[发明专利]三行星架十齿第二行星架二级行星轮系式RCM机构

说明书

本发明属于医疗机械领域，涉及微创手术机械。目的是提供一种平面轮系式3R1T的RCM机构，该结构具有手术位置点定位准确、机构简单、设计及装配容易的特点。技术方案是：三行星架十齿第二行星架二级行星轮系式RCM机构，包括机架、转动杆、中间传动轮系、输入电机、转动电机、手术刀电机、绳索电机、手术刀滑道、套筒、弹簧、绳索、手术刀；所述的转动杆可转动地安装在机架上，固定于机架的转动电机驱使转动杆转动。

技术领域

本发明属于医疗机械领域，涉及微创手术机械，具体涉及一种末端执行器绕空间内某个固定的虚拟中心点做旋转运动的平面轮系RCM机构。

背景技术

随着科学技术的快速发展，微创手术日趋成熟并且受到极大的欢迎，相比传统手术微创手术有创口小、疼痛轻、恢复快、住院时间短、出血少等特点，降低了传统手术对人体的危害，无论是生理上还是心理上病人们都更加倾向于微创手术。

由于病人身上切口的限制，微创手术操作空间有限，光靠医生的双手很难直接完成手术，现在一般都是借助于微创手术机械来完成，在微创手术机械中RCM机构被广泛使用。RCM机构的自由度，虚拟中心点的位置，工作空间大小等特性直接影响微创手术机械的工作性能，可见RCM机构的重要性。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种平面轮系式3R1T的RCM机构，该结构具有手术位置点定位准确、机构简单、设计及装配容易的特点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

三行星架十齿第二行星架二级行星轮系式RCM机构，包括机架、转动杆、中间传动轮系、输入电机、转动电机、手术刀电机、绳索电机、手术刀滑道、套筒、弹簧、绳索、手术刀；所述的转动杆可转动地安装在机架上，固定于机架的转动电机驱使转动杆转动；

所述的中间传动轮系包括轴线相互平行的右行星齿轮、中心齿轮、左行星齿轮、固定齿轮、第Ⅰ太阳轮、第Ⅰ中间齿轮、第Ⅰ行星齿轮、第Ⅱ太阳轮、第Ⅱ中间齿轮以及第Ⅱ行星齿轮，还包括主传动轴、行星轴、中心轴、连杆、主传动轴、第Ⅰ行星架、第Ⅰ中间轴、第Ⅰ行星轴、第Ⅱ行星架、第Ⅱ中间轴、第Ⅱ行星轴；所述的固定轮固定在转动杆上；所述的左行星齿轮固定在行星轴的左端，并与固定轮啮合，右行星齿轮固定在行星轴的右端；所述的主传动轴由输入电机驱动且穿过固定轮的中心后与连杆固定，连杆的一端空套在行星轴上；所述的中心轮与中心轴固定，并与右行星齿轮啮合；所述的中心轴与第Ⅰ行星架固定；所述的第Ⅰ太阳轮固定在主传动轴上，并且穿套安装在中心轴上；所述的第Ⅰ中间轴固定在第Ⅰ行星架上；所述的第Ⅰ中间齿轮可转动地安装在第Ⅰ中间轴上，并与第Ⅰ太阳轮啮合；所述的第Ⅰ行星齿轮与第Ⅰ行星轴固定，并与第Ⅰ中间齿轮啮合，第Ⅰ行星轴又可转动地安装在第Ⅰ行星架上；所述的第Ⅱ太阳轮与第Ⅰ行星架固定；所述的第Ⅱ行星架与第Ⅰ行星轴固定，所述的第Ⅱ中间轴固定在第Ⅱ行星架上，所述的第Ⅱ中间齿轮可转动地安装在第Ⅱ中间轴上，并与第Ⅱ太阳轮啮合；所述的第Ⅱ行星轴与第Ⅱ行星架固定；所述的第Ⅱ行星齿轮可转动地安装在第Ⅱ行星轴上，并与第Ⅱ中间齿轮啮合。

所述的套筒与第Ⅱ行星齿轮固定；所述的手术刀滑道穿嵌在套筒中形成滑动副；所述的手术刀可转动地穿嵌在手术刀滑道中，且由手术刀电机驱动；所述的弹簧安装在套筒与滑道之间且弹簧两端分别施力于套筒与滑道。

所述的手术刀电机安装在滑道上，手术刀电机输出轴驱动手术刀；所述的绳索电机安装在套筒上，绳索电机输出轴上缠绕着绳索，绳索的一端与滑道固定连接。

所述的固定齿轮的齿数为第Ⅰ太阳轮的2倍；所述的右行星齿轮的齿数为第Ⅰ太阳轮的1.5倍；所述的中心齿轮的齿数为第Ⅰ太阳轮的1.5倍；所述的第Ⅰ行星齿轮的齿数为第Ⅰ太阳轮的2倍；所有齿轮均为圆齿轮。

所述的手术刀尖点始终绕着虚拟的中心点O作圆周运动。

所述的平面轮系式机构能够实现三个转动和一个移动。

本发明的有益效果是：