[实用新型]动态扭矩测量装置和手术机器人

权利要求书

1.一种动态扭矩测量装置，其特征在于，包括动态组件、静态组件和供电通讯组件；

所述动态组件包括运动部件、测量部件和第一处理部件，所述测量部件和所述第一处理部件均设置在所述运动部件上，所述运动部件用于随一旋转体旋转；

所述静态组件包括静止部件和设置在所述静止部件上的第二处理部件，所述静止部件用于保持静止不动；

所述供电通讯组件包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈固定在所述静止部件上，所述第二线圈固定在所述运动部件上，所述第一线圈和所述第二线圈同轴布置且不接触，所述第一线圈用于接收电能，并在旋转的所述第二线圈上感应出电信号，以为所述动态组件提供电能；

所述测量部件用于感测所述运动部件在随所述旋转体旋转过程中的扭转变形并产生扭矩信息；所述第一处理部件用于接收所述扭矩信息，并对所述扭矩信息进行处理后得到扭矩的通讯信息；所述第一处理部件还用于将所述扭矩的通讯信息调制在所述供电通讯组件所产生的电磁场上，并通过所述第二线圈向外发射所述扭矩的通讯信息；所述第二处理部件用于通过所述第一线圈接收所述第二线圈所发射的所述扭矩的通讯信息，并进行处理后得到所述旋转体所受到的扭矩；

其中，用于传送所述扭矩的通讯信息的载波参数与向所述动态组件供电的电磁波的参数不相同。

2.根据权利要求1所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，所述运动部件为套筒结构，用于套设在所述旋转体上；所述静止部件为环套，套设在所述运动部件的外部；

所述运动部件包括主体部，所述主体部的一端设置法兰结构，所述法兰结构的直径大于所述主体部的直径，且在所述法兰结构朝向所述主体部的一侧设置所述第二线圈，另一侧用于与所述旋转体连接；所述静止部件在面向所述法兰结构的一侧设置所述第一线圈。

3.根据权利要求1所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，用于传送所述扭矩的通讯信息的载波的频率与向所述动态组件供电的电磁波的频率不相同。

4.根据权利要求1所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，所述第一处理部件包括信号处理部件和无线发射部件；

所述信号处理部件用于接收所述扭矩信息，并对所述扭矩信息进行放大和模/数转换处理，得到扭矩的数字信息；所述无线发射部件用于对所述扭矩的数字信息进行编码处理，得到扭矩的通讯信息，并对所述扭矩的通讯信息进行调制处理，以将所述扭矩的通讯信息调制在所述供电通讯组件所产生的电磁场上。

5.根据权利要求4所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，所述第二处理部件包括无线接收部件和通讯部件；

所述无线接收部件用于通过所述第一线圈接收所述第二线圈所发射的所述扭矩的通讯信息，并对所述扭矩的通讯信息进行解调和解码处理后得到所述扭矩信息；所述通讯部件用于向外界传送所述扭矩信息。

6.根据权利要求4所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，所述信号处理部件包括放大电路和信号处理电路；所述放大电路用于先对所述扭矩信息进行放大处理；所述信号处理电路用于对放大后的所述扭矩信息进行模/数转换处理。

7.根据权利要求4所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，所述无线发射部件包括编码器和调制器；所述编码器用于对所述扭矩的数字信息进行编码处理；所述调制器用于对所述扭矩的通讯信息进行调制处理。

8.根据权利要求1所述的动态扭矩测量装置，其特征在于，所述测量部件包括电阻应变片桥式电路或压电式传感器。

9.一种手术机器人，其特征在于，包括机器人关节以及如权利要求1-8中任一项所述的动态扭矩测量装置，所述动态扭矩测量装置设置在所述机器人关节上。

10.根据权利要求9所述的手术机器人，其特征在于，还包括设置在所述机器人关节上的刹车装置、驱动电机、减速器和输出法兰；所述刹车装置、驱动电机、减速器和输出法兰依次连接，且所述运动部件固定在所述输出法兰上，所述静止部件固定在一壳体上。