一种踏板致动组件、脚轮机构、脚踏控制台及手术控制台的制作方法

专利查询2022-5-15  144



1.本实用新型涉及医疗技术领域,尤其涉及一种踏板致动组件、脚轮机构、踏板控制台及手术控制台。


背景技术:

2.随着科学技术的发展,机器人被广泛应用到各个领域,以减轻人工劳动强度,提高劳动效率及劳动精度。手术机器人是一种能够辅助或者代替外科医生实施手术行为的医疗机器人,其被越来越广泛地应用于手术室中,并能够以准确且精密的动作实施脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除或腹腔镜手术等精细外科手术。
3.手术机器人及其相应的控制系统构成手术机器人系统,控制系统一般包括手术控制台,手术控制台上设置有用于操控手术机器人的操作杆及脚踏控制台,医疗操作人员通过手动操作操作杆或者脚踩脚踏控制台中的脚踏板控制手术机器人上的机械臂动作,使得手术机器人执行相应的动作,从而实施手术。
4.脚踏控制台的底部设置有四个脚轮,用于辅助手术控制台移动,且脚轮通常采用能够由踏板致动锁紧和解锁的中控脚轮。现有技术提供的脚轮机构,通过转动轴连接踏板与中控脚轮中的凸轮,通过倾斜踩踏踏板使踏板向下翻转来带动转动轴转动,从而带动凸轮转动以使中控脚轮刹车,当需要脚轮解锁时,需要通过脚面向上拨动踏板,使踏板向上翻转,从而使凸轮反向转动实现脚轮解锁。
5.现有技术提供的脚轮机构,由于需要使踏板向上翻转或向下翻转实现脚轮不同状态的切换,使得操作者需要倾斜地踩踏踏板或者拨动踏板,操作者操作踏板的舒适性较低,不利于操作者的操作。


技术实现要素:

6.本实用新型的第一个目的在于提供一种踏板致动组件,能够提高踩踏踏板的舒适性和操作便利性。
7.本实用新型的第二个目的在于提供一种脚轮机构,提高脚轮机构解锁和刹车操作的舒适性和操作便利性。
8.本实用新型的第三个目的在于提供一种脚踏控制台,以提高对脚踏控制台的操作舒适性和便利性。
9.本实用新型的第四个目的在于提供一种手术控制台,以提高对手术控制台的操作舒适性和操作便利性。
10.为实现上述目的,本实用新型采用下述技术方案:
11.一种踏板致动组件,包括:
12.致动轴,包括曲轴,所述曲轴包括沿第一方向设置的主轴部和与所述主轴部平行且间隔设置的副轴部,所述副轴部沿所述主轴部的长度方向间隔设置有两个,两个所述副轴部分别位于所述主轴部轴线所在竖直平面的相对两侧,其中一个所述副轴部的轴线与所
述主轴部的轴线所在的平面与另一所述副轴部的轴线与所述主轴部的轴线所在的平面之间的夹角大于或等于60
°
且小于或等于180
°

13.踏板单元,与所述副轴部一一对应设置,每个所述踏板单元均包括踏板和连杆,所述踏板水平设置于所述副轴部的上方,所述连杆的上端与所述踏板铰接,所述连杆的下端转动套设于所述副轴部上;
14.每个所述踏板均具有未被踩下的高位位置和被踩下时的低位位置,且当任一所述踏板由所述高位位置被踩下至所述低位位置时,另一所述踏板在所述曲轴带动下由所述低位位置回复到所述高位位置,且通过踩下两个所述踏板能分别带动所述曲轴沿相反的方向运动。
15.作为一种踏板致动单元的可选技术方案,所述踏板单元包括连接于所述踏板底部的安装筒,所述安装筒的轴线竖直设置,所述安装筒上穿设有安装轴,所述连杆的上端伸入所述安装筒内并转动套设于安装轴上。
16.可选地,所述连杆通过安装轴与所述踏板转动连接,所述安装轴沿所述第一方向延伸;
17.所述连杆的上端开设有上轴孔,所述连杆的下端开设有下轴孔,所述安装轴穿设于所述上轴孔中,所述副轴部穿设于所述下轴孔中,所述上轴孔与所述下轴孔的中心连线与所述连杆的长度方向之间的夹角大于0
°
且小于或等于45
°

18.和/或,所述连杆由上至下倾斜设置,两个所述连杆在垂直于所述第一方向上的平面的投影交叉设置。
19.作为一种踏板致动单元的可选技术方案,所述连杆包括可拆卸连接的杆体和下连接块,所述杆体的下端开设有上弧形槽,所述下连接块的上端开设有下弧形槽,所述上弧形槽和所述下弧形槽扣合形成圆形的下轴孔,所述副轴部穿设于所述下轴孔中;
20.和/或,所述主轴部沿所述第一方向间隔设置有三个,相邻两个主轴部之间连接有所述副轴部,且每个所述主轴部与所述副轴部之间连接有偏心板部。
21.一种脚轮机构,包括:
22.脚轮组件,沿第一方向设置有两组,每组所述脚轮组件均包括两个沿第二方向间隔设置的脚轮,所述第二方向与所述第一方向垂直;
23.联动组件,其包括沿所述第一方向设置的联动轴,所述联动组件被配置为能通过所述联动轴的转动或沿所述第二方向的平移运动带动四个所述脚轮同步解锁或同步刹车;
24.如上所述的踏板致动组件,所述踏板致动组件还包括连接于所述致动轴与所述联动轴之间的致动传动组件,所述踏板致动组件用于将所述踏板的竖直下踩运动转换为所述联动轴的转动或平移运动。
25.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述致动传动组件包括:
26.拨叉件,固定套设在所述联动轴上,所述拨叉件上开设有长条状的滑槽,所述滑槽的长度方向与所述联动轴的轴线方向垂直;
27.滑动轴,沿所述第一方向延伸且滑动连接于所述滑槽中;
28.曲柄,所述曲柄的第一端套设于所述滑动轴上,所述曲柄的第二端套设于所述致动轴上。
29.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述拨叉件包括沿所述第一方向相对且间隔
设置的两个叉臂和连接于两个所述叉臂之间的连接臂,所述连接臂固定套设于所述联动轴上,所述叉臂上开设有所述滑槽。
30.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述滑槽为直线型滑槽,且所述滑槽的延伸方向与所述拨叉件的长度方向相同或相对所述拨叉件的长度方向倾斜;
31.或,所述滑槽为弧形槽;或,所述滑槽包括直线槽段和光顺连通于所述直线槽段一端的弧形槽段;或,所述滑槽包括直线槽段和光顺连通于所述直线槽段两端的两个弧形槽段。
32.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述滑槽为两端封闭的封闭槽,或所述滑槽为一端开口的开口槽。
33.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述致动传动组件包括:
34.主动齿轮,固定套设于所述致动轴上;
35.从动齿轮,固定套设于所述联动轴上且与所述主动齿轮啮合。
36.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述主动齿轮为圆形齿轮或扇形齿轮,所述从动齿轮为圆形齿轮或扇形齿轮。
37.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述致动传动组件包括相互咬合的主动花轮和从动花轮,所述主动花轮固定套设于所述致动轴上,所述从动花轮固定套设于所述联动轴上,所述主动花轮的往复转动能够拨动所述从动花轮往复转动。
38.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述主动花轮为两叶花轮或三叶花轮,所述从动花轮与所述主动花轮相适配。
