CN108095835A - 一种气压复合锁紧式操作臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气压复合锁紧式操作臂，其机械锁紧操作臂采用连杆状设计，通过把手将机械锁紧臂相邻两个连杆锁紧。气动锁紧部分采用压缩气体推动活塞挤压运动关节完成锁紧；手术时，机械锁紧臂安装在手术床旁，气动锁紧臂通过连接块安装在机械锁紧臂的末端；操作者通过控制气体压力，可以摆放气动锁紧臂的姿态，调整手术器械达到期望的位置和姿态。本发明的有益效果在于利用气动操作臂的灵巧性对手术器械进行稳定定位和灵巧操作，方便手术中医生操作手术器械，并且节省助手医生数量和体力，提高手术社会效益。

Description

一种气压复合锁紧式操作臂
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种操作臂定位装置。
背景技术
中国医疗成本上升快速，在微创外科手术中，单个医生不能够独立完成外科手术任务，需要其他医生帮助操作多种手术器械进行辅助才可以完成手术，因此外科手术都是团队形式进行工作。由于需要助手医生帮助，主治医生需要与助手进行沟通，助手把手术器械移动到主治医生期望的位置。因为助手长时间把持手术器械，造成医生器械定位不稳定等问题，需要一种能够稳定定位又能够让操作者方便操作的定位装置。
专利CN201710683947.0公开了一种医用辅助器具方案，方案中采用螺旋副挤压球关节的构型方式锁紧，但是并不能够同时锁紧和同时解锁所有的运动关节。专利CN200910127112.2和公开了一种能够保持手术器具的方案，方案中采用伸缩弧形元件来调整末端器械方向，但是弧形伸缩元件占用空间大，并难于单手操作。
发明内容
本发明针对医疗手术中存在主治医生不能够同时操作多个手术器械的问题，提出了一种气压复合锁紧式操作臂，本发明可以利用机械锁紧操作臂对气动操作臂进行大范围的手术工作区域定位，在利用气动操作臂的灵巧性对手术器械进行灵巧操作，稳定定位又能够让操作者方便操作。方便手术中医生的操作，并且节省助手医生数量和体力，提高手术社会效益。
本发明机械锁紧操作臂采用连杆状设计，可以通过把手将机械锁紧臂相邻两个连杆锁紧。气动锁紧部分采用压缩气体推动活塞挤压运动关节完成锁紧；手术时，机械锁紧臂安装在手术床旁，气动锁紧臂通过连接块安装在机械锁紧臂的末端；操作者通过控制气体压力，可以摆放气动锁紧臂的姿态，调整手术器械达到期望的位置和姿态。
一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，包括基座部分、机械锁紧段和气动锁紧段，所述机械锁紧段一端与基座部分连接，另一端与气动锁紧段连接，所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段（9）与第二机械锁紧段（11）；所述气动锁紧段包括第一气动锁紧段（15）和第二气动锁紧段（16）；
所述基座部分包括侧轨固定块（2）、把手（3）、支撑杆夹紧块（4）、支撑杆（5）、操作臂锁紧块（6）、把手（7）和把手（8）组成，所述侧轨固定块（2）上的凹槽（2-2）与手术床侧轨（18）连接，所述支撑杆（5）的圆柱段（5-1）安装在支撑杆夹紧块（4）内，支撑杆夹紧块（4）安装在侧轨固定块（2）上设有中空结构（2-1）内，侧轨固定块（2）上设有螺纹结构（2-4），把手（3）一端与螺纹结构（2-4）连接，把手（3）穿过侧轨固定块（2）与支撑杆夹紧块（4）连接，旋紧把手（3）将支撑杆夹紧块（4）、侧轨固定块（2）和侧轨（18）固定连接在一起，所述支撑杆（5）的口形轴（5-2）安装在操作臂夹紧块（6）的开口槽（6-3）内，T形螺纹把手A（7）与操作臂夹紧块（6）上的螺纹孔（6-4）连接将，所述的口形轴（5-2）与操作臂夹紧块（6）通过T形螺纹把手A（7）固定连接，所述的操作臂夹紧块（6）上还设有圆孔（6-5）与操作臂夹紧孔（6-2），T形螺纹把手B（8）连接圆孔（6-5）固定安装在操作臂夹紧孔（6-2）内的第一机械锁紧段（9）；
