[發明專利]多自由度自鎖機械臂

在審

• 申請號: 201811553401.4
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109602494A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 馬建強;李慎貴;蘇衛東;儲雨奕;劉斌;賈朋飛;楊洪波
• 申請（專利權）人: 浙江伏爾特醫療器械股份有限公司;永康國科康復工程技術有限公司
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;陳婷婷

本發明公開了一種多自由度自鎖機械臂，包括轉動地連接的第一轉臂與第二轉臂，第一轉臂遠離第二轉臂的一端設置有第一球形座、內設第一球關節，第二轉臂遠離第一轉臂的一端設置有第二球形座、內設第二球關節，第一轉臂上設置有第一滑塊、第一換向軸，第二轉臂上設置有第二滑塊、第二換向軸，機械臂還設置有纏繞有繃緊繩的纏繞軸，繃緊繩的一端繞經第一換向軸后連接在第一連接部上，另一端繞經第二換向軸后連接在第二連接部上。纏繞軸轉動收緊所述的繃緊繩后，實現了機械臂的自鎖。該自鎖機械臂自由度多，僅依靠一個動力源就能實現所有自由度的鎖定，且結構較為簡單，容易加工實現。

技術領域

本發明涉及多自由度自鎖機械臂。

背景技術

現有的穿刺手術中，一般需要醫生憑借個人經驗，并借助醫學影像結果不斷調整角度，進行手動穿刺，這樣手術過程十分消耗時間和精力，手術效果波動較大。為了減少人為因素引起的問題，越來越多的穿刺手術開始使用機械臂代替人工穿刺。現有技術一般先手動將機械臂調整至指定位置，然后將機械臂的各個關節鎖死，最后進行穿刺。然而現有的關節鎖死結構都較為復雜，不利于降低成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種多自由度自鎖機械臂，其能夠自動同步調節各個調整塊的高度。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種多自由度自鎖機械臂，包括第一轉臂和第二轉臂，所述第一轉臂的一端部與所述第二轉臂的一端部轉動地連接，所述第一轉臂遠離所述第二轉臂的一端設置有第一球形座，所述第一球形座內萬向轉動地設置有第一球關節，所述第二轉臂遠離所述第一轉臂的一端設置有第二球形座，所述第二球形座內萬向轉動地設置有第二球關節，所述第一轉臂上設置有能夠沿所述第一轉臂延伸方向滑動的第一滑塊，所述第一滑塊一端抵在所述第一球形座上、另一端設置有第一連接部，所述第一轉臂上還設置有第一換向軸，所述第一換向軸位于所述第一連接部與所述第一球形座之間，所述第二轉臂上設置有能夠沿所述第二轉臂延伸方向滑動的第二滑塊，所述第二滑塊一端抵在所述第二球形座上、另一端設置有第二連接部，所述第二轉臂上還設置有第二換向軸，所述第二換向軸位于所述第二連接部與所述第二球形座之間，所述第一轉臂或第二轉臂轉動地設置有纏繞軸，所述多自由度自鎖機械臂還包括繃緊繩，所述繃緊繩的中部纏繞在所述纏繞軸上，所述繃緊繩的一端繞經所述第一換向軸后連接在所述第一連接部上，另一端繞經所述第二換向軸后連接在所述第二連接部上，所述多自由度自鎖機械臂還包括用于驅動所述纏繞軸轉動的驅動裝置。

優選地，所述第一轉臂具有第一容納腔，所述第一滑塊配合地設置在所述第一容納腔中，所述第二轉臂具有第二容納腔，所述第二滑塊配合地設置在所述第二容納腔中。

進一步優選地，所述第一容納腔包括延伸方向與所述第一轉臂延伸方向相同的第一滑動腔、以及延伸方向與所述第一轉臂延伸方向垂直的第一連接腔，第二容納腔包括延伸方向與所述第二轉臂延伸方向相同的第二滑動腔、以及延伸方向與所述第二轉臂延伸方向垂直的第二連接腔，所述第一連接腔與所述第二連接腔相連通。

更進一步優選地，所述第一滑塊滑動配合地設置在所述第一滑動腔中，所述第二滑塊滑動配合地設置在所述第二滑動腔中。

更進一步優選地，所述纏繞軸轉動地設置在所述第一連接腔中靠近所述第一滑動腔的一端，所述第二連接腔靠近所述第二滑動腔的一端設置有轉向軸，所述繃緊繩的一端自所述纏繞軸伸出后依次繞經所述轉向軸、所述第二換向軸后連接在所述第二連接部上。

進一步優選地，所述第一滑塊上開設有位于所述第一連接部和所述第一球形座支架的第一容納槽，所述第一換向軸設置在所述第一容納槽中。

優選地，所述第一換向軸為轉動地設置在所述第一轉臂上的滑輪，所述第二換向軸為轉動地設置在所述第二轉臂上的滑輪，所述繃緊繩繞在所述滑輪上。