39.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述曲轴的两端均连接有连接轴,所述连接轴为六棱轴,所述致动传动组件连接于所述连接轴。
40.作为一种脚轮机构的可选技术方案,每组所述脚轮组件中的两个脚轮分别为第一脚轮和第二脚轮,每个所述脚轮均具有能够转动控制刹车和解锁的凸轮,所述联动轴的两端固定穿设于两个所述第一脚轮的所述凸轮,所述踏板致动组件用于带动所述联动轴转动,所述致动轴位于所述联动轴远离所述第二脚轮的一侧。
41.作为一种脚轮机构的可选技术方案,所述联动组件还包括:
42.刹车轴,与所述第二脚轮一一对应设置,所述第二脚轮的凸轮固定套设于所述刹车轴上,所述刹车轴与所述联动轴平行;
43.联动杆,沿所述第二方向设置且与所述脚轮组件一一对应;
44.主动摇臂,与所述第一脚轮一一对应设置,且所述主动摇臂的一端固定套设于所述联动轴上,所述主动摇臂的另一端与所述联动杆的第一端转动连接;
45.随动摇臂,与所述第二脚轮一一对应设置,且所述随动摇臂的一端固定套设于所述刹车轴上,所述随动摇臂的另一端与所述联动杆的第二端转动连接。
46.一种脚踏控制台,包括如上所述的脚轮机构,还包括:
47.基座,其包括沿所述第一方向相对且间隔设置的两个安装臂部和连接于两个安装臂部之间的连接臂部,两个脚轮组件分别位于两个安装臂部内,且所述脚轮凸出所述安装臂部的下侧,所述踏板致动组件安装于所述连接臂部内,且所述连接臂部的上端开设有供所述踏板伸出的安装口,所述踏板被限制从所述安装口穿过。
48.作为一种脚踏控制台的可选技术方案,所述连接臂部的上表面的后端凹设有安装
凹槽,所述安装凹槽贯通所述连接臂部的后侧面,所述踏板位于所述安装凹槽内。
49.作为一种脚踏控制台的可选技术方案,所述踏板单元还包括垂直连接于所述踏板底部的连接筒,所述连接筒与所述连杆的上端转动连接,所述连接筒与所述连接臂部滑动连接。
50.一种手术控制台,包括如上所述的脚踏控制台,所述手术控制台用于控制手术机器人进行手术。
51.本实用新型的有益效果在于:
52.本实用新型提供的踏板致动组件,通过设置曲轴和两个踏板单元,当竖直向下踩踏踏板时,踩踏踏板的力通过连杆传递至副轴部,带动副轴部向下运动的同时,带动副轴部向前或向后翻转的方向运动,由此使得主轴部产生翻转,进而能够带动与主轴部连接外部结构产生运动,且能够通过分别竖直踩踏两个踏板,实现外部结构沿相反方向的运动;同时,通过设置两个踏板单元,当其中一个踏板在被踩下的过程中,另一个踏板由于曲轴的转动自动回复到未被踩踏时的高位位置,从而无需进行人工复位操作,即可实现踏板致动组件在两个状态下的自动切换,操作便利性高。即,本实用新型提供的踏板致动组件,能够通过竖直踩踏踏板的方式,将力和运动传递至与主轴部相连的外部结构,操作人员踩踏舒适性较高;同时,通过踩踏不同踏板,实现外部结构不同方向的运动,运动可靠性好。
53.本实用新型提供的脚轮机构,通过采用上述的踏板致动组件,能够通过竖直踩踏踏板的方式实现对脚轮的刹车和解锁,操作舒适性高,操作便利性强。
54.本实用新型提供的脚踏控制台,通过采用上述的脚轮机构实现脚踏控制台的移动和刹车,能够提高操作舒适性和操作便利性。
55.本实用新型提供的手术控制台,通过采用上述的脚踏控制台,能够提高操作舒适性和操作便利性。
附图说明
56.图1是本实用新型实施例一提供的脚轮机构的结构示意图;
57.图2是本实用新型实施例一提供的脚轮机构的拆分结构示意图;
58.图3是图2中i的局部放大图;
59.图4是本实用新型实施例一提供的脚轮组件的拆分结构示意图;
60.图5是图4中j处的局部放大图;
61.图6是本实用新型实施例一提供的脚轮机构部分结构的拆分结构示意图;
62.图7是本实用新型实施例一提供的脚轮机构的部分结构的拆分结构示意图;
63.图8是本实用新型实施例一提供的位移检测装置的结构示意图;
64.图9是本实用新型实施例一提供的联动轴的结构示意图;
65.图10是本实用新型实施例一提供的踏板致动组件的结构示意图;
66.图11是图10中k处的局部放大图;
67.图12是本实用新型实施例一提供的拨叉的侧视图;
68.图13是本实用新型实施例一提供的曲柄的结构示意图;
69.图14是本实用新型实施例一提供的致动轴和踏板单元的结构示意图;
70.图15是图14中结构的拆分结构示意图;
71.图16是本实用新型实施例一提供的脚轮机构处于第一状态的部分结构示意图;
72.图17是本实用新型实施例一提供的脚轮机构处于第一状态的剖视图;
73.图18是本实用新型实施例一提供的脚轮机构处于第二状态时的结构示意图;
74.图19是本实用新型实施例一提供的脚轮机构处于第二状态时的剖视图;
75.图20是本实用新型实施例一提供的曲轴的结构示意图;
76.图21是本实用新型实施例一提供的曲轴的侧视示意图;
77.图22是本实用新型另一实施例提供的曲轴的结构示意图;
78.图23是图22中结构的侧视示意图;
79.图24是本实用新型实施例一提供的连杆的结构示意图;
80.图25是本实用新型实施例一提供的安装筒的结构示意图;
81.图26是本实用新型实施例二提供的脚轮机构的结构示意图;
82.图27是本实用新型实施例二提供的踏板致动组件与联动轴的结构示意图;
83.图28是图27中结构的侧视图;
84.图29是本实用新型实施例三提供的踏板致动组件与联动轴的结构示意图;
85.图30是图29中结构的侧视图;
86.图31是本实用新型实施例四提供的脚轮机构的结构示意图;
87.图32是本实用新型实施例四提供的踏板致动组件与联动轴的结构示意图;
88.图33是图32中结构的侧视图;
89.图34是本实用新型实施例五提供的脚轮机构的结构示意图;
90.图35是本实用新型实施例五提供的踏板致动组件与联动轴的结构示意图;
91.图36是图35中结构的侧视图;
92.图37为本实用新型实施例六提供的脚轮机构处于第一状态时的结构示意图;
93.图38是本实用新型实施例六提供的脚轮机构处于第二状态时的结构示意图。
94.图39为本实用新型实施例六提供的踏板致动组件的结构示意图;
95.图40为本实用新型实施例六提供的致动轴和踏板单元的拆分结构示意图;
96.图41是本实用新型实施例七提供的手术机器人系统的结构示意图;
97.图42是本实用新型实施例七提供的手术控制台的结构示意图;
98.图43是本实用新型实施例七提供的脚踏控制台的结构示意图;
99.图44图43中l处的局部放大图。
100.图中标记如下:
101.1000、手术控制台;2000、手术机器人;20001、机械臂;3000、监控设备;4000、手术器械;5000、手术台;6000、外部显示器;r1、操作人员;r2、患者;r3、辅助医务人员;
102.100、脚踏控制台;200、主操作台;2001、操作手柄;2002、触控屏;2003、操作按扭;300、显示屏;
103.10、脚轮机构;20、基座;201、安装臂部;202、连接臂部;203、安装凹槽;30、脚踏机构;301、脚踏开关;
104.1、踏板致动组件;11、致动轴;111、曲轴;1111、主轴部;1112、副轴部;1113、偏心板部;112、连接轴;113、内轴;114、外轴;12、致动传动组件;121、拨叉件;1211、叉臂;1212、连接臂;1213、滑槽;122、滑动轴;123、曲柄;1231、限位凸台;1232、加强凸台;1233、避让切面;