所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段（9）与第二机械锁紧段（11）；所述第一机械锁紧段（9）与第二机械锁紧段（11）的结构相同，由关节球头（19）、球头套爪（20）、球头盖（21）、套筒（22）、斜面压杆（23）、套筒端头（24）、斜面压块（25）、螺杆（26）组成；球头套爪（20）内腔与关节球头配合部分为圆锥面（20-3），球头套爪（20）周向有四个有凹槽（20-1），所述的关节球头（19）的伸出杆(19-1）安装在球头套爪（20）的凹槽（20-1）内，凹槽（20-1）的宽度大于关节球头（19）的伸出杆（19-1）直径，凹槽（20-1）内还设有斜坡（20-4），球头盖（21）通过螺纹销（28）将球头套爪（20）和套筒（22）固定连接在一起；所述套筒（22）一端内安装有斜面压杆（23），斜面压杆（23）的一端设有与关节球头（19）直径相等的凹球面（23-1），斜面压杆（23）的另一端设有斜面（23-2），斜面（23-2）与斜面压块（25）适配，所述套筒（22）与套筒端头（24）连接，所述套筒端头（24）内部设有两个正交的圆孔，所述两个圆孔分别用于安装斜面压杆（23）和斜面压块（25），斜面压块（25）和螺杆（26）从两侧装入套筒端头（24），螺杆（26）穿过铜套（27）和T形螺纹把手C（10）的内螺纹连接；
所述第一气动锁紧段（15）和第二气动锁紧段（16）均由模块连接杆（1-2）首尾两端分别连接一个气动锁紧关节（1）组成。
优选的，所述套筒（22）为圆柱空心结构，套筒（22）一端设有圆周凹槽（22-1），圆周凹槽（22-1）插入球头套爪（20）内表面与球头套爪（20）连接；所述球头盖（21）外表面为圆柱面设计，球头盖（21）上均布有螺纹孔（21-1），球头盖（21）切割为两个部分，分别与球头套爪（20）和套筒（22）利用螺纹销（28）固定连接；所述螺纹销（28）一端穿过圆孔（20-2）插到圆周凹槽（22-1）中，螺纹销（28）的另一端与螺纹孔（21-1）相适配，螺纹销（28）与螺纹孔（21-1）旋紧；螺纹销（28）将球头套爪（20）固定连接在一起，球头套爪（20）、球头盖（21）和螺纹销（28）绕套筒（22）转动。
优选的，所述套筒端头（24）内部设有两个圆孔，两个圆孔的轴线交叉，圆孔中分别插入斜面压杆（23）和斜面压块（25）且斜面（23-2）与斜面压块（25）相接触。
优选的，所述伸出杆（19-1）从套筒（22）中心轴线到凹槽（20-1）的摆动角度大于90度。
优选的，所述气动锁紧关节（1）由外壳体（1-1）、模块连接杆（1-2）、关节连接杆（1-3）、球关节（1-4）、球关节外套（1-5）、压块（1-6）、内缸（1-7）、推杆（1-8）、弹簧（1-9）、前活塞（1-10）、后活塞（1-11）、缸体塞（1-12）、气管接头（1-13）、气管（1-14）、内缸外密封圈（1-15）、活塞内外密封圈（1-16）、密封圈A（1-17）、密封圈B（1-18）、接头密封圈（1-19）组成；所述球关节（1-4）为具有通心孔的球体，球关节外套（1-5）内腔为部分球面设计，压块（1-6）外圆为圆柱面设计，压块（1-6）一端为内凹球面，压块（1-6）安装在球关节外套（1-5）内；