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申请/专利权人：河北工业大学

摘要：本发明为一种介入机器人用变长轴微型扭转传动机构，所述变长轴微型扭转传动机构由两个长轴、两个锥齿轮组、两个短轴、以及由四个短杆组成的四杆机构；短轴为横向轴，长轴为纵向轴，每一个长轴和一个短轴呈垂直方式布置，两个短轴之间连接四杆机构，在远离四杆机构的两个短轴上分别套接一个锥齿轮，在两个长轴上部也套接有一个锥齿轮，一个长轴和相邻短轴上的两个锥齿轮为一个锥齿轮组，一个锥齿轮组内的两个锥齿轮相互啮合；四杆机构由四个短杆两两铰接形成，两个短轴的另一端分别铰接四杆机构的两个对角铰接点。本发明能获得一组同步的反方向且间距可变的扭转运动，且在传递扭转运动的同时，仍然可以随时改变这组运动的间距。

主权项：1.一种介入手术机器人，其特征在于，所述介入手术机器人包括：递送运动控制机构、夹持力检测机构、回转夹持连续递送模块、底座与外壳；所述递送运动控制机构用于控制导管与导丝的递送；所述夹持力检测机构用于控制导管与导丝的夹紧与放松；所述回转夹持连续递送模块是用于夹紧导管与导丝的手术器械；回转夹持连续递送模块包括盒盖、盒箱、第一夹持部件和第二夹持部件；两个夹持部件结构形式相同，不同之处在于其中一个夹持部件位置固定不动，另一个夹持部件的位置能沿左右方向调整；每个夹持部件均包括上盖、支撑架、齿形皮带、平面直线轴承和两个相同的递送轴；所述支撑架为左右对称的倒T型结构，包括水平底面和中间竖直部分，水平底面上以中间竖直部分为对称轴对称设置轴承孔，用于递送轴上相应轴承的安装定位；中间竖直部分的上部用来安装支撑上盖，中间竖直部分的侧面固定安装平面直线轴承；每个递送轴的上部和下部分别通过相应轴承安装有齿轮，递送轴上的两个齿轮之间具有一定间距；两个相同的递送轴下端通过相应轴承对称安装在支撑架两侧的轴承孔中；齿形皮带为上下两侧内圈有齿，中间没有齿的皮带；上下两侧内圈的齿和递送轴上下的两个齿轮相互啮合传动；齿形皮带的中间光滑部分和平面直线轴承上的滚针接触，齿形皮带从上向下放置，使得两个递送轴和平面直线轴承均位于齿形皮带的内侧，齿形皮带旋转运动过程中，与其接触的滚针能在不增加摩擦力的前提下向齿形皮带提供支撑；两个夹持部件在安装时注意保持各自平面直线轴承处于面对面位置关系，管丝从两夹持部件中间穿过；所述能沿左右方向调整位置的夹持部件，在上盖和支撑架下方的前后侧面上均设置有两个突起，两个突起上安装有轴承，在盒箱上安装该夹持部件的相应位置的前后内壁上设置有与突起上轴承配合的轴承轨道，该夹持部件放置在轴承轨道上，能带动该夹持部件在轴承轨道上沿左右方向滑动，减少摩擦力；所述盒箱的底部在安装两个夹持部件对应的位置上分别设置有齿轮轴孔和滑动轴孔及定位柱，通过定位柱与运动控制模块中的支撑板上相应位置的连接件对应，二者配合能使盒箱固定在支撑板的特定位置处；盒箱固定好后，盒箱前后侧面上的管丝通过孔与前后安装板上的相应密封件同轴，用于管丝通过；介入手术机器人的底座与外壳包括电机外壳、前安装板、后安装板、支撑板、下安装板、翻盖，前安装板、后安装板、下安装板、和支撑板围成的空间内安装递送运动控制机构和夹持力检测机构，下安装板为弧形弯曲板，前安装板与下安装板的一个侧面贴合固定，且前安装板的上端设置有前密封件；后安装板呈不规则圆板，后安装板的高度大于前安装板高度，在与前安装板上前密封件同轴的位置上设置有后密封件，后安装板与下安装板的另一个侧面贴合固定；支撑板固定在前、后安装板和下安装板之间，且未完全封闭，在支撑板左侧固定有电机外壳，电机外壳内的空间安装递送电机和电机驱动器；在电机外壳的顶部设置有旋转轴，翻盖一端与旋转轴转动连接，翻盖沿旋转轴转动恰好扣合在支撑板所在区域内，在翻盖和支撑板所围成的空间内安装回转夹持连续递送模块；所述递送运动控制机构包括第一皮带轮、第二皮带轮、皮带、第一齿轮、第一轴、第二齿轮、第二轴、第三齿轮、第三轴、第四轴、四杆机构、两个锥齿轮组、第一四杆轴和第二四杆轴；上述的第二轴、第三轴、第四轴、四杆机构、两个锥齿轮组、第一四杆轴和第二四杆轴构成变长轴微型扭转传动机构；递送电机的输出轴连接所述第一皮带轮，第一皮带轮和第二皮带轮的运动由皮带传动；所述第二皮带轮安装在第一轴上部，第一轴的下部通过轴承和轴用弹性挡圈固定安装有第一齿轮，第二皮带轮的转动进而带动第一轴转动，第一轴转动带动第一齿轮转动，实现第一齿轮在递送电机的驱动下沿固定轴旋转；在第一轴同一平面内还有第二轴和第三轴，第二轴上通过轴承和轴用弹性挡圈固定安装第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合传动；在第三轴上通过轴承和轴用弹性挡圈固定安装第三齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮啮合传动，三个齿轮同高度依次啮合传动，第一轴、第二轴和第三轴上方的用于固定相应齿轮的轴承安装在支撑板对应的轴承孔中；在第三齿轮下方的第三轴上也安装有轴承，通过该轴承安装在第一轴承座上，第一轴承座经变长轴微型扭转传动机构横向轴末端的第二轴承座和支撑板以及下安装板相固定；所述第三轴的下端穿出支撑板且与相应位置的回转夹持连续递送模块的夹持部件连接，带动该夹持部件转动；所述第三轴的上部穿过第一轴承座安装有第一锥齿轮；该第一锥齿轮与第一四杆轴上相应位置的第二锥齿轮相啮合；经由锥齿轮的啮合传动，将第三轴的竖直旋转运动转变为水平旋转运动，且运动经四杆机构传递到第四轴上，使第四轴做竖直旋转运动，第四轴的下端经滑动块和支撑板与另一个夹持部件内的相应齿轮固定，从而带动另一夹持部件转动，实现两个夹持部件的同步反向转动。

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