丝驱动连续体机器人

1.本发明涉及医疗设备技术领域，具体而言，涉及一种丝驱动连续体机器人。


背景技术：

2.目前，肺部介入手术存在支气管镜难以准确灵巧的到达病灶的难点问题。基于此，目前亟需提供一种连续体机器人，能够在体内狭窄腔道内穿行，快速且准确的到达病灶。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种丝驱动连续体机器人，具有多个驱动自由度，可实现全维度的弯曲运动，能够在狭小的腔道内部穿行。
4.有鉴于此，本发明提出了一种丝驱动连续体机器人，所述驱动连续体机器人，丝推送组件；丝驱动组件，与所述推送组件固定连接，包括驱动组件、第一传动组件和主动段驱动丝组件，所述驱动组件驱动所述第一传动组件移动，所述第一传动组件与所述主动段驱动丝组件的一端连接；机械臂组件，分别与所述推送组件和所述丝驱动组件连接，包括弯曲组件，所述主动段驱动丝组件的另一端与所述弯曲组件连接，以带动所述弯曲组件多自由度弯曲。
5.在一些可选的实施例中，所述推送组件包括固定板、第二驱动部件、第二传动组件和转接组件，所述第二传动组件和所述第二驱动部件均设置于所述固定板，所述第二驱动部件与所述第二传动组件连接，所述转接组件连接所述第二传动组件和所述丝驱动组件。
6.在一些可选的实施例中，所述第二传动组件包括传动带组件、滑动组件和转接组件，所述转接组件一端支撑丝驱动组件，所述转接组件的另一端与所述传动带组件以及滑动组件连接，所述传动带组件和第二驱动部件连接。
7.在一些可选的实施例中，所述滑动组件包括第一滑动组件和第二滑动组件，所述第一滑动组件和所述第二滑动组件分别设置于所述传动带的两侧，所述转接组件连接所述第一滑动组件、所述传动带和所述第二滑动组件。
8.在一些可选的实施例中，所述转接组件包括转接部件和同步带固定部件，所述转接部件的一端设置于所述第一滑动组件和所述第二滑动组件，所述转接部件的另一端连接所述丝驱动组件，所述转接部件设置于所述传动带组件的两侧，所述同步带固定部件和所述转接部件夹持传送带组件的一侧。
9.在一些可选的实施例中，所述第一滑动组件包括第一滑块和第一滑轨，所述第一滑块和所述第一滑轨滑动连接；所述第二滑动组件包括第二滑块和第二滑轨，所述第二滑块和所述第二滑轨滑动连接；所述第三转接部件连接所述第一滑块和第二滑块。
10.在一些可选的实施例中，所述丝驱动连续体机器人还包括支撑组件，所述支撑组件包括第一支撑部件和第二支撑部件，所述第一支撑部件设置于所述固定板，所述第二支撑部件设置于所述丝驱动组件，所述机械臂组件受支撑于所述第一支撑部件和所述第二支撑部件。
11.在一些可选的实施例中，所述驱动组件包括第一子驱动组件和第二子驱动组件；所述第一传动组件包括第一子传动组件和第二子传动组件；所述主动段驱动丝组件包括第一主动段驱动丝和第二主动段驱动丝；所述第一子传动组件分别连接第一子驱动组件和所述第一主动段驱动丝；所述第二子传动组件分别连接第二子驱动组件和所述第二主动段驱动丝。
12.在一些可选的实施例中，所述第一传动组件还包括传动支架，所述传动支架包括固定支架和导杆支架，所述固定支架与所述导杆支架通过螺栓连接，所述固定支架宽度方向的两侧均设置有导杆支架，多组第一子传动组件和多组第二子传动组件在所述导杆支架的高度方向排列设置。
13.在一些可选的实施例中，在所述导杆支架的高度方向，一组所述第一子传动组件和一组所述第二子传动组件交叉排列设置。
14.在一些可选的实施例中，各所述第一子传动组件包括第一传动部件和第一导杆组件，所述第一传动部件设置于所述第一导杆组件，所述第一导杆组件通过弹簧卡扣设置于所述导杆支架；各所述第二子传动组件包括第二传动部件和第二导杆组件，所述第二传动部件设置于所述第二导杆组件，所述第二导杆组件通过弹簧卡扣设置于所述导杆支架。
15.在一些可选的实施例中，所述第一传动部件和所述第二传动部件的结构相同；所述第一传动部件包括第一扣合部件和第一弹性绳，所述第一扣合部件与所述第一导杆组件滑动连接，所述第一扣合部件连接所述第一主动段驱动丝的一端和所述第一弹性绳的一端，所述第一主动段驱动丝的另一端和所述弯曲组件连接，所述第一弹性绳的另一端连接所述传动支架。
16.在一些可选的实施例中，所述第一扣合部件包括快拆转接部件、第三滑块和卡位扣，所述第三滑块设置于所述第一导杆组件，所述快拆转接部件通过所述卡位扣与所述第三滑块连接。
17.在一些可选的实施例中，所述第三滑块包括轴套组件、驱动丝预紧调节元件和弹性绳预紧调节元件，所述驱动丝预紧调节元件与所述第一主动段驱动丝连接，所述弹性绳预紧调节元件与所述第一弹性绳连接，所述轴套组件与所述第一导杆组件连接。
18.在一些可选的实施例中，所述第一子驱动组件和所述第二子驱动组件的结构相同；所述第一子驱动组件包括第一驱动部件、第一丝杠、第一卡设部件和第三导杆，所述第一驱动部件和所述第一丝杠连接，所述第一卡设部件一端连接所述第三导杆和所述第一丝杠，所述第一卡设部件的另一端与第一扣合部件连接。
