RU2824258C1

RU2824258C1 - Pulley and manipulator arm

Info

Publication number: RU2824258C1
Application number: RU2023116190A
Authority: RU
Inventors: Цзэжуй ВАН
Original assignee: Корнерстоун Технолоджи (Шэньчжэнь) Лимитед
Priority date: 2020-12-02
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2024-08-06

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: disclosed group of inventions relates to mechanical transmission assemblies for a manipulator arm. Manipulator arm pulley comprises: wheel-shaped part, the latter comprises two end surfaces arranged opposite each other and side surface connecting the two end surfaces. Side surface includes a face of the main arc and a face of a branch arc. Face of the branching arc is characterized by the presence of a front end connected to the face of the main arc, and a rear end configured to connect a belt. In axial direction of wheel-shaped part face of branching arc is characterized by width, which is less than width of face of main arc. Branching arc face and the main arc face form a continuous arched surface made for the belt movement; and a projecting part attached to the wheel-shaped part. Projecting part is located in a position adjoining the face of the branching arc along the width of the facet of the main arc, and extends beyond the facet of the branched arc in the radial direction of the wheel-shaped part. Projecting part is made with the possibility of connection of the pulley with the working member of the manipulator arm. Each of the left and right sides of the pulley contains a face of a branching arc and a protruding part, which is located between the face of the main arc and the face of the branched arc in the circumferential direction. Manipulator arm includes working member and pulley connected to working member through projecting part.

EFFECT: creation of a pulley and a manipulator arm containing a pulley, intended for elimination of contradiction between minimization of thickness and maximum increase of strength of connection between working member and mechanical arm-manipulator, respectively to ensure small thickness and high strength.

11 cl, 10 dwg

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеField of technology to which the present invention relates

[0001] Настоящее изобретение относится к области соединительных конструкций для узлов механической передачи, в частности, к шкиву и руке-манипулятору.[0001] The present invention relates to the field of connecting structures for mechanical transmission units, in particular, to a pulley and a manipulator arm.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияPrior art of the present invention

[0002] Медицинские микрохирургические инструменты широко используются при хирургических операциях всех типов благодаря своим преимуществам, которые включают в себя точность позиционирования, устойчивость работы, манипуляционные возможности, широкий рабочий диапазон, отсутствие опасности радиационного излучения и заражения и т.п. Во время проведения операции задействуется множество механических рук-манипуляторов, которые контролируемым образом переводятся в требуемое положение над телом пациента, а затем проводят операцию через отверстие, предварительно сделанное на коже тела пациента. Механическая рука-манипулятор соединена с рабочим органом стальными тросиками или стальными ремнями таким образом, что рабочий орган проходит через отверстие на коже тела пациента и свободно вращается вокруг определенной точки в этом отверстии.[0002] Medical microsurgical instruments are widely used in surgical operations of all types due to their advantages, which include positioning accuracy, stability of operation, manipulation capabilities, a wide working range, no danger of radiation and infection, etc. During the operation, a plurality of mechanical manipulator arms are used, which are controlled to move to the required position above the patient's body, and then perform the operation through an opening previously made in the skin of the patient's body. The mechanical manipulator arm is connected to the working element by steel cables or steel belts in such a way that the working element passes through an opening in the skin of the patient's body and freely rotates around a certain point in this opening.

[0003] В общем, в приводном механизме ремней используются ремни и шкивы, которые выполнены из нержавеющей стали и обладают сверхвысокой прочностью и компактностью. Ремень обычно соединяет шкив через соединитель определенной длины. В соответствии со стандартным решением для вращения шкива на 90 градусов, как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки, как это показано на фиг.2, предусмотрено два стальных ремня (ремни 300), которые наматываются на шкив 110' в противоположных направлениях. Каждый ремень соединяется со шкивом через соединитель 301, а затем проходит дальше, обматываясь вокруг наружной границы шкива. Два ремня проходят параллельно друг другу и со смещением относительно друг друга в направлении толщины шкива таким образом, что два ремня наматываются на шкив 110' под углом 90 градусов в противоположных направлениях. Соответственно, шкив 110' должен иметь толщину, равную или превышающую сумму значений ширины двух ремней во избежание перехлеста двух ремней и взаимного мешающего воздействия двух ремней. Соединитель 301 заходит в паз 113', отходящий внутрь от наружной границы шкива, чтобы не мешать соединителю и внутренним частям механической руки-манипулятора во время вращения шкива. При этом гарантируется, что если потянуть за соединитель 301, то это не приведет к его отсоединению от шкива 110' во время поворота шкива по часовой стрелке и против часовой стрелки на 90 градусов. В общем, чем больше угол, под которых ремень 300 обмотан вокруг шкива 110', тем большее трение возникает между ремнем 300 и шкивом 110', что приводит, соответственно, к уменьшению натяжения ремня 300 и, таким образом, к повышению запаса прочности.[0003] In general, the belt drive mechanism uses belts and pulleys that are made of stainless steel and have ultra-high strength and compactness. The belt usually connects the pulley through a connector of a certain length. According to the standard solution for rotating the pulley by 90 degrees, both clockwise and counterclockwise, as shown in Fig. 2, two steel belts (belts 300) are provided, which are wound on the pulley 110' in opposite directions. Each belt is connected to the pulley through a connector 301, and then goes further, winding around the outer edge of the pulley. The two belts run parallel to each other and offset from each other in the direction of the pulley thickness so that the two belts are wound on the pulley 110' at an angle of 90 degrees in opposite directions. Accordingly, the pulley 110' should have a thickness equal to or greater than the sum of the widths of the two belts in order to avoid overlapping of the two belts and mutual interference of the two belts. The connector 301 enters the groove 113' extending inward from the outer edge of the pulley so as not to interfere with the connector and the internal parts of the mechanical manipulator arm during rotation of the pulley. In this case, it is guaranteed that if the connector 301 is pulled, this will not lead to its disconnection from the pulley 110' during rotation of the pulley clockwise and counterclockwise by 90 degrees. In general, the greater the angle at which the belt 300 is wound around the pulley 110', the greater the friction occurs between the belt 300 and the pulley 110', which leads, accordingly, to a decrease in the tension of the belt 300 and, thus, to an increase in the safety margin.

