压力测量模块的制作方法

未命名 09-13 阅读:106 评论:0


1.本发明涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种适用于手术机器人系统的压力测量模块。


背景技术:

2.现有的软组织平衡测量装置,如关节压力测量装置,其结构设计一般较为复杂,且检测结果误差较大,不够精准。
3.一些关节压力测量装置通过结构变形的方式,来将关节的压力传导给传感器,以实现测量压力。因材料的非线性,在应用于如膝关节等不同场合的受力检测时,常只能通过经验公式或标定的方法,来计算压力值,导致检测结果误差大,不够精准。特别的,在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,检测精度较低。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种压力测量模块,以解决现有的关节压力测量装置检测结果误差较大,特别是在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,不够精准的问题。
5.为解决上述技术问题,本发明提供一种压力测量模块,用于检测第一对象与第二对象间的压力数据,所述压力测量模块包括:
6.接触体、基座、弹性连接部和传感器;
7.所述基座具有沿第一方向凹陷的容置腔,所述接触体沿所述第一方向容置于所述容置腔,并且所述接触体与所述基座沿所述第一方向间隔布置,形成第一间隙;所述接触体在周向上通过所述弹性连接部与所述基座连接;
8.所述传感器设置于所述基座上,并位于所述第一间隙中;所述接触体用于与所述第一对象抵靠,并用于将来自所述第一对象的压力传递至所述传感器。
9.可选的,所述弹性连接部沿所述接触体的径向具有内侧和外侧,所述弹性连接部的外侧与所述基座连接,所述弹性连接部的内侧与所述接触体连接;
10.其中,所述弹性连接部的内侧沿所述第一方向的抗形变强度小于沿所述接触体的径向的抗形变强度。
11.可选的,所述弹性连接部包括柔性连接结构,所述柔性连接结构沿所述接触体的径向的横截面呈具有回折的弯曲形。
12.可选的,所述柔性连接结构在所述接触体的周向上连续地环绕所述接触体。
13.可选的,所述柔性连接结构包括多个回折段,所述回折段在所述接触体的径向的横截面的厚度和/或长度根据所述柔性连接结构在所述接触体的周向上的不同位置适配确定;或者,所述回折段的数量根据所述柔性连接结构在所述接触体的周向上的不同位置适配确定。
14.可选的,所述弹性连接部包括多个弹簧,多个所述弹簧围绕所述接触体的周向分布;每个所述弹簧分别围绕其自身轴线盘绕成型,各所述弹簧的轴线均与所述第一方向成
角度布置。
15.可选的,所述弹性连接部还包括密封件,所述密封件密封连接于所述接触体与所述基座之间,以密封所述弹簧。
16.可选的,所述接触体和所述基座中的至少一者与所述弹性连接部一体成型、浇筑连接、焊接或粘接。
17.可选的,所述压力测量模块还包括导向件,所述导向件设置于所述基座上,并沿所述接触体的周向与所述接触体的外周壁间隔布置,形成第二间隙。
18.可选的,所述压力测量模块还包括压力均衡件;所述压力均衡件设置于所述接触体和所述传感器之间;所述压力均衡件的硬度大于所述弹性连接部的硬度,且所述压力均衡件的硬度小于所述接触体的硬度。
19.综上所述,本发明提供的压力测量模块包括:接触体、基座、弹性连接部和传感器;所述基座具有沿第一方向凹陷的容置腔,所述接触体沿所述第一方向容置于所述容置腔,并且所述接触体与所述基座沿所述第一方向间隔布置,形成第一间隙;所述接触体在周向上通过所述弹性连接部与所述基座连接;所述传感器设置于所述基座上,并位于所述第一间隙中;所述接触体用于与所述第一对象抵靠,并用于将来自所述第一对象的压力传递至所述传感器。
