一種基于行星輪系的介入導管輸送裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于機器人輔助醫療技術領域，尤其涉及輔助微創外科手術的介入導管操作設備。
【背景技術】
[0002]傳統的介入手術需要醫生在腔外操縱插入腔內的手術器械，直視監視屏幕進行介入操作，這種方式存在過度依賴醫生經驗、人為操作誤差和醫務人員遭受輻射傷害等問題，在一定程度上增加了手術的風險和難度。借助微創外科手術輔助機器人系統，醫生可以在操作室內通過導航圖像的引導，遙操作導管輸送裝置進行介入治療，在避免輻射的同時，還可以提高導管操作精度和手術成功率。
[0003]按照導管末端推送方式不同，導管介入裝置可分為直線驅動、夾爪夾持、摩擦輪三種推送方式。前兩種均屬于間歇式推送方式，電機需要頻繁地正反轉交替動作，影響電機壽命。摩擦輪推送式導管介入裝置屬于連續式推送方式，導管繞軸回轉時裝置整體也必須隨導管一起旋轉，因此需要采用導電滑環或旋轉電刷以防止電線纏繞，增加了裝置的復雜性。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是為了解決摩擦輪推送式導管介入裝置中導管繞軸回轉時，裝置整體隨導管一起旋轉的問題，提供了一種基于行星輪系的介入導管輸送裝置。
[0005]本發明包括第I步進電機、第2步進電機、第I主動齒輪、第2主動齒輪、第I中間軸、大中心齒輪、第I中間齒輪、小中心齒輪、行星架、行星齒輪、第I錐齒輪軸、第2錐齒輪軸、第2中間齒輪、齒輪軸、主動摩擦輪、從動摩擦輪、摩擦輪支撐架、底座、第I支撐架、第2支撐架、旋轉支撐架、第2中間軸和齒輪系支撐盤。第1、2支撐架固定在底座上，齒輪系支撐盤通過第I中間軸安裝在第I支撐架上，旋轉支撐架通過第2中間軸安裝在第2支撐架上，第I主動齒輪設置在第I步進電機輸出軸上，第2主動齒輪設置在第2步進電機輸出軸上，具有內、外齒的大中心齒輪固連在齒輪系支撐盤上，第I主動齒輪與大中心齒輪外嚙合，第2主動齒輪與第I中間齒輪嚙合，第I中間齒輪與小中心齒輪同軸固連并安裝在第I中間軸上，第I錐齒輪軸安裝在行星架的孔內，行星架安裝在第I中間軸上，行星齒輪安裝在第I錐齒輪軸上，與小中心齒輪外嚙合并與大中心齒輪內嚙合，第I錐齒輪軸與行星齒輪同軸，第2錐齒輪軸與第I錐齒輪軸嚙合，第2錐齒輪軸與第2中間齒輪同軸固連并安裝在旋轉支撐架上，第2中間齒輪與齒輪軸的齒輪嚙合，主動摩擦輪與第3中心齒輪同軸固連并安裝在旋轉支撐架上，從動摩擦輪安裝在摩擦輪支撐架上，依靠兩輪間的摩擦力來夾持導管進行操作，摩擦輪支撐架安裝在旋轉支撐架上。
[0006]本發明的有益效果是，由于旋轉支撐架帶動主、從摩擦輪一起旋轉的形式，可以解決導管繞軸回轉時介入裝置整體旋轉帶來的電線纏繞問題，從而避免了導電滑環或旋轉電刷的使用，簡化了裝置，并使得機構質量減輕，可相應降低一定能耗。主動及從動摩擦輪的相對位置可調，能夠適應于不同直徑的導管，增強了裝置的應用范圍。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的正視圖。
[0008]圖2為圖1的俯視圖。
[0009]圖3為圖1的左視圖。
