一种医用手术机器人伸缩臂的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种医用手术机器人伸缩臂。


背景技术：

2.目前，市场上多采用6轴机械臂，该类机械臂具有末端轴短的特点，在医用领域，该结构使机械臂距患者距离较近，手术器械装夹空间小，医生操作空间小，长度不足无法到达手术区域，容易造成对患者造成的误伤等问题。因此，亟需一种医用手术机器人伸缩臂，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种医用手术机器人伸缩臂，以解决现有的6轴机械臂末端轴短，在医用领域，该结构使机械臂距患者距离较近，手术器械装夹空间小，医生操作空间小，长度不足无法到达手术区域，容易造成对患者造成的误伤的问题。
4.本实用新型提供一种医用手术机器人伸缩臂，包括：夹持单元、伸缩单元、连接单元；所述夹持单元连接在伸缩单元一侧；所述伸缩单元另一侧下方连接有连接单元；所述连接单元安装在机械臂上；
5.所述夹持单元包括绝缘座；所述绝缘座固定连接在前端件上；所述绝缘座连接有固定座；所述固定座远离绝缘座的一侧设有销子；所述销子依次穿过固定座、导引架一、上锁止片、导引架二、固定座；所述上锁止片缺口朝下安装在固定座的缺口；所述上锁止片通过上锁止片销子铰接有下压解锁杆；所述下压解锁杆连接有下锁止片；所述下锁止片通过下锁止片销子铰接在导引架一和导引架二上；所述下压解锁杆下方设有手拧螺丝穿过下压解锁杆的螺丝孔并拧入下锁止片，所述下锁止片尾端设有导板(107)并通过螺丝固定；
6.所述伸缩单元包括外框体；所述外框体上方固定有包裹整个伸缩单元的罩壳；所述外框体呈“c”字形，通过螺丝固定在直线导轨上；所所述直线导轨设有两个滑块；所述滑块与机器人支架的上端连接；所述外框体前后两端分别固定连接有前端件、后端件；所述外框体内侧固定有测量轨道；所述前端件和后端件的衬套孔内分别嵌入有衬套一和衬套二；所述机器人支架上方的导套孔内嵌有导套一和导套二；所述前端件和后端件之间依次通过衬套一、导套一、衬套二、机器人支架、导套二固定有制动杆；所述制动杆尾部设有锁定杆；所述锁定杆位于后端件外侧并与制动杆铰接；
7.所述连接单元包括隔离环；所述隔离环与机器人支架连接。
8.进一步地，所述导引架一和导引架二为一对，所述导引架一和导引架二上方设有导引架u型槽；所述导引架一和导引架二下方设有导引架滑槽；所述导引架滑槽与固定座的凹槽轨道相匹配。
9.进一步地，所述罩壳为“口”字形，下方设有一个“t”字形缺口，所述锁定杆从罩壳尾端下部的罩壳u型槽处伸出。
10.进一步地，所述机器人支架上安装有接近开关一、接近开关二；所述接近开关一感
应端靠近测量轨道；所述接近开关二感应端朝向前端件。
11.进一步地，所述制动杆为一个磨成“d”字形的圆柱体；所述制动杆与直线导轨接触的部分设有弹片和铜片；所述弹片和铜片重叠设置。
12.进一步地，所述伸缩单元的伸缩行程为0-150mm。
13.本实用新型的有益效果如下：
14.本实用新型提供一种医用手术机器人伸缩臂，本实用新型具有伸缩长度较长，可测定并反馈伸缩长度的优点，还具有定位后锁紧稳固牢靠的优点；同时伸缩臂的夹持单元可极大提高手术夹持器械的装夹拆卸效率，提高了手术夹持器械的定位精度。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
16.图1为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置主体结构正视图；
17.图2为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置夹持单元分解结构图；
18.图3为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置伸缩单元分解结构图；
19.图4为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置的固定座仰视图；
20.图5为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置的固定座部分剖视图；
21.图6为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置的伸缩单元内部结构图
