一种用于髋臼磨挫的末端执行器和骨科机器人的制作方法

本发明属于机器人仿生领域，涉及一种用于髋臼磨挫的末端执行器和骨科机器人。

背景技术：

1、目前治疗髋关节病变时通常采用人工髋关节假体置换手术，手术过程将相应的髋臼垫块假体替换患者体内已发生病变的股骨头，而在髋臼垫块假体植入之前，需采用磨挫设备对人体的髋臼窝进行磨削，使其符合髋臼垫块假体的外形尺寸。

2、常规的磨挫设备在使用中需要使用者将磨挫头安装在磨挫杆，但磨挫头在安装过程中存在拆装繁琐的问题，另外还存在磨挫杆外壳打开方式操作繁琐，清洗难度大问题。

3、常规磨挫杆为直柄，因为不同人体肌肉分布不同，部分人体在进行手术过程中，被切开的肌肉会从切面突出干扰到直柄磨挫杆的进入，同时磨挫杆会剐蹭人体例如肌肉等软组织，为了避免这种情况出现，采用传统的直柄磨挫杆进行手术时，为了达到磨挫杆能够顺利进入的目的，需要在人体上切开一个较大的创面以便于磨挫杆避开肌肉组织调节进入角度，但较大的创面不便于病人的术后恢复，存在给人体带来的伤害较大等负面影响。

技术实现思路

1、本发明为了克服至少一个现有技术的不足，提供一种用于髋臼磨挫的末端执行器和骨科机器人。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于髋臼磨挫的末端执行器,包括磨挫头组件、磨挫杆、示踪器、动力源和末端连接器，磨挫头组件包括磨挫头和快拆结构，快拆结构安装在磨挫杆，磨挫头与快拆结构卡扣连接，磨挫杆包括壳体、动力传输机构和接合结构，动力传输机构分别与动力源和磨挫头组件连接，接合结构包括拆洗盖和接合机构，拆洗盖与壳体通过接合机构可拆卸连接。

3、进一步的，所述快拆结构包括卡盘、锁紧机构和弹性机构，卡盘与磨挫头卡扣连接，卡盘与锁紧机构滑动连接，磨挫头通过锁紧机构的移动与卡盘锁紧或解锁；磨挫杆与锁紧机构通过弹性机构连接。

4、进一步的，所述接合机构包括推块、卡舍和弹性结构，壳体设有固定座，推块和卡舍固定连接，弹性结构设置在卡舍和拆洗盖之间，卡舍和固定座之间相抵或分离。

5、进一步的，所述动力传输机构包括磨挫动力组件和联轴器组件，壳体包括直杆结构和折弯结构，磨挫动力组件位于直杆结构，磨挫动力组件与直杆结构转动连接，磨挫动力组件分别与动力源和联轴器组件连接，联轴器组件位于折弯结构且分别与磨挫动力组件和磨挫头组件连接。

6、进一步的，所述直杆结构和折弯结构所成角度范围为(135±15)°，折弯结构的高度范围为(70±20)mm。

7、进一步的，所述推块设有锁定位置和解锁位置，推块位于锁定位置，拆洗盖装配在壳体；推块位于解锁位置，拆洗盖和接合机构脱离壳体，拆洗盖与推块滑动连接。

8、进一步的，所述联轴器组件的两端分别设有安装件，磨挫动力组件和磨挫头组件分别设有连接端，安装件设有连接块或安装孔，连接块或/和安装孔设有至少一个切面，连接孔或安装块设有相配的切面，连接块插入连接孔或/和安装块插入安装孔。

9、进一步的，所述磨挫头包括卡块，卡盘设有用于容纳卡块的卡槽，卡盘包括固定块，卡槽设置在固定块，卡盘设有锁腔，锁紧机构设有锁杆，锁杆设置在锁腔且与锁腔滑动连接。

10、进一步的，所述卡盘包括固定块，卡槽设置在固定块，相邻固定块之间设有第一腔，第一腔与卡槽连通，卡块在第一腔的移动路径与卡块在卡槽的移动路径垂直。

11、一种骨科机器人，包括所述的末端执行器。

12、综上所述，本发明的有益之处在于：

13、1)本发明通过磨挫头的卡块与卡盘的卡槽之间的卡扣连接以及锁紧机构对卡块的锁紧以及解锁将磨挫头拆装，结构简单，操作方便，实现磨挫头快速拆装，同时利用弹性机构从解锁状态快速切换至锁紧状态，复位结构简单，大大加快了磨挫头的拆装速度。

