CN216759926U - 机器人末端快速换装装置、机器人末端执行器及机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机器人末端快速换装装置、机器人末端执行器及机器人，机器人末端快速换装装置用于连接机器人末端和种植手机，包括：连接结构，所述连接结构的一端用于连接机器人末端；马达套筒，所述马达套筒一端可调整角度地与所述连接结构的另一端连接并锁紧，另一端连接有所述种植手机。本实用新型提供的机器人末端快速换装装置、机器人末端执行器及机器人，通过连接结构的一端与机器人末端连接，马达套筒一端可调整角度地与连接结构的另一端连接并锁紧，另一端连接种植手机，可通过转动马达套筒实现对种植手机安装姿态调整，实现灵活地调整种植手机的安装角度，提升易用性。

Description

机器人末端快速换装装置、机器人末端执行器及机器人

技术领域

本实用新型涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种机器人末端快速换装装置、机器人末端执行器及机器人。

背景技术

种牙手术是在狭小空间内局部麻醉下的精密操作，由于口腔的非直视环境、操作空间狭小以及医生缺乏经验等因素，造成手术的失败率较高。利用种植牙机器人精准、灵活、微创等特点，能够提高种植精度与效果。

种植手机是种牙手术中使用的医疗器械，其工作原理是以马达提供动力，通过内部传动机构带动种植手机末端的牙科车针完成对牙体的钻磨等操作。常见的种植手机外轮廓面为曲面、形状不规则，很难安装固定在种牙机器人末端，如果在口腔种牙机器人末端没有提供稳定可靠的固定，将会对种植体植入的精度造成很大的影响。

现有技术中种植手机与机器人末端的固定连接有多种方式，但大多存在着诸如安装拆卸过程繁琐、结构刚度不高、需要改造现有种植手机等问题。拆卸安装过程繁琐，会延长手术时间，给患者带来痛苦；结构刚度不高会影响种植体植入精度，影响手术效果；而改造现有的种植手机则会增加设备成本，同时降低种植手机的可互换性。

实用新型内容

本实用新型提供一种机器人末端快速换装装置、机器人末端执行器和机器人，用以解决现有技术中种植手机不易调整安装姿态的缺陷，实现灵活地调整种植手机的安装角度，提升易用性。

本实用新型提供一种机器人末端快速换装装置，用于连接机器人末端和种植手机，包括：

连接结构，所述连接结构的一端用于连接机器人末端；

马达套筒，所述马达套筒一端可调整角度地与所述连接结构的另一端连接并锁紧，另一端连接有所述种植手机。

根据本实用新型提供的一种机器人末端快速换装装置，所述连接结构包括：

连接法兰，用于连接所述机器人末端；

连接件，设置于所述连接法兰远离所述机器人末端的一端，且所述马达套筒可调整角度地与所述连接件连接并锁紧。

根据本实用新型提供的一种机器人末端快速换装装置，所述连接件包括一体连接的连接台、卡台和安装轴，所述连接台与所述连接法兰连接；所述卡台设置于所述连接台远离所述连接法兰的一端；所述安装轴设置于所述卡台的另一端；所述马达套筒可调整角度地与所述安装轴连接并锁紧；所述安装轴上设置有开口。

根据本实用新型提供的一种机器人末端快速换装装置，所述安装轴上开设有多个球头柱塞孔；所述马达套筒上设置有多个第一圆柱孔；所述球头柱塞孔内设置有螺纹，且内部设置有球头柱塞，所述球头柱塞可选择与对应的所述第一圆柱孔相匹配，以使所述马达套筒与所述安装轴实现调整角度。

根据本实用新型提供的一种机器人末端快速换装装置，还包括套筒锁紧件和钢球；所述安装轴上开设有多个球形凹槽；所述马达套筒上设置有多个第二圆柱孔，所述钢球设置于所述第二圆柱孔和所述球形凹槽内，所述套筒锁紧件设置于所述马达套筒一端的外周，所述套筒锁紧件压紧所述钢球的内壁呈倾斜状，且所述套筒锁紧件用于将所述马达套筒锁紧或旋松。

