本(ben)發明涉(she)(she)及(ji)一(yi)種(zhong)醫(yi)用機器人(ren),尤其涉(she)(she)及(ji)一(yi)種(zhong)鼻(bi)腔手(shou)術輔助持鏡機器人(ren)。
背景技術:
眾所(suo)周知,鼻(bi)(bi)息肉、鼻(bi)(bi)竇炎是耳(er)鼻(bi)(bi)咽(yan)喉科的(de)常見病和多發(fa)病,在耳(er)鼻(bi)(bi)咽(yan)喉科的(de)各類手(shou)術(shu)中,鼻(bi)(bi)腔(qiang)手(shou)術(shu)數量占有較大的(de)比(bi)例。
鼻腔手術中,醫生(sheng)需要借助(zhu)內窺鏡(jing)進(jin)行(xing)病情觀察(cha)。傳統的(de)內窺鏡(jing)外科操(cao)作全(quan)部依靠醫生(sheng)手動(dong)完成(cheng),費時費力,醫生(sheng)辛苦、病人(ren)也需要相對較(jiao)多(duo)的(de)額外負擔或痛苦。尤(you)其(qi)是,在(zai)鼻腔特定的(de)狹小、復雜的(de)空(kong)(kong)間內,進(jin)行(xing)內窺鏡(jing)的(de)精確(que)移位、精準找點,較(jiao)長(chang)時間維(wei)持內窺鏡(jing)的(de)空(kong)(kong)間姿態的(de)穩(wen)定等等,單純依靠純手動(dong)操(cao)作,是一(yi)件十分困(kun)難的(de)事情,效果自(zi)然不可能很理想。
近年來,醫用(yong)輔助(zhu)機器(qi)人,特別是外(wai)科手(shou)術(shu)機器(qi)人的(de)(de)(de)研究(jiu)和(he)開(kai)發方(fang)面(mian)得(de)到了快速(su)(su)的(de)(de)(de)發展。外(wai)科手(shou)術(shu)機器(qi)人在穩定性(xing)、安全性(xing)以及可行性(xing)的(de)(de)(de)方(fang)面(mian)上顯示(shi)出(chu)突出(chu)的(de)(de)(de)優勢,可增(zeng)加(jia)手(shou)術(shu)的(de)(de)(de)準確度(du),提(ti)高手(shou)術(shu)的(de)(de)(de)質量;一定情況下,也可減少手(shou)術(shu)中的(de)(de)(de)出(chu)血量和(he)/或藥物的(de)(de)(de)使用(yong)量,既可減輕患者的(de)(de)(de)痛苦,又(you)有(you)利(li)于術(shu)后(hou)的(de)(de)(de)快速(su)(su)痊愈(yu)。
現有技術中,一般的(de)(de)鼻腔手(shou)術輔助持(chi)鏡機器人在(zai)操(cao)作空間和(he)運動(dong)方式(shi)上存在(zai)一定的(de)(de)不(bu)(bu)足,內窺鏡位置的(de)(de)調(diao)節還需要醫生手(shou)動(dong)操(cao)作才能來完(wan)成,特別是,對于(yu)復雜動(dong)作的(de)(de)執行精(jing)度(du)不(bu)(bu)高、不(bu)(bu)能達到相(xiang)對理想的(de)(de)自動(dong)化和(he)智能化程度(du)。
技術實現要素:
本發明(ming)的目的是,提供一種(zhong)鼻(bi)腔手術(shu)輔(fu)助(zhu)持鏡機(ji)器(qi)人(ren),其各運動部(bu)分動作的協調與同(tong)步性(xing)好(hao),具有4個自(zi)由度(du),可充分滿足(zu)鼻(bi)腔手術(shu)內窺(kui)鏡輔(fu)助(zhu)操作所需;并且,機(ji)器(qi)人(ren)整體結(jie)構(gou)簡單(dan)、緊湊,布局(ju)合理,定位準(zhun)確、精度(du)高(gao)、空(kong)中姿態調節靈(ling)活(huo)等(deng)技術(shu)特點。
本(ben)發(fa)明為實現上(shang)述目的所(suo)采(cai)用(yong)的技術方(fang)案是(shi),一種鼻腔手術輔助持鏡機器人,包(bao)括機架(jia)、機器人本(ben)體和內窺鏡三部分,其特征在于,所(suo)述機架(jia)包(bao)括底座(zuo)、立(li)柱和用(yong)于機器人本(ben)體安裝的懸(xuan)臂;其中,立(li)柱的下端(duan)固定在底座(zuo)上(shang),懸(xuan)臂固定在立(li)柱的頂(ding)端(duan);
自上向下(xia),所(suo)述(shu)機器人本體包括順(shun)次連接的內窺(kui)(kui)(kui)鏡(jing)(jing)水平移動(dong)機構、內窺(kui)(kui)(kui)鏡(jing)(jing)旋轉機構、內窺(kui)(kui)(kui)鏡(jing)(jing)擺動(dong)機構和(he)內窺(kui)(kui)(kui)鏡(jing)(jing)垂直移動(dong)機構;
