CN212281989U - 一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，包括基座，基座上设有两个以上间隔设置的柔性机械臂机构，柔性机械臂机构包括外壳、转盘、电机和链条式机械臂；外壳安装固定在基座，转盘是圆形转盘或多边形转盘，转盘可转动地安装在外壳内，电机安装在外壳上并与转盘驱动连接，链条式机械臂卷绕在转盘上，而且链条式机械臂的内端与转盘转动连接，外端水平向前。工作时，链条式机械臂可水平向前伸出，无距离地插入到人体与护理床的床面或者轮椅的椅面之间的间隙，以便将人体抬起、转移，为实现自动化人体转移奠定了基础，防止交叉感染，垂直承重能力强，满足患者转移的安全保护要求；且水平向前伸出的链条式机械臂卷曲收纳，占据空间小。

Description

一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂

技术领域

本实用新型属于医疗器械和护理器械技术领域，特别涉及一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂。

背景技术

申请人发现失能人群护理最难解决的问题是患者的转移的问题，目前医疗设备还没有能动自动化实现人体的转移，要么采用的转移方式是多个医护人员的协同工作对患者进行搬移，所需的医护人员数量较多，且对医护人员的体能要求较高，要么采用专门转移机械来完成，但这些转移机械体积比较庞大，不适合有限空间的使用。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种具有可水平向前伸出和卷曲收纳的链条式机械臂，无距离地插入到人体与护理床的床面或者轮椅的椅面之间的间隙，为实现自动化人体转移奠定了基础，节省人力，防止交叉感染，且垂直承重能力强，占据空间小，使用灵活、方便，适用性强的转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，包括有基座，所述基座上设有两个以上间隔设置的柔性机械臂机构，所述柔性机械臂机构包括外壳、转盘、电机和链条式机械臂；其中，所述外壳安装固定在基座，所述转盘是圆形转盘或多边形转盘，所述转盘垂直地可转动地安装在外壳上，所述电机安装在外壳上并与转盘驱动连接，所述链条式机械臂卷绕在转盘上，而且所述链条式机械臂的内端与转盘转动连接，外端水平向前。

进一步地，所述柔性机械臂机构还包括有齿轮盘，所述齿轮盘安装在转盘的转轴上并与转盘同轴心，所述电机的驱动轴上安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿轮盘啮合连接；或者所述电机的驱动轴上安装有主动带轮，所述柔性机械臂机构上设有同轴的从动带轮和从动齿轮，所述主动带轮通过传动带与从动带轮驱动连接，所述从动齿轮与齿轮盘啮合连接。

进一步地，所述柔性机械臂机构还包括阻尼器，所述阻尼器安装在转盘的转轴上。

进一步地，所述链条式机械臂由多节机械臂单体组成，相邻两节所述机械臂单体的首尾两端可向上转动地连接一体。

进一步地，所述机械臂单体的前后两端分别设有水平设置的下连接部和上连接部，而且相邻两节所述机械臂单体的下连接部和上连接部上下匹配搭接一起，所述上连接部的端部与下连接部的机械臂单体转动连接。

进一步地，所述下连接部和上连接部与机械臂单体为一体化结构。

进一步地，所述链条式机械臂位于最外端的一节机械臂单体的前端设有导向轮。

进一步地，所述链条式机械臂卷绕在多边形转盘上时，至少一节所述机械臂单体贴紧在多边形转盘的侧面上。

进一步地，所述转盘的中心与相邻两侧面的连接处顶点的连线的延长线经过两节机械臂单体之间的转动连接轴的轴心。

进一步地，所述基座上设有两个以上滚轴输出机构，所述滚轴输出机构包括安装在基座上的支撑座，所述支撑座设有贯穿前后两端的水平输出通道，所述水平输出通道的形状大小与链条式机械臂相适配，且水平输出通道的底部设有导向滚轴；两个以上所述柔性机械臂机构的链条式机械臂的外端一一对应地穿过所述滚轴输出机构的水平输出通道，且所述导向滚轴的轴面与链条式机械臂连接。

进一步地，所述外壳的前端设有定位卡口，所述基座设有固定横梁、定位横梁和承重横梁，组装时，所述定位卡口卡在定位横梁上，所述外壳的前端和后端分别安装固定在承重横梁和固定横梁上。

本实用新型主要具有以下有益效果：

本实用新型通过上述技术方案，其链条式机械臂即可水平向前伸出，无距离地插入到人体与护理床的床面之间的间隙或者人体与可放平的轮椅的椅面之间的间隙，以便将人体抬起、实现转移，有效节省人力，并为实现自动化人体转移奠定了基础，从而实现非接触的远程控制操作，能够有效防止因为多人协同搬动患者而产生的交叉感染，同时链条式机械臂在垂直方向上承受200KG重力，水平面受力强度大，满足患者转移的安全保护要求；且在人体转移完毕后，水平向前伸出的链条式机械臂卷曲收纳，占据空间小，与护理床等护理器械装配使用灵活、方便，适用性强。

