[发明专利]一种用于变瓶径抓取的配药机器人

说明书

本发明公开了一种用于变瓶径抓取的配药机器人，包括采用双电机驱动结构，实现了不同药瓶的稳定抓取。本发明的末端执行器改善了传统的末端执行器的缺陷，增加了一个电机和齿轮传动机构来调节抓取机构的可抓取直径，通过不同电机来进行不同功能的控制，稳定性提高。本发明改变了传统的抓取机构的对称性，将左右手指上设计成互补的卡槽型，可以实现更小瓶径药瓶的抓取。本发明的末端执行器采用平行四边形机构和曲柄滑块机构，设计机构简单，功能全面，弥补了传统机械手爪结构复杂或无法实现变瓶径抓取的不足。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种用于变瓶径抓取的配药机器人。

背景技术

通过对多种国内外配药机器人的研究，发现国内外的配药机器人的设计方式存在诸多差异，这是由国内外使用的药瓶种类和尺寸规格决定的，国外使用西林瓶作为药剂的盛装容器，在设计配药机器人的各个模块时不考虑安瓿瓶的夹取，而国内广泛采用西林瓶和安瓿瓶两类容器作为药剂的盛装容器。不仅安瓿瓶和西林瓶之间尺寸存在较大的差异，国内外西林瓶的使用规格也存在不同程度的差异。这就对符合国家标准的配药机器人即机械臂设计提出了区别要求，和国外机器人相比应还配有安瓿瓶的夹取等基本功能。对于不同瓶径的药瓶，现存的使用非6自由度机械臂的产品往往难以一次完成夹取，需要来回更换夹具，影响效率，对于使用了6自由度的机械臂产品，过大的机械臂严重加大了生产成本和占地空间，采用中小型6自由度机械臂则会加强设计难度。

现存的配药机器人的注射功能是依靠丝杠滑台上下运动实现的，无法进一步保证垂直运动精度和抽取、注射精度，在注射过程中存在注射器滑离的情况，稳定性有待提高。少数体积小的配药机器人采用复合式的整体安装法，多个电机分别控制同一整体，造成控制复杂，不利于交互和拓展的缺点。

为了解决现有技术存在不足之处，提供了一种用于变瓶径抓取的配药机器人，这样的配药机器人不仅可以实现药瓶的稳定抓取，还能满足不同瓶径药瓶的抓取，并且减少不必要的夹具更换。本发明采用双电机的驱动方式，用两个电机分别完成抓取和变瓶径操作。通过使用四连杆机构，能够改变末端执行器的抓取范围，实现药瓶的变瓶径抓取，对于尺寸存在差异的安瓿瓶和西林瓶也能够实现连续稳定抓取，性能稳定，整体结构简便，控制方法简单，仅需要完成对步进电机的控制，即可实现变瓶径夹取。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于变瓶径抓取的配药机器人。

技术方案：

本发明是由驱动模块和末端执行器组成；所述驱动模块一端固定在电机1上，另一端通过滑块2与末端执行器连接。

所述驱动模块包括沿Z轴的滑动装置、绕Z轴的转动装置和沿Y轴的滑动装置；所述沿Z轴的滑动装置包括滑轨1、丝杠1、步进电机1和滑块1，所述滑动装置通过步进电机1驱动丝杠1使滑块1在滑轨1上实现滑动；所述绕Z轴的转动装置包括绕Z轴转动驱动伺服电机、电机座、连接板和承接底座，电机座和承接底座通过连接板进行连接，连接板通过固定螺钉固定在承接底座上，所述转动装置通过驱动伺服电机实现承接底座绕Z轴的在-50°至50°范围内转动，增加了承接底座的工作范围；所述的沿Y轴的滑动装置包括是丝杠2、滑块2、承接底座，丝杠2安装在承接底座上，滑块2通过丝杠2实现沿Y轴的滑动。

进一步地，所述末端执行器包括抓取机构、丝杠3、滑块3、末端执行器承接机构、轴承1、轴承2、轴承3、轴承端盖、滑轮导轨、滑轮；所述末端执行器承接机构包括固定块1、上固定板、下固定板、固定块2、固定块3，所述固定块1分别与上固定板、下固定板通过固定螺钉连接；所述下固定板分别与固定块2、固定块3通过固定螺钉连接；所述轴承1、轴承2和轴承3分别安装在固定块1、固定块2和固定块3上；所述丝杠3通过轴承1、轴承2和轴承3安装在末端执行器承接机构上，所述滑块3安装在丝杠3上，轴承3固定处安装轴承端盖；所述滑轮导轨安装在上固定板上；所述滑轮安装在滑块3上。