所述懸臂(bei)的下(xia)表面上(shang)設置有機器人(ren)本體(ti)(ti)固(gu)(gu)定(ding)(ding)架,機器人(ren)本體(ti)(ti)固(gu)(gu)定(ding)(ding)架包括三(san)(san)塊安(an)裝(zhuang)(zhuang)板,三(san)(san)塊安(an)裝(zhuang)(zhuang)板均豎直(zhi)布置,每(mei)塊安(an)裝(zhuang)(zhuang)板的上(shang)端分別(bie)與機器人(ren)本體(ti)(ti)安(an)裝(zhuang)(zhuang)懸臂(bei)固(gu)(gu)定(ding)(ding)連接,下(xia)端為自由端;按從左(zuo)至右的順序,上(shang)述三(san)(san)塊安(an)裝(zhuang)(zhuang)板分別(bie)為第一安(an)裝(zhuang)(zhuang)板、第二安(an)裝(zhuang)(zhuang)板和(he)第三(san)(san)安(an)裝(zhuang)(zhuang)板;
在上述(shu)第(di)(di)二(er)(er)(er)安裝(zhuang)(zhuang)板和第(di)(di)三安裝(zhuang)(zhuang)板之間,一上一下,分別(bie)設置(zhi)有第(di)(di)一線(xian)性導(dao)向軸(zhou)和第(di)(di)二(er)(er)(er)線(xian)性導(dao)向軸(zhou),第(di)(di)一線(xian)性導(dao)向軸(zhou)和第(di)(di)二(er)(er)(er)線(xian)性導(dao)向軸(zhou)的兩端(duan)分別(bie)與第(di)(di)二(er)(er)(er)安裝(zhuang)(zhuang)板和第(di)(di)三安裝(zhuang)(zhuang)板插接,成過(guo)盈(ying)配合(he);
所述(shu)內窺鏡水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)移動機構包括水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)布置的第一電機和水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)布置的第一絲(si)杠(gang)(gang)螺母(mu)(mu)副(fu)(fu);所述(shu)第一絲(si)杠(gang)(gang)螺母(mu)(mu)副(fu)(fu)布置在上(shang)(shang)述(shu)第一水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)支撐(cheng)(cheng)梁(liang)和第二(er)水(shui)(shui)平(ping)(ping)(ping)支撐(cheng)(cheng)梁(liang)之間,絲(si)杠(gang)(gang)螺母(mu)(mu)副(fu)(fu)的絲(si)杠(gang)(gang)的兩端分別一可轉動方式(shi)插接在上(shang)(shang)述(shu)第二(er)安(an)裝板(ban)和第三安(an)裝板(ban)上(shang)(shang);絲(si)杠(gang)(gang)螺母(mu)(mu)副(fu)(fu)的絲(si)杠(gang)(gang)分別與上(shang)(shang)述(shu)第一線性(xing)導(dao)向軸(zhou)和第二(er)線性(xing)導(dao)向軸(zhou)平(ping)(ping)(ping)行、等間距(ju);
第(di)一(yi)電(dian)機固(gu)定在第(di)一(yi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)板(ban)的(de)左(zuo)側面上,第(di)一(yi)電(dian)機的(de)輸出軸(zhou)(zhou)從第(di)一(yi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)板(ban)的(de)右側面穿出;上述第(di)一(yi)絲(si)(si)杠螺母副的(de)絲(si)(si)杠的(de)左(zuo)端從上述第(di)二安(an)裝(zhuang)(zhuang)板(ban)的(de)左(zuo)側伸出,通過聯軸(zhou)(zhou)器(qi)與(yu)第(di)一(yi)電(dian)機的(de)輸出軸(zhou)(zhou)連接;
在上述第(di)二安裝板(ban)和第(di)三安裝板(ban)之間,豎直(zhi)裝配(pei)有(you)第(di)四安裝板(ban);