19.在一些可选的实施例中，所述第一卡设部件包括第一丝杠螺母、第一转接滑块和第一拉力传感器，所述第一丝杠螺母和所述第一拉力传感器分别与所述第一转接滑块连接，所述第一丝杠螺母连接所述第一丝杠，所述第一转接滑块分别与所述第一丝杠和所述第三导杆，所述第一拉力传感器与快拆转接部件连接。
20.在一些可选的实施例中，所述弯曲组件包括依次连续设置地第一卡丝盘、第一过渡盘、第二卡丝盘、第二过渡盘和第三卡丝盘，所述第一主动段驱动丝连接所述第一卡丝盘和所述第三卡丝盘，所述第二主动段驱动丝连接所述第二卡丝盘和所述第三卡丝盘。
21.在一些可选的实施例中，所述机械臂组件还包括被动段部件和限位组件，所述被动段部件的一端连接所述弯曲组件，另一端连接所述丝驱动组件，所述限位组件设置于所
述被动段部件外部。
22.在一些可选的实施例中，所述限位组件包括多个限位元件、多组弹性带组件和钢丝绳组件，任意两个相邻的限位元件之间通过所述弹性金属带组件连接，所述被动段部件的一端与所述第三卡丝盘连接，另一端贯穿各个所述限位元件与所述丝驱动组件连接，所述钢丝绳组件贯穿各个所述限位元件。
23.本发明和现有技术相比具有以下技术效果：
24.丝驱动连续体机器人包括推送组件、丝驱动组件和机械臂组件，推送组件与丝驱动组件连接，推送组件能够带动丝驱动组件移动，推送组件连接机械臂组件，推送组件用于对机械臂组件提供支撑，丝驱动组件包括驱动组件、第一传动组件和主动段驱动丝组件，驱动组件驱动第一传动组件移动，第一传动组件与主动段驱动丝组件的一端连接，用于拉伸主动段驱动丝组件，机械臂组件包括弯曲组件，主动段驱动丝组件的另一端与弯曲组件连接，以带动弯曲组件多自由度弯曲。
附图说明
25.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
26.图1示出了本发明的一实施例提供的丝驱动连续体机器人的结构示意图；
27.图2示出了本发明的一实施例提供的推送组件的结构示意图；
28.图3示出了本发明的一实施例提供的丝驱动组件的结构示意图；
29.图4示出了本发明的一实施例提供的第一子驱动组件和第一子传动组件相连接的示意图；
30.图5示出了本发明的一实施例提供的第二子驱动组件和第二子传动组件相连接的示意图；
31.图6示出了本发明的一实施例提供的传动支架的第一视角结构示意图；
32.图7示出了本发明的一实施例提供的传动支架的第二视角结构示意图；
33.图8示出了本发明的一实施例提供的第三滑块的结构示意图；
34.图9示出了本发明的一实施例提供的第四滑块的结构示意图；
35.图10示出了本发明的一实施例提供的弯曲组件的结构示意图；
36.图11示出了本发明的一实施例提供的第一卡丝盘的结构示意图；
37.图12示出了本发明的一实施例提供的被动段部件和限位组件相连接的结构示意图。
38.其中，图1至图12中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
39.1-推送组件；11-固定板；12-第二驱动部件；131-主动带轮；132-从动带轮；133-传动带；134-第一滑动组件；1341-第一滑块；1342-第一滑轨；135-第二滑动组件；1351-第二滑块；1352-第二滑轨；14-转接组件；141-转接部件；143-同步带固定部件；
40.2-丝驱动组件；21-驱动组件；211-第一子驱动组件；2111-第一驱动部件；2112-第一丝杠；2113-第一卡设部件；2114-第三导杆；2115-第一丝杠螺母；2116-第一转接滑块；2117-第一拉力传感器；2118-第一联轴器；212-第二子驱动组件；2121-第三驱动部件；2122-第二丝杠；2123-第二卡设部件；2124-第四导杆；2125-第二丝杠螺母；2126-第二转接
滑块；2127-第二拉力传感器；2128-第二联轴器；22-第一传动组件；221-传动支架；2211-弹簧卡扣；2212-医疗器械入口扩大管；2213-医疗器械通道管；2214-固定支架；2215-导杆支架；222-第一传动部件；2221-第一扣合部件；2222-第一弹性绳；2223-第一快拆转接部件；2224-第三滑块；2225-第一卡位扣；2226-第一轴套组件；2227-第一驱动丝预紧调节元件；2228-第一弹性绳预紧调节元件；223-第二传动部件；2231-第二扣合部件；2232-第二弹性绳；2233-第二快拆转接部件；2234-第四滑块；2235-第二卡位扣；2236-第二轴套组件；2237-第二驱动丝预紧调节元件；2238-第二弹性绳预紧调节元件；224-第一导杆组件；225-第二导杆组件；23-主动段驱动丝组件；231-第一主动段驱动丝；232-第二主动段驱动丝；24-壳体；25-快拆弹簧；
