一种设有手腕的手术机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种设有手腕的手术机器人，包括机器人主体、对机器人主体进行制动的刹车结构、安装在机器人主体上的手腕、安装在手腕上的机械爪手。所述机械爪手包括爪手机架、铰接在爪手机架上的两对爪手、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构；在爪手驱动机构的驱动下，两对爪手作收拢和张开动作。操作中，医务人员动作机器人主体和手腕，使机械爪手处于待取物体处；之后，机械爪手将病患体内的多余物取出，操作简单方便。

Surgical robot with wrist

The invention discloses a wrist with the surgical robot, including the robot body, the brake to brake the robot body structure, mounted on the robot body on the wrist, the installation of mechanical claw on the wrist of the hand. The mechanical claw claw is hinged on the frame, including mobile phone mobile phone on the frame of two claw claw, installation mechanism for driving two pairs of claw hand movements in the mobile phone rack claw claw; driving claw hand drive mechanism, two claw hand to gather and spread action. During the operation, the main body of the robot and the wrist of the medical personnel make the mechanical claw hand be in the object to be taken. After that, the mechanical claw hand takes out the superfluous matter in the patient's body, and the operation is simple and convenient.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗器械，具体而言，涉及一种设有手腕的手术机器人。
技术介绍
在手术中，医务人员从医患体内取物体，如棉球、纱布、其他体内多余物，常用手、镊子、剪刀，此类工具不易且不便将体内多余物完全取尽，或者，将体内多余物完全取尽比较麻烦。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题：手术中的医务人员不易或不便将病患体内多余物完全取尽。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种设有手腕的手术机器人，包括底座体、枢接在底座体上的腰转部件、枢接在腰转部件上的大臂、安装在大臂上的操作手、固定在大臂上的小臂、安装在小臂前端的手腕、安装在手腕上的机械爪手；腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；所述手腕包括水平底板、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆和第二螺纹杆、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体固定连接的伸缩杆、固定在水平底板上的球体支架；所述第一螺纹杆水平横向设置，第二螺纹杆水平纵向设置，所述球体活动安装在球体支架上，所述机械爪手安装在球体上；所述机械爪手包括爪手机架、铰接在爪手机架上的两对爪手、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构；所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体；所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆和右旋螺纹杆、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置；所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接，第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接，支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的第二导向杆；所述两对爪手中的第一对爪手中的两个爪手左右对称设置，两对爪手中的第二对爪手中的两个爪手前后对称设置，第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽，第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽，所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销，第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。