[實用新型]一種兩自由度姿態(tài)調(diào)整裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520906967.6
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN205126413U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永德;王彬;梁藝;姜金剛;杜海艷;武文強
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種兩自由度姿態(tài)調(diào)整裝置，該裝置應(yīng)用于醫(yī)用機器人末端，調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的姿態(tài)。

背景技術(shù)

在微創(chuàng)手術(shù)治療中，經(jīng)常會對粒子槍與活檢槍進行姿態(tài)調(diào)整以改變進針方向，一般會將機器人的姿態(tài)調(diào)整考慮到機器臂的設(shè)計中，這樣會使姿態(tài)調(diào)整裝置與定位機械臂產(chǎn)生機構(gòu)耦合的現(xiàn)象，增加運動學(xué)分析復(fù)雜性，增加設(shè)計難度和控制難度。此外，對于不具有姿態(tài)調(diào)整功能的機械臂如果增加姿態(tài)調(diào)整功能，很不方便，也不經(jīng)濟。因此，根據(jù)實際需要有必要設(shè)計一種用于獨立完成姿態(tài)調(diào)整功能的裝置，該裝置需滿足重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、操作簡單等要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是針對上述機構(gòu)耦合等問題，基于模塊化思想，設(shè)計一種兩自由度姿態(tài)調(diào)整裝置，該裝置應(yīng)用于粒子槍和活檢槍等醫(yī)用機器人末端，調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的姿態(tài)。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

本實用新型是一種兩自由度姿態(tài)調(diào)整裝置，用于調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的姿態(tài)，包括機構(gòu)底板、箱體底板、電機箱體、旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪、旋轉(zhuǎn)模塊主動齒輪、旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪軸、箱體頂板、齒輪耳板、內(nèi)支撐耳板、外支撐耳板、俯仰板、俯仰板軸、過渡齒輪軸、限位銷、限位板、俯仰模塊主動齒輪、過渡齒輪、俯仰模塊被動齒輪、旋轉(zhuǎn)步進電機、俯仰步進電機、俯仰步進電機固定板，其特征在于：所述的機構(gòu)底板上設(shè)有四個安裝孔，并采用四個螺栓與機械臂相連，機構(gòu)底板和旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪通過兩個螺釘固連，機構(gòu)底板與旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪軸一端螺紋連接，旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪軸穿過旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪，與旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪為間隙配合，所述的旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪軸與箱體底板構(gòu)成銷釘連接，箱體底板繞旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪軸轉(zhuǎn)動，所述的箱體底板通過四個螺釘與旋轉(zhuǎn)步進電機固連，旋轉(zhuǎn)步進電機的輸出軸為鍵槽軸，并通過鍵與旋轉(zhuǎn)模塊主動齒輪連接，旋轉(zhuǎn)模塊主動齒輪與旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪為齒輪副連接，所述的電機箱體連接箱體底板和箱體頂板，所述的箱體頂板分別通過兩個螺釘與齒輪耳板、內(nèi)支撐耳板、外支撐耳板連接，所述的俯仰板軸與齒輪耳板、內(nèi)支撐耳板、外支撐耳板的光孔為間隙配合，所述的俯仰板軸在軸向居中部位設(shè)有鍵槽結(jié)構(gòu)，與俯仰板和俯仰模塊被動齒輪采用鍵連接，所述的俯仰板側(cè)面設(shè)有兩個安裝孔，并用螺釘連接有限位板，限位板上具有弧形槽，所述的限位銷一端在弧形槽內(nèi)滑動，另一端與外支撐耳板上的銷釘孔過盈連接，所述的齒輪耳板與過渡齒輪軸一端過盈連接，齒輪軸另一端與過渡齒輪構(gòu)成旋轉(zhuǎn)副，所述的箱體頂板上通過四個螺釘與俯仰步進電機固定板相連，俯仰步進電機固定板上固定有俯仰步進電機，俯仰步進電機的輸出軸為鍵槽軸，并通過鍵與俯仰模塊主動齒輪連接，所述的俯仰模塊主動齒輪與過渡齒輪為齒輪副連接，所述的過渡齒輪與俯仰模塊被動齒輪為齒輪副連接。

本實用新型有以下技術(shù)效果和優(yōu)點：

1、本實用新型，中間部位采用箱體結(jié)構(gòu)，箱體內(nèi)部容納兩個步進電機，使得整體結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕。

2、本使用新型中，限位銷和限位板的設(shè)計，能對俯仰板起到限位作用，有效防止俯仰板超出工作范圍損壞執(zhí)行機構(gòu)。

3、本實用新型，將一種兩自由度姿態(tài)調(diào)整裝置設(shè)計成一個獨立的裝置，不與定位機械臂耦合，正、逆運動學(xué)求解簡單，控制方便。

附圖說明

圖1本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本實用新型限位銷局部示意圖。

圖中1.機構(gòu)底板、2.箱體底板、3.電機箱體、4.旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪、5.旋轉(zhuǎn)模塊主動齒輪、6.旋轉(zhuǎn)模塊被動齒輪軸、7.箱體頂板、8.齒輪耳板、9.內(nèi)支撐耳板、10.外支撐耳板、11.俯仰板、12.俯仰板軸、13.過渡齒輪軸、14.限位銷、15.限位板、16.俯仰模塊主動齒輪、17.過渡齒輪、18.俯仰模塊被動齒輪、19.旋轉(zhuǎn)步進電機、20.俯仰步進電機、21.俯仰步進電機固定板。

具體實施方式

實施例1，參見附圖1、附圖2。