124、轴向限位件;125、主动齿轮;126、从动齿轮;127、主动花轮;1271、主中心部;1272、主凸部;1273、主凹槽;128、从动花轮;1281、从中心部;1282、从凸部;1283、从凹槽;13、踏板单元;131、踏板;131a、第一踏板;131b、第二踏板;132、连杆;1321、杆体;13211、连接柱部;13212、杆部;13213、上连接块部;1322、下连接块;1323、上轴孔;1324、下轴孔;13241、上弧形槽;13242、下弧形槽;133、安装筒;1331、定位筒部;1332、连接轴孔;134、连接筒;135、安装轴;136、枢接座;1361、枢接轴孔;14、紧固件;141、紧固销;142、紧固套;15、锁紧螺母;
105.2、联动组件;21、联动轴;211、主轴体;212、联动轴套;22、联动杆;221、主杆部;222、连接杆部;23、刹车轴;24、主动摇臂;25、随动摇臂;26、轴向限位结构;261、封盖;2611、抵接轴部;2612、限位部;262、螺纹锁紧件;
106.3、脚轮组件;31、脚轮;31a、第一脚轮;31b、第二脚轮;311、轮子;312、轮架;313、轮轴;3131、轴锁紧孔;314、刹车轴孔;315、凸轮;32、支撑板;321、穿孔;322、限位槽;33、安装座;331、安装板部;332、凸台部;333、支撑耳部;3331、支撑轴孔;334、安装孔;335、座锁紧孔;336、避让槽;34、保护座;35、锁紧件;
107.4、位移检测装置;41、光传感器;42、光反射板;43、固定座;431、第一固定板部;432、第二固定板部;44、连接板。
具体实施方式
108.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
109.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
110.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
111.在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
112.实施例一
113.如图1所示,本实施例提供了一种脚轮机构,其可以应用于需要移动的设备中,使其辅助设备移动的同时,能够实现设备在移动后的位置锁定。本实施例提供的脚轮机构,可以应用于医疗领域中,如安装于手术机器人的手术控制台上,或安装于病床上,或应用于轮
椅、康复机器人上。但可以理解的是,本实施例提供的脚轮机构也可以应用于其他领域中,如可应用于清洁机器人、送餐机器人等执行其他功能的机器人上。本实施例对脚轮机构的应用场景不做具体限制。
114.具体地,脚轮机构包括脚轮组件3、联动组件2及踏板致动组件1。脚轮组件3沿第一方向相对且间隔设置有两个,每个脚轮组件3均包括沿第二方向间隔设置的两个脚轮31;联动组件2沿第一方向设置的联动轴21,联动组件2被配置为能通过联动轴21的转动或沿第二方向的平移运动带动四个脚轮31同步解锁或同步刹车;踏板致动组件1包括致动轴11、踏板单元13和致动传动组件12,踏板单元13设置于致动轴11上,致动轴11通过致动传动组件12与联动轴21连接,踏板致动组件1被配置为踩踏踏板单元13中的踏板131能够带动联动轴21转动或沿第二方向平移,进而致动脚轮31锁定或解锁。
115.如图2-图6所示,脚轮组件3包括支撑架,支撑架沿第二方向延伸,且两个脚轮31分别安装于支撑架的两端。脚轮31为中控脚轮,其包括轮架312、转动安装于轮架312上的轮子311和竖直设置于轮架312上端的轮轴313,轮轴313为空心结构,轮轴313内部设置有刹车组件,刹车组件包括凸轮315、刹车片以及传动连接于凸轮315和刹车片之间的刹车传动结构,凸轮315的转动轴线沿水平设置,且通过凸轮315的转动能够带动刹车片与轮子311接触或脱离,以实现脚轮31的刹车或者解锁。
116.采用凸轮315的转动带动中控脚轮31进行刹车或者解锁的刹车组件为现有技术,此处不再赘述。通过采用中控脚轮作为脚轮31,能够提高脚轮31的控制精度以及提高脚轮31与联动组件2的连接便利性。
117.凸轮315设置于轮轴313的顶端,脚轮31上开设有贯通凸轮315和轮轴313的刹车轴孔314,刹车轴孔314的轴线即为凸轮315的轴线,凸轮315能被穿设于刹车轴孔314中的刹车转轴带动转动,以实现脚轮31的刹车或解锁。
118.为了方便脚轮31的安装,如图2-图7所示,支撑架包括支撑板32和安装座33,安装座33与脚轮31一一对应设置且可拆卸连接于支撑板32的上表面,安装座33上贯通开设有安装孔334,支撑板32对应安装孔334正对开设有穿孔321,轮轴313的上端穿过穿孔321及安装孔334后伸出安装座33的上部。
119.为避免轮轴313相对安装座33转动,轮轴313上沿径向开设有轴锁紧孔3131,安装座33上开设有座锁紧孔335,座锁紧孔335与轮轴313锁紧孔一一对应设置,且座锁紧孔335与安装孔334连通并贯通安装座33的外侧壁。轮轴313与安装座33通过穿设于轴锁紧孔3131与座锁紧孔335上的锁紧件35连接。锁紧件35优选为锁紧螺丝,且优选地,轴锁紧孔3131沿轮轴313的周向间隔设置有四个,锁紧件35、轴锁紧孔3131及座锁紧孔335均一一对应设置,以提高轮轴313与安装座33的安装可靠性。在其他实施例中,轴锁紧孔3131也可以沿轮轴313的周向间隔设置两个或三个。
120.优选地,安装座33包括安装板部331和凸设于安装板部331上的凸台部332,安装板部331与支撑板32贴合且可拆卸连接,安装孔334贯通安装板部331和凸台部332。该种设置,有利于在减小安装座33整体尺寸的同时,增大与轮轴313的接触面积,提高脚轮31的安装稳定性和可靠性。凸台部332优选为与轮轴313同轴设置的环状结构,即凸台部332的内圈合围形成安装孔334的上部分。
121.为更好地实现对穿设于凸轮315的刹车转轴的支撑,安装板部331上凸设有支撑耳
部333,支撑耳部333相对且间隔设置有两个,轮轴313的上端位于两个支撑耳部333之间。支撑耳部333贯通开设有支撑轴孔3331,刹车轴孔314与支撑轴孔3331的轴线重合,刹车转轴能够穿设于刹车轴孔314及支撑轴孔3331中。
122.优选地,刹车轴孔314的轴线沿第一方向设置,方便联动组件2与脚轮31的连接,有利于简化联动组件2的结构,且提高刹车转轴的同步运动可靠性。
123.同一脚轮组件3中的两个脚轮31分别为第一脚轮31a和第二脚轮31b。优选地,联动轴21的两端分别穿过两个第一脚轮31a的刹车轴孔314中,即联动轴21形成第一脚轮31a的刹车转轴。联动组件2还包括与联动轴21分离设置的刹车轴23,刹车轴23与第二脚轮31b一一对应设置,每个刹车轴23均穿设于对应的刹车轴孔314中,即刹车轴23形成第二脚轮31b的刹车转轴。该种设置,能够简化脚轮机构的整体结构,减小刹车轴23的个数,降低成本。在其他实施例中,也可以是每个脚轮31均可以设置单独的刹车轴23。
