连接装置及手术机器人的制作方法

1.本技术属于手术机器人技术领域，具体涉及一种连接装置及使用该连接装置的手术机器人。


背景技术：

2.机器人辅助的外科手术中，机器人臂末端连接搭载有手术工具的执行器，机器人臂可自主的或在医生的推动下运动以将手术工具移动至目标位置处。手术中，末端执行器刚性连接至机器人臂的末端臂，并且该连接需要稳定可靠。一方面末端执行器与机器人臂的稳定可靠的刚性连接保证了机器人臂能够较精确将手术工具地移动或定位至目标位置。另一方面，基于可靠稳定的刚性连接，手术工具在切割质地坚硬的骨组织时，末端执行器和机器人臂的连接不易因振动松动，一定程度上保证了手术工具的切割精度。
3.在传统的机器人系统中，末端执行器通常通过螺钉紧固的方式固定在机器人臂的末端，通过螺钉的预紧力保证紧固效果。这种紧固方式需要人工对螺钉施加足够大的外力才能产生预定的预紧力，操作较为费力，不仅增加了螺栓和扳手等工具零件的使用，而且安装过程操作不便且耗时较长，不利于术前的快速准备。另外，足够长的螺纹配合段才能保证有足够多的螺牙分担预紧力，因此在旋紧螺钉时需要驱动螺钉旋转很多转。若螺钉数量较多，紧固过程的操作会比较费时。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种连接装置及使用该连接装置的手术机器人。
5.第一方面，提供一种连接装置，包括：第一连接件，包括第一连接端，第一连接端用于连接第一基体；第二连接件，包括第二连接端，第二连接端用于连接第二基体，第二连接件套接在第一连接件外，并且，第一连接件和第二连接件具有相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态，第一连接端和第二连接端分别位于连接装置的两端；锁定组件，包括锁轴件和驱动机构，锁轴件可移动地设于第一连接件和第二连接件之间，驱动机构用于改变自身状态来移动锁轴件；当锁轴件移动至预设位置时，第一连接件和第二连接件处于锁定状态，否则，第一连接件和第二连接件处于解锁状态。
6.在第一种可能的实现方式中，第一连接件和第二连接件之间形成有楔形孔，锁轴件可移动地设于楔形孔内；当锁轴件移动至楔形孔的较窄的一端时，第一连接件和第二连接件处于锁定状态，否则，第一连接件和第二连接件处于解锁状态。
7.结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，楔形孔沿第一连接件的周向设置。
8.结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，第一连接件的外壁设有第一缺口，第二连接件的内壁设有第二缺口，第一缺口和第二缺口拼接形成楔形孔。
9.结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，沿连接装置周向上的第
一方向，第一缺口在第二连接件的径向方向深度逐渐增加，第二缺口在第二连接件的径向方向深度逐渐减小，并且，楔形孔的宽度逐渐减小，楔形孔的宽度为第一缺口的深度和第二缺口的深度的和。
10.结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，第一连接件上设有限位结构，限位结构被构造为与第二基体限位配合以使第一连接件能够与第二基体周向定位。
11.结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，锁定组件还包括驱动机构，所述驱动机构用于移动所述锁轴件，并具有使锁轴件位于预设位置的第一状态和使锁轴件位于非预设位置的第二状态。
12.结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，沿锁轴件的移动轨迹，第二连接件上设有开口，驱动机构穿过开口推拉锁轴件使其移动。
13.结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，驱动机构为连杆机构。
14.结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，驱动机构包括第一连杆和第二连杆；第一连杆的第一端与第二连接件铰接，第一连杆的第二端与第二连杆的第一端铰接，第二连杆的第二端与锁轴件铰接；第一连杆用于绕原点旋转，并具有使驱动机构处于第一状态的第一位置和使驱动机构处于第二状态的第二位置，原点为第一连杆与第二连接件的铰接点。
