[发明专利]多自由度自锁机械臂

说明书

本发明公开了一种多自由度自锁机械臂，包括转动地连接的第一转臂与第二转臂，第一转臂远离第二转臂的一端设置有第一球形座、内设第一球关节，第二转臂远离第一转臂的一端设置有第二球形座、内设第二球关节，第一转臂上设置有第一滑块、第一换向轴，第二转臂上设置有第二滑块、第二换向轴，机械臂还设置有缠绕有绷紧绳的缠绕轴，绷紧绳的一端绕经第一换向轴后连接在第一连接部上，另一端绕经第二换向轴后连接在第二连接部上。缠绕轴转动收紧所述的绷紧绳后，实现了机械臂的自锁。该自锁机械臂自由度多，仅依靠一个动力源就能实现所有自由度的锁定，且结构较为简单，容易加工实现。

技术领域

本发明涉及多自由度自锁机械臂。

背景技术

现有的穿刺手术中，一般需要医生凭借个人经验，并借助医学影像结果不断调整角度，进行手动穿刺，这样手术过程十分消耗时间和精力，手术效果波动较大。为了减少人为因素引起的问题，越来越多的穿刺手术开始使用机械臂代替人工穿刺。现有技术一般先手动将机械臂调整至指定位置，然后将机械臂的各个关节锁死，最后进行穿刺。然而现有的关节锁死结构都较为复杂，不利于降低成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度自锁机械臂，其能够自动同步调节各个调整块的高度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多自由度自锁机械臂，包括第一转臂和第二转臂，所述第一转臂的一端部与所述第二转臂的一端部转动地连接，所述第一转臂远离所述第二转臂的一端设置有第一球形座，所述第一球形座内万向转动地设置有第一球关节，所述第二转臂远离所述第一转臂的一端设置有第二球形座，所述第二球形座内万向转动地设置有第二球关节，所述第一转臂上设置有能够沿所述第一转臂延伸方向滑动的第一滑块，所述第一滑块一端抵在所述第一球形座上、另一端设置有第一连接部，所述第一转臂上还设置有第一换向轴，所述第一换向轴位于所述第一连接部与所述第一球形座之间，所述第二转臂上设置有能够沿所述第二转臂延伸方向滑动的第二滑块，所述第二滑块一端抵在所述第二球形座上、另一端设置有第二连接部，所述第二转臂上还设置有第二换向轴，所述第二换向轴位于所述第二连接部与所述第二球形座之间，所述第一转臂或第二转臂转动地设置有缠绕轴，所述多自由度自锁机械臂还包括绷紧绳，所述绷紧绳的中部缠绕在所述缠绕轴上，所述绷紧绳的一端绕经所述第一换向轴后连接在所述第一连接部上，另一端绕经所述第二换向轴后连接在所述第二连接部上，所述多自由度自锁机械臂还包括用于驱动所述缠绕轴转动的驱动装置。

优选地，所述第一转臂具有第一容纳腔，所述第一滑块配合地设置在所述第一容纳腔中，所述第二转臂具有第二容纳腔，所述第二滑块配合地设置在所述第二容纳腔中。

进一步优选地，所述第一容纳腔包括延伸方向与所述第一转臂延伸方向相同的第一滑动腔、以及延伸方向与所述第一转臂延伸方向垂直的第一连接腔，第二容纳腔包括延伸方向与所述第二转臂延伸方向相同的第二滑动腔、以及延伸方向与所述第二转臂延伸方向垂直的第二连接腔，所述第一连接腔与所述第二连接腔相连通。

更进一步优选地，所述第一滑块滑动配合地设置在所述第一滑动腔中，所述第二滑块滑动配合地设置在所述第二滑动腔中。

更进一步优选地，所述缠绕轴转动地设置在所述第一连接腔中靠近所述第一滑动腔的一端，所述第二连接腔靠近所述第二滑动腔的一端设置有转向轴，所述绷紧绳的一端自所述缠绕轴伸出后依次绕经所述转向轴、所述第二换向轴后连接在所述第二连接部上。

进一步优选地，所述第一滑块上开设有位于所述第一连接部和所述第一球形座支架的第一容纳槽，所述第一换向轴设置在所述第一容纳槽中。

优选地，所述第一换向轴为转动地设置在所述第一转臂上的滑轮，所述第二换向轴为转动地设置在所述第二转臂上的滑轮，所述绷紧绳绕在所述滑轮上。