根据本实用新型提供的一种机器人末端快速换装装置，所述马达套筒上对应所述套筒锁紧件旋松位置的端部开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有卡簧。

根据本实用新型提供的一种机器人末端快速换装装置，所述连接法兰和所述连接件之间还设置有力传感器。

本实用新型还提供一种机器人末端执行器，包括：还包括机头锁紧件、种植手机和上述的机器人末端快速换装装置，所述机头锁紧件的一端设置于所述机器人末端快速换装装置上，另一端连接所述种植手机。

根据本实用新型提供的一种机器人末端执行器，所述种植手机包括马达和机头，所述马达与所述机头连接，且所述马达设置于所述马达套筒内部，并所述马达与所述马达套筒之间设置有垫圈；所述机头与所述机头锁紧件固定连接。

本实用新型还提供一种机器人，包括上述的机器人末端执行器。

本实用新型提供的机器人末端快速换装装置，通过连接结构的一端与机器人末端连接，马达套筒一端可调整角度地与连接结构的另一端连接并锁紧，另一端连接种植手机，可通过转动马达套筒实现对种植手机安装姿态调整。

本实用新型提供的机器人末端执行器，通过机器人末端快速换装装置，能够实现对种植手机安装姿态的快速调整，通过机头锁紧件能够实现种植手机的快速换装。

本实用新型提供的机器人，通过机器人末端快速换装装置，能够实现对种植手机安装姿态的快速调整。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的机器人末端执行器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的机器人末端执行器的主视图；

图3是本实用新型提供的机器人末端执行器A-A的剖视图；

图4是本实用新型提供的连接件的结构示意图；

图5是本实用新型提供的马达套筒的结构示意图；

图6是本实用新型提供的套筒锁紧件的剖视图；

附图标记：

1：种植手机；2：连接结构；3：马达套筒；4：力传感器；5：套筒锁紧件；6：钢球；7：卡簧；8：机头锁紧件；9：紧定螺母；

11：马达；12：机头；

21：连接法兰；22：连接件；211：法兰连接孔；

221：连接台；222：卡台；223：安装轴；224：配件连接孔；225：球头柱塞孔；226：球形凹槽；

31：第一圆柱孔；32：第二圆柱孔；33：卡簧槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1-3描述本实用新型的提供的机器人末端快速换装装置，用于连接机器人末端和种植手机1，包括连接结构2，连接结构2的一端用于连接机器人末端；马达套筒3，马达套筒3可调整角度地与连接结构2的另一端连接并锁紧，另一端连接种植手机1；通过转动马达套筒3，从而实现种植手机1安装姿态的调整，灵活地调整安装角度，提升易用性。

具体地，连接结构2包括连接法兰21和连接件22，连接法兰21用于连接机器人末端，且其靠近机器人末端的一侧设置有多个法兰连接孔211，与机器人末端上的安装孔相对应，可通过螺纹连接固定在机器人末端。连接法兰21的另一侧与力传感器4连接，可以通过螺纹连接；力传感器4的两个侧面上都有螺纹孔，方便固定连接。安装力传感器4能够用于感知机器人钻孔时的操作力和力矩，为智能控制提供基础。力传感器4的另一侧连接有连接件，马达套筒3可调整角度地与连接件22连接并锁紧，连接件22的设置是马达套筒3灵活转动的基础。

更进一步地，如图4所示，连接件22包括一体连接的连接台221、卡台222和安装轴223，连接台221与连接法兰21连接，连接台221的侧壁上开设有配件连接孔224，配件连接孔224用于在机器人末端执行器上连接其他附件，比如定位导航系统的视觉装置等。卡台222设置于连接台221远离连接法兰21的一端；安装轴223设置于卡台222的另一端，马达套筒3可调整角度地与安装轴223连接并锁紧；卡台222和安装轴223上设置有开口，可便于种植手机走线。