第(di)(di)(di)四(si)安(an)裝(zhuang)(zhuang)板(ban)的上段分別(bie)設置有三個安(an)裝(zhuang)(zhuang)孔,并經由這三個安(an)裝(zhuang)(zhuang)孔分別(bie)套(tao)裝(zhuang)(zhuang)在上述第(di)(di)(di)一線(xian)(xian)(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)、第(di)(di)(di)一絲(si)桿螺(luo)母(mu)副的螺(luo)母(mu)和(he)第(di)(di)(di)二線(xian)(xian)(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)上;其(qi)中:第(di)(di)(di)一線(xian)(xian)(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)和(he)第(di)(di)(di)二線(xian)(xian)(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)上分別(bie)裝(zhuang)(zhuang)配有直線(xian)(xian)(xian)軸(zhou)承(cheng),第(di)(di)(di)四(si)安(an)裝(zhuang)(zhuang)板(ban)套(tao)裝(zhuang)(zhuang)在直線(xian)(xian)(xian)軸(zhou)承(cheng)的外圈(quan)上,形(xing)成(cheng)過(guo)盈配合;第(di)(di)(di)四(si)安(an)裝(zhuang)(zhuang)板(ban)與第(di)(di)(di)一絲(si)杠螺(luo)母(mu)副的螺(luo)母(mu)成(cheng)過(guo)盈配合;
在第四安裝板(ban)的(de)底端與水平布置的(de)第五安裝板(ban)固(gu)定(ding)連(lian)接,形(xing)成一l形(xing)結構;
所述內窺(kui)鏡(jing)旋轉(zhuan)機構安裝在上(shang)(shang)述第五(wu)安裝板上(shang)(shang);
上(shang)述內窺鏡旋轉機(ji)(ji)(ji)構包括(kuo)豎立布(bu)置的第二電機(ji)(ji)(ji),第二電機(ji)(ji)(ji)固定在水平布(bu)置的第五(wu)安(an)裝板上(shang),第二電機(ji)(ji)(ji)的輸出(chu)(chu)軸垂直向下經(jing)由第五(wu)安(an)裝板的中(zhong)心孔穿過(guo),伸出(chu)(chu);
在第五安(an)裝板(ban)的下表面設(she)置有(you)一耳部,耳部呈u字形,為(wei)一體式結構(gou),由豎(shu)直布(bu)置的兩(liang)(liang)(liang)塊(kuai)立板(ban)和一塊(kuai)水平布(bu)置的橫板(ban)組成,兩(liang)(liang)(liang)塊(kuai)立板(ban)各(ge)(ge)自的頂端分別與(yu)第五安(an)裝板(ban)的下表面固(gu)定連(lian)接(jie)(jie)橫板(ban)的兩(liang)(liang)(liang)端分別與(yu)兩(liang)(liang)(liang)塊(kuai)立板(ban)各(ge)(ge)自的底端固(gu)定連(lian)接(jie)(jie);
上述u字形耳(er)部的兩(liang)塊立板一左一右對稱分布在上述第二電(dian)機輸出軸延長線的兩(liang)側;
在上(shang)述橫(heng)板上(shang)開設(she)有(you)一中心(xin)孔,中心(xin)孔位置處(chu)安裝有(you)軸承(cheng)座,軸承(cheng)座內的軸承(cheng)內孔中心(xin)點(dian)位于橫(heng)板上(shang)開設(she)的中心(xin)孔孔中心(xin)點(dian)的正下(xia)方(fang);
第(di)二(er)電機輸出軸(zhou)(zhou)的(de)伸出端通過(guo)聯(lian)軸(zhou)(zhou)器與第(di)一階梯軸(zhou)(zhou)固定連(lian)接(jie);
所(suo)述內(nei)窺鏡擺動機(ji)構(gou)包括方(fang)形(xing)框(kuang)(kuang)、水(shui)平布置(zhi)的第三(san)電機(ji)、;所(suo)述方(fang)形(xing)框(kuang)(kuang)為框(kuang)(kuang)架(jia)式(shi)結(jie)構(gou),其上下兩(liang)表面封閉、其余各面敞口;
所述第三(san)電機(ji)固定在(zai)方形(xing)框的右側(ce)邊(bian)框上,第三(san)電機(ji)的輸出軸朝左水(shui)平布置(zhi),第三(san)電機(ji)的輸出軸端部通過聯軸器與第二階梯軸固定連接;
上述第一(yi)階梯(ti)軸以中心(xin)對齊方(fang)式,與方(fang)形框的(de)頂板鉸接,在第二(er)電機的(de)驅動下,所(suo)述階梯(ti)軸帶動所(suo)述內窺鏡(jing)擺動機構沿水平面(mian)執(zhi)行(xing)圓(yuan)周運動;