内缸体（1-7）为圆柱阶梯轴结构，内缸体（1-7）内部中空，内缸体（1-7）的大端轴上均布有圆孔，内缸体（1-7）外表面安装有内缸外密封圈（1-15），推杆（1-8）一端穿过内缸体（1-7）与压块（1-6）连接，推杆（1-8）与前活塞（1-10）、后活塞（1-11）连接成一体，连接成一体在内缸体（1-7）长轴表面滑动，弹簧（1-9）套在推杆（1-8）上；缸体塞（1-12）上装有密封圈B（1-18），缸体塞（1-12）中心有一贯通内腔，内腔内设有气管接头（1-13）和接头密封圈（1-19），气管接头（1-13）在内腔中移动；缸体塞（1-12）偏离中心轴处设有贯通孔，内缸体（1-7）长轴端深入缸体塞（1-12）内腔并由密封圈A（1-17）密封。
优选的，所述螺栓26几何外形上是指一个外螺纹螺栓与一个斜面压块（25）进行布尔加法后形成的零件；从简化加工的角度来说，可以是一个外螺纹螺栓与斜面压块（25）焊接后形成的零件。
优选的，所述球头套爪（20）的周向至少设有一个凹槽（20-1）。
优选的，所述铜套（27）为中间高两端低的阶梯轴设计，轴线方向为中空圆通孔。
优选的，所述螺栓（26）和与其毗邻的斜面压块（25）焊接为一个整体零件；螺栓A（26-1）前端具有螺柱特征（26-2），后端具有斜面特征（26-3）与斜面（23-2）适配。
本发明的有益效果在于利用气动操作臂的灵巧性对手术器械进行灵巧操作，稳定定位又能够让操作者方便操作；方便手术中医生的操作，并且节省助手医生数量和体力，提高手术社会效益；可以安装在手术床上，实现手术中的对手术器械的大范围定位与夹持操作。机械锁紧臂将气动锁紧臂定位在手术的工作区域，气动锁紧臂夹持手术器械可以对器械进行连续定位-静止的操作。利用该操作臂夹持手术器械，主治医生在手术中可以操作多个手术器械，节省手术中微创手术中辅助医生的人数和劳动强度，减轻医生的劳动负担。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明侧轨固定块结构示意图。
图3为本发明支撑杆夹紧块结构示意图。
图4为本发明操作臂夹紧块结构示意图。
图5为本发明基座结构示意图。
图6为本发明第一机械锁紧段结构示意图。
图7为本发明球头套爪部分结构示意图。
图8为本发明机械锁紧段部分结构示意图。
图9为本发明机械锁紧操作臂结构示意图。
图10为本发明加紧块结构示意图。
图11为本发明气动锁紧关节结构示意图。
图12为本发明气动锁紧操作臂结构示意图。
图13为本发明螺栓A结构图。
图中：1气动锁紧关节； 2侧轨固定块； 2-1中空结构；2-2凹槽结构；2-3滑槽结构；2-4螺纹结构；3把手；4支撑杆夹紧块；4-1销钉；4-2圆弧通槽；5支撑杆；5-1圆光轴；5-2口形轴；6操作臂夹紧块；6-1夹紧孔；6-2夹紧孔；6-3开口槽；6-4螺纹孔；6-5圆孔；7T形螺纹把手A；8 T形螺纹把手B；9第一机械锁紧段；10 T形螺纹把手C；11第二机械锁紧段；12夹紧块；12-1夹紧孔；13 T形螺纹把手D；14 T形螺纹把手E；15第一气动锁紧段；16第二气动锁紧段；17气阀开关；18手术床侧轨道；19关节球头；19-1伸出杆；20球头套爪；20-1凹槽；20-2圆孔；20-3圆锥面；20-4斜坡；21球头盖；21-1螺纹孔；22套筒；22-1圆周槽；23斜面压杆；23-1凹球面；23-2斜面；24套筒端头；25斜面压块；26螺栓；27铜套；28螺纹销；1-1外壳体；1-2模块连接杆；1-3关节连接杆；1-4球关节；1-5球关节外套；1-6压块；1-7内缸；1-8推杆；1-9弹簧；1-10前活塞；1-11后活塞；1-12缸体塞；1-13气管接头；1-14气管；1-15内缸外密封圈；1-16活塞内外密封圈；1-17密封圈A；1-18密封圈B；1-19接头密封圈；1-20密封腔；26-1 螺栓A；26-2螺杆；26-3斜面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施方式1：
