地刹与医疗用推车的制作方法-j9九游会真人

1.本技术涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种地刹与医疗用推车。


背景技术：

2.通常，使用手术机器人辅助手术时，安装有机械臂与显示屏等部件的推车运动到位后，在后续手术过程中，需要将推车的位置固定，以保证手术能顺利进行。因此，这类推车的底部除了设置脚轮，还会设置地刹，地刹可以带动与之连接的支撑件朝下伸出至脚轮以下，以使脚轮悬空，推车被支撑件支撑，通过支撑件与地面的摩擦力限制推车发生位移。然而，相关技术中，一些推车中的地刹的传动部件较多，导致其整体结构较为复杂，检修不方便，需要占用较大空间，不利于推车的小型化设计，而在手术室等场景中，不能小型化的推车会占用更多的空间。并且当传动部件较多时，传动链较长，会导致传动效率低和整体刚度较差。此外，由于手术室内各类设备数量较多，地面上可能会有线缆，一些推车不具有避障功能，支撑件在朝下伸出过程中可能会压住地面上的线缆，导致线缆损坏，推车也可能因此而倾斜甚至倾倒。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述的一些地刹的传动部件较多，导致整体结构较复杂和传动效率低的问题，提供一种地刹。
4.一种地刹，包括：
5.机架；
6.电机，包括转子与定子，所述定子套设于所述转子的外部，且所述定子固定连接于所述机架；
7.丝杠主轴，所述转子套设固定于沿第一方向延伸的所述丝杠主轴外部，所述丝杠主轴与所述机架转动连接，其中，所述第一方向为高度方向；
8.丝杠螺母，所述丝杠螺母的一端设于所述丝杠主轴远离所述电机的一端的外周，且所述丝杠螺母与所述丝杠主轴螺纹连接，所述丝杠螺母的另一端用于与支撑件连接，所述丝杠螺母绕所述第一方向的转动被限制。
9.在其中一个实施例中，所述电机为无框电机。
10.在其中一个实施例中，所述地刹包括限位件与连接件，所述连接件用于与所述支撑件连接，所述连接件固定连接于所述丝杠螺母，所述连接件被配置为沿所述第一方向滑动配合于所述限位件。
11.在其中一个实施例中，所述限位件具有容纳腔，所述容纳腔的腔壁上设有连通于所述容纳腔的滑槽，所述滑槽沿所述第一方向延伸，所述连接件上设有凸出的滑块，所述连接件伸入所述容纳腔，且所述滑块滑动配合于所述滑槽。
12.在其中一个实施例中，所述限位件具有容纳腔，所述容纳腔的腔壁上设有凸出伸入所述容纳腔的滑块，所述连接件上设有沿所述第一方向延伸的滑槽，所述滑块滑动配合
于所述滑槽。
13.在其中一个实施例中，所述连接件具有空腔，所述丝杠螺母包括主体部与伸出部，所述主体部固定连接于所述连接件，自所述主体部沿所述第一方向伸出的所述伸出部伸入所述空腔，所述丝杠主轴依次穿过所述主体部与所述伸出部。
14.在其中一个实施例中，所述地刹还包括安装于所述机架的限位开关，以及连接于所述丝杠螺母的触发件；当所述丝杠螺母到达行程极限位置时，所述限位开关能够感应所述触发件，所述限位开关被触发。
15.在其中一个实施例中，所述地刹还包括测速组件与控制器，所述测速组件与所述电机均通信连接于所述控制器，所述测速组件用于检测所述丝杠主轴的转速，当所述测速组件测得的转速小于预定阈值时，所述控制器控制所述转子停转或反转。
16.在其中一个实施例中，所述测速组件包括安装于所述机架的霍尔传感器，以及安装于所述丝杠主轴的磁环。
17.上述地刹，转子套设固定于丝杠主轴外部，因此当电机启动时，丝杠主轴能够随转子同步转动。由于丝杠螺母套设于丝杠主轴外部，二者螺纹连接，且丝杠主轴无法绕第一方向转动，则丝杠主轴随转子转动时，丝杠螺母将会发生沿第一方向的移动，从而能带动与之连接的支撑件沿第一方向(也即高度方向)移动，以实现刹车。上述结构中，电机的转子直接套设固定于丝杠主轴的外部，省去了常规结构中二者之间的齿轮等传动部件，从而能简化结构，省去此类传动部件所需的安装空间，有利于地刹和推车的小型化设计，使推车无需占用较多空间。并且，由于省去了齿轮等传动部件，传动链较短，能够提高传动效率和整体刚度。此外，在一些实施例中，通过测速组件监控丝杠主轴的转速，从而能在遇到障碍物时及时使转子停转或反转实现避障，提高刹车安全性。
