传动机构及手术机器人的制作方法

本技术涉及手术机器人，尤其涉及一种传动机构及手术机器人。

背景技术：

1、手术机器人在医学领域内得到广泛应用。手术机器人包括患者手术端与医生操作端。患者手术端包括台车、操作臂与手术器械等，操作臂的一端连接于台车顶部的安装座，操作臂另一端设置有手术器械。手术器械用于对患者进行手术操作。

2、操作臂活动设置在安装座上，操作者能够推动操作臂在安装座的前后两端之间移动。在安装座上通常设置有齿条，操作臂上连接有齿轮，齿轮与齿条之间啮合连接，实现操作臂的移动，但齿轮与齿条之间存在回程间隙，影响了传动精度，降低了手术的安全性。

3、现有技术中利用消隙机构实现消除回程间隙。消隙机构包括两个同轴设置的齿轮，两个齿轮均与齿条啮合，且两个齿轮朝向相反方向偏转并错开一定角度，使得两个齿轮的齿面分别与齿条不同侧的齿面贴合，以消除齿轮与齿条之间的回程间隙。通常地，两个齿轮上均开设有销孔，两个销孔正对连通，固定销穿过两个销孔并与两个齿轮分别固定连接。当其中一个齿轮的齿面发生磨损时，可通过更换齿轮来保证消隙机构的消隙作用，但导致消隙机构的使用寿命较短，耐用性较差，维护成本较高；也可通过在齿轮的其他位置上开销孔，增多了销孔数量，也增大了齿轮以及安装座的体积，不利于实现台车的小型化。

4、基于此，亟需一种传动机构及手术机器人用来解决如上提到的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种传动机构及手术机器人，在实现消除齿轮与齿条之间的回程间隙的同时，延长使用寿命，提高耐用性，也利于实现手术机器人的小型化。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、传动机构，包括：

4、齿条；

5、安装组件，包括安装架和安装轴，所述安装轴设置在所述安装架上，且所述安装轴设置有两个；

6、消隙组件，设置有两组，两组所述消隙组件与两个所述安装轴一一对应连接，每组所述消隙组件均包括齿轮和传动件，所述齿轮和所述传动件均转动设置在所述安装轴上，且所述齿轮与所述安装轴同轴设置，两个所述齿轮均与所述齿条啮合，且两个所述齿轮的齿面分别与所述齿条不同侧的齿面贴合，所述传动件连接于所述齿轮，两个所述传动件能够同时转动。

7、作为传动机构的可选技术方案，两个所述安装轴沿所述齿条的长度方向间隔排布，所述消隙组件还包括传动带，所述传动件为轮状，所述传动件同轴设置在所述安装轴上，所述传动带张紧设置在两个所述传动件上。

8、作为传动机构的可选技术方案，位于所述传动件两侧的所述传动带的带体上的张紧力分别为第一张紧力与第二张紧力，所述第一张紧力大于或小于所述第二张紧力，以使两个所述齿轮的齿面分别与所述齿条对应侧的齿面抵接。

9、作为传动机构的可选技术方案，所述传动带为齿形带，所述传动件的侧壁上沿周向均匀间隔开设有多个齿槽，所述传动带与所述传动件啮合设置。

10、作为传动机构的可选技术方案，所述消隙组件还包括齿轮锁定件，所述齿轮锁定件具有限制状态和非限制状态，所述齿轮锁定件被配置为处于所述限制状态时，所述齿轮锁定件能够锁定所述齿轮，以使所述齿轮与所述安装轴相对静止；所述齿轮锁定件被配置为处于所述非限制状态时，所述齿轮锁定件能够解锁所述齿轮，使得所述齿轮能够相对所述安装轴转动。

