一种B超检测机器人的被动柔顺手腕制造技术

本发明专利技术公开了一种B超检测机器人的被动柔顺手腕，包括安装座、夹持座和将两者相连的至少三组柔性链，所述安装座用于安装在B超检测机器人的机械臂末端，所述夹持座用于夹持B超探头；所述安装座包括上平台、下平台和将两者相连的连接柱，所述柔性链包括板簧、连杆、球面副和导轨滑块结构，所述导轨滑块的导轨固定安装在上平台底部，所述板簧一端固定在下平台上，另一端通过滑移副与导轨滑块结构的滑块相连，所述连杆一端与滑块铰接相连，另一端与夹持座顶部通过球面副相连。本发明专利技术所提供的被动柔顺手腕具有轴向和径向柔顺性，能适应接触曲面的形状，实现被动柔性，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种B超检测机器人的被动柔顺手腕
本专利技术属于机器人领域，涉及一种机器人被动柔顺技术，具体涉及一种B超检测机器人的被动柔顺手腕。
技术介绍
机器人相关技术在不断发展，其应用领域在不断的拓展和深入，尤其是在医疗领域，机器人正发挥着越来越重要的作用。特别是在B超检测领域，由于采用人工检测时易出现检测位置不够精确、效率低以及会对医生造成重复性劳力损失等缺点，医疗机构开始逐渐采用B超检测机器人取代人工进行检测。而在检测过程中，控制和限制机器人末端的接触力，使其适用于患者的身体显得尤为重要。若力量不充足，可能导致低质量的图像；若力量过大，可能会使病人不舒服，并造成潜在的伤害。故而很多研发机构将解决方向转向力控算法，通过使用算法的改进实现力的控制，但电子系统或软件潜在的故障因素是一个较大的安全隐患，易对患者造成伤害。因而考虑在B超探头与机器人末端的连接处加入被动柔顺手腕，采用机械式被动柔顺的方式为一个较好的解决途径。但传统的柔顺手腕多采用橡胶金属层叠杆件材料，其加工难度大、橡胶层易撕裂和破坏，且柔性较低；少部分采用弹簧式的结构，整体所占空间较大、稳定性低，且部分结构所用弹簧需承受各个方向的受力，易对机构产生破坏性影响，安全性低。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种B超检测机器人的被动柔顺手腕，具有轴向和径向柔顺性，能适应接触曲面的形状，实现被动柔性，安全可靠。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种B超检测机器人的被动柔顺手腕，其特征在于：包括安装座、夹持座和将两者相连的至少三组柔性链，所述安装座用于安装在B超检测机器人的机械臂末端，所述夹持座用于夹持B超探头，所述至少三组柔性链均布于安装座四周。进一步地，所述安装座包括上平台、下平台和将两者相连的连接柱，所述柔性链包括板簧、连杆、球面副和导轨滑块结构，所述导轨滑块的导轨固定安装在上平台底部，所述板簧一端固定在下平台上，另一端通过滑移副与导轨滑块结构的滑块相连，所述连杆一端与滑块铰接相连，另一端与夹持座顶部通过球面副相连。进一步地，所述柔性链有三组，三组柔性链成正三角形分布在安装座和夹持座四周。进一步地，所述导轨滑块结构包括滑块和两个平行的导柱，两个导柱固定在上平台底部，并且导柱的方向与B超检测机器人的机械臂末端的轴向平行，所述滑块上开设有与两个导柱配合的两个通孔，滑移副的方向与导柱的方向垂直。进一步地，所述通孔和导柱之间设有用于减少摩擦力的铜套。进一步地，所述滑移副具体结构为：所述滑块上开设有用板簧配合的窄方孔，所述窄方孔内设有用于减少与板簧之间摩擦力的滚轮。进一步地，所述连杆为Y型连杆，所述Y型连杆的两肢通过销轴安装在滑块的两侧，所述销轴与两个导柱位于同一个平面内，且销轴与导柱的轴线垂直相交。进一步地，所述球面副为球铰，所述球铰一端通过连接件固定安装在夹持座顶部，另一端与Y型连杆的下端相连。进一步地，所述夹持座为C型基座，C型基座的顶板用于与柔性链相连，C型基座的底板上设有用于夹持B超探头的圆形夹持孔。一种被动柔顺手腕，其特征在于：包括安装座、夹持座和将两者相连的至少三组柔性链，所述安装座用于安装在载体上，所述夹持座用于夹持执行末端，所述至少三组柔性链均布于安装座四周；所述安装座包括上平台、下平台和将两者相连的连接柱，所述柔性链包括板簧、连杆、球面副和导轨滑块结构，所述导轨滑块的导轨固定安装在上平台底部，所述板簧一端固定在下平台上，另一端通过滑移副与导轨滑块结构的滑块相连，所述连杆一端与滑块铰接相连，另一端与夹持座顶部通过球面副相连。本专利技术的有益效果是：1、采用板簧的形式，占用空间小、结构更紧凑，产生较小破坏性影响，能满足B超检测所需要的柔性要求；2、将末端的轴向位移和角度偏转，转换为滑块沿导轨的上下移动，且中间杆件依然采用刚性连杆，故其整体运动更平稳。3、加工制造方式简单，可扩展性高。附图说明图1是本专利技术被动柔顺手腕整体结构示意图；图2是本专利技术被动柔顺手腕去掉夹持座结构示意图；图3是本专利技术单个柔性链安装关系示意图。图4是本专利技术被动柔顺手腕用于夹持B超探头使用状态示意图。其中，1-安装座，11-上平台，12-下平台，13-连接柱，2-柔性链，21-导柱，22-滑块，23-板簧，24-Y型连杆，25-球铰，26-销轴，27-滚轮，28-窄方孔，3-夹持座，31-顶板，32-底板，33-圆形夹持孔，4-B超探头。具体实施方式下面结合附图和实施例来对本专利技术提供的B超检测机器人被动柔顺手腕进行详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图1、图2所示，一种B超检测机器人的被动柔顺手腕，包括安装座1、夹持座3和将两者相连的三组柔性链2，所述安装座1用于安装在B超检测机器人的机械臂末端，所述夹持座3用于夹持B超探头4，所述三组柔性链2均布于安装座1的四周。如图3所示，所述安装座1包括上平台11、下平台12和将两者相连的连接柱13，上平台11通过法兰盘安装在机械臂末端，所述柔性链2包括板簧23、连杆、球面副和导轨滑块结构，本实施例中，所述导轨滑块结构包括滑块22和两个平行的导柱21，两个导柱21固定在上平台11底部，并且导柱21的方向与B超检测机器人的机械臂末端(机械臂)的轴向平行，所述滑块22上开设有与两个导柱21配合的两个通孔。如图3所示，所述板簧23一端固定在下平台12上，另一端通过滑移副与导轨滑块结构的滑块22相连，滑移副的方向与导柱21的方向垂直，由于板簧23弹性具有一定限度，故所述滑块22也即在可需要范围内上下运动；所述连杆上端与滑块22铰接相连，下端与夹持座3顶部通过球面副相连。本实施例中，所述连杆为Y型连杆24，所述Y型连杆24的两肢通过销轴26安装在滑块22的两侧，所述销轴26与两个导柱21位于同一个平面内，且销轴26与导柱21的轴线垂直相交，具体地，即在该Y型连杆24两端两肢端部开圆形通孔后，放入轴承，轴承外圈与圆孔内壁配合，内圈与安装在滑块22上的销轴26配合，通过内外圈的相互运动，实现Y型连杆24与滑块22转动连接；所述球面副为球铰25，所述球铰25一端通过连接件固定安装在夹持座3顶部，另一端与Y型连杆24的下端相连。所述滑移副具体结构为：所述滑块22上开设有用板簧23配合的窄方孔28，所述窄方孔28内设有用于减少滑块22与板簧之间摩擦力的滚轮27。如图1所示，所述夹持座3为C型基座，C型基座的顶板31用于与柔性链2相连，C型基座的底板32上设有用于夹持B超探头4的圆形夹持孔33，圆形夹持孔33侧方可通过螺钉的锁紧，用以夹持B超探头4。作为一种较优实施例，所述安装座1的中心线、夹持座3上圆形夹持孔33的轴线、B超检测机器人的机械臂的轴线、三组柔性链2的中心线均重合在一起。本专利技术工作原理：本专利技术所述板簧23不仅具有一定的弹性还具有一定的刚性，正常情况下，夹持座3和B超探头4的自重通过三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种B超检测机器人的被动柔顺手腕，其特征在于：包括安装座、夹持座和将两者相连的至少三组柔性链，所述安装座用于安装在B超检测机器人的机械臂末端，所述夹持座用于夹持B超探头，所述至少三组柔性链均布于安装座四周。/n