[0010]圖4為圖1的A-A剖視圖。
[0011]圖5為圖2的B-B剖視圖。
[0012]圖6為圖2的C-C剖視圖。
[0013]圖7為裝置傳動原理圖。
[0014]圖中各序號分別表示為:1第I步進電機，2第2步進電機，3第I主動齒輪，4第2主動齒輪，5第I中間軸，6大中心齒輪，7第I中間齒輪，8小中心齒輪，9行星架，10行星齒輪，11第I錐齒輪軸，12第2錐齒輪軸，13第2中間齒輪，14齒輪軸，15主動摩擦輪，16從動摩擦輪，17摩擦輪支撐架，18底座，19第I支撐架，20第2支撐架，21旋轉支撐架，22第2中間軸，23齒輪系支撐盤。
【具體實施方式】
[0015]如圖1?6所示，第I支撐架19和第2支撐架20固定于底座18上，第I支撐架19與第2支撐架20相互平行，兩個支撐架都與底座18相互垂直。第I支撐架19上下分布有一個小孔和兩個大孔，小孔用于安裝第I中間軸5，大孔用于穿過第I步進電機I和第2步進電機2的輸出軸。齒輪系支撐盤23安裝在第I中間軸5上，可繞第I中間軸5旋轉。第2中間軸22安裝在第2支撐架20上的孔內，旋轉支撐架21與第2中間軸22安裝在一起，可繞第2中間軸22旋轉。第I中間軸5、第2中間軸22均為中空結構，用于穿入導管。在第I支撐架19的一側分別安裝呈上下布置的第I步進電機I與第2步進電機2，兩個步進電機的輸出軸分別穿過第I支撐架19上的兩個大孔，第I步進電機I的輸出軸比第2步進電機2的輸出軸長，以留出足夠空間來避免機構中齒輪傳動時的干涉。第I主動齒輪3通過鍵連接在第I步進電機I的輸出軸末端，第2主動齒輪4通過鍵連接在第2步進電機2的輸出軸末端。第2主動齒輪4與第I中間齒輪7嚙合，第I中間齒輪7通過鍵連接在第I中間軸5上，第I中間軸5安裝在第I支撐架19的小孔內，可繞該孔軸線轉動。小中心齒輪8通過鍵連接在第I中間軸5的末端，與第2主動齒輪4同步旋轉。大中心齒輪6與齒輪系支撐盤23固定在一起，以進行同步轉動，大中心齒輪6與位于其下方的第I主動齒輪3外嚙合。行星架9上具有兩個安裝孔，分別用于安裝第I錐齒輪軸11與第I中間軸5。行星架9安裝在第I中間軸5上，第I錐齒輪軸11安裝在行星架9的孔內，行星齒輪10安裝在第I錐齒輪軸11上。行星齒輪10可與第I錐齒輪軸11同步轉動或通過行星架9繞第I中間軸5同步轉動。第2錐齒輪軸12安裝在旋轉支撐架21外側端面上的孔內，可繞該孔軸線轉動。第2中間齒輪13通過鍵連接在第2錐齒輪軸12上，與第2錐齒輪軸12同步轉動。齒輪軸14外端安裝在旋轉支撐架21外側端面上的孔內，可繞該孔軸線轉動，主動摩擦輪15通過鍵連接在齒輪軸14軸的內端，與齒輪軸14同步轉動。從動摩擦輪16的軸安裝在摩擦輪支撐架17的孔內，可繞該孔軸線轉動，兩摩擦輪尺寸相等、軸線平行，處于同一平面上，其外緣中部的半圓形凹槽可用以夾持導管。摩擦輪支撐架17與旋轉支撐架21通過螺栓固定在一起，可通過改變螺栓的固定位置來調整兩支撐架距離，從而調整主、從動摩擦輪軸距，以適應不同直徑的導管。
[0016]工作過程如圖7所示，調整主動摩擦輪15與從動摩擦輪16軸距，將導管夾緊，驅動第I步進電機I正向轉動，帶動第I主動齒輪3、大中心齒輪6作正向轉動，驅動第2步進電機2反向轉動，帶動第2主動齒輪4