[发明专利]一种增材制造的柔性谐波减速器核磁兼容气动马达

说明书

本发明公开了一种增材制造的柔性谐波减速器核磁兼容气动马达，包括壳体、薄板、光电编码器、波发生器、刚轮、柔轮和外接轴承；壳体与薄板连接；壳体设有进气口、进光口及与其均导通的内腔；薄板设有通孔；光电编码器包括主体及穿插主体的连杆，主体置于内腔中，连杆的一端穿过进光口与薄板连接，连杆的另一端穿过通孔与波发生器一端连接，波发生器的另一端连接有轴承三；刚轮设有围纳框，围纳框围纳波发生器并与薄板连接；柔轮与刚轮啮合连接，波发生器和轴承三嵌入柔轮；外接轴承与柔轮连接；在采用上述马达后，气体从进气口输入，以气体驱动该马达，光从进光口进入，光电编辑器通过电信号的输出测量转速，使柔轮能定量调节运动速度。

技术领域

本发明涉及马达领域，特别涉及一种增材制造的柔性谐波减速器核磁兼容气动马达。

背景技术

核磁共振成像(MRI)是一种非侵入性的、无辐射的软组织成像技术。核磁共振成像技术能避免患者或操作者暴露于电离辐射中，且成像结果优于其它成像方式，因此常被用于手术操作中。

穿刺手术是临床中常见的一种微创外科手术，该手术需要医生在医学影像的引导下，将穿刺针经皮肤穿刺至病灶区域，为活检或介入治疗建立通道。为了提高手术精度，降低手术对患者造成的创伤，常常利用机器人协助医生在核磁共振图像的引导下进行手术。

要保证穿刺手术机器人在核磁共振仪的高强度磁场中正常工作，就必须保证穿刺手术机器人不对核磁共振成像产生干扰，则需要刺穿机器人有核磁共振兼容特性。因此，此类穿刺手术机器人不能采用传统电机作为驱动器，目前可行的驱动方式主要有液压驱动、气压驱动和超声波/压电驱动，其中气压驱动具有核磁共振兼容性好、功率和质量比大、清洁、结构简单、易维护等优点，是一种比较理想的驱动方式。同时为了给机器人提供旋转运动，需要选择一个良好的气动马达。

谐波减速器是应用于工业机器人关节上的精密减速器，通常由柔轮、刚轮和波发生器三大构件组成，谐波减速器利用波发生器的转动以使柔轮产生周期性的波动变形，迫使柔轮与刚轮之间的少齿差内啮合，从而实现运动的传递。谐波减速器用于调节运动速度和输出扭矩，因其具有很大传动比而被广泛应用于机械传动领域，特别是在医疗设备领域，另外，医疗器械因其使用的特殊性而希望被快速制造且便于安装使用，因此将谐波减速器核磁兼容气动马达应用于穿刺手术机器人，有重大的现实需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增材制造的柔性谐波减速器核磁兼容气动马达，以解决现有的穿刺手术机器人的动力装置不能达到核磁兼容和调节运动速度等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种增材制造的柔性谐波减速器核磁兼容气动马达，包括壳体、薄板、光电编码器、波发生器、刚轮、柔轮和外接轴承；所述壳体与所述薄板连接；所述壳体设有进气口、进光口和内腔，所述进气口和所述进光口均与所述内腔导通，所述内腔中连接有轴承一；所述薄板设有通孔，所述通孔穿插有轴承二；所述光电编码器包括主体及穿插于所述主体的连杆，所述主体置于所述内腔中，所述连杆的一端与所述轴承一穿插连接后穿过所述进光口，所述连杆的另一端穿过所述轴承二并与所述波发生器的一端连接，所述波发生器的另一端连接有轴承三；所述刚轮外周侧设有围纳框，所述围纳框与所述薄板连接，所述围纳框围纳所述波发生器；所述柔轮嵌入所述刚轮中并与所述刚轮啮合连接，所述波发生器和所述轴承三嵌入所述柔轮内；所述外接轴承与所述柔轮连接；所述进气口用于输入气体，气体驱动所述光电编码器旋转，带动所述波发生器旋转，继而将速度传动至所述柔轮进行减速，以达到驱动的效果。

在其中一个实施例中，所述进光口两侧均设有光源安装位，所述光源安装位用于安装光源装置。

在其中一个实施例中，所述连杆与所述轴承一穿插连接的一端带有槽口，所述槽口在轴向上对准所述进光口，所述槽口径向贯穿所述连杆。

在其中一个实施例中，所述波发生器的两端设有安装孔一，所述安装孔一安装有螺栓，所述螺栓嵌入所述柔轮中。

在其中一个实施例中，所述刚性轮的轮齿数比所述柔轮的轮齿数多两个。