一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人。


背景技术：

2.医疗机器人是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人，是一种智能型服务机器人，它能独自编制操作计划，依据实际情况确定动作程序，然后把动作变为操作机构的运动。
3.医疗机器人主要通过机械臂对医疗器械进行夹持使用，而现有机械臂对医疗器械的夹持装置为单一形状，但是现在随着医学的发展，医疗器械的种类和形状越来越多，不同形状的医疗器械适用的环境不同，因此单一的夹持装置无法适合多种类型医疗器械的夹持。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，包括机械转动臂，所述机械转动臂的一端设置有用于控制机械转动臂的操控台，所述机械转动臂的另一端设置有用于夹持器械的夹持设备，所述机械转动臂的另一端设置有用于移动夹持设备的推送机构，所述推送机构包括用于更换夹持设备的更换组件和用于移动更换组件的推送组件，所述更换组件包括插接杆，所述插接杆的底部设置有用于连接推送组件的连接件。
6.优选的，所述夹持设备设置在插接杆的顶部，所述连接件包括对称设置的矩形卡块，所述推送组件包括推动杆，所述推动杆的顶部开设有用于穿插插接杆底部的凹槽。
7.优选的，所述夹持设备设置在插接杆的顶部，所述连接件包括对称设置的矩形卡块，所述推送组件包括推动杆，所述推动杆的顶部开设有用于穿插插接杆底部的凹槽。
8.优选的，所述推动杆的底端开设有圆形槽，所述圆形槽的内部螺纹穿插连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底端固定连接有驱动电机，所述驱动电机的底端固定连接有连接板，所述连接板的底端与机械转动臂的另一端固定连接。
9.优选的，所述连接板顶端的两侧分别固定连接有限位杆，所述推动杆的底端固定连接有移动板，所述移动板底端的中部开设有第一圆孔，所述螺纹杆穿插设置在第一圆孔内，所述移动板底端的两侧分别开设有用于穿插限位杆的第二圆孔，所述限位杆的顶端固定连接有用于限制移动板位移的圆形挡板。
10.优选的，所述推动杆顶部的外壁套设有固定板，所述连接板和固定板顶端的四角分别开设有矩形通槽，所述连接板和固定板相对的一侧设置有用于包裹推送组件的防护件。
11.优选的，所述防护件包括防护罩，所述防护罩的顶端和底端分别固定连接有密封条，所述密封条一端的两侧分别固定连接有用于穿插矩形通槽的插块。
12.优选的，所述插块一端的内部开设有第二空腔，所述第二空腔内壁的一侧开设有第三矩形孔，所述第三矩形孔内穿插设置有用于限制插块移动的三角卡块。
13.优选的，所述三角卡块的一侧固定连接有限制三角卡块移动的第二挡板，所述第二挡板的一侧固定连接有用于推动第二挡板移动的第二弹簧。
14.优选的，所述密封条远离防护罩的一侧开设有连接槽，所述连接槽的内壁固定连接有第一魔术贴，所述连接板和固定板相对的一侧固定连接有用于和第一魔术贴固定连接的第二魔术贴。
15.本发明的技术效果和优点：
16.本发明利用机械转动臂、驱动电机、螺纹杆、夹持设备、推送机构和连接件的设计，在需要进行夹持设备更换的时候，通过驱动电机带动螺纹杆的转动，使推动杆进行位移，从而方便操作人员进行更换组件的操作，然后相向按压矩形卡块，使矩形卡块进入推动杆顶部的凹槽内，从而可以对插接杆进行拔出，更换对应适合器械夹持的夹持设备，从而保证夹持设备对应不同种类的医疗器械，夹持的时候更加稳定。
附图说明
17.图1为本发明正视结构示意图。
18.图2为本发明推送机构立体结构示意图。
19.图3为本发明推送机构剖面结构示意图。
20.图4为本发明图1中a放大结构示意图。
21.图5为本发明图3中b放大结构示意图。
22.图6为本发明图3中c放大结构示意图。