15.结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，第一连杆的第二端设有扳手。
16.结合上述可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，锁轴件上设置有用于与第二连杆的第二端铰接的铰接孔，铰接孔为腰形孔，腰形孔沿锁轴件的移动方向设置。
17.结合上述可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，锁定组件还包括弹簧，弹簧的第一端连接于锁轴件的面向预设位置的一端，弹簧的第二端绕过第二连接件并通过拉伸后连接于第二连杆的第二端；弹簧用于通过第二连杆对第一连杆施加目标方向的拉力，以使第一连杆保持在第一位置或者第二位置，目标方向为由第二连杆的第一端指向第二连杆的第二端的方向。
18.结合上述可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，连接装置还包括外壳，外壳套接在第二连接件外；外壳上设有第一窗口以及设于第一窗口处的第一盖板，第一盖板与外壳活动连接，并具有覆盖第一窗口的关闭状态和露出第一窗口的开启状态；当第一盖板呈关闭状态时，驱动机构处于第一状态，当第一盖板呈开启状态时，第一窗口允许驱动机构变换为第二状态。
19.结合上述可能的实现方式，在第十四种可能的实现方式中，外壳上还设有第二窗口以及设于第二窗口处的第二盖板，第二盖板与外壳活动连接，用以开启或者关闭第二窗口。
20.第二方面，提供一种手术机器人，包括：
21.执行器，用于搭载手术工具执行预定手术计划；
22.机器人臂，用于驱动执行器运动；
23.前文所述的连接装置，用于连接所述机器人臂和所述执行器。
24.本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
25.本技术实施例的连接装置用于将第一基体和第二基体固定。连接装置可以应用于
手术机器人中，以连接机器人臂和执行器，与现有技术相比，该连接装置的第一连接件和第二连接件可以分别连接执行器和机器人臂，同时，其锁定组件的锁轴件通过在第一连接件和第二连接件之间的不同位置移动，可以使第一连接件和第二连接件处于相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态，从而实现对执行器和机器人臂的快速连接或者快速断开。
附图说明
26.图1是本技术实施例中一种手术机器人的结构示意图；
27.图2是本技术实施例中一种连接装置的结构示意图；
28.图3是本技术实施例中一种连接装置的立体装配图；
29.图4是本技术实施例中一种第一连接件的结构示意图；
30.图5是本技术实施例中一种第二连接件的结构示意图；
31.图6是本技术实施例中一种锁定组件的结构示意图；
32.图7是本技术实施例中一种锁轴件的结构示意图；
33.图8是本技术实施例中一种驱动机构的立体装配图；
34.图9是本技术实施例中第一连杆处于受力平衡时的示意图；
35.图10是本技术实施例中第一连杆位于第一位置时的示意图；
36.图11是本技术实施例中第一连杆位于第二位置时的示意图；
37.图12是本技术实施例中一种外壳的结构示意图；
38.图13是本技术实施例中外壳的安装示意图；
39.图中，1000、执行器；2000、机器人臂；3000、连接装置；3100、第一连接件；3110、法兰；3120、轴芯段；3121、第一凸起；3122、第二凸起；3123、第一缺口；3131、圆环；3132、第一定位销；3133、第二定位销；3200、第二连接件；3210、连接段；3211、内螺纹；3220、套筒段；3221、第一凸缘；3222、第二凸缘；3223、开口；3224、第二缺口；3300、楔形孔；3400、锁定组件；3410、锁轴件；3411、楔形块；3412、连接块；3413、连接耳；3414、铰接孔；3420、驱动机构；3421、第一连杆；3422、第二连杆；3423、扳手；3424、滑轴；3430、弹簧；3431、第一连接杆；3432、第二连接杆；3500、外壳；3510、第一窗口；3520、第一盖板；3530、第二窗口；3540、第二盖板。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本技术的原理，但不能用来限制本技术的范围，即本技术不限于所描述的实施例。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
