CN117257468B - 一种多自由度的机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械臂技术领域,具体为一种多自由度的机器人,为避免机械臂在主动停止移动时,其不受控制的位移导致做手术的机械手晃动,所以需要手术机器人持续的对机械臂进行能源供给从而避免机械臂移动,但一直如此则会造成资源的浪费,从而使得装置在使用时具有较强的局限性;包括机器人本体,所述机器人本体上设有联动方槽,联动方槽上设置有距节高位组件,距节高位组件用于调节机械臂上的机械手的所处高度;通过移位触合机构,使得机械臂不会不受控制发生转动,手术机器人不需要对机械臂继续提供能量将其控制,进而降低了对资源的浪费,为能源的节约起到了作用,降低了装置在使用使得局限性。

Description

一种多自由度的机器人
技术领域
本发明属于机械臂技术领域,具体为一种多自由度的机器人。
背景技术
机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体,其用途广泛,在临床上外科上有大量的应用。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术,完全不同于传统的手术概念,在世界微创外科领域是当之无愧的革命性外科手术工具。主要用于心脏外科和前列腺切除术。
在手术的过程中,机械臂上的机械爪经常需要长时间的在一个位置上进行手术操作;但现有的多自由度手术机器人上的机械臂在手术时,虽然能在旋转、俯仰和偏转等多个自由度上驱动使用,但当机械臂在移动到某一位置便停止移动后,此时前方的机械爪正在该位置进行手术。
为避免机械臂在主动停止移动时,其不受控制的位移导致做手术的机械手晃动,所以需要手术机器人持续的对机械臂进行能源供给从而避免机械臂移动,但一直如此则会造成资源的浪费,从而使得装置在使用时具有较强的局限性。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种多自由度的机器人,有效的解决了上述背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多自由度的机器人,包括机器人本体,所述机器人本体上设有联动方槽,联动方槽上设置有距节高位组件,距节高位组件用于调节机械臂上的机械手的所处高度;
所述距节高位组件包括设置于机器人本体上的安装夹座,两个安装夹座共同连接高度电机,高度电机的输出端上设有联动方块,联动方块与距节螺纹轴上设有的距节方槽连接设置;所述距节螺纹轴与联动方槽上设有的轴承连接设置;
所述距节螺纹轴上螺纹安装有距节方块,距节方块上连接有移位触合机构,移位触合机构用于将机械臂限位设置。
优选的,所述移位触合机构包括设置于距节方块上的连接异块,连接异块与机械臂之间通过承载基块连接设置;所述承载基块上设有旋转齿块,旋转齿块与机械臂连接设置,机械臂上设有机械手;所述连接异块上固定安装有衔接方板,衔接方板与安装联板之间通过螺栓连接设置;所述安装联板上固定安装有驱动电机,驱动电机的输出端上安装有移位齿轮,移位齿轮啮合连接两个移位齿条,移位齿条上固定安装有移位轨道,移位轨道与若干移位滑盒滑动连接设置。
优选的,若干所述移位滑盒共同连接第一基座,第一基座与承载基块上设有的移位基板固定连接设置,移位基板与驱动电机的输出端连接设置;所述移位齿条上固定安装有异形长杆,异形长杆与第一横板固定连接设置,第一横板上对称设有移位杆,若干移位杆共同连接卡齿半块,卡齿半块与旋转齿块配合连接设置;所述卡齿半块与第一横板之间通过触位转换器连接设置。
优选的,所述距节方块上对称安装有限位滑块,限位滑块与联动方槽上设有的限位滑槽滑动连接设置,限位滑槽内固定安装有限位滑柱,限位滑柱与限位滑块滑动连接设置。
优选的,所述移位杆上套设有拉伸弹簧,拉伸弹簧的一端与卡齿半块固定连接设置,另一端与第一横板固定连接设置,第一横板上设置有转力相向单元。
优选的,所述转力相向单元包括设置于第一横板上的第一方杆,第一方杆穿过承载基块与双侧齿条固定连接设置,双侧齿条啮合两个旋转齿轮,旋转齿轮上设有旋动转轴,旋动转轴穿过承载基块上设有的旋转基座与旋动转块固定连接设置,旋动转块与旋动异杆滑动连接,旋动异杆与承载基块上设有的第二基座固定连接设置;所述旋动异杆上套设有旋动弹簧,旋动弹簧的一端与旋动转块固定连接设置,另一端与第二基座固定连接设置。
优选的,所述旋动转块上安装有第一联杆,第一联杆与贴合方板之间通过联位U杆连接设置;所述贴合方板上固定安装有缓冲垫,缓冲垫上设有橡胶层,橡胶层与机械臂的侧面配合连接设置;所述贴合方板上设置有螺位紧合机构。