23.图中：1、机械转动臂；2、操控台；3、连接板；4、驱动电机；5、螺纹杆；6、推动杆；7、限位杆；8、圆形挡板；9、移动板；10、插接杆；11、固定板；12、矩形卡块；13、第一挡板；14、第一弹簧；15、密封条；16、防护罩；17、第一魔术贴；18、第二魔术贴；19、插块；20、三角卡块；21、第二挡板；22、第二弹簧；23、圆形槽；24、夹持设备。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明提供了如图1-6所示的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，包括机械转动臂1，机械转动臂1的一端设置有用于控制机械转动臂1的操控台2，机械转动臂1的另一端设置有用于夹持器械的夹持设备24，机械转动臂1的另一端设置有用于移动夹持设备24的推送机构，推送机构包括用于更换夹持设备24的更换组件和用于移动更换组件的推送组件，更换组件包括插接杆10，插接杆10的底部设置有用于连接推送组件的连接件。
26.具体的，夹持设备24设置在插接杆10的顶部，机械转动臂1、操控台2和夹持设备24
组成现有用于远程操控手术机器人，机械转动臂1为机器人的延展转动臂，可以进行长度的伸展和多角度的转动，夹持设备24为不同医疗器械所对应的转动夹具，从而保证在机械转动臂1工作的时候夹持设备24可以牢固稳定的夹持医疗器械，夹持设备24与操控台2电性连接，通过操控台2可以控制机械转动臂1进行各种动作施展的同时，还可以控制夹持设备24的动作，实现对医疗器械的夹持和松开。
27.具体的，连接件包括对称设置的矩形卡块12，推送组件包括推动杆6，推动杆6的顶部开设有用于穿插插接杆10底部的凹槽，凹槽内壁的两侧对称开设有用于穿插矩形卡块12的第一矩形孔，插接杆10的底部开设有第一空腔，第一空腔内壁的两侧对称开设有第二矩形孔，矩形卡块12穿插设置在第二矩形孔内，矩形卡块12的一侧固定连接有用于限制矩形卡块12位移的第一挡板13，第一挡板13的一侧设置有用于推动第一挡板13的第一弹簧14。
28.进一步，推动杆6为圆柱形，凹槽为圆形槽，凹槽的直径尺寸为插接杆10直径尺寸的1.02倍，第一矩形孔和第二矩形孔的尺寸相同，均为矩形卡块12尺寸的1.02倍，矩形卡块12为矩形块，第一挡板13为矩形板，第一挡板13的尺寸为第二矩形孔尺寸的1.1倍，第一挡板13的高度为第一空腔高度的0.95倍，第一挡板13设置在两个矩形卡块12相对的一侧，第一弹簧14在第一空腔内始终为压缩状态，第一弹簧14的两端分别与两个第一挡板13相对的一侧固定连接，两个第一挡板13和第一弹簧14均设置在第一空腔的内部，从而第一弹簧14始终具有将第一挡板13往远离第一空腔推动的趋势，当需要进行夹持设备24更换的时候，按压两个矩形卡块12相向移动，矩形卡块12带动第一挡板13，第一挡板13会使第一弹簧14不断被压缩，使矩形卡块12运动至推动杆6的凹槽内，从而解除矩形卡块12对插接杆10的限制，将插接杆10往远离推动杆6的方向进行拉动，即可进行对应适合医疗器械夹持设备24的更换，在安装夹持设备24的时候，需要先按压两个矩形卡块12相向移动，然后再将插接杆10靠近矩形卡块12的一端插入推动杆6的凹槽内，当矩形卡块12运动至第一矩形孔位置时，在第一弹簧14回复力作用下，推动两个第一挡板13相背运动，第一挡板13带动矩形卡块12，从而矩形卡块12穿插在第一矩形孔内，从而矩形卡块12与推动杆6卡接，限制插接杆10的移动，从而完成夹持设备24的更换安装工作。
29.具体的，推动杆6的底端开设有圆形槽23，圆形槽23的内部螺纹穿插连接有螺纹杆5，螺纹杆5的底端固定连接有驱动电机4，驱动电机4的底端固定连接有连接板3，连接板3的底端与机械转动臂1的另一端固定连接，连接板3顶端的两侧分别固定连接有限位杆7，推动杆6的底端固定连接有移动板9，移动板9底端的中部开设有第一圆孔，螺纹杆5穿插设置在第一圆孔内，移动板9底端的两侧分别开设有用于穿插限位杆7的第二圆孔，限位杆7的顶端固定连接有用于限制移动板9位移的圆形挡板8。
30.进一步，圆形槽23的内壁开设有螺纹，螺纹与螺纹杆5外壁的螺纹始终啮合，圆形槽23的长度比螺纹杆5的长度少0.5—1cm，第一圆孔的直径为螺纹杆5直径的1.1倍，从而方便螺纹杆5通过第一圆孔穿插进圆形槽23的内部，驱动电机4与操控台2电性连接，从而通过操控台2可以控制驱动电机4的启停，驱动电机4为现有可以进行正反转的电机，限位杆7为光滑圆杆，限位杆7的直径为第二圆孔直径的0.95倍，圆形挡板8的直径为第二圆孔直径的1.3-1.5倍，从而可以阻挡移动板9的移动，圆形挡板8底端的高度比螺纹杆5顶端的高度少0.5—1cm，从而可以保证推动杆6在运动时，带动移动板9同步移动，移动板9会遇到圆形挡板8的阻挡，从而限制推动杆6的运动，同时螺纹杆5不会从圆形槽23的内部滑出，实现螺纹
