[实用新型]手术机器人驱动轮的旋转限位机构

说明书

本实用新型提供了一种手术机器人驱动轮的旋转限位机构，属于医疗器械技术领域。它解决了现有的机构对驱动轮限位效果差的问题。本手术机器人驱动轮的旋转限位机构，包括设于电机末端的用于约束电机转轴旋转角度的绝对值编码器，驱动轮与固定臂之间还设有当绝对值编码器失效后用于二次约束驱动轮旋转角度的约束组件，驱动轮在约束组件约束下所能旋转的角度大于驱动轮在绝对值编码器约束下所能旋转的角度。本实用新型对驱动轮有三重约束，约束效果好。

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种驱动轮旋转限位机构，特别是一种手术机器人驱动轮的旋转限位机构。

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。

从手主动臂需要体积小，重量轻，范围大。若体积大则影响多臂的布局，为避免干涉，手术开口距离就比较大；若重量大则会造成驱动困难，前端手术器械容易抖动；运动范围大才能满足手术要求。因此，申请人发明了一种手术机器人的主动臂，包括设于支座上的固定臂、铰接在固定臂一端的中段臂、铰接在中段臂远离固定臂一端的前段臂和铰接在前段臂远离中段臂一端的滑动臂，滑动臂上设有带刀杆的手术器械，中段臂与前段臂构成一平行四边形的两相邻边，两者之间具有位于平行四边形顶点处的供刀杆穿过的远心点，支座与滑动臂之间设有用于驱动刀杆以远心点为圆心摆动的驱动组件。驱动组件包括驱动轮、传动轮和各传动带，在旋转时，要始终保证前段臂与固定臂平行，因此需对驱动轮的旋转角度需要进行限制。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种限位效果好的手术机器人驱动轮的旋转限位机构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

本手术机器人驱动轮的旋转限位机构，设于手术机器人的固定臂与驱动轮之间，固定臂内穿设有由电机驱动的驱动轴，所述的驱动轮同轴固定在驱动轴上，其特征在于，旋转限位机构包括设于电机末端的用于约束电机转轴旋转角度的绝对值编码器，所述的驱动轮与固定臂之间还设有当绝对值编码器失效后用于二次约束驱动轮旋转角度的约束组件，驱动轮在约束组件约束下所能旋转的角度大于驱动轮在绝对值编码器约束下所能旋转的角度。

在上述的手术机器人驱动轮的旋转限位机构中，所述的约束组件包括固定在固定臂上的行程开关一、行程开关二和固定在驱动轮上的限位块，所述的驱动轮在绝对值编码器约束下所能旋转角度的中线沿固定臂的长度方向延伸，所述的行程开关一与行程开关二沿该中线对称设置，当驱动轮旋转时所述的限位块可分别抵靠在行程开关一与行程开关二。

当绝对值编码器失效后，驱动轮旋转的角度变大，此时由约束组件来约束驱动轮的旋转角度，控制方法：当限位块撞击到行程开关一上时，行程开关一闭合，将信号传递给控制中心，由控制中心控制电机停止，当限位块撞击到行程开关二上时，行程开关二闭合，将信号传递给控制中心，由控制中心控制电机停止。

在上述的手术机器人驱动轮的旋转限位机构中，所述的行程开关一与行程开关二分别沿驱动轮的切线方向延伸，所述的限位块沿驱动轮的径向向外延伸至行程开关一与行程开关二之间。

这样设置可保证限位块旋转到位后能与行程开关一或行程开关二垂直接触，使其能顺利闭合。

在上述的手术机器人驱动轮的旋转限位机构中，所述的限位块呈条状且通过螺栓固定在驱动轮的端部。