优选的,所述触位转换器包括设置于卡齿半块上的触位L杆,触位L杆与第一横板上设有的触位L盒配合连接设置;所述触位L盒内安装有主磁片,主磁片与触位L杆上设有的辅磁片配合连接设置,辅磁片和主磁片接触所发出的信号,与机械臂上设有的控制器连接设置。
优选的,所述螺位紧合机构包括设置于贴合方板上的辅助方座,辅助方座上设有绳链,绳链绕过辅助滑轮与集线盘连接设置;所述辅助滑轮上安装有辅助转轴,辅助转轴与承载基块上设有的辅助基座连接设置;所述集线盘上设有主动转轴,主动转轴穿过承载基块上设有的联动基座与主动锥齿轮连接设置;所述主动转轴上设有发条弹簧,发条弹簧的端点与联动基座连接设置。
优选的,所述主动锥齿轮啮合连接从动锥齿轮,从动锥齿轮上安装有旋转螺纹轴,旋转螺纹轴与联动基座上对称设有的第三基座连接设置;所述旋转螺纹轴上对称安装有螺纹方块,螺纹方块上设有导向块,导向块与第三基座上设有的导向杆滑动连接;所述螺纹方块上设有第二方杆,若干第二方杆共同连接第二横板,第二横板上滑动安装有定向方杆,定向方杆的一端与定向限板固定连接设置,另一端与定向座连接设置,定向座上设有触动轮,触动轮与机器人本体配合连接设置;所述定向方杆上套设有定向弹簧,定向弹簧的一端与定向限板固定连接,另一端与第二横板固定连接设置。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)驱动电机被启动时,使其输出端上的移位齿轮转动,并啮合两个移位齿条相向移动,移位齿条通过移位轨道在若干移位滑盒内限位移动,使得两个异形长杆上的第一横板相向移动,继而使得两个卡齿半块相向移动,并啮合到停止转动的旋转齿块,使得第一横板在移位杆上限位移动,拉伸弹簧处于压缩的状态,从而使得两个卡齿半块完全啮合旋转齿块,从而将旋转齿块限位在当前的角度,使得旋转齿块上的机械臂不能够继续移动,此时通过触位转换器,使得手术机器人此时不需要对机械臂继续提供能量将其控制,而旋转齿块在被限位的情况下,使得机械臂不会导致不受控制发生转动的情况产生,从而降低了对资源的浪费,为能源的节约起到了作用,从而降低了装置在使用使得局限性,使得机械臂上的机械手可以在该方位上稳定的进行手术操作,从而提升了装置上的机械臂在使用时的稳定性;
(2)第一横板上设有的触位L盒逐渐被卡齿半块上的触位L杆所进入,使得触位L杆上的辅磁片与触位L盒内设有的主磁片相接触,从而通过控制器发出中断信号至驱动电机处,预示着移位触合机构已经将机械臂限位设置,使得驱动电机不再工作;而驱动电机的启动情况则是:当机器人本体上的距节高位组件,对机械臂上的机械爪调整好高度后,控制器则会收到旋转模块的启动信号,当其停止驱动后,随后控制器自主发出启动信号至移位触合机构上的驱动电机处,使其开始工作;当机器人本体上的旋转模块需要工作时,控制器在接受到旋转模块的启动信号之前,则自动操作驱动电机复位移动,从而使得移位触合机构解除对旋转模块上的旋转齿块的限位设置,使得机械臂可以正常的使用,从而降低了装置在使用时的局限性;
(3)启动高度电机,使其输出端上的联动方块通过距节方槽带动距节螺纹轴转动,使得距节螺纹轴在联动方槽内转动,使得螺纹连接的距节方块移动,距节方块通过对称设有的限位滑块,使其在限位滑槽内设有的限位滑柱上限位移动,而距节方块通过连接异块与机械臂连接,使得机械臂可以在机器人本体上任意上下移动,从而操作人员可以根据手术的情况适时调节机械臂及机械手的所处高度,降低了装置在使用的局限性,从而提升了机械臂及机械手的实用性,从而提升了机械手操作手术的效率;
(4)贴合方板围绕着旋动转轴为圆心转动时,使得辅助方座同步移动,通过绳链和辅助滑轮的配合下,使得集线盘处于放线转动的状态,使得主动转轴上的主动锥齿轮在联动基座内转动,原本处于压缩状态下的发条弹簧复位设置,便于螺位紧合机构复位移动,通过发条弹簧的复位带动集线盘复位绕线转动;当主动锥齿轮转动时啮合从动锥齿轮转动,使得旋转螺纹轴转动,由于旋转螺纹轴上的两端螺纹相反,继而使得螺纹连接的两个螺纹方块相向移动,螺纹方块通过导向块在导向杆上限位移动,从而使得两个第二横板相向移动,使得两个触动轮与机器人本体的侧壁接触,使得定向弹簧处于压缩的状态,从而将螺位紧合机构与机器人本体相连接,并通过两个触动轮将其夹紧,避免机械臂发生晃动,提升了机械臂及机械爪在使用时的稳定性,同时提升了其在使用时的安全性,当机械臂上的机械爪正在进行手术时,此时若机械臂与机器人本体之间连接的部分发生断裂或其他等情况发生导致机械臂有掉落的风险发生时,通过上述描述中,螺位紧合机构上的两个触动轮此时将机器人本体夹紧,从而避免该情况发生,同时提升了装置的使用寿命;同时当机械爪在手术时临时需要调整高度时,通过操作距节高位组件,此时螺位紧合机构上的两个触动轮依旧紧贴机器人本体的侧壁,随其移动而转动,提升了距节高位组件上的机械臂在调整高度时移动的稳定性,而移位触合机构和转力相向单元依旧正常对机械臂使用,提升其使用时的稳定性,从而提升了手术的精准度;
