一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构。


背景技术：

2.质子放射治疗技术是现代治疗早期癌症或手术辅助治疗的一种重要方法，可以对恶性肿瘤细胞定点治疗，并能减少对健康组织的伤害。它具有穿透性能强、精准度高，治疗部位放射剂量高、杀伤力强等特征，适合那些病灶与正常组织分界清晰或病变较为集中的肿瘤。
3.机械臂治疗床是质子放射治疗系统的重要组成部分，能为治疗提供灵活、全方位的摆位姿态，目前现有的治疗床大多利用传统工业臂，结构高大，占用空间，不能为治疗提供快速的摆位姿态，并且容易发生碰撞，并且进口的机械臂价格昂贵，整体一致性差，并不能根据治疗需要进行有效定制。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的治疗床大多利用传统工业臂，结构高大，占用空间，不能为治疗提供快速的摆位姿态，并且容易发生碰撞，并且进口的机械臂价格昂贵，整体一致性差，并不能根据治疗需要进行有效定制的缺点，而提出的一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构，包括预埋底座，所述预埋底座的顶部设置有大臂，且大臂的顶部连接有小臂旋转座，所述小臂旋转座的一侧安装有第一小臂，且第一小臂的另一侧连接有第一前臂，所述第一前臂的前端设置有前臂摆动件，且前臂摆动件的顶部安装有前臂旋转件，所述前臂旋转件的顶端连接有治疗床，且治疗床的表面设置有人体模型；
7.所述预埋底座与大臂之间通过第一驱动关节组件连接；
8.所述第一驱动关节组件的内部包括有第一轴减速机，且第一轴减速机的表面连接有第一轴锥齿轮副，所述第一轴锥齿轮副的一侧安装有第一轴电机；
9.所述第一轴减速机采用中空结构；
10.所述大臂与小臂旋转座之间通过第二驱动关节组件连接；
11.所述小臂旋转座与第一小臂之间通过第三驱动关节组件驱动；
12.所述第一前臂与前臂摆动件之间通过第五驱动关节组件驱动；
13.所述前臂摆动件与前臂旋转件之间通过第六驱动关节组件连接。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述第二驱动关节组件的内部包括有第二轴电机，且第二轴电机的输出轴连接有第二轴减速机，并且第二轴减速机采用中空结构。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述第三驱动关节组件的内部包括有第三轴减速机，且第三轴减速机的一侧与第三轴电机的输出轴相连接，所述第三轴电机的外壁设置有平衡缸。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述第四驱动关节组件的内部包括有第四轴电机，且第四轴电机的输出轴连接有第四轴减速机，并且第四轴减速机采用中空结构。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.所述第五驱动关节组件的内部包括有第五轴电机，且第五轴电机的输出轴连接有第五直齿轮副，且第五直齿轮副的后端面安装有第五减速机。
22.作为上述技术方案的进一步描述：
23.所述第五直齿轮副采用三个直齿轮组成。
24.作为上述技术方案的进一步描述：
25.所述第六驱动关节组件的内部包括有第六电机，且第六电机的输出轴连接有第六直齿轮副，所述第六直齿轮副的顶部安装有第六减速机，且第六减速机的顶端与前臂旋转件相连接。
26.作为上述技术方案的进一步描述：
27.所述第六直齿轮副采用两个直齿轮组成。
28.综上，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
29.1、本实用新型中，通过将第一前臂、前臂摆动件和前臂旋转件的关节组件减少传动链长度，并且采用电机与减速机直连的结构，提高精度，减少噪音，而且安装方便，质量可控，相比较现有的前臂三关节采用摇杆传动或齿轮轴套齿轮轴传动，加工难度小，并且传动形式简单，保证了传动精度和质量效果。