41.3-机械臂组件；31-弯曲组件；311-第一卡丝盘；312-第一过渡盘；313-第二卡丝盘；314-第二过渡盘；315-第三卡丝盘；32-被动段部件；331-限位元件；3311-第一通孔；3312-限位孔；3313-第二通孔；3314-第一连接销；3315-第二连接销；332-多组弹性带组件；3321-第一弹性金属带；3322-第二弹性金属带；333-钢丝绳组件；3331-第一钢丝绳；3332-第二钢丝绳；34-柔性管；35-固定销；
42.4-支撑组件；41-第一支撑部件；42-第二支撑部件。
具体实施方式
43.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
45.本发明提供了一种丝驱动连续体机器人，丝驱动连续体机器人包括：推送组件1、丝驱动组件2和机械臂组件3。丝驱动组件2与推送组件1固定连接，丝驱动组件2包括驱动组件21、第一传动组件22和主动段驱动丝组件23，驱动组件21驱动第一传动组件22移动，第一传动组件22与主动段驱动丝组件23的一端连接；机械臂组件3和丝驱动组件2连接，机械臂组件3包括弯曲组件31，主动段驱动丝组件23的另一端与弯曲组件31连接，以带动弯曲组件31多自由度弯曲。
46.具体地，丝驱动连续体机器人包括推送组件1、丝驱动组件2和机械臂组件3，推送组件1与丝驱动组件2连接，推送组件1能够带动丝驱动组件2移动，丝驱动组件2连接机械臂组件3，丝驱动组件2包括驱动组件21、第一传动组件22和主动段驱动丝组件23，驱动组件21驱动第一传动组件22移动，第一传动组件22与主动段驱动丝组件23的一端连接，用于拉伸主动段驱动丝组件23，机械臂组件3包括弯曲组件31，主动段驱动丝组件23的另一端与弯曲组件31连接，以带动弯曲组件31多自由度弯曲，从而实现丝驱动连续体机器人多自由度弯曲，使得弯曲组件31在体内狭小的腔体内穿行，实现全维度的弯曲运动，带动支气管镜等装置准确的到达病灶。
47.进一步的，推送组件1长度的延伸方向和机械臂组件3长度的延伸方向一致，推送组件1带动丝驱动组件2在推送组件1的长度方向滑动。机械臂组件3设置于推送组件1的上
方。
48.在一些可选的实施例中，推送组件1包括固定板11、第二驱动部件12、第二传动组件和转接组件14，第二传动组件和第二驱动部件12均设置于固定板11，第二驱动部件12与第二传动组件连接，转接组件14连接第二传动组件和丝驱动组件2。
49.在一些可选的实施例中，第二传动组件包括传动带组件、滑动组件和转接组件14，转接组件14一端支撑丝驱动组件2，转接组件14的另一端与传动带组件以及滑动组件连接，传动带组件和第二驱动部件12连接。滑动组件包括第一滑动组件134和第二滑动组件135，第一滑动组件134和第二滑动组件135分别设置于传动带组件的两侧，转接组件14连接第一滑动组件134、传动带组件和第二滑动组件135。
50.具体地，传动带组件包括主动带轮131、从动带轮132和传动带133，主动带轮131和从动带轮132分别设置于固定板11长度方向的两端，传动带133分别连接主动带轮131和从动带轮132，第二驱动部件12与主动带轮131连接，第二驱动部件12带动主动带轮131旋转，从而带动传动带133顺时针或者逆时针旋转。滑动组件包括第一滑动组件134和第二滑动组件135，第一滑动组件134和第二滑动组件135分别设置于传动带133的两侧；转接组件14连接传动带133、滑动组件和丝驱动组件2。第一滑动组件134、传动带133和第二滑动组件135均和固定板11长度的延伸方向一致。第一滑动组件134、传动带133和第二滑动组件135在固定板11宽度的方向排列。具体地，转接组件14用于连接丝驱动组件23、传动带133、第一滑块1341和第二滑块1351，第二驱动部件12带动主动带轮131旋转，从而带动传动带133顺时针或者逆时针旋转，传动带133带动转接组件14移动，转接组件14在移动的过程中带动第一滑块1341和第二滑块1351分别沿着第一滑轨1342和第二滑轨1352移动，第一滑动组件134和第二滑动组件135起到了对转接组件14的限位和支撑作用。
51.在一些可选的实施例中，如图2所示，转接组件14包括转接部件141和同步带固定部件143，转接部件141的一端设置于第一滑动组件134和第二滑动组件135，转接部件141的另一端连接丝驱动组件2，转接部件141设置于传动带组件的两侧，同步带固定部件143和转接部件141夹持传送带组件的一侧。