更进一步地，如图4所示，安装轴223上开设有多个球头柱塞孔225，如图5所示，马达套筒3上设置有多个第一圆柱孔31。球头柱塞孔225内设置有螺纹，且内部设置有球头柱塞，球头柱塞也叫弹簧柱塞，通过控制旋入深度来调节预紧力并实现定位功能。如图4所示，卡台222和安装轴223上的开口，便于安装球头柱塞时伸入工具。

球头柱塞仅作为旋转时角度定位使用，不能提供较大的紧固力，为了保证马达套筒3连接在连接件22上稳定牢靠，还需要其他零件的配合。机器人末端快速换装装置还包括套筒锁紧件5和钢球6；安装轴223上开设有多个球形凹槽226；如图5所示，马达套筒3上设置有多个第二圆柱孔32，钢球6设置于第二圆柱孔32和球形凹槽226内，套筒锁紧件5设置于马达套筒3一端的外周，套筒锁紧件5压紧钢球6的内壁呈倾斜状，且套筒锁紧件5用于将马达套筒3锁紧或旋松。马达套筒3的一端插在安装轴223上，通过球头柱塞与第一圆柱孔31定好位后，在马达套筒3上的第二圆柱孔32内放置多个钢球6，通过钢球6与套筒锁紧件5之间的压力将马达套筒3紧紧固定在安装轴223上。套筒锁紧件5向安装轴223方向移动时，通过套筒锁紧件5内壁压紧钢球6实现部件之间的固定连接，旋转套筒锁紧件5向远离安装轴223方向移动时，由于套筒锁紧件5的内壁的倾斜状与钢球6之间的压力会减小，此时为旋松状态。

需要说明的是，其中，球头柱塞孔225和球型凹槽226可根据实际使用需要按照一定多角度间隔在安装轴223上对称分布，球头柱塞孔225和球型凹槽226可以均匀分布，也可以非均匀分布。

更进一步地，如图5所示，马达套筒3为中空的管状零件，马达套筒3对应套筒锁紧件5的位置设置有螺纹，螺纹用于连接紧固；马达套筒3上对应套筒锁紧件5旋松位置的端部开设有卡簧槽33，卡簧槽33内设置有卡簧7。卡簧7用于套筒锁紧件5旋转时限位，当套筒锁紧件5向远离安装轴223的方向移动时，当移动到卡簧槽33时可完全松开连接，此时可转动马达套筒3调整其角度，从而进一步更改种植手机的安装角度。

更进一步地，如图6所示，锁紧时，套筒锁紧件5内壁的斜面将逐渐挤压钢球6，而钢球6被限制在马达套筒3的第二圆柱孔32以及对应的球型凹槽226内，可通过多个对称分布的钢球6来锁紧马达套筒3与连接件22。

在进行口腔种植牙手术时，种植下颌牙齿与上颌牙齿的种植手机姿态不同，本实用新型提供的机器人末端快速换装装置可便于快速调整种植手机姿态(角度)。当需要调整时，松开套筒锁紧件5，然后转动马达套筒3，转到一定角度时，球头柱塞会与马达套筒3上的第一圆柱孔31配合从而确定一个角度位置，在调整到合适角度后再锁紧套筒锁紧件5，即可完成种植手机在机器人末端的安装姿态的调整。

本实用新型的另一方面实施例还公开了一种机器人末端执行器，包括机头锁紧件8、种植手机1和机器人末端快速换装装置，机头锁紧件8的一端设置于机器人末端快速换装装置上，另一端连接种植手机1。由于种植手机1钻孔操作时机头端受力较大，为了保证种植手机1稳定，采用机头锁紧件8将种植手机机头部分锁紧在马达套筒3上，机头锁紧件8内部设置有螺纹，马达套筒3与机头锁紧件8配合的部分设置有外螺纹，旋转机头锁紧件8时其一端的内壁与机头外轮廓面接触牢牢压紧机头。

