[发明专利]具有紧凑型关节设计的单臂机器人装置及相关系统和方法

权利要求书

1.一种机器人装置，包括：

(a)第一细长装置本体，所述第一细长装置本体包括第一电机和第二电机；

(b)第二细长装置本体，所述第二细长装置本体耦接至所述第一细长装置本体的远端；

(c)第一驱动轴，所述第一驱动轴穿过所述第二细长装置本体设置并且可操作地耦接至所述第一电机；

(d)第二驱动轴，所述第二驱动轴穿过所述第二细长装置本体设置并且可操作地耦接至所述第二电机，所述第二驱动轴在远端可操作地耦接至第一锥齿轮；

(e)肩关节，所述肩关节包括：

(i)旋转地耦接至所述第一驱动轴的差动万向节叉，所述差动万向节叉包括万向节叉本体和限定在所述差动万向节叉中的万向节叉腔，其中，所述腔具有与所述本体的纵向轴线相横向的纵向轴线；和

(ii)可旋转地设置在所述万向节叉腔内的双轴，所述双轴包括：

(A)旋转轴，所述旋转轴可旋转地设置在所述万向节叉腔内，所述旋转轴旋转地耦接至所述第一锥齿轮；和

(B)延伸轴，所述延伸轴从所述旋转轴延伸，使得所述延伸轴的纵向轴线横向于所述旋转轴的纵向轴线；以及

(iii)可旋转地设置在所述延伸轴上的输出体；

(f)臂，所述臂可操作地耦接至所述输出体。

2.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述第一驱动轴可旋转地设置在所述第二驱动轴内并且与所述第二驱动轴径向同心。

3.根据权利要求1所述的机器人装置，还包括可操作地耦接至第三电机的第三驱动轴，所述第三驱动轴在远端可操作地耦接至第二锥齿轮，其中所述第二锥齿轮可操作地耦接至所述输出体。

4.根据权利要求3所述的机器人装置，其中，所述第一驱动轴可旋转地设置在所述第三驱动轴内并且与所述第三驱动轴径向同心，并且其中，所述第三驱动轴可旋转地设置在所述第二驱动轴内并且与所述第二驱动轴径向同心。

5.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述装置没有第二臂。

6.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述肩关节是一体式肩关节。

7.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述第二细长装置本体的横截面直径小于所述第一细长装置本体的横截面直径。

8.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述第二细长装置本体的尺寸和结构设置成能够通过标准的套管针端口进行定位。

9.根据权利要求1所述的机器人装置，其中，所述肩关节是与所述第二细长装置本体共线的同轴关节。