[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911103351.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110802634A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張堅(jiān);胡寧;于曉亮;卞慶武;賀永
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州鑄正機(jī)器人有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B25J18/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J18/00;B25J9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂，包括安裝底座、第一關(guān)節(jié)臂、第二關(guān)節(jié)臂、第三關(guān)節(jié)臂、第四關(guān)節(jié)臂、第一關(guān)節(jié)軸、第二關(guān)節(jié)軸、第三關(guān)節(jié)軸、第四關(guān)節(jié)軸、一體鎖緊軸、鎖緊斜面軸、鎖緊手柄、移動(dòng)桿和套筒固定件。與現(xiàn)有設(shè)備相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械臂結(jié)構(gòu)緊湊、小巧方便，能適應(yīng)不同操作臺(tái)和不同工作環(huán)境，具有較高的適應(yīng)性；可以搭載不同的使用器械，可長(zhǎng)時(shí)間保持定點(diǎn)定位，實(shí)用性強(qiáng)；整個(gè)機(jī)械臂使用一個(gè)鎖緊手柄，可實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)多自由度鎖緊，操作方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂，屬于輔助醫(yī)療器械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機(jī)械臂作為一種輔助器械，是輔助人工操作，協(xié)調(diào)其他器械工作的一種便利性器具，在眾多領(lǐng)域起著非常重要的作用。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，在很多領(lǐng)域如無(wú)人焊接、排爆巡檢機(jī)器人、生產(chǎn)流水線等，都具有廣泛的應(yīng)用前景。六自由度機(jī)械臂，搭載不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者器具可以在操作范圍內(nèi)定位并到達(dá)任何空間位姿，在自鎖后可以長(zhǎng)時(shí)間保持在某一定點(diǎn)位置。現(xiàn)代醫(yī)療手術(shù)過(guò)程中醫(yī)生需要眾多輔助性工具，并需要長(zhǎng)時(shí)間定點(diǎn)在某一位置進(jìn)行操作。

為有效解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂，通過(guò)斜面軸自鎖，自鎖過(guò)程簡(jiǎn)單，并且鎖定后不易出現(xiàn)相關(guān)關(guān)節(jié)滑動(dòng)等自鎖失效情況，有效保證器械定點(diǎn)定位，使得機(jī)械臂搭載的相關(guān)器械定位可靠。此外，六自由度機(jī)械臂操作靈活，通過(guò)一體鎖緊軸可以實(shí)現(xiàn)一次鎖緊多個(gè)關(guān)節(jié)，限制多個(gè)自由度的目的，使得被動(dòng)機(jī)械臂的使用空間不再受限，可降低醫(yī)務(wù)人員工作強(qiáng)度與人為誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂，其特征在于包括安裝底座(1)、第一關(guān)節(jié)臂(2)、第一關(guān)節(jié)軸(3)、一體鎖緊軸 (4)、鎖緊斜面軸(5)、手柄套筒(6)、鎖緊手柄(7)、第二關(guān)節(jié)臂(8)、第二關(guān)節(jié)軸(9)、第三關(guān)節(jié)軸(10)、壓緊端蓋(11)、第四關(guān)節(jié)軸(12)、第三關(guān)節(jié)臂(13)、第四關(guān)節(jié)臂(14)、移動(dòng)桿(15)、套筒連接件(16)；其中，一體鎖緊軸(4)用于鎖緊第一關(guān)節(jié)與第二關(guān)節(jié)，同時(shí)使得第一關(guān)節(jié)軸(3)、第二關(guān)節(jié)軸(9)向兩側(cè)移動(dòng)，鎖定第一關(guān)節(jié)軸(3)與安裝底座(1)之間、第二關(guān)節(jié)軸(9)與第三關(guān)節(jié)軸(10)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及推動(dòng)第三關(guān)節(jié)軸(10) 鎖緊第四關(guān)節(jié)軸(12)。

所述的一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂，其特征在于：裝配后的第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)用一體鎖緊軸(4)連接，并使鎖緊斜面軸(5)的斜端面與第二關(guān)節(jié)軸(9)的斜端面、一體鎖緊軸 (4)與第一關(guān)節(jié)軸(3)的斜端面相互平行；在第一關(guān)節(jié)和第二關(guān)節(jié)裝配完成后，用鎖緊手柄(7)擰緊一體鎖緊軸(4)，使得兩處平行斜面相互咬合，從而鎖緊第一關(guān)節(jié)臂(2)與第二關(guān)節(jié)臂(8)。

所述的一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂，其特征在于：在使用過(guò)程中，套筒連接件(16)上可以安裝不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)；在執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位后，可以通過(guò)旋緊鎖緊手柄(7)，使得一體鎖緊軸 (4)與斜面鎖緊軸(5)、第一關(guān)節(jié)軸(3)、第二關(guān)節(jié)軸(9)的斜面端相互咬合，并擠壓第一關(guān)節(jié)軸(3)與第二關(guān)節(jié)軸(9)向兩側(cè)移動(dòng)，鎖死其他關(guān)節(jié)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：一種基于斜面軸自鎖的六自由度被動(dòng)機(jī)械臂可以搭載不同的使用器械，長(zhǎng)時(shí)間保持定點(diǎn)定位；便利的安裝結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，并且在實(shí)際操作中，只需要轉(zhuǎn)動(dòng)一次鎖緊手柄就可以實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)多自由度的鎖定；實(shí)用性強(qiáng)，不受場(chǎng)地以及操作臺(tái)的限制，操作更加靈活，而且結(jié)構(gòu)緊湊、小巧方便，具有廣泛的應(yīng)用范圍。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)機(jī)械臂整體結(jié)構(gòu)圖

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)機(jī)械臂整體效果圖

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)機(jī)械臂各關(guān)節(jié)鎖定連接剖視圖