11、作为传动机构的可选技术方案，所述齿轮锁定件为抱闸，所述齿轮锁定件与所述齿轮同轴设置，所述齿轮锁定件包括固定部和转动部，所述固定部连接于所述安装组件，所述转动部同轴且活动套设在所述安装轴上，所述转动部固定连接于所述齿轮，所述齿轮锁定件被配置为处于所述限制状态时，所述固定部与所述转动部相对静止，所述齿轮锁定件处于所述非限制状态时，所述转动部能够相对于所述固定部转动。

12、作为传动机构的可选技术方案，所述安装架包括两个安装板，两个所述安装板沿所述齿轮的轴向间隔排布，所述安装轴与所述消隙组件均设置在两个所述安装板之间，两个所述安装板包括第一安装板和第二安装板，所述安装轴固定连接于所述第一安装板，所述齿轮锁定件设置在所述齿轮朝向所述第二安装板的一侧，所述固定部可拆卸连接于所述安装架，所述第二安装板上贯通开设有安装孔，所述安装孔与所述固定部正对设置，所述固定部能够通过所述安装孔进入或脱离两个所述安装板之间。

13、作为传动机构的可选技术方案，所述安装孔包括同轴连通的第一孔和第二孔，所述第二孔位于所述第一孔相背于所述第一安装板的一侧，所述第二孔的孔径大于所述第一孔的孔径，所述第一孔与所述第二孔之间形成台阶面，所述第二孔内设置有封板，所述封板连接于所述固定部，所述封板贴合于所述台阶面并与所述第二安装板可拆卸连接；

14、所述台阶面上开设有第一销孔，所述封板上开设有第二销孔，定位销依次穿设于正对连通的所述第一销孔与所述第二销孔内；或，所述第二孔的孔壁包括首尾连接的弧形段和直线段，所述弧形段与所述第一孔同轴设置，所述直线段平行于所述第一孔的轴线设置，所述封板的侧壁上切设有止转平面，所述封板的侧壁沿周向贴合于所述弧形段，所述止转平面贴合于所述直线段。

15、作为传动机构的可选技术方案，所述消隙组件还包括带轮锁定件，所述带轮锁定件具有第一状态和第二状态，所述带轮锁定件被配置为处于所述第一状态时，所述带轮锁定件能够锁定所述传动件，以使所述传动件与所述齿轮相对静止；所述带轮锁定件被配置为处于所述第二状态时，所述带轮锁定件能够放松所述传动件，使得所述传动件能够相对于所述齿轮转动。

16、手术机器人，包括如上所述的传动机构。

17、本实用新型的有益效果：

18、本实用新型提供了一种传动机构，其包括齿条、安装组件和消隙组件。两个齿轮的齿面分别与齿条不同侧的齿面贴合，实现了消除齿轮与齿条之间的回程间隙，提高了传动机构的传动精度，保证了手术的安全性；同时，两个齿轮分别通过两个安装轴与安装架连接，两个齿轮之间未设置固定销限制两个齿轮之间的相对位置，当齿轮一侧的齿面磨损时，通过转动该齿轮实现将该齿轮磨损侧的齿面再次贴合于齿条的齿面，或将两个齿轮转动至另一侧的齿面与齿条的齿面贴合，便于操作，延长了使用寿命，提高了耐用性，而且又避免了在齿轮上开设销孔，缩小了齿轮和传动机构的体积，利于实现传动机构的小型化，也保证了齿轮的结构强度，提高了机构稳定性和在使用时的可靠程度。

19、本实用新型还提供了一种手术机器人，其包括上述传动机构，实现了消除齿轮与齿条之间的回程间隙，提高了传动机构的传动精度，保证了手术的安全性，也延长了使用寿命，提高了耐用性，也利于实现手术机器人的小型化。

技术特征：

1.传动机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，两个所述安装轴沿所述齿条的长度方向间隔排布，所述消隙组件还包括传动带，所述传动件为轮状，所述传动件同轴设置在所述安装轴上，所述传动带张紧设置在两个所述传动件上。

