反向双螺旋万向关节制造技术

本发明专利技术提供一种反向双螺旋万向关节，包括线驱钢丝和关节机构；关节机构包括至少一组关节组合，每一组关节组合均包括固定机构、固定座以及至少三个关节单体，每一个关节单体的一端均与固定机构螺接，每一个关节单体的另一端均与固定座螺接；每一个关节单体与固定机构螺接的一端均连接有一根线驱钢丝；当一根线驱钢丝转动时，带动一个关节单体转动，由于关节单体与固定机构之间螺接，此时关节单体相对固定机构移动，其余关节单体保持不动，实现一组关节组合的角度旋转。本发明专利技术操作简单，设计新颖，体积小，质量轻，转向灵活；使用者通过控制系统使钢丝转动，从而使反向双螺旋万向关节任意旋转，三个及以上关节相互配合，即可伸展到空间任意转角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微创手术机械臂
，特别是涉及一种反向双螺旋万向关节。
技术介绍
随着医学技术的逐步发展成熟，人们于生活中、工作中所受到的身体上的伤害亦可得到较好的治疗。微创手术也应运而生，微创手术，顾名思义就是微小创伤的手术。是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备进行的手术。在短短二十几年的发展里，微创手术已经成为现代医疗的必不可少的一种手术方式。现有微创手术存在如下缺陷：1、具有手术伤口大，愈合缓慢，不够美观等缺点；2、目前市场上的手术机械臂都属于刚性机械臂，无法在任意位置运动，限制了微创手术的进行；3、目前比较通用的微创手术机器人系统价格昂贵，且操作复杂，无法实现手术创口少等问题，且机械臂没有足够多的自由度，必须开三口以上。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种反向双螺旋万向关节，该反向双螺旋万向关节操作简单，设计新颖，体积小，质量轻，角度旋转灵活，使用者通过控制系统使钢丝转动，从而使万向节转动，不同的万向节相互配合可以做出任意动作。为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术提供了一种反向双螺旋万向关节，包括线驱钢丝和关节机构；其中：所述关节机构包括至少一组关节组合，每一组关节组合均包括固定机构、固定座以及至少三个并联的关节单体，其中，每一个关节单体的一端均与固定机构螺接，每一个关节单体的另一端均与固定座螺接；每一个关节单体与固定机构螺接的一端均连接有一根线驱钢丝；当其中一根线
驱钢丝转动时，带动其中一个关节单体转动，由于关节单体与固定机构之间螺接，此时关节单体相对固定机构移动，其余关节单体保持不动，实现一组关节组合的角度旋转。优选地，多组关节组合之间同轴串联连接；相邻两组关节组合之间的固定机构和固定座固接。优选地，相邻两组关节组合之间的固定机构和固定座一体成型。优选地，每一个所述关节单体均包括：第一连接臂、第二连接臂和立方体节点，所述立方体节点上设有螺纹孔，所述第一连接臂和第二连接臂通过螺纹孔与立方体节点铰接。优选地，所述第一连接臂和第二连接臂的末端分别设有螺纹部件，并通过螺纹部件分别与固定机构和固定座连接，其中：第一连接臂末端的螺纹部件为左旋螺纹，相应地，第二连接臂末端的螺纹部件为右旋螺纹；或第一连接臂末端的螺纹部件为右旋螺纹，相应地，第二连接臂末端的螺纹部件为左旋螺纹。优选地，所述固定机构为圆柱台结构，圆柱台上设有多个螺纹孔，第一连接臂末端的螺纹部件或第二连接臂末端的螺纹部件与螺纹孔啮合。优选地，所述固定座为圆柱台结构，圆柱台结构的侧壁上设有至少三个凹槽，第二连接臂末端的螺纹部件或第一连接臂末端的螺纹部件嵌装在凹槽内。优选地，所述固定机构采用特殊不锈钢材质，具体为铝合金。优选地，所述线驱钢丝采用特殊钢丝，具体为具有大扭转刚度特性的钢丝。优选地，所述关节机构采用铝合金材质。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术的关节单体通过线驱钢丝转动的驱动方式，能够实现关节机构完成任意动作。2、本专利技术操作简单、体积小、质量轻、角度旋转灵活，使用者通过控制线驱钢丝转动，从而使关节机构转动，多组关节机构之间相互配合，做出任意动作。3、本专利技术主体材料优选为铝合金，铝合金在使用过程中耐腐蚀，可有效保证产品的使用时间，且铝合金密度小，质量轻，作为机械臂使用时，不会对身体造成负担。4、本专利技术拆卸方便，当一个机械臂关节受损时，可以轻易的拆卸换上一个新的机械臂关节，其使用效果完全不受影响。5、本专利技术有效克服了现有技术中的术后伤口大、愈合缓慢、无法在任意位置运动，限制了微创手术的进行、操作复杂、无法实现手术创口少等问题，具有高度产业利用价值。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术反向双螺旋万向关节结构示意图；图2和图3分别为本专利技术关节单体结构示意图。图中：1 为关节单体2 为固定机构3 为线驱钢丝4 为立方体节点5 为第一连接臂6 为第二连接臂具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。实施例本实施例提供了一种反向双螺旋万向关节，包括线驱钢丝和关节机构；其中：所述关节机构包括至少一组关节组合，每一组关节组合均包括固定机构、固定座以及至少三个并联的关节单体，其中，每一个关节单体的一端均与固定机构螺接，每一个关节单体的另一端均与固定座螺接；每一个关节单体与固定机构螺接的一端均连接有一根线驱钢丝；当其中一根线