在本实用新型的实施例中，如图3所示，种植手机1包括马达11和机头12，马达11与机头12连接，马达11设置于马达套筒3内部，并马达11与马达套筒3之间设置有垫圈(图中未示出)，由于马达11和马达套筒3之间具有间隙，垫圈的设置能够减轻马达11工作时的径向抖动。机头12与机头锁紧件8固定连接。马达套筒3的内壁上设有螺纹，可将紧定螺母9旋入马达套筒3内壁的螺纹，在轴向上压紧马达11。

另外，为了避免划伤机头，可在机头锁紧件8与机头12之间装有柔性的尼龙圈，锁紧力直接作用在尼龙圈上，压紧机头12。

本实用新型的另外一方面实施例还提供了一种机器人，包括上述的机器人末端执行器。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机器人末端快速换装装置，用于连接机器人末端和种植手机，其特征在于，包括：

连接结构，所述连接结构的一端用于连接机器人末端；

马达套筒，所述马达套筒一端可调整角度地与所述连接结构的另一端连接并锁紧，另一端连接有所述种植手机。

2.根据权利要求1所述的机器人末端快速换装装置，其特征在于，所述连接结构包括：

连接法兰，用于连接所述机器人末端；

连接件，设置于所述连接法兰远离所述机器人末端的一端，且所述马达套筒可调整角度地与所述连接件连接并锁紧。

3.根据权利要求2所述的机器人末端快速换装装置，其特征在于，所述连接件包括一体连接的连接台、卡台和安装轴，所述连接台与所述连接法兰连接；所述卡台设置于所述连接台远离所述连接法兰的一端；所述安装轴设置于所述卡台的另一端；所述马达套筒可调整角度地与所述安装轴连接并锁紧；所述安装轴上设置有开口。

4.根据权利要求3所述的机器人末端快速换装装置，其特征在于，所述安装轴上开设有多个球头柱塞孔；所述马达套筒上设置有多个第一圆柱孔；所述球头柱塞孔内设置有螺纹，且内部设置有球头柱塞，所述球头柱塞可选择与对应的所述第一圆柱孔相匹配，以使所述马达套筒与所述安装轴实现调整角度。

5.根据权利要求4所述的机器人末端快速换装装置，其特征在于，还包括套筒锁紧件和钢球；所述安装轴上开设有多个球形凹槽；所述马达套筒上设置有多个第二圆柱孔，所述钢球设置于所述第二圆柱孔和所述球形凹槽内，所述套筒锁紧件设置于所述马达套筒一端的外周，所述套筒锁紧件压紧所述钢球的内壁呈倾斜状，且所述套筒锁紧件用于将所述马达套筒锁紧或旋松。

6.根据权利要求5所述的机器人末端快速换装装置，其特征在于，所述马达套筒上对应所述套筒锁紧件旋松位置的端部开设有卡簧槽，所述卡簧槽内设置有卡簧。

7.根据权利要求2-6任一项所述的机器人末端快速换装装置，其特征在于，所述连接法兰和所述连接件之间还设置有力传感器。

8.一种机器人末端执行器，其特征在于，还包括机头锁紧件、种植手机和权利要求1-7任一项所述的机器人末端快速换装装置，所述机头锁紧件的一端设置于所述机器人末端快速换装装置上，另一端连接所述种植手机。

9.根据权利要求8所述的一种机器人末端执行器，其特征在于，所述种植手机包括马达和机头，所述马达与所述机头连接，且所述马达设置于所述马达套筒内部，并所述马达与所述马达套筒之间设置有垫圈；所述机头与所述机头锁紧件固定连接。

10.一种机器人，其特征在于，包括权利要求8或9所述的机器人末端执行器。

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