[发明专利]一种基于斜面轴自锁的六自由度被动机械臂

说明书

本发明公开了一种基于斜面轴自锁的六自由度被动机械臂，属于医疗辅助器械领域，包括依次连接的安装底座、第一关节臂、一体锁紧轴、组合关节臂、第四关节轴和移动杆，还包括斜面锁紧轴和锁紧手柄，所述一体锁紧轴、斜面锁紧轴与锁紧手柄配合锁紧机械臂，其中：斜面锁紧轴位于组合关节臂内且套接在一体锁紧轴上部，锁紧手柄穿过组合关节臂并与斜面锁紧轴接触连接，且一体锁紧轴顶部与锁紧手柄上部内侧螺纹连接，通过拧紧锁紧手柄使一体锁紧轴上移使游隙的斜面咬合进而使第一关节轴、组合关节轴向两侧移动锁死其它关节。本发明通过斜面锁紧轴自锁，自锁过程简单，并且锁定后不易出现相关关节滑动等自锁失效情况，有效保证器械定点定位。

技术领域

本发明涉及辅助医疗器械领域，尤其涉及一种基于斜面轴自锁的六自由度被动机械臂。

背景技术

机械臂作为一种辅助器械，是辅助人工操作，协调其他器械工作的一种便利性器具，在众多领域起着非常重要的作用。通过查阅相关文献资料，在很多领域如无人焊接、排爆巡检机器人、生产流水线等，都具有广泛的应用前景。六自由度机械臂，搭载不同执行机构或者器具可以在操作范围内定位并到达任何空间位姿，在自锁后可以长时间保持在某一定点位置。现代医疗手术过程中医生需要众多辅助性工具，并需要长时间定点在某一位置进行操作。

因此，有必要提供一种自锁稳定性好的机械臂

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于斜面轴自锁的六自由度被动机械臂，本发明通过斜面锁紧轴自锁，自锁过程简单，并且锁定后不易出现相关关节滑动等自锁失效情况，有效保证器械定点定位，使得机械臂搭载的相关器械定位可靠。此外，六自由度机械臂操作灵活，通过一体锁紧轴可以实现一次锁紧多个关节，限制多个自由度的目的，使得被动机械臂的使用空间不再受限，可降低医务人员工作强度与人为误差。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种基于斜面轴自锁的六自由度被动机械臂，包括依次连接的安装底座、第一关节臂、一体锁紧轴、组合关节臂、第四关节轴和移动杆，还包括斜面锁紧轴和锁紧手柄，所述一体锁紧轴、斜面锁紧轴与锁紧手柄配合锁紧机械臂，其中：

所述第一关节臂的一端设有用于套接在安装底座顶部的轴槽，所述第一关节臂与安装底座垂直连接并能相对旋转；所述第一关节臂内套有第一关节轴，所述第一关节轴与一体锁紧轴上设有相互平行的斜面，且第一关节轴与一体锁紧轴、安装底座顶部之间有游隙；

所述组合关节臂内套有组合关节轴，所述组合关节轴与斜面锁紧轴上设有相互平行的斜面，且组合关节轴与斜面锁紧轴之间有游隙；

所述第一关节臂另一端和组合关节臂的一端均与一体锁紧轴垂直连接并能相对旋转；

所述组合关节臂的另一端与移动杆的一端均与第四关节轴垂直连接并能相对旋转；

所述斜面锁紧轴位于组合关节臂内且套接在一体锁紧轴上部，所述锁紧手柄穿过组合关节臂并与斜面锁紧轴接触连接，且一体锁紧轴顶部与锁紧手柄上部内侧螺纹连接，通过拧紧锁紧手柄使一体锁紧轴上移而斜面锁紧轴下移使游隙的斜面咬合进而使第一关节轴、组合关节轴向两侧移动锁死其它关节。

进一步地，所述组合关节臂包括第二关节臂和同轴装入第二关节臂一侧轴孔的第三关节臂，第二关节臂与一体锁紧轴连接，所述组合关节轴包括第二关节轴和同轴装入第二关节轴的第三关节轴，所述第二关节轴与斜面锁紧轴有游隙，所述第四关节轴穿过所述第三关节臂，所述第三关节轴与第四关节轴之间有游隙。

进一步地，还包括封装第三关节臂和第二关节臂的压紧端盖。

进一步地，所述第二关节臂与第三关节臂之间、第二关节轴与第三关节轴之间在自由状态能相对旋转。

进一步地，还包括与所述第四关节轴配合旋转的第四关节臂，所述第四关节臂设有用于安装移动杆的安装孔。