[发明专利]平衡装置及手术机器人

说明书

本公开涉及医疗器械领域，公开一种平衡装置及手术机器人。该平衡装置包括转动组件、支撑杆、导向块、滑动杆和弹性件。转动组件的至少一部分与支撑杆转动连接，导向块与支撑杆和转动组件中的一个铰接，滑动杆与支撑杆和转动组件中的另一个铰接，滑动杆与导向块滑动连接，滑动杆、支撑杆以及转动组件形成三角形，弹性件的一端连接至导向块，另一端连接至滑动杆的铰接端或自由端。手术机器人包括该平衡装置。该平衡装置能够减小重力所带来的惯性影响，提高了手术机器人的稳定性和准确性，额外占用空间小，实现了手术机器人的小型化和轻便化。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种平衡装置及手术机器人。

背景技术

主操作器是手术机器人系统的输入设备，直接影响手术操作者，例如医生的操作感受和动作效果。手术操作者通过主操作器的手柄远程控制手术平台末端的手术器械进行手术，由于手术过程常常持续长达数小时，且要求精神高度集中，这样，操作过程中人机互动的感受和操作的轻便性就显得尤为重要了。在操作过程中，一方面要降低主操作器的自重，同时还要克服主操作器自身重力的惯性，自重越大运动惯性越大，另外在主操作器运动的过程中还要减小阻尼，尤其是与运动方向相反的阻尼。

现有技术中，实现上述功能的方法主要包括配重法、电机补偿法等。但是，配重法会增加整体结构的重量且对人机互动的体验感有影响；电机补偿法大大增加了控制系统的复杂程度，一方面找到足够力矩的电机会导致整体体积难以减小，同时对系统的实时性要求较高，且故障率也会相应提高。

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种平衡装置，包括：支撑杆；转动组件，至少一部分与所述支撑杆转动连接；导向块，与所述支撑杆和所述转动组件中的一个铰接；滑动杆，一端与所述支撑杆和所述转动组件中的另一个铰接，形成铰接端，另一端形成自由端，所述滑动杆与所述导向块滑动连接，所述滑动杆、所述支撑杆以及所述转动组件形成三角形；弹性件，一端与所述导向块连接，另一端与所述滑动杆的铰接端或自由端连接。

本公开的一些实施例提供了一种手术机器人，包括：手术平台，所述手术平台包括定位臂以及设置在所述定位臂末端的手术器械；主操作器，所述主操作器包括主操作器运动臂以及设置在所述主操作器运动臂末端的手柄，所述主操作器用于接收操控动作以控制所述手术器械同步运动；所述主操作器运动臂和/或所述定位臂包括如上述实施例中的平衡装置。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本公开一些实施例的平衡装置的结构示意图；

图2示出根据本公开一些实施例的图1所示平衡装置的其他连接方式下的结构示意图；

图3示出根据本公开一些实施例的平衡装置的原理示意图；

图4示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的结构示意图；

图5示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的结构示意图；

图6示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的结构示意图；

图7示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的结构示意图；

图8示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的立体结构示意图；

图9示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的结构示意图；

图10示出根据本公开一些实施例的另一平衡装置的结构示意图；

图11示出根据本公开一些实施例的另一种平衡装置的结构示意图；