124.如图1所示,为更好地实现联动轴21与两个刹车轴23的联动转动,联动组件2还包括联动杆22,联动杆22与两个脚轮组件3一一对应设置,且联动杆22沿第二方向延伸;联动杆22的第一端与联动轴21传动连接,联动杆22的第二端与刹车轴23传动连接。联动轴21转动时,能够通过联动杆22带动刹车轴23同步转动。
125.进一步地,联动组件2还包括主动摇臂24和随动摇臂25。主动摇臂24的一端固定套设在联动轴21上,另一端与联动杆22的第一端转动连接;随动摇臂25的一端固定套设在刹车轴23上,另一端与联动杆22的第二端转动连接。当联动轴21转动时,主动摇臂24转动并带动联动杆22沿第一方向移动,联动杆22移动并带动随动摇臂25转动,从而带动刹车轴23转动,即四个脚轮31中的凸轮315同步转动,实现同步刹车或者解锁。该种传动结构的形式简单,易于控制且成本较低。
126.在其他实施例中,也可以是踏板致动组件1直接带动联动轴21沿第二方向滑动,从而带动联动杆22沿第二方向滑动,此时,每个脚轮31均需设置与联动轴21分离的刹车轴23,每个刹车轴23均通过摇臂与联动杆22连接。
127.如图3和图7所示,为了减小随动摇臂25和主动摇臂24的转动干涉,安装座33上开设有避让槽336,对应的随动摇臂25或主动摇臂24的下端伸入避让槽336中并能够在避让槽336中活动。避让槽336的设置,在保证摇臂的移动的同时,减小安装座33的整体尺寸,且减小轮轴313凸出安装座33的高度,从而减小脚轮机构在高度方向上的整体尺寸。
128.进一步地,避让槽336贯通安装座33的下表面,支撑板32对应避让槽336的位置开设有限位槽322。联动杆22优选包括主杆部221和连接于主杆部221两端的连接杆部222,主杆部221和连接杆部222均沿第一方向延伸,连接杆部222位于限位槽322和避让槽336中,且主杆部221位于支撑板32的上方,连接杆部222与对应的摇臂连接。该种联动杆22的结构设置,能够进一步地减小脚轮组件3在高度方向上的占地空间,且方便联动杆22与对应摇臂的连接。
129.如图3所示,支撑架还包括u型的保护座34,保护座34围设于安装座33的外侧,且保护座34的上端高于支撑耳部333和轮轴313的上端面,由此能够避免连接于脚轮机构上方的结构对轮轴313及安装座33造成刮碰,同时也能够使得脚轮机构能够通过保护座34与外部结构连接,提高连接便利性和连接可靠性。
130.如图3和图8所示,为了检测脚轮31是否处于刹车状态,每组脚轮组件3均设置有位
移检测装置4,位移检测装置4用于联动杆22的位移,从而判断脚轮31中的凸轮315是否转动到位。优选地,位移检测装置4包括光传感器41及光反射板42,光传感器41和光反射板42沿第一方向间隔设置,光传感器41和光反射板42中的一个安装于支撑架上,另一个安装于联动杆22上。采用光传感器41配合光反射板42的位移检测方式,结构简单,成本较低,且检测方便。
131.在本实施例中,光反射板42连接于联动杆22上,以减小联动杆22承受的载荷。光反射板42垂直于联动杆22,且为方便光反射板42的安装,光反射板42垂直连接有连接板44,连接板44与联动杆22平行且可拆卸连接。
132.光传感器41通过固定座43安装于支撑板32上,固定座43包括垂直连接的第一固定板部431和第二固定板部432,第二固定板部432与支撑板32可拆卸连接,第一固定板431与光反射板42相对且间隔设置,光传感器42穿设于第二固定板部432上。
133.如图3和图7所示,为了更好地保证刹车轴23、凸轮315以及随动摇臂25之间的同步转动,优选地,刹车轴23包括六棱轴部和设置于六棱轴部两端的光轴部,六棱轴部的横截面为六边形,随动摇臂25及凸轮315均套设在六棱轴部上,由此能够防止凸轮315和随动摇臂25相对刹车轴23转动,提高驱动可靠性。两个光轴部分别穿设于两个支撑耳部333的支撑轴孔3331中,以提高支撑稳定性,避免对刹车轴23造成损伤。
134.进一步地,为防止刹车轴23沿轴向窜动,刹车轴23两端均设置有轴向限位结构26。在本实施例中,轴向限位结构26包括封盖261和螺纹锁紧件262,封盖261包括抵接轴部2611和套设在抵接轴部2611上的限位部2612,抵接轴部2611的一端穿设于支撑轴孔3331并与光轴部的端面抵接,限位部2612位于支撑耳部333的外侧。光轴部的端面上开设有螺纹孔,抵接轴部2611轴向贯通开设有通孔,螺纹锁紧件262沿限位部2612的外侧穿入通孔和螺纹孔,以锁紧刹车轴23和封盖261,限位部2612即可限制刹车轴23沿轴向产生窜动。
135.可以理解的是,上述的轴向限位结构26仅为示例性结构,现有能够实现轴向限位的结构均在本实用新型的保护范围之内,本实施例不再一一列举。
136.如图1和图9所示,为防止联动轴21、主动摇臂24以及对应的凸轮315之间产生相对转动,联动轴21包括主轴体211,主轴体211同样设置为中间为六棱轴部且两端为光轴部的结构形式。但由于联动轴21穿设于两个第一脚轮31a,从而主轴体211的六棱轴部穿过安装座33内侧的支撑耳部333,为避免支撑耳部333的设置对联动轴21造成磨损和转动阻碍,在本实施例中,联动轴21还包括套设于主轴部211外侧的联动轴套212,联动轴套212的长度小于六棱轴部的长度,联动轴套212的两端转动穿设于位于内侧的支撑轴孔3331中。联动轴21的设置,一方面能够减小支撑耳部333的设置对联动轴21产生的磨损,另一方面也可能提高联动轴21与踏板致动组件1的连接便利性。
137.在其他实施例中,联动轴21也可以设置成多段式结构,即包括主光轴段、连接于主光轴段两端的六棱轴段以及位于六棱轴段末端的辅光轴段,以满足联动轴21在不同位置处的结构需求。
138.如图1和图10所示,在本实施例中,致动轴11位于联动轴21远离第二脚轮31b的一侧,由此能够更加方便操作人员对踏板致动组件1中的踏板131进行踩踏操作,如当脚轮机构应用于脚踏控制台时或者病床时,可以直接从脚踏控制台或者病床的一侧进行踏板的踩踏操作。
139.如图10和图11所示,致动轴11通过致动传动组件12与联动轴21连接,在本实施例中,致动传动组件12包括拨叉件121、曲柄123以及滑动轴122。拨叉件121的一端固定套设在联动轴21上,拨叉件121上开设有长条状的滑槽1213,滑槽1213的长度方向与第一方向垂直;滑动轴122与致动轴11平行且滑动穿设于滑槽1213中;曲柄123的第一端套设在滑动轴122上,曲柄123的第二端套设在致动轴11上。该种致动传动组件12的设置,能够使得当致动轴11沿靠近或远离联动轴21的方向运动时,滑动轴122在滑槽1213中滑动,从而带动拨叉件121转动,进而带动联动轴21转动。
140.拨叉件121包括沿第一方向相对且间隔设置的两个叉臂1211以及连接于两个叉臂1211之间的连接臂1212,连接臂1212固定套设在联动轴21上。每个叉臂1211上均开设有上述的滑槽1213,滑动轴122的两端滑动穿设于滑槽1213中。曲柄123的第一端位于两个叉臂1211之间,曲柄123的第二端伸出至叉臂1211外侧。该种拨叉件121的结构设置,能够提高滑动轴122的运动稳定性和可靠性,且简化拨叉件121的结构。
