[实用新型]一种两自由度姿态调整装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种两自由度姿态调整装置，该装置应用于医用机器人末端，调整执行机构的姿态。

背景技术

在微创手术治疗中，经常会对粒子枪与活检枪进行姿态调整以改变进针方向，一般会将机器人的姿态调整考虑到机器臂的设计中，这样会使姿态调整装置与定位机械臂产生机构耦合的现象，增加运动学分析复杂性，增加设计难度和控制难度。此外，对于不具有姿态调整功能的机械臂如果增加姿态调整功能，很不方便，也不经济。因此，根据实际需要有必要设计一种用于独立完成姿态调整功能的装置，该装置需满足重量轻、结构简单、稳定性好、操作简单等要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述机构耦合等问题，基于模块化思想，设计一种两自由度姿态调整装置，该装置应用于粒子枪和活检枪等医用机器人末端，调整执行机构的姿态。

本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案是：

本实用新型是一种两自由度姿态调整装置，用于调整执行机构的姿态，包括机构底板、箱体底板、电机箱体、旋转模块被动齿轮、旋转模块主动齿轮、旋转模块被动齿轮轴、箱体顶板、齿轮耳板、内支撑耳板、外支撑耳板、俯仰板、俯仰板轴、过渡齿轮轴、限位销、限位板、俯仰模块主动齿轮、过渡齿轮、俯仰模块被动齿轮、旋转步进电机、俯仰步进电机、俯仰步进电机固定板，其特征在于：所述的机构底板上设有四个安装孔，并采用四个螺栓与机械臂相连，机构底板和旋转模块被动齿轮通过两个螺钉固连，机构底板与旋转模块被动齿轮轴一端螺纹连接，旋转模块被动齿轮轴穿过旋转模块被动齿轮，与旋转模块被动齿轮为间隙配合，所述的旋转模块被动齿轮轴与箱体底板构成销钉连接，箱体底板绕旋转模块被动齿轮轴转动，所述的箱体底板通过四个螺钉与旋转步进电机固连，旋转步进电机的输出轴为键槽轴，并通过键与旋转模块主动齿轮连接，旋转模块主动齿轮与旋转模块被动齿轮为齿轮副连接，所述的电机箱体连接箱体底板和箱体顶板，所述的箱体顶板分别通过两个螺钉与齿轮耳板、内支撑耳板、外支撑耳板连接，所述的俯仰板轴与齿轮耳板、内支撑耳板、外支撑耳板的光孔为间隙配合，所述的俯仰板轴在轴向居中部位设有键槽结构，与俯仰板和俯仰模块被动齿轮采用键连接，所述的俯仰板侧面设有两个安装孔，并用螺钉连接有限位板，限位板上具有弧形槽，所述的限位销一端在弧形槽内滑动，另一端与外支撑耳板上的销钉孔过盈连接，所述的齿轮耳板与过渡齿轮轴一端过盈连接，齿轮轴另一端与过渡齿轮构成旋转副，所述的箱体顶板上通过四个螺钉与俯仰步进电机固定板相连，俯仰步进电机固定板上固定有俯仰步进电机，俯仰步进电机的输出轴为键槽轴，并通过键与俯仰模块主动齿轮连接，所述的俯仰模块主动齿轮与过渡齿轮为齿轮副连接，所述的过渡齿轮与俯仰模块被动齿轮为齿轮副连接。

本实用新型有以下技术效果和优点：

1、本实用新型，中间部位采用箱体结构，箱体内部容纳两个步进电机，使得整体结构紧凑，质量轻。

2、本使用新型中，限位销和限位板的设计，能对俯仰板起到限位作用，有效防止俯仰板超出工作范围损坏执行机构。

3、本实用新型，将一种两自由度姿态调整装置设计成一个独立的装置，不与定位机械臂耦合，正、逆运动学求解简单，控制方便。

附图说明

图1本实用新型整体结构示意图。

图2本实用新型限位销局部示意图。

图中1.机构底板、2.箱体底板、3.电机箱体、4.旋转模块被动齿轮、5.旋转模块主动齿轮、6.旋转模块被动齿轮轴、7.箱体顶板、8.齿轮耳板、9.内支撑耳板、10.外支撑耳板、11.俯仰板、12.俯仰板轴、13.过渡齿轮轴、14.限位销、15.限位板、16.俯仰模块主动齿轮、17.过渡齿轮、18.俯仰模块被动齿轮、19.旋转步进电机、20.俯仰步进电机、21.俯仰步进电机固定板。

具体实施方式

实施例1，参见附图1、附图2。