18.本技术还提出一种医疗用推车，包括上述的地刹，还包括车体和支撑件，所述地刹通过所述机架安装于所述车体底部，所述地刹的底部与所述支撑件连接，所述推车包括手术机器人推车或导航推车。
19.上述医疗用推车，通过应用上述的地刹，可以使推车的整体结构也更简单，且无需为了容纳地刹而将尺寸设置的过大，有利于其小型化设计，使推车无需占用较多空间。并且地刹传动链的整体刚度较高，使推车的稳定性更好。在一些实施例中，在地刹带动支撑件朝下伸出过程中，若遇到障碍物，能够及时进行避障，从而提高刹车安全性。
附图说明
20.图1为本技术一实施例中的地刹的结构示意图。
21.图2为图1所示地刹的剖视图。
22.附图标记：
23.100、机架；110、底板；120、顶壳；200、电机；210、转子；220、定子；310、丝杠主轴；320、丝杠螺母；321、主体部；322、伸出部；410、连接件；411、滑块；412、空腔；420、限位件；421、滑槽；510、限位开关；520、触发件；610、霍尔传感器；620、磁环；700、支撑件；810、定子座；820、轴承；830、轴承座；840、触发件安装座。
具体实施方式
24.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术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技术。但是本技术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技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
25.在本技术的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
26.此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
27.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本技术所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
30.通常，使用手术机器人辅助手术时，安装有机械臂与显示屏等部件的推车运动到位后，在后续手术过程中，需要将推车的位置固定，以保证手术能顺利进行。因此，这类推车的底部除了设置助力推车移动的脚轮，还会设置地刹。地刹可以带动与之连接的支撑件朝下伸出至脚轮以下，以使脚轮悬空，推车被支撑件支撑，通过支撑件与地面的摩擦力抑制推车发生位移。然而，相关技术中，一些地刹中，在电机与地刹主轴之间设置有齿轮组等传动部件，电机通过传动部件带动地刹主轴转动，进而通过丝杠组件等运动方向转换结构实现支撑件的上下移动。此类地刹中，由于齿轮组等传动部件较多，导致其整体结构较为复杂，需要占用较大空间，不利于其小型化设计。并且当传动部件较多时，传动链较长，会导致传
动效率低和传动链整体刚度较差。此外，由于手术室内各类设备数量较多，地面上可能会有线缆，一些推车不具有避障功能，支撑件在朝下伸出过程中可能会压住地面上的线缆，导致线缆损坏，推车也可能因此而倾斜甚至倾倒。
31.基于此，本技术提供一种地刹，能够解决上述问题。
32.图1为本技术一实施例中的地刹的结构示意图；图2为图1所示地刹的剖视图。参阅图1与图2，本技术一实施例提供的地刹包括机架100、电机200、丝杠主轴310与丝杠螺母320。电机200包括转子210与定子220，定子220套设于转子210的外部，且定子220固定连接于机架100。转子210套设固定于沿第一方向延伸的丝杠主轴310外部，丝杠主轴310与机架100转动连接，其中，第一方向为高度方向。丝杠螺母320的一端设于丝杠主轴310远离电机200的一端的外周，且丝杠螺母320与丝杠主轴310螺纹连接，丝杠螺母320的另一端用于与支撑件700连接，丝杠螺母320绕第一方向的转动被限制。