(5)两个第一横板在相向移动时,使得一个第一横板上的双侧齿条则会继续向前移动,并使其的两侧啮合两个旋转齿轮转动,通过旋动转轴在旋转基座上的转动,使得旋动转块在旋动异杆上限位移动,旋动弹簧处于压缩的状态,避免贴合方板的移动发生脱位等现象,提升了转力相向单元移动时的稳定;同时通过第一联杆和联位U杆的作用下,使得两个贴合方板相向转动,继而使得缓冲垫与机械臂的两侧相接触,避免机械臂在工作时发生晃动的现象,若其晃动时,所带来的能量则会被缓冲垫的缓冲效果所吸收,从而提升了机械臂在使用时的稳定性,使得机械臂上的机械爪在操作手术时更加稳定,从而提升了手术的精准度;
(6)机械臂设置在旋转齿块上,旋转齿块通过承载基块内设有的旋转模块,可以使得机械臂及设有的机械手可以任意转动,且可多自由度的驱动使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明旋转齿块结构示意图;
图3为本发明旋动转块结构示意图;
图4为本发明联动方槽爆炸图;
图5为本发明触位L杆结构示意图;
图6为本发明集线盘结构示意图;
图7为本发明移位滑盒爆炸图;
图8为本发明距节方块爆炸图;
图9为本发明辅助方座结构示意图;
图10为本发明第二横板结构示意图;
图11为本发明移位轨道爆炸图;
图12为本发明触动轮结构示意图;
图中:1、机器人本体;2、联动方槽;3、安装夹座;4、高度电机;5、联动方块;6、距节螺纹轴;7、距节方槽;8、距节方块;9、连接异块;10、机械臂;11、承载基块;12、旋转齿块;13、衔接方板;14、安装联板;15、驱动电机;16、移位齿轮;17、移位齿条;18、移位轨道;19、移位滑盒;20、第一基座;21、移位基板;22、异形长杆;23、第一横板;24、移位杆;25、卡齿半块;26、限位滑块;27、限位滑槽;28、限位滑柱;29、拉伸弹簧;30、双侧齿条;31、旋转齿轮;32、旋动转轴;33、旋转基座;34、旋动转块;35、旋动异杆;36、第二基座;37、旋动弹簧;38、第一联杆;39、贴合方板;40、联位U杆;41、缓冲垫;42、橡胶层;43、触位L杆;44、触位L盒;45、主磁片;46、辅磁片;47、控制器;48、辅助方座;49、绳链;50、辅助滑轮;51、集线盘;52、辅助转轴;53、辅助基座;54、主动转轴;55、联动基座;56、主动锥齿轮;57、发条弹簧;58、从动锥齿轮;59、旋转螺纹轴;60、第三基座;61、螺纹方块;62、导向块;63、导向杆;64、第二横板;65、定向方杆;66、定向限板;67、定向座;68、触动轮;69、定向弹簧。
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;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例,由图1至图12给出,本发明包括机器人本体1,所述机器人本体1上设有联动方槽2,联动方槽2上设置有距节高位组件,距节高位组件用于调节机械臂10上的机械手的所处高度;所述距节高位组件包括设置于机器人本体1上的安装夹座3,两个安装夹座3共同连接高度电机4,高度电机4的输出端上设有联动方块5,联动方块5与距节螺纹轴6上设有的距节方槽7连接设置;所述距节螺纹轴6与联动方槽2上设有的轴承连接设置;所述距节螺纹轴6上螺纹安装有距节方块8,距节方块8上连接有移位触合机构,移位触合机构用于将机械臂10限位设置;所述距节方块8上对称安装有限位滑块26,限位滑块26与联动方槽2上设有的限位滑槽27滑动连接设置,限位滑槽27内固定安装有限位滑柱28,限位滑柱28与限位滑块26滑动连接设置;
操作人员通过启动高度电机4,使其输出端上的联动方块5通过距节方槽7带动距节螺纹轴6转动,使得距节螺纹轴6在联动方槽2内转动,使得螺纹连接的距节方块8移动,距节方块8通过对称设有的限位滑块26,使其在限位滑槽27内设有的限位滑柱28上限位移动,而距节方块8通过连接异块9与机械臂10连接,使得机械臂10可以在机器人本体1上任意上下移动,从而操作人员可以根据手术的情况适时调节机械臂10及机械手的所处高度,降低了装置在使用的局限性,从而提升了机械臂10及机械手的实用性,从而提升了机械手操作手术的效率。