杆5与推动杆6始终连接的稳定性，驱动电机4的输出端进行顺时针转动的时候，驱动电机4的输出端带动螺纹杆5同步转动，螺纹杆5外壁螺纹与圆形槽23内壁的螺纹啮合作用下，具有转动的趋势，但是在移动板9两端的限位杆7限制，无法进行转动，从而推动杆6只能进行竖直方向远离连接板3的直线运动，推动杆6带动插接杆10，插接杆10带动夹持设备24，在机械转动臂1不动的时候，实现夹持设备24往远离机械转动臂1方向的伸长位移，当驱动电机4的输出端逆时针转动的时候，则实现夹持设备24往靠近机械转动臂1方向的回缩位移。
31.具体的，推动杆6顶部的外壁套设有固定板11，连接板3和固定板11顶端的四角分别开设有矩形通槽，连接板3和固定板11相对的一侧设置有用于包裹推送组件的防护件，防护件包括防护罩16，防护罩16的顶端和底端分别固定连接有密封条15，密封条15一端的两侧分别固定连接有用于穿插矩形通槽的插块19，插块19一端的内部开设有第二空腔，第二空腔内壁的一侧开设有第三矩形孔，第三矩形孔内穿插设置有用于限制插块19移动的三角卡块20，三角卡块20的一侧固定连接有限制三角卡块20移动的第二挡板21，第二挡板21的一侧固定连接有用于推动第二挡板21移动的第二弹簧22，密封条15远离防护罩16的一侧开设有连接槽，连接槽的内壁固定连接有第一魔术贴17，连接板3和固定板11相对的一侧固定连接有用于和第一魔术贴17固定连接的第二魔术贴18。
32.进一步，固定板11顶端的中部开设有圆槽，圆槽的内壁与推动杆6顶部的外壁固定连接，固定板11设置在推动杆6距离第一矩形孔底端1—1.5cm位置，固定板11与连接板3的尺寸规格相同，矩形通槽的尺寸为插块19尺寸的1.02倍，固定板11和连接板3的矩形通槽位置和尺寸均相同，防护罩16为透明材质的塑料伸缩管，透明材质方便对防护罩16内部的机械进行观察，发现问题时候可以进行及时维修，当移动板9运动至圆形挡板8底端的时候，防护罩16达到最大的延展长度，防护罩16两端的四边分别固定连接有密封条15，防护罩16一端的密封条15组成口字型，口字型的四角分别固定连接插块19，当插块19穿插在矩形通槽内，插块19与三角卡块20相互配合，形成倒钩型，与固定板11形成卡接，从而限制插块19的移动，插块19设置在密封条15相背的一侧，第二挡板21的尺寸为第三矩形孔尺寸的1.连接板3倍，第二挡板21远离三角卡块20的一侧与第二弹簧22的一端固定连接，第二弹簧22在第二空腔内始终为压缩状态，三角卡块20为直角三棱柱，三角卡块20的斜面朝向远离防护罩16的一侧，通过按压三角卡块20，使三角卡块20进入矩形通槽内，即可拔出插块19，进行防护罩16的拆卸，第一魔术贴17为魔术贴钩毛面，第二魔术贴18为魔术贴圆毛面，从而第一魔术贴17和第二魔术贴18的固定连接方式为粘连，通过第一魔术贴17与第二魔术贴18之间的粘合，可以保证防护罩16对内部器械覆盖的密封性，保证机械的污染物不会掉出防护罩16的内部，第二魔术贴18设置在连接板3和固定板11相对的一侧。
33.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，包括机械转动臂(1)，所述机械转动臂(1)的一端设置有用于控制机械转动臂(1)的操控台(2)，所述机械转动臂(1)的另一端设置有用于夹持器械的夹持设备(24)，其特征在于，所述机械转动臂(1)的另一端设置有用于移动夹持设备(24)的推送机构，所述推送机构包括用于更换夹持设备(24)的更换组件和用于移动更换组件的推送组件，所述更换组件包括插接杆(10)，所述插接杆(10)的底部设置有用于连接推送组件的连接件。2.根据权利要求1所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述夹持设备(24)设置在插接杆(10)的顶部，所述连接件包括对称设置的矩形卡块(12)，所述推送组件包括推动杆(6)，所述推动杆(6)的顶部开设有用于穿插插接杆(10)底部的凹槽。3.