附图说明

图1是本实用新型所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂实施例一中柔性机械臂机构的结构示意图；

图3是本实用新型所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂实施例一的剖视结构示意图；

图4是本实用新型所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂实施例一工作状态的结构示意图；

图5是本实用新型所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂实施例二的结构示意图；

图6是本实用新型所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂实施例二中柔性机械臂机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

如图1至图4中所示，本实用新型实施例一所述一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，包括有基座1，所述基座1上设有两个以上间隔设置的柔性机械臂机构2(本实施例中柔性机械臂机构2的数量仅以两个展示，在实际应用中，柔性机械臂机构2的数量不限于两个，可根据用户需求同时应用多个柔性机械臂机构2同时工作的方式来实现)，所述柔性机械臂机构2包括外壳3、转盘4、电机5和链条式机械臂6。所述外壳3安装固定在基座1，所述转盘4可以多边形转盘(当然也可以是圆形转盘)，所述转盘4可转动地安装在外壳3内，所述电机5安装在外壳3上并与转盘4驱动连接，所述链条式机械臂6卷绕在转盘4上(如图2和3，所述链条式机械臂6卷绕在多边形转盘上时，至少一节所述机械臂单体61贴紧在多边形转盘的侧面上，而且优选所述转盘4的中心与相邻两侧面的连接处顶点的连线的延长线经过两节机械臂单体61之间的转动连接轴的轴心。)，所述链条式机械臂6的内端与转盘4转动连接，外端水平向前。

其中，所述柔性机械臂机构2还包括有齿轮盘7，所述齿轮盘7安装在转盘4的转轴上并与转盘4同轴心，所述电机5的驱动轴上安装有驱动齿轮8，所述驱动齿轮8与齿轮盘7啮合连接；具体结构可以为：所述齿轮盘7设置在外壳3的一侧表面，并与转盘4的转轴连接固定，所述电机5通过连接座51安装在外壳3上，且电机5的驱动轴上的驱动齿轮8与齿轮盘7啮合连接。所述链条式机械臂6由多节机械臂单体61组成，相邻两节所述机械臂单体61的首尾两端可向上转动地连接一体，具体结构可以为：所述机械臂单体61的前后两端分别设有水平设置的下连接部62和上连接部63，所述下连接部62和上连接部63与机械臂单体61为一体化结构(比如：所述机械臂单体61、上连接部63和下连接部62采用金属材料机械加工而成)，而且相邻两节所述机械臂单体61的下连接部62和上连接部63上下匹配搭接一起，所述上连接部63的端部与下连接部62的机械臂单体61转动连接。

当本实用新型所述柔性机械臂工作时，如图4，柔性机械臂机构2的电机5驱动转盘4转动，使卷绕在转盘4上的链条式机械臂6水平向前伸出，无距离地插入到人体与护理床的床面之间的间隙或者人体与可放平的轮椅的椅面之间的间隙，以便将人体抬起、实现转移，有效节省人力，并为实现自动化人体转移奠定了基础，从而实现非接触的远程控制操作，能够有效防止因为多人协同搬动患者而产生的交叉感染(比如：这次全球性的新冠病毒疫情中就发生了一批医护人员被感染的情况)，同时该转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂通过采用链条式机械臂6即可在垂直方向上承受200KG重力，水平面受力强度大，可以满足患者转移的安全保护要求；当人体转移完毕后，电机5驱使转盘4反向转动，使水平向前伸出的链条式机械臂6卷绕在转盘4上，实现收纳，如图1，有效缩小占据空间，与护理床等护理器械装配使用更灵活、更方便，适用性强。

此外，所述外壳3的前端设有定位卡口31，所述基座1设有固定横梁10、定位横梁11和承重横梁12，组装时，所述定位卡口31卡在定位横梁11上，所述外壳3的前端和后端分别安装固定在承重横梁12和固定横梁10上，柔性机械臂机构2安装方便、牢固。

如图1、3和4，所述基座1上设有两个以上滚轴输出机构9，所述滚轴输出机构9包括安装在基座1上的支撑座91(具体为：承重横梁12的下表面设有两个以上滚轴输出机构9，支撑座91安装在承重横梁12的下表面)，所述支撑座91设有贯穿前后两端的水平输出通道92，所述水平输出通道92的形状大小与链条式机械臂6相适配，且水平输出通道92的底部设有导向滚轴93；两个以上所述柔性机械臂机构2的链条式机械臂6的外端一一对应地穿过所述滚轴输出机构9的水平输出通道92，且所述导向滚轴93的轴面与链条式机械臂6连接。这样，即可进一步提高链条式机械臂6在水平伸出、收纳的流畅性和柔性机械臂的垂直承重能力，性能更稳定、更可靠。