52.具体地，如图2所示，转接部件141和同步带固定部件143夹持传动带133的一侧。第一滑动组件134包括第一滑块1341和第一滑轨1342，第一滑块1341和第一滑轨1342滑动连接。第二滑动组件135包括第二滑块1351和第二滑轨1352，第二滑块1351和第二滑轨1352滑动连接。转接部件141的一端连接第一滑块1341和第二滑块1351，转接部件141的另一端连接丝驱动组件2，第二驱动部件12带动主动带轮131旋转，从而带动传动带133顺时针或者逆时针旋转，传动带133带动转接部件141移动，转接部件141在移动的过程中带动第一滑块1341和第二滑块1351分别沿着第一滑轨1342和第二滑轨1352移动，转接部件141在移动的过程中会带动丝驱动组件2移动，第一滑动组件134和第二滑动组件135起到了对转接部件141的限位和支撑作用。转接部件141分别与第一滑块1341和第二滑块1351通过螺栓和螺钉连接。。
53.在一些可选的实施例中，丝驱动连续体机器人还包括支撑组件4，支撑组件4包括第一支撑部件41和第二支撑部件42，第一支撑部件41设置于固定板11，第二支撑部件42设置于丝驱动组件2，机械臂组件3受支撑于第一支撑部件41和第二支撑部件42。
54.具体地，机械臂组件3的长度方向和推送组件1的长度方向相同，第一支撑部件41
设置于固定板11靠近从动带轮131的端部，第一支撑部件41与固定板11焊接而成。第一支撑部件41远离于固定板11的一端设置有第一通孔，机械臂组件3的一端贯穿第一支撑部件41的第一通孔，以便对机械臂组件3进行支撑。第二支撑部件42远离于固定板11的一端设置有第二通孔，机械臂组件3的另一端贯穿第二支撑部件42的第二通孔。支撑组件4用于对机械臂组件3进行支撑。
55.在一些可选的实施例中，如图3所示，驱动组件21包括第一子驱动组件211和第二子驱动组件212；第一传动组件22包括第一子传动组件和第二子传动组件；主动段驱动丝组件23包括第一主动段驱动丝231和第二主动段驱动丝232；第一子传动组件分别连接第一子驱动组件211和第一主动段驱动丝231；第二子传动组件分别连接第二子驱动组件212和第二主动段驱动丝232。
56.在一些可选的实施例中，如图3和图6所示，第一传动组件22还包括传动支架221，传动支架221包括固定支架2214和导杆支架2215，固定支架2214与导杆支架2215通过螺栓连接，固定支架2214宽度方向的两侧均设置有导杆支架2215，多组第一子传动组件和多组第二子传动组件在导杆支架2215的高度方向排列设置。可选的，在导杆支架2215的高度方向，一组第一子传动组件和一组第二子传动组件交叉排列设置。固定支架2214设置有医疗器械入口扩大管2212，医疗器械入口扩大管2212沿着固定支架2214的长度方向延伸。
57.具体地，丝驱动组件2包括壳体24，壳体24具有内部容纳空间，传动支架221设置于壳体24的内部，壳体24的一端设置凹槽，传动支架221的一端卡设于壳体24的凹槽，壳体24位于凹槽的两侧分别设置有多个快拆弹簧25，传动支架221靠近凹槽的一端和壳体24通过快拆弹簧25连接。
58.进一步地，如图3和图6所示，驱动组件21和第一传动组件22设置于壳体24的内部、且分别与壳体24连接。传动支架221设置于壳体24的内部中间的位置，传动支架221将壳体24分隔为两个独立的空间，两个独立空间分别为第一独立空间和第二独立空间，第一独立空间和第二独立空间分别位于传动支架221的宽度方向相对的两侧，第一独立空间和第二独立空间均设置有多个第一子驱动组件211和多个第二子驱动组件212，在第一独立空间或者第二独立空间，多个第一子驱动组件211和多个第二子驱动组件212在传动支架221的高度方向排列，可选的，一个第一子驱动组件211和一个第二子驱动组件212交叉设置。传动支架211宽度方向相对的两侧分别设置导杆支架2215，导杆支架2215设置有多组第一子传动组件和多组第二子传动组件，多组第一子传动组件和多组第二子传动组件在导杆支架2215的高度方向排布，一组第一子传动组件和一组第二子传动组件交叉设置。位于第一独立空间或者第二独立空间的多个第一子驱动组件211和多个第二子驱动组件212分别与位于传动支架211一侧的多组第一子传动组件和多组第二子传动组件对应，一个第一子驱动组件211与一组第一子传动组件对应，一个第二子驱动组件212和一组第二子传动组件对应。
59.在一些可选的实施例中，各第一子传动组件包括第一传动部件222和第一导杆组件224，第一导杆组件224通过弹簧卡扣2211设置于导杆支架2215；第一传动部件222设置于第一导杆组件224；各第二子传动组件包括第二传动部件223和第二导杆组件225，第二传动部件223设置于第二导杆组件225，第二导杆组件225通过弹簧卡扣2211设置于导杆支架2215。
60.具体地，一个第一子驱动组件211带动一个第一传动部件222沿着一个第一导杆组
件224移动，一个第二子驱动组件212带动一个第二传动部件223沿着一个第二导杆组件225移动。第一传动部件222和第二传动部件223在移动的过程中对第一主动段驱动丝231和第二主动段驱动丝232拉伸，第一主动段驱动丝231和第二主动段驱动丝232带动弯曲组件31弯曲。
