手术机器人台车的制作方法

本实用新型涉及手术机器人装置技术领域，尤其涉及的是一种手术机器人台车。

背景技术：

机器人能部分代替人类的活动，在医疗领域中，如医师仅靠人工操作处理定量工作能力有限，且易受到辐射和感染影响，机器人可稳定运行且不会疲劳，也不必担心辐射与感染的影响。

为了手术机器人的移动便携性，目前的手术机器人通常会装有轮子，本身可以被推动，由于在手术过程中手术机器人可能产生振动、晃动，尤其是骨科手术中，会产生较强的振动，因而移动到手术的位置后，需要将轮子固定起来，现在大部分的做法是轮子加脚刹锁死，但是接触面积较小，且刚度较差，实际还存在摆动、易抖动的问题，稳定性不够高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种手术机器人台车，增强可移动的手术机器人的定位稳定性。

为解决上述问题，本实用新型提出一种手术机器人台车，包括：第一支撑体、第二支撑体及升降机构；所述升降机构包括蜗轮、蜗杆、齿轮、排齿及转轴；所述第一支撑体为移动底盘或稳定支撑体，所述第二支撑体为稳定支撑体或移动底盘；

所述转轴可转动设置于所述第一支撑体；所述齿轮固定在所述转轴上，且随所述转轴的转动而转动；所述排齿固定在所述第二支撑体上，且可由所述齿轮带动而相对所述齿轮上下移动；所述蜗杆可转动设置在所述第一支撑体上；所述蜗轮固定在所述转轴上，且可由所述蜗杆带动而转动并带动所述转轴转动，以使所述第一支撑体与所述第二支撑体可相对运动至所述第一支撑体的底部高于或低于所述第二支撑体的底部。

根据本实用新型的一个实施例，所述升降机构还包括摇柄及联轴器；所述摇柄通过联轴器连接在所述蜗杆的一端。

根据本实用新型的一个实施例，所述蜗杆的两端可转动设置在所述第一支撑体上，并由所述第一支撑体限制在非轴向上的运动。

根据本实用新型的一个实施例，所述转轴的两端均可转动连接所述第一支撑体。

根据本实用新型的一个实施例，所述升降机构设置于所述第一支撑体的重心位置处、及所述第二支撑体的重心位置处。

根据本实用新型的一个实施例，所述移动底盘穿过所述稳定支撑体，所述移动底盘的可移动支撑部位位于所述稳定支撑体的固定支撑部位的外围。

根据本实用新型的一个实施例，还包括引导机构，包括至少一对分别固定在所述第一支撑体、第二支撑体上的直线导轨、滑块；所述滑块和直线导轨相互限制而仅能发生直线相对运动。

根据本实用新型的一个实施例，所述升降机构中包括有两对齿轮、排齿，两个排齿水平间隔地设置在所述第二支撑体上，两个齿轮对应地间隔设置在所述转轴上且分别与该两个排齿啮合。

根据本实用新型的一个实施例，所述稳定支撑体为稳定支架；或者，所述稳定支撑体为稳定支架及固定在所述稳定支架外侧的外壳。

根据本实用新型的一个实施例，手术机器人固定在所述稳定支架上，或者固定在所述外壳上。

采用上述技术方案后，本实用新型相比现有技术具有以下有益效果：

通过升降机构实现移动底盘相对稳定支架的抬升或下降，在下降时移动底盘的底部可以低于稳定支架，从而移动底盘作为整个台车的支撑结构，可以实现移动，而在抬升时稳定支架的底部可以低于移动底盘，从而以稳定支架作为整个台车的支撑结构，与地面之间实现刚性接触，使得定位更稳定，避免发生抖动、移动等问题；蜗轮蜗杆方式在操作上使用方便，只需要转动蜗杆即可升降，蜗轮蜗杆带有自锁属性，蜗杆不转了就自锁停止了，不需要另加锁止装置，结构简单使用更方便。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的手术机器人台车的一个结构示意图；

图2为图1的手术机器人台车的另一个结构示意图；

图3为图1的手术机器人台车可移动状态下的结构示意图；

图4为图1的手术机器人台车定位状态下的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例的手术机器人台车的一个结构示意图；

