一种带离合器的电机驱动联动装置的制作方法

本实用新型涉及医疗机器人技术领域，具体涉及一种带离合器的电机驱动联动装置。

背景技术：

医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，具有重要的研究价值，在军用和民用上有着广泛的应用前景，医疗机器人主要用于手术、救援、转运、康复及护理。

当前护理用的医疗机器人主要用于跟随医生护士查房或自主送药，以减轻医生护士的劳动强度，其自主行走时，电机直接驱动主动轮，此方案结构简单，成本低。但是医疗机器人在非自主行走(手推模式)时，特别是在医院这种人员较多、环境复杂的场合，常需要人为推动医疗机器人，此时电机会被动跟随主动轮旋转，导致电机反转而损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带离合器的电机驱动联动装置，用以解决现有医疗机器人手推模式时，易导致电机被动反转而损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种带离合器的电机驱动联动装置，用于驱动医疗机器人，其包括电机、离合器、轮轴、驱动轮、压环和第一螺栓，所述电机的电机轴与所述离合器的输入端连接，所述离合器的输出端与所述轮轴的输入端连接，所述轮轴的输出端与所述驱动轮连接，所述轮轴为阶梯轴，所述轮轴的输出端设有第一台肩，所述驱动轮的中央设有轴孔、第一沉孔和第二沉孔，所述第一沉孔和所述第二沉孔分别设置于所述轴孔的两端，且所述第一沉孔、所述第二沉孔和所述轴孔同轴设置，所述第一台肩过盈嵌装于所述第二沉孔，所述压环的中央设有通孔，所述压环套接于所述轮轴，且所述压环过盈嵌装于所述第一沉孔，所述压环和所述第一台肩的周向上均设有相同数目、相同规格的螺纹通孔，且所述压环和所述第一台肩相对应的螺纹通孔的轴线重合，所述第一螺栓通过所述螺纹通孔连接所述压环与所述第一台肩。

其中，所述带离合器的电机驱动联动装置还包括电机支架、第二螺栓、驱动轮支架和第三螺栓，所述电机支架通过所述第二螺栓固定所述电机，所述驱动轮支架通过所述第三螺栓固定所述驱动轮。

所述压环和所述第一台肩的螺纹通孔均设有3个，所述螺纹通孔的内螺纹公称直径为M4。

其中，所述第一螺栓为内六角螺栓，所述第一螺栓的外螺纹公称直径为M4，所述第一螺栓设有3个。

其中，所述离合器为电磁离合器，所述电磁离合器采用DC电源输入，电源电压为12V或24V。

其中，所述电机轴与所述离合器的输入端通过顶丝连接传递扭矩。

其中，所述顶丝为内六角螺栓。

其中，所述离合器的输出端与所述轮轴的输入端通过键连接以传递扭矩。

其中，所述键为平键。

其中，所述电机为直流有刷电机、直流无刷电机、空心杯有刷电机、空心杯无刷电机、交流无刷电机或交流有刷电机中任一种。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供了一种带离合器的电机驱动联动装置，通过控制离合器的工作状态，连通或切断电机与驱动轮之间的扭矩传递，当且仅当医疗机器人正常工作时离合器处于闭合状态，其余时间均处于断开状态，使得医疗机器人在非工作状态受到外力作用时，电机不至被动反转而损坏。

附图说明

图1是实施例1和2提供的带离合器的电机驱动联动装置的结构示意图。

图2是实施例1和2提供的带离合器的电机驱动联动装置的驱动轮结构示意图。

图3是实施例1和2提供的带离合器的电机驱动联动装置的压环结构示意图。

图4是实施例1提供的带离合器的电机驱动联动装置的轮轴结构示意图。

图中：1-电机，2-离合器，3-轮轴，4-驱动轮，5-压环，6-第一螺栓，7-第一台肩，8-轴孔，9-第一沉孔，10-第二沉孔，11-通孔，12-电机支架，13-第二螺栓，14-驱动轮支架，15-第三螺栓，16-顶丝，17-键。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，实施例1提供了一种带离合器的电机驱动联动装置，用于驱动医疗机器人，其包括电机1、离合器2、轮轴3、驱动轮4、压环5和第一螺栓6，电机1的电机轴与离合器2的输入端连接以传递扭矩，离合器2的输出端与轮轴3的输入端连接以传递扭矩，轮轴3的输出端与驱动轮4连接以传递扭矩，电机1、离合器2和主动轮3之间的连接方式为法兰连接、联轴器连接、花键连接、平键连接、顶丝连接或者销钉连接等方式中的一种或几种，当机器人处于自主行走模式时，电机1输出的扭矩传递给离合器2，离合器2此时处于闭合状态，离合器2将扭矩经轮轴3传递给驱动轮4，从而实现医疗机器人的自动行走，其中，轮轴3为阶梯轴，轮轴3的输出端设有第一台肩7。

如图1和2所示，驱动轮4的中央设有轴孔8、第一沉孔9和第二沉孔10，第一沉孔9和第二沉孔10分别设置于轴孔8的两端，且第一沉孔9、第二沉孔10和轴孔8同轴设置，第一台肩7过盈嵌装于第二沉孔10，第一台肩7与第二沉孔10过盈配合以将轮轴3的扭矩传递给驱动轮4。