141.优选地,滑槽1213贯通对应叉臂1211的相对两侧设置,以简化滑槽1213的加工。滑动轴122的两端优选伸出对应叉臂1211的外侧并设置有轴向限位件124。轴向限位件124用于限制滑动轴122相对拨叉件121产生轴向窜动,轴向限位件124可以但不限于限位垫片等结构。
142.在本实施例中,滑槽1213为直线型滑槽,且滑槽1213的延伸方向与拨叉件121的长度方向相同或相对拨叉件121的长度方向倾斜。在其他一个实施例中,滑槽1213可以为弧形槽;在其他另一个实施例中,滑槽1213包括直线槽段和光顺连通于直线槽段一端的弧形槽段;在其他又一个实施例中,滑槽1213可以包括直线槽段和光顺连通于直线槽段两端的两个弧形槽段。
143.如图12中(a)所示,优选地,滑槽1213为两端封闭的封闭槽,以避免滑动轴122脱离滑槽1213。但可以理解的是,当滑槽1213相对地面倾斜角度较大时,滑槽1213也可以为一端开口的开口槽,如图12中(b)所示。
144.如图11和图13所示,曲柄123可以与滑动轴122一体成型也可以分体设置,本实施例对此不做限制。曲柄123第一端的相对两面上凸设有限位凸台1231,两个限位凸台1231分别与两个叉臂1211的内壁面抵接,以防止曲柄123在轴向上的窜动,同时,减小曲柄123与拨叉件121的接触面积。进一步地,曲柄123的第一端端部开设有避让切面1233,以避免与连接臂1212的内壁面产生碰撞。
145.曲柄123的第二端的相对两侧面上凸设有加强凸台1232,致动轴11穿过两个加强凸台1232,加强凸台1232的设置,能够增加曲柄123的整体结构强度,提高曲柄123的承载能力。
146.优选地,致动传动组件12于致动轴11的两端各设置有一组,脚踏单元13位于两组致动传动组件12之间,以提高对联动轴21的致动稳定性和可靠性。
147.为提高踩踏舒适性,踏板单元13被配置为通过竖直踩踏踏板131而实现致动致动轴11沿远离或者靠近联动轴21的方向移动并翻转,即通过竖直踩踏踏板131,带动联动轴21转动,由此能够提高操作人员的踩踏舒适性。
148.具体地,如图14和图15所示,致动轴11包括曲轴111,曲轴111包括沿第一方向设置的主轴部1111和与主轴部1111平行且间隔设置的副轴部1112,副轴部1112沿主轴部1111的
长度方向间隔设置有两个,其中一个副轴部1112的轴线与主轴部1111的轴线所在的平面与另一副轴部1112的轴线与主轴部1111的轴线所在的平面之间的夹角大于或等于60
°
且小于或等于180
°
;踏板单元13与副轴部1112一一对应设置,每个踏板单元13均包括踏板131和连杆132,踏板131水平设置于副轴部1112的上方,连杆132的上端与踏板131铰接,连杆132的下端转动套设于副轴部1112上。每个踏板131均具有未被踩下的高位位置和被踩下时的低位位置,且当任一踏板131由高位位置被踩下至低位位置时,另一踏板131在曲轴111带动下由低位位置回复到高位位置,且通过踩下两个踏板131能分别带动曲轴111沿相反的方向运动。
149.如图16-图19所示,为方便描述,将两个踏板单元13中的两个踏板131分别称为第一踏板131a和第二踏板131b,与两个踏板13对应的副轴部1112分别为第一副轴部和第二副轴部,同时定义当第一踏板131a处于高位位置且第二踏板131b处于低位位置时,脚轮机构处于第一状态;当第一踏板131a处于低位位置且第二踏板131b处于高位位置时,脚轮机构处于第二状态。
150.两个副轴部1112分别位于主轴部1111轴线所在竖直平面的相对两侧,以保证分别向下踩踏两个踏板131时,能够带动主轴部1111沿不同的方向翻转。在本实施例中,第一副轴部位于主轴部1111远离联动轴21的一侧,第二副轴部位于主轴部1111靠近联动轴21的一侧。通过设置其中一个副轴部1112轴线与主轴部1111轴线所在的第一平面与另一个副轴部1112轴线与主轴部1111轴线所在的第二平面的夹角大于等于60
°
且小于等于180
°
,能够使得通过分别踩踏两个踏板131,实现联动轴21沿不同方向的转动,且在踩踏一个踏板131实现解锁或刹车时,另一个踏板131也能够随着致动轴11的转动回复至未踩踏的位置。
151.具体地,当脚轮机构处于第一状态时,若竖直踩踏第一踏板131a,作用在第一踏板131a上的竖直方向的力通过连杆132传递至第一副轴部,能够带动第一副轴部向下向前运动,从而带动主轴部1111向上向前运动;主轴部1111的向上向前运动带动第二副轴部向上运动,即带动第二踏板131b由低位位置回复到高位位置,同时,主轴部1111运动同步带动曲柄123动作,并通过曲柄123带动滑动轴122在滑槽1213中由滑槽1213的第一端向第二端滑动,由此带动拨叉件121转动,即带动联动轴21转动;联动轴21的转动带动主动摇臂24和从动摇臂25转动,从而带动脚轮31由有刹车状态切换至解锁状态。
152.当脚轮机构处于第二状态时,若竖直踩踏第二踏板131b,则带动第二副轴部向下向后运动,从而带动主轴部1111向下向后翻转;主轴部1111的运动带动第一副轴部向上运动,使第一踏板131a由低位位置回复到高位位置,同时,主轴部1111通过曲柄123带动滑动轴122在滑槽1213中由滑槽1213的第二端滑向滑槽1213的第一端,进而带动拨叉件121沿相反的方向转动,即带动联动轴21向相反的方向转动;联动轴21的反向转动带动主动摇臂24和从动摇臂25反向转动,从而带动脚轮31由解锁状态切换至刹车状态。
153.即,本实施例提供的踏板致动组件1,通过设置曲轴111和两个踏板单元13,当竖直向下踩踏踏板131时,踩踏踏板131的力通过连杆132传递至副轴部1112,带动副轴部1112向下运动的同时,带动副轴部1112向靠近或远离联动轴21的方向运动,由此使得主轴部1111产生翻转,进而通过致动传动组件12带动联动轴21转动,实现脚轮31状态的切换;且通过设置两个踏板单元13,当其中一个踏板131在被踩下的过程中,另一个踏板131由于曲轴111的转动自动回复到未被踩踏时的高位位置,从而无需进行人工复位操作,即可实现踏板致动
组件1在两个状态下的自动切换,操作便利性高,且操作人员踩踏舒适性提高。
154.在本实施例中,第一状态为脚轮31处于刹车时的状态,第二状态为脚轮31处于解锁时的状态,但可以理解的是,在其他实施例中,第一状态和第二状态可以互换。
155.可以理解的是,在本实施例中,踏板致动组件1用于带动联动轴21转动,且通过分别踩踏两个踏板131控制联动轴21不同的转动方向,在其他实施例中,该种踏板致动组件1还可以应用于其他场景中,如可通过致动传动组件12的结构设置,带动联动轴21沿第二方向平移,且通过分别踩踏两个踏板131,控制联动轴21沿两个相反的方向平移。即本实施例提供的踏板致动组件1不仅可以配合本实施例提供致动传动组件12以及联动组件2进行使用,还可以配合其他结构形式的联动组件2以及致动传动组件12的结构进行使用,只要是实现两个相反方向的平移运动或者转动运动即可。
