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1、(10)授权公告号 CN 202154752 U (45)授权公告日 2012.03.07 CN 202154752 U *CN202154752U* (21)申请号 201120248601.6 (22)申请日 2011.07.14 A61B 19/00(2006.01) (73)专利权人 合肥德易电子有限公司 地址 230088 安徽省合肥市高新区黄山路 605 号民创中心 219 室 (72)发明人 傅强 杜鹏宇 王洪 汪磐 (74)专利代理机构 合肥金安专利事务所 34114 代理人 金惠贞 (54) 实用新型名称 一种具有隔离机构的微创手术用机械臂驱动 机构 (57) 摘要 本实用新。
2、型涉及一种具有隔离机构的微创手 术用机械臂驱动机构。该系统包括动力源箱体和 双臂传动齿轮箱， 动力源箱体内并列设有大臂驱 动电机和中臂驱动电机 ； 大臂驱动电机和中臂驱 动电机的输出端分别连接着双臂传动齿轮箱的输 入端 ； 大臂驱动电机的输出轴和中臂驱动电机的 输出轴上分别设有旋转编码器 ； 大臂驱动电机的 旋转编码器和中臂驱动电机的旋转编码器分别通 过信号屏蔽线连接着运动控制器， 运动控制器通 过信号屏蔽线连接着动力源箱体。本实用新型能 够方便安装在机械臂的大臂内部， 动力源的振动 在大臂内部完全被屏蔽， 而其有效的动力传递通 过齿轮机构能够被传递到机械臂中臂， 动力源振 动完全不影响机械臂。
3、中臂的位置精度。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 CN 202154753 U1/1 页 2 1. 一种具有隔离机构的微创手术用机械臂驱动机构， 包括动力源箱体 （11） 和双臂传 动齿轮箱 （4） ， 动力源箱体 （11） 内并列设有大臂驱动电机 （7） 和中臂驱动电机 （8） ， 大臂驱 动电机 （7） 和中臂驱动电机 （8） 的输出端分别通过电机连轴器 （6） 连接着齿轮 （5） ； 双臂传 动齿轮箱 （4） 的输出端分别设有大臂输出轴 （2） 和中臂输出轴 （3） ， 其特征在于 ： 。
4、所述大臂驱动电机 （7） 和中臂驱动电机 （8） 的输出端分别连接着双臂传动齿轮箱 （4） 的输入端 ； 所述大臂驱动电机 （7） 的输出轴和中臂驱动电机 （8） 的输出轴上分别设有旋转 编码器 ； 大臂驱动电机 （7） 的旋转编码器和中臂驱动电机 （8） 的旋转编码器分别通过信号 屏蔽线连接着运动控制器 （10） ， 运动控制器 （10） 通过信号屏蔽线连接着动力源箱体 （11） 。 权 利 要 求 书 CN 202154752 U CN 202154753 U1/2 页 3 一种具有隔离机构的微创手术用机械臂驱动机构 技术领域 0001 本实用新型属于微创手术用医疗器械技术领域， 具体涉及。
5、微创手术用机械臂驱动 机构。 背景技术 0002 在微创手术过程中， 需要主刀医生和持镜医生协调配合， 方能达到理想的手术效 果， 这大大提高了微创手术实施的难度。手术的专用设备持镜机器臂的运动准确性和稳定 性成为手术成败的关键技术之一。机械臂在手术过程中不断的变化位置和角度， 适应手术 的要求， 虽然监控设备能实时监控持镜机械臂采集的图像信息， 但是机械臂的动力源的振 动会引起运动位置的实时偏差， 进而导致机械臂持镜部位的图像信息失效， 影响微创手术。 目前， 持镜机械臂动力源的普遍安装方式是在大臂部分和中臂部分分别安装动力源， 分别 驱动机械臂大臂和机械臂中臂。由于机械臂在操作过程中需要不。
6、断的调整位置， 安装在机 械臂中臂的动力源就会发生断续的振动， 影响机械臂整体运动的稳定性， 同时， 传感器采集 到机械臂的位置信息也在不断变化， 导致控制器发送命令进一步调整机械臂的位置， 这种 调整方式又引起动力源的振动， 如此反复， 极大的增加了机械臂位置调整时间， 严重影响微 创手术的实施效果。 因此在机械臂的运行过程中必须对机械臂动力传动系统采取隔离的方 法， 减少动力源振动对机械臂运动的稳定性影响。 发明内容 0003 为了解决机械臂的动力源的振动会引起运动位置的实时偏差， 进而导致机械臂持 镜部位的图像信息失效的问题， 本实用新型提供一种具有隔离机构的微创手术用机械臂驱 动机构。。