本实施例的移位触合机构包括设置于距节方块8上的连接异块9,连接异块9与机械臂10之间通过承载基块11连接设置;所述承载基块11上设有旋转齿块12,旋转齿块12与机械臂10连接设置,机械臂10上设有机械手;所述连接异块9上固定安装有衔接方板13,衔接方板13与安装联板14之间通过螺栓连接设置;所述安装联板14上固定安装有驱动电机15,驱动电机15的输出端上安装有移位齿轮16,移位齿轮16啮合连接两个移位齿条17,移位齿条17上固定安装有移位轨道18,移位轨道18与若干移位滑盒19滑动连接设置;若干所述移位滑盒19共同连接第一基座20,第一基座20与承载基块11上设有的移位基板21固定连接设置,移位基板21与驱动电机15的输出端连接设置;所述移位齿条17上固定安装有异形长杆22,异形长杆22与第一横板23固定连接设置,第一横板23上对称设有移位杆24,若干移位杆24共同连接卡齿半块25,卡齿半块25与旋转齿块12配合连接设置;所述卡齿半块25与第一横板23之间通过触位转换器连接设置;所述移位杆24上套设有拉伸弹簧29,拉伸弹簧29的一端与卡齿半块25固定连接设置,另一端与第一横板23固定连接设置,第一横板23上设置有转力相向单元;
机械臂10设置在旋转齿块12上,旋转齿块12通过承载基块11内设有的旋转模块,可以使得机械臂10及设有的机械手可以任意转动,且可多自由度的驱动使用;当驱动电机15被启动时,使其输出端上的移位齿轮16转动,并啮合两个移位齿条17相向移动,移位齿条17通过移位轨道18在若干移位滑盒19内限位移动,使得两个异形长杆22上的第一横板23相向移动,继而使得两个卡齿半块25相向移动,并啮合到停止转动的旋转齿块12,使得第一横板23在移位杆24上限位移动,拉伸弹簧29处于压缩的状态,从而使得两个卡齿半块25完全啮合旋转齿块12,从而将旋转齿块12限位在当前的角度,使得旋转齿块12上的机械臂10不能够继续移动,此时通过触位转换器,使得手术机器人此时不需要对机械臂10继续提供能量将其控制,而旋转齿块12在被限位的情况下,使得机械臂10不会导致不受控制发生转动的情况产生,从而降低了对资源的浪费,为能源的节约起到了作用,从而降低了装置在使用使得局限性,使得机械臂10上的机械手可以在该方位上稳定的进行手术操作,从而提升了装置上的机械臂在使用时的稳定性。
本实施例的转力相向单元包括设置于第一横板23上的第一方杆,第一方杆穿过承载基块11与双侧齿条30固定连接设置,双侧齿条30啮合两个旋转齿轮31,旋转齿轮31上设有旋动转轴32,旋动转轴32穿过承载基块11上设有的旋转基座33与旋动转块34固定连接设置,旋动转块34与旋动异杆35滑动连接,旋动异杆35与承载基块11上设有的第二基座36固定连接设置;所述旋动异杆35上套设有旋动弹簧37,旋动弹簧37的一端与旋动转块34固定连接设置,另一端与第二基座36固定连接设置;所述旋动转块34上安装有第一联杆38,第一联杆38与贴合方板39之间通过联位U杆40连接设置;所述贴合方板39上固定安装有缓冲垫41,缓冲垫41上设有橡胶层42,橡胶层42与机械臂10的侧面配合连接设置;所述贴合方板39上设置有螺位紧合机构;
当两个第一横板23在相向移动时,使得一个第一横板23上的双侧齿条30则会继续向前移动,并使其的两侧啮合两个旋转齿轮31转动,通过旋动转轴32在旋转基座33上的转动,使得旋动转块34在旋动异杆35上限位移动,旋动弹簧37处于压缩的状态,避免贴合方板39的移动发生脱位等现象,提升了转力相向单元移动时的稳定;同时通过第一联杆38和联位U杆40的作用下,使得两个贴合方板39相向转动,继而使得缓冲垫41与机械臂10的两侧相接触,避免机械臂10在工作时发生晃动的现象,若其晃动时,所带来的能量则会被缓冲垫41的缓冲效果所吸收,从而提升了机械臂10在使用时的稳定性,使得机械臂10上的机械爪在操作手术时更加稳定,从而提升了手术的精准度。
本实施例的触位转换器包括设置于卡齿半块25上的触位L杆43,触位L杆43与第一横板23上设有的触位L盒44配合连接设置;所述触位L盒44内安装有主磁片45,主磁片45与触位L杆43上设有的辅磁片46配合连接设置,辅磁片46和主磁片45接触所发出的信号与机械臂10上设有的控制器47信号连接;
当第一横板23在移位杆24内限位移动时,使得第一横板23上设有的触位L盒44逐渐被卡齿半块25上的触位L杆43所进入,使得触位L杆43上的辅磁片46与触位L盒44内设有的主磁片45相接触,从而通过控制器47发出中断信号至驱动电机15处,预示着移位触合机构已经将机械臂10限位设置,使得驱动电机15不再工作;而驱动电机15的启动情况则是:当机器人本体1上的距节高位组件,对机械臂10上的机械爪调整好高度后,控制器47则会收到旋转模块的启动信号,当其停止驱动后,随后控制器47自主发出启动信号至移位触合机构上的驱动电机15处,使其开始工作;当机器人本体1上的旋转模块需要工作时,控制器47在接受到旋转模块的启动信号之前,则自动操作驱动电机15复位移动,从而使得移位触合机构解除对旋转模块上的旋转齿块12的限位设置,使得机械臂10可以正常的使用,从而降低了装置在使用时的局限性。
