恒力弹簧损伤检测方法、平衡组件及手术机器人与流程

本技术涉及机械设备，尤其涉及一种恒力弹簧损伤检测方法、平衡组件及手术机器人。

背景技术：

1、随着医疗器械、计算机技术及控制技术的不断发展，微创手术以其手术创伤小、康复时间短、患者痛苦少等优点得到了越来越广泛的应用。而微创手术机器人以其高灵巧性、高控制精度、直观的手术图像等特点能够避免操作局限性，如过滤操作手部的震颤等，广泛适用于腹腔、盆腔、胸腔等手术区域。目前，微创手术机器人中的腔镜手术机器人一般包括医生控制台（主端）、患者手术平台（从端）和图像平台，医生控制台采集到医生的操作信号经控制系统处理后生成患者手术平台的控制信号，由患者手术平台的手术臂执行手术操作。在一种普片的腔镜手术机器人的患者手术平台构型中，其调整关节之一的竖直轴可在手动或电动的驱动下，上下往复运动以调节手术臂的位置，而手术臂重量较大（一般在10kg-25kg左右），因此，需要对其设置重力平衡机构以便于手动和电动调节，常见的重力平衡机构是设置恒力弹簧。恒力弹簧在长期使用后容易被手术臂较大的重量拉断，导致危险情况发生。

2、相关技术中，例如中国实用新型专利cn219549502u公开了一种手术机器人机械臂的传动机构，通过设置触发开关，触发开关的滚轮在钢带正常工作时位于钢丝绳中间，并被钢带压紧，触发开关电连接控制板。通过对触发开关的信号通断判断钢带是否断裂。

3、但是，相关技术中，容易出现钢带无法压紧触发开关的情况，导致容易出现误检测的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种恒力弹簧损伤检测方法、平衡组件及手术机器人，可提升对恒力弹簧损伤检测的准确性，提升了手术机器人使用的安全性。

2、一方面，本技术实施例提供一种恒力弹簧损伤检测方法，应用于平衡组件，平衡组件包括弹簧轴和恒力弹簧，恒力弹簧设于弹簧轴，恒力弹簧可收卷于弹簧轴，或从弹簧轴放卷；恒力弹簧具有第一部位和第二部位，第一部位和第二部位相连接，第一部位位于弹簧轴，第二部位被配置为与负载相连接，以平衡负载的重力；

3、第一部位电连接有第一电连接端子，第二部位电连接有第二电连接端子，第一电连接端子和第二电连接端子被配置为与检测机构电连接，以通过恒力弹簧构建形成供电信号流通的通路；