根据权利要求2所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述凹槽内壁的两侧对称开设有用于穿插矩形卡块(12)的第一矩形孔，所述插接杆(10)的底部开设有第一空腔，所述第一空腔内壁的两侧对称开设有第二矩形孔，所述矩形卡块(12)穿插设置在第二矩形孔内，所述矩形卡块(12)的一侧固定连接有用于限制矩形卡块(12)位移的第一挡板(13)，所述第一挡板(13)的一侧设置有用于推动第一挡板(13)的第一弹簧(14)。4.根据权利要求2所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述推动杆(6)的底端开设有圆形槽(23)，所述圆形槽(23)的内部螺纹穿插连接有螺纹杆(5)，所述螺纹杆(5)的底端固定连接有驱动电机(4)，所述驱动电机(4)的底端固定连接有连接板(3)，所述连接板(3)的底端与机械转动臂(1)的另一端固定连接。5.根据权利要求4所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述连接板(3)顶端的两侧分别固定连接有限位杆(7)，所述推动杆(6)的底端固定连接有移动板(9)，所述移动板(9)底端的中部开设有第一圆孔，所述螺纹杆(5)穿插设置在第一圆孔内，所述移动板(9)底端的两侧分别开设有用于穿插限位杆(7)的第二圆孔，所述限位杆(7)的顶端固定连接有用于限制移动板(9)位移的圆形挡板(8)。6.根据权利要求4所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述推动杆(6)顶部的外壁套设有固定板(11)，所述连接板(3)和固定板(11)顶端的四角分别开设有矩形通槽，所述连接板(3)和固定板(11)相对的一侧设置有用于包裹推送组件的防护件。7.根据权利要求6所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述防护件包括防护罩(16)，所述防护罩(16)的顶端和底端分别固定连接有密封条(15)，所述密封条(15)一端的两侧分别固定连接有用于穿插矩形通槽的插块(19)。8.根据权利要求7所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述插块(19)一端的内部开设有第二空腔，所述第二空腔内壁的一侧开设有第三矩形孔，所述第三矩形孔内穿插设置有用于限制插块(19)移动的三角卡块(20)。9.根据权利要求8所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，所述三角卡块(20)的一侧固定连接有限制三角卡块(20)移动的第二挡板(21)，所述第二挡板(21)的一侧固定连接有用于推动第二挡板(21)移动的第二弹簧(22)。10.根据权利要求7所述的一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，其特征在于，
所述密封条(15)远离防护罩(16)的一侧开设有连接槽，所述连接槽的内壁固定连接有第一魔术贴(17)，所述连接板(3)和固定板(11)相对的一侧固定连接有用于和第一魔术贴(17)固定连接的第二魔术贴(18)。

技术总结
本发明公开了一种用于夹持器械的机械臂及其医疗机器人，包括机械转动臂，机械转动臂的一端设置有用于控制机械转动臂的操控台，机械转动臂的另一端设置有用于夹持器械的夹持设备，机械转动臂的另一端设置有用于移动夹持设备的推送机构，推送机构包括用于更换夹持设备的更换组件和用于移动更换组件的推送组件；本发明利用机械转动臂、驱动电机、螺纹杆、夹持设备、推送机构和连接件的设计，通过驱动电机使推动杆进行位移，方便操作人员进行更换组件的操作，然后相向按压矩形卡块，使矩形卡块进入推动杆的凹槽内，从而拔出插接杆，更换对应适合器械夹持的夹持设备，保证夹持设备对应不同种类的医疗器械，夹持的时候更加稳定。夹持的时候更加稳定。夹持的时候更加稳定。


技术研发人员：林添如 王岗 孙平杰夫 黄鹏 马清华
受保护的技术使用者：深圳市桓健科技有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/9