14、2)本发明将常规直杆的磨挫杆改进为具有折弯结构的磨挫杆，在磨挫杆进入过程中，通过折弯结构规避肌肉组织以及内部的骨骼，因此只需要在人体上切开一个较小的创面即可使磨挫杆顺利进入，大大降低对人体带来的负面影响。

15、3)本发明中拆洗盖与壳体通过接合机构可拆卸连接，方便拆洗盖拆卸对磨挫杆打开对其内部进行清洗和消毒，并通过具有切面的安装件与磨挫动力组件和磨挫头组件进行可拆卸连接，在拆洗盖打开后，将联轴器组件抽出进行清洗进一步提高清洗效率和质量。

技术特征：

1.一种用于髋臼磨挫的末端执行器,其特征在于：包括磨挫头组件、磨挫杆、示踪器、动力源和末端连接器，磨挫头组件包括磨挫头和快拆结构，快拆结构安装在磨挫杆，磨挫头与快拆结构卡扣连接，磨挫杆包括壳体、动力传输机构和接合结构，动力传输机构分别与动力源和磨挫头组件连接，接合结构包括拆洗盖和接合机构，拆洗盖与壳体通过接合机构可拆卸连接，示踪器和末端连接器设置在磨锉杆。

2.根据权利要求1所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述快拆结构包括卡盘、锁紧机构和弹性机构，卡盘与磨挫头卡扣连接，卡盘与锁紧机构滑动连接，磨挫头通过锁紧机构的移动与卡盘锁紧或解锁；

3.根据权利要求1所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述接合机构包括推块、卡舍和弹性结构，壳体设有固定座，推块和卡舍固定连接，弹性结构设置在卡舍和拆洗盖之间，卡舍和固定座之间相抵或分离。

4.根据权利要求1所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述动力传输机构包括磨挫动力组件和联轴器组件，壳体包括直杆结构和折弯结构，磨挫动力组件位于直杆结构，磨挫动力组件与直杆结构转动连接，磨挫动力组件分别与动力源和联轴器组件连接，联轴器组件位于折弯结构且分别与磨挫动力组件和磨挫头组件连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述直杆结构和折弯结构所成角度范围为(135±15)°，折弯结构的高度范围为(70±20)mm。

6.根据权利要求3所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述推块设有锁定位置和解锁位置，推块位于锁定位置，拆洗盖装配在壳体；推块位于解锁位置，拆洗盖和接合机构脱离壳体，拆洗盖与推块滑动连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述联轴器组件的两端分别设有安装件，磨挫动力组件和磨挫头组件分别设有连接端，安装件设有连接块或安装孔，连接块或/和安装孔设有至少一个切面，连接孔或安装块设有相配的切面，连接块插入连接孔或/和安装块插入安装孔。

8.根据权利要求2所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述磨挫头包括卡块，卡盘设有用于容纳卡块的卡槽，卡盘包括固定块，卡槽设置在固定块，卡盘设有锁腔，锁紧机构设有锁杆，锁杆设置在锁腔且与锁腔滑动连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于髋臼磨挫的末端执行器，其特征在于：所述卡盘包括固定块，卡槽设置在固定块，相邻固定块之间设有第一腔，第一腔与卡槽连通，卡块在第一腔的移动路径与卡块在卡槽的移动路径垂直。

10.一种骨科机器人，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的末端执行器。

技术总结
本发明公开了一种用于髋臼磨挫的末端执行器和骨科机器人,包括磨挫头组件、磨挫杆、示踪器、动力源和末端连接器，磨挫头组件包括磨挫头和快拆结构，快拆结构安装在磨挫杆，磨挫头与快拆结构卡扣连接，磨挫杆包括壳体、动力传输机构和接合结构，动力传输机构分别与动力源和磨挫头组件连接，接合结构包括拆洗盖和接合机构，拆洗盖与壳体通过接合机构可拆卸连接，本发明通过磨挫头的卡块与卡盘的卡槽之间的卡扣连接以及锁紧机构对卡块的锁紧以及解锁将磨挫头拆装，结构简单，操作方便，实现磨挫头快速拆装，同时利用弹性机构从解锁状态快速切换至锁紧状态，复位结构简单，大大加快了磨挫头的拆装速度。

技术研发人员：蒋浩杰,童睿,王婧,徐子昂,张巍,洪洁,沈丽萍
受保护的技术使用者：杭州三坛医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11