專利名稱：一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種醫(yī)療設(shè)備，特別是涉及一種用于輔助外科手術(shù)定位或支撐的
具有重力自平衡功能的被動式電動鎖緊支架。
背景技術(shù)：
在胸外科手術(shù)或腹外科手術(shù)中，無論是微創(chuàng)外科手術(shù)還是普通外科手術(shù)，都需要一名甚至多名助手輔助醫(yī)生撐開切口、撥開內(nèi)部臟器，使得主刀醫(yī)生能夠自如的進行手術(shù)操作，但是，當(dāng)外科手術(shù)的時間較長時，手術(shù)人員則極易疲勞，以至于造成切口撐開不到位、不能很好隔離內(nèi)部臟器與病灶、進而影響醫(yī)生的手術(shù)視野和操作。 目前，應(yīng)用外科手術(shù)輔助機械臂，即在其末端裝上相應(yīng)手術(shù)器具，用于輔助醫(yī)生撐開切口或撥開內(nèi)臟器官，這樣既發(fā)揮了機械臂定位準(zhǔn)確和穩(wěn)定的優(yōu)勢，也擴大了醫(yī)生的手術(shù)視野，同時降低了人員成本，目前國外已經(jīng)有多家公司研制了這類外科手術(shù)輔助機械臂，其中包括芬蘭CHIRMED公司生產(chǎn)的用于心臟外科手術(shù)中輔助醫(yī)生扶持心臟及撐開組織的柔性手臂；德國Dimeda Surgical Instruments公司生產(chǎn)的應(yīng)用與腦外科手術(shù)的輔助柔性臂；德國Ansabere公司生產(chǎn)的輔助臂架及末端撐開器，但是這些產(chǎn)品都是手動鎖緊，操作非常不便，而且普遍價格昂貴，很難在國內(nèi)推廣，因此研制出一種性價比高的外科手術(shù)輔助機械臂，并使其在國內(nèi)的外科手術(shù)中得到更大范圍的推廣，是目前亟待解決的問題。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種由電機驅(qū)動的、操作
靈活、定位精確且鎖緊力強的用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架。 本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的 —種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于包括手柄、腕關(guān)節(jié)、小臂、肘關(guān)節(jié)、大臂、肩關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)和底座桿，其中，手柄的一端與手術(shù)輔助工具連接，另一端與腕關(guān)節(jié)連接，腕關(guān)節(jié)還與小臂的一端連接，而小臂的另一端則與肘關(guān)節(jié)連接在一起，肘關(guān)節(jié)同時與大臂的一端相連，而大臂的另一端則與肩關(guān)節(jié)連接，肩關(guān)節(jié)還同時連接有腰關(guān)節(jié)，且肩關(guān)節(jié)與腰關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軸線相互垂直，此外，腰關(guān)節(jié)還通過設(shè)置在其上的機架與底座桿連接。[0007] 上述的腕關(guān)節(jié)包括球頭連接件、球頭、球頭座、球頭底盤和球瓦，其中，球頭連接件的下端設(shè)置一凸臺，上端通過螺紋與球頭連接，球頭的表面完全貼合有球瓦，且球頭設(shè)置在球頭座上，并與之相互配合，而球頭座的下部則通過螺釘與球頭底盤連接在一起，且球頭座上還開有走線孔A和走線孔B，另外，在球頭座和球頭底盤的外表面上還設(shè)置有球頭外殼，且在球頭外殼上海裝配有操作按鈕。 上述的手柄的外部設(shè)置一手柄連接套筒，手柄連接套筒通過其內(nèi)部的內(nèi)孔臺階與
手柄的法蘭配合連接在一起，同時通過螺紋與上述的球頭連接件連接在一起，此外，在手柄
的上端還設(shè)置有一凹槽，所述的凹槽與球頭連接件下端的凸臺相互配合。 上述的小臂的內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有小臂頂桿，小臂頂桿的左端設(shè)置有與之配合的小臂頂桿擋塊，右端則裝配有鎖緊螺母A和碟簧A，碟簧A的端面緊壓在上述的球瓦的端面上，而小臂的一端則通過螺釘A連接在上述的球頭座上，此外，小臂上還開有走線孔C。 上述的肘關(guān)節(jié)包括肘關(guān)節(jié)電機、諧波減速器、減速器座、加速器輸出盤、肘關(guān)節(jié)軸、
大臂摩擦輪和小臂摩擦輪，其中，肘關(guān)節(jié)電機與減速器座通過螺釘G連接在一起，在肘關(guān)節(jié)
電機的電機軸上還設(shè)置有電機套筒，并通過頂絲A連接固定，諧波減速器通過其左端的輸
入鋼輪與減速器座的內(nèi)孔配合，并通過螺釘F與減速器座連接固定，諧波減速器中心的波
發(fā)生器的內(nèi)孔中還通過鍵緊密配合有電機套筒，而其右端的輸出鋼輪則通過螺釘H與減速
器輸出盤連接，減速器輸出盤的軸端通過平鍵與肘關(guān)節(jié)軸相連，所述的肘關(guān)節(jié)軸左端設(shè)置
有梯形外螺紋，并配合有六角螺母組成絲杠螺母副，所述的六角螺母的左端為正六角形外
輪廓，其上配合有中心為正六角形孔的肘關(guān)節(jié)端蓋，六角螺母的右端為圓形外輪廓，其與大