20.如此配置,由于接触体在周向上通过所述弹性连接部与所述基座连接,在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,弹性连接部能够消解和缓冲径向分力,使得压力能够较均匀地沿第一方向传导至传感器,有效提高了测量精度。进一步的,由于接触体在周向上通过弹性连接部与基座连接,可以方便地对位于第一间隙中传感器形成密封,防止外部液体污染。此外,压力测量模块的结构简单,简化了设计和制造的复杂度,也简化了压力测量算法的难度。
附图说明
21.本领域的普通技术人员将会理解,提供的附图用于更好地理解本发明,而不对本发明的范围构成任何限定。其中:
22.图1是本发明实施例的压力测量模块的应用场景的示意图;
23.图2是本发明实施例的压力测量模块的示意图;
24.图3是本发明实施例的压力测量模块沿第一方向的轴向截面示意图;
25.图4是本发明实施例的柔性连接结构的示意图;
26.图5是本发明实施例的柔性连接结构沿第一方向的轴向截面示意图;
27.图6是本发明实施例的接触体沿第一方向的轴向截面示意图;
28.图7是本发明实施例的接触体的底部的示意图;
29.图8是本发明实施例的刚性支架的示意图;
30.图9是本发明实施例的刚性支架的局部剖面示意图;
31.图10是本发明实施例的另一优选示例的压力测量模块的局部剖面示意图;
32.图11是本发明实施例另一优选示例的柔性连接结构沿第二方向的截面示意图;
33.图12是本发明实施例另一优选示例的柔性连接结构沿第三方向的截面示意图;
34.图13是本发明实施例的再一优选示例的压力测量模块沿第一方向的轴向截面示
意图;
35.图14是图13所示的压力测量模块的局部放大示意图;
36.图15是本发明实施例的导向件的示意图;
37.图16是本发明实施例的电路模块的示意图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外,附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的,各附图需要展示的侧重点不同,有时会采用不同的比例。
39.如在本发明中所使用的,单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象,术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的,术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的,术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征,“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分,其不仅包括端点。此外,如在本发明中所使用的,“安装”、“相连”、“连接”,一元件“设置”于另一元件,应做广义理解,通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系,且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动,而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系,即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位,除非内容另外明确指出外。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。此外,诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用,向上或上方向朝向对应附图的顶部,向下或下方向朝向对应附图的底部。