61.进一步地，各组第一导杆组件224包括两个第一导杆，两个第一导杆在传动支架211的高度方向排布，第一传动部件222沿着两个第一导杆滑动。各组第二导杆组件225包括第二导杆，多个第二导杆在传动支架211的高度方向排布，第二传动部件223沿着两个第二导杆滑动。各个第二传动部件223均与一根第一主动段驱动丝231连接。
62.在一些可选的实施例中，第一子驱动组件211和第二子驱动组件212的结构相同；第一子驱动组件211包括第一驱动部件2111、第一丝杠2112、第一卡设部件2113和第三导杆2114，第一驱动部件2111和第一丝杠2112分别设置于壳体24，第一驱动部件2111和第一丝杠2112连接，第一卡设部件2113一端连接第三导杆2114和第一丝杠2112，第一卡设部件2113的另一端与第一传动部件222连接。
63.具体地，第二子驱动组件212包括第三驱动部件2121、第二丝杠2122、第二卡设部件2123和第四导杆2124，第三驱动部件2121和第二丝杠2122分别设置于壳体24，第三驱动部件2121和第二丝杠2122连接，第二卡设部件2123一端连接第四导杆2124和第二丝杠2122，第二卡设部件2123的另一端与第二传动部件223连接。
64.进一步地，第一驱动部件2111为电机，第三驱动部件2121为电机。第一驱动部件211和第三驱动部件2121均安装于壳体24。第一丝杠2112和第二丝杠2122在壳体24的长度方向延伸，第一驱动部件2111通过第一联轴器2118驱动第一丝杠2112，第一卡设部件2113沿着第一丝杠2112移动，第三驱动部件2121通过第二联轴器2128驱动第二丝杠2122，第二卡设部件2123沿着第二丝杠2122移动。
65.在一些可选的实施例中，第一传动部件222和第二传动部件223的结构相同；第一传动部件222包括第一扣合部件2221和第一弹性绳2222，第一扣合部件2221与第一导杆组件224滑动连接，第一扣合部件2221连接第一主动段驱动丝231的一端和第一弹性绳2222的一端，第一主动段驱动丝231的另一端和弯曲组件31连接，第一弹性绳2222的另一端连接传动支架221。
66.具体地，第二传动部件223包括第二扣合部件2231和第二弹性绳2232，第二扣合部件2231连接第二导杆组件225，第二扣合部件2231连接第二主动段驱动丝232的一端和第二弹性绳2232的一端，第二主动段驱动丝232的另一端和弯曲组件31连接，第二弹性绳2232的另一端连接传动支架221。
67.进一步地，第一驱动部件2111驱动第一丝杠2112，第一卡设部件2113沿着第一丝杠2112移动，第一卡设部件2113带动第一扣合部件2221移动，第一扣合部件2221拉伸第一主动段驱动丝231，第一主动段驱动丝231带动弯曲组件31实现弯曲。第三驱动部件2121驱动第二丝杠2122，第二卡设部件2123沿着第二丝杠2122移动，第二卡设部件2113带动第二扣合部件2231移动，第二扣合部件2231拉伸第二主动段驱动丝232，第二主动段驱动丝232带动弯曲组件31实现弯曲。
68.在一些可选的实施例中，第一扣合部件2221包括第一快拆转接部件2223、第三滑块2224和第一卡位扣2225，第三滑块2224设置于第一导杆组件224，第一快拆转接部件2223
通过第一卡位扣2225与第三滑块2224连接，第一快拆转接部件2223与第一拉力传感器2127连接。
69.具体地，第三滑块2224包括第一轴套组件2226、第一驱动丝预紧调节元件2227和第一弹性绳预紧调节元件2228，第一驱动丝预紧调节元件2227与第一主动段驱动丝231连接，第一弹性绳预紧调节元件2228与第一弹性绳2222连接，第一轴套组件2226与第一导杆组件224连接。
70.在一些可选的实施例中，第二扣合部件2231包括第二快拆转接部件2233、第四滑块2234和第二卡位扣2235，第四滑块2234设置于第二导杆组件225，第二快拆转接部件2223通过第二卡位扣2225与第四滑块2234连接，第二快拆转接部件2233与第二拉力传感器2117连接。
71.具体地，第四滑块2234包括第二轴套组件2236、第二驱动丝预紧调节元件2237和第二弹性绳预紧调节元件2238，第二驱动丝预紧调节元件2237与第二主动段驱动丝232连接，第二弹性绳预紧调节元件2238与第二弹性绳2232连接，第二轴套组件2236与第二导杆组件225连接。
72.在一些可选的实施例中，第二卡设部件2123包括第二丝杠螺母2125、第二转接滑块2126和第二拉力传感器2127，第二丝杠螺母2125和第二拉力传感器2127分别与第二转接滑块2126连接，第二丝杠螺母2125连接第二丝杠2122，第二转接滑块2126分别与第二丝杠2122和第四导杆2124。
