[发明专利]一种机器人末端装置

说明书

本发明公开了一种机器人末端装置，包括：连接组件，固定安装在机械臂末端；末端执行组件，其上设有至少一个采用发光球的示踪器；所述连接组件与所述末端执行组件之间通过快拆机构可拆卸连接，并通过无线为所述发光球供电。本发明的末端装置使用主动发光红外灯示踪，并用无线供电模块对其供电，同时使用快拆结构连接末端执行结构组件与机械臂连接结构组件，更为简洁可靠。同时通过指示灯是否发光的形式具象出来，可以明确获知无线供电是否有效以及光学跟踪器是否识别到主动发光球。

技术领域

本发明涉及机械结构领域，尤其涉及一种机器人末端装置。

背景技术

近年来，机器人在骨科临床手术上应用越来越广泛，医生可以远离手术台操纵机器人进行手术，由机器人精确的进行手术，可增加手术的精确度，减少由于操作失误造成风险的概率，而且可以减轻医生负担及在手术环境下所受到的伤害。

目前国内外比较成熟的手术机器人，其用于连接手术器械的末端装置通常是靠锁紧螺钉来实现手术器械的固定，在手术过程中需更换手术器械时，对末端装置的拆卸及更换比较麻烦，影响更换手术器械的便捷性。此外，由于手术机器人在术中为了考虑无菌及方便消毒，通常会在安装末端装置时，利用连接件将塑料膜一并安装以覆盖机械臂及主机。由于增加了一层带有厚度的塑料膜，常规的螺钉连接及卡扣连接的不仅难度增加，并且稳定性也会有影响。同时螺钉连接也会破坏塑料膜的完整性，影响密封性。

另外，现有中采用主动发光球示踪的情形一般需要将末端装置上的主动发光球通过线束与机械臂电连接，在安装和拆卸时大大增加了不便。

发明内容

发明目的：本发明针对上述不足，提出了一种机器人末端装置，利用快拆机构连接，简洁可靠，而且采用无线为主动发光球供电，安装拆卸更加方便快捷。

技术方案：

一种机器人末端装置，包括：

连接组件，固定安装在机械臂末端；

末端执行组件，其上设有至少一个采用发光球的示踪器；

所述连接组件与所述末端执行组件之间通过快拆机构可拆卸连接，并通过无线为所述发光球供电。

所述连接组件包括安装在机械臂末端的基座以及固定安装在基座上的机械臂连接板，所述末端执行组件上设有相应的执行端连接板，所述连接组件与所述末端执行组件之间通过快拆机构分别与所述机械臂连接板和所述执行端连接板配合安装实现可拆卸连接。

在所述连接组件内安装有无线发射线圈，所述无线发射线圈通过无线发射电路板与机械臂末端控制板连接；在所述末端执行组件相应位置处安装有无线接收线圈，所述无线接收线圈通过接收电路与所述发光球连接。

在所述连接组件与所述末端执行组件之间通过快拆机构连接时，所述无线发射线圈与所述无线接收线圈对齐，且二者之间距离为3～10mm。

所述示踪器至少为两个，且互不共面。

在所述连接组件内还设有与机械臂末端控制板连接的反光球电路板，在所述连接组件上设有与所述反光球电路板连接的反光球指示灯；所述机械臂末端控制板在接收光学跟踪器采集示踪器信息后发送控制信息至反光球电路板，并由反光球电路板控制所述反光球指示灯。

在所述连接组件上还设有与所述机械臂末端控制板连接的无线充电指示灯，所述机械臂末端控制板采集所述无线发射电路板电流信息，并据此发送控制无线充电指示灯。

在所述连接组件上还设有与机械臂末端控制板连接的电容式按键，在所述电容式按键被按下时，所述机械臂末端控制板发送信号至机器人触发机械臂免驱模式。