40.本发明的目的在于提供一种压力测量模块,以解决现有的关节压力测量装置检测结果误差较大,特别是在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,不够精准的问题。
41.以下参考附图进行描述。
42.如图1和图2所示,本发明实施例提供一种压力测量模块,其用于检测第一对象91与第二对象92间的压力数据,压力测量模块包括:接触体1、基座2、弹性连接部3和传感器4;基座2具有沿第一方向凹陷的容置腔20,接触体1沿第一方向容置于容置腔20,并且接触体1与基座2沿第一方向间隔布置,形成第一间隙;接触体1在周向上通过弹性连接部3与基座2连接;传感器4设置于基座2上,并位于第一间隙中;接触体1用于与第一对象91抵靠,并用于将来自第一对象91的压力传递至传感器4。
43.在一些应用场景中,第一对象91例如可以是股骨假体,第二对象92例如可以是胫骨假体或胫骨。亦即本实施例提供的压力测量模块可用于测量关节间的压力值,并据此判断软组织平衡情况以及关节间隙平衡情况。当然在另一些应用场景中,本实施例的压力测量模块并不限于必须应用在实际手术中,也可以应用在一些膝关节假体的操作训练或标定的应用场景中,此时股骨假体和胫骨假体之间的压力可以来基于机械装置提供,本发明对此不限。
44.为了便于叙述,这里将第一方向定义为胫骨和股骨在伸直时的轴线方向(即腿部伸直时所拟合得到的轴线的方向),图1和图2中大致沿竖直方向。经研究发现,若第一对象(如股骨假体)与第二对象(如胫骨假体或胫骨)之间的压力传导是沿第一方向的,则此时的压力检测精度较高。但在胫骨和股骨从不同方向(例如与第一方向成角度,如膝关节弯曲或偏转的场景)施加压力时,传感器上除了受到轴向(指沿第一方向)的压力,还会受到径向(指垂直于第一方向的方向)的分力,从而导致压力检测精度降低。
45.如此配置,由于接触体1在周向上通过弹性连接部3与基座2连接,在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,弹性连接部3能够消解和缓冲径向分力,使得压力能够较均匀地沿第一方向传导至传感器4,有效提高了测量精度。进一步的,由于接触体1在周向上通过弹性连接部3与基座2连接,可以方便地对位于第一间隙中传感器4形成密封,防止外部液体污染。此外,压力测量模块的结构简单,简化了设计和制造的复杂度,也简化了压力测量算法的难度。
46.进一步的,请参考图2,弹性连接部3沿接触体1的径向具有内侧和外侧,弹性连接部3的外侧与基座2连接,弹性连接部3的内侧与接触体1连接;其中,弹性连接部3的内侧沿第一方向的抗形变强度小于沿接触体1的径向的抗形变强度。在一个可替代的示范例中,接触体1大致呈圆板状,其上表面具有与股骨假体相匹配的曲面11。接触体1的轴线沿第一方向布置。弹性连接部3沿接触体1的周向设置在接触体1之外,因此可以理解的,弹性连接部3的内侧是指靠近接触体1的中心轴线的一侧,弹性连接部3的外侧是指远离接触体1的中心轴线的一侧。
47.需要说明的,这里所说的沿某一方向的抗形变强度,是指弹性连接部3的内侧沿某一方向抵抗变形的能力。通俗地来说,就是弹性连接部3的内侧在第一方向上(即图2中的上下方向)相对较容易变形,而在径向上(即图2中的前后左右方向)相对不易变形。这使得接触体1在受到沿与第一方向成角度的压力时,沿第一方向的轴向分力很少被弹性连接部3吸收,绝大部分都传导至传感器4上,而沿垂直于第一方向的径向分力则较多地被弹性连接部3吸收,使得径向分力较少地传导至传感器4上,从而有效地提高了测量精度。
48.在一个可替代的示范例中,基座2包括承载体21和刚性支架22,承载体21大致呈平板状,刚性支架22围绕设置于承载体21的边缘处,并与承载体21一同围合形成容置腔20。刚性支架22与承载体21如可采用胶水粘接或焊接等方式固定连接,也可采用卡扣或螺钉等连接方式实现连接。由此,弹性连接部3的外侧与刚性支架22连接。当然另一些实施例中,承载体21和刚性支架22也可以是一体成型的。