42.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.为了更好地理解本技术，下面结合图1至图12对本技术实施例进行描述。
44.图1是本技术实施例中一种手术机器人的结构示意图。
45.参阅图1，手术机器人包括执行器1000、机器人臂2000和连接装置3000。
46.执行器1000，用于搭载手术工具执行预定手术计划。
47.机器人臂2000，用于驱动执行器1000运动。
48.连接装置3000，用于连接机器人臂2000和执行器1000。
49.本技术实施例的手术机器人，其执行器1000可以是用于搭载有锯片的膝关节执行器1000、用于搭载有髋臼锉或持杯装置的髋关节执行器1000等，对此，本技术实施例不做具体限定。
50.图2是本技术实施例中一种连接装置的结构示意图，图3是本技术实施例中一种连接装置的立体装配图。
51.参阅图2、图3、图6，连接装置3000包括第一连接件3100、第二连接件3200和锁定组件3400。
52.第一连接件3100包括第一连接端，第一连接端用于连接第一基体。
53.第二连接件3200包括第二连接端，第二连接端用于连接第二基体，第二连接件3200套接在第一连接件3100外，并且，第二连接件3200和第一连接件3100具有相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态，所述第一连接端和所述第二连接端分别位于所述连接装置3000的两端。
54.锁定组件3400包括锁轴件3410和驱动机构3420，锁轴件3410可移动地设于第一连接件3100和第二连接件3200之间，驱动机构3420用于改变自身状态来移动锁轴件3410。
55.当锁轴件3410移动至预设位置时，第一连接件3100和第二连接件3200处于锁定状态，否则，第一连接件3100和第二连接件3200处于解锁状态。
56.上述连接装置3000可以应用于手术机器人中，用于连接机器人臂2000和执行器1000。也就是说，第一连接件3100和第二连接件3200可以分别连接执行器1000和机器人臂2000。锁定组件3400的锁轴件3410通过在第一连接件3100和第二连接件3200之间的不同位置移动，可以使第一连接件3100和第二连接件3200处于相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态，从而实现对执行器1000和机器人臂2000的快速连接或者快速断开。
57.在一些实施例中，第一连接件3100与第一基体之间通过法兰3110连接，第二连接件3200与第二基体之间通过螺纹连接。例如，第一连接件3100的面向第一基体的一端设有法兰3110(即第一连接端)，第一连接件3100通过法兰3110与第一基体法兰3110连接。第二连接件3200包括连接段3210(即第二连接端)，连接段3210位于第二连接件3200的面向第二基体的一端，连接段3210设有内螺纹3211，第二连接件3200通过连接段3210与第二基体螺纹连接。法兰3110和连接段3210分别位于连接装置的两端。
58.需要说明的是，第一连接件3100和第一基体的连接方式以及第二连接件3200与第二基体的连接方式可根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
59.在一些实施例中，第一连接件3100和第二连接件3200之间形成有楔形孔3300，锁轴件3410可移动地设于楔形孔3300内。当锁轴件3410移动至楔形孔3300的较窄的一端时，第一连接件3100和第二连接件3200处于锁定状态，否则，第一连接件3100和第二连接件3200处于解锁状态。
60.可以理解，锁轴件3410通过在楔形孔3300的两端之间移动，使第一连接件3100和第二连接件3200处于相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态。
