一种气压复合锁紧式操作臂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气压复合锁紧式操作臂，其机械锁紧操作臂采用连杆状设计，通过把手将机械锁紧臂相邻两个连杆锁紧。气动锁紧部分采用压缩气体推动活塞挤压运动关节完成锁紧；手术时，机械锁紧臂安装在手术床旁，气动锁紧臂通过连接块安装在机械锁紧臂的末端；操作者通过控制气体压力，可以摆放气动锁紧臂的姿态，调整手术器械达到期望的位置和姿态。本实用新型专利技术的有益效果在于利用气动操作臂的灵巧性对手术器械进行稳定定位和灵巧操作，方便手术中医生操作手术器械，并且节省助手医生数量和体力，提高手术社会效益。

A Pneumatic Compound Locking Manipulator

【技术实现步骤摘要】
一种气压复合锁紧式操作臂
本技术属于医疗器械领域，具体涉及一种操作臂定位装置。
技术介绍
中国医疗成本上升快速，在微创外科手术中，单个医生不能够独立完成外科手术任务，需要其他医生帮助操作多种手术器械进行辅助才可以完成手术，因此外科手术都是团队形式进行工作。由于需要助手医生帮助，主治医生需要与助手进行沟通，助手把手术器械移动到主治医生期望的位置。因为助手长时间把持手术器械，造成医生器械定位不稳定等问题，需要一种能够稳定定位又能够让操作者方便操作的定位装置。专利CN201710683947.0公开了一种医用辅助器具方案，方案中采用螺旋副挤压球关节的构型方式锁紧，但是并不能够同时锁紧和同时解锁所有的运动关节。专利CN200910127112.2和公开了一种能够保持手术器具的方案，方案中采用伸缩弧形元件来调整末端器械方向，但是弧形伸缩元件占用空间大，并难于单手操作。
技术实现思路
本技术针对医疗手术中存在主治医生不能够同时操作多个手术器械的问题，提出了一种气压复合锁紧式操作臂，本技术可以利用机械锁紧操作臂对气动操作臂进行大范围的手术工作区域定位，在利用气动操作臂的灵巧性对手术器械进行灵巧操作，稳定定位又能够让操作者方便操作。方便手术中医生的操作，并且节省助手医生数量和体力，提高手术社会效益。本技术机械锁紧操作臂采用连杆状设计，可以通过把手将机械锁紧臂相邻两个连杆锁紧。气动锁紧部分采用压缩气体推动活塞挤压运动关节完成锁紧；手术时，机械锁紧臂安装在手术床旁，气动锁紧臂通过连接块安装在机械锁紧臂的末端；操作者通过控制气体压力，可以摆放气动锁紧臂的姿态，调整手术器械达到期望的位置和姿态。一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，包括基座部分、机械锁紧段和气动锁紧段，所述机械锁紧段一端与基座部分连接，另一端与气动锁紧段连接，所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)；所述气动锁紧段包括第一气动锁紧段(15)和第二气动锁紧段(16)；所述基座部分包括侧轨固定块(2)、把手(3)、支撑杆夹紧块(4)、支撑杆(5)、操作臂夹紧块(6)、T形螺纹把手A(7)和T形螺纹把手B(8)组成，所述侧轨固定块(2)上的凹槽(2-2)与手术床侧轨(18)连接，所述支撑杆(5)的圆柱段(5-1)安装在支撑杆夹紧块(4)内，支撑杆夹紧块(4)安装在侧轨固定块(2)上设有中空结构(2-1)内，侧轨固定块(2)上设有螺纹结构(2-4)，把手(3)一端与螺纹结构(2-4)连接，把手(3)穿过侧轨固定块(2)与支撑杆夹紧块(4)连接，旋紧把手(3)将支撑杆夹紧块(4)、侧轨固定块(2)和侧轨(18)固定连接在一起，所述支撑杆(5)的口形轴(5-2)安装在操作臂夹紧块(6)的开口槽(6-3)内，T形螺纹把手A(7)与操作臂夹紧块(6)上的螺纹孔(6-4)连接将，所述的口形