图6为图5的手术机器人台车可移动状态下的结构示意图；

图7为图5的手术机器人台车定位状态下的结构示意图；

图8为本实用新型一实施例的手术机器人台车带手术机器人的结构示意图。

图中标记说明：

1-稳定支架，2-移动底盘，31-蜗轮，32-蜗杆，33-齿轮，34-排齿，35-转轴，36-摇柄，37-联轴器，41-直线导轨，42-滑块，5-外壳，6-手术机器人。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

参看图1-7，在一个实施例中，手术机器人台车包括：第一支撑体、第二支撑体及升降机构。升降机构包括蜗轮31、蜗杆32、齿轮33、排齿35及转轴35，可以实现第一支撑体和第二支撑体之间的相对升降。第一支撑体为移动底盘2或稳定支撑体，所述第二支撑体为稳定支撑体或移动底盘2。下面实施例及图中，以第一支撑体为稳定支撑体，而第二支撑体为移动底盘2为例进行展开描述，可以理解，两者也可以对调。

优选的，如图1-4中示出的，稳定支撑体可以为稳定支架1；或者，如图5-8示出的，稳定支撑体为在图1-4的稳定支架的基础上，在稳定支架1的外侧设置了外壳5，两者相对固定，外壳5将能够物体均容纳在外壳内，起到保护作用。

以图1-4中的手术机器人台车为例，转轴35可转动设置于稳定支架1，可以被转动的蜗轮31带动转动。齿轮33固定在转轴35上，可以是齿轮33套设固定在转轴35外侧，也可以是齿轮33一体成型在转轴35上，具体不限，齿轮33可以随转轴35的转动而转动，也即转轴35被蜗轮31转动时，齿轮33会跟着转轴35转动。所述排齿34固定在移动底盘2上，与齿轮33啮合，且可由所述齿轮33带动而相对所述齿轮上33下移动，排齿34可以带着移动底盘2发生相对稳定支架1的上下移动。所述蜗杆32可转动设置在所述稳定支架1上，可在外力的作用下转动，蜗杆32与蜗轮31啮合。所述蜗轮31固定在所述转轴35上，同样可以套设固定在转轴35的外侧，蜗轮31和齿轮33同轴设置，蜗轮31可由所述蜗杆32带动而转动，由于与转轴35固定连接，因而可带动所述转轴35转动，从而转轴35相应的带着齿轮33转动，齿轮33传动排齿34上下移动，以使所述稳定支架1与所述移动底盘2可相对运动至所述稳定支架1的底部高于或低于所述移动底盘2的底部。

蜗杆32的杆向在竖直方向上，转轴25的轴向在水平方向上，蜗轮31、蜗杆32、齿轮33的相对位置不变，连接稳定支架1的主体，在原位置发生转动。排齿34的长度方向同样在竖直方向上，固定在移动底盘2上。

通过升降机构实现移动底盘相对稳定支架1的抬升或下降，在下降时移动底盘2的底部可以低于稳定支架，从而移动底盘2作为整个台车的支撑结构，可以实现移动，而在抬升时稳定支架1的底部可以低于移动底盘2，从而以稳定支架1作为整个台车的支撑结构，与地面之间实现刚性接触，使得定位更稳定，避免发生抖动、移动等问题；蜗轮蜗杆方式在操作上使用方便，只需要转动蜗杆32即可升降，蜗轮蜗杆带有自锁属性，蜗杆32不转了就自锁停止了，不需要另加锁止装置，结构简单使用更方便。

参看图3，移动底盘2下降至地面，而稳定支架1被抬起，此时可以通过移动底盘2来实现整个装置的移动。参看图4，移动底盘2被抬起，而稳定支架1下降至地面，此时无法通过移动底盘2实现移动，使得整个装置的重量落在稳定支架上，稳定支架1与地面之间发生刚性接触，无法轻易被移动，从而在手术机器人定位后稳定，不会轻易抖动移动等。