7、 0004 具体的技术解决方案如下 ： 0005 一种具有隔离机构的微创手术用机械臂驱动机构， 包括动力源箱体 11 和双臂传 动齿轮箱 4， 动力源箱体 11 内并列设有大臂驱动电机 7 和中臂驱动电机 8， 大臂驱动电机 7 和中臂驱动电机 8 的输出端分别通过电机连轴器 6 连接着齿轮 5 ； 双臂传动齿轮箱 4 的输 出端分别设有大臂输出轴 2 和中臂输出轴 3 ； 0006 所述大臂驱动电机 7 和中臂驱动电机 8 的输出端分别连接着双臂传动齿轮箱 4 的 输入端 ； 所述大臂驱动电机7的输出轴和中臂驱动电机8的输出轴上分别设有旋转编码器 ； 大臂驱动电机7的旋转编码器和中臂驱动电机。
8、8的旋转编码器分别通过信号屏蔽线连接着 运动控制器 10， 运动控制器 10 通过信号屏蔽线连接着动力源箱体 11。 0007 本实用新型能够方便安装在机械臂的大臂内部， 动力源的振动在大臂内部完全被 屏蔽， 而其有效的动力传递通过齿轮机构能够被传递到机械臂中臂， 动力源振动完全不影 响机械臂中臂的位置精度。 0008 本实用新型的旋转编码器用于检测电机输出的信号， 实时反馈给控制器。电机连 接轴用于连接电机轴和齿轮的传递 ； 双臂传动齿轮箱用于传递有效的动力给大臂和中臂， 说 明 书 CN 202154752 U CN 202154753 U2/2 页 4 隔离电机的振动影响。 0009 上。
9、述任意一种机械臂振动有效隔离系统还可以包括一个接收编码器反馈信号的 接收器， 用于对机械臂的运动传递精度进行校对。 附图说明 0010 图 1 是医用持镜机械臂振动隔离系统示意图。 0011 图 2 是医用持镜机械臂振动隔离部件连接示意图。 具体实施方式 0012 参见图 1， 一种具有隔离机构的微创手术用机械臂驱动机构， 包括动力源箱体 11、 双臂传动齿轮箱 4 和中臂传动输出轮 1， 动力源箱体 11 内并列安装有大臂驱动电机 7 和中 臂驱动电机8， 大臂驱动电机7和中臂驱动电机8的输出端分别通过电机连轴器6连接着齿 轮 5 ； 双臂传动齿轮箱 4 的输出端分别设有大臂输出轴 2 和中。
10、臂输出轴 3。大臂驱动电机 7 和中臂驱动电机 8 的输出端分别连接着双臂传动齿轮箱 4 的输入端 ； 大臂驱动电机 7 的输 出轴和中臂驱动电机 8 的输出轴上分别安装有旋转编码器 9 ； 参见图 2， 大臂驱动电机 7 的 旋转编码器和中臂驱动电机 8 的旋转编码器分别通过信号屏蔽线连接着运动控制器 10， 运 动控制器 10 通过信号屏蔽线连接着动力源箱体 11。 0013 工作原理如下 ： 动力源电机通电， 电机转动， 通过双臂传动齿轮箱 4 将有效运动传 递给机械臂的大臂输出轴 2 和中臂输出轴 3， 同时， 电机振动在双臂传动齿轮箱 4 内部通过 机构的传递和调整， 隔离了电机机械。
11、振动对机械臂中臂的运动影响。由于机械臂中臂内部 没有动力源的震动影响， 机械臂中臂在中臂传动输出轮 1 旋转过程中， 就没有颤动干扰， 能 够更准确地移动位置， 保证机械臂中臂的定位准确性和运动稳定性， 实现机械臂的振动隔 离的作用。 0014 旋转编码器 9 用于测量电机的输出轴的旋转角度。运动控制器 10 用于接收和发 送信号给机械臂大臂和中臂， 以此控制机械臂的运动状态 ； 编码器信号和电机控制信号二 者合成分析， 用于控制器对机械臂大臂和中臂的控制。 说 明 书 CN 202154752 U CN 202154753 U1/2 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 202154752 U CN 202154753 U2/2 页 6 图 2 说 明 书 附 图 CN 202154752 U 。