49.更进一步的,第一对象91与第二对象92能够在一参考平面内围绕垂直于第一方向的转动轴线相对转动,转动轴线的延伸方向为第二方向(第二方向即图3中的水平方向);垂直于第二方向且垂直于第一方向的方向为第三方向(第三方向为图3中沿观察者视线的方向,亦即垂直于图面的方向)。可以理解的,第一对象91与第二对象92分别与股骨和胫骨连接,两者能够围绕膝关节(或膝关节假体)转动,此时两者的转动所在的平面,即参考平面例如可以为平行于人体矢状面的平面。转动轴线和第二方向可以理解是垂直于矢状面的,相对于人体而言,也就是左右方向。而第三方向既垂直于第二方向,也垂直于第一方向,可以理解第三方向相对于人体而言,也就是前后方向。
50.沿第二方向,弹性连接部3在接触体1的两侧的抗形变强度不同;和/或,沿第三方
向,弹性连接部3在接触体1的两侧的抗形变强度不同。经研究发现,实际中股骨和胫骨的压力传导在左右方向和前后方向常是不均匀的。优选的,在第二方向(即左右方向)上,弹性连接部3在远离矢状面的一侧(即外侧)的抗形变强度相对较高,而在靠近矢状面的一侧(即内侧)的抗形变强度相对较低。需要说明的,这里的抗形变强度的比较,是指同一个弹性连接部3在接触体1周围的不同区域之间的比较。例如图1至图3所示出的示范例中包含两个弹性连接部3,则该两个弹性连接部3之间不存在可比较性。另外需要说明的,图1至图3所示出的示范例仅为单腿的膝关节假体,其所包含的两个接触体1均位于矢状面的同一侧。优选的,在第三方向(即前后方向)上,弹性连接部3在前侧的抗形变强度相对较高,而在后侧的抗形变强度相对较低。如此配置,能够更贴合于人体的解剖特点。
51.可以理解的,弹性连接部3的内侧在不同方向上不同的抗形变强度,以及弹性连接部3不同区域的抗形变强度的变化,可通过弹性连接部3的材料、结构或形状的不同来进行调整。可选的,接触体1和基座2中的至少一者与弹性连接部3一体成型、浇筑连接、焊接或粘接。下面通过若干示范例进行说明。
52.请参考图2至图12,在一些实施例中,弹性连接部3包括柔性连接结构30,柔性连接结构30沿接触体1的径向的横截面呈具有回折的弯曲形。柔性连接结构30的横截面例如可包括u形(如图3至图5)、v形、w形或波浪形(如图10至图12)等,并且回折方向沿第一方向。回折方向指转弯的方向,以u形为例,u形的开口和底部沿第一方向排布,u形的底部为回折,其大致相当于沿着第一方向回转了180
°
。同理,v形、w形或波浪形等形状,其也是按照类似的原理沿第一方向回折。如此布置,可以使得弹性连接部3的内侧沿第一方向的抗形变强度小于沿接触体1的径向的抗形变强度。进一步的,柔性连接结构30呈具有回折的弯曲形,同时也能减少或避免弹性连接部3与接触体1和基座2的结合处撕裂。
53.可选的,柔性连接结构30的邵氏硬度不大于30,优选为20~30,更优选为25。在一个示范例中,柔性连接结构30的材料可选包括硅胶、软性pvc、聚氨酯、薄壁peek或树脂等,优选为硅胶。
54.请参考图3至图9,可选的,柔性连接结构30在接触体1的周向上连续地环绕接触体1,即柔性连接结构30呈环状。由于柔性连接结构30在接触体1的周向上连续呈环状,因此其自身还具有一定的密封性,可以用于封闭第一间隙,减少或避免传感器4沾染外部液体(如血液等)。
55.在一个可替代的示范例中,接触体1的外周上具有内凹的卡合槽12(见图6所示),相适配的,柔性连接结构30的内周具有相适配的卡合凸起31。优选的,卡合槽12和卡合凸起31在周向上连续,卡合凸起31能够卡入卡合槽12,从而限制柔性连接结构30和接触体1两者沿第一方向的相对轴向位置。此外卡合槽12与卡合凸起31的装配连接还可以进一步提高密封性能。
