万向机械臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种万向机械臂。它包括万向臂座、万向臂护套、万向机械臂关节结构和钢丝拉索；钢丝拉索一端与锁紧驱动机构相连，另一端穿过万向机械臂关节结构、且固定于万向机械臂关节结构的头部；万向臂护套设置在万向臂座外周、且设置在万向机械臂关节结构的尾部外周；万向机械臂关节结构包括多个万向机械臂关节节段；万向机械臂关节节段包括关节壳体和通孔；关节壳体顶端设置球头、下端设置圆柱形结构，圆柱形结构的下端中部设置球窝；通孔位于关节壳体的中部、且贯穿关节壳体；钢丝拉锁位于通孔内。本实用新型专利技术具有结构简单，制造成本低，灵活性高，且活动范围大、能在可及范围内无限制阻滞活动的优点。无限制阻滞活动的优点。无限制阻滞活动的优点。

【技术实现步骤摘要】
万向机械臂


[0001]本技术涉及一种万向机械臂，更具体地说它是一种医用手术机械臂专用万向机械臂。

技术介绍

[0002]在现有的手术过程中，常常需要在手术期间长时间的使某一医疗器械保持稳定，保持手术视野稳定、清晰，这时通常是分派一个人手持医疗器械，在手术过程中保持固定的姿势来达到目的。但是这样的方法受人的注意力、体力等各种影响，不能做到长时间保持稳定的状态，时常要调整手持医疗器械的位置、角度等，造成手术视野的偏移以至于影响手术顺利进行；由于手持医疗器械的人占用了手术台边的空间，使得手术操作空间受到影响，也会增加手术感染机会。
[0003]现有医用手术机械臂装置存在如下缺点：(1)结构复杂，制造成本高；(2)节段过长，灵活性较差。
[0004]因此，开发一种结构简单，制造成本低，灵活性高的医用手术机械臂很有必要。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了提供一种万向机械臂，结构简单，制造成本低，灵活性高，且活动范围大、能在可及范围内无限制阻滞活动。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案为：万向机械臂，其特征在于：包括万向臂座、万向臂护套、万向机械臂关节结构和钢丝拉索；钢丝拉索一端与锁紧驱动机构相连，另一端穿过万向机械臂关节结构、且固定于万向机械臂关节结构的头部；万向臂护套设置在万向臂座外周、且设置在万向机械臂关节结构的尾部外周；
[0007]万向机械臂关节结构包括多个万向机械臂关节节段；万向机械臂关节节段包括关节壳体和通孔；关节壳体顶端设置球头、下端设置圆柱形结构，圆柱形结构的下端中部设置球窝；
[0008]球头与球窝的尺寸相匹配、且球窝的开口小于球头的外径；万向机械臂关节节段的球头位于相邻的万向机械臂关节节段的球窝内；相邻二个万向机械臂关节节段的球头与球窝之间设置工作间隙；
[0009]通孔位于关节壳体的中部、且贯穿关节壳体；钢丝拉锁位于通孔内；通孔的孔径从球头至球窝逐渐变大。
[0010]在上述技术方案中，保护弹簧设置在万向机械臂关节结构外环周；保护弹簧的尾部位于万向臂护套内；万向臂座与万向机械臂关节结构的尾部之间设置锁紧螺圈；沉头螺栓位于万向臂护套内、且固定在保护弹簧与万向机械臂关节结构之间。
[0011]在上述技术方案中，万向机械臂关节结构的尾部设置万向臂末节，万向机械臂关节结构通过万向臂末节与器械夹组件连接。
[0012]本技术具有如下优点：
[0013]本技术结构简单，制造成本低，灵活性高，且活动范围大、能在可及范围内无限制阻滞活动。
[0014]本技术中的医用手术机械臂采用仿生机械臂代替人夹持医疗器械，具有占用手术空间小、活动范围大、能长时间保持可靠、稳定的固定微创手术器械；工作时无噪音、震动、污染，不影响手术操作、不干扰手术交流、不污染手术环境；采用中心负压或压缩空气驱动，简便易用，且无电磁兼容之虞。