156.如图20和图21所示,在本实施例中,主轴部1111设置有三段,每个副轴部1112均连接于相邻两个主轴部1111之间,且每个主轴部1111均通过偏心板部1113与副轴部1112连接,即每个副轴部1112均夹设在相对设置的两个偏心板部1113之间。该种设置,能够使得主轴部1111与副轴部1112轴线间隔设置的同时,使得两个偏心板部1113之间形成供连杆132转动的避让空间,从而避免曲轴111与连杆132相干涉。
157.可选的,主轴部1111、副轴部1112及偏心板部1113一体成型,提高曲轴111的结构强度和结构强度。在其他实施例中,主轴部1111、副轴部1112与偏心板部1113之间也可以采用焊接连接。
158.在本实施例中,两个副轴部1112分别设置于主轴部1111的相对两侧,即第一平面和第二平面之间的夹角α为180
°
,由此能够更好地控制曲轴111的在两个方向的运动,同时能够更好地保证第一状态和第二状态切换时,两个踏板131踩踏幅度的一致性。
159.如图22和图23所示,在其他实施例中,第一平面和第二平面之间的夹角α大于60
°
且小于180
°
,更优为120
°
~180
°
,只要能够保证当踩踏处于高位位置的踏板131时,处于低位位置的踏板131能够回复到高位位置,且联动轴21在踩踏两个不同踏板131时的转动方向相反即可。
160.如图16、图18以及图20所示,优选地,两个副轴部1112的轴线与主轴部1111轴线之间的距离相同,以简化加工,且能够更好地控制两个踏板131踩踏的幅度。
161.为更好地将踩踏踏板131的力传递至副轴部1112,优选地,在任一踏板131处于高位位置时,该踏板单元13对应的副轴部1112位于主轴部1111的斜上方,且该副轴部1112的轴线与主轴部1111轴线所在平面与水平面之间的夹角大于等于30
°
且小于等于60
°
,有利于提高力的传递效率。
162.进一步地,连杆132由上至下倾斜设置,且两个连杆132在垂直于主轴部1111的平面的投影交叉设置。该种设置,能够将竖直踩踏踏板131的竖直作用力通过倾斜设置的连杆132倾斜传递至副轴部1112上,使得对副轴部1112产生翻转的力矩,能够更好地保证副轴部1112在向下运动的同时产生向前或者向后的翻转。在本实施例中,第一踏板131a对应的连杆132由上至下向远离联动轴21的方向倾斜,第二踏板131b对应的连杆132由上至下向靠近联动轴21的方向倾斜。
163.如图15和图24所示,为方便连杆132与副轴部1112的连接,连杆132包括可拆卸连接的杆体1321和下连接块1322,杆体1321的上端开设有上轴孔1323,杆体1321的下端开设
有上弧形槽13241;下连接块1322的上端面与杆体1321的下端面可拆卸连接,下连接块1322开设有下弧形槽13242,下弧形槽13242与上弧形槽13241扣合形成下轴孔1324,下轴孔1324的孔径与副轴部1112的孔径相适配。副轴部1112穿设于下轴孔1324中,连杆132与踏板131通过穿设于上轴孔1323中的安装轴135转动连接。下连接块1322与杆体1321的连接方式优选为螺栓连接,以提高连接稳定性的同时,方便拆装。
164.进一步地,杆体1321包括杆部13212、设置于杆部13212上端的连接柱部13211和连接于杆部13212下端的上连接块部13213,上连接块部13213上开设有上述的上弧形槽13241,连接柱部13211上开设有上述的上轴孔1323。上轴孔1323的中心与下轴孔1324的中心连接与杆部13212的延伸方向不在同一直线上,由此能够使得当对应的踏板131被踩下时,连杆132始终向副轴部1112施加向下翻转的力,降低对连杆132的安装精度要求。优选地,上轴孔1323与下轴孔1324的中心连线与连杆132的长度方向(即杆部13212的延伸延伸方向)之间的夹角大于0
°
且小于或等于45
°

165.如图15和图25所示,为方便连杆132与踏板131的连接,踏板131的下端连接有安装筒133,安装筒133的轴线竖直设置,且安装筒133上穿设有水平的安装轴135。连杆132的上端穿入安装筒135中并转动套设于安装轴135中。为方便安装轴135的设置,安装筒133的侧壁上贯通开设有连接轴孔1332,安装轴135穿设于连接轴孔1332中。
166.安装筒133的内壁上凸设有定位筒部1331,定位筒部1331相对且间隔设置有两个,连接轴孔1332贯通定位筒部1331设置,且连接轴孔1332的轴线与定位筒部1331的轴线重合,两个定位筒部1331之间形成供连杆132插入的空间,当连杆132的上端插入安装筒133中时,连接柱部13211的相对两端分别与两个定位筒部1331的端面抵接,从而限制连杆132沿安装轴135的轴线方向窜动,提高连杆132的运动可靠性。
167.如图15所示,在本实施例中,踏板131底部还垂直连接有连接筒134,连接筒134可通过焊接或者螺纹连接的方式与踏板131连接,安装筒133设置在连接筒134内部,安装轴135同时贯穿安装筒133和连接筒134,即安装轴135同时实现连接筒134、安装筒133以及连杆132三者的连接。在其他实施例中,踏板131底部也可以直接连接安装筒133。
168.进一步地,为了提高致动轴11与曲柄123的连接可靠性,致动轴11还包括连接于曲轴111两端的两个连接轴112,连接轴112为六棱轴,曲柄123上开设有与连接轴112配合的轴孔,连接轴112穿设于轴孔中,即有效防止致动轴11与曲柄123相对转动。
169.在实施例中,优选地,连接轴112与主轴部1111可拆卸连接。具体地,主轴部1111为空心轴,连接轴112的一端插设于主轴部1111内,主轴部1111与连接轴112通过紧固件14紧固连接。该种设置,能够方便曲轴111与连接轴112的拆装和更换。在其他实施例中,连接轴112与主轴部1111也焊接连接。
170.在本实施例中,紧固件14包括套设在主轴部1111上的紧固套142以及紧固销141,主轴部1111、紧固套142、连接轴112均贯通且正对开设有紧固孔,紧固销141穿设于紧固孔中且末端伸出紧固套142外侧。紧固销141的末端开设有锁紧孔,紧固销141与紧固套142通过穿设于锁紧孔中的插销锁紧。可以理解的是,上述紧固件14的设置仅为示例性设置,现有其他可以实现连接轴112与主轴部1111紧固连接的设置均在本实用新型的保护范围之内。
171.如图11和图15所示,为了避免致动轴11沿轴向窜动或与曲柄123脱离接触,连接轴112的末端形成有螺纹段,螺纹段上旋拧有锁紧螺母15,锁紧螺母15位于曲柄123的外侧,且
曲柄123与锁紧螺母15之间设置有垫片,通过旋拧锁紧螺母15,可以保证垫片紧密贴合曲柄123,从而通过致动轴11两端设置的曲柄123、锁紧螺母15及垫片可以避免致动轴11沿轴向窜动,保证致动轴11与致动传动组件12的连接可靠性。
172.实施例二
173.如图26-图28所示,本实施例提供了一种脚轮机构,且本实施例提供的脚轮机构与实施例一提供的脚轮机构的结构基本相同,仅致动传动组件12的结构存在差异,本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。
174.在本实施例中,致动传动组件12包括固定套设在致动轴11上的主动齿轮125和固定套设在联动轴21上的从动齿轮126,主动齿轮125与从动齿轮126啮合。该种设置,当致动轴11向上向前翻转或致动轴11向下翻转运动时,主动齿轮125与从动齿轮126的啮合,带动从动齿轮126转动,从而带动联动轴21转动。