臂摩擦輪的圓形內(nèi)孔配合，而在六角螺母的上端面上還設(shè)置有中心推塊，中心推塊的另一
端面的兩側(cè)設(shè)置有兩個斜面，兩個斜面分別與大臂推塊和大臂推塊支撐塊的斜面配合接
觸，而在大臂推塊支撐塊的左端面處還設(shè)置有肘關(guān)節(jié)密封蓋B，此外，在肘關(guān)節(jié)B與上述的
大臂接觸的一側(cè)還設(shè)置有關(guān)節(jié)連接件B，所述的關(guān)節(jié)連接件B通過螺釘J與大臂連接在一
起，此外，上述的肘關(guān)節(jié)端蓋則通過螺釘D和螺釘E分別與大臂摩擦輪和減速器座連接在
一起，其中所述的大臂摩擦輪和小臂摩擦輪之間還設(shè)置有摩擦環(huán)座，其中，摩擦環(huán)座與小臂
摩擦輪接觸端開有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有摩擦環(huán)，摩擦環(huán)與小臂摩擦輪左端面緊密接觸，
而小臂摩擦輪右端面上下兩部分分別設(shè)置有小臂推塊支承塊和小臂推塊，小臂推塊支承塊
和小臂推塊的斜面之間還設(shè)置有中心推塊支承塊，中心推塊支承塊的斜面與小臂推塊支承
塊和小臂推塊的斜面配合，而中心推塊支承塊的另一端面則順序設(shè)置有肘關(guān)節(jié)推筒，推力
球軸承、碟簧B、碟簧擋圈和鎖緊螺母B，并分別相互接觸，此外，上述的大臂摩擦輪、摩擦環(huán)
座、小臂摩擦輪、中心推塊支承塊和肘關(guān)節(jié)推筒的內(nèi)孔均與肘關(guān)節(jié)軸間隙配合，推力球軸承
與肘關(guān)節(jié)肘緊密配合，而鎖緊螺母B則與肘關(guān)節(jié)軸右端的螺紋配合，肘關(guān)節(jié)B的右部下端還
設(shè)置有關(guān)節(jié)連接件A，其通過螺釘I與上述的小臂連接在一起，另外，在關(guān)節(jié)連接件A上還通
過螺釘B連接有肘關(guān)節(jié)帽，且肘關(guān)節(jié)帽上還通過螺釘C連接有肘關(guān)節(jié)密封蓋A。 上述的肩關(guān)節(jié)C包括肩關(guān)節(jié)軸套、肩關(guān)節(jié)軸、肩關(guān)節(jié)左支架、肩關(guān)節(jié)右支架和肩關(guān)
節(jié)壓塊，其中，肩關(guān)節(jié)軸套與大臂通過螺釘K連接在一起，其內(nèi)孔則配合套有肩關(guān)節(jié)軸，并
組成轉(zhuǎn)動副，在肩關(guān)節(jié)軸的左右軸端分別設(shè)置有肩關(guān)節(jié)左支架和肩關(guān)節(jié)右支架，而所述的
肩關(guān)節(jié)壓塊則與肩關(guān)節(jié)軸右端的圓弧面接觸，肩關(guān)節(jié)壓塊的另一端還設(shè)置有肩關(guān)節(jié)頂桿，
在肩關(guān)節(jié)頂桿和肩關(guān)節(jié)壓塊之間還裝配有碟簧C和鎖緊螺母C，此外，在肩關(guān)節(jié)左支架和肩
關(guān)節(jié)右支架的一側(cè)還穿有壓簧調(diào)整螺釘，壓簧調(diào)整螺釘上套有與其間隙配合的壓簧調(diào)整套
筒，而在壓簧調(diào)整螺釘?shù)淖蠖藙t設(shè)置有鎖緊螺母D。 上述的大臂的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有大臂頂桿，大臂頂桿的上端設(shè)置有與之配合的大臂頂桿擋塊，右端則與上述的肩關(guān)節(jié)頂桿相互配合，在大臂頂桿的上下兩端的外圓周上還設(shè)置有壓簧套筒A和壓簧套筒B，兩個壓簧套筒的大端面相對設(shè)置，且其間設(shè)置有壓簧，另外，在壓簧套筒A和壓簧套筒B分別通過圓柱銷A和圓柱銷B固定在大臂頂桿上，且圓柱銷B上還設(shè)置有滑輪，而一鋼絲繩一端固定在圓柱銷A上，并通過上述的滑輪、大臂頂桿和大臂，其另一端穿過上述的壓簧調(diào)整螺釘和壓簧調(diào)整套筒的小孔并固定。[0013] 上述的腰關(guān)節(jié)D包括腰關(guān)節(jié)軸、鎖緊螺母E、航插板、關(guān)節(jié)連接件C、腰關(guān)節(jié)上套筒、腰關(guān)節(jié)下套筒、腰關(guān)節(jié)電機、底座連接板和底座連接軸，其中，鎖緊螺母E與腰關(guān)節(jié)軸上端通過外螺紋連接，鎖緊螺母E下部為航插板，而關(guān)節(jié)連接件C的內(nèi)孔則與腰關(guān)節(jié)軸緊密配合，其同時與上述的航插板的下表面接觸，腰關(guān)節(jié)軸的下部設(shè)置有腰關(guān)節(jié)上套筒，其下部與底座連接板的上表面連接，而底座連接板的下表面則與腰關(guān)節(jié)下套筒連接，在底座連接板的一端還通過螺釘L連接有底座連接軸，底座連接軸的下部與底座桿通過螺紋連接，底座桿上還設(shè)置有頂絲C，而所述的腰關(guān)節(jié)電機則通過螺釘與腰關(guān)節(jié)下套筒固定連接。[0014] 本實用新型的有益效果是 1、本實用新型具有4個關(guān)節(jié)、6個自由度，位置和姿態(tài)解耦，末端點工作空間大，完全可以滿足胸腹等外科手術(shù)的需求； 2、本實用新型各個關(guān)節(jié)的鎖緊與放松采用電動控制，用戶只需按下操作按鈕即可輕松操作，使用十分方便； 3、本實用新型采用壓縮彈簧配合鋼絲繩來實現(xiàn)重力自平衡，使得操作十分輕便，而且重力自平衡機構(gòu)可以根據(jù)末端負(fù)載不同而進行調(diào)整； 4、本實用新型僅用兩個電機就實現(xiàn)了四個關(guān)節(jié)、六個自由度的同時鎖緊和放松，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。

