[發(fā)明專利]一種多關(guān)節(jié)多自由度醫(yī)用壓電微機(jī)械操作手

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110359670.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN113059556A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭瓊樂(lè);張彥虎;崔恒貴;崔兵;王秀麗;朱芳華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院
• 主分類號(hào): B25J9/06
• 分類號(hào): B25J9/06;B25J9/10;B25J15/02;A61B34/30;A61B34/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

本發(fā)明公開一種多關(guān)節(jié)多自由度醫(yī)用壓電微機(jī)械操作手，包括底座，底座的頂面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有立柱，立柱上滑動(dòng)連接有滑塊，滑塊的一側(cè)固定有軸座，軸座內(nèi)鉸接有機(jī)械臂的一端，機(jī)械臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有機(jī)械手；機(jī)械臂包括首尾相連的第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和第三機(jī)械臂，第一機(jī)械臂的一端與軸座鉸接，第一機(jī)械臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接第二機(jī)械臂；第三機(jī)械臂遠(yuǎn)離第二機(jī)械臂的一端與轉(zhuǎn)動(dòng)組件固接；第一機(jī)械臂與第二機(jī)械臂之間、第二機(jī)械臂與第三機(jī)械臂之間設(shè)有連接裝置。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的多關(guān)節(jié)多角度的運(yùn)動(dòng)，沒有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，運(yùn)動(dòng)靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需多余的傳動(dòng)鏈，體積小，傳動(dòng)效率高，壓電陶瓷運(yùn)動(dòng)相應(yīng)速度快精度高，不受電磁干擾影響，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是涉及一種多關(guān)節(jié)多自由度醫(yī)用壓電微機(jī)械操作手。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著微機(jī)電系統(tǒng)、微夾持機(jī)械、微納驅(qū)動(dòng)器等相關(guān)技術(shù)的高速發(fā)展，在高技術(shù)領(lǐng)域中機(jī)器人的研制與生產(chǎn)迅猛發(fā)展起來(lái)并已成為一門新興技術(shù)，從而更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得微夾持機(jī)械手能更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)伴隨著精密超精密加工、電子學(xué)、生物技術(shù)、精密測(cè)量等領(lǐng)域的快速發(fā)展，人類對(duì)超精密微夾持機(jī)械手的需求也越來(lái)越高，全世界各大科研中心也積極地對(duì)微夾持技術(shù)進(jìn)行研究與實(shí)驗(yàn)。而傳統(tǒng)的機(jī)械手體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)分辨率低，早已無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)中精密微納機(jī)械夾持操作、精密超精密加工、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用需求，故研制一種超精密微夾持機(jī)械手就顯得極為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多關(guān)節(jié)多自由度醫(yī)用壓電微機(jī)械操作手，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種多關(guān)節(jié)多自由度醫(yī)用壓電微機(jī)械操作手，包括底座，所述底座的頂面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有立柱，所述立柱上滑動(dòng)連接有滑塊，所述滑塊的一側(cè)固定有軸座，所述軸座內(nèi)鉸接有機(jī)械臂的一端，所述機(jī)械臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有機(jī)械手，所述機(jī)械手包括轉(zhuǎn)動(dòng)組件和夾持組件；

所述機(jī)械臂包括首尾相連的第一機(jī)械臂、第二機(jī)械臂和第三機(jī)械臂，第一機(jī)械臂的一端與所述軸座鉸接，所述第一機(jī)械臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接所述第二機(jī)械臂；所述第三機(jī)械臂遠(yuǎn)離所述第二機(jī)械臂的一端與所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件固接；

所述第一機(jī)械臂與所述第二機(jī)械臂之間設(shè)有連接裝置；所述第二機(jī)械臂與所述第三機(jī)械臂之間也設(shè)有所述連接裝置；

所述軸座包括支撐架，所述支撐架為空心管狀結(jié)構(gòu)，所述支撐架的兩端面分別周向且等距開設(shè)有四個(gè)定位槽，位于同一端面的四個(gè)所述定位槽內(nèi)分別可拆卸連接有定位梁，四個(gè)所述定位梁之間固定有環(huán)形振子，所述定位梁的上端面和下端面分別粘接有一片轉(zhuǎn)動(dòng)壓電陶瓷片。

優(yōu)選的，所述第一機(jī)械臂包括球形塊，所述球形塊與所述軸座球形鉸接，所述球形塊位于兩個(gè)所述環(huán)形振子之間，所述球形塊遠(yuǎn)離所述軸座的一端固接有第一金屬基體的一端，所述第一金屬基體的另一端開設(shè)有第一V型槽，所述第一金屬基體的上端面和下端面分別粘接有第一壓電陶瓷片，所述第一金屬基體上開設(shè)有第一通孔，所述第一通孔與所述第一V型槽的方向相同，所述連接裝置與所述第一通孔滑動(dòng)連接。

優(yōu)選的，所述第二機(jī)械臂包括第二圓柱軸，所述第二圓柱軸與所述第一V型槽轉(zhuǎn)動(dòng)連接；所述第二圓柱軸的側(cè)面固接有第二金屬基體，所述第二金屬基體遠(yuǎn)離所述第二圓柱軸的一端開設(shè)有第二V型槽；所述第二金屬基體的上端面和下端面分別粘接有第二壓電陶瓷片，所述第二金屬基體上開設(shè)有第一通孔，所述第二通孔與所述第二V型槽的方向相同。

優(yōu)選的，所述第二圓柱軸的端面開設(shè)有第二軸孔，所述第二軸孔內(nèi)固定連接有所述連接裝置，所述第二軸孔通過(guò)所述連接裝置連接所述第一通孔。

優(yōu)選的，所述連接裝置包括平行且對(duì)稱設(shè)置的兩塊夾板，兩塊所述夾板之間的距離與所述第一金屬基體的寬度相同；兩塊夾板的兩端之間分別固接有轉(zhuǎn)軸和柱銷，所述柱銷與所述第一通孔滑動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)軸與所述第二軸孔固接。