所述內窺鏡(jing)垂直移動(dong)機(ji)構包括(kuo)第四電機(ji)和第二絲杠螺母副;
第二絲杠(gang)螺(luo)母副的底板(ban)朝上(shang)布置,右(you)側面(mian)封閉,右(you)側面(mian)上(shang)安裝有一齒(chi)(chi)輪(lun)箱(xiang),齒(chi)(chi)輪(lun)箱(xiang)內安裝有齒(chi)(chi)條(tiao)和傳動齒(chi)(chi)輪(lun),傳動齒(chi)(chi)輪(lun)裝配在上(shang)述第二階梯(ti)軸(zhou)上(shang);
第二絲(si)杠螺(luo)母(mu)副(fu)的螺(luo)母(mu)上(shang)裝(zhuang)配有(you)(you)第三(san)線性(xing)(xing)導(dao)向(xiang)軸(zhou)安裝(zhuang)座(zuo)板(ban),第三(san)線性(xing)(xing)導(dao)向(xiang)軸(zhou)安裝(zhuang)座(zuo)板(ban)與(yu)第二絲(si)杠螺(luo)母(mu)副(fu)的兩端(duan)(duan)(duan)端(duan)(duan)(duan)板(ban)平行(xing);第三(san)線性(xing)(xing)導(dao)向(xiang)軸(zhou)的一端(duan)(duan)(duan)與(yu)第三(san)線性(xing)(xing)導(dao)向(xiang)軸(zhou)安裝(zhuang)座(zuo)板(ban)固定連接,另一端(duan)(duan)(duan)從第二絲(si)杠螺(luo)母(mu)副(fu)端(duan)(duan)(duan)板(ban)上(shang)開設的通孔中伸出,伸出端(duan)(duan)(duan)安裝(zhuang)有(you)(you)鼻腔(qiang)手術內窺鏡。
上(shang)(shang)述(shu)技(ji)術方案直接帶來的技(ji)術效果是,機器人本體(ti)具有前后左(zuo)右(you)水(shui)(shui)平方向(xiang)上(shang)(shang)運(yun)動、沿水(shui)(shui)平面旋轉和擺(bai)動,以及沿豎直方向(xiang)伸(shen)縮運(yun)動等4個(ge)自由度。
上述(shu)技術方案中,機(ji)器(qi)人本體的每個運動機(ji)構都是動作的執行單元(yuan),各執行單元(yuan)之間(jian)串聯,使得機(ji)器(qi)人本體的各個運動機(ji)構之間(jian)具有較(jiao)好的各向(xiang)同性,且(qie)無累積誤差,使得機(ji)器(qi)人整機(ji)具有較(jiao)高的精(jing)度(du),并(bing)具有動態(tai)響應好等(deng)技術特(te)點。
同時,機器(qi)人(ren)本體的(de)(de)前后左右水平方(fang)向(xiang)上運(yun)動和豎直方(fang)向(xiang)上的(de)(de)伸縮(suo)運(yun)動均有(you)高(gao)(gao)精(jing)度的(de)(de)絲杠螺母副(fu)或絲杠滑臺(tai)完成,保(bao)證了機器(qi)人(ren)所握(wo)持的(de)(de)內窺鏡運(yun)動的(de)(de)高(gao)(gao)精(jing)度、定位的(de)(de)高(gao)(gao)準(zhun)確度。
上(shang)述技術(shu)方(fang)案中(zhong),特別重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)是(shi),采(cai)用直接依靠齒輪箱(xiang)箱(xiang)體作(zuo)為將上(shang)位的(de)(de)(de)左右水(shui)平(ping)方(fang)向上(shang)運(yun)(yun)動(dong)(dong)、沿水(shui)平(ping)面的(de)(de)(de)旋(xuan)轉運(yun)(yun)動(dong)(dong)和前(qian)后擺(bai)動(dong)(dong)運(yun)(yun)動(dong)(dong)高效地傳遞到下一級的(de)(de)(de)內(nei)窺(kui)(kui)鏡垂直移(yi)動(dong)(dong)機(ji)構這一結構形(xing)式(shi)。從而,巧(qiao)妙地省略(lve)了(le)內(nei)窺(kui)(kui)鏡擺(bai)動(dong)(dong)機(ji)構擺(bai)動(dong)(dong)與(yu)內(nei)窺(kui)(kui)鏡垂直移(yi)動(dong)(dong)機(ji)構之間所需的(de)(de)(de)復雜的(de)(de)(de)連接機(ji)構;其技術(shu)方(fang)案的(de)(de)(de)構思精(jing)巧(qiao)、簡(jian)單,結構緊湊,布(bu)局合理,有(you)效地保證了(le)機(ji)器(qi)人本體各運(yun)(yun)動(dong)(dong)部(bu)分動(dong)(dong)作(zuo)的(de)(de)(de)協(xie)調與(yu)同步。
