转动臂转动。

6.如权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述动力机构还包括电机外壳，所述电机外壳与所述第二转动臂固定连接，所述驱动板通过连接柱与所述电机外壳固定连接，所述减速机还包括刚轮，所述输出端为一柔轮，所述输入端为一波发生器，所述刚轮与所述第二转动臂相对固定，所述柔轮与所述第一转动臂相对固定，所述波发生器与所述转子的转轴固定连接并与所述柔轮接触，所述波发生器在所述转轴的带动下转动使所述柔轮与所述刚轮可转动啮合。

7.如权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述转子的转轴末端设有抱闸，所述抱闸与所述电机外壳固定连接，所述抱闸用于在所述动力机构断电时给所述转轴相反的转矩。

8.如权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述第一转动臂的内表面设有第一限位部，所述动力机构上设有与所述定子相对固定的第二限位部，所述第二限位部用于限制所述第一限位部的转动角度，以限制所述第一转动臂相对所述第二转动臂的转动角度。

9.如权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述驱动板上设置有第一散热结构，且所述第一转动臂的倾斜段设置有第二散热结构。

10.一种手术机器人，其包括主操作设备，和受所述主操作设备控制的从操作设备，所述从操作设备包括权利要求1-9中任一项所述的机械臂。

技术总结
本申请的实施例提供一种机械臂和手术机器人，其包括第一转动臂，第二转动臂，动力机构以及驱动板。所述动力机构设于所述第一转动臂内，并连接所述第二转动臂，用于驱动所述第一转动臂相对所述第二转动臂绕第一轴线转动；所述驱动板，设于所述第二转动臂内，用于驱动所述动力机构。所述动力机构和驱动板分设于不同的转动臂，从而便于装配维护，并且避免热量聚集以及转动臂尺寸过大。

技术研发人员：黄湖林,罗开勇,王建辰
受保护的技术使用者：深圳市精锋医疗科技股份有限公司
技术研发日：20220819
技术公布日：2024/1/13