[发明专利]一种具有高负载能力的医疗机器人手臂机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，具体是一种具有高负载能力的医疗机器人手臂机构。

背景技术

在现在的手术室，一般会有两到三名外科医生，一名麻醉师和几名护士，即使是最简单的手术也需要这么多人。大多数外科手术需要将近十来个人在手术室。手术机器人全部都是自动化的，这会最大限度地减少操作人员。展望一下未来，外科手术可能只需要一名外科医生、一名麻醉师以及一到两名护士。在这个宽敞的手术室中，医生坐在手术室内或手术室外的计算机控制台前，使用手术机器人来完成以前需要很多人才能完成的手术。机器人还使医生在长达几个小时的手术过程中节省了体力。外科医生在如此长的手术过程中会很疲惫，结果可能手会颤动，即使最稳定的人手也比不上手术机器人的手臂。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种具有高负载能力的医疗机器人手臂机构。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

具有高负载能力的医疗机器人手臂机构，包括杆一、杆二、杆三、杆四、杆五、杆六、杆七、杆八、杆九、杆十、杆十一、第一滑套、第二滑套、第一圆柱销、第二圆柱销、第三圆柱销、第四圆柱销、第一推拉杆、第一限位套管、环轨板、从动轴承、第二传动杆、转轴、第二传动杆、第一夹持臂、第二夹持臂、第一传动杆、斗杆、第二限位套管、第二推拉杆、动臂、第一滑块、主动轴承的内圈、主动轴承的滚珠、主动轴承的外圈、球体、圆柱螺旋线凹槽、弹簧、第二滑块和推动环；

杆一一端通过转动副一连接在机架上，杆一另一端通过轴向移动副与杆二一端连接形成伸缩杆，杆二另一端通过转动副二与杆三一端连接，杆三另一端通过转动副三与杆四一端连接，杆四另一端通过转动副四连接在机架上，

杆五一端通过转动副五连接在机架上，杆五另一端通过转动副六与杆六一端连接，杆六另一端通过转动副七与杆七一端连接，杆七另一端通过转动副八连接在机架上，杆七上设有轴向滑槽，第三圆柱销一端固定在第一推拉杆一端上，第三圆柱销另一端嵌装在杆七的轴向滑槽中，第一推拉杆另一端固定在环轨板上，第一限位套管套装在第一推拉杆上，同时第一限位套管固定在动臂上，

杆八一端通过转动副九连接在机架上，杆八另一端通过转动副十连接在第一滑套上，第一滑套套装在杆六上，

杆九一端通过转动副十一连接在机架上，杆九另一端通过轴向移动副与杆十的一端连接，杆十的另一端通过转动副十二与杆十一一端连接，杆十一另一端通过转动副十三连接在第二滑套上，第二滑套套装在动臂上，第二推拉杆一端通过转动副十四连接在第二滑套上，第二推拉杆另一端固定连接在推动环上，第二限位套管套装在第二推拉杆上，第二限位套管固定在动臂上，

转轴外壁面上设有圆柱螺旋线凹槽，转轴一端与从动轴承内圈固定安装，从动轴承外圈固定在动臂上，转轴另一端、第一夹臂根部以及第二夹臂根部通过复合转动副二十一连接在一起；

动臂一端通过转动副二十连接在杆五上，动臂另一端通过轴向移动副与斗杆一端连接形成伸缩杆，斗杆另一端固定连接在主动轴承的内圈上，主动轴承的内圈内侧固定有球体，球体嵌装在圆柱螺旋线凹槽中；

推动环套装在主动轴承外圈上，主动轴承外圈上设有轴向滑槽，第二滑块嵌装在主动轴承外圈的轴向滑槽中，第二滑块一侧为推动环，第二滑块另一侧为弹簧，弹簧一端固定在第二滑块上，弹簧另一侧固定在主动轴承外圈上，第一传动杆一端通过转动副二十四连接在第二滑块上，第一传动杆另一端通过转动副二十五连接在第二夹臂上，

第二传动杆一端连接在第一滑块上，第一滑块嵌装在环轨板的轨槽中；第二传动杆另一端通过转动副二十二连接在第一夹臂上；

杆八上设有轴向滑槽，第一圆柱销一端固定在杆十上，第一圆柱销另一端嵌装在杆八的轴向滑槽中，

动臂上设有轴向滑槽，第二圆柱销一端固定在杆二上，第二圆柱销另一端嵌装在动臂上的轴向滑槽中，

杆四上设有轴向滑槽，第四圆柱销一端固定在斗杆上，第四圆柱销另一端嵌装在杆四的轴向滑槽中。

进一步的，还包括内限位环和外限位环，内限位环固定在从动轴承外圈上，外限位环固定在动臂上，内限位环和外限位环之间的环形空隙为环形限位轨道，第二传动杆穿过环形限位轨道。

进一步的，动臂、斗杆和转轴的轴线平行或共线。

进一步的，环轨板的轨槽截面为T字形，轨槽内腔宽度大于轨槽出口宽度，第一滑块安装在轨槽内腔中。

进一步的，转动副九由伺服电机一驱动，和/或转动副十一由伺服电机二驱动，和/或转动副五由伺服电机三驱动，和/或转动副一由伺服电机四驱动。