不難看出(chu),上述技(ji)術方案(an)的機器人,具(ju)有定(ding)位精度高(gao)、空(kong)中姿(zi)態調(diao)節靈活等技(ji)術特點。
優選為(wei),上述第一電機、第二電機、第三電機和(he)第四電機均為(wei)帶減速機的一體式結(jie)構(gou);其中,電機均為(wei)伺服(fu)電機。
該優選(xuan)技術方案直(zhi)接帶來的(de)(de)技術效果,選(xuan)用(yong)一體式的(de)(de)帶減速機(ji)(ji)的(de)(de)伺(si)服電機(ji)(ji),既利于(yu)布局上的(de)(de)緊(jin)湊,又便于(yu)速度控制和定位的(de)(de)精確控制。并且,在(zai)自動控制系統(tong)中,用(yong)作(zuo)執行元件的(de)(de)伺(si)服電機(ji)(ji)具有機(ji)(ji)電時間常數小、線性度高等特點。
進一步(bu)優(you)選,上述的鼻腔(qiang)手術輔(fu)助(zhu)持(chi)鏡機器(qi)(qi)人(ren),機器(qi)(qi)人(ren)本體部分,除標準件外,其(qi)余(yu)零(ling)部件均選用鋁合(he)金或鈦鎂合(he)金制成。
該優選技術方案直接帶來的(de)技術效(xiao)果,這主要是為了進一步減輕各部分(fen)(fen)的(de)自重,進一步提高(gao)個(ge)運動部分(fen)(fen)的(de)動作的(de)靈活性,減少磨(mo)損,延長整機的(de)使用壽命。
進一步優選(xuan),上(shang)述第一電(dian)(dian)機(ji)、第二電(dian)(dian)機(ji)、第三電(dian)(dian)機(ji)和第四電(dian)(dian)機(ji)均(jun)由外(wai)接的計(ji)算機(ji)控制系統控制;
所述計算機控制系統(tong)利(li)用三維圖像導航技術,控制內窺鏡的運(yun)動軌跡、定(ding)位和空中(zhong)姿態(tai)的調(diao)節(jie)。
該優選(xuan)技術(shu)方案直接帶來的(de)技術(shu)效果(guo),除機架的(de)移動(dong)或搬運由人(ren)工手(shou)動(dong)執行外,機器(qi)人(ren)本體的(de)動(dong)作執行均由計算機控制系統集(ji)中(zhong)控制,帶來使用上的(de)便(bian)利,并(bing)可有效降(jiang)低內窺鏡手(shou)術(shu)中(zhong)的(de)“因人(ren)而(er)異(yi)”現(xian)象(xiang)的(de)發生。
綜(zong)上所述(shu),本(ben)發(fa)明(ming)相(xiang)對(dui)于現(xian)有(you)技術,具有(you)各(ge)運動部分動作的協調與(yu)同步性(xing)好,具有(you)4個自(zi)由度(du)(du),可充分滿足鼻腔(qiang)手術內窺鏡輔助操作所需;并(bing)且,機(ji)器(qi)人整機(ji)結構簡單、緊(jin)湊,布局合理,定(ding)位準確(que)、精度(du)(du)高、空中姿態調節靈活等有(you)益效果。
附圖說明
圖(tu)1為(wei)本發明鼻腔手術輔助(zhu)持鏡機器人整體的三維結(jie)構示意圖(tu);
圖(tu)2為本發明鼻腔手(shou)術輔助持鏡機(ji)器人主體部分的主視結(jie)構示意圖(tu);
圖(tu)3為(wei)本發明鼻腔(qiang)手術輔助持鏡機器人主體(ti)部分的擺動機構結構示意圖(tu);
圖4為本(ben)發明鼻(bi)腔手術輔(fu)助持(chi)鏡機器人(ren)主體部分的左視結構示意圖;
圖(tu)5為本發明(ming)鼻腔手(shou)術輔助持鏡(jing)機器人(ren)主(zhu)體部分的俯視(shi)結構示意圖(tu)。
具體實施方式
下面結合附圖(tu),對本發明(ming)進行詳(xiang)細(xi)說明(ming)。
如圖1所(suo)示(shi),本發明的(de)鼻腔手術輔助持鏡機器(qi)人,包(bao)括(kuo)機架(jia)1、機器(qi)人本體(ti)2和內窺鏡3三(san)部分,其(qi)特征(zheng)在于,上述機架(jia)包(bao)括(kuo)底座(zuo)1-1、立柱1-2和用于機器(qi)人本體(ti)安裝的(de)懸(xuan)臂1-3;其(qi)中,立柱1-2的(de)下端(duan)固定在底座(zuo)1-1上,懸(xuan)臂1-3固定在立柱1-2的(de)頂端(duan);
