口腔正畸器械制备机器人及其机械手制造技术

一种机械手，包括接收机构及末端执行器。接收机构及末端执行器上分别设置有安装电磁铁及定位铁块，需要将末端执行器安装于接收机构上时，接收机构对准末端执行器，末端执行器的壳体收容于连接壳内，安装电磁铁通电后与定位铁块相吸附，以使末端执行器相对接收机构固定。需要使用其它型号的末端执行器时，安装电磁铁断电并失去磁性，末端执行器即可从接收机构上脱出，再通过相同的安装过程将其它型号的末端执行器安装于接收机构上。整个更换过程实现了自动化，提高了制备正畸弓丝的效率。同时还提供了一种使用上述机械手的口腔正畸器械制备机器人。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种机械手，包括接收机构及末端执行器。接收机构及末端执行器上分别设置有安装电磁铁及定位铁块，需要将末端执行器安装于接收机构上时，接收机构对准末端执行器，末端执行器的壳体收容于连接壳内，安装电磁铁通电后与定位铁块相吸附，以使末端执行器相对接收机构固定。需要使用其它型号的末端执行器时，安装电磁铁断电并失去磁性，末端执行器即可从接收机构上脱出，再通过相同的安装过程将其它型号的末端执行器安装于接收机构上。整个更换过程实现了自动化，提高了制备正畸弓丝的效率。同时还提供了一种使用上述机械手的口腔正畸器械制备机器人。【专利说明】口腔正畸器械制备机器人及其机械手
本专利技术涉及医用机器人技术，特别是涉及一种口腔正畸器械制备机器人及其机械手。
技术介绍
在日常的人际交往中，美丽协调的容貌往往能给人们留下深刻的第一印象，拥有整齐健康的牙齿是美丽容貌的一个重要组成部分。随着生活水平的提高，国民对口腔正畸的认识与需求也日渐提高。传统的口腔正畸治疗中用的弓丝都是完全依赖于医师的经验手工弯制，导致弓丝的弯制效率低、不确定性高，精度难以达到要求，使得整个治疗过程难以控制，周期变长，给病人带来不必要痛苦。近几年来，机器人有了高速的发展，其位姿精确定位功能使其在医学领域得到了很好的应用，正畸弓丝弯制机器人正是其中一个重要的方向。然而，在传统的正畸治疗过程中，在一根弯制成型的正畸弓丝上常常集成了多个作用曲，甚至多种不同的作用曲，这对机器人机械手上的末端执行器的要求很高，单一形状的机器人末端执行器很难满足需求，需要通过不同的末端执行器分别在正畸弓丝上进行弯制操作，大大降低了制备正畸弓丝的效率。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种制备正畸弓丝效率较高的机械手。一种机械手，包括:接收机构，所述接收机构包括:支架；传动机构，所述传动机构设置于所述支架上；第一轴承座，设置于所述支架上；传动杆，所述传动杆通过所述第一轴承座设置于所述支架上，所述传动杆的一端与所述传动机构传动连接，所述传动杆远离所述传动机构的一端上开设有“V”字形槽；连接壳，为具有第一开口端的盒状结构，所述连接壳设置于所述支架的一端；第二轴承座，设置于所述连接壳的外表面上，所述传动杆通过所述第二轴承座安装于所述连接壳上，并且所述传动杆远离所述传动机构的一端穿过所述连接壳并进入所述连接壳内部，所述连接壳上还开设通孔；及安装电磁铁，设置于所述支架上，所述安装电磁铁对准所述通孔；及末端执行器，与所述接收机构可拆卸连接，所述末端执行器包括:壳体，其具有第二开口端及与所述第二开口端相对的封闭端；第三轴承座，设置于所述封闭端的内侧；滚珠丝杠，通过所述第三轴承座安装于所述壳体上，所述滚珠丝杠的一端穿过所述封闭端，其端面上设有与所述“V”字形槽相适配的“V”字形的凸出部；手指组，设置于所述壳体内，并穿过所述第二开口端，所述手指组与所述滚珠丝杠传动连接；及定位铁块，固定于所述封闭端的外侧；其中，所述壳体收容于所述连接壳内，所述安装电磁铁通电后与所述定位铁块相吸附，以使所述末端执行器相对所述接收机构固定，所述凸出部卡入所述“V”字形槽，以使所述传动杆与所述滚珠丝杠传动连接，进而使得所述传动机构可带动所述手指组运动。在其中一个实施例中，所述手指组包括固定手指、可动手指、圆柱销及复位弹簧，所述固定手指固定于所述壳体内侧壁上，所述圆柱销的端部固定于所述壳体内侧壁上，所述固定手指及所述可动手指通过所述圆柱销相铰接，所述可动手指与所述滚珠丝杠传动连接，所述复位弹簧的两端分别连接于所述固定手指及所述可动手指上。在其中一个实施例中，所述接收机构还包括通电模块，所述末端执行器还包括导电铜块，所述导电铜块与所述固定手指电连接，所述末端执行器固定于所述接收机构中时，所述导电铜块与所述通电模块相电连接，所述通电模块可通过所述导电铜块对所述固定手指供电。在其中一个实施例中，所述手指组还包括滚轮，所述滚轮可转动地设置于所述可动手指靠近所述滚珠丝杠的一端，所述滚珠丝杠远离所述传动杆的一端上设有楔形块，所述楔形块的斜面与所述滚轮相抵持，所述滚轮可在所述楔形块的斜面上滚动，所述传动机构通过所述传动杆带动所述滚珠丝杠在其轴向上运动，进而使所述楔形块通过所述滚轮带动所述可动手指运动。