175.采用主动齿轮125与从动齿轮126啮合的方式实现联动轴21的转动,能够提高传动的精度,且齿轮具备自锁功能,能够有效地避免处于刹车状态下的脚轮31在振动或者其他外力作用下自动解锁,提高脚轮机构的使用安全性和可靠性。
176.在本实施例中,主动齿轮125和从动齿轮126均为完整的圆形齿轮,且主动齿轮125和从动齿轮126的直径可以相等也可以不等,即,主动齿轮125和从动齿轮125之间的传动比可以为1:1,也可以采用其他的传动比,本实施例对此不做限制,只要保证主动齿轮125与从动齿轮126能够啮合且主动齿轮125的运动能够带动从动齿轮126转动即可。
177.实施例三
178.如图29和图30所示,本实施例提供了一种脚轮机构,且本实施例提供的脚轮机构与实施例二提供的脚轮机构的结构基本相同,仅致动传动组件12的结构存在差异,本实施例不再对与实施例二相同的结构进行赘述。
179.在本实施例中,主动齿轮125和从动齿轮126均为扇形齿轮。扇形齿轮的角度优选大于60
°
且小于180
°
,以保证主动齿轮125和从动齿轮126能够始终啮合在一起。可以理解的是,扇形齿轮的具体角度可以根据致动轴11的运动幅度进行具体设置,且主动齿轮125对应的圆心角可以与从动齿轮126对应的圆心角相同,也可以不同,本实施例对此不做限制。
180.实施例四
181.如图31-图33所示,本实施例提供了一种脚轮机构,且本实施例提供的脚轮机构与实施例一提供的脚轮机构的结构基本相同,仅致动传动组件12的结构存在差异,本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。
182.在本实施例中,致动传动组件12包括相互咬合的主动花轮127和从动花轮128,主动花轮127固定套设于致动轴11上,从动花轮128固定套设于联动轴21上,主动花轮127的往复转动能够拨动从动花轮128往复转动。该种结构的致动传动组件12,结构成本较低,且能够降低传动时的噪音。
183.具体地,主动花轮127包括主中心部1271和沿径向凸设于主中心部1271的主凸部1272,主凸部1272优选沿主中心部1272的周向间隔设置有至少两个,相邻两个主凸部1271之间形成有主凹槽1273。主中心部1271固定套设于致动轴11上。
184.从动花轮128包括从中心部1281和沿径向凸设于从中心部1281上的从凸部1282,从凸部1282至少沿从中心部1282的轴向间隔设置有两个,相邻两个从凸部1281之间形成有
从凹槽1283。从中心部1281固定套设于联动轴21上。
185.主凸部1272能够插入从凹槽1283中,且当主动花轮127转动时,主凸部1272能够拨动从凸部1282转动,从而带动从动花轮128转动。
186.主凸部1272的端部形成优选与从凹槽1283的槽底形状一致,以提高拨动有效性以及实现咬合时的锁定。进一步地,主动花轮127和从动花轮128的结构完全一致,以更好地实现两者之间的咬合设置。
187.在本实施例中,主动花轮127为两叶花轮,其包括沿主中心部1271周向均匀间隔设置的两个主凸部1272。从动花轮128与主动花轮128对应设置。
188.实施例五
189.如图34-图37所示,本实施例提供了一种脚轮机构,且本实施例提供的脚轮机构与实施例四提供的脚轮机构的结构基本相同,仅致动传动组件12的结构存在差异,本实施例不再对与实施例四相同的结构进行赘述。
190.在本实施例中,主动花轮127和从动花轮128均为三叶花轮,主动花轮127包括三个沿主中心部1271周向均匀间隔设置的三个主凸部1272,从动花轮128与主动花轮127结构相同。
191.实施例六
192.本实施例提供了一种脚轮机构,且本实施例的脚轮机构的结构与实施例一基本相同,仅踏板单元13的设置存在差异,本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。
193.在本实施例中,如图37-图40所示,踏板单元13仅设置一个,即通过一个踏板131控制联动轴21沿两个方向转动。具体地,踏板单元13包括踏板131和凸设在踏板131背面的枢接座136,枢接座136上沿第一方向开设有枢接轴孔1361,致动轴11穿设于枢接轴孔1361中,且致动轴11与枢接座136锁固。
194.即,在本实施例中,通过踩踏踏板131直接带动致动轴11转动,且通过控制踩踏踏板131的位置控制致动轴11的转动方向,从而控制联动轴21的转动方向。该种设置,可以实现一个踏板131对脚轮31刹车和解锁的同时控制,结构简单,但是由于需要通过踩踏踏板131时踏板131的转动带动致动轴11转动,踩踏踏板131无法采用竖直踩踏的方式。
195.踏板131包括沿第二方向并排设置的第一踩踏面和第二踩踏面,致动轴11在踏板131上的投影位于第一踩踏面和第二踩踏面之间,分别踩踏第一踩踏面和第二踩踏面能带动致动轴11沿相反的方向转动。
196.为避免误踩踏,第一踩踏面和第二踩踏面上分别设置有不同的标识,如可以是不同形状和/或不同疏密程度的凸起,也可以是文字标识或者其他能够对两个踩踏面进行区分的标识。
197.进一步地,致动轴11包括内轴113和固定套设于内轴113外侧的外轴114,踏板131套设于外轴114上,内轴113为六棱轴,且内轴113的两端与分别与两组致动传动组件12连接。
198.内轴113与外轴114的紧固连接可以参考实施例一中的结构进行设置,本实施例不再赘述。且本实施例提供的踏板单元3和致动轴11的结构,不仅可以配合实施例一提供的致动传动组件12,还可以配合实施例二至实施例五中任一致动传动组件使用,本实用新型对此不做限制。
199.实施例七
200.如图41所示,本实用新型提供了一种手术机器人系统,其可以应用于医疗领域中,用于独立实施或者辅助医生实施外科手术,外科手术可以但不限定为骨科手术、腹腔镜手术、立体定向手术等。
201.手术机器人系统包括手术机器人2000、手术控制台1000以及监控设备3000。其中,手术机器人2000用于对位于手术台5000上的患者r2实施手术,手术控制台1000与手术机器人2000及监控设备3000均连接,手术控制台1000上设置有显示屏300和操作件,在手术执行过程中,实时拍摄手术执行过程,并将图像传输至手术控制台1000的显示屏300;操作人员r1根据显示屏300显示的图像,对操作件进行操作,控制手术机器人2000进行动作。
202.手术机器人2000上设置有机械臂20001,机械臂上安装有手术器械,机械臂及手术器械具有与人类的胳膊和/或手腕类似的功能,机械臂20001包括能够对手术器械4000进行拾取的端拾器以及用于控制端拾器运行以使手术器械4000以正确的角度、位姿对患者r2进行操作臂驱动机构,臂驱动机构能够驱动机械臂进行多自由度活动,以实现手术操作,臂驱动机构的设置以及机械臂的自由度设置可以参考现有技术,此处不再赘述。
203.一个手术机器人2000上可以设置一个或者多个机械臂20001,手术机器人系统中可以包括一个或者多个手术机器人2000,且若手术机器人2000设置有多个时,多个手术机器人2000的结构和功能可以相同也可以不同,手术机器人2000上的机械臂20001的个数、具体结构以及手术机器人系统中手术机器人2000的个数可以根据具体要实施的手术进行确定,本实用新型对此不做限定。同时,手术机器人2000的具体结构可以参考现有技术,此非本实用新型的重点,此处不再赘述。