圖1是本實用新型一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型所述的腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型所述的肘關(guān)節(jié)與小臂的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型所述的肘關(guān)節(jié)與大臂的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實用新型所述的肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本實用新型所述的重力自平衡彈簧調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本實用新型所述的腰關(guān)節(jié)與底座結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中主要附圖標(biāo)記含義為1.手術(shù)輔助工具2.手柄3.手柄連接套筒4.球頭連接件5.球頭底盤6.操作按鈕7.球頭8.球頭座9.球頭外殼10.走線孔A11.球瓦12.碟簧A13.鎖緊螺母A14.走線孔B15.螺釘A16.小臂頂桿17.小臂18.小臂頂桿擋塊19.走線孔c20.關(guān)節(jié)連接件A21.螺釘B22.肘關(guān)節(jié)帽23.中心推塊支承塊24.鎖緊螺母B25.碟簧擋圈26.碟簧B27.推力球軸承28.肘關(guān)節(jié)推筒29.螺釘C30.肘關(guān)節(jié)密封蓋A31.小臂推塊支承塊32.小臂摩擦輪33.摩擦環(huán)34.摩擦環(huán)座35.大臂摩擦輪36.螺釘D37.螺釘E38.諧波減速器39.減速器座[0040]40.螺釘F41.頂絲A42.肘關(guān)節(jié)電機43.螺釘G44.電機套筒45.螺釘H46.減速器輸出盤47.平鍵48.六角螺母49.肘關(guān)節(jié)端蓋50.肘關(guān)節(jié)軸51.小臂推塊52.螺釘I53.中心推塊54.肘關(guān)節(jié)密封蓋B55.大臂推塊支承塊56.大臂推塊57.關(guān)節(jié)連接件B58.大臂頂桿擋塊59.大臂60.壓簧套筒A61.圓柱銷A62.壓簧63.鋼絲繩64.大臂頂桿65.壓簧套筒B66.圓柱銷B67.滑輪68.碟簧C69.鎖緊螺母CTO-肩關(guān)節(jié)頂桿71.螺釘J72.螺釘KYS.肩關(guān)節(jié)軸套74.肩關(guān)節(jié)壓塊75.肩關(guān)節(jié)軸76.肩關(guān)節(jié)右支架77.壓簧調(diào)整螺釘78.壓簧調(diào)整套筒79.肩關(guān)節(jié)左支架80.頂絲B81.鎖緊螺母D82.頂絲C83.底座桿84.底座連接軸85.螺釘L86.底座連接板87.鎖緊螺母E88.腰關(guān)節(jié)軸89.關(guān)節(jié)連接件C90.航插板91.腰關(guān)節(jié)上套筒92.腰關(guān)節(jié)下套筒93.腰關(guān)節(jié)電機
具體實施方式下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式
[0059] 圖1是本實用新型一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖1所示一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，包括手柄2、腕關(guān)節(jié)A、小臂17、肘關(guān)節(jié)B、大臂59、肩關(guān)節(jié)C、腰關(guān)節(jié)D和底座桿83，其中，手柄2的一端與手術(shù)輔助工具1連接，另一端與腕關(guān)節(jié)A連接，腕關(guān)節(jié)A還與小臂17的一端連接，而小臂17的另一端則與肘關(guān)節(jié)B連接在一起，肘關(guān)節(jié)B同時與大臂59的一端相連，而大臂59的另一端則與肩關(guān)節(jié)C連接，肩關(guān)節(jié)C還同時連接有腰關(guān)節(jié)D，且肩關(guān)節(jié)C與腰關(guān)節(jié)D的關(guān)節(jié)軸線相互垂直，此外，腰關(guān)節(jié)D還通過設(shè)置在其上的機架與底座桿83連接。 