73.具体地，第一卡设部件2113包括第一丝杠螺母2115、第一转接滑块2116和第一拉力传感器2117，第一丝杠螺母2115和第一拉力传感器2117分别与第一转接滑块2116连接，第一丝杠螺母2115连接第一丝杠2112，第一转接滑块2116分别与第一丝杠2112和第三导杆2114，第一拉力传感器2117与快拆转接部件2223连接。
74.在一些可选的实施例中，弯曲组件31包括依次连续设置地第一卡丝盘311、第一过渡盘312、第二卡丝盘313、第二过渡盘314和第三卡丝盘315，第一主动段驱动丝231连接所述第一卡丝盘311和通过第二卡丝盘313、所述第三卡丝盘315，第二主动段驱动丝232连接第二卡丝盘313和通过第三卡丝盘315。
75.具体地，第一主动段驱动丝231的一端连接第一卡丝盘311，第一主动段驱动丝231另一端连接第三滑块2224的驱动丝预紧调节元件2227，第三滑块2224沿着第一导杆组件224移动的过程中会拉动第一主动段驱动丝231，第一主动段驱动丝231带动弯曲组件31弯曲。第二主动段驱动丝232的一端连接第二卡丝盘313，第二主动段驱动丝232的另一端连接第四滑块2234的驱动丝预紧调节元件2227，第四滑块2234沿着第二导杆组件225移动的过程中会拉动第二主动段驱动丝232，第二主动段驱动丝232带动弯曲组件31弯曲。
76.具体地，第一卡丝盘311沿着自身的周向设置有多个与第一主动段驱动丝231配合的第一连接孔，一根第一主动段驱动丝231与一个第一连接孔连接。第二卡丝盘313沿着自身的周向设置有多个与第二主动段驱动丝232配合的第二连接孔，一根第二主动段驱动丝232与一个第二连接孔连接。第三卡丝盘315沿着自身的周向设置有多个第三连接孔，部分第三连接孔与第一主动段驱动丝231相配合，部分第三连接孔与第二主动段驱动丝232相配合。
77.在一些可选的实施例中，机械臂组件3还包括被动段部件32和限位组件，被动段部
件32的一端连接推送组件，另一端连接丝驱动组件2，限位组件设置被动段部件32的通孔。
78.进一步地，机械臂组件3还包括被动段部件32、医疗器械通道管2213、和限位组件，限位组件包括多个限位元件331、多组弹性带组件332和钢丝绳组件333，任意两个相邻的限位元件331之间通过弹性金属带组件332连接，被动段部件32的一端与第三卡丝盘315连接，另一端贯穿各个限位元件33与丝驱动组件2连接，钢丝绳组件333贯穿各个限位元件33。
79.具体地，被动段部件32的一端与弯曲组件31连接，另一端与医疗器械通道管2213的一端连接，医疗器械通道管2213的另一端与传动支架221的医疗器械入口扩大管2212连接。弯曲组件31和被动段部件32的内部设置有柔性管34，柔性管34和弯曲组件31之间通过多个固定销35连接。各个弹性带组件332包括第一弹性金属带3321和第二弹性金属带3322；钢丝绳组件333包括第一钢丝绳3331和第二钢丝绳3332；各个限位元件331宽度方向依次设置有第一通孔3311、限位孔3312和第二通孔3313，各个限位元件331宽度方向相对的两端分别有第一连接销3314和第二连接销3315，任意两个相邻的限位元件331均通过第一连接销3314连接第一弹性金属带3321，任意两个相邻的限位元件331均通过第二连接销3315连接第二弹性金属带3322；被动段部件32贯穿各个限位元件331的限位孔3312；
80.第一钢丝绳3331贯穿各个限位元件331的第一通孔3312；第二钢丝绳3332贯穿各个限位元件331的第二通孔3313。
81.在本发明中，术语“多个”则指至少两个或至少两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。
82.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
83.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种丝驱动连续体机器人，其特征在于，包括：推送组件(1)；丝驱动组件(2)，与所述推送组件(1)固定连接，包括驱动组件(21)、第一传动组件(22)和主动段驱动丝组件(23)，所述驱动组件(21)驱动所述第一传动组件(22)移动，所述第一传动组件(22)与所述主动段驱动丝组件(23)的一端连接；机械臂组件(3)，与所述丝驱动组件(2)连接，包括弯曲组件(31)，所述主动段驱动丝组件(23)的另一端与所述弯曲组件(31)连接，以带动所述弯曲组件(31)多自由度弯曲。2.根据权利要求1所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述推送组件(1)包括固定板(11)、第二驱动部件(12)、第二传动组件和转接组件(14)，所述第二传动组件和所述第二驱动部件(12)均设置于所述固定板(11)，所述第二驱动部件(12)与所述第二传动组件连接，所述转接组件(14)连接所述第二传动组件和所述丝驱动组件(2)。