[0004] Во время операции может быть задействовано множество механических рук-манипуляторов. Вследствие небольшого размера отверстия, предварительно сделанного на коже тела пациента, в общем, желательно, чтобы механическая рука-манипулятор обладала сверхкомпактной конструкцией и была достаточно тонкой, чтобы механические руки-манипуляторы не мешали друг другу в условиях ограниченного пространства. Обычно сочленение, которое соединяет между собой механическую руку-манипулятор и рабочий орган, включает в себя внутренний выступ, неподвижно закрепленный на рабочем органе. Как показано на фиг. 1, внутренний выступ включает в себя две накладки 120', соединяющие рабочий орган (рабочий блок 200) и шкив 110'. Шкив 110' неподвижно соединен с накладками 120', которые выполнены заодно с рабочим блоком. Таким образом, шкив 110' прикреплен к рабочему блоку 200 таким образом, что рабочий блок 200 поворачивается на такой же угол, что и шкив 110'. Согласно этому техническому решению накладки 120' и шкив 110' соединены друг с другом и вставлены в наружный выступ механической руки-манипулятора. Накладки 120' и шкив 110' шарнирно соединены с наружным выступом посредством штифта, что обеспечивает соединение между рабочим органом и концом механической руки-манипулятора. Конец механической руки-манипулятора характеризуется толщиной, которая представляет собой, по меньшей мере, сумму значений толщины наружного выступа, накладок 120' и шкива 110'. При этом сложно минимизировать толщину механической руки-манипулятора одновременно с максимальным повышением прочности механической руки-манипулятор а и рабочего органа, и поэтому между этими двумя требованиями необходимо выбрать оптимальное соотношение.[0004] During the operation, a plurality of mechanical manipulator arms may be used. Due to the small size of the hole previously made in the skin of the patient's body, it is generally desirable that the mechanical manipulator arm has an ultra-compact design and is thin enough so that the mechanical manipulator arms do not interfere with each other in a limited space. Typically, the joint that connects the mechanical manipulator arm and the working element includes an internal projection fixedly fixed to the working element. As shown in Fig. 1, the internal projection includes two pads 120' that connect the working element (working block 200) and a pulley 110'. The pulley 110' is fixedly connected to the pads 120', which are made integral with the working block. Thus, the pulley 110' is attached to the working unit 200 in such a way that the working unit 200 rotates by the same angle as the pulley 110'. According to this technical solution, the pads 120' and the pulley 110' are connected to each other and inserted into the outer projection of the mechanical manipulator arm. The pads 120' and the pulley 110' are pivotally connected to the outer projection by means of a pin, which ensures a connection between the working element and the end of the mechanical manipulator arm. The end of the mechanical manipulator arm is characterized by a thickness that is at least the sum of the thicknesses of the outer projection, the pads 120' and the pulley 110'. In this case, it is difficult to minimize the thickness of the mechanical manipulator arm simultaneously with the maximum increase in the strength of the mechanical manipulator arm and the working element, and therefore it is necessary to select an optimal ratio between these two requirements.

[0005] Следовательно, требуется обеспечить компактную конструкцию, в которой шкив соединяется с рабочим блоком.[0005] Therefore, it is required to provide a compact structure in which the pulley is connected to the working block.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

[0006] Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить шкив и конструкцию, содержащую шкив, который соединен с рабочим блоком, с целью устранения противоречия между минимизацией толщины и максимальным повышением прочности соединения между рабочим органом и механической рукой-манипулятором с тем, чтобы обеспечить, соответственно, небольшую толщину и высокую прочность.[0006] The object of the present invention is to provide a pulley and a structure comprising a pulley that is connected to a working unit, with the aim of eliminating the contradiction between minimizing the thickness and maximizing the strength of the connection between the working element and the mechanical manipulator arm, so as to ensure, accordingly, a small thickness and high strength.

[0007] Для решения указанной задачи вариантами осуществления настоящего изобретения предложены решения, описанные ниже.[0007] To solve the stated problem, embodiments of the present invention provide solutions described below.

[0008] Предложен шкив, который включает в себя колесообразную часть и выступающую часть. Колесообразная часть включает в себя две круговые торцевые поверхности, расположенные напротив друг друга, и боковую поверхность, соединяющую между собой две торцевые поверхности. Боковая поверхность включает в себя грань главной дуги и грань ответвляющейся дуги. Грань ответвляющейся дуги характеризуется наличием переднего конца, соединенного с гранью главной дуги, и заднего конца, выполненного с возможностью подсоединения ремня. В осевом направлении колесообразной части грань ответвляющейся дуги характеризуется шириной, которая меньше ширины грани главной дуги. Грань ответвляющейся дуги и грань главной дуги образуют непрерывную круговую дугообразную поверхность, по которой движется ремень. Выступающая часть неподвижно соединена с колесообразной частью. Выступающая часть располагается в положении, примыкающем к грани ответвляющейся дуги по ширине грани главной дуги, и далее выходит за грань ответвляющейся дуги в радиальном направлении колесообразной части. Выступающая часть выполнена с возможностью соединения шкива с рабочим блоком.[0008] A pulley is proposed that includes a wheel-shaped part and a projecting part. The wheel-shaped part includes two circular end surfaces located opposite each other, and a side surface connecting the two end surfaces together. The side surface includes a face of the main arc and a face of the branch arc. The face of the branch arc is characterized by the presence of a front end connected to the face of the main arc, and a rear end configured to connect a belt. In the axial direction of the wheel-shaped part, the face of the branch arc is characterized by a width that is smaller than the width of the face of the main arc. The face of the branch arc and the face of the main arc form a continuous circular arc-shaped surface along which the belt moves. The projecting part is fixedly connected to the wheel-shaped part. The projecting part is located in a position adjacent to the face of the branch arc along the width of the face of the main arc, and then extends beyond the face of the branch arc in the radial direction of the wheel-shaped part. The protruding part is designed with the possibility of connecting the pulley to the working block.

[0009] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выступающая часть включает в себя первую торцевую поверхность, примыкающую к грани ответвляющейся дуги и перпендикулярную ей; вторую торцевую поверхность напротив первой торцевой поверхности; первую боковую поверхность, соединяющую первую торцевую поверхность и вторую торцевую поверхность, и отходящую от грани главной дуги; верхнюю поверхность, соединяющую первую торцевую поверхность и вторую торцевую поверхность, и располагающуюся поверх шкива; и вторую боковую поверхность, располагающуюся выше грани ответвляющейся дуги и соединяющуюся с верхней поверхностью. Верхняя поверхность выполнена с возможностью прикрепления к поверхности рабочего блока.[0009] In one embodiment of the present invention, the projecting part includes a first end surface adjacent to the face of the branch arc and perpendicular to it; a second end surface opposite the first end surface; a first side surface connecting the first end surface and the second end surface and extending from the face of the main arc; an upper surface connecting the first end surface and the second end surface and located above the pulley; and a second side surface located above the face of the branch arc and connected to the upper surface. The upper surface is designed with the possibility of being attached to the surface of the working block.

[0010] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения на заднем конце грани ответвляющейся дуги располагается камера соединителя, выполненная с возможностью приема и удержания соединителя ремня, соединенного с ремнем.[0010] In one embodiment of the present invention, a connector chamber is located at the rear end of the branch arc face, configured to receive and hold a belt connector connected to the belt.