在其中一个实施例中，所述“V”字形槽的槽壁为向内凹陷的弧面状结构，所述“V”字形槽的槽底还开设有轴向延伸的卡槽。在其中一个实施例中，所述滚珠丝杠上还设有轴向延伸的导向条，所述壳体内侧壁上开设有轴向延伸的导向槽，所述导向条可滑动地设置于所述导向槽中。在其中一个实施例中，所述接收机构还包括法兰。所述法兰设置于所述支架上。在其中一个实施例中，所述传动机构包括:传动电机，设置于所述支架上，所述传动电机包括转轴；第一齿轮，设置于所述转轴上 '及第二齿轮，设置于所述传动杆远离所述滚珠丝杠的一端，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述传动电机通过所述第一齿轮及所述第二齿轮带动所述传动杆转动。此外，还有必要提供一种使用上述机械手的口腔正畸器械制备机器人。一种口腔正畸器械制备机器人，包括:上述机械手；及工具库，为圆盘状结构，所述工具库上开设有多个用于收容所述末端执行器的收容槽，所述收容槽内还设有与所述壳体相适配的定位壳。在其中一个实施例中，所述壳体靠近所述第二开口端的侧壁为梯形结构，其上开设有定位卡孔；所述工具库还包括卡紧机构，所述卡紧机构收容于所述收容槽中，所述卡紧机构包括:推拉电磁铁，设置于所述收容槽的槽底；铁芯，与所述推拉电磁铁传动连接；定位杆,所述定位杆一端与所述铁芯可转动连接,另一端为弯折的卡勾部，所述定位杆中部可转动地设置于所述定位壳上，所述定位壳中部开设有避位孔，所述卡勾部穿设所述避位孔；及复位弹性件，套设于所述铁芯上；其中，所述末端执行器收容于所述收容槽中时，所述壳体与所述定位壳的内侧壁相抵持，所述推拉电磁铁驱动所述铁芯，进而驱动所述定位杆转动，以使所述卡勾部与所述定位卡孔相卡合或分离。上述口腔正畸器械制备机器人及其机械手，至少具备以下优点:首先，上述机械手中，其接收机构及末端执行器上分别设置有安装电磁铁及定位铁块，需要将末端执行器安装于接收机构上时，接收机构对准末端执行器，末端执行器的壳体收容于连接壳内，安装电磁铁通电后与定位铁块相吸附，以使末端执行器相对接收机构固定。需要使用其它型号的末端执行器时，安装电磁铁断电并失去磁性，末端执行器即可从接收机构上脱出，再通过相同的安装过程将其它型号的末端执行器安装于接收机构上。整个更换过程实现了自动化，提高了制备正畸弓丝的效率。此外，在上述机械手中，通电模块可通过导电铜块对固定手指供电，电流通过固定手指流向手指组夹持的正畸弓丝，正畸弓丝与机械手间构成回路，以实现对正畸弓丝进行加热，满足了精确弯制的需求。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术较佳实施例中的机械手的结构图；图2为图1所示机械手中接收机构的具体结构图；图3为图1所示机械手中末端执行器的具体结构图；图4为图1所示机械手的局部具体结构图；图5为图1所示机械手中通电模块的结构图；图6为本专利技术较佳实施例中的口腔正畸器械制备机器人的局部示意图；图7为图6所不口腔正畸器械制备机器人中工具库的局部结构图；图8为另一实施例的末端执行器的结构图。【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械手，其特征在于，包括：接收机构，所述接收机构包括：支架；传动机构，所述传动机构设置于所述支架上；第一轴承座，设置于所述支架上；传动杆，所述传动杆通过所述第一轴承座设置于所述支架上，所述传动杆的一端与所述传动机构传动连接，所述传动杆远离所述传动机构的一端上开设有“V”字形槽；连接壳，为具有第一开口端的盒状结构，所述连接壳设置于所述支架的一端；第二轴承座，设置于所述连接壳的外表面上，所述传动杆通过所述第二轴承座安装于所述连接壳上，并且所述传动杆远离所述传动机构的一端穿过所述连接壳，并进入所述连接壳内部，所述连接壳上还开设通孔；及安装电磁铁，设置于所述支架上，所述安装电磁铁对准所述通孔；及末端执行器，与所述接收机构可拆卸连接，所述末端执行器包括：壳体，其具有第二开口端及与所述第二开口端相对的封闭端；第三轴承座，设置于所述封闭端的内侧；滚珠丝杠，通过所述第三轴承座安装于所述壳体上，所述滚珠丝杠的一端穿过所述封闭端，其端面上设有与所述“V”字形槽相适配的“V”字形的凸出部；手指组，设置于所述壳体内，并穿过所述第二开口端，所述手指组与所述滚珠丝杠传动连接；及定位铁块，固定于所述封闭端的外侧；其中，所述壳体收容于所述连接壳内，所述安装电磁铁通电后与所述定位铁块相吸附，以使所述末端执行器相对所述接收机构固定，所述凸出部卡入所述“V”字形槽，以使所述传动杆与所述滚珠丝杠传动连接，进而使得所述传动机构可带动所述手指组运动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏泽洋，郭杨超，甘阳洲，熊璟，胡颖，张建伟，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：