按上述技术方案，本专利技术所述一种设有手腕的手术机器人的工作原理如下：第一，医务人员手握操纵手，旋转大臂或腰转部件，使手腕及其上的机械爪手处于待取物体附近。第二，手腕中，第一螺纹杆的旋转可驱动水平移动体横向平移，第二螺纹杆的旋转可驱动水平移动体纵向平移，纵横向平移的水平移动体通过伸缩杆驱动球体在球体支架上任意自转，任意自转的球体带动其上的机械爪手像自然人的手腕那样在空间任意摆动。第三，机械爪手中，联接在一起的左旋螺纹杆和右旋螺纹杆首尾固定在一起，左旋螺纹杆和右旋螺纹杆同轴设置，左旋螺纹杆和右旋螺纹杆同时旋转，左旋螺纹杆驱动第一锁紧体下降，右旋螺纹杆驱动第二锁紧体上升，第一锁紧体带动第一滑销下降，由于第一滑行槽倾斜设置，因此，竖直下降的第一滑销可驱使第一对爪手中任一爪手围绕其与爪手机架的铰接处旋转，如此，第一对爪手作相向摆动；同时，第二锁紧体带动第二滑销上升，由于第二滑行槽倾斜设置(第二滑行槽倾斜的方向与第一滑行槽倾斜的方向相反)，因此，竖直上升的第二滑销驱使第二对爪手中任一爪手围绕其与爪手机架的铰接处旋转，如此，第二对爪手作相向摆动；至此，两对爪手呈收拢状，用于抓取物体。通过上述技术方案，本专利技术将手腕中的水平移动体的水平移动转化为机械爪手的任意摆动，使机械爪手运转更加灵活，适应各种复杂的手术要求。机械爪手中，第一对爪手连接第一锁紧体，第二对爪手连接第二锁紧体，而与第一锁紧体螺接的左旋螺纹杆和与第二锁紧体螺接的右旋螺纹杆联接在一起，为一体结构，如此，本专利技术可使第一对爪手同时动作且运动幅度相同，可使第二对爪手同时动作且运动幅度相同，可使第一对爪手和第二对爪手同时动作且运动幅度相同，以便机械爪手准确和完全地抓取病患体内物体。上述手腕和机械爪手配合可转动的腰转部件和大臂，方便医务人员从病患体内取物。作为本专利技术对手腕的一种说明，所述水平底板呈方形状，水平底板的前侧边缘开设第五滑行槽，水平底板的后侧边缘开设第六滑行槽，第五滑行槽和第六滑行槽水平设置且相互平行，第五滑行槽内滑动配合有第一滑行块，第六滑行槽内滑动配合有第二滑行块，所述第一螺纹杆的前端枢接在第一滑行块上，第一螺纹杆的后端枢接在第二滑行块上，所述第一滑行块上安装有第三电机，第三电机的输出轴与第一螺纹杆联接；水平底板的左侧边缘开设第三滑行槽，水平底板的右侧边缘开设第四滑行槽，第三滑行槽和第四滑行槽水平设置且相互平行，第三滑行槽内滑动配合有第三滑行块，第四滑行槽内滑动配合有第四滑行块，所述第二螺纹杆的左端枢接在第三滑行块上，第二螺纹杆的右端枢接在第四滑行块上，所述第三滑行块上安装有第四电机，第四电机的输出轴与第二螺纹杆联接。按上述说明，第一螺纹杆在驱动水平移动体平移的同时，水平移动体带动第二螺纹杆及第三滑行块和第四滑行块同时平移；同理，第二螺纹杆在驱动水平移动体平移的同时，水平移动体带动第一螺纹杆及第一滑行块和第二滑行块同时平移。作为本专利技术对手腕的一种说明，所述水平移动体设有第一凸耳和第二凸耳，第一凸耳位于第二凸耳的上方，所述第一螺纹杆与第一凸耳螺接，第二螺纹杆与第二凸耳螺接。上述第一凸耳和第二凸耳的设置可使第一螺纹杆和第二螺纹杆互不干涉。作为本专利技术对手腕的一种说明，所述水平移动体的底部设有滚球，滚球可相对水平移动体滚动，滚球与水平底板的表面接触。在第一螺纹杆和第二螺纹杆驱动水平移动体纵横向平移时，滚球在水平底板上滚动。作为本专利技术对手腕的一种说明，所述水平移动体的顶部枢接一水平设置的转动块，转动块上设有第三凸耳和第四凸耳，第三凸耳和第四凸耳之间横亘一固定轴，所述伸缩杆的底端设有与固定轴活动配合的第一孔。上述设计即是伸缩杆底端与水平移动体活动连接的方式，该种方式可在水平移动体作平移的过程中，伸缩杆可相对于水平移动体作任意的摆动。作为本专利技术对手腕的一种说明，所述球体支架包括一水平顶板，水平顶板开设一圆形豁口，圆形豁口的内侧壁呈弧形，所述球体活动镶嵌在圆形豁口内；所述球体上设有连接机械爪手的法兰盘。按上述说明，圆形豁口内侧壁的弧形直径大小可以相同于球体的球径大小。作为本专利技术对手腕的一种说明，所述水平底板的下方设有第一底座，第一底座安装在小臂的前端，第一底座上枢接有第三螺纹杆，第一底座上设有一第一导向杆，第三螺纹杆与第一导向杆均垂直于第一底座，所述水平底板设有与第三螺纹杆螺接的螺接块和与第一导向杆配合的导向块，第三螺纹杆上固定有第五齿轮，第五齿轮与第六齿轮啮合，第六齿轮安装在第五电机的输出轴上，第五电机固定在第一底座上；所述伸缩杆包括上杆和下杆，上杆呈套筒状，下杆为光杆，下杆活动插设在上杆中，上杆上设有用于检测位移量的第一传感器，水平移动体上设有与第一传感器配合使用的第一传感器辅件；所述螺接块上设有第二传感器，第一底座上设有与第二传感器配合使用的第二传感器辅件，第二传感器与第五电机电连接。按上述说明，在水平移动体的驱动下，球体在自转摆动的过程中，伸缩杆作伸缩运动，伸缩杆伸长或缩短的距离由第一传感器和第一传感器辅件测知。当安装在球体上的机械爪手随球体的任意自转而位于旁侧时，整个手臂的总长度变小，机械爪手不能接触到相应物体。