[发明专利]一种变向传动机构

说明书

本发明提供了一种变向传动机构，属于医疗器械技术领域。它解决了现有手术器械的传动结构传动效率低、成本高、抗冲击性能差及噪音大的问题。本变向传动机构，包括设于电机输出轴上的输入轮、与电机相对固定的固定座一、穿设于固定座一内的转轴一以及设于转轴一上的输出轮，输入轮的中轴线与转轴一的中轴线为异面直线，转轴一上同轴固连有传动轮，传动轮与输入轮之间设有中间传动结构，传动轮、输入轮以及中间传动结构三者通过传动带传动连接。本发明具有成本低、传动效率高、噪音低、抗冲击力强且安装与维护便捷等优点。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种变向传动机构，特别是一种驱动手术器械直线运动的变向传动机构。

背景技术

随着机器人技术的应用和发展，特别是计算技术的发展，医用手术机器人在临床中的作用越来越受到人们的重视。微创手术机器人可以减轻医生在手术过程中的体力劳动，同时达到精准手术目的，使患者微创伤、失血少、术后感染少、术后恢复快。微创手术机器人系统通常使用主从式控制模式：操作者在对主手进行操作时，其手部运动会带动主手随之运动，主手关节处传感器可以测量运动信息，再通过主从控制算法将主手的运动映射到从手主动臂，从手主动臂各关节被动运动，带动手术器械实现相应运动。微创手术机器人主动臂关键组成部分主要包括远程运动中心机构和手术器械，其机械结构的设计优劣直接影响了微创手术机器人的性能，也制约着系统中其他部件的研发与设计。

现有的手术器械设于滑动臂上，通常采用电机、减速机、滚柱丝杠及旋转螺母，或者采用电机、减速机、钢丝绳及钢丝绳滑轮的动力传动方式使手术器械沿滑动臂直线运动，由于设有减速机，成本高，而且还存在结构布置不合理、抗冲击性能差、传动效率低及噪音大的问题，易造成手术机器人各臂之间的干涉。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构布置合理的变向传动机构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种变向传动机构，包括设于电机输出轴上的输入轮、与电机相对固定的固定座一、穿设于固定座一内的转轴一以及设于转轴一上的输出轮，其特征在于，所述输入轮的中轴线与转轴一的中轴线为异面直线，所述的转轴一上同轴固连有传动轮，所述的传动轮与输入轮之间设有中间传动结构，所述的传动轮、输入轮以及中间传动结构通过传动带/钢丝传动连接。

在上述的一种变向传动机构中，所述的中间传动结构包括中轴线与输入轮的中轴线平行的转轴二、中轴线与传动轮的中轴线平行的转轴三以及套设于转轴二上的中间轮一和套设于转轴三上的中间轮二，所述的传动带/钢丝由传动轮引出后依次绕过输入轮、中间轮二和中间轮一后绕回传动轮以实现扭转传动。

传动带/钢丝由传动轮的切线方向引出后，经输入轮的切线方向绕过输入轮并由输入轮的另一切线方向引出，经中间轮二的切线方向绕过中间轮二并由中间轮二的另一切线方向引出，经中间轮一的切线方向绕过中间轮一并由中间轮一的另一切线方向引出，经传动轮的另一切线方向绕过传动轮。

在上述的一种变向传动机构中，所述输入轮的中轴线与转轴一的中轴线异面垂直。

在上述的一种变向传动机构中，所述传动轮的外径大于输入轮的外径。在变向传动过程中实现了减速，增大了输出扭矩。

在上述的一种变向传动机构中，所述的转轴二设于与固定座一相对固定的固定座二上。

在上述的一种变向传动机构中，所述的转轴三与转轴一同轴固连。可将转轴三作为转轴一的一部分，与转轴一一体成型。

在上述的一种变向传动机构中，所述的中间轮一与转轴二之间设有轴承一，所述的中间轮二与转轴三之间设有轴承二，所述的转轴一与固定座一之间设有轴承三。