0061] 圖2是本實用新型所述的腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖2所示腕關(guān)節(jié)A包括球頭連接件4、球頭7、球頭座8、球頭底盤5和球瓦11，其中，球頭連接件4的下端設(shè)置一凸臺，上端通過螺紋與球頭7連接，球頭7的表面完全貼合有球瓦ll，當(dāng)球瓦11向右移動壓緊球頭7時，腕關(guān)節(jié)A就被鎖緊了，當(dāng)球瓦11向左移動遠(yuǎn)離球頭7時，腕關(guān)節(jié)A就被放松了 ，且球頭7設(shè)置在球頭座8上，并與之相互配合，球頭座8用以限制球頭三個方向的平移，使其只能轉(zhuǎn)動，而球頭座8的下部則通過螺釘與球頭底盤5連接在一起，球頭底盤5用以限制球頭7繞除了球頭連接件4的軸線外的另外兩個軸線轉(zhuǎn)動的角度，且球頭座8上還開有走線孔A10和走線孔B14，另外，在球頭座8和球頭底盤5的外表面上還設(shè)置有球頭外殼9，且在球頭外殼9上海裝配有操作按鈕6，用于控制整個支架的鎖緊與放松。 而上述的手柄2的外部設(shè)置一手柄連接套筒3，手柄連接套筒3通過其內(nèi)部的內(nèi)孔臺階與手柄2的法蘭配合連接在一起，同時通過螺紋與上述的球頭連接件4連接在一起，這樣當(dāng)手柄連接套筒3與球頭連接件4連接在一起后，手柄2的位置也就確定了 ，這樣便于每次手術(shù)前將手柄2拆卸下來消毒，此外，在手柄2的上端還設(shè)置有一凹槽，所述的凹槽與球頭連接件4下端的凸臺相互配合。 另外，上述的小臂17的內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有小臂頂桿16，小臂頂桿16的左端設(shè)置有與之配合的小臂頂桿擋塊18，右端則裝配有鎖緊螺母A13和碟簧A12，碟簧A12的端面緊壓在上述的球瓦11的端面上，而小臂17的一端則通過螺釘A15連接在上述的球頭座8上，當(dāng)需要鎖緊腕關(guān)節(jié)A時，鎖緊力從小臂頂桿擋塊18傳遞給小臂頂桿16，再傳遞給鎖緊螺母A13和碟簧A12，從而傳遞給球瓦11，使得球瓦11壓緊球頭7，實現(xiàn)腕關(guān)節(jié)A的鎖緊；當(dāng)需要放松腕關(guān)節(jié)A時，鎖緊力消失，被壓縮的碟簧A12依靠彈性力把小臂頂桿16往左推，使得球瓦11與球頭7的壓緊力減小至0，腕關(guān)節(jié)A就實現(xiàn)了放松，調(diào)整鎖緊螺母A13在小臂頂桿16上的位置，就可以控制鎖緊力的大小，此外，小臂17上還開有走線孔C19，操作按鈕6的信號線將依次通過走線孔A10、走線孔B14和走線孔C19，并進入電動鎖緊支架的控制盒。 圖3是本實用新型所述的肘關(guān)節(jié)與小臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型所述的肘關(guān)節(jié)與大臂的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖3和圖4所示肘關(guān)節(jié)B包括肘關(guān)節(jié)電機42、諧波減速器38、減速器座39、加速器輸出盤46、肘關(guān)節(jié)軸50、大臂摩擦輪35和小臂摩擦輪32，其中，肘關(guān)節(jié)電機42與減速器座39通過螺釘G43連接在一起，在肘關(guān)節(jié)電機42的電機軸上還設(shè)置有電機套筒44，并通過頂絲A41連接固定，諧波減速器38通過其左端的輸入鋼輪與減速器座39的內(nèi)孔配合，并通過螺釘F40與減速器座39連接固定，諧波減速器38中心的波發(fā)生器的內(nèi)孔中還通過鍵緊密配合有電機套筒44，以傳遞動力，而其右端的輸出鋼輪則通過螺釘H45與減速器輸出盤46連接，減速器輸出盤46的軸端通過平鍵47與肘關(guān)節(jié)軸50相連，并傳遞動力。[0067] 所述的肘關(guān)節(jié)軸50左端設(shè)置有梯形外螺紋，并配合有六角螺母48組成絲杠螺母副，所述的六角螺母48的左端為正六角形外輪廓，其上配合有中心為正六角形孔的肘關(guān)節(jié)端蓋49，六角螺母48的右端為圓形外輪廓，其與大臂摩擦輪35的圓形內(nèi)孔配合，而在六角螺母48的上端面上還設(shè)置有中心推塊53，中心推塊53的另一端面的兩側(cè)設(shè)置有兩個斜面，兩個斜面分別與大臂推塊56和大臂推塊支撐塊55的斜面配合接觸，而在大臂推塊支撐塊55的左端面處還設(shè)置有肘關(guān)節(jié)密封蓋B54，此外，在肘關(guān)節(jié)B與上述的大臂59接觸的一側(cè)還設(shè)置有關(guān)節(jié)連接件B57，所述的關(guān)節(jié)連接件B57通過螺釘J71與大臂59連接在一起，此外，上述的肘關(guān)節(jié)端蓋49則通過螺釘D36和螺釘E37分別與大臂摩擦輪35和減速器座39連接在一起，其中所述的大臂摩擦輪35和小臂摩擦輪32之間還設(shè)置有摩擦環(huán)座34，其中，摩擦環(huán)座34與小臂摩擦輪32接觸端開有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有摩擦環(huán)33，摩擦環(huán)33與小臂摩擦輪32左端面緊密接觸，而小臂摩擦輪32右端面上下兩部分分別設(shè)置有小臂推塊支承塊31和小臂推塊51，小臂推塊支承塊31和小臂推塊51的斜面之間還設(shè)置有中心推塊支承塊23，中心推塊支承塊23的斜面與小臂推塊支承塊31和小臂推塊51的斜面配合，而中心推塊支承塊23的另一端面則順序設(shè)置有肘關(guān)節(jié)推筒28，推力球軸承27、碟簧B26、碟簧擋圈25和鎖緊螺母B24，并分別相互接觸，此外，上述的大臂摩擦輪35、摩擦環(huán)座34、小臂摩擦輪32、中心推塊支承塊23和肘關(guān)節(jié)推筒28的內(nèi)孔均與肘關(guān)節(jié)軸50間隙配合，并可沿軸