56.可选的,接触体1的底面上还具有若干定位孔13,柔性连接结构30具有若干与定位孔13相适配的定位柱32,定位柱32能够插入定位孔13中,从而限制柔性连接结构30和接触体1两者的相对周向位置。本实施例对定位孔13和定位柱32的形状不限,其例如可以是圆柱形、圆锥形、方形等。
57.可选的,基座2(如刚性支架22上)具有若干沿第一方向开设的安装孔23,相适配的,柔性连接结构30具有相适配的安装柱33。安装柱33能够卡入安装孔23中,从而实现柔性
连接结构30与基座2的连接。同样的,本实施例对安装孔23和安装柱33的形状不限,其例如可以是圆柱形、圆锥形、方形等。优选的,多个安装孔23和安装柱33沿周向均匀地间隔排布。
58.进一步的,柔性连接结构30除了与接触体1和基座2(如刚性支架22)在构造上形成卡合,一些实施例中,柔性连接结构30与接触体1和基座2的连接方式还包括一体成型、浇筑连接或粘接。在第一个示范例中,先机加工制造出接触体1和刚性支架22,而后通过开模的方式,将柔性连接结构30直接浇筑到接触体1和刚性支架22之间,形成浇筑连接。在第二个示范例中,先开模浇筑形成柔性连接结构30,而后将柔性连接结构30分别与接触体1和刚性支架22粘接。在第三个示范例中,先开模浇筑形成接触体1和刚性支架22,而后利用材料不同的成型温度将柔性连接结构30与接触体1和刚性支架22一体成型。例如接触体1和刚性支架22可承受300℃的温度,而柔性连接结构30的开模浇筑温度选择在200℃左右,这样就可以利用温度差进行二次开模,使得接触体1、刚性支架22和柔性连接结构30三者一体成型。其有利于提高密封效果和可承受撕裂力。在第四个示范例中,柔性连接结构30可以和刚性支架22一体加工成型,柔性连接结构30的材料可以和刚性支架22的材料保持一致,例如为peek或pc等。柔性连接结构30通过其形状构造为薄壁的回折的弯曲形来实现其较低的抗形变强度。
59.请参考图10至图12,可选的,柔性连接结构30包括多个回折段14,回折段14在接触体1的径向的横截面的厚度和/或长度根据柔性连接结构30在接触体1的周向上的不同位置适配确定;或者,回折段14的数量根据柔性连接结构30在接触体1的周向上的不同位置适配确定。需要说明的,回折段14是指柔性连接结构30沿接触体1的径向的横截面中,每一个改变延伸方向的区段。例如以图10至图12所示为例,柔性连接结构30在接触体1的径向的一侧包括7个回折段14(14a~14g),它们相互之间均形成了90
°
的转弯。回折段14的长度即每个回折段14沿其自身延伸方向的距离,而回折段14的厚度指每个回折段14沿垂直于其自身长度方向的距离。以图10至图12中的回折段14b为例,其大致沿第一方向延伸,故而其长度方向即为沿第一方向的延伸距离,而其厚度方向则为沿垂直于第一方向的距离。可以理解的,回折段14的不同长度和厚度能够影响整个柔性连接结构30的抗形变强度,为了使得柔性连接结构30在接触体1径向的某一侧的抗形变强度提高,则可以增加回折段14的厚度,或者相应地减小回折段14的长度,使得整个柔性连接结构30在接触体1的某一侧变得更厚实(如图11柔性连接结构30的左侧部分)。而相对的,为了使得柔性连接结构30在接触体1径向的某一侧的抗形变强度降低,则可以减小回折段14的厚度,或者相应地增加回折段14的长度,使得整个柔性连接结构30在接触体1的某一侧变得更轻薄(如图11柔性连接结构30的右侧部分)。此外,回折段14的数量也可以影响柔性连接结构30的抗形变强度(如图5和图10的不同示例中,柔性连接结构30包括不同数量的回折段14)。基于上述研究,可根据柔性连接结构30在接触体1的周向上的不同位置的需求,来选择确定柔性连接结构30在不同周向位置上的回折段14的长度、厚度或数量。