本实施例的螺位紧合机构包括设置于贴合方板39上的辅助方座48,辅助方座48上设有绳链49,绳链49绕过辅助滑轮50与集线盘51连接设置;所述辅助滑轮50上安装有辅助转轴52,辅助转轴52与承载基块11上设有的辅助基座53连接设置;所述集线盘51上设有主动转轴54,主动转轴54穿过承载基块11上设有的联动基座55与主动锥齿轮56连接设置;所述主动转轴54上设有发条弹簧57,发条弹簧57的端点与联动基座55连接设置;所述主动锥齿轮56啮合连接从动锥齿轮58,从动锥齿轮58上安装有旋转螺纹轴59,旋转螺纹轴59与联动基座55上对称设有的第三基座60连接设置;所述旋转螺纹轴59上对称安装有螺纹方块61,螺纹方块61上设有导向块62,导向块62与第三基座60上设有的导向杆63滑动连接;所述螺纹方块61上设有第二方杆,若干第二方杆共同连接第二横板64,第二横板64上滑动安装有定向方杆65,定向方杆65的一端与定向限板66固定连接设置,另一端与定向座67连接设置,定向座67上设有触动轮68,触动轮68与机器人本体1配合连接设置;所述定向方杆65上套设有定向弹簧69,定向弹簧69的一端与定向限板66固定连接,另一端与第二横板64固定连接设置;
当贴合方板39围绕着旋动转轴32为圆心转动时,使得辅助方座48同步移动,通过绳链49和辅助滑轮50的配合下,使得集线盘51处于放线转动的状态,使得主动转轴54上的主动锥齿轮56在联动基座55内转动,原本处于压缩状态下的发条弹簧57复位设置,便于螺位紧合机构复位移动,通过发条弹簧57的复位带动集线盘51复位绕线转动;当主动锥齿轮56转动时啮合从动锥齿轮58转动,使得旋转螺纹轴59转动,由于旋转螺纹轴59上的两端螺纹相反,继而使得螺纹连接的两个螺纹方块61相向移动,螺纹方块61通过导向块62在导向杆63上限位移动,从而使得两个第二横板64相向移动,使得两个触动轮68与机器人本体1的侧壁接触,使得定向弹簧69处于压缩的状态,从而将螺位紧合机构与机器人本体1相连接,并通过两个触动轮68将其夹紧,避免机械臂10发生晃动,提升了机械臂10及机械爪在使用时的稳定性,同时提升了其在使用时的安全性,当机械臂10上的机械爪正在进行手术时,此时若机械臂10与机器人本体1之间连接的部分发生断裂或其他等情况发生导致机械臂10有掉落的风险发生时,通过上述描述中,螺位紧合机构上的两个触动轮68此时将机器人本体1夹紧,从而避免该情况发生,同时提升了装置的使用寿命;同时当机械爪在手术时临时需要调整高度时,通过操作距节高位组件,此时螺位紧合机构上的两个触动轮68依旧紧贴机器人本体1的侧壁,随其移动而转动,提升了距节高位组件上的机械臂10在调整高度时移动的稳定性,而移位触合机构和转力相向单元依旧正常对机械臂10使用,提升其使用时的稳定性,从而提升了手术的精准度。而本装置上所设有的零件均可被设置在盒内,能够将其隐藏其中使用。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种多自由度的机器人,其特征在于:包括机器人本体(1),所述机器人本体(1)上设有联动方槽(2),联动方槽(2)上设置有距节高位组件,距节高位组件用于调节机械臂(10)上的机械手的所处高度;所述距节高位组件包括设置于机器人本体(1)上的安装夹座(3),两个安装夹座(3)共同连接高度电机(4),高度电机(4)的输出端上设有联动方块(5),联动方块(5)与距节螺纹轴(6)上设有的距节方槽(7)连接设置;所述距节螺纹轴(6)与联动方槽(2)上设有的轴承连接设置; 所述距节螺纹轴(6)上螺纹安装有距节方块(8),距节方块(8)上连接有移位触合机构,移位触合机构用于将机械臂(10)限位设置;所述移位触合机构包括设置于距节方块(8)上的连接异块(9),连接异块(9)与机械臂(10)之间通过承载基块(11)连接设置;所述承载基块(11)上设有旋转齿块(12),旋转齿块(12)与机械臂(10)连接设置,机械臂(10)上设有机械手;所述连接异块(9)上固定安装有衔接方板(13),衔接方板(13)与安装联板(14)之间通过螺栓连接设置;所述安装联板(14)上固定安装有驱动电机(15),驱动电机(15)的输出端上安装有移位齿轮(16),移位齿轮(16)啮合连接两个移位齿条(17),移位齿条(17)上固定安装有移位轨道(18),移位轨道(18)与若干移位滑盒(19)滑动连接设置;若干所述移位滑盒(19)共同连接第一