9向自由滑動，推力球軸承27與肘關(guān)節(jié)肘50緊密配合，而鎖緊螺母B24則與肘關(guān)節(jié)軸50右端的螺紋配合，鎖緊螺母24鎖緊后，肘關(guān)節(jié)軸50上的零件就不能繼續(xù)向右滑動，肘關(guān)節(jié)B的右部下端還設(shè)置有關(guān)節(jié)連接件A20，其通過螺釘152與上述的小臂17連接在一起，另外，在關(guān)節(jié)連接件A20上還通過螺釘B21連接有肘關(guān)節(jié)帽22，且肘關(guān)節(jié)帽上還通過螺釘C29連接有肘關(guān)節(jié)密封蓋A30。 當(dāng)肘關(guān)節(jié)電機42正轉(zhuǎn)時，通過電機套筒44帶動諧波減速器38轉(zhuǎn)動，諧波減速器38輸出端帶動減速器輸出盤46運動，減速器輸出盤46通過平鍵47帶動肘關(guān)節(jié)軸50轉(zhuǎn)動，此時由于肘關(guān)節(jié)端蓋49的六角形孔限制了六角螺母48的轉(zhuǎn)動，因而六角螺母48會向右移動。 而當(dāng)六角螺母48推動中心推塊53向上運動時，中心推塊53同時推動大臂推塊56和大臂推塊支承塊55向上運動，由于斜面的存在，大臂推塊支承塊55同時會產(chǎn)生向左的推力，壓在肘關(guān)節(jié)密封蓋B54上；大臂推塊56同時會產(chǎn)生向右的推力，通過與大臂推塊56內(nèi)孔配合的大臂頂桿擋塊58，將動力傳到大臂頂桿64，大臂頂桿64另一端與肩關(guān)節(jié)頂桿70配合，肩關(guān)節(jié)頂桿70的右端裝有鎖緊螺母C69和碟簧C68，用于頂緊肩關(guān)節(jié)C，大臂推塊56和大臂推塊支承塊55向上的力頂緊摩擦環(huán)座34，從而將摩擦環(huán)33頂緊在小臂摩擦輪32上，由于摩擦環(huán)33的摩擦力作用，使得連接在大臂摩擦輪35上的大臂59和連接在小臂摩擦輪32上的小臂17之間不能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，這樣就鎖緊了腕關(guān)節(jié)A。 另外，小臂摩擦輪32在推力作用下向右頂緊小臂推塊支承塊31和小臂推塊51，由于鎖緊螺母B24限制了肘關(guān)節(jié)軸50上的零件向右的運動，小臂推塊支承塊31和小臂推塊51就會受到來自中心推塊支承塊23的支反力的作用，從而使得小臂摩擦輪32也不能向右運動，保證了摩擦環(huán)33與小臂摩擦輪32之間的正壓力以及鎖緊肘關(guān)節(jié)B所需的摩擦力，還由于斜面的存在，小臂推塊51會產(chǎn)生向下的推力，通過與小臂推塊51內(nèi)孔配合的小臂頂桿擋塊18，將動力傳到小臂頂桿16，從而實現(xiàn)腕關(guān)節(jié)A的鎖緊，這樣依靠肘關(guān)節(jié)電機42的動力就實現(xiàn)了肘關(guān)節(jié)B、腕關(guān)節(jié)A和肩關(guān)節(jié)C三個關(guān)節(jié)的同時鎖緊，同樣，電機反轉(zhuǎn)時三個關(guān)節(jié)就可以同時被放松。 圖5是本實用新型所述的肩關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型所述的重力自平衡彈簧調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖5和圖6所示肩關(guān)節(jié)C包括肩關(guān)節(jié)軸套73、肩關(guān)節(jié)軸75、肩關(guān)節(jié)左支架79、肩關(guān)節(jié)右支架76和肩關(guān)節(jié)壓塊74，其中，肩關(guān)節(jié)軸套73與大臂59通過螺釘K72連接在一起，其內(nèi)孔則配合套有肩關(guān)節(jié)軸75，并組成轉(zhuǎn)動副，在肩關(guān)節(jié)軸75的左右軸端分別設(shè)置有肩關(guān)節(jié)左支架79和肩關(guān)節(jié)右支架76，而所述的肩關(guān)節(jié)壓塊74則與肩關(guān)節(jié)軸75右端的圓弧面接觸，肩關(guān)節(jié)壓塊74的另 一端還設(shè)置有肩關(guān)節(jié)頂桿70，在肩關(guān)節(jié)頂桿70和肩關(guān)節(jié)壓塊74之間還裝配有碟簧C68和鎖緊螺母C69，此外，在肩關(guān)節(jié)左支架79和肩關(guān)節(jié)右支架76的一側(cè)還穿有壓簧調(diào)整螺釘77，壓簧調(diào)整螺釘77上套有與其間隙配合的壓簧調(diào)整套筒78，而在壓簧調(diào)整螺釘77的左端則設(shè)置有鎖緊螺母D81。當(dāng)壓緊力從大臂頂桿擋塊58傳遞到大臂頂桿64，再傳遞到肩關(guān)節(jié)頂桿70、鎖緊螺母C69和碟簧C68后，這一壓緊力就將肩關(guān)節(jié)壓塊74緊緊壓在肩關(guān)節(jié)軸75的圓弧面上，使肩關(guān)節(jié)軸75不能轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)的鎖緊。