22.图7为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置的伸缩单元横剖图；
23.图8为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置的夹持器安装示意图；
24.图9为一种医用手术机器人机械臂末端伸缩臂装置的导引架剖视图；
25.图示说明：100-夹持单元；200-伸缩单元；300-连接单元；400-夹持器械；101-绝缘座；102-固定座；103-上锁止片；104-下锁止片；105-手拧螺丝；106-下压解锁杆；107
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导板；108-导引架一；109-导引架二；110-销子；111-上锁止片销子；112-下锁止片销子； 113-导引架u型槽；114-导引架滑槽；201-罩壳；202-外框体；203-直线导轨；204-测量轨道；205-前端件；206-后端件；207-衬套一；208-衬套二；209-导套一；210-导套二； 211-机器人支架；212-弹片；213-铜片；214-接近开关一；215-接近开关二；216-制动杆； 217-锁定杆；218-螺丝；219-罩壳u型槽；220-滑块；301-隔离环。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位
之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
28.现在，将参照附图更详细地描述根据本技术的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
29.请参阅图1至图9，本实用新型提供一种医用手术机器人伸缩臂，包括：夹持单元100、伸缩单元200、连接单元300；夹持单元100连接在伸缩单元200一侧；伸缩单元200另一侧下方连接有连接单元300；连接单元300安装在机械臂上；
30.夹持单元100包括绝缘座101；绝缘座101固定连接在前端件205上；绝缘座101连接有固定座102；固定座102远离绝缘座101的一侧设有销子110；销子110依次穿过固定座102、导引架一108、上锁止片103、导引架二109、固定座102；上锁止片103缺口朝下安装在固定座102的缺口；上锁止片103通过上锁止片销子111铰接有下压解锁杆106；下压解锁杆 106连接有下锁止片104；下压解锁杆106固定有导板107；下锁止片104通过下锁止片销子 112铰接在导引架一108和导引架二109上；下压解锁杆106下方设有手拧螺丝105穿过下压解锁杆106的螺丝孔并拧入下锁止片104，所述下锁止片104尾端设有导板107并通过螺丝固定；
31.伸缩单元200包括外框体202；外框体202上方固定有包裹整个伸缩单元200的罩壳201，罩壳201包裹在伸缩单元200上，起保护美观作用；外框体202呈“c”字形，通过螺丝218 固定在直线导轨203上，并伴随直线导轨203移动，外框体202强度较高，起支撑与固定连接作用；直线导轨203设有两个滑块220；滑块220与机器人支架211的上端连接，使得固定在直线导轨203上的部件可相对于机器人支架211沿直线导轨203进行移动，直线导轨 203与滑块220可做相对位移；外框体202前后两端分别固定连接有前端件205、后端件206，与外框体202、机器人支架211一起构成伸缩单元200的主体结构；外框体202内侧固定有测量轨道204，测量轨道204为一端厚一端薄的楔形结构，其两端均在接近开关1的感应区内；前端件205和后端件206的衬套孔内分别嵌入有衬套一207和衬套二208；机器人支架 211上方的导套孔内嵌有导套一209和导套二210；前端件205和后端件206之间依次通过衬套一207、导套一209、衬套二208、机器人支架211、导套二210固定有制动杆216；制动杆216尾部设有锁定杆217；锁定杆217位于后端件206外侧并与制动杆216铰接；
32.连接单元300包括隔离环301，起电绝缘作用；隔离环301与机器人支架211连接，机器人支架211可随同机械臂末端进行旋转、位移、姿态调整等动作。
