[发明专利]一种空间全角度转向传动关节装置

说明书

一种空间全角度转向传动关节装置，包括连轴杆、前头、握把和夹具，所述前头和握把分别安装在连接杆的两端，夹具安装在前头上，所述握把内腔中设置有电机；所述前头和握把内均设置有齿轮，所述电机通过齿轮与连轴杆咬合进行动力传输；该装置改变了传统的控制结构，采用一种“嵌入式”传动方法，是由相互嵌套的连轴杆、电机(动力装置)和相关的机构组成，电机(一组或者多组)提供动力驱动连轴杆，连轴杆带动相关的机构进行转向或者动力传送，能够替代目前完成相同功能但是结构设计复杂的类似装置，提供比现有的设计更高的动力输出；由于设计上的简化，模块化更加明显，生产难度相对降低，产品的维护优化更加方便。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其是一种可以应用于精密医疗器械、机械机构的空间全角度转向传动关节装置。

背景技术

现有实现关节转向的技术，尤其是在微小关节的转向方面，多是用钢丝牵引相关机构进而达到活动的要求。在医疗领域中，在医疗器械微小关节上，除钢丝牵引之外达到控制转向的方式并不多。在大型关节上多是采用一个转向轴一个驱动结构控制的方式，驱动机构固定在转向轴旁边带动转向机构完成转向动作，采用钢丝牵扯也能达到弯曲的目的，但是，由钢丝牵扯实现转弯目的半径大，例如医疗器械的前端转弯机构，转弯半径往往过大，而在手术的场景中，转弯半径过大对有限的手术空间来说是不合适的，阻碍其他医疗设备的使用。在较大型的设备上，例如机械手臂，驱动结构固定在转向轴附近，驱动机构本身的体积重量都会影响机械手臂的运动，而且受限于大功率驱动机构的质量，机械手臂的关节处的安装位置选择不了大功率的驱动结构(意味着更大的体积质量)，提供不了较高的动力输出，因此需要重新设计一种空间全角度转向传动关节装置。

本发明就是为了解决以上问题而进行的改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种设计简单、模块化更加明显，生产难度相对降低，产品的维护优化更加方便，提供比现有的设计更高的动力输出的空间全角度转向传动关节装置。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种空间全角度转向传动关节装置，包括连轴杆、前头、握把和夹具，所述前头和握把分别安装在连接杆的两端，夹具安装在前头上，所述握把内腔中设置有电机；

所述前头和握把内均设置有齿轮，所述电机通过齿轮与连轴杆咬合进行动力传输；

所述连轴杆包含第一连轴杆、第二连轴杆和第三连轴杆；

所述电机包含第一电机、第二电机和第三电机；

所述齿轮包含第一连轴杆齿轮、第二连轴杆齿轮、第三连轴杆齿轮、第一电机齿轮、第二电机齿轮、第三电机齿轮、第一驱动齿轮、第二驱动齿轮和第三驱动齿轮；

所述连轴杆包含A端和B端，连轴杆的A端和B端均设置有齿轮；

所述第一连轴杆、第二连轴杆和第三连轴杆的B端齿轮均位于前头内，第一驱动齿轮、第二驱动齿轮和第三驱动齿轮位于前头内；

所述第一连轴杆、第二连轴杆和第三连轴杆的A端齿轮位于握把内；

所述第二驱动齿轮与第三驱动齿轮咬合，第三连轴杆的B端齿轮与第二驱动齿轮咬合；

第一驱动齿轮固定在前头的壳体上，第二连轴杆的B端齿轮与第一驱动齿轮咬合，第二连轴杆的B端齿轮旋转时带动第一驱动齿轮，由于第一驱动齿轮固定在前头的壳体上，所以，整个前头可以在第一驱动齿轮与前头壳体固定平面上实现0°～180°角度范围内的左右摆动，这个摆动的角度范围是机械设计的结构决定的，调整前头的结构可以实现更大角度的摆动；

所述夹具与前头相连，夹具包含夹具不动端、夹具活动端和夹具基座，所述夹具基座与第三驱动齿轮固定连接，夹具固定在夹具基座上，这样第三连轴杆的转动可以带动夹具基座的旋转，也就带动了夹具的旋转；