[0073] 此外，大臂59的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有大臂頂桿64，大臂頂桿64的上端設(shè)置有與之配合的大臂頂桿擋塊58，右端則與上述的肩關(guān)節(jié)頂桿70相互配合，在大臂頂桿64的上下兩端的外圓周上還設(shè)置有壓簧套筒A60和壓簧套筒B65，兩個壓簧套筒的大端面相 對設(shè)置，且其間設(shè)置有壓簧62，另外，在壓簧套筒A60和壓簧套筒B65分別通過圓柱銷A61 和圓柱銷B66固定在大臂頂桿64上，且圓柱銷B66上還設(shè)置有滑輪67，而一鋼絲繩63 —端 固定在圓柱銷A61上，并通過上述的滑輪67、大臂頂桿64和大臂59，其另一端穿過上述的 壓簧調(diào)整螺釘77和壓簧調(diào)整套筒78的小孔并固定。當(dāng)將鋼絲繩63向外拉時，鋼絲繩63 就會帶著圓柱銷A61和壓簧套筒A60向左運動，從而使壓簧62被壓縮，產(chǎn)生一定的彈力，這 一彈力就可以用于防止大臂59以及與大臂59連接的肘關(guān)節(jié)B因為重力作用而向圖5所示 的左上方(或圖l所示的右下方)傾倒，起到平衡重力的作用。 如圖6所示，所述的鋼絲繩63穿過壓簧調(diào)整螺釘77和壓簧調(diào)整套筒78上的小孔， 當(dāng)壓簧調(diào)整螺釘77轉(zhuǎn)動時，就將鋼絲繩63纏繞在壓簧調(diào)整套筒78上，就會繼續(xù)壓縮壓簧 62，從而增大平衡重力的彈簧力，鋼絲繩63調(diào)整好了以后，就可以將壓簧調(diào)整螺釘77左端 的鎖緊螺母81D用頂絲B80鎖緊，使得壓簧調(diào)整螺釘77不能轉(zhuǎn)動。 圖7是本實用新型所述的腰關(guān)節(jié)與底座結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖7所示所述的腰關(guān)節(jié)D包括腰關(guān)節(jié)軸88、鎖緊螺母E87、航插板90、關(guān)節(jié)連 接件C89、腰關(guān)節(jié)上套筒91、腰關(guān)節(jié)下套筒92、腰關(guān)節(jié)電機93、底座連接板86和底座連接軸 84，其中，鎖緊螺母E87與腰關(guān)節(jié)軸88上端通過外螺紋連接，鎖緊螺母E87下部為航插板 90，用于安裝航空插頭，而關(guān)節(jié)連接件C89的內(nèi)孔則與腰關(guān)節(jié)軸88緊密配合，其同時與上述 的航插板90的下表面接觸，用于連接腰關(guān)節(jié)D和肩關(guān)節(jié)C，腰關(guān)節(jié)軸88的下部設(shè)置有腰關(guān) 節(jié)上套筒91，其下部與底座連接板86的上表面連接，而底座連接板86的下表面則與腰關(guān)節(jié) 下套筒92連接，在底座連接板86的一端還通過螺釘L85連接有底座連接軸84，底座連接軸 84的下部與底座桿83通過螺紋連接，底座桿83上還設(shè)置有頂絲C82，當(dāng)將頂絲C82擰入底 座桿83側(cè)面的頂絲孔后，底座連接軸84與底座桿83就可靠的連接在一起了，而所述的腰 關(guān)節(jié)電機93則通過螺釘與腰關(guān)節(jié)下套筒92固定連接，腰關(guān)節(jié)電機93是腰關(guān)節(jié)D鎖緊和放 松的動力源。 以上已以較佳實施例公開了本實用新型，然其并非用以限制本實用新型，凡采用 等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于包括手柄(2)、腕關(guān)節(jié)(A)、小臂(17)、肘關(guān)節(jié)(B)、大臂(59)、肩關(guān)節(jié)(C)、腰關(guān)節(jié)(D)和底座桿(83)，其中，手柄(2)的一端與手術(shù)輔助工具(1)連接，另一端與腕關(guān)節(jié)(A)連接，腕關(guān)節(jié)(A)還與小臂(17)的一端連接，而小臂(17)的另一端則與肘關(guān)節(jié)(B)連接在一起，肘關(guān)節(jié)(B)同時與大臂(59)的一端相連，而大臂(59)的另一端則與肩關(guān)節(jié)(C)連接，肩關(guān)節(jié)(C)還同時連接有腰關(guān)節(jié)(D)，且肩關(guān)節(jié)(C)與腰關(guān)節(jié)(D)的關(guān)節(jié)軸線相互垂直，此外，腰關(guān)節(jié)(D)還通過設(shè)置在其上的機架與底座桿(83)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于所述的腕關(guān)節(jié)(A)包括球頭連接件(4)、球頭(7)、球頭座(8)、球頭底盤(5)和球瓦(ll)，其中，球頭連接件(4)的下端設(shè)置一凸臺，上端通過螺紋與球頭(7)連接，球頭(7)的表面完全貼合有球瓦(ll)，且球頭(7)設(shè)置在球頭座(8)上，并與之相互配合，而球頭座(8)的下部則通過螺釘與球頭底盤(5)連接在一起，且球頭座(8)上還開有走線孔A(IO)和走線孔B(14)，另外，在球頭座(8)和球頭底盤(5)的外表面上還設(shè)置有球頭外殼(9)，且在球頭外殼(9)上海裝配有操作按鈕(6)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