基座(20),第一基座(20)与承载基块(11)上设有的移位基板(21)固定连接设置,移位基板(21)与驱动电机(15)的输出端连接设置;所述移位齿条(17)上固定安装有异形长杆(22),异形长杆(22)与第一横板(23)固定连接设置,第一横板(23)上对称设有移位杆(24),若干移位杆(24)共同连接卡齿半块(25),卡齿半块(25)与旋转齿块(12)配合连接设置;所述卡齿半块(25)与第一横板(23)之间通过触位转换器连接设置;所述触位转换器包括设置于卡齿半块(25)上的触位L杆(43),触位L杆(43)与第一横板(23)上设有的触位L盒(44)配合连接设置;所述触位L盒(44)内安装有主磁片(45),主磁片(45)与触位L杆(43)上设有的辅磁片(46)配合连接设置,辅磁片(46)和主磁片(45)接触所发出的信号,与机械臂(10)上设有的控制器(47)连接设置。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度的机器人,其特征在于:所述距节方块(8)上对称安装有限位滑块(26),限位滑块(26)与联动方槽(2)上设有的限位滑槽(27)滑动连接设置,限位滑槽(27)内固定安装有限位滑柱(28),限位滑柱(28)与限位滑块(26)滑动连接设置。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度的机器人,其特征在于:所述移位杆(24)上套设有拉伸弹簧(29),拉伸弹簧(29)的一端与卡齿半块(25)固定连接设置,另一端与第一横板(23)固定连接设置,第一横板(23)上设置有转力相向单元。
4.根据权利要求3所述的一种多自由度的机器人,其特征在于:所述转力相向单元包括设置于第一横板(23)上的第一方杆,第一方杆穿过承载基块(11)与双侧齿条(30)固定连接设置,双侧齿条(30)啮合两个旋转齿轮(31),旋转齿轮(31)上设有旋动转轴(32),旋动转轴(32)穿过承载基块(11)上设有的旋转基座(33)与旋动转块(34)固定连接设置,旋动转块(34)与旋动异杆(35)滑动连接,旋动异杆(35)与承载基块(11)上设有的第二基座(36)固定连接设置;所述旋动异杆(35)上套设有旋动弹簧(37),旋动弹簧(37)的一端与旋动转块(34)固定连接设置,另一端与第二基座(36)固定连接设置。
5.根据权利要求4所述的一种多自由度的机器人,其特征在于:所述旋动转块(34)上安装有第一联杆(38),第一联杆(38)与贴合方板(39)之间通过联位U杆(40)连接设置;所述贴合方板(39)上固定安装有缓冲垫(41),缓冲垫(41)上设有橡胶层(42),橡胶层(42)与机械臂(10)的侧面配合连接设置;所述贴合方板(39)上设置有螺位紧合机构。
6.根据权利要求5所述的一种多自由度的机器人,其特征在于:所述螺位紧合机构包括设置于贴合方板(39)上的辅助方座(48),辅助方座(48)上设有绳链(49),绳链(49)绕过辅助滑轮(50)与集线盘(51)连接设置;所述辅助滑轮(50)上安装有辅助转轴(52),辅助转轴(52)与承载基块(11)上设有的辅助基座(53)连接设置;所述集线盘(51)上设有主动转轴(54),主动转轴(54)穿过承载基块(11)上设有的联动基座(55)与主动锥齿轮(56)连接设置;所述主动转轴(54)上设有发条弹簧(57),发条弹簧(57)的端点与联动基座(55)连接设置。
7.根据权利要求6所述的一种多自由度的机器人,其特征在于:所述主动锥齿轮(56)啮合连接从动锥齿轮(58),从动锥齿轮(58)上安装有旋转螺纹轴(59),旋转螺纹轴(59)与联动基座(55)上对称设有的第三基座(60)连接设置;所述旋转螺纹轴(59)上对称安装有螺纹方块(61),螺纹方块(61)上设有导向块(62),导向块(62)与第三基座(60)上设有的导向杆(63)滑动连接;所述螺纹方块(61)上设有第二方杆,若干第二方杆共同连接第二横板(64),第二横板(64)上滑动安装有定向方杆(65),定向方杆(65)的一端与定向限板(66)固定连接设置,另一端与定向座(67)连接设置,定向座(67)上设有触动轮(68),触动轮(68)与机器人本体(1)配合连接设置;所述定向方杆(65)上套设有定向弹簧(69),定向弹簧(69)的一端与定向限板(66)固定连接,另一端与第二横板(64)固定连接设置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117565029B (zh) * 2024-01-15 2024-03-19 云南师范大学 一种基于远程操作的机器人