33.上述地刹，转子210套设固定于丝杠主轴310外部，因此当电机200启动时，丝杠主轴310能够随转子210同步转动。由于丝杠螺母320套设于丝杠主轴310外部，二者螺纹连接，且丝杠螺母320绕第一方向的转动被限制，也即丝杠螺母320无法绕第一方向转动，则丝杠主轴310随转子210转动时，丝杠螺母320将会发生沿第一方向的移动，从而能带动与之连接的支撑件700沿第一方向(也即高度方向)移动，以实现刹车。上述结构中，电机200的转子210直接套设固定于丝杠主轴310的外部，与常规电机相比结构更简单，避免电机主轴与丝杠主轴采用联轴器连接所带来的增大高度方向的尺寸的问题，并且省去了常规传动结构中的齿轮、皮带或带轮等传动部件，从而能简化结构，省去齿轮等传动部件所需的安装空间，有利于地刹的小型化设计。
34.另外，系统的整体刚度取决于传动链的长短，传动部件越多，传动链越长，刚度越差。本技术中，由于电机200的转子210直接与丝杠主轴310连接，二者之间无齿轮组、传动皮带等传动部件，能够实现高度集成与动力直驱，减小了传动链长度，可以使系统的刚度更高，稳定性会更好。
35.具体地，机架100包括底板110与顶壳120，二者固定连接，二者之间形成供电机200、丝杠主轴310与丝杠螺母320等部件安装的空间。顶壳120内设有与之固定连接的定子座810，定子220固定连接于定子座810。顶壳120内还设有与之固定连接的轴承座830，丝杠主轴310与轴承座830之间通过轴承820连接，以使丝杠主轴310能够相对机架100绕第一方向转动，但无法相对机架100沿第一方向移动。
36.在一些实施例中，电机200为无框电机。采用无框电机，直接将转子210与定子220内置于地刹中，转子210套设固定于地刹的丝杠主轴310上。或者，转子210可以与丝杠主轴310一体成型。如此，相比于传统电机而言节省了安装空间，简化结构，有利于地刹的小型化设计。
37.参阅图1与图2，在一些实施例中，地刹包括限位件420与连接件410，连接件410用于与支撑件700连接，连接件410固定连接于丝杠螺母320，连接件410被配置为沿第一方向滑动配合于限位件420。
38.具体地，连接件410套设固定于支撑件700外部，丝杠螺母320通过连接件410间接实现与支撑件700的固定连接。连接件410与限位件420滑动配合，二者仅能沿第一方向相对滑动，以此来抑制丝杠螺母320随丝杠主轴310转动，当丝杠主轴310随转子210转动时，丝杠
螺母320、连接件410与支撑件700将同步沿第一方向移动。
39.参阅图1与图2，具体地，在一些实施例中，限位件420具有容纳腔，容纳腔的腔壁上设有连通于容纳腔的滑槽421，滑槽421沿第一方向延伸，连接件410上设有凸出的滑块411，连接件410伸入容纳腔，且滑块411滑动配合于滑槽421。
40.具体地，限位件420的内部中空，形成沿第一方向两端贯通的容纳腔，容纳腔呈圆柱状。连接件410也呈圆柱状，其外周面设有沿自身径向朝外凸出的滑块411。容纳腔的腔壁上朝内凹陷以形成滑槽421，滑槽421中沿第一方向背离支撑件700的一端呈开口状，以在连接件410伸入容纳腔时供滑块411滑入滑槽421。滑块411与滑槽421的尺寸相匹配，以使二者仅能沿第一方向相对移动而无法绕第一方向相对转动。连接件410穿过容纳腔，连接件410沿第一方向的一端与丝杠螺母320固定连接，另一端与支撑件700固定连接。
41.附图所示实施例中，沿限位件420的径向，滑槽421贯穿限位件420。当然，在其他实施例中，滑槽421不贯穿限位件420亦可。
42.优选地，限位件420上设有两个滑槽421，两个滑槽421沿限位件420的径向对称设置。对应地，连接件410上设有两个对称设置的滑块411。每个滑块411滑动配合于对应的一个滑槽421。如此，可以增强对丝杠螺母320与连接件410的限位。
43.在其他实施例中，限位件420具有容纳腔，容纳腔的腔壁上设有凸出伸入容纳腔的滑块，连接件410上设有沿第一方向延伸的滑槽，连接件410伸入容纳腔，滑块滑动配合于滑槽。
44.本实施例与附图所示实施例的不同之处在于，滑槽设置于连接件410，滑块411设置于限位件420。其他结构与附图所示实施例类似，此处不再赘述。
45.参阅图1与图2，在一些实施例中，连接件410具有空腔412，丝杠螺母320包括主体部321与伸出部322，主体部321固定连接于连接件410，自主体部321沿第一方向伸出的伸出部322伸入空腔412，丝杠主轴310依次穿过主体部321与伸出部322。