204.监控设备3000可以为移动式设备,其通过在手术过程中移动至合适的位置对手术状态进行全面的拍摄,监控设备3000的移动可以是自驱式移动,也可以是操作人员r1通过操作手术控制台1000控制监控设备3000移动到合适的位置。在其他实施例中,监控设备3000也可以是固定式设备,其优选采用悬空设置,以从手术位置的正上方或者斜上方对手术过程进行拍摄。监控设备3000可以仅设置一个,也可以分离式地设置有多个,以进行全面检测。监控设备3000优选但不限定为影像台车。监控设备3000的设置可以参考现有技术,此非本实用新型的重点,此处不再赘述。
205.手术控制台1000可以同时对一个手术机器人2000进行操控,也可以对多个手术机器人2000进行操控。即,对于包含手术机器人2000的手术机器人系统,手术控制台1000可以仅设置一个,一个手术控制台1000控制多个手术机器人2000,也可以针对每个手术机器人2000各设置一个手术控制台1000,由多个操作人员r1配合操作完成手术。手术控制台1000的个数以及每个手术控制台1000控制的手术机器人2000的个数可以根据手术的复杂情况以及手术机器人2000上的机械臂2001的个数进行具体设置,本实用新型对此不做限制。
206.在本实施例中,手术控制台1000与手术机器人2000通过电线或者无线通讯的方式电性连接,且手术控制台1000与手术机器人2000在物理上独立设置,以使手术机器人2000能够自由地移动,增加了手术机器人2000的操作灵活性和准确性,也更加方便手术控制台1000和手术机器人2000的结构设置、拆装以及维修等,提高手术控制台1000的空间布置灵活性。
207.在其他实施例中,手术控制台1000也可以与手术机器人2000机械连接,即手术机
器人2000的固定部与手术控制台1000连接,从而使手术控制台1000与手术机器人2000形成整体性结构。该种设置,适合于手术机器人2000不需要移动的手术场景,有利于保证手术机器人2000的位置固定,不需要对手术机器人2000的闲置状态进行重复定位。
208.当执行的外科手术较为复杂时,需要辅助医务人员r3对手术进行辅助操作,如辅助医务人员r3可以根据手术的进行状态从仪器手推车上选择需要的手术器械4000并进行替换。为方便辅助医务人员r3对手术进行辅助操作,手术机器人系统还可以包括外部显示器6000,外部显示器6000与手术控制台1000及监控设备3000均连接,外部显示器600可以用于腔镜的图像,还可以显示操作人员r1对手术控制台1000的操作指令,以使辅助医务人员r3能够对手术状态进行全面的了解,从而进行辅助工作。外部显示器6000显示的内容与显示屏300显示的内容优选为一致,但也可以不同。
209.如图42所示,手术控制台1000包括主操作台200、脚踏控制台100及显示屏300。主操作台200设置于脚踏控制台100的上方,主操作台200上设置有操作手柄2001,操作人员r1通过操控操作手柄2001对手术机器人2000的动作进行控制,主操作台200的前侧还设置有用于操作人员r1触控输入操作指令的触控屏202;显示屏300用于显示监控设备3000拍摄的画面,以供操作人员r1能够实时查看手术状态,从而对手术机器人2000进行控制。
210.在本实施例中,操作手柄2001有两个,两个操作手柄2001左右并排设置,两个操作手柄2001控制的操作不同,如可以是不同的操作手柄2001控制不同的手术机器人2000,也可以是不同的操作手柄2001控制同一手术机器人2000上不同的机械臂20001,或者也可以是不同的操作手柄2001控制同一机械臂2001的不同动作的执行。在其他实施例中,操作手柄2001的数量和位置可以根据需求进行具体设置。且可以理解的是,操作手柄2001的具体结构、操作手柄2001如何控制手术机器人2000进行动作以及操作手柄2001控制手术机器人2000具体执行哪些动作均可以基于现有技术并根据手术的需求进行具体设置,本实施例对此不做具体限制。
211.主操作台200上还可以设置操作按钮2003,操作按钮2003可以对应设置一个或者多个,每个操作按钮2003均可对应一种手术机器人2000的执行动作,或也可以通过操作按钮2003控制手术控制台1000的启动关闭。操作按钮2003的位置、个数以及具体执行的功能可以根据需求进行设置,本实施例对此不做限制。
212.显示屏300可以仅设置一个,如设置主操作台200的后侧上部,此时,显示屏300可以采用大屏显示,方便操作人员r1对图像进行清晰地查看。通过内窥镜拍摄的手术部分的图像通过有线或者无线传输的方式传输至显示屏300,并通过显示屏300显示,手术中必要的信息均可以显示在显示屏300中,且优选地,预定虚拟操作盘也可以通过与内窥镜拍摄的图像一起显示在显示屏300中或独立地显示在显示屏300中。可以理解的是,显示屏300也可以采用其他能够使操作人员r1能够查看图像的方式进行设置,如显示屏300可以对应于操作人员r1的双眼各设置一个。显示屏300的设置方式可以参考现有技术,此处不再赘述。
213.如图42-图44所示,脚踏控制台100包括基座20、脚踏机构30和脚轮机构10。其中,基座20用于安装脚踏机构30和脚轮机构10,以及实现脚踏控制台100与主操作台200之间的连接;脚踏机构30上设置有脚踏开关301,用于控制手术机器人操作;脚轮机构10用于辅助脚踏控制台100及手术控制台1000移动。
214.脚轮机构10采用实施例一至实施例六中任一所示的脚轮机构。具体地,基座20包
括沿第一方向相对且间隔设置的两个安装臂部201和连接于两个安装臂部201之间的连接臂部202;脚踏机构30安装于两个安装臂部201之间,两个脚轮组件3分别位于两个安装臂部201内,且第一脚轮31a和第二脚轮31b均凸出安装臂部201的下侧,踏板致动组件安装于连接臂部202内,且连接臂部202的上端开设有供踏板131伸出的安装口,踏板131被限制从安装孔穿过。
215.即上述实施例提供的脚轮机构10与基座20的形状一致,使得操作人员可以在连接臂部202处实现对踏板131的操作,操作便利性强,且脚轮机构10的设置不会干扰操作人员对脚踏机构30的操作。
216.进一步地,连接臂部202的上表面的后端凹设有安装凹槽203,安装凹槽203贯通连接臂部202的后侧面,踏板131位于安装凹槽203内。该种设置,能够进一步地避免对踏板131进行误踩踏,提高踩踏操作便利性。
217.可以理解的是,当采用实施例一中的踏板单元时,连接筒134与安装口滑动连接,以更好地为踏板131的踩踏运动进行导向,且提高脚踏控制台100的整体美观性。
218.同样,当采用实施例六提供的踏板单元13时,枢接座136活动穿设于安装口中,以防止安装口与踏板131的转动相干涉。
219.注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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