自上(shang)向下,上(shang)述(shu)機(ji)器人(ren)本體包(bao)括順次連接(jie)的(de)內(nei)(nei)窺鏡(jing)水平移動(dong)機(ji)構、內(nei)(nei)窺鏡(jing)旋轉機(ji)構、內(nei)(nei)窺鏡(jing)擺(bai)動(dong)機(ji)構和內(nei)(nei)窺鏡(jing)垂直移動(dong)機(ji)構;
如圖(tu)2至(zhi)圖(tu)5所示,上述(shu)(shu)懸臂的下(xia)(xia)表面(mian)上設置有機器(qi)(qi)人(ren)(ren)本(ben)體(ti)固定(ding)(ding)架(jia)(jia),機器(qi)(qi)人(ren)(ren)本(ben)體(ti)固定(ding)(ding)架(jia)(jia)包括(kuo)三塊(kuai)安(an)(an)裝(zhuang)板(ban),三塊(kuai)安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)均豎(shu)直(zhi)布置,每(mei)塊(kuai)安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)的上端分(fen)別與機器(qi)(qi)人(ren)(ren)本(ben)體(ti)安(an)(an)裝(zhuang)懸臂固定(ding)(ding)連(lian)接,下(xia)(xia)端為(wei)自(zi)由端;按(an)從左至(zhi)右的順序,上述(shu)(shu)三塊(kuai)安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)分(fen)別為(wei)第一安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)2-1、第二安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)2-4和第三安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)2-7;
在上(shang)述(shu)第(di)(di)(di)二(er)安(an)裝(zhuang)板(ban)2-4和(he)第(di)(di)(di)三安(an)裝(zhuang)板(ban)2-7之(zhi)間,一上(shang)一下分(fen)別(bie)(bie)設置有第(di)(di)(di)一線性導(dao)向(xiang)軸(zhou)(zhou)2-5和(he)第(di)(di)(di)二(er)線性導(dao)向(xiang)軸(zhou)(zhou)2-8,第(di)(di)(di)一線性導(dao)向(xiang)軸(zhou)(zhou)2-5和(he)第(di)(di)(di)二(er)線性導(dao)向(xiang)軸(zhou)(zhou)2-8的兩(liang)端分(fen)別(bie)(bie)與第(di)(di)(di)二(er)安(an)裝(zhuang)板(ban)2-4和(he)第(di)(di)(di)三安(an)裝(zhuang)板(ban)2-7插接,成過盈配合;
上述(shu)內窺鏡水平移動機(ji)構包(bao)括水平布(bu)置的(de)(de)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)電機(ji)2-2和水平布(bu)置的(de)(de)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)絲(si)杠(gang)(gang)(gang)螺母(mu)副(fu)2-6;上述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)絲(si)杠(gang)(gang)(gang)螺母(mu)副(fu)2-6布(bu)置在上述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)水平支撐(cheng)梁(liang)和第(di)(di)(di)二水平支撐(cheng)梁(liang)之間(jian),第(di)(di)(di)一(yi)(yi)絲(si)杠(gang)(gang)(gang)螺母(mu)副(fu)2-6的(de)(de)絲(si)杠(gang)(gang)(gang)的(de)(de)兩端分(fen)別一(yi)(yi)可(ke)轉動方式插(cha)接在上述(shu)第(di)(di)(di)二安(an)裝板2-4和第(di)(di)(di)三安(an)裝板2-7上;第(di)(di)(di)一(yi)(yi)絲(si)杠(gang)(gang)(gang)螺母(mu)副(fu)2-6的(de)(de)絲(si)杠(gang)(gang)(gang)分(fen)別與(yu)上述(shu)第(di)(di)(di)一(yi)(yi)線性導向軸(zhou)(zhou)2-5和第(di)(di)(di)二線性導向軸(zhou)(zhou)2-8平行、等(deng)間(jian)距;