[0011] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения камера соединителя включает в себя внутреннюю полость и приемную щель, размеры которой меньше размеров внутренней полости, причем приемная щель открыта в сторону грани ответвляющейся дуги.[0011] In one embodiment of the present invention, the connector chamber includes an internal cavity and a receiving slot, the dimensions of which are smaller than the dimensions of the internal cavity, and the receiving slot is open towards the edge of the branch arc.

[0012] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения приемная щель характеризуется наличием верхней поверхности, соединяющейся со второй боковой поверхностью, причем верхняя поверхность располагается над камерой соединителя и отстоит от камеры соединителя на определенное расстояние.[0012] In one embodiment of the present invention, the receiving slot is characterized by having an upper surface that connects to the second side surface, wherein the upper surface is located above the connector chamber and is spaced from the connector chamber by a certain distance.

[0013] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предусмотрено две грани ответвляющейся дуги и две грани главной дуги, а шкив выполнен симметрично вращающимся относительно радиального направления колесообразной части.[0013] In one embodiment of the present invention, two faces of the branch arc and two faces of the main arc are provided, and the pulley is made to rotate symmetrically relative to the radial direction of the wheel-shaped portion.

[0014] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения каждая из двух граней ответвляющейся дуги характеризуется центральным углом, превышающим 90°.[0014] In one embodiment of the present invention, each of the two faces of the branch arc is characterized by a central angle greater than 90°.

[0015] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения грань главной дуги характеризуется центральным углом в 180°, причем ширина каждой из двух граней ответвляющейся дуги соответствует половине грани главной дуги, и две грани ответвляющейся дуги частично заходят друг за друга в осевом направлении колесообразной части и совместно используют грань главной дуги.[0015] In one embodiment of the present invention, the face of the main arc is characterized by a central angle of 180°, wherein the width of each of the two faces of the branch arc corresponds to half of the face of the main arc, and the two faces of the branch arc partially overlap each other in the axial direction of the wheel-shaped part and share the face of the main arc.

[0016] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения первая боковая поверхность выступающей части плавно переходит в грань главной дуги.[0016] In one embodiment of the present invention, the first side surface of the protruding portion smoothly transitions into the edge of the main arc.

[0017] Настоящим изобретением предложена конструкция, включающая в себя рабочий блок и шкив согласно любому из указанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения. Шкив соединен с рабочим блоком посредством выступающей части.[0017] The present invention provides a structure including a working block and a pulley according to any of the above embodiments of the present invention. The pulley is connected to the working block by means of a projecting portion.

[0018] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения рабочим блоком служит рабочий орган механической руки-манипулятора.[0018] In one embodiment of the present invention, the working unit is the working element of a mechanical manipulator arm.

[0019] В сравнении с предшествующим уровнем техники в шкиве и конструкции, содержащей шкив и рабочий блок, соединенные друг с другом, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения шкив, выполненный в виде единого целого, обладает более простой конструкцией, в которой усовершенствована колесообразная часть для намотки ремня, а на колесообразной части предусмотрена дополнительная выступающая часть, причем шкив прикреплен к рабочему блоку посредством выступающий части, выполненной заодно с колесообразной частью таким образом, что можно пренебречь такими компонентами, как накладки внутреннего выступа, используемые в существующей технологии. Таким образом, уменьшается толщина соединения шкива и обеспечивается компактная конструкция, содержащая шкив и рабочий блок, что приводит к уменьшению размеров и снижению веса механической руки-манипулятора и, соответственно, к повышению точности работы во время хирургических вмешательств.[0019] Compared with the prior art, in a pulley and a structure comprising a pulley and an operating unit connected to each other, according to embodiments of the present invention, a pulley formed as a single unit has a simpler structure in which a wheel-shaped portion for winding a belt is improved, and an additional projecting portion is provided on the wheel-shaped portion, wherein the pulley is attached to the operating unit by means of a projecting portion formed integrally with the wheel-shaped portion in such a way that such components as the inner projection pads used in the existing technology can be neglected. Thus, the thickness of the pulley connection is reduced and a compact structure comprising a pulley and an operating unit is provided, which leads to a decrease in the size and weight of the mechanical manipulator arm and, accordingly, to an increase in the accuracy of work during surgical interventions.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0020] Для более наглядной иллюстрации технических решений, реализованных в вариантах осуществления настоящего изобретения, ниже вкратце представлены прилагаемые чертежи, иллюстрирующие варианты осуществления заявленного изобретения. Следует иметь в виду, что прилагаемые чертежи в последующем описании отображают лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалисты в данной области техники могут вывести чертежи, отличные от прилагаемых чертежей, не прилагая каких-либо творческих усилий.[0020] To more clearly illustrate the technical solutions implemented in the embodiments of the present invention, the following briefly presents the accompanying drawings illustrating embodiments of the claimed invention. It should be understood that the accompanying drawings in the following description only show some embodiments of the present invention, and those skilled in the art can derive drawings different from the accompanying drawings without making any creative efforts.

[0021] На фиг. 1 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее соединение между шкивом и рабочим блоком по существующей технологии.[0021] Fig. 1 is a schematic diagram illustrating a connection between a pulley and a working block according to existing technology.

[0022] На фиг. 2 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее соединение между шкивом и ремнем по существующей технологии.[0022] Fig. 2 is a schematic diagram illustrating a connection between a pulley and a belt according to existing technology.

[0023] На фиг. 3 показан вид спереди шкива согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0023] Fig. 3 shows a front view of a pulley according to one embodiment of the present invention.

[0024] На фиг. 4 представлено перспективное изображение шкива согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0024] Fig. 4 is a perspective view of a pulley according to one embodiment of the present invention.

[0025] На фиг. 5 показан вид сверху шкива согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0025] Fig. 5 shows a top view of a pulley according to one embodiment of the present invention.

[0026] На фиг. 6 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее конструкцию, содержащую шкив и рабочий блок, соединенные друг с другом, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0026] Fig. 6 is a schematic diagram illustrating a structure comprising a pulley and a working block connected to each other, according to one embodiment of the present invention.

[0027] На фиг. 7 показан частичный вид конструкции согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0027] Fig. 7 shows a partial view of a structure according to one embodiment of the present invention.

[0028] На фиг. 8 показан частичный вид конструкции с установленным на ней ремнем согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0028] Fig. 8 shows a partial view of a structure with a belt installed thereon according to one embodiment of the present invention.

[0029] На фиг. 9 показан частичный вид конструкции, соединенной со звеном механической руки-манипулятор а, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0029] Fig. 9 shows a partial view of a structure connected to a link of a mechanical manipulator arm a, according to one embodiment of the present invention.

[0030] На фиг. 10 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее механическую руку-манипулятор, содержащую конструкцию согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0030] Fig. 10 is a schematic diagram illustrating a mechanical manipulator arm comprising a structure according to one embodiment of the present invention.