轴(5-2)与操作臂夹紧块(6)通过T形螺纹把手A(7)固定连接，所述的操作臂夹紧块(6)上还设有圆孔(6-5)与操作臂夹紧孔(6-2)，T形螺纹把手B(8)连接圆孔(6-5)固定安装在操作臂夹紧孔(6-2)内的第一机械锁紧段(9)；所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)；所述第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)的结构相同，由关节球头(19)、球头套爪(20)、球头盖(21)、套筒(22)、斜面压杆(23)、套筒端头(24)、斜面压块(25)、螺杆(26)组成；球头套爪(20)内腔与关节球头配合部分为圆锥面(20-3)，球头套爪(20)周向有四个有凹槽(20-1)，所述的关节球头(19)的伸出杆(19-1)安装在球头套爪(20)的凹槽(20-1)内，凹槽(20-1)的宽度大于关节球头(19)的伸出杆(19-1)直径，凹槽(20-1)内还设有斜坡(20-4)，球头盖(21)通过螺纹销(28)将球头套爪(20)和套筒(22)固定连接在一起；所述套筒(22)一端内安装有斜面压杆(23)，斜面压杆(23)的一端设有与关节球头(19)直径相等的凹球面(23-1)，斜面压杆(23)的另一端设有斜面(23-2)，斜面(23-2)与斜面压块(25)适配，所述套筒(22)与套筒端头(24)连接，所述套筒端头(24)内部设有两个正交的圆孔，所述两个圆孔分别用于安装斜面压杆(23)和斜面压块(25)，斜面压块(25)和螺杆(26)从两侧装入套筒端头(24)，螺杆(26)穿过铜套(27)和T形螺纹把手C(10)的内螺纹连接；所述第一气动锁紧段(15)和第二气动锁紧段(16)均由模块连接杆(1-2)首尾两端分别连接一个气动锁紧关节(1)组成。优选的，所述套筒(22)为圆柱空心结构，套筒(22)一端设有圆周凹槽(22-1)，圆周凹槽(22-1)插入球头套爪(20)内表面与球头套爪(20)连接；所述球头盖(21)外表面为圆柱面设计，球头盖(21)上均布有螺纹孔(21-1)，球头盖(21)切割为两个部分，分别与球头套爪(20)和套筒(22)利用螺纹销(28)固定连接；所述螺纹销(28)一端穿过圆孔(20-2)插到圆周凹槽(22-1)中，螺纹销(28)的另一端与螺纹孔(21-1)相适配，螺纹销(28)与螺纹孔(21-1)旋紧；螺纹销(28)将球头套爪(20)固定连接在一起，球头套爪(20)、球头盖(21)和螺纹销(28)绕套筒(22)转动。优选的，所述套筒端头(24)内部设有两个圆孔，两个圆孔的轴线交叉，圆孔中分别插入斜面压杆(23)和斜面压块(25)且斜面(23-2)与斜面压块(25)相接触。优选的，所述伸出杆(19-1)从套筒(22)中心轴线到凹槽(20-1)的摆动角度大于90度。优选的，所述气动锁紧关节(1)由外壳体(1-1)、模块连接杆(1-2)、关节连接杆(1-3)、球关节(1-4)、球关节外套(1-5)、压块(1-6)、内缸(1-7)、推杆(1-8)、弹簧(1-9)、前活塞(1-10)、后活塞(1-11)、缸体塞(1-12)、气管接头(1-13)、气管(1-14)、内缸外密封圈(1-15)、活塞内外密封圈(1-16)、密封圈A(1-17)、密封圈B(1-18)、接头密封圈(1-19)组成；所述球关节(1-4)为具有通心孔的球体，球关节外套(1-5)内腔为部分球面设计，压块(1-6)外圆为圆柱面设计，压块(1-6)一端为内凹球面，压块(1-6)安装在球关节外套(1-5)内；内缸(1-7)为圆柱阶梯轴结构，内缸(1-7)内部中空，内缸(1-7)的大端轴上均布有圆孔，内缸(1-7)外表面安装有内缸外密封圈(1-15)，推杆(1-8)一端穿过内缸(1-7)与压块(1-6)连接，推杆(1-8)与前活塞(1-10)、后活塞(1-11)连接成一体，连接成一体在内缸(1-7)长轴表面滑动，弹簧(1-9)套在推杆(1-8)上；缸体塞(1-12)上装有密封圈B(1-18)，缸体塞(1-12)中心有一贯通内腔，内腔内设有气管接头(1-13)和接头密封圈(1-19)，气管接头(1-13)在内腔中移动；缸体塞(1-12)偏离中心轴处设有贯通孔，内缸(1-7)长轴端深入缸体塞(1-12)内腔并由密封圈A(1-17)密封。