30.2、本实用新型中，通过在第五驱动关节组件与第六驱动关节组件的内部设置第五直齿轮副与第六直齿轮副，则使直齿轮副传动，增大中心距，避让电机和减速机安装干涉区域，保证了装置运行的稳定性。
31.3、本实用新型中，通过在第一驱动关节组件的内部采用第一轴锥齿轮副进行换向，降低了预埋底座的高度，并且减少了地坑的深度，使结构更加紧凑，减小占地面积，节约使用空间；
32.4、本实用新型中，通过在第三驱动关节组件的内部设置平衡缸，从而减少第三轴电机的驱动力矩，提高了第三轴减速机的使用寿命，并且通过内置平衡缸的隐藏设置方式，使结构更加紧凑。
附图说明
33.图1为本实用新型中一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构的立体结构示意图；
34.图2为本实用新型中一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构的侧视结构示意图；
35.图3为本实用新型中第一驱动关节组件的立体结构示意图；
36.图4为本实用新型中第一驱动关节组件的侧视结构示意图；
37.图5为本实用新型中第二驱动关节组件的侧视结构示意图；
38.图6为本实用新型中第二驱动关节组件的立体结构示意图；
39.图7为本实用新型中第三驱动关节组件与第四驱动关节组件的侧视结构示意图；
40.图8为本实用新型中第三驱动关节组件与第四驱动关节组件的立体结构示意图；
41.图9为本实用新型中第五驱动关节组件与第六驱动关节组件的立体结构示意图；
42.图10为本实用新型中第六驱动关节组件的侧视结构示意图。
43.图例说明：
44.1、预埋底座；2、大臂；3、小臂旋转座；4、第一小臂；5、第一前臂；6、前臂摆动件；7、前臂旋转件；8、治疗床；9、人体模型；10、第一驱动关节组件；1001、第一轴减速机；1002、第一轴锥齿轮副；1003、第一轴电机；11、第二驱动关节组件；1101、第二轴电机；1102、第二轴减速机；12、第三驱动关节组件；1201、第三轴减速机；1202、第三轴电机；1203、平衡缸；13、第四驱动关节组件；1301、第四轴电机；1302、第四轴减速机；14、第五驱动关节组件；1401、第五轴电机；1402、第五直齿轮副；1403、第五减速机；15、第六驱动关节组件；1501、第六电机；1502、第六直齿轮副；1503、第六减速机。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.参照图1-10，一种内置平衡缸系统的医疗机械臂治疗床结构，包括预埋底座1、大臂2、小臂旋转座3、第一小臂4、第一前臂5、前臂摆动件6、前臂旋转件7、治疗床8、人体模型9、第一驱动关节组件10、第一轴减速机1001、第一轴锥齿轮副1002、第一轴电机1003、第二驱动关节组件11、第二轴电机1101、第二轴减速机1102、第三驱动关节组件12、第三轴减速机1201、第三轴电机1202、平衡缸1203、第四驱动关节组件13、第四轴电机1301、第四轴减速机1302、第五驱动关节组件14、第五轴电机1401、第五直齿轮副1402、第五减速机1403、第六驱动关节组件15、第六电机1501、第六直齿轮副1502和第六减速机1503，预埋底座1的顶部设置有大臂2，且大臂2的顶部连接有小臂旋转座3，小臂旋转座3的一侧安装有第一小臂4，且第一小臂4的另一侧连接有第一前臂5，第一前臂5的前端设置有前臂摆动件6，且前臂摆动件6的顶部安装有前臂旋转件7，前臂旋转件7的顶端连接有治疗床8，且治疗床8的表面设置有人体模型9；
47.预埋底座1与大臂2之间通过第一驱动关节组件10连接，通过在第一驱动关节组件10的内部设置第一轴锥齿轮副1002，降低了预埋底座1的高度，并且减少了地坑的深度，结构紧凑；
48.第一驱动关节组件10的内部包括有第一轴减速机1001，且第一轴减速机1001的表面连接有第一轴锥齿轮副1002，第一轴锥齿轮副1002的一侧安装有第一轴电机1003，第一驱动关节组件10的内部设置有交叉滚子轴承，提高了设备的使用寿命和本体刚性；