于所述的手柄(2)的外部設(shè)置一手柄連接套筒(3)，手柄連接套筒(3)通過其內(nèi)部的內(nèi)孔臺階與手柄(2)的法蘭配合連接在一起，同時通過螺紋與上述的球頭連接件(4)連接在一起，此外，在手柄(2)的上端還設(shè)置有一凹槽，所述的凹槽與球頭連接件(4)下端的凸臺相互配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于所述的小臂(17)的內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有小臂頂桿(16)，小臂頂桿(16)的左端設(shè)置有與之配合的小臂頂桿擋塊(18)，右端則裝配有鎖緊螺母A(13)和碟簧A(12)，碟簧A(12)的端面緊壓在上述的球瓦(11)的端面上，而小臂(17)的一端則通過螺釘A(15)連接在上述的球頭座(8)上，此外，小臂(17)上還開有走線孔C(19)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于，所述的肘關(guān)節(jié)(B)包括肘關(guān)節(jié)電機(42)、諧波減速器(38)、減速器座(39)、加速器輸出盤(46)、肘關(guān)節(jié)軸(50)、大臂摩擦輪(35)和小臂摩擦輪(32)，其中，肘關(guān)節(jié)電機(42)與減速器座(39)通過螺釘G(43)連接在一起，在肘關(guān)節(jié)電機(42)的電機軸上還設(shè)置有電機套筒(44)，并通過頂絲A(41)連接固定，諧波減速器(38)通過其左端的輸入鋼輪與減速器座(39)的內(nèi)孔配合，并通過螺釘F(40)與減速器座(39)連接固定，諧波減速器(38)中心的波發(fā)生器的內(nèi)孔中還通過鍵緊密配合有電機套筒(44)，而其右端的輸出鋼輪則通過螺釘H(45)與減速器輸出盤(46)連接，減速器輸出盤(46)的軸端通過平鍵(47)與肘關(guān)節(jié)軸(50)相連，所述的肘關(guān)節(jié)軸(50)左端設(shè)置有梯形外螺紋，并配合有六角螺母(48)組成絲杠螺母副，所述的六角螺母(48)的左端為正六角形外輪廓，其上配合有中心為正六角形孔的肘關(guān)節(jié)端蓋(49)，六角螺母(48)的右端為圓形外輪廓，其與大臂摩擦輪(35)的圓形內(nèi)孔配合，而在六角螺母(48)的上端面上還設(shè)置有中心推塊(53)，中心推塊(53)的另一端面的兩側(cè)設(shè)置有兩個斜面，兩個斜面分別與大臂推塊(56)和大臂推塊支撐塊(55)的斜面配合接觸，而在大臂推塊支撐塊(55)的左端面處還設(shè)置有肘關(guān)節(jié)密封蓋B(54)，此外，在肘關(guān)節(jié)(B)與上述的大臂(59)接觸的一側(cè)還設(shè)置有關(guān)節(jié)連接件B(57)，所述的關(guān)節(jié)連接件B(57)通過螺釘J(71)與大臂(59)連接在一起，此外，上述的肘關(guān)節(jié)端蓋(49)則通過螺釘D(36)和螺釘E(37)分別與大臂摩擦輪(35)和減速器座(39)連接在一起，其中所述的大臂摩擦輪(35)和小臂摩擦輪(32)之間還設(shè)置有摩擦環(huán)座(34)，其中，摩擦環(huán)座(34)與小臂摩擦輪(32)接觸端開有環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有摩擦環(huán)(33)，摩擦環(huán)(33)與小臂摩擦輪(32)左端面緊密接觸，而小臂摩擦輪(32)右端面上下兩部分分別設(shè)置有小臂推塊支承塊(31)和小臂推塊(51)，小臂推塊支承塊(31)和小臂推塊(51)的斜面之間還設(shè)置有中心推塊支承塊(23)，中心推塊支承塊(23)的斜面與小臂推塊支承塊(31)和小臂推塊(51)的斜面配合，而中心推塊支承塊(23)的另一端面則順序設(shè)置有肘關(guān)節(jié)推筒(28)，推力球軸承(27)、碟簧B(26)、碟簧擋圈(25)和鎖緊螺母B(24)，并分別相互接觸，此外，上述的大臂摩擦輪(35)、摩擦環(huán)座(34)、小臂摩擦輪(32)、中心推塊支承塊(23)和肘關(guān)節(jié)推筒(28)的內(nèi)孔均與肘關(guān)節(jié)軸(50)間隙配合，推力球軸承(27)與肘關(guān)節(jié)肘(50)緊密配合，而鎖緊螺母B(24)則與肘關(guān)節(jié)軸(50)右端的螺紋配合，肘關(guān)節(jié)(B)的右部下端還設(shè)置有關(guān)節(jié)連接件A(20)，其通過螺釘I(52)與上述的小臂(17)連接在一起，另外，在關(guān)節(jié)連接件A(20)上還通過螺釘B(21)連接有肘關(guān)節(jié)帽(22)，且肘關(guān)節(jié)帽上還通過螺釘C(29)連接有肘關(guān)節(jié)密封蓋A(30)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于，所述的肩關(guān)節(jié)(C)包括肩關(guān)節(jié)軸套(73)、肩關(guān)節(jié)軸(75)、肩關(guān)節(jié)左支架(79)、肩關(guān)節(jié)右支架(76)和肩關(guān)節(jié)壓塊(74)，其中，肩關(guān)節(jié)軸套(73)與大臂(59)通過螺釘K(72)連接