如图所示，本发明一种气压复合锁紧式操作臂主要由基座部分、机械锁紧段和气动锁紧段组成，所述机械锁紧段一端与基座部分连接，另一端与气动锁紧段连接，所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段9与第二机械锁紧段11；所述气动锁紧段包括第一气动锁紧段15和第二气动锁紧段16。
基座部分由侧轨固定块2、把手3、支撑杆夹紧块4、支撑杆5、操作臂夹紧块6、T形螺纹把手A7、T形螺纹把手B8组成；其中侧轨固定块2用于固定在手术床的侧轨道18上，侧轨固定块2为方形零件，侧轨固定块2设有中空结构2-1，在中空结构2-1两侧设有凹槽结构2-2和滑槽结构2-3，其中凹槽结构2-2宽度宽于侧轨18的宽度，滑槽结构2-3允许支撑杆夹紧块4在中空结构2-1中移动；中空结构2-1另一侧具有的螺纹结构2-4与把手3配合将侧轨固定块2与侧轨18固定连接在一起。
支撑杆夹紧块4为长方体结构并具有圆弧通槽4-2，两个夹紧块4包住支撑杆5的圆轴部分；夹紧块4外轮廓与中空结构2-1宽度相等，两个夹紧块的长度比侧轨道中空结构2-1长度略短，夹紧块4的两侧镶有销钉4-1，当夹紧块4在未夹紧时，销钉4-1可在固定块2的滑槽2-3中滑动而不脱落。支撑杆5为L形支撑杆，其一边截面为圆光轴结构5-1，另一边的截面为口形轴结构5-2，所述的口形轴结构5-2为四方形轮廓，四周具有倒圆角；使用时，将圆光轴结构5-1插入夹紧块4形成的空间中，利用把手3将固定块2、支撑杆夹紧块4、支撑杆5整体固定在侧轨18上。
操作臂夹紧块6为长方形零件，一端具有支撑杆夹紧孔6-1，另一端与6-1轴线垂直方向具有操作臂夹紧孔6-2；夹紧孔6-1的构造为：在封闭的通孔的一端开出通过中心轴线的开口槽6-3并直达夹紧块6的外形边缘，形成上下悬臂结构；上悬臂结构具有螺纹孔6-4，下悬臂具有圆孔6-5。T形螺纹把手A7一端穿过圆孔6-5与螺纹孔6-4旋紧；T形螺纹把手A7旋紧时可将夹紧孔6-1的上悬臂和下悬臂结构利用螺纹力产生弹性形变，进而拉近距离，将支撑块6与支撑杆5牢牢锁住而不发生相对移动。夹紧孔6-2的原理也与夹紧孔6-1类似，只是中心孔的形状大小不同。本实施例中的锁紧块与把手的锁紧方式皆采用此种夹紧孔方式。
侧轨固定块2的凹槽2-2放入手术床侧轨18上，将支撑杆5的圆柱段5-1放入支撑杆夹紧块4-2中，使用把手3将夹紧块4、侧轨固定块2和侧轨18固定。在支撑杆5的口形轴5-2的合适位置用T形螺纹把手A7将操作臂夹紧块6夹紧，使用T形螺纹把手B8将第一机械锁紧段的球关节夹紧，将机械锁紧臂固定在手术床上。
机械锁紧臂分为第一机械锁紧段和第二机械锁紧段，第一机械锁紧段与第二机械锁紧段结构相同，球头套爪20外轮廓为圆柱形，其内部与关节球头配合部分为圆锥面20-3，在套爪中心处向外铣四个周向均布的有凹槽20-1，凹槽20-1宽度大于关节球头19的伸出杆19-1的直径，凹槽20-1还具有斜坡20-4特征；球头套爪20的下半部分具有周向均布的圆孔20-2特征；套筒22为圆柱空心结构，其一端外表面具有圆周凹槽22-1，套筒22一端插入球头套爪20内表面；球头盖21外表面为圆柱面，四周均布有螺纹孔21-1，为安装方便，将球头盖21一分为二分别与球头套爪20和套筒22利用螺纹销28固定；螺纹销28为细部是光轴，粗端为螺纹结构，其细部光轴插入圆周凹槽22-1中并能与球头套爪20和球头盖21一起沿圆轴凹槽22-1转动。套筒22内装有斜面压杆23，斜面压杆23一端具有与关节球头19一样直径大小的凹球面23-1，另一端为一个斜面23-2可与斜面压块25配合。套筒22的另一端装有套筒端头24，套筒端头24具有两个内部正交的圆孔，分别能够放置斜面压杆23和斜面压块25。