61.可以理解，为了提高锁定效果，锁轴件3410可以是与楔形块3411相匹配的楔形结构，自一端开始，楔形结构的厚度逐渐增加。示例性的，如图7所示，锁轴件3410包括两个楔形块3411，两个楔形块3411之间通过连接块3412连接，连接块3412上设置有连接耳3413，连接耳3413用于连接驱动装置，该驱动装置通过连接耳3413向连接块3412施加动力，使连接块3412带动两个楔形块3411在楔形孔3300内移动。
62.需要说明的是，楔形块3411的设置方式也可根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
63.在一些实施例中，楔形孔3300沿第一连接件3100的周向设置。
64.可以理解，锁轴件3410沿第一连接件3100的周向旋转，即可以使第一连接件3100和第二连接件3200处于相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态。
65.需要说明的是，楔形孔3300的设置方向也可根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
66.如图4至5所示，在一些实施例中，第一连接件3100的外壁设有第一缺口3123，第二连接件3200的内壁设有第二缺口3224，第一缺口3123和第二缺口3224拼接形成楔形孔3300。
67.可以理解，楔形孔3300形成在第一连接件3100和第二连接件3200之间。
68.示例性的，如图4至5所示，第一连接件3100包括轴芯段3120，轴芯段3120的两端分别设有第一凸起3121和第二凸起3122，第一凸起3121和第二凸起3122与轴芯段3120一体成型，在轴芯段3120外表面形成环形凹槽，第一缺口3123形成在第一凸起3121和第二凸起3122的外周，并且，由一端开始，第一缺口3123的深度逐渐增加。第二连接件3200包括套筒段3220，套筒段3220的两端分别设有第一凸缘3221和第二凸缘3222，第一凸缘3221和第二凸缘3222与套筒段3220一体成型，并在套筒段3220外表面形成环形凹槽，套筒段3220的侧壁设有开口3223，开口3223轴向贯穿套筒段3220，第二缺口3224形成在第一凸缘3221和第二凸缘3222的内周并位于开口3223的两端，并且，由一端开始，第二缺口3224的深度逐渐。当套筒段3220套接在轴芯段3120外时，第一缺口3123和第二缺口3224对齐，并与开口3223形成楔形孔3300。
69.在其他实施例中，楔形孔3300还可以由第一连接件3100的外壁与第二连接件3200的内壁的缺口形成，或者，由第一连接件3100的外壁的缺口与第二连接件3200的内壁形成。
70.需要说明的是，楔形孔3300的设置方式也可根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
71.在一些实施例中，沿连接装置3000周向上的第一方向，第一缺口3123在第二连接件3200的径向方向深度逐渐增加，第二缺口3224在第二连接件3200的径向方向深度逐渐减小，并且，楔形孔3300的宽度逐渐减小，楔形孔3300的宽度为第一缺口3123的深度和第二缺
口3224的深度的和。
72.示例性的，本实施例中的第一方向指代图2所示的方向n，并且，本实施例中的第一方向与后文中记载的第一方向指代同一方向。
73.可以理解，在第一连接件3100相对第二连接件3200沿第一方向旋转或者第二连接件3200相对第一连接件3100沿与第一方向相反的方向旋转的过程中，楔形孔3300的宽度会逐渐减小，从而在锁定状态下，锁轴件3410可以阻止楔形孔3300宽度减小的趋势。例如，锁轴件3410可以阻止第一连接件3100相对第二连接件3200沿第一方向旋转，或者可以阻止第二连接件3200相对第一连接件3100沿与第一方向相反的方向旋转。
74.可以理解，当第一连接件3100和第二连接件3200中的一个周向固定时，锁轴件3410可以阻止另一个沿特定方向旋转，从而阻止连接发生松动。例如，第一连接件3100与第二基体周向定位，以使第一连接件3100在连接过程中保持周向固定，并且，第二连接件3200与第二基体采用螺纹连接的方式，第二连接件3200的拧紧方向与第一方向相同。因此，在锁定状态下，锁轴件3410可以阻止第二连接件3200沿与第一方向相反的方向旋转，从而防止第二连接件3200和第二基体之间的连接发生松动。
