一種消化內窺鏡輸送機器人位姿調節被動機械臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于醫療設備領域，具體的說是一種消化內窺鏡輸送機器人位姿調節被動機械臂。
【背景技術】
[0002]隨著科技發展，醫療領域發生著日新月異的變化，機器人輔助的微創手術已經逐漸走向臨床應用，比如:美國Intuitive Surgical公司的DaVinci系統已經在全球范圍內取得了巨大的成功。但在消化內窺鏡診斷及治療領域中，機器人輔助手術的思想尚未開展，雖然在消化內窺鏡檢查和治療過程中，消化內窺鏡與患者的相對姿態不變，但是由于人體差異，不同的患者在消化內窺鏡檢查剛開始時的初始位姿并不相同，這就需要一種能夠實現調節消化內窺鏡初始姿態的裝置，使其能夠適用于不同患者，并且該裝置在檢查過程中還要保持鎖緊狀態。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種消化內窺鏡輸送機器人位姿調節被動機械臂，通過旋轉關節實現5自由度調節，滿足了消化內窺鏡輸送機器人姿態調整需求。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0005]一種消化內窺鏡輸送機器人位姿調節被動機械臂，包括第一關節、第一臂桿、第二關節、第三關節、第二臂桿、第四關節、第五關節和消化內窺鏡輸送端，其中所述第三關節包括連接座和旋轉關節，第四關節包括連接輪盤，所述第一關節和第二關節分別與第一臂桿的兩端相連，且第一關節與所述第一臂桿轉動連接，第二關節與所述第一臂桿固接，第二關節通過所述連接座與第三關節轉動連接，第三關節通過所述旋轉關節與第二臂桿轉動連接，第二臂桿遠離所述第三關節的一端通過所述連接輪盤與第四關節轉動連接，第四關節、第五關節和消化內窺鏡輸送端依次轉動連接。
[0006]所述第二臂桿上設置有安裝架、氣彈簧和鏈輪傳動機構，所述氣彈簧的動作桿伸出一端分別與所述第四關節的連接輪盤鉸接，所述氣彈簧遠離所述連接輪盤的一端安裝在所述安裝架上，所述連接輪盤通過鏈輪傳動機構與第三關節的旋轉關節相連。
[0007]所述鏈輪傳動機構包括第一鏈輪、傳動鏈和第二鏈輪，所述第一鏈輪與第四關節的連接輪盤同軸固連，所述第二鏈輪與第三關節的旋轉關節同軸固連。
[0008]所述第一關節、第二關節、第三關節的旋轉關節、第四關節和第五關節內部結構相同，均設置有抱閘、輸出軸和軸承，其中所述輸出軸的一端設有法蘭，另一端設有柱體，所述抱閘包括固定部分和轉動部分，所述軸承的外環安裝在關節的外殼上，所述軸承的內環和所述輸出軸的法蘭固連，所述輸出軸通過所述柱體與所述抱閘的轉動部分固連，所述抱閘的固定部分安裝在關節的外殼上。
[0009]所述輸出軸設有法蘭的一端為與臂桿或連接桿連接的輸出端。
[0010]所述軸承為交叉滾子軸承。
[0011]在第四關節和第五關節之間設有連接件，第四關節通過所述連接件與第五關節轉動連接。
[0012]所述消化內窺鏡輸送端上設置有抱閘控制按鈕。
[0013]所述第二臂桿外部設有起保護作用的外殼。
[0014]本發明的優點與積極效果為:
[0015]1、本發明利用5個旋轉關節實現5自由度調節，滿足消化內窺鏡輸送機器人姿態調整需求。
[0016]2、本發明利用抱閘實現斷電鎖緊，通電松開，可充分保證消化內窺鏡檢查過程中患者的安全。
[0017]3、本發明利用氣彈簧和鏈傳動實現垂直方向的重力平衡。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的立體圖，
[0019]圖2為圖1中本發明去掉第一外殼后從A向看去的結構示意圖，
[0020]圖3為圖1中本發明去掉第二外殼后從B向看去的結構示意圖，
[0021 ] 圖4為圖2中的A-A剖視圖，
[0022]圖5為圖1中第一關節的剖視圖。
[0023]其中，I為第一關節，2為第一臂桿，3為第二關節，4為第三關節，5為第二臂桿，6為第一外殼，7為第二外殼，8為第四關節，9為第五關節，10為消化內窺鏡輸送端，11為安裝架，12為氣彈簧，13為第一鏈輪,14為傳動鏈,15為第二鏈輪,16為外殼,17為抱閘，18為輸出軸，19為軸承，20為柱體，21為連接座，22為連接件，23鏈輪傳動機構，24為旋轉關節，25為連接輪盤。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0025]如圖1?2所示，本發明包括第一關節1、第一臂桿2、第二關節3、第三關節4、第二臂桿5、第四關節8、連接件22、第五關節9和消化內窺鏡輸送端10，其中，所述第三關節4包括連接座21和旋轉關節24，第四關節8包括連接輪盤25。所述第一關節I和第二關節3分別與彎曲的第一臂桿2兩端相連，且第一關節I與所述第一臂桿2轉動連接，第二關節3與所述第一臂桿2固接，第二關節3通過所述連接座21與第三關節4轉動連接，第三關節4通過所述旋轉關節24與第二臂桿5的一端轉動連接，第二臂桿5遠離所述第三關節4的一端通過所述連接輪盤25與第四關節8轉動連接，第四關節8通過連接件22與第五關節9轉動連接，第五關節9與消化內窺鏡輸送端10轉動連接。所述第一關節1、第二關節3、第三關節4、第四關節8和第五關節9使本發明具有5個自由度以實現位置和姿態調整。所述第二臂桿5外部設有第一外殼6和第二外殼7,所述第一外殼6和第二外殼7相對扣合安裝，對第二臂桿5起保護作用。
[0026]如圖2所示，所述第二臂桿5在靠近第一外殼6的一側設置有安裝架11和兩個氣彈簧12，所述氣彈簧12的動作桿伸出一端分別與第四關節8的連接輪盤25鉸接，所述氣彈簧12的另一端分別固定在所述安裝架11上。如圖3所示，所述第二臂桿5在靠近第二外殼7的一側設有鏈輪傳動機構23，所述鏈輪傳動機構23包括第一鏈輪13、傳動鏈14和第二鏈輪15，如圖4所示，所述第一鏈輪13與第四關節8的連接輪盤25同軸固連，所述第二鏈輪15與第三關節4的旋轉關節24同軸固連，當氣彈簧12對連接輪盤25產生作用力時，同時也對與所述連接輪盤25同軸的第一鏈輪13產生作用力，并通過鏈輪傳動機構23將作用力傳遞到與第二鏈輪15同軸的旋轉關節24上。第二臂桿5在抬起或放下時，通過所述氣彈簧12和鏈輪傳動機構23平衡所受到的來自于第四關節8、第五關節9和消化內窺鏡輸送端10的重力作用。