49.第一轴减速机1001采用中空结构，通过采用中空结构，则使内部便于走线，方便了进行维护和检修，并且提高美观度；
50.大臂2与小臂旋转座3之间通过第二驱动关节组件11连接；
51.小臂旋转座3与第一小臂4之间通过第三驱动关节组件12驱动，第三驱动关节组件12内部的平衡缸1203为氮气平衡缸1203，不仅能平衡第三轴电机1202的驱动力矩，还能使结构紧凑、美观；
52.第一前臂5与前臂摆动件6之间通过第五驱动关节组件14驱动；
53.前臂摆动件6与前臂旋转件7之间通过第六驱动关节组件15连接，通过减少前臂摆动件6与前臂旋转件7之间的传动链长度，采用电机与减速机的直连结构，提高精度，减少噪音，安装方便，质量可控。
54.进一步的，第二驱动关节组件11的内部包括有第二轴电机1101，且第二轴电机1101的输出轴连接有第二轴减速机1102，并且第二轴减速机1102采用中空结构，第二驱动关节组件11的内部采用第二轴电机1101与第二轴减速机1102直连的结构，提高了传动精度，并且减少了噪音。
55.进一步的，第三驱动关节组件12的内部包括有第三轴减速机1201，且第三轴减速机1201的一侧与第三轴电机1202的输出轴相连接，第三轴电机1202的外壁设置有平衡缸1203，采用第三轴电机1202和第三轴减速机1201的直连方式，减少传动误差，确保传动的精准度。
56.进一步的，第四驱动关节组件13的内部包括有第四轴电机1301，且第四轴电机1301的输出轴连接有第四轴减速机1302，并且第四轴减速机1302采用中空结构，通过采用中空结构，便于内部走线。
57.进一步的，第五驱动关节组件14的内部包括有第五轴电机1401，且第五轴电机1401的输出轴连接有第五直齿轮副1402，且第五直齿轮副1402的后端面安装有第五减速机1403，第五驱动关节组件14的内部还内置有交叉滚子轴承，提高第五减速机1403的使用寿命，并且保证本体刚性。
58.进一步的，第五直齿轮副1402采用三个直齿轮组成，通过第五直齿轮副1402的设置，可以用于传动和调整中心距，便于避让第六电机1501和第五减速机1403的安装干涉区域。
59.进一步的，第六驱动关节组件15的内部包括有第六电机1501，且第六电机1501的输出轴连接有第六直齿轮副1502，第六直齿轮副1502的顶部安装有第六减速机1503，且第六减速机1503的顶端与前臂旋转件7相连接，通过前臂旋转件7与治疗床8的连接，则使治疗床8能为治疗提供灵活、全方位的摆位姿态，有利于实现精准的放射治疗。
60.进一步的，第六直齿轮副1502采用两个直齿轮组成，通过采用两个直齿轮对第六减速机1503进行传动，增大中心距，避让了第六电机1501和第六减速机1503的安装干涉区域。
61.工作原理：使用时，通过预埋底座1进行预埋，在第一驱动关节组件10的内部设置第一轴锥齿轮副1002的作用下，从而降低预埋底座1的高度，并且通过第一轴减速机1001与第一轴电机1003的设置，则使大臂2在预埋底座1的顶部实现转向，通过在大臂2与小臂旋转座3之间设置第二驱动关节组件11，则使小臂旋转座3在大臂2的前端实现驱动转向，并且通过在小臂旋转座3与第一小臂4之间设置第三驱动关节组件12，则使第三驱动关节组件12可以带动第一小臂4进行上下角度转向，并且通过在第三驱动关节组件12的内部设置平衡缸
1203，可以减少了第三轴电机1202的驱动力矩，提高了第三轴减速机1201的寿命，并且保证了第一小臂4转动的精准度，通过在第一小臂4与第一前臂5之间设置第四驱动关节组件13，则使第一前臂5可以带动前臂摆动件6进行进一步的角度调节，并且通过在前臂摆动件6与前臂旋转件7之间设置第六驱动关节组件15，则使治疗床8快速精准的为治疗提供摆位姿态，并且避免了发生碰撞，而且整体一致性高，就这样完成该装置的工作原理。
62.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。