[发明专利]竖直伸缩关节以及具有竖直伸缩关节的微创手术机器人

说明书

本发明涉及一种竖直伸缩关节以及具有竖直伸缩关节的微创手术机器人，其解决了现有微创手术机器人中用于调整器械机械臂位姿的手动调整装置结构复杂、体积大，成本高，精度低的技术问题，其包括基座、滚珠丝杠、抱闸、助力轴、助力电机和臂连接座，基座的顶部固定连接有花键套，花键套连接有花键轴，花键轴的下端固定连接有花键轴座，滚珠丝杠通过两个丝杠支撑座与基座连接，滚珠丝杠连接有螺母座，花键轴座与螺母座固定连接，抱闸与基座的底部固定连接，助力轴与滚珠丝杠的下端固定连接，助力轴穿过抱闸的轴孔，助力电机与基座固定连接，助力电机的输出轴通过传动机构与助力轴的下端连接，臂连接座与花键轴连接。本发明广泛用于医疗器械技术领域。

技术领域

本发明涉及微创外科手术机器技术领域，具体而言，涉及一种竖直伸缩关节以及具有竖直伸缩关节的微创手术机器人。

背景技术

参考申请公布号为CN109091237A、名称为微创手术器械辅助系统的中国发明专利申请，以腹腔镜为代表的微创外科被誉为20世纪医学科学对人类文明的重要贡献之一，微创手术操作是指医生利用细长的手术工具通过人体表面的微小切口探入到体内进行手术操作的。它与传统的开口手术相比具有手术切口小、出血量少、术后疤痕小、恢复时间快等优点，这使得病人遭受的痛苦大大减少；因此微创外科被广泛的应用于临床手术。

参考申请公布号为CN109091238A、名称为分体式微创手术器械辅助系统的中国发明专利申请，微创外科手术机器人系统包括医生操作台，外科医生通过操作医生机械臂来精准地控制患者操作台的器械机械臂上的一个或多个手术器械执行各种手术动作。

外科手术器械是外科手术操作的必备工具，其可以执行不同功能，包括夹持、切除、切割、缝合、吻合等。外科手术器械具有不同的配置，其包括执行末端，腕节、器械杆、器械盒等，外科手术器械被插入，穿过开口，以实施远程外科手术。

手术前及手术过程中，可以对微创手术机器人的器械机械臂的位姿进行手动调整，以适应患者不同手术部位的切口位置。然而，现有的手动调整装置存在结构复杂，体积大，成本高，精度低等技术问题。

发明内容

本发明就是为了解决现有微创手术机器人中用于调整器械机械臂位姿的手动调整装置结构复杂、体积大，成本高，精度低的技术问题，提供了一种结构简单、体积小、成本低、易操作、精度高的竖直伸缩关节以及具有竖直伸缩关节的微创手术机器人。

本发明提供一种竖直伸缩关节，包括基座、花键套、花键轴、花键轴座、滚珠丝杠、上丝杠支撑座、下丝杠支撑座、螺母座、抱闸、助力轴、助力电机和臂连接座，花键套与基座的顶部固定连接，花键轴穿过花键套，花键轴座与花键轴的下端固定连接，上丝杠支撑座与基座的顶部固定连接，下丝杠支撑座与基座的底部固定连接，滚珠丝杠的上端与上丝杠支撑座连接，滚珠丝杠的下端与下丝杠支撑座连接，螺母座与滚珠丝杠连接，花键轴座与螺母座固定连接，抱闸与基座的底部固定连接，抱闸设有抱闸块和轴孔，助力轴与滚珠丝杠的下端固定连接，助力轴穿过抱闸的轴孔，抱闸的抱闸块与助力轴连接；助力电机与基座固定连接，助力电机的输出轴通过传动机构与助力轴的下端连接，臂连接座与花键轴的上端连接。

优选地，助力电机与助力轴之间的传动机构是齿轮传动机构。

优选地，齿轮传动机构包括第一齿轮、第二齿轮和中间齿轮，第二齿轮与助力轴的下端固定连接，第一齿轮与助力电机的输出轴连接，中间齿轮与基座底部端面转动连接，中间齿轮与第一齿轮啮合，第二齿轮与中间齿轮啮合。

优选地，助力电机为伺服电机。

优选地，花键轴是空心的。

优选地，竖直伸缩关节还包括中间齿轮座和调整螺钉，第二齿轮通过齿轮衬套与助力轴固定连接，基座设有滑槽和螺钉安装孔，中间齿轮座设于基座的滑槽内，中间齿轮与中间齿轮座转动连接，中间齿轮座的侧面设有螺纹孔，调整螺钉设于基座的螺钉安装孔中，调整螺钉与中间齿轮座侧面的螺纹孔连接。