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100695468B1 (ko) * 2005-10-07 2007-03-16 한양대학교 산학협력단 수술도구 위치 설정용 다자유도 로봇
KR20100138480A (ko) * 2009-06-25 2010-12-31 고려대학교 산학협력단 로봇팔
CN108606835A (zh) * 2018-03-26 2018-10-02 梁延津 一种便于安装机械臂的手术机器人
CN108670414A (zh) * 2018-06-11 2018-10-19 合肥德易电子有限公司 用于妇科机器人的台车
CN209220496U (zh) * 2018-06-11 2019-08-09 合肥德易电子有限公司 举宫机器人
CN110549318A (zh) * 2019-09-19 2019-12-10 郑州科技学院 一种高端装备制造机械臂托架
CN210233017U (zh) * 2019-01-05 2020-04-03 深圳研朗自动化设备有限公司 一种移料机械手
CN111084661A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 株式会社卓越牵引力 手术辅助装置及其控制方法、以及记录介质
WO2020207123A1 (zh) * 2019-04-11 2020-10-15 苏州点合医疗科技有限公司 一种可拆收双龙门式机械臂手术机器人
JP2021035507A (ja) * 2016-09-16 2021-03-04 バーブ サージカル インコーポレイテッドVerb Surgical Inc. ロボットアーム
WO2021069925A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Cmr Surgical Limited Fault detection response in a robot arm
CN113305813A (zh) * 2021-07-29 2021-08-27 江苏冠安机电有限公司 一种带有可调安装底座的多自由度工业机械臂
WO2022088535A1 (zh) * 2020-10-29 2022-05-05 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入造影和治疗手术通用机器人
CN217143919U (zh) * 2022-04-30 2022-08-09 沈阳大航科技有限公司 一种工业机器人负载机械臂
CN114886568A (zh) * 2022-05-30 2022-08-12 湖南医科医工科技有限公司 一种复合式手术机械臂装置
CN217659961U (zh) * 2021-11-02 2022-10-28 云南师范大学 一种可视化穿刺收缩用导向装置
CN218398190U (zh) * 2022-08-18 2023-01-31 王剑 一种工业机器人的夹持臂手
WO2023082612A1 (zh) * 2021-11-09 2023-05-19 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种限位型介入手术机器人从端支撑装置
CN116138882A (zh) * 2022-12-11 2023-05-23 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种口腔手术机器人
US20230311301A1 (en) * 2020-11-11 2023-10-05 Shenzhen Yuejiang Technology Co.,Ltd. Drive structure of desktop robotic arm, desktop robotic arm and robot

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10888384B2 (en) * 2007-05-04 2021-01-12 Technische Universiteit Eindhoven Surgical robot
US11717366B2 (en) * 2018-12-26 2023-08-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Medical manipulator