此时，第一传感器和第一传感器辅件将测知的伸缩杆伸长或缩短的距离反馈至主控制器，主控制器对伸缩杆伸长或缩短的距离进行处理，以知晓整个手臂总长度的变化量，之后，主控制器控制第五电机动作，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设有手腕的手术机器人，包括底座体(10)、枢接在底座体上的腰转部件(21)、枢接在腰转部件上的大臂(22)、安装在大臂上的操作手(23)、固定在大臂上的小臂(24)、安装在小臂前端的手腕(a)、安装在手腕上的机械爪手(30)；腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；其特征在于：所述手腕包括水平底板(a31)、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆(a32)和第二螺纹杆(a33)、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体(a34)、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体(a35)固定连接的伸缩杆(a36)、固定在水平底板上的球体支架(a37)；所述第一螺纹杆水平横向设置，第二螺纹杆水平纵向设置，所述球体活动安装在球体支架上，所述机械爪手安装在球体上；所述机械爪手包括爪手机架(40)、铰接在爪手机架上的两对爪手(50)、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构(60)；所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体；所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆(611)和右旋螺纹杆(612)、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置；所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接，第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接，支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的第二导向杆(613)；所述两对爪手中的第一对爪手(51)中的两个爪手左右对称设置，两对爪手中的第二对爪手(52)中的两个爪手前后对称设置，第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽(511)，第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽(521)，所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销(621)，第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。...

【技术特征摘要】
1.一种设有手腕的手术机器人，包括底座体(10)、枢接在底座体上的腰转部件(21)、枢接在腰转部件上的大臂(22)、安装在大臂上的操作手(23)、固定在大臂上的小臂(24)、安装在小臂前端的手腕(a)、安装在手腕上的机械爪手(30)；腰转部件绕底座体转动，大臂绕腰转部件转动；其特征在于：所述手腕包括水平底板(a31)、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆(a32)和第二螺纹杆(a33)、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体(a34)、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体(a35)固定连接的伸缩杆(a36)、固定在水平底板上的球体支架(a37)；所述第一螺纹杆水平横向设置，第二螺纹杆水平纵向设置，所述球体活动安装在球体支架上，所述机械爪手安装在球体上；所述机械爪手包括爪手机架(40)、铰接在爪手机架上的两对爪手(50)、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构(60)；所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体；所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆(611)和右旋螺纹杆(612)、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置；所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接，第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接，支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的第二导向杆(613)；所述两对爪手中的第一对爪手(51)中的两个爪手左右对称设置，两对爪手中的第二对爪手(52)中的两个爪手前后对称设置，第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽(511)，第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽(521)，所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销(621)，第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。