优选的，升降机构的结构参数为：蜗轮蜗杆的传动比为20∶1；齿轮齿条蜗轮蜗杆的模数m＝3mm；齿轮牙数z1＝20；蜗轮牙数z2＝20；蜗杆牙数z3＝1；蜗轮蜗杆中心距a＝48mm。或者，将上述结构参数进行等比例的放大，大小可以按照承载的重量来确定的。可以得到最佳的自锁效果及传动效果。

优选的，继续参看图1-4升降机构可以还包括摇柄36及联轴器37；所述摇柄36通过联轴器37连接在所述蜗杆32的一端，在台车正放时，该一端为蜗杆32的上端。摇柄36的具体形式不限，只要有利于用手摇动即可，例如可以如图中示出的l型。通过联轴器37可以接续蜗杆32，使得长度更长。顺时针转动摇柄36，稳定支架1离开地面，移动底盘2接触地面，即实现了手术机器人的可移动；逆时针转动摇柄36，移动底盘2离开地面，稳定支架1接触地面，即实现了手术机器人的稳定定位。

优选的，蜗杆32的两端可转动设置在所述稳定支架1上，并由稳定支架1限制在非轴向上的运动。蜗杆32的两端被限制，可以使得蜗杆32的转动更稳定，避免蜗杆31晃动，也不会影响蜗杆32与蜗轮31配合的齿结构。

优选的，所述转轴35的两端均可转动连接稳定支架1，使得转轴35的转动更稳定，避免转轴35晃动，当然不影响蜗轮31、齿轮33的齿结构。

优选的，升降机构设置于稳定支架1的重心位置处、及移动底盘2的重心位置处。升降机构中设置在稳定支架1上的部件则设置于稳定支架1的重心之处，而设置在移动底盘2上的部件则设置在移动底盘2的重心位置处，使得移动底盘2和稳定支架1在重心部位处发生连接关系，保证无论在移动底盘2支撑还是在稳定支架1支撑的情况下，整个装置都可以重心稳定，避免发生倾倒。

优选的，移动底盘2穿过所述稳定支架1，移动底盘2的可移动支撑部位位于所述稳定支架1的固定支撑部位的外围。将移动底盘2伸出于稳定支架1设置，保证移动时整个装置的重心更稳定，移动更稳定。移动底盘2例如是四轮轮式底盘，也可以是更多或更少轮子的轮式底盘，或者也可以是履带式底盘等等。

在一个实施例中，继续参图1-4，手术机器人台车还可以包括引导机构。该引导机构包括至少一对分别固定在所述稳定支架1、移动底盘2上的直线导轨41、滑块42。滑块42和直线导轨41相互限制而仅能发生直线相对运动，使稳定支架1与移动底盘2有且仅有竖直方向的相对滑动。优选的，可以有四对直线导轨41和滑块42，分散布置在四个靠近角落的位置处，避免某个方向上不按竖直方向移动，发生倾斜等问题。

优选的，升降机构中包括有两对齿轮33、排齿34，两个排齿34水平间隔地设置在所述移动底盘2上，两个齿轮33对应地间隔设置在所述转轴35上且分别与该两个排齿34啮合。两对齿轮33、排齿34可以使得抬升下降力更平衡，重心更稳定，延缓齿结构的寿命。更优的，由于排齿34是竖直方向上设置的，并且移动底盘2抬升起来的时候重量都依在排齿34上，因而其结构强度要求较高，因而在排齿34后面一直角三角支撑板，直角三角支撑板的一个直角边与排齿连接，另一个直角边与移动底盘2连接，使得结构强度更高同时重量较轻结构简单。

参看图4-8，稳定支撑体为稳定支架1及固定在所述稳定支架1外侧的外壳5。各个部件的安装位置可仍与前述实施例中相同，位于稳定支架1上；而外壳5则设置在稳定支架1的外侧，可以对部件起到保护作用。当然，移动底盘2还是会伸出于外壳1之外。稳定支撑体的底部可以是外壳5的底部，也可以是稳定支架1的底部，具体不限。

在一个实施例中，手术机器人固定在稳定支架上，或者固定在外壳上。参看图8，手术机器人6是机械臂的形式，可以通过螺接件固定在外壳5上，实现手术机器人6的可移动、可稳定定位的效果。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。