[0031] Ниже перечислены ссылочные позиции:[0031] The reference positions are listed below:

[0032] шкив 100, колесообразная часть 110, грань 111 главной дуги, грань 112 ответвляющейся дуги, камера 113 соединителя, круговая торцевая поверхность 114, монтажное отверстие 115, выступающая часть 120, первая торцевая поверхность 121, первая торцевая поверхность слева 121-1, первая торцевая поверхность справа 121-2, вторая торцевая поверхность 122, вторая торцевая поверхность слева 122-1, вторая торцевая поверхность справа 122-2, первая боковая поверхность 123, верхняя поверхность 124, основная соединительная поверхность 1241, промежуточная соединительная поверхность 1242, отверстие 1243 для проводов, вторая боковая поверхность 125, рабочий блок 200, ремень 300, соединитель 301 ремня, корпус 400 механической руки-манипулятора, шкив 110', паз 113' и накладки 120'.[0032] pulley 100, wheel-shaped portion 110, main arc face 111, branch arc face 112, connector chamber 113, circular end surface 114, mounting hole 115, projecting portion 120, first end surface 121, first end surface left 121-1, first end surface right 121-2, second end surface 122, second end surface left 122-1, second end surface right 122-2, first side surface 123, upper surface 124, main connecting surface 1241, intermediate connecting surface 1242, wire hole 1243, second side surface 125, working unit 200, belt 300, belt connector 301, mechanical housing 400 manipulator arms, pulley 110', groove 113' and pads 120'.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed disclosure of the present invention

[0033] В последующем описании в качестве примеров раскрыто несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует иметь в виду, что могут быть разработаны и другие варианты осуществления заявленного изобретения с изменениями, внесенными в механическую часть, конструкцию, электрическую часть и функционирование без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Предполагается, что последующее подробное описание не ограничивает заявленное изобретение, а объем вариантов его осуществления ограничен только формулой изобретения.[0033] In the following description, several embodiments of the present invention are disclosed by way of example. It should be understood that other embodiments of the claimed invention may be devised with changes made in the mechanical part, structure, electrical part and operation without departing from the spirit and scope of the present invention. It is intended that the following detailed description does not limit the claimed invention, and the scope of its embodiments is limited only by the claims.

[0034] Все указания на направление (такие как верхний, нижний, левый, правый, передний, задний и пр.) в вариантах осуществления настоящего изобретения используются исключительно для описания относительного взаимного расположения, ситуаций движения и прочего в отношении компонентов, находящихся в определенной позиции (как показано на чертежах), и они соответствующим образом изменяются при изменении конкретной позиции.[0034] All directional references (such as top, bottom, left, right, front, rear, etc.) in the embodiments of the present invention are used solely to describe relative positions, motion situations, etc. with respect to components located in a certain position (as shown in the drawings), and they change accordingly when the specific position changes.

[0035] В контексте настоящего документа выражения, содержащие термины «первый», «второй» и прочие термины подобного рода, используются исключительно в описательных целях, и не должны трактоваться как обозначающие или предполагающие их относительную значимость или указывающие на порядковый номер обозначенного технического признака. Таким образом, признаки, определенные терминами «первый» и «второй», могут явно или неявно включать в себя, по меньшей мере, один из таких признаков.[0035] In the context of this document, expressions containing the terms "first", "second" and other terms of this kind are used solely for descriptive purposes and should not be interpreted as designating or implying their relative importance or indicating the ordinal number of the designated technical feature. Thus, the features defined by the terms "first" and "second" may explicitly or implicitly include at least one of such features.

[0036] В контексте настоящего документа, если не указано и не задано иное, предусмотрено, что термины «соединен», «прикреплен» и прочие термины подобного рода должны пониматься в широком смысле; например, выражение, связанное с каким-либо соединением, может относиться к неподвижному соединению, разъемному соединению или цельной соединительной конструкции, может обозначать механическое соединение или электрическое соединение, прямое соединение или опосредованное соединение с промежуточным элементом, может описывать связь между внутренними областями двух компонентов или взаимодействие между двумя компонентами. Для специалистов в данной области техники конкретное значение указанных терминов в настоящем документе может рассматриваться индивидуально для каждого отдельного случая.[0036] In the context of this document, unless otherwise indicated or specified, it is intended that the terms "connected", "attached" and other terms of this kind are to be understood in a broad sense; for example, an expression associated with any connection may refer to a fixed connection, a detachable connection or an integral connecting structure, may denote a mechanical connection or an electrical connection, a direct connection or an indirect connection with an intermediate element, may describe a connection between internal regions of two components or an interaction between two components. For those skilled in the art, the specific meaning of these terms in this document can be considered individually on a case-by-case basis.

[0037] Кроме того, технические решения, реализованные в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть объединены друг с другом, исходя из их пригодности для практического использования специалистами в данной области техники. Комбинации, которые вызывают противоречия, должны считаться несуществующими, и они не входят в объем правовой охраны, заявленный настоящим изобретением.[0037] Furthermore, the technical solutions implemented in the various embodiments of the present invention may be combined with each other based on their suitability for practical use by specialists in the field of technology. Combinations that cause contradictions shall be considered non-existent and are not included in the scope of legal protection claimed by the present invention.

[0038] Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить шкив и конструкцию, включающую в себя такой шкив, соединенный с рабочим блоком, для разрешения противоречия между минимизацией толщины и максимальным повышением прочности соединения между рабочим органом и механической рукой-манипулятором с тем, чтобы обеспечить, соответственно, небольшую толщину и высокую прочность.[0038] The object of the present invention is to provide a pulley and a structure including such a pulley connected to a working unit to resolve the contradiction between minimizing the thickness and maximizing the strength of the connection between the working element and the mechanical manipulator arm so as to ensure, accordingly, a small thickness and high strength.

[0039] Как показано на фиг. 3-5, одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен шкив 100, включающий в себя колесообразную часть 110 и выступающую часть 120. Колесообразная часть 110 выполнена по существу цилиндрической и включает в себя две противоположные круговые торцевые поверхности 114 и боковую поверхность, соединяющую две торцевые поверхности 114. Боковая поверхность включает в себя грань 111 главной дуги и, по меньшей мере, одну грань 112 ответвляющейся дуги. Грань 112 ответвляющейся дуги характеризуется наличием переднего конца, соединенного с гранью 111 главной дуги. В осевом направлении колесообразной части грань 112 ответвляющейся дуги характеризуется шириной, которая меньше ширины грани 111 главной дуги. Грань 112 ответвляющейся дуги и грань 111 главной дуги образуют непрерывную круговую дугообразную поверхность. Выступающая часть 120 неподвижно соединена с колесообразной частью 110 и располагается в положении, примыкающем к грани 112 ответвляющейся дуги по ширине грани 111 главной дуги, и далее выходит за грань 112 ответвляющейся дуги в радиальном направлении колесообразной части 110.[0039] As shown in Fig. 3-5, one embodiment of the present invention provides a pulley 100 that includes a wheel-shaped portion 110 and a projecting portion 120. The wheel-shaped portion 110 is formed substantially cylindrical and includes two opposite circular end surfaces 114 and a side surface connecting the two end surfaces 114. The side surface includes a main arc face 111 and at least one branch arc face 112. The branch arc face 112 is characterized by having a front end connected to the main arc face 111. In the axial direction of the wheel-shaped portion, the branch arc face 112 is characterized by a width that is smaller than the width of the main arc face 111. The branch arc face 112 and the main arc face 111 form a continuous circular arc-shaped surface. The protruding part 120 is fixedly connected to the wheel-shaped part 110 and is located in a position adjacent to the edge 112 of the branching arc along the width of the edge 111 of the main arc, and then extends beyond the edge 112 of the branching arc in the radial direction of the wheel-shaped part 110.