第一机械锁紧段9与第二机械锁紧段11之间镶有外表面阶梯形铜套27，螺栓26（这里指一螺栓与一个斜面压块25焊接后形成的零件）穿过铜套27和斜面压块25的中空通孔，T形螺纹把手C10为T型内螺纹旋合在螺栓26上的外螺纹上，产生的轴向力将两个机械锁紧段的斜面压块25、套筒端头24和铜套27压紧，斜面压块25通过斜面23-1将第一机械锁紧段9和第二机械锁紧段11的斜面压杆23的压在关节球头19和球头套爪20上。球头套爪20上开有四个周向均布的槽20-1，关节球头19的伸出杆19-1可以放置在凹槽20-1中被锁紧。T形螺纹把手C10旋松时，轴向力减弱，斜面压杆23对关节球头19和球头套爪20的正压力减小，关节球头19可以低摩擦的运动。
第一锁紧段9与第二锁紧段11以及T形螺纹把手C10等零件的连接的整体关系在图中显示，可以看出第一锁紧段9与第二锁紧段11结构相同。
夹紧块12中间开有的圆孔形状的夹紧孔12-2特征，其原理和加工方法参见夹紧块6和夹紧孔6-1。T形螺纹把手D13和T形螺纹把手E14为T形把手，分别利用夹紧孔6-1将机械锁紧段球关节和第一气动锁紧段的球关节夹紧。
锁紧关节1由外壳体1-1、模块连接杆1-2、关节连接杆1-3、球关节1-4、球关节外套1-5、压块1-6、内缸1-7、推杆1-8、弹簧1-9、前活塞1-10、后活塞1-11、缸体塞1-12、气管接头1-13、气管1-14、内缸外密封圈1-15、活塞内外密封圈1-16、密封圈A1-17、密封圈B1-18、接头密封圈1-19。外壳体1-1为圆柱空心腔体，球关节1-4外形为球体且在中心处有空心通孔，套筒外表有外螺纹可以与关节连接杆1-3连接，球关节1-4的中空部分允许气管1-14穿过；球关节外套1-5内腔底部为一部分球面，压块1-6外表面为圆柱面，围绕柱面轴线均布有圆孔，用于固定推杆1-8；内缸体1-7为圆柱阶梯轴结构，中心有通孔，大端轴上均布有圆孔，外表面装有内缸外密封圈1-15；推杆1-8与前活塞1-10固定，并穿过内缸体1-7的圆孔与压块1-6固定，弹簧1-9套在推杆1-8上并顶住压块1-6；关节外套1-5拧紧在外壳体1-1上将球关节1-4、压块1-6和内缸体1-7封入外壳体1-1内。
进一步的，前活塞1-10后端固定后活塞1-11，两个活塞外圆周和套在内缸体上的圆环上都装有密封圈1-16（统称活塞内外密封圈1-16）；前活塞 1-10、后活塞1-11和推杆1-8、可在内缸体1-7长轴表面和外壳体1-1的内腔之间滑动；缸体塞1-12前端为圆轴，装有密封圈B1-18，后端有外螺纹，拧紧在外壳体1-1上，中心有一内腔放置有密封圈A1-17，密封圈A1-17后端放置有气管接头1-13和接头密封圈1-19，内腔底部有一个小孔贯通，在缸体塞1-12偏离中心轴处有一个贯通孔，通向后活塞1-11与外壳体1-1围成的密闭空间；内缸体1-7的长轴端深入缸体塞1-12的内腔中，并由密封圈A1-17密封。
连接杆1-3和模块连接杆1-2可以组成气动锁紧臂，参见图1。当压缩气体经过气管1-14送入密封腔1-20后，气体经过缸体塞1-12的偏心通孔进入后活塞1-11与外壳体1-1形成的密闭空间并推动后活塞1-11、推杆1-8、压块1-6压向球关节1-4；压块6可以压紧所有球关节1-4，末端手术器械可保持不动。气阀开关17与最末端的球关节模块相连接，当按下气阀开关17时，气体卸载，操作者可以重新转动球关节1-4，气动操作臂可以变换位姿，重新定位手术工具。