3.根据权利要求2所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第二传动组件包括传动带组件、滑动组件和转接组件(14)，所述转接组件(14)一端支撑丝驱动组件(2)，所述转接组件(14)的另一端与所述传动带组件以及滑动组件连接，所述传动带组件和第二驱动部件(12)连接。4.根据权利要求3所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述滑动组件包括第一滑动组件(134)和第二滑动组件(135)，所述第一滑动组件(134)和所述第二滑动组件(135)分别设置于所述传动带组件的两侧，所述转接组件(14)连接所述第一滑动组件(134)、所述传动带组件和所述第二滑动组件(135)。5.根据权利要求4所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述转接组件(14)包括转接部件(141)和同步带固定部件(143)，所述转接部件(141)的一端设置于所述第一滑动组件(134)和所述第二滑动组件(135)，所述转接部件(141)的另一端连接所述丝驱动组件(2)，所述转接部件(141)设置于所述传动带组件的两侧，所述同步带固定部件(143)和所述转接部件(141)夹持传送带组件的一侧。6.根据权利要求5所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第一滑动组件(134)包括第一滑块(1341)和第一滑轨(1342)，所述第一滑块(1341)和所述第一滑轨(1342)滑动连接；所述第二滑动组件(135)包括第二滑块(1351)和第二滑轨(1352)，所述第二滑块(1351)和所述第二滑轨(1352)滑动连接；所述第三转接部件(144)连接所述第一滑块(1341)和第二滑块(1351)。7.根据权利要求2所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述丝驱动连续体机器人还包括支撑组件(4)，所述支撑组件(4)包括第一支撑部件(41)和第二支撑部件(42)，所述第一支撑部件(41)设置于所述固定板(11)，所述第二支撑部件(42)设置于所述丝驱动组件(2)，所述机械臂组件(3)受支撑于所述第一支撑部件(41)和所述第二支撑部件(42)。8.根据权利要求1所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述驱动组件(21)包括第一子驱动组件(211)和第二子驱动组件(212)；所述第一传动组件(22)包括第一子传动组件和第二子传动组件；所述主动段驱动丝组件(23)包括第一主动段驱动丝(231)和第二主动段驱动丝(232)；所述第一子传动组件分别连接第一子驱动组件(211)和所述第一主动段驱动丝(231)；
所述第二子传动组件分别连接第二子驱动组件(212)和所述第二主动段驱动丝(232)。9.根据权利要求8所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第一传动组件(22)还包括传动支架(221)，所述传动支架(221)包括固定支架(2214)和导杆支架(2215)，所述固定支架(2214)与所述导杆支架(2215)通过螺栓连接，所述固定支架(2214)宽度方向的两侧均设置有导杆支架(2215)，多组第一子传动组件和多组第二子传动组件在所述导杆支架(2215)的高度方向排列设置。10.根据权利要求9所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，在所述导杆支架(2215)的高度方向，一组所述第一子传动组件和一组所述第二子传动组件交叉排列设置。11.根据权利要求10所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，各所述第一子传动组件包括第一传动部件(222)和第一导杆组件(224)，所述第一传动部件(222)设置于所述第一导杆组件(224)，所述第一导杆组件(224)通过弹簧卡扣(2211)设置于所述导杆支架(2215)；各所述第二子传动组件包括第二传动部件(223)和第二导杆组件(225)，所述第二传动部件(223)设置于所述第二导杆组件(225)，所述第二导杆组件(225)通过弹簧卡扣(2211)设置于所述导杆支架(2215)。12.