46.具体地，连接件410上沿第一方向背离支撑件700的端面朝内凹陷，以形成空腔412。伸出部322自主体部321上沿第一方向靠近支撑件700的端面朝外伸出，并伸入空腔412内。主体部321抵持于连接件410，二者之间通过螺纹紧固件(例如螺钉)固定连接。主体部321与伸出部322均呈内部中空的圆环状，丝杠主轴310依次穿过主体部321与伸出部322，且主体部321与伸出部322均与丝杠主轴310螺纹连接。
47.参阅图1与图2，在一些实施例中，地刹还包括安装于机架100的限位开关510，以及连接于丝杠螺母320的触发件520；当丝杠螺母320到达行程极限位置时，限位开关510能够感应触发件520，限位开关510被触发。
48.具体地，两个沿第一方向间隔排布的限位开关510均固定安装于顶壳120的内壁。丝杠螺母320上固定连接有触发件安装座840，触发件520固定连接于触发件安装座840。当丝杠螺母320沿第一方向移动时，触发件520随之同步移动。触发件520移动至与任意一个限位开关510的距离小于触发距离时，该限位开关510能够感应到触发件520，从而使该限位开关510被触发，此时说明丝杠螺母320已经移动至其行程极限位置。限位开关510与地刹的控制器通信连接，当限位开关510被触发后，控制器将会控制电机的转子210停止转动，以使丝杠螺母320、连接件410与支撑件700停止移动。
49.例如，当沿第一方向靠近支撑件700的限位开关510(也即靠近下方的限位开关
510)感应到触发件520时，说明支撑件700朝外伸出的位置已经到达极限位置，此时，支撑件700已经能够抵持于地面，对推车进行承托。
50.在一些实施例中，上述的限位开关510为光电开关，触发件520为遮光条，当遮光条遮挡光电开关的感光部分时，光电开关被触发。当然，除了选用光电开关，其他类型的接近开关亦可。
51.参阅图1与图2，在一些实施例中，地刹还包括测速组件，测速组件与电机200均通信连接于地刹的控制器，测速组件用于检测丝杠主轴310的转速，当测速组件测得的转速小于预定阈值时，控制器控制转子210停转或反转。
52.支撑件700朝外伸出过程中，若地面上存在线缆等障碍物，支撑件700在触碰到障碍物后，其伸出动作受到阻碍，丝杠主轴310的转速随之骤降。因此，可以预先设定一个转速下限，作为预定阈值，并规定当丝杠主轴310的转速小于预定阈值时，判定支撑件700触碰到障碍物。因此，当测速组件测得的转速小于预定阈值时，控制器控制转子210停转或反转，以使丝杠螺母320、连接件410与支撑件700停止移动或反向移动实现避障，从而使支撑件700在伸出过程中不易触碰到线缆等障碍物，线缆不易被压坏，且推车不易因此而倾斜或倾倒，刹车过程的安全性更高。
53.在一些实施例中，测速组件包括安装于机架100的霍尔传感器610，以及安装于丝杠主轴310的磁环620。
54.具体地，霍尔传感器610固定连接于顶壳120的内壁，磁环620套设固定于丝杠主轴310沿第一方向背离支撑件700的一端。磁环620随丝杠主轴310同步转动，霍尔传感器610可以感应磁环620中n极与s极在单位时间内转过的次数，控制器基于此计算出磁环620与丝杠主轴310的转速。
55.在其他实施例中，也可以在丝杠主轴310上安装编码器，以测得其转速。
56.参阅图1与图2，在一些实施例中，一种医疗用推车包括前述任意实施例中的地刹，还包括车体和支撑件700，地刹通过机架100安装于车体底部，地刹的底部与支撑件700连接。
57.上述医疗用推车，通过应用上述的地刹，可以使推车的整体结构也更简单，有利于其小型化设计，使推车无需占用较多空间。并且地刹传动链的整体刚度较高，使推车的稳定性更好。此外，在地刹带动支撑件700朝下伸出过程中，若遇到线缆等障碍物，能够及时进行避障，从而提高刹车安全性。
58.优选地，推车中设有多个上述地刹，以使刹车后推车的位置更加稳定，不易因外力而发生移位。
59.上述推车可以应用于医疗领域，例如，可以应用于手术机器人领域，包括手术机器人推车或导航推车；可以理解的是，上述推车还可以是用于其他领域的推车。
60.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护
范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。