US11491664B2 (en) * 2019-09-10 2022-11-08 Korea Institute Of Science And Technology Robotic platform manipulating peripeheral nerve system

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100695468B1 (ko) * 2005-10-07 2007-03-16 한양대학교 산학협력단 수술도구 위치 설정용 다자유도 로봇
KR20100138480A (ko) * 2009-06-25 2010-12-31 고려대학교 산학협력단 로봇팔
JP2021035507A (ja) * 2016-09-16 2021-03-04 バーブ サージカル インコーポレイテッドVerb Surgical Inc. ロボットアーム
CN108606835A (zh) * 2018-03-26 2018-10-02 梁延津 一种便于安装机械臂的手术机器人
CN108670414A (zh) * 2018-06-11 2018-10-19 合肥德易电子有限公司 用于妇科机器人的台车
CN209220496U (zh) * 2018-06-11 2019-08-09 合肥德易电子有限公司 举宫机器人
CN111084661A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 株式会社卓越牵引力 手术辅助装置及其控制方法、以及记录介质
CN210233017U (zh) * 2019-01-05 2020-04-03 深圳研朗自动化设备有限公司 一种移料机械手
WO2020207123A1 (zh) * 2019-04-11 2020-10-15 苏州点合医疗科技有限公司 一种可拆收双龙门式机械臂手术机器人
CN110549318A (zh) * 2019-09-19 2019-12-10 郑州科技学院 一种高端装备制造机械臂托架
WO2021069925A1 (en) * 2019-10-11 2021-04-15 Cmr Surgical Limited Fault detection response in a robot arm
CN114630735A (zh) * 2019-10-11 2022-06-14 Cmr外科有限公司 机器人臂中的故障检测响应
WO2022088535A1 (zh) * 2020-10-29 2022-05-05 北京唯迈医疗设备有限公司 一种介入造影和治疗手术通用机器人
US20230311301A1 (en) * 2020-11-11 2023-10-05 Shenzhen Yuejiang Technology Co.,Ltd. Drive structure of desktop robotic arm, desktop robotic arm and robot
CN113305813A (zh) * 2021-07-29 2021-08-27 江苏冠安机电有限公司 一种带有可调安装底座的多自由度工业机械臂
CN217659961U (zh) * 2021-11-02 2022-10-28 云南师范大学 一种可视化穿刺收缩用导向装置
WO2023082612A1 (zh) * 2021-11-09 2023-05-19 深圳市爱博医疗机器人有限公司 一种限位型介入手术机器人从端支撑装置
CN217143919U (zh) * 2022-04-30 2022-08-09 沈阳大航科技有限公司 一种工业机器人负载机械臂
CN114886568A (zh) * 2022-05-30 2022-08-12 湖南医科医工科技有限公司 一种复合式手术机械臂装置
CN218398190U (zh) * 2022-08-18 2023-01-31 王剑 一种工业机器人的夹持臂手
CN116138882A (zh) * 2022-12-11 2023-05-23 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种口腔手术机器人

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种刚柔结合式机械臂运动学分析与位置控制研究;张子玄;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;全文 *
沉浸式立体显示技术在临床医学领域中的应用;邰永航,石俊生;中国图象图形学报;全文 *

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