3.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于，位于所述传动件两侧的所述传动带的带体上的张紧力分别为第一张紧力与第二张紧力，所述第一张紧力大于或小于所述第二张紧力，以使两个所述齿轮的齿面分别与所述齿条对应侧的齿面抵接。

4.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述传动带为齿形带，所述传动件的侧壁上沿周向均匀间隔开设有多个齿槽，所述传动带与所述传动件啮合设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的传动机构，其特征在于，所述消隙组件还包括齿轮锁定件，所述齿轮锁定件具有限制状态和非限制状态，所述齿轮锁定件被配置为处于所述限制状态时，所述齿轮锁定件能够锁定所述齿轮，以使所述齿轮与所述安装轴相对静止；所述齿轮锁定件被配置为处于所述非限制状态时，所述齿轮锁定件能够解锁所述齿轮，使得所述齿轮能够相对所述安装轴转动。

6.根据权利要求5所述的传动机构，其特征在于，所述齿轮锁定件为抱闸，所述齿轮锁定件与所述齿轮同轴设置，所述齿轮锁定件包括固定部和转动部，所述固定部连接于所述安装组件，所述转动部同轴且活动套设在所述安装轴上，所述转动部固定连接于所述齿轮，所述齿轮锁定件被配置为处于所述限制状态时，所述固定部与所述转动部相对静止，所述齿轮锁定件处于所述非限制状态时，所述转动部能够相对于所述固定部转动。

7.根据权利要求6所述的传动机构，其特征在于，所述安装架包括两个安装板，两个所述安装板沿所述齿轮的轴向间隔排布，所述安装轴与所述消隙组件均设置在两个所述安装板之间，两个所述安装板包括第一安装板和第二安装板，所述安装轴固定连接于所述第一安装板，所述齿轮锁定件设置在所述齿轮朝向所述第二安装板的一侧，所述固定部可拆卸连接于所述安装架，所述第二安装板上贯通开设有安装孔，所述安装孔与所述固定部正对设置，所述固定部能够通过所述安装孔进入或脱离两个所述安装板之间。

8.根据权利要求7所述的传动机构，其特征在于，所述安装孔包括同轴连通的第一孔和第二孔，所述第二孔位于所述第一孔相背于所述第一安装板的一侧，所述第二孔的孔径大于所述第一孔的孔径，所述第一孔与所述第二孔之间形成台阶面，所述第二孔内设置有封板，所述封板连接于所述固定部，所述封板贴合于所述台阶面并与所述第二安装板可拆卸连接；

9.根据权利要求1-4任一项所述的传动机构，其特征在于，所述消隙组件还包括带轮锁定件，所述带轮锁定件具有第一状态和第二状态，所述带轮锁定件被配置为处于所述第一状态时，所述带轮锁定件能够锁定所述传动件，以使所述传动件与所述齿轮相对静止；所述带轮锁定件被配置为处于所述第二状态时，所述带轮锁定件能够放松所述传动件，使得所述传动件能够相对于所述齿轮转动。

10.手术机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的传动机构。

技术总结
本技术涉及手术机器人技术领域，公开了一种传动机构及手术机器人。传动机构包括齿条、安装组件和消隙组件。安装组件包括安装架和安装轴，安装轴设置在安装架上，且安装轴设置有两个；消隙组件设置有两组，两组消隙组件与两个安装轴一一对应连接，每组消隙组件均包括齿轮和传动件，齿轮和传动件均转动设置在安装轴上，且齿轮与安装轴同轴设置，两个齿轮均与齿条啮合，且两个齿轮的齿面分别与齿条不同侧的齿面贴合，传动件连接于齿轮，两个传动件能够同时转动。本技术提供的传动机构及手术机器人，在实现消除齿轮与齿条之间的啮合间隙的同时，延长使用寿命，提高耐用性。

技术研发人员：孔康,李建民,王炳强,王树新
受保护的技术使用者：山东威高手术机器人有限公司
技术研发日：20240228
技术公布日：2024/11/28