第一(yi)(yi)電機(ji)2-2固(gu)定在第一(yi)(yi)安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)2-1的(de)(de)左側(ce)面上,第一(yi)(yi)電機(ji)2-2的(de)(de)輸出(chu)軸(zhou)從第一(yi)(yi)安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)2-1的(de)(de)右側(ce)面穿(chuan)出(chu);上述第一(yi)(yi)絲杠螺母副2-6的(de)(de)絲杠的(de)(de)左端從上述第二安(an)(an)裝(zhuang)板(ban)2-4的(de)(de)左側(ce)伸(shen)出(chu),通過聯軸(zhou)器2-3與第一(yi)(yi)電機(ji)2-2的(de)(de)輸出(chu)軸(zhou)連接;
在上述(shu)第二安(an)裝(zhuang)板2-4和第三安(an)裝(zhuang)板2-7之間,豎直裝(zhuang)配(pei)有第四安(an)裝(zhuang)板2-10;
第四安裝(zhuang)板的(de)上(shang)段分別設置有三個安裝(zhuang)孔(kong),并經由這三個安裝(zhuang)孔(kong)分別套(tao)裝(zhuang)在(zai)上(shang)述第一(yi)(yi)線(xian)(xian)性(xing)(xing)導向(xiang)(xiang)軸(zhou)2-5、第一(yi)(yi)絲(si)桿螺母副(fu)2-6的(de)螺母和(he)第二(er)線(xian)(xian)性(xing)(xing)導向(xiang)(xiang)軸(zhou)2-8上(shang);其中:第一(yi)(yi)線(xian)(xian)性(xing)(xing)導向(xiang)(xiang)軸(zhou)2-5和(he)第二(er)線(xian)(xian)性(xing)(xing)導向(xiang)(xiang)軸(zhou)2-8上(shang)分別裝(zhuang)配有直線(xian)(xian)軸(zhou)承2-9,第四安裝(zhuang)板2-10套(tao)裝(zhuang)在(zai)直線(xian)(xian)軸(zhou)承2-9的(de)外圈上(shang),形(xing)成過盈配合;第四安裝(zhuang)板2-10與第一(yi)(yi)絲(si)杠螺母副(fu)2-6的(de)螺母成過盈配合;
在(zai)第(di)四安裝板2-10的底端與水平布(bu)置(zhi)的第(di)五(wu)連接板2-12固定連接,形(xing)成一l形(xing)結構;
上(shang)述(shu)內窺鏡旋轉機構(gou)安(an)(an)裝在上(shang)述(shu)第五(wu)安(an)(an)裝板2-12上(shang);
上述內(nei)窺鏡旋轉機構包括豎立布(bu)置的(de)第二(er)電機2-11,第二(er)電機2-11固定在水(shui)平布(bu)置的(de)第五安(an)裝(zhuang)板2-12上,第二(er)電機2-11的(de)輸出(chu)軸(zhou)垂直向下經由(you)第五安(an)裝(zhuang)板2-12的(de)中心孔(kong)穿過,伸(shen)出(chu);
在第五安裝(zhuang)板(ban)的下(xia)表面設置有一耳部(bu),耳部(bu)呈u字形,為一體式結(jie)構,由豎直布置的兩塊立板(ban)和一塊水(shui)平布置的橫(heng)板(ban)組成,兩塊立板(ban)各自的頂(ding)端分別(bie)與第五安裝(zhuang)板(ban)2-12的下(xia)表面固定(ding)連(lian)(lian)接橫(heng)板(ban)的兩端分別(bie)與兩塊立板(ban)各自的底(di)端固定(ding)連(lian)(lian)接;
上述(shu)u字形耳部(bu)的兩塊立板一左一右對稱分布在上述(shu)第(di)二電機2-11輸(shu)出軸(zhou)延長(chang)線(xian)的兩側;
在(zai)上(shang)述橫板上(shang)開設有一(yi)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)(xin)孔,中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)(xin)孔位(wei)置處(chu)安(an)裝(zhuang)有軸(zhou)承座2-15,軸(zhou)承座2-15內的軸(zhou)承內孔中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)(xin)點(dian)位(wei)于橫板上(shang)開設的中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)(xin)孔孔中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)(xin)(xin)點(dian)的正(zheng)下方;