75.可以理解，在解锁状态下，锁轴件3410位于楔形孔3300的较宽的一端，若第一连接件3100相对第二连接件3200沿第一方向旋转或者第二连接件3200相对第一连接件3100沿与第一方向相反的方向旋转，楔形孔3300的长度会逐渐减小，最终受锁轴件3410限位而无法继续减小。
76.需要说明的是，第一缺口3123和第二缺口3224的深度以及楔形孔3300的宽度也可根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
77.在一些实施例中，第一连接件3100上设有限位结构，限位结构被构造为与第二基体限位配合以使第一连接件3100能够与第二基体周向定位。
78.如此，第一连接件3100在连接过程中可以保持周向固定。
79.可以理解，第二基体上设有与限位结构相配合的结构设计。示例性的，第一连接件3100的面向第二基体的一端设有圆环3131，圆环3131的面向第二基体的一侧设有定位销，第二基体上设有对应定位销的定位孔。在连接过程中，限位结构和第二基体通过定位销和定位孔限位配合，以使第一连接件3100能够与第二基体周向定位。
80.可选地，定位销包括第一定位销3132和第二定位销3133，第一定位销3132为圆柱形，第二定位销3133为菱柱形，并且，第一定位销3132和第二定位销3133分别位于圆环3131的相对两侧。
81.可选地，圆环3131与第一连接件3100一体成型，并且，圆环3131半径大于套筒段3220的内径。也就是说，第一连接件3100需要从第二连接件3200的面向第二基体的一端插入，从而可以防止第一连接件3100在连接过程中从第二连接件3200的面向第一基体的一端退出，有利于提高连接的可靠性。
82.需要说明的是，限位结构的类型、数量、位置、形状等可以根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
83.在一些实施例中，锁定组件3400还包括驱动机构3420，驱动机构3420用于移动锁轴件3410，并具有使锁轴件3410位于预设位置的第一状态和使锁轴件3410位于非预设位置的第二状态。
84.可以理解，驱动机构3420在第一状态下，锁轴件3410位于预设位置，当驱动机构3420的状态发生变化时，其带动锁轴件3410移动，直至驱动机构3420变化为第二状态时，锁轴件3410位于非预设位置。可选地，第一状态和第二状态可以是驱动机构3420动作前后的姿态或者位置。
85.在一些实施例中，沿锁轴件3410的移动轨迹，第二连接件3200上设有开口3223，驱动机构3420穿过开口3223推拉锁轴件3410使其移动。
86.可以理解，开口3223可以使驱动机构3420穿过并将力作用在第二锁轴件3410上，同时，该开口3223还可以供驱动机构3420活动。
87.在一些实施例中，驱动机构3420为连杆机构。
88.可以理解，连杆机构中一个杆件在旋转过程中，通过其他杆件带动锁轴件3410在楔形孔3300内做往复运动，以使锁轴件3410进行锁定或者解锁。
89.如图8至11所示，在一些实施例中，驱动机构3420包括第一连杆3421和第二连杆3422。第一连杆3421的第一端与第二连接件3200铰接，第一连杆3421的第二端与第二连杆3422的第一端铰接，第二连杆3422的第二端与锁轴件3410铰接。第一连杆3421用于绕原点o旋转，并具有使驱动机构3420处于第一状态的第一位置和使驱动机构3420处于第二状态的第二位置，原点o为第一连杆3421与锁轴件3410的铰接点。
90.可以理解，当第一连杆3421绕原点o旋转至第一位置时，如图10所示，驱动机构3420处于第一状态，此时，锁轴件3410位于楔形孔3300的较窄的一端，即锁轴件3410位于预设位置，第一连接件3100和第二连接件3200被锁轴件3410锁定。当第一连杆3421绕原点o旋转至第二位置时，如图11所示，驱动机构3420处于第二状态，此时，锁轴件3410位于楔形孔3300的较宽的一端，即锁轴件3410位于非预设位置，第一连接件3100和第二连接件3200可以相互周向旋转。因此，通过绕原点o旋转第一连杆3421，即可以使锁轴件3410在预设位置和非预设位置之间移动，从而实现对第一连接件3100和第二连接件3200的锁定和解锁。
