机械臂及具有其的机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机械臂及具有其的机器人，所述机械臂包括至少一个连接臂，所述连接臂构造为杆状，并且具有沿其长度方向延伸的内腔，其中，所述内腔在垂直于所述长度方向上的截面至少部分地为封闭的结构。根据本实用新型专利技术的机械臂，由于连接臂的内腔的截面至少部分地为封闭结构，因此可以保证力流的顺畅传递以及力的连续性，并且该连接臂仅需要较小的壁厚以及较为简单的结构就能满足刚度和扭矩的要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
机械臂及具有其的机器人


[0001]本技术涉及机械
，具体而言涉及一种机械臂及具有其的机器人。

技术介绍

[0002]医疗手术微器械具有定位准确、运行稳定、灵巧性强、工作范围大、不怕辐射和感染等优点，广泛的应用于各种手术中。手术机器人作为医疗手术器械中的一种，在手术过程中，医护人员将病人的病床推到手术机器人跟前，手术机器人的多个机械臂通过控制移动到病人的身体上面，并通过病人皮肤的预置小孔完成相应的手术。手术期间，机械臂能够围绕病人身上的预置小孔转动和插入，机器臂绕固定转轴的旋转点被称为RCM(Remote center of motion)点。
[0003]既往的手术机器人发展出了以机械平行四边形机构约束实现机械臂绕RCM点转动的功能。如通过钢丝或者钢带对连接臂的转动传递和约束，使连接在机械臂的末端的执行器械单元的杆件表现出平行四边形的耦合特性。对于多连接臂串联且很长的机械臂结构中，带传动机械臂的紧凑性及高刚度对手术机器人手术性能有至关重要的影响。
[0004]已知的机械臂的连接臂结构，如图1所示，一个连接臂由一个上盖11和一个下底板12通过紧固件连接在一起，上盖11和下底板12之间形成有容纳腔，柔性传动组件容纳在该容纳腔中，这种结构的连接臂对下底板12的刚度要求较高。如果该连接臂设置在机械臂的末端，则在运动和医护人员操作过程中，该连接臂会同时受到较大的弯矩和扭矩。由于上盖11与下底板12的连接处存在缝隙，因此在该缝隙处会发生较大的层移，同时扭矩使得下底板12承受比较大的扭转变形。而这种扭转变形对于多连接臂串联的细长机械臂来说，会在末端产生很大的误差累计，从而降低手术机器人的末端精度。
[0005]此外，这种连接臂的结构也给柔性传动组件的维护带来一些困难。一般情况下，柔性传动组件的柔性件通过螺栓等形式拧紧在转动轮的圆弧面上，在转动轮的圆弧面上对应地设置有柔性件张紧机构。在柔性件张紧时，上盖11和下底板12的结构在一定程度上妨碍了螺丝刀或者扳手对张紧螺栓的拧紧操作因此需要在下底板12上设置用于张紧测量和维护操作钢转动轮及钢带的操作口。
[0006]为此，本技术提供了一种机械臂及具有其的机器人，以至少部分地解决现有技术中的问题。