如图1和3所示，压环5的中央设有通孔11，压环5套接于轮轴3，通孔11的内径大于其套接于轮轴3处的轴径，以便调整压环5的相对位置，同时，压环5与第一沉孔9过盈连接，且压环5嵌装于第一沉孔9，如图3和4所示，压环5和第一台肩7的周向上均设有相同数目、相同规格的螺纹通孔，且压环5和第一台肩7相对应的螺纹通孔的轴线重合，第一螺栓6通过螺纹通孔连接压环5与第一台肩7，以便使轮轴3与驱动轮4相对位置固定，第一台肩7通过第一螺栓6将扭矩传递至压环5，压环5与驱动轮4上的第一沉孔9过盈配合，扭矩通过压环5传递给驱动轮4。

离合器2受医疗机器人主控器控制，使用时，通过控制离合器2的状态，实现连通或切断电机与驱动轮之间的扭矩传递，当离合器2处于连通状态(此时机器人处于自主行走模式)时，扭矩可以传递至驱动轮4，当离合器2处于切断状态(此时机器人处于手推模式)时，扭矩无法传递至驱动轮4，且驱动轮4的转动也无法影响电机1，因此当离合器2处于切断状态时，可避免因医疗机器人受到外力作用而迫使电机1倒转损坏。

如图3和4所示，在本实施例中，压环5和第一台肩7的螺纹通孔均设有1-12个，压环5和第一台肩7的螺纹通孔数量相同，且在压环5和第一台肩7的周向上均匀分布，所述螺纹通孔的内螺纹公称直径为M2-M20，压环5和第一台肩7的螺纹的公称直径相同。

在本实施例中，离合器2为电磁离合器，电磁离合器采用DC电源输入，电源电压范围为5V-300V，使用时，离合器2受医疗机器人主控器控制，通电吸合，断电脱开，当电磁离合器吸合时，扭矩可以传递至驱动轮4，当电磁离合器脱开时，扭矩无法传递至驱动轮4，且驱动轮4的转动也无法影响电机1。

在本实施例中，电机1为直流有刷电机、直流无刷电机、空心杯有刷电机、空心杯无刷电机、交流无刷电机或交流有刷电机中任一种。

实施例2

如图1所示，实施例2提供了一种带离合器的电机驱动联动装置，用于驱动医疗机器人，其包括电机1、离合器2、轮轴3、驱动轮4、压环5和第一螺栓6，电机1的电机轴与离合器2的输入端连接，离合器2的输出端与轮轴3的输入端连接，轮轴3的输出端与驱动轮4连接，工作状态时，电机1输出的扭矩传递给离合器2，离合器2此时处于闭合状态，离合器2将扭矩经轮轴3传递给驱动轮4，从而实现医疗机器人的自动行走，其中，轮轴3为阶梯轴，轮轴3的输出端设有第一台肩7。

如图1和2所示，驱动轮4的中央设有轴孔8、第一沉孔9和第二沉孔10，第一沉孔9和第二沉孔10分别设置于轴孔8的两端，且第一沉孔9、第二沉孔10和轴孔8同轴设置，第一台肩7过盈嵌装于第二沉孔10，第一台肩7与第二沉孔10过盈配合以将轮轴3的扭矩传递给驱动轮4。

如图1和3所示，压环5的中央设有通孔11，压环5通过通孔11与轮轴3过盈连接，且压环5套接于轮轴3，同时，压环5与第一沉孔9过盈连接，且压环5嵌装于第一沉孔9，压环5与轮轴3过盈配合，同时压环5与驱动轮4上的第一沉孔9过盈配合，轮轴3的扭矩通过压环5传递给驱动轮4。

如图3和4所示，压环5和第一台肩7的周向上均设有相同数目、相同规格的螺纹通孔，且压环5和第一台肩7相对应的螺纹通孔的轴线重合，第一螺栓6通过螺纹通孔连接压环5与第一台肩7，以便使轮轴3与驱动轮4相对位置固定，扭矩传递更加平稳。

如图3和4所示，在本实施例的一个优选方案中，压环5和第一台肩7的螺纹通孔均设有3个，且在压环5和第一台肩7的周向上呈“品”字形均匀分布，所述螺纹通孔的内螺纹公称直径为M4。

在本实施例中，第一螺栓6为内六角螺栓，规格为M4×50，第一螺栓6设有3个，使得压环5和第一台肩7受力均匀。

在本实施例的一个优选方案中，离合器2为电磁离合器，电磁离合器采用DC电源输入，电源电压为12V或24V，电压更安全，使用时，离合器2受医疗机器人主控器控制，通电吸合，断电脱开，当电磁离合器吸合时，扭矩可以传递至驱动轮4，当电磁离合器脱开时，扭矩无法传递至驱动轮4，且驱动轮4的转动也无法影响电机1。

如图1所示，在本实施例中，带离合器的电机驱动联动装置还包括电机支架12、第二螺栓13、驱动轮支架14和第三螺栓15，电机支架12通过第二螺栓13固定电机1，第二螺栓12设有4个，第二螺栓12为六角头螺栓，规格为M4×10，驱动轮支架14通过第三螺栓15固定驱动轮4，驱动轮支架14设有2个，每个驱动轮支架14装有3个第三螺栓15，第三螺栓15为六角头螺栓，规格为M5×12。

在本实施例中，电机轴与离合器2的输入端通过顶丝16连接传递扭矩。在本实施例的一个优选方案中，顶丝16为内六角螺栓，拆装方便。

在本实施例中，离合器2的输出端与轮轴3的输入端通过键17连接以传递扭矩。在本实施例的一个优选方案中，键17为平键，平键连接的可靠性高，而且平键和键槽加工简单。

在本实施例中，电机1为直流有刷电机、直流无刷电机、空心杯有刷电机、空心杯无刷电机、交流无刷电机或交流有刷电机中任一种。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。