60.请参考图13和图14,在另一些实施例中,弹性连接部3包括多个弹簧34,多个弹簧34围绕接触体1的周向分布;每个弹簧34分别围绕其自身轴线盘绕成型,各弹簧34的轴线均与第一方向成角度布置。弹簧34沿各自轴线的两端例如可通过一体开模的方式与刚性支架22和接触体1连接。在图13和图14所示出的示范例中,弹簧34的轴线大致沿水平向延伸,并向内略倾斜向下,与第一方向成锐角。可以理解的,由于弹簧34的构造,其在自身径向上的
抗形变强度小于其沿自身轴向的抗形变强度。由此即实现了消解和缓冲径向分力的效果。
61.可选的,弹性连接部3还包括密封件35,密封件35密封连接于接触体1与基座2之间,以密封弹簧34。可以理解的,弹簧34的结构无法实现密封,因此为了对第一间隙中的传感器4进行密封,在设置弹簧34的同时,还可额外设置密封件35。密封件35例如可以为薄壁柔性体,其材料可以为tpu或硅胶等,壁厚(指沿弹簧34的径向上的厚度)约为0.1mm左右,密封件35可以通过胶粘(如硅胶胶水)、焊接(如高频焊接)或一体注塑等方式与刚性支架22和接触体1固定连接。可以理解的,由于密封件35为薄壁柔性体,其对于压力传导基本不产生阻碍。优选的,弹性连接部3包括上下两道密封件35,其分别设置在弹簧34的上下两侧。
62.请参考图14和图15,优选的,压力测量模块还包括导向件5,导向件5设置于基座2上,并沿接触体1的周向与接触体1的外周壁间隔布置,形成第二间隙50。导向件5用于限制接触体1的径向位置。接触体1容置在容置腔20中时,其外周壁与刚性支架22之间存在一定的空间。导向件5的设置起到对接触体1的导向作用,其可以引导接触体1受压时大致沿第一方向移动,减少或避免接触体1产生径向滑移,从而可以提高压力检测精度。第二间隙50的宽度(指沿接触体1的径向的距离)例如为0.2mm左右。
63.可选的,请继续参考图15,并结合参考图3,压力测量模块还包括压力均衡件6;压力均衡件6设置于接触体1和传感器4之间;压力均衡件6的硬度大于弹性连接部3的硬度,且压力均衡件6的硬度小于接触体1的硬度。在接触体1受压时,压力均衡件6沿第一方向的两侧分别与接触体1和传感器4抵靠,压力均衡件6的材料例如为硅胶或其它柔性材质,其邵氏硬度不大于90,例如可选在80左右,压力均衡件6的作用是通过自身的形变,消解一部分与第一方向成角度的分力,从而将接触体1的传导压力均匀地分布在传感器4上,进一步提高测量精度。
64.可选的,请参考图16,压力测量模块还包括电路模块71和电路连接件72,基座2包括电路容置腔24,电路容置腔24例如可设置在刚性支架22上,并通过密封盖板25封闭。刚性支架22上具有穿设孔26,电路模块71设置在电路容置腔24中,并与电路连接件72连接,电路连接件72则穿出穿设孔26,进而通过引线73与传感器4连接。如此配置,整个电路模块71被密封在电路容置腔24中,可防止外部液体的污染。优选的,电路连接件72与穿设孔26之间可额外填充密封结构或密封胶,以提高电路容置腔24的密封性。
65.基于如上所述的压力测量模块,本发明实施例还提供一种手术机器人系统,其包括如上所述的关节压力测量模块。手术机器人系统的其它部件和结构可参考现有技术,这里不再展开说明。
66.综上,在本发明提供的压力测量模块和手术机器人系统中,压力测量模块包括:接触体、基座、弹性连接部和传感器;基座具有沿第一方向凹陷的容置腔,接触体在轴向上沿第一方向容置于容置腔,并且接触体与基座沿第一方向间隔布置,形成第一间隙;接触体在周向上通过弹性连接部与基座连接;传感器设置于基座上,并位于第一间隙中;接触体用于与第一对象抵靠,并用于将来自第一对象的压力传递至传感器。如此配置,由于接触体在周向上通过弹性连接部与基座连接,在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,弹性连接部能够消解和缓冲径向分力,使得压力能够较均匀地沿第一方向传导至传感器,有效提高了测量精度。进一步的,由于接触体在周向上通过弹性连接部与基座连接,可以方便地对位于第一间隙中传感器形成密封,防止外部液体污染。此外,压力测量模块的结构简单,简化了设计