技术实现思路

[0007]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]为了至少部分地解决上述问题，根据本技术的第一个方面，公开了一种机械臂，所述机械臂包括：
[0009]至少一个连接臂，所述连接臂构造为杆状，并且具有沿其长度方向延伸的内腔，
[0010]其中，所述内腔在垂直于所述长度方向上的截面至少部分地为封闭的结构。
[0011]根据本技术的机械臂，由于连接臂的内腔的截面至少部分地为封闭结构，因此可以保证力流的顺畅传递以及力的连续性，并且该连接臂仅需要较小的壁厚以及较为简单的结构就能满足刚度和扭矩的要求。
[0012]可选地，所述连接臂为一体化结构。
[0013]可选地，所述连接臂的外表面设置有至少一个凹槽。
[0014]根据本方案，这些凹槽可以用于容纳机械臂的导线、电路板、传感器、连接法兰等他机械、电气零部件。
[0015]可选地，所述内腔包括两个端部开口，所述两个端部开口设置在所述连接臂的长度方向的两端。
[0016]根据本方案，柔性传动组件可以通过端部开口进入到内腔中，端部开口可以供扳手在端面实施维护紧固，因此便于安装柔性传动组件以及张紧转动轮，并且便于对转动轮等传动部件进行维护。
[0017]可选地，所述内腔还包括两对侧部开口，其中一对所述侧部开口设置在所述长度方向的一端并且相对地设置在所述连接臂的两侧，另外一对所述侧部开口设置在所述长度方向的另一端并且相对地设置在所述连接臂的两侧。
[0018]根据本方案，侧部开口可以供带扳手在侧面实施维护紧固，以便于对转动轮等传动部件进行操作和维护。
[0019]可选地，所述机械臂包括至少两个连接臂，所述至少两个连接臂首尾相接，并且相邻两个所述连接臂之间可枢转地连接。
[0020]可选地，所述机械臂还包括至少两组柔性传动组件和至少两个枢转轴，每一个所述连接臂的所述内腔中设置有至少一组所述柔性传动组件，设置在相邻两个所述连接臂的所述内腔中的所述柔性传动组件经由所述枢转轴连接。
[0021]可选地，所述连接臂的所述内腔中设置有一组柔性传动组件，所述一组柔性传动组件包括一对转动轮和张紧在所述一对转动轮上的柔性件，所述一对转动轮分别设置在位于所述内腔的两端的所述侧部开口处，并且用于经由所述端部开口进入到所述内腔，所述枢转轴用于经由所述侧部开口与相邻两个所述连接臂的所述内腔中的所述转动轮相连。
[0022]可选地，所述机械臂还包括用于封闭所述端部开口的端遮蔽件和用于封闭所述侧部开口的侧遮蔽件，所述侧遮蔽件设置在所述侧部开口处并且与所述连接臂相连。
[0023]根据本技术的第二方面，公开了一种机器人，其包括至少一个根据上述第一方面中任一项所述的机械臂。
[0024]根据本技术的机器人，由于连接臂的内腔的截面至少部分地为封闭结构，因此可以保证力流的顺畅传递以及力的连续性，并且该连接臂仅需要较小的壁厚以及较为简单的结构就能满足刚度和扭矩的要求。
附图说明
[0025]本技术的下列附图在此作为本技术的一部分用于理解本技术。附图中示出了本技术的实施例及其描述，用来解释本技术的原理。
[0026]附图中：
[0027]图1为现有技术中的机器人的机械臂的连接臂的立体分解示意图；
[0028]图2为根据本技术的一个优选实施方式的机器人的局部结构的立体示意图，其中示出了机械臂和末端执行器械；
[0029]图3为图2中的机器人的局部结构的立体示意图，其中示出了机械臂和末端执行器械，并且机械臂的局部结构以分解图示出；
[0030]图4为图3中的机械臂的连接臂的立体示意图；
[0031]图5为图3中的机械臂的连接臂的另一个立体示意图；
[0032]图6为图5中的机械臂的剖视示意图。
[0033]附图标记说明：
[0034]100：机械臂
[0035]10/110：连接臂
[0036]11：上盖
[0037]12：下底板
[0038]111：内腔
[0039]112：端部开口
[0040]113：侧部开口
[0041]114：凹槽
[0042]115：支撑部
[0043]116：第一支撑筋
[0044]117：第二支撑筋
[0045]121：转动轮
[0046]130：枢转轴
[0047]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括：至少一个连接臂，所述连接臂构造为杆状，并且具有沿其长度方向延伸的内腔，其中，所述内腔在垂直于所述长度方向上的截面至少部分地为封闭的结构。2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述连接臂为一体化结构。3.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述连接臂的外表面设置有至少一个凹槽。4.根据权利要求1至3中任一项所述的机械臂，其特征在于，所述内腔包括两个端部开口，所述两个端部开口设置在所述连接臂的长度方向的两端。5.根据权利要求4所述的机械臂，其特征在于，所述内腔还包括两对侧部开口，其中一对所述侧部开口设置在所述长度方向的一端并且相对地设置在所述连接臂的两侧，另外一对所述侧部开口设置在所述长度方向的另一端并且相对地设置在所述连接臂的两侧。6.根据权利要求5所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂包括至少两个连接臂，所述至少两个连接臂首尾相接，并且相邻两个所述连接臂之间可枢转地连接。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳康诺思腾科技有限公司，
类型：新型
国别省市：