[0040] Как показано на фиг. 8, грань 112 ответвляющейся дуги в шкиве 100 дополнительно включает в себя задний конец, выполненный с возможностью подсоединения ремня 300, который движется по непрерывной круговой дугообразной поверхности, образованной гранью 112 ответвляющейся дуги и гранью 111 главной дуги. Выступающая часть 120 выполнена с возможностью соединения шкива 100 с рабочим блоком 200.[0040] As shown in Fig. 8, the edge 112 of the branch arc in the pulley 100 further includes a rear end configured to connect the belt 300, which moves along a continuous circular arc-shaped surface formed by the edge 112 of the branch arc and the edge 111 of the main arc. The projecting portion 120 is configured to connect the pulley 100 to the working block 200.

[0041] В этом варианте осуществления настоящего изобретения главная дугообразная поверхность 111 и грань 112 ответвляющейся дуги образуют непрерывную круговую дугообразную поверхность, вокруг которой обматывается ремень 300. В сравнении со стандартным шкивом, который выполнен исключительно в форме колеса, шкив согласно настоящему изобретению включает в себя не только колесообразную часть 11, которая выполнена по существу цилиндрической и содержит главную дугообразную поверхность 111 и грань 112 ответвляющейся дуги, но и выступающую часть 120, которая отходит от колесообразной части 11 и выполнена с возможностью прикрепления к рабочему блоку. В сравнении с существующей технологией настоящим изобретением предложен шкив, выполненный в виде единого целого и обладающий более простой конструкцией, в которой усовершенствована колесообразная часть 110 для намотки ремня 300, а на колесообразной части 110 предусмотрена дополнительная выступающая часть 120, причем шкив 100 прикреплен к рабочему блоку 200 посредством выступающий части 120, выполненной заодно с колесообразной частью 110 таким образом, что можно пренебречь такими компонентами, как накладки 120' внутреннего выступа, показанные на фиг. 1. Таким образом, уменьшается толщина соединения шкива 100 и обеспечивается компактная конструкция, содержащая шкив 100 и рабочий блок 200, что приводит к уменьшению размеров и снижению веса механической руки-манипулятора и, соответственно, к повышению точности работы во время хирургических вмешательств.[0041] In this embodiment of the present invention, the main arc-shaped surface 111 and the side face 112 of the branch arc form a continuous circular arc-shaped surface around which the belt 300 is wound. In comparison with a standard pulley, which is formed solely in the form of a wheel, the pulley according to the present invention includes not only a wheel-shaped portion 11, which is formed substantially cylindrical and comprises the main arc-shaped surface 111 and the side face 112 of the branch arc, but also a projecting portion 120, which extends from the wheel-shaped portion 11 and is configured to be attached to the working block. In comparison with the existing technology, the present invention proposes a pulley made in the form of a single unit and having a simpler structure, in which the wheel-shaped part 110 for winding the belt 300 is improved, and an additional projecting part 120 is provided on the wheel-shaped part 110, wherein the pulley 100 is attached to the working block 200 by means of the projecting part 120 made integral with the wheel-shaped part 110 in such a way that such components as the linings 120' of the inner projection shown in Fig. 1 can be neglected. Thus, the thickness of the connection of the pulley 100 is reduced and a compact structure is provided containing the pulley 100 and the working block 200, which leads to a decrease in the size and a decrease in the weight of the mechanical manipulator arm and, accordingly, to an increase in the accuracy of work during surgical interventions.

[0042] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения выступающая часть 120 включает в себя первую торцевую поверхность 121, примыкающую к грани 112 ответвляющейся дуги и расположенную перпендикулярно ей; вторую торцевую поверхность 122, противоположную первой торцевой поверхности 121; первую боковую поверхность 123, соединяющую первую торцевую поверхность 121 и вторую торцевую поверхность 122, и отходящую от грани 111 главной дуги; верхнюю поверхность 124, соединяющую первую торцевую поверхность 121 и вторую торцевую поверхность 122, и расположенную поверх шкива 100; и вторую боковую поверхность 125, расположенную над гранью 112 ответвляющейся дуги и соединяющуюся с верхней поверхностью 124. Верхняя поверхность 124, например, является плоской, и она выполнена с возможностью прикрепления к поверхности (которая, например, также является плоской) рабочего блока 200 таким образом, что шкив 100 неподвижно соединяется с рабочим блоком 200. К примеру, верхняя поверхность 124 прикреплена к плоской поверхности основного плеча рабочего блока 200 посредством механического соединения или методом сварки, или же она выполнена в виде единого целого с основным плечом рабочего блока 200.[0042] In one embodiment of the present invention, the projecting portion 120 includes a first end surface 121 adjacent to the face 112 of the branch arc and located perpendicular to it; a second end surface 122 opposite the first end surface 121; a first side surface 123 connecting the first end surface 121 and the second end surface 122 and extending from the face 111 of the main arc; an upper surface 124 connecting the first end surface 121 and the second end surface 122 and located above the pulley 100; and a second side surface 125 located above the edge 112 of the branching arc and connected to the upper surface 124. The upper surface 124, for example, is flat, and it is designed with the possibility of being attached to the surface (which, for example, is also flat) of the working block 200 in such a way that the pulley 100 is fixedly connected to the working block 200. For example, the upper surface 124 is attached to the flat surface of the main arm of the working block 200 by means of a mechanical connection or by welding, or it is made as a single whole with the main arm of the working block 200.

[0043] В этом варианте осуществления настоящего изобретения, который отличается разумной конструкцией выступающей части 120, шкив 100 соединен с рабочим блоком 200 путем соединения двух плоских поверхностей, тогда как в существующей технологии соединение между шкивом и рабочим блоком реализуется путем вставки шкива между двумя накладками рабочего блока, и при длительной эксплуатации оно может ослабнуть. Решение, реализованное в описываемом варианте осуществления настоящего изобретения, предотвращает возникновение такой проблемы при длительной эксплуатации и, таким образом, повышает надежность соединения.[0043] In this embodiment of the present invention, which is characterized by a reasonable design of the projecting portion 120, the pulley 100 is connected to the working block 200 by connecting two flat surfaces, whereas in the existing technology, the connection between the pulley and the working block is realized by inserting the pulley between two pads of the working block, and it may become loose during long-term use. The solution implemented in the described embodiment of the present invention prevents such a problem from occurring during long-term use and thus improves the reliability of the connection.