第二電(dian)機2-11輸出(chu)(chu)軸(zhou)(zhou)的伸出(chu)(chu)端通過聯(lian)軸(zhou)(zhou)器2-13與(yu)一階梯(ti)軸(zhou)(zhou)固定連接(jie);
上(shang)述(shu)內窺鏡擺(bai)動機(ji)構(gou)包括方形(xing)框(kuang)(kuang)2-16、水平布置的第三(san)電機(ji)2-17、;上(shang)述(shu)方形(xing)框(kuang)(kuang)2-16為框(kuang)(kuang)架式結構(gou),其上(shang)下兩表(biao)面封閉(bi)、其余各面敞口(kou);
上述(shu)第三(san)電機(ji)2-17固(gu)定在方形框(kuang)(kuang)2-16的右側邊框(kuang)(kuang)上,第三(san)電機(ji)2-17的輸(shu)出(chu)軸(zhou)朝(chao)左水平布(bu)置(zhi),第三(san)電機(ji)2-17的輸(shu)出(chu)軸(zhou)端部通過聯軸(zhou)器2-18與第二階梯軸(zhou)2-19固(gu)定連接;
上(shang)(shang)述第(di)一(yi)階梯(ti)軸(zhou)2-19以中(zhong)心對齊方式(shi),與方形框(kuang)2-16的(de)頂板鉸(jiao)接,在第(di)二電機2-11的(de)驅動下,上(shang)(shang)述第(di)一(yi)階梯(ti)軸(zhou)2-19帶(dai)動上(shang)(shang)述內窺鏡擺(bai)動機構沿水平(ping)面執行圓周(zhou)運動;
上(shang)述內窺(kui)鏡垂直移動機構包(bao)括(kuo)第四電機2-22和第二絲杠螺(luo)母(mu)副2-25;
第二絲杠螺母副2-25的底板朝上(shang)布置,右(you)(you)側面封閉,右(you)(you)側面上(shang)安裝(zhuang)有(you)一齒(chi)輪(lun)箱(xiang)2-23,齒(chi)輪(lun)箱(xiang)2-23內安裝(zhuang)有(you)齒(chi)條2-21和傳動(dong)齒(chi)輪(lun)2-20,傳動(dong)齒(chi)輪(lun)2-20裝(zhuang)配在上(shang)述第二階梯軸2-19上(shang);
第(di)二(er)絲(si)杠螺母(mu)副(fu)2-25的螺母(mu)上裝(zhuang)(zhuang)配有第(di)三(san)線(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)(zhou)安(an)裝(zhuang)(zhuang)座(zuo)板2-24,第(di)三(san)線(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)(zhou)安(an)裝(zhuang)(zhuang)座(zuo)板2-24與第(di)二(er)絲(si)杠螺母(mu)副(fu)2-25的兩端端板平(ping)行;第(di)三(san)線(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)(zhou)2-26的一(yi)端與第(di)三(san)線(xian)性(xing)導向(xiang)軸(zhou)(zhou)安(an)裝(zhuang)(zhuang)座(zuo)板2-25固定連(lian)接,另一(yi)端從第(di)二(er)絲(si)杠螺母(mu)副(fu)2-25端板上開(kai)設的通(tong)孔中(zhong)伸出,伸出端安(an)裝(zhuang)(zhuang)有鼻腔手術內窺鏡3。
上(shang)述第(di)(di)一(yi)電機(ji)(ji)2-2、第(di)(di)二(er)電機(ji)(ji)2-11、第(di)(di)三電機(ji)(ji)2-17和第(di)(di)四電機(ji)(ji)2-22均(jun)為(wei)(wei)帶減(jian)速機(ji)(ji)的一(yi)體式(shi)結構;其中,電機(ji)(ji)均(jun)為(wei)(wei)伺服(fu)電機(ji)(ji)。
上述的鼻腔手術輔(fu)助持(chi)鏡機(ji)(ji)器人,機(ji)(ji)器人本體部分,除標準件外,其余零(ling)部件均選用鋁合金或鈦鎂(mei)合金制成(cheng)。
上述第一電機2-2、第二電機2-11、第三電機2-17和(he)第四電機2-22均由外(wai)接的計(ji)算機控(kong)制系統控(kong)制;
上述計算機控制系統(tong)利用三維圖像(xiang)導航技(ji)術,控制內(nei)窺鏡的運(yun)動軌跡、定位和空(kong)中姿態。