在一起，其內(nèi)孔則配合套有肩關(guān)節(jié)軸(75)，并組成轉(zhuǎn)動副，在肩關(guān)節(jié)軸(75)的左右軸端分別設(shè)置有肩關(guān)節(jié)左支架(79)和肩關(guān)節(jié)右支架(76)，而所述的肩關(guān)節(jié)壓塊(74)則與肩關(guān)節(jié)軸(75)右端的圓弧面接觸，肩關(guān)節(jié)壓塊(74)的另一端還設(shè)置有肩關(guān)節(jié)頂桿(70)，在肩關(guān)節(jié)頂桿(70)和肩關(guān)節(jié)壓塊(74)之間還裝配有碟簧C(68)和鎖緊螺母C(69)，此外，在肩關(guān)節(jié)左支架(79)和肩關(guān)節(jié)右支架(76)的一側(cè)還穿有壓簧調(diào)整螺釘(77)，壓簧調(diào)整螺釘(77)上套有與其間隙配合的壓簧調(diào)整套筒(78)，而在壓簧調(diào)整螺釘(77)的左端則設(shè)置有鎖緊螺母D(81)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于，所述的大臂(59)的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有大臂頂桿(64)，大臂頂桿(64)的上端設(shè)置有與之配合的大臂頂桿擋塊(58)，右端則與上述的肩關(guān)節(jié)頂桿(70)相互配合，在大臂頂桿(64)的上下兩端的外圓周上還設(shè)置有壓簧套筒A(60)和壓簧套筒B(65)，兩個壓簧套筒的大端面相對設(shè)置，且其間設(shè)置有壓簧(62)，另外，在壓簧套筒A(60)和壓簧套筒B(65)分別通過圓柱銷A(61)和圓柱銷B(66)固定在大臂頂桿(64)上，且圓柱銷B(66)上還設(shè)置有滑輪(67)，而一鋼絲繩(63) —端固定在圓柱銷A(61)上，并通過上述的滑輪(67)、大臂頂桿(64)和大臂(59)，其另一端穿過上述的壓簧調(diào)整螺釘(77)和壓簧調(diào)整套筒(78)的小孔并固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，其特征在于，所述的腰關(guān)節(jié)(D)包括腰關(guān)節(jié)軸(88)、鎖緊螺母E(87)、航插板(90)、關(guān)節(jié)連接件C(89)、腰關(guān)節(jié)上套筒(91)、腰關(guān)節(jié)下套筒(92)、腰關(guān)節(jié)電機(93)、底座連接板(86)和底座連接軸(84)，其中，鎖緊螺母E(87)與腰關(guān)節(jié)軸(88)上端通過外螺紋連接，鎖緊螺母E(87)下部為航插板(90)，而關(guān)節(jié)連接件C(89)的內(nèi)孔則與腰關(guān)節(jié)軸(88)緊密配合，其同時與上述的航插板(90)的下表面接觸，腰關(guān)節(jié)軸(88)的下部設(shè)置有腰關(guān)節(jié)上套筒(91)，其下部與底座連接板(86)的上表面連接，而底座連接板(86)的下表面則與腰關(guān)節(jié)下套筒(92)連接，在底座連接板(86)的一端還通過螺釘L(85)連接有底座連接軸(84)，底座連接軸(84)的下部與底座桿(83)通過螺紋連接，底座桿(83)上還設(shè)置有頂絲C(82)，而所述的腰關(guān)節(jié)電機(93)則通過螺釘與腰關(guān)節(jié)下套筒(92)固定連接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于輔助外科手術(shù)的電動鎖緊支架，包括手柄、腕關(guān)節(jié)、小臂、肘關(guān)節(jié)、大臂、肩關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)和底座桿，其中，手柄的一端與手術(shù)輔助工具連接，另一端與腕關(guān)節(jié)連接，腕關(guān)節(jié)還與小臂的一端連接，而小臂的另一端則與肘關(guān)節(jié)連接在一起，肘關(guān)節(jié)同時與大臂的一端相連，而大臂的另一端則與肩關(guān)節(jié)連接，肩關(guān)節(jié)還同時連接有腰關(guān)節(jié)，且肩關(guān)節(jié)與腰關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軸線相互垂直，此外，腰關(guān)節(jié)還通過設(shè)置在其上的機架與底座桿連接。本實用新型具有4個關(guān)節(jié)、6個自由度，位置和姿態(tài)解耦，末端點工作空間大，完全可以滿足胸腹等外科手術(shù)的需求，此外，本實用新型操作十分輕便、結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，且重力自平衡機構(gòu)可以根據(jù)末端負(fù)載不同而進行調(diào)整。
文檔編號A61B19/00GK201544225SQ200920257160
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者劉榮, 張建偉, 李超, 程勝 申請人:昆山市工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司