[0044] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения на заднем конце грани 112 ответвляющейся дуги располагается камера 113 соединителя, выполненная с возможностью приема и удержания соединителя 301 ремня, который соединен с ремнем 300. Например, соединитель 301 ремня соответствует по своей форме камере 113 соединителя. Камера 113 соединителя включает в себя внутреннюю полость и приемную щель, размеры которой меньше размеров внутренней полости, причем приемная щель открыта в сторону грани 112 главной дуги. В одном из частных вариантов осуществления настоящего изобретения соединитель 301 ремня заходит в камеру 113 соединителя, а сам ремень 300 выходит из камеры 113 соединителя через приемную щель, проходит далее и движется по грани 112 ответвляющейся дуги.[0044] In one embodiment of the present invention, a connector chamber 113 is located at the rear end of the edge 112 of the branch arc, configured to receive and hold a belt connector 301, which is connected to the belt 300. For example, the belt connector 301 corresponds in shape to the connector chamber 113. The connector chamber 113 includes an internal cavity and a receiving slot, the dimensions of which are smaller than the dimensions of the internal cavity, and the receiving slot is open towards the edge 112 of the main arc. In one particular embodiment of the present invention, the belt connector 301 enters the connector chamber 113, and the belt 300 itself exits the connector chamber 113 through the receiving slot, passes further and moves along the edge 112 of the branch arc.

[0045] В этом варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрена камера 113 соединителя с большой внутренней полостью и небольшой приемной щелью для подсоединения соединителя 301 ремня без необходимости использования каких-либо дополнительных крепежных деталей, таких как винты, что упрощает подсоединение соединителя ремня и способствует получению разумной конструкции выступающей части 120, расположенной на колесообразной части 110.[0045] In this embodiment of the present invention, a connector chamber 113 is provided with a large internal cavity and a small receiving slot for connecting the belt connector 301 without the need for using any additional fasteners such as screws, which simplifies the connection of the belt connector and contributes to obtaining a reasonable structure of the protruding portion 120 located on the wheel-shaped portion 110.

[0046] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения приемная щель камеры 113 соединителя характеризуется наличием верхней поверхности, соединяющейся со второй боковой поверхностью 125, а верхняя поверхность 124 располагается над камерой 113 соединителя и отстоит от камеры 113 соединителя на определенное расстояние. Таким образом, за счет такой простой конструкции эффективно гарантируется, что соединитель ремня и механическая рука-манипулятор или рабочий блок 200 не будут мешать друг другу во время работы.[0046] In one embodiment of the present invention, the receiving slot of the connector chamber 113 is characterized by having an upper surface that is connected to the second side surface 125, and the upper surface 124 is located above the connector chamber 113 and is spaced from the connector chamber 113 by a certain distance. Thus, due to such a simple structure, it is effectively ensured that the belt connector and the mechanical manipulator arm or the working unit 200 do not interfere with each other during operation.

[0047] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения шкив 100 выполнен симметрично-вращающимся относительно радиального направления колесообразной части 110 (т.е. штриховой линии L, показанной на фиг. 3). Каждая из левой и правой сторон шкива 100 включает в себя грань 112 ответвляющейся дуги, камеру 113 соединителя и выступающую часть 120, обеспечивая соединения двух ремней 300 со шкивом и их движение в противоположных направлениях. В частности, первые торцевые поверхности 121 (т.е. первая торцевая поверхность 121-1 слева и первая торцевая поверхность 121-2 справа, показанные на фиг. 4), вторые торцевые поверхности 122 (т.е. вторая торцевая поверхность 122-1 слева и вторая торцевая поверхность 122-2 справа, показанные на фиг. 4) и вторые боковые поверхности 125 (не обозначены отдельными номерами позиций) двух выступающих частей 120 также выполнены симметрично-вращающимися. Симметрично-вращающаяся конструкция позволяет подсоединять ремни 300 с обеих сторон, что способствует уравновешиванию сил.[0047] In one embodiment of the present invention, the pulley 100 is configured to rotate symmetrically with respect to the radial direction of the wheel-shaped portion 110 (i.e., the dashed line L shown in Fig. 3). Each of the left and right sides of the pulley 100 includes a branch arc face 112, a connector chamber 113, and a projecting portion 120, providing connections of two belts 300 to the pulley and their movement in opposite directions. In particular, the first end surfaces 121 (i.e. the first end surface 121-1 on the left and the first end surface 121-2 on the right, shown in Fig. 4), the second end surfaces 122 (i.e. the second end surface 122-1 on the left and the second end surface 122-2 on the right, shown in Fig. 4) and the second side surfaces 125 (not designated by separate position numbers) of the two protruding parts 120 are also made symmetrically rotating. The symmetrically rotating design allows the belts 300 to be connected from both sides, which helps to balance the forces.

[0048] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения каждая из двух граней 112 ответвляющейся дуги характеризуется центральным углом, превышающим 90°, вследствие чего шкив 100 приводится во вращение ремнями 300, как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки более чем на 90°. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения грань 111 главной дуги характеризуется центральным углом в 180°. Ширина каждой из двух граней 112 ответвляющейся дуги равна половине ширины грани 111 главной дуги. Две грани 112 ответвляющейся дуги частично заходят друг за друга в осевом направлении колесообразной части 110 и совместно используют грань 111 главной дуги. Таким образом, колесообразная часть 110 обладает простой конструкцией. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения первая боковая поверхность 123 выступающей части 120 плавно переходит в грань 111 главной дуги и проходит в направлении, обращенном в сторону от грани 111 главной дуги, отходя вверх от плоскости, проходящей по касательной к грани 111 главной дуги, в точке соединения между гранью 111 главной дуги и первой боковой поверхностью 123. Таким образом, шкив 100 имеет плавное очертание, а область соединения между шкивом 100 и рабочим блоком 200 увеличена. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения верхняя поверхность 124 включает в себя основные соединительные поверхности 1241, по одной с каждой стороны, и промежуточную соединительную поверхность 1242, соединяющую между собой две основные соединительные поверхности 1241. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предусмотрено отверстие 1243 для проводов, открытое на верхней поверхности 124 и выполненное с возможностью пропускания через него проводов, заходящих в рабочий блок 200. Отверстие 1243 для проводов проходит через внутреннюю стенку колесообразной части 110, сообщаясь с монтажным отверстием 115, которое задано внутренней стенкой. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения монтажное отверстие 115 проходит через две круговые торцевые поверхности в осевом направлении колесообразной части 110. Монтажное отверстие 115 обеспечивает возможность вставки в него вращающегося вала механической руки-манипулятора.[0048] In one embodiment of the present invention, each of the two faces 112 of the branch arc has a central angle greater than 90°, as a result of which the pulley 100 is driven into rotation by the belts 300 both clockwise and counterclockwise by more than 90°. In one embodiment of the present invention, the face 111 of the main arc has a central angle of 180°. The width of each of the two faces 112 of the branch arc is equal to half the width of the face 111 of the main arc. The two faces 112 of the branch arc partially overlap each other in the axial direction of the wheel-shaped portion 110 and share the face 111 of the main arc. Thus, the wheel-shaped portion 110 has a simple structure. In one embodiment of the present invention, the first side surface 123 of the projecting portion 120 smoothly passes into the face 111 of the main arc and extends in a direction facing away from the face 111 of the main arc, moving upward from a plane passing tangent to the face 111 of the main arc, at the connection point between the face 111 of the main arc and the first side surface 123. Thus, the pulley 100 has a smooth outline, and the connection area between the pulley 100 and the working block 200 is increased. In one embodiment of the present invention, the upper surface 124 includes main connecting surfaces 1241, one on each side, and an intermediate connecting surface 1242 connecting two main connecting surfaces 1241 together. In one embodiment of the present invention, a hole 1243 for wires is provided, opened on the upper surface 124 and configured to pass wires entering the working unit 200 through it. The hole 1243 for wires passes through the inner wall of the wheel-shaped part 110, communicating with the mounting hole 115, which is defined by the inner wall. In one embodiment of the present invention, the mounting hole 115 passes through two circular end surfaces in the axial direction of the wheel-shaped part 110. The mounting hole 115 provides the possibility of inserting a rotating shaft of the mechanical manipulator arm into it.