2.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人，其特征在于：手腕(a)中，所述水平底板(a31)呈方形状，水平底板的前侧边缘开设第五滑行槽，水平底板的后侧边缘开设第六滑行槽，第五滑行槽和第六滑行槽水平设置且相互平行，第五滑行槽内滑动配合有第一滑行块(a321)，第六滑行槽内滑动配合有第二滑行块(a322)，所述第一螺纹杆(a32)的前端枢接在第一滑行块上，第一螺纹杆的后端枢接在第二滑行块上，所述第一滑行块上安装有第三电机(a323)，第三电机的输出轴与第一螺纹杆联接；水平底板的左侧边缘开设第三滑行槽，水平底板的右侧边缘开设第四滑行槽，第三滑行槽和第四滑行槽水平设置且相互平行，第三滑行槽内滑动配合有第三滑行块(a331)，第四滑行槽内滑动配合有第四滑行块(a332)，所述第二螺纹杆(a33)的左端枢接在第三滑行块上，第二螺纹杆的右端枢接在第四滑行块上，所述第三滑行块上安装有第四电机(a333)，第四电机的输出轴与第二螺纹杆联接。3.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人，其特征在于：手腕(a)中，所述水平移动体(a34)设有第一凸耳(a341)和第二凸耳(a342)，第一凸耳位于第二凸耳的上方，所述第一螺纹杆(a32)与第一凸耳螺接，第二螺纹杆(a33)与第二凸耳螺接；所述水平移动体的底部设有滚球，滚球可相对水平移动体滚动，滚球与水平底板(a31)的表面接触；所述水平移动体的顶部枢接一水平设置的转动块(a343)，转动块上设有第三凸耳(a344)和第四凸耳，第三凸耳和第四凸耳之间横亘一固定轴，所述伸缩杆(a36)的底端设有与固定轴活动配合的第一孔。4.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人，其特征在于：手腕(a)中，所述球体支架(a37)包括一水平顶板(a370)，水平顶板开设一圆形豁口，圆形豁口的内侧壁呈弧形，所述球体(a35)活动镶嵌在圆形豁口内；所述球体上设有连接机械爪手的法兰盘(a350)。5.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人，其特征在于：手腕(a)中，所述水平底板(a31)的下方设有第一底座(a38)，第一底座安装在小臂(24)前端，第一底座上枢接有第三螺纹杆(a381)，第一底座上设有一第一导向杆(a382)，第三螺纹杆与第一导向杆均垂直于第一底座，所述水平底板(a31)设有与第三螺纹杆螺接的螺接块和与第一导向杆配合的导向块，第三螺纹杆上固定有第五齿轮(a383)，第五齿轮与第六齿轮(a384)啮合，第六齿轮安装在第五电机(a385)的输出轴上，第五电机固定在第一底座上；所述伸缩杆(a36)包括上杆和下杆，上杆呈套筒状，下杆为光杆，下杆活动插设在上杆中，上杆上设有用于检测位移量的第一传感器(a361)，水平移动体上设有与第一传感器配合使用的第一传感器辅件(a362)；所述螺接块上设有第二传感器(a386)，第一底座上设有与第二传感器配合使用的第二传感器辅件(a387)，第二传感器与第五电机电连接。6.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人，其特征在于：机械爪手(30)中，所述爪手机架(40)包括安装在球体(a35)上的爪手机架底板(41)、竖直设置在爪手机架底板上的爪手机架支撑杆(42)、固定在爪手机架支撑杆顶部的爪手机架顶板(43)；所述爪手驱动机构(60)安装在爪手机架底板上且位于爪手机架顶板的下方，所述爪手机架顶板上开设四个铰接孔，两对爪手中的四个爪手相应地铰接在四个铰接孔内；所述爪手机架上设有集成的摄像头和照明装置(44)，所述集成的摄像头和照明装置位于两对爪手之间。7.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人，其特征在于：机械爪手(30)中，所述支架体包括第二底座(614)、支板(615)；所述第二底座固定设置在爪手机架(40)上，所述第二导向杆(613)固定在第二底座上，所述支板水平固定在第二导向杆的顶部；所述第一锁紧体包括第一升降底盘(622)、一对第一导向柱(623)、第一锁紧块(624)、第一凹形块(625)；所述第一升降底盘螺接在左旋螺纹杆(611)上，第一升降底盘开设第一导向槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文庆，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44