91.还可以理解，第一连杆3421在不同方向旋转时，可以使锁轴件3410向不同方向移动。例如，在第一连杆3421顺时针旋转的过程中，其可以通过第二连杆3422带动锁轴件3410从非预设位置向预设位置的方向移动，同样的，在第一连杆3421逆时针旋转的过程中，其可以通过第二连杆3422带动锁轴件3410从预设位置向非预设位置的方向移动。
92.可选地，第一连杆3421的第一端与第二连接件3200上的第一凸缘3221和第二凸缘3222铰接。
93.需要说明的是，驱动机构3420的结构类型、设置方式也可根据实际要求设置，而不限于上面讨论的实施方式。
94.在一些实施例中，第一连杆3421的第二端设有扳手3423。
95.可以理解，扳手3423可以用来向第一连杆3421传递力，以使第一连杆3421进行旋转。例如，当扳手3423受到来自操作人员的拉力或者推力时，其可以带动第一连杆3421绕原点旋转。
96.可选地，扳手3423与第一连杆3421一体成型。
97.在一些实施例中，锁轴件3410上设置有用于与第二连杆3422的第二端铰接的铰接孔3414，铰接孔3414为腰形孔，腰形孔沿锁轴件3410的移动方向设置。
98.可以理解，第二连杆3422的第二端设有可旋转的滑轴3424，该滑轴3424可以在腰
形孔内滑动，并且，在滑轴3424接触到腰形孔的端部之前，锁轴件3410不会随第一连杆3421旋转而移动。也就是说，在锁定状态下，若要进行解锁，需要先使滑轴3424从腰形孔的一端移动至另一端，为此，需要先将第一连杆3421旋转一定角度，因此，第一连杆3421在该角度范围内旋转时，不会导致第一连接件3100和第二连接件3200解锁。
99.在一些实施例中，锁定组件3400还包括弹簧3430，弹簧3430的第一端连接于锁轴件3410的面向预设位置的一端，弹簧3430的第二端绕过第二连接件3200并通过拉伸后连接于第二连杆3422的第二端。弹簧3430用于通过第二连杆3422对第一连杆3421施加目标方向的拉力，以使第一连杆3421保持在第一位置或者第二位置，目标方向为由第二连杆3422的第一端指向第二连杆3422的第二端的方向。
100.可以理解，弹簧3430通过第二连杆3422对第一连杆3421施加拉力，当原点o位于该拉力的方向上时，如图9所示，第一连杆3421达到受力平衡状态，此时，第一连杆3421可以保持在如图9所示的状态。当第一连杆3421绕原点o沿第一方向旋转时，如图10所示，拉力的方向向原点o的第一侧偏移，该拉力会驱使第一连杆3421继续沿第一方向旋转，直至第一连杆3421到达第一位置，此时，驱动机构3420处于第一状态，锁轴件3410位于楔形孔3300的较窄的一端，即锁轴件3410位于预设位置，第一连接件3100和第二连接件3200被锁轴件3410锁定，并且，该拉力会阻止第一连杆3421向与第一方向相反的方向旋转，从而将第一连杆3421保持在第一位置。相反的，当第一连杆3421绕原点o沿与第一方向相反的方向旋转时，如图11所示，拉力的方向向原点o的第二侧偏移，该拉力会驱使第一连杆3421继续沿与第一方向相反的方向旋转，直至第一连杆3421到达第二位置，此时，驱动机构3420处于第二状态，锁轴件3410位于楔形孔3300的较宽的一端，即锁轴件3410位于非预设位置，第一连接件3100和第二连接件3200呈解锁状态，并且，该拉力会阻止第一连杆3421向第一方向旋转，从而将第一连杆3421保持在第二位置。
101.可选地，弹簧3430的两端分别设有第一连接杆3431、第二连接杆3432，弹簧3430通过第一连接杆3431连接锁轴件3410的面向预设位置的一端，弹簧3430通过第二连接杆3432连接第二连杆3422的第二端。
102.可选地，弹簧3430位于第一凸缘3221和第二凸缘3222之间，第一凸缘3221和第二凸缘3222可以防止弹簧3430从第二连接件3200上脱落。
103.连接装置3000的组装过程为：
104.步骤a1、将锁轴件3410放置在第二连接件3200内并位于第二缺口3224中。