[0049] В приведенных выше вариантах осуществления настоящего изобретения шкив 100 за счет взаимодействия выступающей части 120 и соединителя может обеспечить соединение между соединителем и выступающей частью 120 и нормальную намотку ремня, а рабочий блок 200 выполнен с возможностью поворота на большой угол с приводом от шкива 100. При этом уменьшена толщина механической руки-манипулятора и повышена прочность соединения между механической рукой-манипулятором и рабочим органом. Кроме того, при последующей установке механической руке-манипулятору ничего не мешает.[0049] In the above embodiments of the present invention, the pulley 100, due to the interaction of the projecting portion 120 and the connector, can provide a connection between the connector and the projecting portion 120 and normal winding of the belt, and the working unit 200 is configured to rotate at a large angle with a drive from the pulley 100. At the same time, the thickness of the mechanical manipulator arm is reduced and the strength of the connection between the mechanical manipulator arm and the working member is increased. In addition, nothing interferes with the mechanical manipulator arm during subsequent installation.

[0050] Как показано на фиг. 6-10, одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложена конструкция, включающая в себя шкив и рабочий блок, которые соединены друг с другом. Шкив 100 соединен с рабочим блоком 200 посредством выступающей части 120. Например, выступающая часть 120 может быть прикреплена к рабочему блоку 200 с помощью механического соединения или методом сварки, или же она может быть выполнена заодно с рабочим блоком 200. К примеру, верхняя поверхность 124 выступающей части 120 закрепляется на плоской поверхности рабочего блока 200. Рабочий блок 200 может представлять собой рабочий орган механической руки-манипулятора, в частности, держатель концевого инструмента хирургического робота. Соединитель 301 ремня на конце ремня 300 удерживается в камере 113 соединителя под верхней поверхностью 124, а вторая боковая поверхность 125 обеспечивает безопасное расстояние, на котором соединитель ремня и рабочий блок 200 не мешают друг другу. Шкив 100 прикрепляется к рабочему блоку 200, как это показано на фиг. 6 и 7, после чего в камеру 113 соединителя вставляется соединитель 301 ремня, как это показано на фиг. 8, а затем в монтажное отверстие 115 вводится вращающийся вал, и шкив 100 оказывается зажатым корпусом 400 механической руки-манипулятора, как это показано на фиг. 9. Как показано на фиг. 10, одним из вариантов осуществления настоящего изобретения предложена механическая рука-манипулятор, содержащая описываемую конструкцию. Эта механическая рука-манипулятор может быть использована в составе хирургического робота.[0050] As shown in Fig. 6-10, one embodiment of the present invention provides a structure that includes a pulley and a working block that are connected to each other. The pulley 100 is connected to the working block 200 by means of a projecting part 120. For example, the projecting part 120 can be attached to the working block 200 by means of a mechanical connection or by a welding method, or it can be formed integrally with the working block 200. For example, the upper surface 124 of the projecting part 120 is fixed on a flat surface of the working block 200. The working block 200 can be an end member of a mechanical manipulator arm, in particular, a holder of an end instrument of a surgical robot. The belt connector 301 at the end of the belt 300 is held in the connector chamber 113 under the upper surface 124, and the second side surface 125 provides a safe distance at which the belt connector and the working unit 200 do not interfere with each other. The pulley 100 is attached to the working unit 200, as shown in Fig. 6 and 7, after which the belt connector 301 is inserted into the connector chamber 113, as shown in Fig. 8, and then the rotating shaft is inserted into the mounting hole 115, and the pulley 100 is clamped by the housing 400 of the mechanical manipulator arm, as shown in Fig. 9. As shown in Fig. 10, one embodiment of the present invention is a mechanical manipulator arm comprising the described structure. This mechanical manipulator arm can be used as part of a surgical robot.

[0051] В этой конструкции соединение рабочего блока 200 и шкива 100 представляет собой «половинчатое» соединение, т.е. каждый из двух ремней 300 наматывается на половину шкива 100 с левой или правой стороны, а выступающий участок 120 без намотанного на него ремня 300 соединен с рабочим блоком 200. За счет этого существенно уменьшена толщина соединения, поскольку отсутствуют накладки рабочего органа, используемые в существующих хирургических роботах, что приводит к уменьшению толщины оконечного звена механической руки-манипулятора и получению компактной конструкции, обладающей повышенной прочностью.[0051] In this design, the connection of the working unit 200 and the pulley 100 is a “half” connection, i.e. each of the two belts 300 is wound on half of the pulley 100 from the left or right side, and the protruding section 120 without the belt 300 wound on it is connected to the working unit 200. Due to this, the thickness of the connection is significantly reduced, since there are no linings of the working element used in existing surgical robots, which leads to a decrease in the thickness of the end link of the mechanical manipulator arm and obtaining a compact design with increased strength.

[0052] На фиг. 7 представлен шкив, симметрично-вращающийся относительно радиального направления колесообразной части 110, причем он выполнен полым спереди вверху слева и сзади вверху справа или спереди вверху справа и сзади вверху слева. Ремни 300 соединены с выступающей частью и проходят дальше, двигаясь по колесообразной части внутри указанных полостей. Таким образом, обеспечивается существенное уменьшение толщины звена механической руки-манипулятора. При этом повышена прочность соединения как области соединения между выступающими частями и рабочим органом.[0052] Fig. 7 shows a pulley that rotates symmetrically relative to the radial direction of the wheel-shaped part 110, and it is hollow at the front at the top left and at the back at the top right or at the front at the top right and at the back at the top left. Belts 300 are connected to the protruding part and pass further, moving along the wheel-shaped part inside the said cavities. In this way, a significant reduction in the thickness of the link of the mechanical manipulator arm is ensured. At the same time, the strength of the connection as the connection area between the protruding parts and the working element is increased.