和制造的复杂度,也简化了压力测量算法的难度。
67.需要说明的,上述若干实施例之间可相互组合。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

技术特征:
1.一种压力测量模块,用于检测第一对象与第二对象间的压力数据,其特征在于,所述压力测量模块包括:接触体、基座、弹性连接部和传感器;所述基座具有沿第一方向凹陷的容置腔,所述接触体沿所述第一方向容置于所述容置腔,并且所述接触体与所述基座沿所述第一方向间隔布置,形成第一间隙;所述接触体在周向上通过所述弹性连接部与所述基座连接;所述传感器设置于所述基座上,并位于所述第一间隙中;所述接触体用于与所述第一对象抵靠,并用于将来自所述第一对象的压力传递至所述传感器。2.根据权利要求1所述的压力测量模块,其特征在于,所述弹性连接部沿所述接触体的径向具有内侧和外侧,所述弹性连接部的外侧与所述基座连接,所述弹性连接部的内侧与所述接触体连接;其中,所述弹性连接部的内侧沿所述第一方向的抗形变强度小于沿所述接触体的径向的抗形变强度。3.根据权利要求1所述的压力测量模块,其特征在于,所述弹性连接部包括柔性连接结构,所述柔性连接结构沿所述接触体的径向的横截面呈具有回折的弯曲形。4.根据权利要求3所述的压力测量模块,其特征在于,所述柔性连接结构在所述接触体的周向上连续地环绕所述接触体。5.根据权利要求3所述的压力测量模块,其特征在于,所述柔性连接结构包括多个回折段,所述回折段在所述接触体的径向的横截面的厚度和/或长度根据所述柔性连接结构在所述接触体的周向上的不同位置适配确定;或者,所述回折段的数量根据所述柔性连接结构在所述接触体的周向上的不同位置适配确定。6.根据权利要求1所述的压力测量模块,其特征在于,所述弹性连接部包括多个弹簧,多个所述弹簧围绕所述接触体的周向分布;每个所述弹簧分别围绕其自身轴线盘绕成型,各所述弹簧的轴线均与所述第一方向成角度布置。7.根据权利要求6所述的压力测量模块,其特征在于,所述弹性连接部还包括密封件,所述密封件密封连接于所述接触体与所述基座之间,以密封所述弹簧。8.根据权利要求1所述的压力测量模块,其特征在于,所述接触体和所述基座中的至少一者与所述弹性连接部一体成型、浇筑连接、焊接或粘接。9.根据权利要求1所述的压力测量模块,其特征在于,所述压力测量模块还包括导向件,所述导向件设置于所述基座上,并沿所述接触体的周向与所述接触体的外周壁间隔布置,形成第二间隙。10.根据权利要求1所述的压力测量模块,其特征在于,所述压力测量模块还包括压力均衡件;所述压力均衡件设置于所述接触体和所述传感器之间;所述压力均衡件的硬度大于所述弹性连接部的硬度,且所述压力均衡件的硬度小于所述接触体的硬度。

技术总结
本发明提供一种压力测量模块,所述压力测量模块包括:接触体、基座、弹性连接部和传感器;所述基座具有沿第一方向凹陷的容置腔,所述接触体沿所述第一方向容置于所述容置腔,并且所述接触体与所述基座沿所述第一方向间隔布置,形成第一间隙;所述接触体在周向上通过所述弹性连接部与所述基座连接;所述传感器设置于所述基座上,并位于所述第一间隙中;所述接触体用于与所述第一对象抵靠,并用于将来自所述第一对象的压力传递至所述传感器。如此配置,在胫骨和股骨从不同方向施加压力时,弹性连接部能够消解和缓冲径向分力,使得压力能够较均匀地沿第一方向传导至传感器,有效提高了测量精度。测量精度。测量精度。


技术研发人员:请求不公布姓名 请求不公布姓名 李涛
受保护的技术使用者:苏州微创畅行机器人有限公司
技术研发日:2023.06.06
技术公布日:2023/9/12
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