105.步骤a2、沿轴向将第一连接件3100插入第二连接件3200内，插入时，第一缺口3123和锁轴件3410对齐，插入后，第一连接件3100可相对第二连接件3200旋转。
106.步骤a3、旋转第一连接件3100或者第二连接件3200，使第一缺口3123和第二缺口3224对齐形成楔形孔3300。
107.步骤a4、将第一连杆3421安装在第二连接件3200上，并在第一连杆3421和锁轴件3410之间铰接第二连杆3422。
108.步骤a5、在第二连接件3200外周套设弹簧3430，并使弹簧3430的两端分别连接滑轴3424和锁轴件3410面向预设位置的一端。
109.连接装置3000的使用过程为：
110.步骤b1、将第一连接件3100通过法兰3110与第一基体连接。
111.步骤b2、扳动扳手3423，使第一连杆3421位于第二位置，此时，锁轴件3410位于楔形孔3300的较宽的一端。
112.步骤b3、沿与第一方向相反的方向旋转第二连接件3200，使第一缺口3123和第二缺口3224发生错位。
113.步骤b4、将第一连接件3100上的定位销插入机器人臂2000的定位孔内，对第一连接件3100进行周向定位。
114.步骤b5、沿第一方向旋转第二连接件3200，使第二连接件3200与机器人臂2000完成连接，同时，使第一缺口3123和第二缺口3224重新对齐。
115.步骤b6、扳动扳手3423，使第一连杆3421沿第一方向旋转至第一位置，此时，锁轴件3410位于预设位置，并将第一连接件3100和第二连接件3200锁定。
116.如图12至13所示，在一些实施例中，连接装置3000还包括外壳3500，外壳3500套接在第二连接件3200外。外壳3500上设有第一窗口3510以及设于第一窗口3510处的第一盖板3520，第一盖板3520与外壳3500活动连接，并具有覆盖第一窗口3510的关闭状态和露出第一窗口3510的开启状态。当第一盖板3520呈关闭状态时，驱动机构3420处于第一状态，当第一盖板3520呈开启状态时，第一窗口3510允许驱动机构3420变换为第二状态。
117.可以理解，外壳3500可以将连接装置3000内部与外界隔绝开，避免连接装置3000内部被污染，并且，还便于对连接装置3000进行清洁。
118.在一些实施例中，外壳3500上还设有第二窗口3530以及设于第二窗口3530处的第二盖板3540，第二盖板3540与外壳3500活动连接，用以开启或者关闭第二窗口3530。
119.可以理解，第一窗口3510和第二窗口3530中的一个可以作为清洗口，另一个可以作为排泄口，当需要对连接装置3000内部进行清洁时，仅需同时打开第一窗口3510和第二窗口3530，从一个窗口注入清洗液，从另一个窗口排出即可，可以节省拆除连接装置3000的时间。
120.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。

技术特征：
1.一种连接装置，其特征在于，包括：第一连接件，包括第一连接端，所述第一连接端用于连接第一基体；第二连接件，包括第二连接端，所述第二连接端用于连接第二基体，所述第二连接件套接在所述第一连接件外，并且，所述第一连接件和所述第二连接件具有相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态，所述第一连接端和所述第二连接端分别位于所述连接装置的两端；锁定组件，包括锁轴件，所述锁轴件可移动地设于所述第一连接件和所述第二连接件之间；当所述锁轴件移动至预设位置时，所述第一连接件和所述第二连接件处于所述锁定状态，否则，所述第一连接件和所述第二连接件处于所述解锁状态。2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件之间形成有楔形孔，所述锁轴件可移动地设于所述楔形孔内；当所述锁轴件移动至所述楔形孔的较窄的一端时，所述第一连接件和所述第二连接件处于所述锁定状态，否则，所述第一连接件和所述第二连接件处于所述解锁状态。3.根据权利要求2所述的连接装置，其特征在于，所述楔形孔沿所述第一连接件的周向设置。4.根据权利要求3所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接件的外壁设有第一缺口，所述第二连接件的内壁设有第二缺口，所述第一缺口和所述第二缺口拼接形成所述楔形孔。