[发明专利]手动离合装置及具有其的集成关节、手术机器人

说明书

本发明涉及一种手动离合装置，包括壳体，上壳体与下壳体固定连接构成壳体，且上壳体与下壳体连接时构成腔体，腔体内自下而上依次设置有调节板、下离合板和上离合板，下离合板和上离合板分别与输入端和输出端传动连接，下离合板和上离合板之间至少设置有两个锁止柱体，下离合板上至少开有两个分别供锁止柱体穿过的通孔，上离合板上至少开有两个分别供锁止柱体嵌入的凹槽，下离合板和上离合板之间通过锁止柱体实现传动连接，调节板为磁板，锁止柱体为磁性材料制成，锁止柱体能够吸附在调节板上。本发明结构简单可靠，能够在断电或者紧急情况下快速实现输入端与输出端的脱开，提高了手术机器人在使用时的安全性。

技术领域

本发明涉及一种手术机器人关节用的离合装置。

背景技术

由于集成化关节与输出轴之间的连接与传动装置具有结构简单、传动效率高、响应快、重量轻、强度高、抗疲劳和抗冲击能力较好的优点，同时在机器人的动力传动设备中安装空间小，能够使集成关节与次级结构的传动输出保持良好的动力传输与较快的速度响应，因此其广泛的应用于多自由度的手术机器人关节中。

而现有集成化关节的控制装置和驱动装置整合在一个机械空间内部，同时由于通常机械系统中的离合装置安装在执行机构附近，因此集成化关节中缺乏离合操作功能。同时，现有集成关节使用的谐波减速器或者大减速比变速器，在断电时制动器会锁止住输出轴的旋转运动，因此不便于灵活迅速的反向驱动控制，在操作中遇到紧急情况或者无电流通断时会出现不可转动关节的问题，造成手术机器人关节紧急反向驱动响应时间延长，应急措施与操作反应时间较长，并导致控制恢复手术机器人状态变量过程繁琐，影响了手术机器人操作效果，在机器人辅助手术中会造成运动控制安全性的问题。因此研发高操作安全性的集成关节是十分必要的，对我国多自由度手术机器人发展具有重要意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供手动离合装置及具有其的集成关节、手术机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种手动离合装置，包括壳体，上壳体与下壳体固定连接构成壳体，且上壳体与下壳体连接时构成腔体，腔体内自下而上依次设置有调节板、下离合板和上离合板，下离合板和上离合板分别与输入端和输出端传动连接，下离合板和上离合板之间至少设置有两个锁止柱体，下离合板上至少开有两个分别供锁止柱体穿过的通孔，上离合板上至少开有两个分别供锁止柱体嵌入的凹槽，下离合板和上离合板之间通过锁止柱体实现传动连接，调节板为磁板，锁止柱体为磁性材料制成，锁止柱体能够吸附在调节板上，调节板的侧边设置有至少两个拨杆，壳体位于每个拨杆处均开有与其相配合的导向锁止槽。

优选的，所述上壳体与下壳体分别开有上壳装配孔和下壳装配孔，下离合板具有下轴端，下轴端与下壳装配孔之间通过轴承实现连接，且输入端具有的传动轴通过与下轴端的配合，实现输入端与下离合板的传动连接，上离合板具有上轴端，上轴端与上壳装配孔之间通过轴承实现连接，输出端具有的传动轴通过与上轴端的配合，实现输出端与上离合板的传动连接。

优选的，所述锁止柱体沿圆周方向均匀布置，通孔的大小、形状与锁止柱体相匹配，凹槽的大小、形状与锁止柱体相匹配。

优选的，所述下离合板和上离合板之间沿周向均匀设置有六个锁止柱体，下离合板位于下轴端的外周沿周向均匀开有六个分别与锁止柱体相配合的通孔，上离合板位于上轴端的外周沿周向均匀开有六个分别与锁止柱体相配合的凹槽。

优选的，所述调节板的侧边沿周向均匀设置有三个拨杆，壳体外周沿周向均匀开有三个安装拨杆的导向锁止槽，每个导向锁止槽均具有滑移斜面，且导向锁止槽位于滑移斜面的两端均具有限位平面。

优选的，所述每个导向锁止槽分别包括位于上壳体下端沿口的上半槽和位于下壳体上端沿口的下半槽，上半槽和下半槽的大小、形状均与拨杆相匹配，当上壳体与下壳体固定连接构成壳体时，上半槽与下半槽组合构成导向锁止槽，上半槽与下半槽的结构相同。

优选的，所述锁止柱体为回转体。