[发明专利]丝传动结构、手术器械及手术机器人

说明书

本发明提供一种丝传动结构、手术器械及手术机器人，丝传动结构包括基座、第一驱动轴、第二驱动轴、第三驱动轴、第一牵引体组、第二牵引体组、摆动轮、第三导向件以及第四导向件；所述基座具有一对称面；每个牵引体组中包括两根连接在一个驱动轴上的牵引体，通过驱动轴的转动，可带动与其对应的两根牵引体沿相反的方向运动，从而分别用于驱动器械末端组件的一个关节运动。进而，第一牵引体组和第二牵引体组分别作为一个整体，通过摆动轮上两个导向件的作用，可沿相反的方向运动，从而用于驱动器械末端组件的第三个关节运动。由此，实现了通过四根牵引体驱动器械末端组件的三个关节的运动，传动结构简单，占用空间小，有利于提高传动效率。

技术领域

本发明涉及手术器械领域，特别涉及一种丝传动结构、手术器械及手术机器人。

背景技术

近年来，随着机器人相关技术的应用和发展，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。其中，微创伤手术机器人系统可以通过介入治疗的方式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，使患者创伤小、失血少、术后感染少、术后恢复快。而手术机器人用手术器械的设计优劣直接决定了微创伤手术机器人系统的成败与否，手术器械的性能是影响微创伤手术机器人系统性能水平的关键因素。

虽然本领域已经存在一些丝传动结构，但是本领域还需要一种传动效率、空间利用率大，能够承载较大力矩输出的传动机构以驱动末端的器械实现三个自由度的运动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丝传动结构、手术器械及手术机器人，以解决现有的手术器械中，传动结构复杂，占用空间大等问题中的一个或多个。

因此，根据本发明的一个方面，提供了一种丝传动结构，其包括：

基座，所述基座具有一对称面；

第一驱动轴，可转动地设置于所述基座；

第二驱动轴，可转动地设置于所述基座，且与所述第一驱动轴关于所述对称面对称布置；

第三驱动轴，可转动地设置于所述基座；

第一牵引体组，包括第一牵引体和第二牵引体，所述第一牵引体的一端与所述第二牵引体的一端均连接所述第一驱动轴，所述第一牵引体的另一端与所述第二牵引体的另一端均用以驱动外部的器械末端组件；所述第一牵引体和第二牵引体被配置为，在所述第一驱动轴转动的驱动下，所述第一牵引体和第二牵引体以相反的方向运动，且所述第一牵引体和第二牵引体的长度变化量相等；

第二牵引体组，包括第三牵引体和第四牵引体，所述第三牵引体的一端与所述第四牵引体的一端均连接所述第二驱动轴，所述第三牵引体的另一端与所述第四牵引体的另一端均用以驱动所述器械末端组件；所述第三牵引体和第四牵引体被配置为，在所述第二驱动轴转动的驱动下，所述第三牵引体和第四牵引体以相反的方向运动，且所述第三牵引体和第四牵引体的长度变化量相等；

摆动轮，可转动地设置于所述基座，且所述摆动轮的转动轴线位于所述对称面上，所述摆动轮上设置有第一导向件和第二导向件，所述第一导向件用以改变所述第一牵引体组的延伸方向，所述第二导向件用以改变所述第二牵引体组的延伸方向；所述摆动轮在所述第三驱动轴的驱动下转动，且所述第三驱动轴与所述摆动轮的传动比大于1；

第三导向件，所述第三导向件和所述第一驱动轴位于所述对称面的同侧，且所述第三导向件相对于所述第一驱动轴位于所述基座的远端，所述第三导向件用于在所述第一导向件之后进一步改变所述第一牵引体组的延伸方向；以及

第四导向件，所述第四导向件和所述第二驱动轴位于所述对称面的同侧，且所述第四导向件相对于所述第二驱动轴位于所述基座的远端，所述第四导向件用于在所述第二导向件之后进一步改变所述第二牵引体组的延伸方向；