根据权利要求11所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第一传动部件(222)和所述第二传动部件(223)的结构相同；所述第一传动部件(222)包括第一扣合部件(2221)和第一弹性绳(2222)，所述第一扣合部件(2221)与所述第一导杆组件(224)滑动连接，所述第一扣合部件(2221)连接所述第一主动段驱动丝(231)的一端和所述第一弹性绳(2222)的一端，所述第一主动段驱动丝(231)的另一端和所述弯曲组件(31)连接，所述第一弹性绳(2222)的另一端连接所述传动支架(221)。13.根据权利要求12所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第一扣合部件(2221)包括快拆转接部件(2223)、第三滑块(2224)和卡位扣(2225)，所述第三滑块(2224)设置于所述第一导杆组件(224)，所述快拆转接部件(2223)通过所述卡位扣(2225)与所述第三滑块(2224)连接。14.根据权利要求13所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第三滑块(2224)包括轴套组件(2226)、驱动丝预紧调节元件(2227)和弹性绳预紧调节元件(2228)，所述驱动丝预紧调节元件(2227)与所述第一主动段驱动丝(231)连接，所述弹性绳预紧调节元件(2228)与所述第一弹性绳(2222)连接，所述轴套组件(2226)与所述第一导杆组件(224)连接。15.根据权利要求8-14任一项所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第一子驱动组件(211)和所述第二子驱动组件(212)的结构相同；所述第一子驱动组件(211)包括第一驱动部件(2111)、第一丝杠(2112)、第一卡设部件(2113)和第三导杆(2114)，所述第一驱动部件(2111)和所述第一丝杠(2112)连接，所述第一卡设部件(2113)一端连接所述第三导杆(2114)和所述第一丝杠(2112)，所述第一卡设部件(2113)的另一端与第一扣合部件(2221)连接。16.根据权利要求15所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述第一卡设部件(2123)包括第一丝杠螺母(2125)、第一转接滑块(2126)和第一拉力
传感器(2127)，所述第一丝杠螺母(2125)和所述第一拉力传感器(2127)分别与所述第一转接滑块(2126)连接，所述第一丝杠螺母(2125)连接所述第一丝杠(2112)，所述第一转接滑块(2126)分别与所述第一丝杠(2112)和所述第三导杆(2114)，所述第一拉力传感器(2127)与快拆转接部件(2223)连接。17.根据权利要求8所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述弯曲组件(31)包括依次连续设置地第一卡丝盘(311)、第一过渡盘(312)、第二卡丝盘(313)、第二过渡盘(314)和第三卡丝盘(315)，所述第一主动段驱动丝(231)连接所述第一卡丝盘(311)和通过所述第三卡丝盘(315)，所述第二主动段驱动丝(232)连接所述第二卡丝盘(313)和通过所述第三卡丝盘(315)。18.根据权利要求17所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述机械臂组件(3)还包括被动段部件(32)和限位组件，所述被动段部件(32)的一端连接所述弯曲组件(31)，另一端连接所述丝驱动组件(2)，所述限位组件设置于所述被动段部件(32)外部。19.根据权利要求18所述的丝驱动连续体机器人，其特征在于，所述限位组件包括多个限位元件(331)、多组弹性带组件(332)和钢丝绳组件(333)，任意两个相邻的限位元件(331)之间通过所述弹性金属带组件(332)连接，所述被动段部件(32)的一端与所述第三卡丝盘(315)连接，另一端贯穿各个所述限位元件(33)与所述丝驱动组件(2)连接，所述钢丝绳组件(333)贯穿各个所述限位元件(33)。

技术总结
本申请提供了一种丝驱动连续体机器人，丝驱动连续体机器人包括推送组件、丝驱动组件和机械臂组件，推送组件与丝驱动组件连接，推送组件能够带动丝驱动组件移动，推送组件连接丝驱动组件，推送组件用于对丝驱动组件提供推送，丝驱动组件包括驱动组件、第一传动组件和主动段驱动丝组件，驱动组件驱动第一传动组件移动，第一传动组件与主动段驱动丝组件的一端连接，用于拉伸主动段驱动丝组件，机械臂组件包括弯曲组件，主动段驱动丝组件的另一端与弯曲组件连接，以带动弯曲组件多自由度弯曲。以带动弯曲组件多自由度弯曲。以带动弯曲组件多自由度弯曲。


技术研发人员：边桂彬 叶强 李桢 王爽
受保护的技术使用者：中国科学院自动化研究所
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/8/6