优选的，所述螺栓26几何外形上是指一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，包括基座部分、机械锁紧段和气动锁紧段，所述机械锁紧段一端与基座部分连接，另一端与气动锁紧段连接，所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)；所述气动锁紧段包括第一气动锁紧段(15)和第二气动锁紧段(16)；所述基座部分包括侧轨固定块(2)、把手(3)、支撑杆夹紧块(4)、支撑杆(5)、操作臂夹紧块(6)、T形螺纹把手A(7)和T形螺纹把手B(8)组成，所述侧轨固定块(2)上的凹槽(2‑2)与手术床侧轨(18)连接，所述支撑杆(5)的圆柱段(5‑1)安装在支撑杆夹紧块(4)内，支撑杆夹紧块(4)安装在侧轨固定块(2)上设有中空结构(2‑1)内，侧轨固定块(2)上设有螺纹结构(2‑4)，把手(3)一端与螺纹结构(2‑4)连接，把手(3)穿过侧轨固定块(2)与支撑杆夹紧块(4)连接，旋紧把手(3)将支撑杆夹紧块(4)、侧轨固定块(2)和侧轨(18)固定连接在一起，所述支撑杆(5)的口形轴(5‑2)安装在操作臂夹紧块(6)的开口槽(6‑3)内，T形螺纹把手A(7)与操作臂夹紧块(6)上的螺纹孔(6‑4)连接，所述的口形轴(5‑2)与操作臂夹紧块(6)通过T形螺纹把手A(7)固定连接，所述的操作臂夹紧块(6)上还设有圆孔(6‑5)与操作臂夹紧孔(6‑2)，T形螺纹把手B(8)连接圆孔(6‑5)固定安装在操作臂夹紧孔(6‑2)内的第一机械锁紧段(9)；所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)；所述第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)的结构相同，由关节球头(19)、球头套爪(20)、球头盖(21)、套筒(22)、斜面压杆(23)、套筒端头(24)、斜面压块(25)、螺栓(26)组成；球头套爪(20)内腔与关节球头配合部分为圆锥面(20‑3)，球头套爪(20)周向有四个有凹槽(20‑1)，所述的关节球头(19)的伸出杆(19‑1)放入在球头套爪(20)的凹槽(20‑1)内，凹槽(20‑1) 的宽度大于关节球头(19)的伸出杆(19‑1)直径，凹槽(20‑1)内还设有斜坡(20‑4)，球头盖(21)通过螺纹销(28)将球头套爪(20)和套筒(22)固定连接在一起；所述套筒(22)一端内安装有斜面压杆(23)，斜面压杆(23)的一端设有与关节球头(19)直径相等的凹球面(23‑1)，斜面压杆(23)的另一端设有斜面(23‑2)，斜面(23‑2)与斜面压块(25)适配，所述套筒(22)与套筒端头(24)连接，所述套筒端头(24)内部设有两个正交的圆孔，所述两个圆孔分别用于安装斜面压杆(23)和斜面压块(25)，斜面压块(25)和螺栓(26)从两侧装入套筒端头(24)，螺栓(26)穿过铜套(27)和T形螺纹把手C(10)的内螺纹连接；所述第一气动锁紧段(15)和第二气动锁紧段(16)均由模块连接杆(1‑2)首尾两端分别连接一个气动锁紧关节(1)组成。...