实施方式2：
参见图13，对于第一机械锁紧段9和第二锁紧段11中的螺栓26和其中一个斜面压块25更换为螺栓A26-1，螺栓A26-1前端为螺柱结构26-2，后端为圆柱并具有与斜面23-2相适配的斜面结构26-3，其他未提及部件与实施例一相同。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，包括基座部分、机械锁紧段和气动锁紧段，所述机械锁紧段一端与基座部分连接，另一端与气动锁紧段连接，所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段（9）与第二机械锁紧段（11）；所述气动锁紧段包括第一气动锁紧段（15）和第二气动锁紧段（16）；
所述基座部分包括侧轨固定块（2）、把手（3）、支撑杆夹紧块（4）、支撑杆（5）、操作臂锁紧块（6）、把手（7）和把手（8）组成，所述侧轨固定块（2）上的凹槽（2-2）与手术床侧轨（18）连接，所述支撑杆（5）的圆柱段（5-1）安装在支撑杆夹紧块（4）内，支撑杆夹紧块（4）安装在侧轨固定块（2）上设有中空结构（2-1）内，侧轨固定块（2）上设有螺纹结构（2-4），把手（3）一端与螺纹结构（2-4）连接，把手（3）穿过侧轨固定块（2）与支撑杆夹紧块（4）连接，旋紧把手（3）将支撑杆夹紧块（4）、侧轨固定块（2）和侧轨（18）固定连接在一起，所述支撑杆（5）的口形轴（5-2）安装在操作臂夹紧块（6）的开口槽（6-3）内，T形螺纹把手A（7）与操作臂夹紧块（6）上的螺纹孔（6-4）连接，所述的口形轴（5-2）与操作臂夹紧块（6）通过T形螺纹把手A（7）固定连接，所述的操作臂夹紧块（6）上还设有圆孔（6-5）与操作臂夹紧孔（6-2），T形螺纹把手B（8）连接圆孔（6-5）固定安装在操作臂夹紧孔（6-2）内的第一机械锁紧段（9）；
所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段（9）与第二机械锁紧段（11）；所述第一机械锁紧段（9）与第二机械锁紧段（11）的结构相同，由关节球头（19）、球头套爪（20）、球头盖（21）、套筒（22）、斜面压杆（23）、套筒端头（24）、斜面压块（25）、螺栓（26）组成；球头套爪（20）内腔与关节球头配合部分为圆锥面（20-3），球头套爪（20）周向有四个有凹槽（20-1），所述的关节球头（19）的伸出杆(19-1）放入在球头套爪（20）的凹槽（20-1）内，凹槽（20-1）的宽度大于关节球头（19）的伸出杆（19-1）直径，凹槽（20-1）内还设有斜坡（20-4），球头盖（21）通过螺纹销（28）将球头套爪（20）和套筒（22）固定连接在一起；所述套筒（22）一端内安装有斜面压杆（23），斜面压杆（23）的一端设有与关节球头（19）直径相等的凹球面（23-1），斜面压杆（23）的另一端设有斜面（23-2），斜面（23-2）与斜面压块（25）适配，所述套筒（22）与套筒端头（24）连接，所述套筒端头（24）内部设有两个正交的圆孔，所述两个圆孔分别用于安装斜面压杆（23）和斜面压块（25），斜面压块（25）和螺栓（26）从两侧装入套筒端头（24），螺栓（26）穿过铜套（27）和T形螺纹把手C（10）的内螺纹连接；
所述第一气动锁紧段（15）和第二气动锁紧段（16）均由模块连接杆（1-2）首尾两端分别连接一个气动锁紧关节（1）组成。