4、恒力弹簧损伤检测方法包括：

5、获取第一部位和第二部位之间的电信号；

6、基于电信号，确定恒力弹簧是否损伤。

7、在一种实现方式中，恒力弹簧具有固定端，固定端固定连接于弹簧轴；第一部位包括固定端；固定端电连接第一电连接端子，恒力弹簧的表面设有绝缘层；

8、基于电信号，确定恒力弹簧是否处于损伤状态的步骤，包括：

9、基于电信号，确定第一部位和第二部位之间的电阻值；

10、在电阻值大于或等于预设阈值的情况下，确定恒力弹簧处于损伤状态。

11、在一种实现方式中，在电阻值大于或等于预设阈值的情况下，确定恒力弹簧处于损伤状态的步骤包括：

12、在电阻值大于或等于预设阈值的情况下，监测电阻值大于或等于预设阈值的时间长度；

13、在时间长度大于或等于预设时间长度的情况下，确定恒力弹簧处于损伤状态。

14、在一种实现方式中，弹簧轴为空心轴，弹簧轴上设有通孔，通孔沿弹簧轴的径向贯穿弹簧轴的内外侧壁；固定端穿设于通孔，并延伸至弹簧轴内。

15、在一种实现方式中，弹簧轴的外周包括绝缘体。

16、在一种实现方式中，平衡组件还包括：

17、安装背板，被配置为安装支撑弹簧轴；第二部位可沿安装背板活动；

18、转接机构，设于安装背板，转接机构与安装背板绝缘连接；转接机构抵接于第一部位，并与第一部位电连接；转接机构被配置为与第一电连接端子电连接。

19、在一种实现方式中，转接机构包括接触件，接触件可转动地与安装背板相连接，接触件抵接于第一部位，并与第一部位电连接；第一电连接端子与接触件电连接。

20、在一种实现方式中，接触件上设有紧固件，紧固件被配置为紧固第一电连接端子与接触件电连接的导线。

21、在一种实现方式中，转接机构还包括力提供件，力提供件位于接触件与安装背板之间；力提供件被配置为对接触件提供朝向第一部位的作用力，以使接触件抵接于第一部位。

22、在一种实现方式中，转接机构还包括转轴，转轴连接于安装背板，接触件设于转轴；

23、力提供件包括扭簧，扭簧套设于转轴，扭簧被配置为对接触件提供作用力，以使接触件抵接于第一部位。

24、在一种实现方式中，转接机构还包括固定座，固定座设于安装背板，接触件可转动地设于固定座；固定座为绝缘体。

25、在一种实现方式中，基于电信号，确定恒力弹簧是否损伤的步骤，包括：

26、在未获取到电信号的情况下，确定恒力弹簧断裂。

27、另一方面，本技术实施例提供一种平衡组件，包括：

28、弹簧轴；

29、恒力弹簧，设于弹簧轴，恒力弹簧可收卷于弹簧轴，或从弹簧轴放卷；恒力弹簧具有第一部位和第二部位，第一部位和第二部位相连接，第一部位位于弹簧轴，第二部位被配置为与负载相连接，以平衡负载的重力；

30、其中，第一部位电连接有第一电连接端子，第二部位电连接有第二电连接端子，第一电连接端子和第二电连接端子被配置为与检测机构，以通过恒力弹簧构建形成供电信号流通的通路，并基于电信号确定恒力弹簧是否损伤。

31、再一方面，本技术实施例提供一种手术机器人，包括：

32、悬吊调整组件；

33、本技术前述实施例提供的平衡组件，平衡组件连接于悬吊调整组件；

34、操作臂，连接于平衡组件的恒力弹簧，操作臂被配置为连接末端器械；恒力弹簧被配置为平衡操作臂和末端器械的重力。

35、根据本技术实施例提供的恒力弹簧损伤检测方法、平衡组件及手术机器人。其中，平衡组件包括弹簧轴和恒力弹簧，恒力弹簧设于弹簧轴，恒力弹簧可收卷于弹簧轴，或从弹簧轴放卷；恒力弹簧具有第一部位和第二部位，第一部位和第二部位相连接，第一部位位于弹簧轴，第二部位被配置为与负载相连接，以平衡负载的重力；第一部位电连接有第一电连接端子，第二部位电连接有第二电连接端子；如此，可以将第一电连接端子和第二电连接端子与检测机构相连接，利用恒力弹簧本身的导电性能构建形成供电信号流通的通路；检测机构可以通过第一电连接端子和第二电连接端子获取第一部位和第二部位之间的电信号，并根据电信号确定恒力弹簧是否损伤（例如受损或断裂）。如此，相比于相关技术，本技术实施例只要在第一部位和第二部位之间的电信号发生变化的情况下，即可清楚的确定出恒力弹簧是否损伤，能够提升对恒力弹簧损伤检测的准确性，提升手术机器人使用的安全性。

36、另外，本技术实施例通过在恒力弹簧的第一部位电连接第一电连接端子，在恒力弹簧的第二部位电连接第二电连接端子；如此，便于检测机构与第一电连接端子和第二电连接端子进行电连接，从而对第一部位和第二部位之间的电信号进行获取，并根据电信号的情况确定恒力弹簧是否损伤；不仅可以确定恒力弹簧是否断裂（获取不到电信号），还可以在恒力弹簧受损但未发生断裂的情况下，确定恒力弹簧已经受损，能够提前做出预警提示，便于及时对受损的恒力弹簧进行更换，提升了手术机器人使用的安全性，便于手术安排。