5.根据权利要求4所述的连接装置，其特征在于，沿所述连接装置周向上的第一方向，所述第一缺口在所述第二连接件的径向方向深度逐渐增加，所述第二缺口在所述第二连接件的径向方向深度逐渐减小，并且，所述楔形孔的宽度逐渐减小，所述楔形孔的宽度为所述第一缺口的深度和所述第二缺口的深度的和。6.根据权利要求5所述的连接装置，其特征在于，所述第一连接件上设有限位结构，所述限位结构被构造为与所述第二基体限位配合以使所述第一连接件能够与所述第二基体周向定位。7.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述锁定组件还包括驱动机构，所述驱动机构用于移动所述锁轴件，并具有使所述锁轴件位于所述预设位置的第一状态和使所述锁轴件位于非预设位置的第二状态。8.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于，沿所述锁轴件的移动轨迹，所述第二连接件上设有开口，所述驱动机构穿过所述开口推拉所述锁轴件使其移动。9.根据权利要求8所述的连接装置，其特征在于，所述驱动机构为连杆机构。10.根据权利要求9所述的连接装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一连杆和第二连杆；所述第一连杆的第一端与所述第二连接件铰接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端铰接，所述第二连杆的第二端与所述锁轴件铰接；所述第一连杆用于绕原点旋转，并具有使所述驱动机构处于所述第一状态的第一位置和使所述驱动机构处于所述第二状态的第二位置，所述原点为所述第一连杆与所述第二连接件的铰接点。
11.根据权利要求10所述的连接装置，其特征在于，所述第一连杆的第二端设有扳手。12.根据权利要求10所述的连接装置，其特征在于，所述锁轴件上设置有用于与所述第二连杆的第二端铰接的铰接孔，所述铰接孔为腰形孔，所述腰形孔沿所述锁轴件的移动方向设置。13.根据权利要求12所述的连接装置，其特征在于，所述锁定组件还包括弹簧，所述弹簧的第一端连接于所述锁轴件的面向所述预设位置的一端，所述弹簧的第二端绕过所述第二连接件并通过拉伸后连接于所述第二连杆的第二端；所述弹簧用于通过所述第二连杆对所述第一连杆施加目标方向的拉力，以使所述第一连杆保持在所述第一位置或者所述第二位置，所述目标方向为由所述第二连杆的第一端指向所述第二连杆的第二端的方向。14.根据权利要求7所述的连接装置，其特征在于，所述连接装置还包括外壳，所述外壳套接在所述第二连接件外；所述外壳上设有第一窗口以及设于第一窗口处的第一盖板，所述第一盖板与所述外壳活动连接，并具有覆盖所述第一窗口的关闭状态和露出所述第一窗口的开启状态；当所述第一盖板呈所述关闭状态时，所述驱动机构处于所述第一状态，当所述第一盖板呈所述开启状态时，所述第一窗口允许所述驱动机构变换为所述第二状态。15.根据权利要求14所述的连接装置，其特征在于，所述外壳上还设有第二窗口以及设于第二窗口处的第二盖板，所述第二盖板与所述外壳活动连接，用以开启或者关闭所述第二窗口。16.一种手术机器人，其特征在于，包括：执行器，用于搭载手术工具执行预定手术计划；机器人臂，用于驱动所述执行器运动；如权利要求1-15任一项所述的连接装置，用于连接所述机器人臂和所述执行器。

技术总结
本申请公开了一种连接装置及手术机器人，所述连接装置包括：第一连接件，用于连接第一基体；第二连接件，用于连接第二基体，第二连接件套接在第一连接件外，并且，第一连接件和第二连接件具有相对固定的锁定状态或可相互周向旋转的解锁状态；锁定组件，包括锁轴件和驱动机构，锁轴件可移动地设于第一连接件和第二连接件之间，驱动机构用于改变自身状态来移动锁轴件；当锁轴件移动至预设位置时，第一连接件和第二连接件处于所述锁定状态，否则，第一连接件和第二连接件处于解锁状态。本申请的连接装置可以应用于手术机器人中，以连接机器人臂和执行器，并且，与现有技术相比，该连接装置可以实现对执行器和机器人臂的快速连接或者快速断开。快速断开。快速断开。


技术研发人员：张钊 李卫
受保护的技术使用者：北京和华瑞博医疗科技有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/8/8