2.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述套筒（22）为圆柱空心结构，套筒（22）一端设有圆周凹槽（22-1），圆周凹槽（22-1）插入球头套爪（20）的内表面与球头套爪（20）连接；所述球头盖（21）外表面为圆柱面设计，球头盖（21）上均布有螺纹孔（21-1），球头盖（21）切割为两个部分，分别与球头套爪（20）和套筒（22）利用螺纹销（28）固定连接；所述螺纹销（28）一端穿过圆孔（20-2）插到圆周凹槽（22-1）中，螺纹销（28）的另一端与螺纹孔（21-1）相适配，螺纹销（28）与螺纹孔（21-1）旋紧；螺纹销（28）将球头套爪（20）固定连接在一起，球头套爪（20）、球头盖（21）和螺纹销（28）绕套筒（22）转动。
3.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述套筒端头（24）内部设有两个圆孔，两个圆孔的轴线交叉，圆孔中分别插入斜面压杆（23）和斜面压块（25）且斜面（23-2）与斜面压块（25）相接触。
4.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述伸出杆（19-1）从套筒（22）中心轴线到凹槽（20-1）的摆动角度大于90度。
5.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述气动锁紧关节（1）由外壳体（1-1）、模块连接杆（1-2）、关节连接杆（1-3）、球关节（1-4）、球关节外套（1-5）、压块（1-6）、内缸（1-7）、推杆（1-8）、弹簧（1-9）、前活塞（1-10）、后活塞（1-11）、缸体塞（1-12）、气管接头（1-13）、气管（1-14）、内缸外密封圈（1-15）、活塞内外密封圈（1-16）、密封圈A（1-17）、密封圈B（1-18）、接头密封圈（1-19）组成；所述球关节（1-4）为具有通心孔的球体，球关节外套（1-5）内腔为部分球面设计，压块（1-6）外圆为圆柱面设计，压块（1-6）一端为内凹球面，压块（1-6）安装在球关节外套（1-5）内；内缸体（1-7）为圆柱阶梯轴结构，内缸体（1-7）内部中空，内缸体（1-7）的大端轴上均布有圆孔，推杆（1-8）一端穿过内缸体（1-7）与压块（1-6）连接，推杆（1-8）与前活塞（1-10）、后活塞（1-11）连接成一体，连接成一体在内缸体（1-7）长轴表面滑动，弹簧（1-9）套在推杆（1-8）上；缸体塞（1-12）上装有密封圈B（1-18），缸体塞（1-12）中心有一贯通内腔，内腔内设有气管接头（1-13）和接头密封圈（1-19），气管接头（1-13）在内腔中移动；缸体塞（1-12）偏离中心轴处设有贯通孔，内缸体（1-7）长轴端深入缸体塞（1-12）内腔并由密封圈A（1-17）密封。
6.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述球头套爪（20）的周向至少设有一个凹槽（20-1）。
7.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述铜套（27）为中间高两端低的阶梯轴设计，轴线方向为中空圆通孔。
8.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，螺栓（26）和与其毗邻的斜面压块（25）焊接为一个整体零件；螺栓A（26-1）前端具有螺柱特征（26-2），后端具有斜面特征（26-3）与斜面（23-2）适配。
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