而且，所述链条式机械臂6位于最外端的一节机械臂单体61的前端设有导向轮64，有效增强链条式机械臂6在水平伸出、收纳的流畅性。

实施例二：

如图5和6中所示，本实用新型实施例二所述的一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其结构与实施例一基本相同，包括有基座1，所述基座1上设有两个以上间隔设置的柔性机械臂机构2，所述柔性机械臂机构2包括外壳3、转盘4、电机5和链条式机械臂6。所述外壳3安装固定在基座1，所述转盘4可转动地安装在外壳3内，所述电机5安装在外壳3上并与转盘4驱动连接，所述链条式机械臂6卷绕在转盘4上，所述链条式机械臂6的内端与转盘4转动连接，外端水平向前。其区别在于：所述电机5的驱动轴上安装有主动带轮13，所述柔性机械臂机构2上设有同轴的从动带轮14和从动齿轮15，所述主动带轮13通过传动带16与从动带轮14驱动连接，所述从动齿轮15与齿轮盘7啮合连接，具体结构可以为：所述外壳3外侧设有固定支架18，所述转盘4的转轴的一端穿出外壳3且端部可转动地安装在固定支架18上，所述齿轮盘7安装在转盘4的转轴上并位于固定支架18和外壳3之间；所述从动齿轮15通过转轴19可转动地安装在固定支架18上并与齿轮盘7啮合连接，所述转轴19上设有从动带轮14，所述电机5的主动带轮13通过传动带16与从动带轮14驱动连接。这样，即可进一步提高柔性机械臂运行的平稳性，同时有效降低噪音。

此外，所述柔性机械臂机构2还包括阻尼器17，所述阻尼器17安装在转盘4的转轴上。这样，即可防止抖动，有效提高柔性机械臂运行的平稳性，性能更佳。

当然，本实用新型实施例一所述的一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂的柔性机械臂机构2也可以在转盘4的转轴上设有实施例二的阻尼器17。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：包括有基座(1)，所述基座(1)上设有两个以上间隔设置的柔性机械臂机构(2)，所述柔性机械臂机构(2)包括外壳(3)、转盘(4)、电机(5)和链条式机械臂(6)；其中，所述外壳(3)安装固定在基座(1)，所述转盘(4)是圆形转盘或多边形转盘，所述转盘(4)可转动地安装在外壳(3)内，所述电机(5)安装在外壳(3)上并与转盘(4)驱动连接，所述链条式机械臂(6)卷绕在转盘(4)上，而且所述链条式机械臂(6)的内端与转盘(4)转动连接，外端水平向前。

2.根据权利要求1所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述柔性机械臂机构(2)还包括有齿轮盘(7)，所述齿轮盘(7)安装在转盘(4)的转轴上并与转盘(4)同轴心，所述电机(5)的驱动轴上安装有驱动齿轮(8)，所述驱动齿轮(8)与齿轮盘(7)啮合连接；或者所述电机(5)的驱动轴上安装有主动带轮(13)，所述柔性机械臂机构(2)上设有同轴的从动带轮(14)和从动齿轮(15)，所述主动带轮(13)通过传动带(16)与从动带轮(14)驱动连接，所述从动齿轮(15)与齿轮盘(7)啮合连接。

3.根据权利要求2所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述柔性机械臂机构(2)还包括阻尼器(17)，所述阻尼器(17)安装在转盘(4)的转轴上。

4.根据权利要求1或2或3所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述链条式机械臂(6)由多节机械臂单体(61)组成，相邻两节所述机械臂单体(61)的首尾两端可向上转动地连接一体。

5.根据权利要求4所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述机械臂单体(61)的前后两端分别设有水平设置的下连接部(62)和上连接部(63)，而且相邻两节所述机械臂单体(61)的下连接部(62)和上连接部(63)上下匹配搭接一起，所述上连接部(63)的端部与下连接部(62)的机械臂单体(61)转动连接。

6.根据权利要求5所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述链条式机械臂(6)位于最外端的一节机械臂单体(61)的前端设有导向轮(64)。

7.根据权利要求5或6所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述链条式机械臂(6)卷绕在多边形转盘上时，至少一节所述机械臂单体(61)贴紧在多边形转盘的侧面上。

8.根据权利要求7所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述转盘(4)的中心与相邻两侧面的连接处顶点的连线的延长线经过两节机械臂单体(61)之间的转动连接轴的轴心。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述基座(1)上设有两个以上滚轴输出机构(9)，所述滚轴输出机构(9)包括安装在基座(1)上的支撑座(91)，所述支撑座(91)设有贯穿前后两端的水平输出通道(92)，所述水平输出通道(92)的形状大小与链条式机械臂(6)相适配，且水平输出通道(92)的底部设有导向滚轴(93)；两个以上所述柔性机械臂机构(2)的链条式机械臂(6)的外端一一对应地穿过所述滚轴输出机构(9)的水平输出通道(92)，且所述导向滚轴(93)的轴面与链条式机械臂(6)连接。

10.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述转盘式可卷曲伸缩的柔性机械臂，其特征在于：所述外壳(3)的前端设有定位卡口(31)，所述基座(1)设有固定横梁(10)、定位横梁(11)和承重横梁(12)，组装时，所述定位卡口(31)卡在定位横梁(11)上，所述外壳(3)的前端和后端分别安装固定在承重横梁(12)和固定横梁(10)上。

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