[发明专利]执行器末端快速切换装置

说明书

(一)技术领域：

本发明提供一种执行器末端快速切换装置，尤其指一种医疗手术机器人机械臂末端执行器的快速切换装置，属于医疗手术辅助机器人机械臂上不断更换手术器械技术的领域。

(二)背景技术：

与医生手工操作相比，医疗机器人在某些方面具有极大的优势，因为机械手的定位比人准确、有力得多，而且长时间的手术可能造成外科医生手臂颤动，而机械手绝不会出现这种情况。正是由于机器人的上述优点，手术机器人已经有了很大的临床应用。

而在医生手术过程中，作为辅助医生手术的机械臂，需要不停的切换末端执行机构，以使医生顺利地完成手术。因此要求手术器械能简单快捷的完成切换，而且能快速固定。在现有的机械臂系统中，很多都是采用多个机械臂夹持不同的手术器械，如果需要在同一手术中，随时更换不同的手术器械进行不同的操作，就得整个机械臂都得更换，将会大大增加系统成本。另外，在已有的同一个机械臂的一些末端执行机构切换装置中也都存在切换麻烦，而且固定器械需要一定时间的问题，会极大地影响了医生手术时间。

(三)发明内容：

本发明的目的是提供一种执行器末端快速切换装置，以克服上述现有技术的不足，为关节型多自由度手术机器人系统提供一种可以在同一机械臂上安装上不同的手术器械的，而且可以快速切换、迅速固定的装置。

本发明是一种执行器末端快速切换装置，该装置包括以下三部分：

(1)末端器械和末端器械切换机构构成可切换的执行器。末端器械即医疗手术器械，通过螺钉或者其他紧固方式与末端器械切换机构连接。末端器械切换机构，顶端加工有倒角斜面，利用该倒角斜面实现对滚珠的推动，上头部加工出一个有一定斜度的沟槽，利用该沟槽控制末端器械的轴向定位。末端器械切换机构下部为六棱柱外形，与中轴下部六棱柱配合，实现径向定位。

(2)外套筒、弹簧、上套筒、下套筒、中轴、滚珠及上端扣构成快速切换机构。中轴上下两端分别打有半通孔，然后滚珠镶嵌在中轴的半通孔中，中轴与外套筒在中轴下端以螺纹连接，然后依次在中轴上套入下套筒、弹簧、上套筒，最后把上端扣和中轴在中轴上端以螺纹连接。

其中，下套筒及上套筒的下端内表面分别加工有斜面。

其中，上套筒、下套筒及中轴上可打有减轻孔，以减轻重量。

其中，该上套筒、下套筒利用安装在中轴上的弹簧复位。

其中，上套筒、下套筒、中轴、外套筒须保证同轴度。

(3)上端器械切换结构和末端器械切换机构一样，它为执行器与医疗手术机器人机械臂的切换装置。

本发明的执行器末端快速切换装置，利用弹簧复位，通过上、下套筒内表面加工出的斜面可以实现滚珠在空心轴壁孔中的径向移动。

本发明一种执行器末端快速切换装置，其优点及功效在于：本装置可以实现在同一机械臂上安装上不同的手术器械的，而且可以快速切换、迅速固定。

(四)附图说明：

图1是本发明装置结构立体图。

图2是本发明装置结构爆炸视图。

图3是本发明装置剖视图。

图4是末端器械切换结构的示意图。

图5是本发明装置中上套筒剖视图。

图6是本发明装置中下套筒的剖视图。

图7是本发明装置中中轴的剖视图。

图中标号如下：

1、末端器械    2、末端器械切换机构    3、外套筒

4、弹簧    5、滚珠    6、中轴

7、下套筒    8、上套筒    9、上端扣

10、上端器械切换结构    21、倒角斜面    61、半通孔

71、斜面    81、斜面

(五)具体实施方式：

本发明一种执行器末端快速切换装置，如图1至3所示，其包括以下三部分：

(1)末端器械1和末端器械切换机构2构成可切换的执行器。末端器械1即医疗手术器械，通过螺钉或者其他紧固方式与末端器械切换机构2连接。末端器械切换机构2，顶端加工有倒角斜面21(如图4所示)，利用该倒角斜面实现对滚珠5的推动，上头部加工出一个有一定斜度的沟槽，利用该沟槽控制末端器械1的轴向定位。末端器械切换机构2下部为六棱柱外形，与中轴6下部六棱柱配合，实现径向定位。