[0015]本技术中的医用手术机械臂采用杠杆工作原理将气缸的工作力放大，综合平衡了使用需求、结构尺寸、整体重量、工作负荷、机械强度、刚性等多种因素，使医用手术机械臂具有尺寸小、重量轻、工作负荷大、强度高、刚性大，工作稳定可靠的优点(本技术将气缸的工作力放大5倍；如，当本技术所采用的气缸在0.8MPa工作气压条件下的拉力为2242.6N时，经杠杆将拉力放大5倍后，钢丝拉索上能产生11213N的拉力，此拉力即作用到万向机械臂关节节段之间的压力，在此压力下，机械臂关节节段之间的摩擦力(加工时在此摩擦副上采用比较粗糙的表面以提高摩擦系数)足以锁紧机械臂关节节段满足工作要求；根据需要本技术还可选用其它气缸)。
[0016]本技术主要用于医疗领域，除用于手术过程外，还可用于在医疗活动中对人体的检查、治疗等需要长时间保持检查仪器(如观察、采样)或治疗器械(如稳定手术辅助照明灯、红外照射治疗)稳定的各种过程。
[0017]对本技术进行适应性修改和加强后，可用于制造业的工件定位校准测量、无接触加工时工件稳定夹持、焊接过程中保持工件和焊接设备之间的距离恒定、在线无损探伤检测过程中探测头的稳定、在线检验传感器的固定、环保检测设备的野外架设采样等；也可用于测绘行业的标尺、觇标固定和稳固，以此类推，凡需要某一物体在临时固定状态下保持较长时间稳定的应用环境，均可应用本技术。
附图说明
[0018]图1为本技术与锁紧驱动机构外壳、锁紧驱动机构、器械夹组件的连接结构示意图。
[0019]图2为图1的A处放大图。
[0020]图3为本技术与固定夹组件、锁紧驱动机构外壳、锁紧驱动机构、器械夹组件的连接结构示意图。
[0021]图4为本技术实施例中的固定夹组件的主视结构示意图。
[0022]图5为本技术实施例中的固定夹组件的俯视结构示意图。
[0023]图6为本技术实施例中的固定夹组件的侧视结构示意图。
[0024]图7为本技术实施例中的器械夹组件的结构示意图。
[0025]图8为本技术中的二个万向机械臂关节节段连接、且钢丝拉锁穿过万向机械臂关节节段的通孔结构示意图。
[0026]图中1
‑
工作气缸,2
‑
牵引螺栓,3
‑
挡圈,4
‑
销轴，5
‑
开口销,6
‑
拉杆，7
‑
联接杆，8
‑
锁紧拉杆，9
‑
顶盖板，10
‑
万向臂座，11
‑
锁紧螺圈，12
‑
沉头螺栓，13
‑
万向臂护套，14
‑
钢丝拉索，15
‑
保护弹簧，16
‑
万向机械臂关节节段，16
‑1‑
关节壳体，16
‑1‑1‑
球头，16
‑1‑2‑
圆柱形结构，16
‑1‑2‑1‑
球窝，16
‑2‑
通孔，16
‑3‑
工作间隙，17
‑
万向臂末节，18
‑
器械夹组件，3
‑1‑
胶
塞，3
‑2‑
锁紧手轮，3
‑3‑
止退螺帽，3
‑4‑
球面垫圈，3
‑5‑
器械夹座，3
‑6‑
器械夹板，3
‑7‑
弹簧，3
‑8‑
平面齿板，3
‑9‑
器械夹主轴，3
‑
10
‑
十字沉头螺钉，19
‑
沉头内六角螺栓，20
‑
锁紧驱动机构下壳体，21
‑
锁紧驱动机构上壳体，22
‑
轴，23
‑
内六角螺栓，24
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.万向机械臂，其特征在于：包括万向臂座(10)、万向臂护套(13)、万向机械臂关节结构(28)和钢丝拉索(14)；钢丝拉索(14)一端与锁紧驱动机构(25)相连，另一端穿过万向机械臂关节结构(28)、且固定于万向机械臂关节结构(28)的头部；万向臂护套(13)设置在万向臂座(10)外周、且设置在万向机械臂关节结构(28)的尾部外周；万向机械臂关节结构(28)包括多个万向机械臂关节节段(16)；万向机械臂关节节段(16)包括关节壳体(16
‑
1)和通孔(16
‑
2)；关节壳体(16
‑
1)顶端设置球头(16
‑1‑
1)、下端设置圆柱形结构(16
‑1‑
2)，圆柱形结构(16
‑1‑
2)的下端中部设置球窝(16
‑1‑2‑
1)；球头(16
‑1‑
1)与球窝(16
‑1‑2‑
1)的尺寸相匹配、且球窝(16
‑1‑2‑
1)的开口小于球头(16
‑1‑
1)的外径；万向机械臂关节节段(16)的球头(16
‑1‑

【专利技术属性】
技术研发人员：张冀，金伟，谌思，宫金跃，
申请(专利权)人：特力特武汉医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：