[发明专利]一种可快速更换的腹腔镜手术机器人持械臂

权利要求书

1.一种可快速更换的腹腔镜手术机器人持械臂，其特征在于，包括执行臂和执行臂驱动端；所述执行臂和所述执行臂驱动端可拆装连接；所述执行臂包括n个执行关节，n为大于等于3的整数；i为1至n-1的整数，j为1至n-2的整数；m为1至n+1的整数；p为1至n的整数；其中第i个执行关节的末端通过第i连接轴与第i+1个执行关节的首端铰接；第i个执行关节的末端配合有n-i+1个依次同轴叠放在一起的i级主动执行齿轮；第i连接轴上套置有n-i+1个i级过渡执行齿轮，第一个i级过渡执行齿轮至第n-i+1个i级过渡执行齿轮与第一个i级主动执行齿轮至第n-i+1个i级主动执行齿轮分别一一对应垂直啮合，第一个i级过渡执行齿轮与第i+1个执行关节的首端固定连接；第j+1个执行关节的首端配合有n-j个依次同轴叠放在一起j级从动执行齿轮，第一个j级从动执行齿轮至第n-j个j级从动执行齿轮与第二个j级过渡执行齿轮至第n-j+1个j级过渡执行齿轮分别一一对应垂直啮合；第n个执行关节的首端配合有一个n-1级从动执行齿轮，所述n-1级从动执行齿轮与第二个n-1 级过渡执行齿轮垂直啮合；第一个执行关节首端连接有一空心执行转轴；第i个执行关节内可转动的配合有n-i+1根自外向内依次穿套的i级空心执行转轴；第一个执行关节内的第p根一级空心执行转轴的一端分别和第p个一级主动执行齿轮连接；第j+1个执行关节末端的第一个j+1级主动执行齿轮至第n-j个的j+1级主动执行齿轮与第j+1个执行关节首端的第一个j级从动执行齿轮至第n-j个j级从动执行齿轮分别通过第j+1个执行关节内的第一根j+1级空心执行转轴至第n-j根j+1级空心执行转轴一一对应同轴连接；第n个执行关节中可转动配合有一与第n个执行关节首端的n-1级从动执行齿轮同轴连接的执行转动杆，所述执行转动杆和手术器械连接；

所述执行臂还包括执行臂外罩和执行臂固定板；所述执行臂外罩固定于所述执行臂固定板；所述空心执行转轴可转动的固定于所述执行臂外罩；所述空心执行转轴的一端连接有第一个从动锥齿轮；第p根一级空心执行转轴的一端连接有第p+1个从动锥齿轮；所述执行臂驱动端设置有执行臂驱动端外罩、执行臂驱动端固定板及n+1个驱动电机；其中第m个驱动电机通过电机固定板固定于执行臂驱动端固定板；所述执行臂固定板上设置有n+1个主动锥齿轮；第m个主动锥齿轮套置于对接转轴；所述各对接转轴均可转动的固定于所述执行臂固定板；第m个主动锥齿轮和第m个从动锥齿轮一一啮合；对接转轴的一端开设有一字型对插凹槽；第m个驱动电机的输出轴连接有快插轴；所述各快插轴的一端设置有一字型对插凸台；所述对插凸台和所述对插凹槽适配，以使对插凸台插入对插凹槽后，对插凸台和对插凹槽不可相对转动；所述执行臂上设置有锁紧装置，所述锁紧装置用于将所述执行臂和所述执行臂驱动端互相锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种可快速更换的腹腔镜手术机器人持械臂，其特征在于，所述执行臂还设置有锁止套、锁止块和锁止弹簧；所述锁止套沿着所述各对接转轴的轴向固定于所述执行臂固定板；所述锁止套内侧设置为圆锥台侧面；所述锁止套内侧面上沿着轴线方向均布有锁止内齿；所述锁止块可滑动的固定于所述对插凹槽内；所述锁止块的外侧面为部分圆锥台侧面；所述锁止块的外侧面上沿着轴线方向均布有锁止外齿；所述锁止外齿可插入所述锁止内齿；所述对接转轴开设对插凹槽的一端内部设置有中空结构；所述锁止弹簧放置于所述对插凹槽内部的中空结构内，一端抵紧所述对插凹槽内部的中空结构的一端，另一端抵紧所述锁止块的一端。

3.根据权利要求1所述的一种可快速更换的腹腔镜手术机器人持械臂，其特征在于，第m个驱动电机的输出轴通过外力检测装置和所述快插轴连接；所述外力检测装置包括外力检测行星齿轮系、外力检测法兰轴套、外力检测限位块和外力检测压力传感器；其中外力检测行星齿轮系包括外力检测小太阳轮、外力检测行星轮、外力检测大太阳轮和外力检测行星架；外力检测法兰轴套的法兰端固定于外力检测大太阳轮的端面；外力检测行星架的圆周面上相向设置有两个向外凸出的外力检测压力传递块；且设置有向内凹陷的外力检测压力传感器固定槽；外力检测压力传感器固定槽的两侧均固定有外力检测压力传感器；外力检测压力传递块卡入两个外力检测压力传感器之间；外力检测行星架可转动的固定于电机固定板；两个外力检测限位块相向固定于电机固定板；第m个驱动电机的输出轴和外力检测小太阳轮连接；外力检测法兰轴套和快插轴连接。