【技术特征摘要】
1.一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，包括基座部分、机械锁紧段和气动锁紧段，所述机械锁紧段一端与基座部分连接，另一端与气动锁紧段连接，所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)；所述气动锁紧段包括第一气动锁紧段(15)和第二气动锁紧段(16)；所述基座部分包括侧轨固定块(2)、把手(3)、支撑杆夹紧块(4)、支撑杆(5)、操作臂夹紧块(6)、T形螺纹把手A(7)和T形螺纹把手B(8)组成，所述侧轨固定块(2)上的凹槽(2-2)与手术床侧轨(18)连接，所述支撑杆(5)的圆柱段(5-1)安装在支撑杆夹紧块(4)内，支撑杆夹紧块(4)安装在侧轨固定块(2)上设有中空结构(2-1)内，侧轨固定块(2)上设有螺纹结构(2-4)，把手(3)一端与螺纹结构(2-4)连接，把手(3)穿过侧轨固定块(2)与支撑杆夹紧块(4)连接，旋紧把手(3)将支撑杆夹紧块(4)、侧轨固定块(2)和侧轨(18)固定连接在一起，所述支撑杆(5)的口形轴(5-2)安装在操作臂夹紧块(6)的开口槽(6-3)内，T形螺纹把手A(7)与操作臂夹紧块(6)上的螺纹孔(6-4)连接，所述的口形轴(5-2)与操作臂夹紧块(6)通过T形螺纹把手A(7)固定连接，所述的操作臂夹紧块(6)上还设有圆孔(6-5)与操作臂夹紧孔(6-2)，T形螺纹把手B(8)连接圆孔(6-5)固定安装在操作臂夹紧孔(6-2)内的第一机械锁紧段(9)；所述机械锁紧段包括第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)；所述第一机械锁紧段(9)与第二机械锁紧段(11)的结构相同，由关节球头(19)、球头套爪(20)、球头盖(21)、套筒(22)、斜面压杆(23)、套筒端头(24)、斜面压块(25)、螺栓(26)组成；球头套爪(20)内腔与关节球头配合部分为圆锥面(20-3)，球头套爪(20)周向有四个有凹槽(20-1)，所述的关节球头(19)的伸出杆(19-1)放入在球头套爪(20)的凹槽(20-1)内，凹槽(20-1)的宽度大于关节球头(19)的伸出杆(19-1)直径，凹槽(20-1)内还设有斜坡(20-4)，球头盖(21)通过螺纹销(28)将球头套爪(20)和套筒(22)固定连接在一起；所述套筒(22)一端内安装有斜面压杆(23)，斜面压杆(23)的一端设有与关节球头(19)直径相等的凹球面(23-1)，斜面压杆(23)的另一端设有斜面(23-2)，斜面(23-2)与斜面压块(25)适配，所述套筒(22)与套筒端头(24)连接，所述套筒端头(24)内部设有两个正交的圆孔，所述两个圆孔分别用于安装斜面压杆(23)和斜面压块(25)，斜面压块(25)和螺栓(26)从两侧装入套筒端头(24)，螺栓(26)穿过铜套(27)和T形螺纹把手C(10)的内螺纹连接；所述第一气动锁紧段(15)和第二气动锁紧段(16)均由模块连接杆(1-2)首尾两端分别连接一个气动锁紧关节(1)组成。2.根据权利要求1所述的一种气压复合锁紧式操作臂，其特征在于，所述套筒(22)为圆柱空心结构，套筒(22)一端设有圆周凹槽(22-1)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，段星光，张德康，张博，黄强，刘云辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：新型
国别省市：广东,44