33.在本实施例中，导引架一108和导引架二109为一对，导引架一108和导引架二109上方设有导引架u型槽113；导引架一108和导引架二109下方设有导引架滑槽114；导引架滑槽114与固定座102的凹槽轨道相匹配。
34.在本实施例中，罩壳201为“口”字形，下方设有一个“t”字形缺口，锁定杆217从罩壳201 尾端下部的尾端下部的罩壳u型槽219处伸出。
35.在本实施例中，机器人支架211上安装有接近开关一214、接近开关二215，可测量金属件与开关之间的距离；接近开关一214感应端靠近测量轨道204，可测量与测量轨道204之间的距离；接近开关二215感应端朝向前端件205，当前端件205移动至接近开关二215的感应位置时，接近开关二215可发出靠近信号。接近开关二215也可以换成光电传感器。
36.在本实施例中，制动杆216为一个磨成“d”字形的圆柱体；制动杆216与直线导轨203 接触的部分设有弹片212和铜片213；弹片212和铜片213重叠设置。
37.在本实施例中，伸缩单元200的伸缩行程为0-150mm。
38.本实用新型提供的一种医用手术机器人伸缩臂的工作原理如下：
39.伸缩单元200工作原理：
40.本装置在非工作状态下为锁定状态，其锁定杆217在锁定标记侧，在此状态下，依靠铜片212、弹片213作用在制动杆216上平面上的压力所形成的的摩擦力固定位置。
41.本装置工作时，先将锁定杆217拨动至解锁状态，锁定杆217位于罩壳201尾端下部罩壳u型槽219内，锁定杆217尾端在罩壳201外，可手动拨动。拨动后，与其铰接的制动杆 216随之转动，制动杆216上的平面转离弹片213，弹片213与制动杆216接触面减小，摩擦力减小，制动杆216阻力减小。操作人员拉动夹持单元100，在拉力作用下罩壳201、外框体 202、直线导轨203、测量轨道204、前端件205、后端件206、锁定杆217、制动杆216、弹片213、铜片212随同夹持单元100在0～150mm范围内移动，机器人支架211、滑块220、接近开关一214、接近开关二25则固定连接在机械臂上，无法移动。在上述部分移动过程中，接近开关一214与测量轨道204之间的距离产生相对变化，接近开关将距离信号传送至系统，系统可根据接近开关一214与测量轨道204之间距离的远近，通过算法计算出夹持单元100 移动的距离，并将信息展示出来。当夹持单元100运动到位后，操作人员可将锁定杆217拨动至另一侧锁定，则制动杆216上的平面转回与弹片213接触，弹片213与制动杆216接触面增大，摩擦力增大，制动杆216阻力增大，制动杆216被锁紧。若操作员拉动夹持单元100 长度越多，则接近开关二215越靠近前端件205，当前端件205进入接近开关二215的感应区内后，则接近开关二215向系统输出距离信号，则系统给出警告信息。
42.夹持单元100工作原理：
43.本装置工作前，操作人员先将夹持器械400安装在夹持单元100上。安装时，夹持器械 400的夹持口朝向本装置上的固定座102，夹持器械400上端与固定座102槽口在同一方向，然后夹持器械400靠近固定座102槽口并放入，夹持器在固定座102槽口的限位作用下左右限位；放入后，夹持器下侧槽口将导引架一108和导引架二109顶入固定座102内，导引架沿其滑槽向内滑动，离开初始位置，松手后，导引架在重力作用下将夹持器夹紧；顺时针拧紧手拧螺丝105，手拧螺丝105拉动下锁止片104整体下移，下锁止片104圆弧凸起卡入夹持器槽口并将其张紧，夹持器被锁紧固定。
44.解锁时，逆时针旋转手拧螺丝105，手拧螺丝105带动下锁止片104向上运动，下锁止片104圆弧凸起离开夹持器下槽口，夹持器被放松；手动向下扳动下压解锁杆106扳手，下压解锁杆106拉动上锁止片103绕销子110转动一定角度，下压解锁杆106推动下锁止片104 向上运动，由于下锁止片104有u型槽，与下锁止片销子112具有较大移动空间，下锁止片 104进一步释放空间，夹持器可从固定座102上取下。
45.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
46.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。