[0053] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения ремень 300 может включать в себя стальную ленту или иные гибкие передаточные механизмы, такие как ремни, тросики или иные элементы подобного рода. Во время движения ремня шкив поворачивается менее чем на один оборот. Выступающая часть, предназначенная для подсоединения рабочего блока, располагается по ширине шкива на том же уровне, что и ремень, в результате чего повышается эффективность использования пространства. Примеры, в которых реализована та же идея, что и в настоящем изобретении, рассматриваются в качестве разновидностей вариантов осуществления настоящего изобретения.[0053] In one embodiment of the present invention, the belt 300 may include a steel belt or other flexible transmission mechanisms, such as belts, cables or other elements of the same kind. During the movement of the belt, the pulley rotates less than one revolution. The projecting part intended for connecting the working unit is located along the width of the pulley at the same level as the belt, as a result of which the efficiency of space utilization is increased. Examples in which the same idea as in the present invention is realized are considered as variations of embodiments of the present invention.

[0054] В сравнении с предшествующим уровнем техники в шкиве 100 и конструкции, содержащей шкив 100 и рабочий блок 200, которые соединены друг с другом, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения шкив, выполненный в виде единого целого, обладает более простой конструкцией, в которой усовершенствована колесообразная часть 110 для намотки ремня 300, а на колесообразной части 110 предусмотрена дополнительная выступающая часть 120, причем шкив 100 прикреплен к рабочему блоку 200 посредством выступающий части 120, выполненной заодно с колесообразной частью 110 таким образом, что можно пренебречь такими компонентами, как накладки 120' внутреннего выступа, показанные на фиг, 1, Таким образом, уменьшается толщина соединения шкива 100 и обеспечивается компактная конструкция, содержащая шкив 100 и рабочий блок 200, что приводит к уменьшению размеров и снижению веса механической руки-манипулятора и, соответственно, к повышению точности работы во время хирургических вмешательств.[0054] Compared with the prior art, in the pulley 100 and the structure comprising the pulley 100 and the operating unit 200 that are connected to each other, according to the embodiments of the present invention, the pulley formed as a single piece has a simpler structure in which the wheel-shaped portion 110 for winding the belt 300 is improved, and an additional projecting portion 120 is provided on the wheel-shaped portion 110, wherein the pulley 100 is attached to the operating unit 200 by means of the projecting portion 120 formed integrally with the wheel-shaped portion 110 in such a way that components such as the inner projection pads 120' shown in Fig. 1 can be neglected. Thus, the thickness of the joint of the pulley 100 is reduced and a compact structure comprising the pulley 100 and the operating unit 200 is provided, which results in a reduction in the size and weight of the mechanical manipulator arm and, accordingly, to increased accuracy of work during surgical interventions.

[0055] Представленное выше описание раскрывает лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и предполагается, что оно не ограничивает объем заявленного изобретения. Любые эквивалентные конструктивные модификации, внесенные с использованием содержания описания заявленного изобретения и прилагаемых к нему чертежей или примененные в других родственных областях техники с использованием идеи заявленного изобретения, входят в объем настоящего изобретения.[0055] The above description discloses only some embodiments of the present invention, and is not intended to limit the scope of the claimed invention. Any equivalent structural modifications made using the content of the description of the claimed invention and the accompanying drawings or applied in other related technical fields using the idea of the claimed invention are included in the scope of the present invention.

Claims

1. A pulley for a manipulator arm, comprising:

a wheel-shaped part including two end surfaces located opposite each other and a side surface connecting the two end surfaces together, wherein the side surface includes a face of the main arc and a face of the branch arc, wherein the face of the branch arc is characterized by the presence of a front end connected to the face of the main arc and a rear end made with the possibility of connecting a belt, wherein in the axial direction of the wheel-shaped part the face of the branch arc is characterized by a width that is less than the width of the face of the main arc, wherein the face of the branch arc and the face of the main arc form a continuous arc-shaped surface made for the movement of the belt; and

a protruding part attached to the wheel-shaped part, wherein the protruding part is located in a position adjacent to the edge of the branching arc along the width of the edge of the main arc, and extends beyond the edge of the branching arc in the radial direction of the wheel-shaped part, wherein the protruding part is designed with the possibility of connecting the pulley to the working element of the manipulator arm,

wherein each of the left and right sides of the pulley comprises a face of the branch arc and a protruding portion which is located between the face of the main arc and the face of the branch arc in the circumferential direction.

2. The pulley according to claim 1, wherein the projecting part includes a first end surface adjacent to the face of the branch arc and perpendicular to the face of the branch arc; a second end surface opposite the first end surface; a first side surface connecting the first end surface and the second end surface and extending from the face of the main arc; an upper surface connecting the first end surface and the second end surface and located above the pulley; and a second side surface located above the face of the branch arc and connected to the upper surface; wherein the upper surface is designed with the possibility of being attached to the surface of the working element of the manipulator arm.

3. A pulley according to claim 2, in which a connector chamber is located at the rear end of the edge of the branch arc, configured to receive and hold a belt connector connected to the belt.

4. The pulley according to claim 3, wherein the connector chamber includes an internal cavity and a receiving slot, the dimensions of which are smaller than the dimensions of the internal cavity, and the receiving slot is open towards the edge of the branching arc.

5. The pulley according to claim 4, wherein the receiving slot is characterized by the presence of an upper surface connected to the second side surface, wherein the upper surface is located above the connector chamber and is located at a distance from the connector chamber.

6. A pulley according to any of the preceding paragraphs 1-5, in which the pulley is designed with the possibility of symmetrical rotation relative to the radial direction of the wheel-shaped part.

7. A pulley according to claim 6, wherein each of the two faces of the branch arc is characterized by a central angle exceeding 90°.

8. The pulley according to claim 7, wherein the face of the main arc is characterized by a central angle of 180°, and the width of each of the two faces of the branch arc corresponds to half the face of the main arc, and the two faces of the branch arc partially overlap each other in the axial direction of the wheel-shaped part and jointly use the face of the main arc.

9. A pulley according to item 2, in which the first side surface of the protruding part is made with a smooth transition to the edge of the main arc.

10. The pulley of claim 2, wherein the upper surface comprises a main connecting surface on each side and an intermediate connecting surface connecting the main connecting surfaces.

11. A manipulator arm comprising a working element and a pulley according to any of the preceding paragraphs 1-10, connected to the working element through a protruding part.