【技术特征摘要】
1.一种B超检测机器人的被动柔顺手腕，其特征在于：包括安装座、夹持座和将两者相连的至少三组柔性链，所述安装座用于安装在B超检测机器人的机械臂末端，所述夹持座用于夹持B超探头，所述至少三组柔性链均布于安装座四周。


2.如权利要求1所述的的被动柔顺手腕，其特征在于：所述安装座包括上平台、下平台和将两者相连的连接柱，所述柔性链包括板簧、连杆、球面副和导轨滑块结构，所述导轨滑块的导轨固定安装在上平台底部，所述板簧一端固定在下平台上，另一端通过滑移副与导轨滑块结构的滑块相连，所述连杆一端与滑块铰接相连，另一端与夹持座顶部通过球面副相连。


3.如权利要求2所述的的被动柔顺手腕，其特征在于：所述柔性链有三组，三组柔性链成正三角形分布在安装座和夹持座四周。


4.如权利要求3所述的的被动柔顺手腕，其特征在于：所述导轨滑块结构包括滑块和两个平行的导柱，两个导柱固定在上平台底部，并且导柱的方向与B超检测机器人的机械臂末端的轴向平行，所述滑块上开设有与两个导柱配合的两个通孔，滑移副的方向与导柱的方向垂直。


5.如权利要求4所述的的被动柔顺手腕，其特征在于：所述通孔和导柱之间设有用于减少摩擦力的铜套。


6.如权利要求4所述的的被动柔顺手腕，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淼，简磊，肖晓晖，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42