驱钢丝转动时，带动其中一个关节单体转动，由于关节单体与固定机构之间螺接，此时关节单体相对固定机构移动，其余关节单体保持不动，实现一组关节组合的角度旋转。进一步地，多组关节组合之间同轴串联连接；相邻两组关节组合之间的固定机构和固定座固接。进一步地，相邻两组关节组合之间的固定机构和固定座一体成型。进一步地，每一个所述关节单体均包括：第一连接臂、第二连接臂和立方体节点，所述立方体节点上设有螺纹孔，所述第一连接臂和第二连接臂通过螺纹孔与立方体节点铰接。进一步地，所述第一连接臂和第二连接臂的末端分别设有螺纹部件，并通过螺纹部件分别与固定机构和固定座连接，其中：第一连接臂末端的螺纹部件为左旋螺纹，相应地，第二连接臂末端的螺纹部件为右旋螺纹；或第一连接臂末端的螺纹部件为右旋螺纹，相应地，第二连接臂末端的螺纹部件为左旋螺纹。进一步地，所述固定机构为圆柱台结构，圆柱台结构上设有多个螺纹孔，第一连接臂末端的螺纹部件或第二连接臂末端的螺纹部件与螺纹孔啮合。进一步地，所述固定座为圆柱台结构，圆柱台结构的侧壁上设有至少三个凹槽，第二连接臂末端的螺纹部件或第一连接臂末端的螺纹部件嵌装在凹槽内。进一步地，所述固定机构采用特殊不锈钢材质，具体为铝合金。进一步地，所述线驱钢丝采用特殊钢丝，具体为具有大扭转刚度特性的钢丝。进一步地，所述关节机构采用铝合金材质。下面结合附图对本实施例进一步描述。请参阅图1至图2。图1为本专利技术反向双螺旋万向关节的结构示意图，包括各个关节机构处的固定机构，以及各个关节机构之间相连的关节单体1，其中每个关节机构处都由3个关节单体1相连，使其能够完成任意动作，所述固定机构2采用中间有螺纹孔的圆柱台，所述固定机构与关节单体相啮合，所述关节单体通过线驱进行控制，其线驱钢丝为运动方式为转动而非拉动。本实施例结构简单，操作简便，通过简单的操作便可以驱动反向双螺旋万向关节运动。构成反向双螺旋万向关节的各部件采用铝或不锈钢，密度小，质量轻，对操作系统的受重力要求小，且便于不易腐蚀。在各种使用场合中，不易损坏。图1为反向双螺旋万向关节结构示意图，图2是关节单体结构示意图，特种不锈钢线驱钢丝3连接在第一连接臂5上，当特种不锈钢线驱钢丝3转动时，带动第一连接臂5转动。由于第一连接臂5与固定机构2之间采用螺纹连接，所以第一连接臂5相对于固定机构向左移动。而另外两个关节单体保持不动；即三个关节单体，其中一个相对于另外两个变短了，从而达到角度旋转的目的。当各个关节单体相互配合后，便可以使该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反向双螺旋万向关节，其特征在于，包括线驱钢丝和关节机构；其中：所述关节机构包括至少一组关节组合，每一组关节组合均包括固定机构、固定座以及至少三个并联的关节单体，其中，每一个关节单体的一端均与固定机构螺接，每一个关节单体的另一端均与固定座螺接；每一个关节单体与固定机构螺接的一端均连接有一根线驱钢丝；当其中一根线驱钢丝转动时，带动其中一个关节单体转动，由于关节单体与固定机构之间螺接，此时关节单体相对固定机构移动，其余关节单体保持不动，实现一组关节组合的角度旋转。

【技术特征摘要】
1.一种反向双螺旋万向关节，其特征在于，包括线驱钢丝和关节机构；其中：所述关节机构包括至少一组关节组合，每一组关节组合均包括固定机构、固定座以及至少三个并联的关节单体，其中，每一个关节单体的一端均与固定机构螺接，每一个关节单体的另一端均与固定座螺接；每一个关节单体与固定机构螺接的一端均连接有一根线驱钢丝；当其中一根线驱钢丝转动时，带动其中一个关节单体转动，由于关节单体与固定机构之间螺接，此时关节单体相对固定机构移动，其余关节单体保持不动，实现一组关节组合的角度旋转。2.根据权利要求1所述的反向双螺旋万向关节，其特征在于，多组关节组合之间同轴串联连接；相邻两组关节组合之间的固定机构和固定座固接。3.根据权利要求2所述的反向双螺旋万向关节，其特征在于，相邻两组关节组合之间的固定机构和固定座一体成型。4.根据权利要求1所述的反向双螺旋万向关节，其特征在于，每一个所述关节单体均包括：第一连接臂、第二连接臂和立方体节点，所述立方体节点上设有螺纹孔，所述第一连接臂和第二连接臂通过螺纹孔与立方体节点铰接。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹家骏，刘何聪，唐嘉钰，曹其新，白卫邦，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31