[实用新型]转动关节模组、臂体组件、机械臂及机器人

说明书

本申请涉及一种转动关节模组、臂体组件、机械臂及机器人。转动关节模组包括：驱动件、减速机、连接轴、第一抱闸和第二抱闸。连接轴一端与减速机的输出部转动连接，另一端用于与从动臂体固定连接，驱动件通过减速机带动连接轴转动，连接轴带动从动臂体相对于驱动臂体转动；第一抱闸包括第一动摩擦片和第一静摩擦片，用于在失电状态下保证连接轴与驱动臂体保持相对固定；第二抱闸包括第二动摩擦片和第二静摩擦片，用于在失电状态下保证减速机的输入部与驱动臂体保持相对固定。本申请能够减小甚至克服机械臂远端受外力而晃动的问题。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种转动关节、臂体组件、机械臂及机器人。

背景技术

微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。

随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手术机器人通常包括主操作台及从操作设备，主操作台包括手柄，医生通过操作手柄向从操作设备发送控制命令，从操作设备包括多个操作臂，操作臂具有末端器械，在工作状态时，末端器械跟随手柄移动，以实现远程手术操作。

从操作设备包括机械臂，机械臂包括多个连杆和连接相邻连杆的关节，这些关节按类型分为转动关节和移动关节。机械臂的绝大多数自由度可以由连杆配合转动关节实现，因此机械臂在设计时通常大量应用了主动式转动关节，主动式转动关节由电机提供驱动力，并由减速机放大驱动力，进而实现相应连杆的受控转动。

现有技术为了实现对转动关节的制动，通常在减速机的输入侧装设静态制动器(也称抱闸)，以在失电时制动转动关节的运动。然而，将这样的结构的转动关节应用于机械臂时，发现由于减速机内部所存在的背隙及其输出侧刚性不佳的原因，即使在失电状态下，当相应转动关节的远端受到与其转动方向相切的力或分力时，如不期望的碰撞或拖拽等时，该转动关节位置会发生偏移。尤其是当机械臂具有多个这样相同旋转方向的转动关节的情况下，这样的偏移具有叠加放大效应；或者是当与相应转动关节的扭矩较大时，这样的偏移会在该机械臂远端被放大。这种被放大的偏移会造成机械臂远端晃动幅度较大的现象，不利于精确控制，尤其是将这样的机械臂应用于手术机器人时，由于机械臂远端装设有用于手术的工具，这种不期望的晃动容易导致正在被实施手术的患者的生命安全处于不可控状态。

实用新型内容

本申请提供一种转动关节模组、包括所述转动关节模组的臂体组件和机械臂及包括所述臂体组件或所述机械臂的机器人。本申请提供的转动关节模组能够减小甚至克服机械臂远端受外力而晃动的问题。

第一方面，本申请提供一种转动关节模组。转动关节模组包括：

驱动件，与驱动臂体固定连接；

减速机，包括输入部和输出部，所述输入部与所述驱动件的输出轴连接；

连接轴，其一端与所述输出部转动连接，另一端用于与从动臂体固定连接，所述驱动件通过所述减速机带动所述连接轴转动，所述连接轴带动所述从动臂体相对于所述驱动臂体转动；

第一抱闸，包括第一动摩擦片和第一静摩擦片，所述第一动摩擦片和所述第一静摩擦片中的一者用于与所述驱动臂体固定连接、另一者与所述连接轴固定连接，在失电状态下，所述第一动摩擦片和所述第一静摩擦片吸附，所述连接轴与所述驱动臂体保持相对固定；及

第二抱闸，包括第二动摩擦片和第二静摩擦片，所述第二动摩擦片和所述第二静摩擦片中的一者与所述驱动件的输出轴固定连接，另一者与所述驱动臂体固定连接，在失电状态下，所述第二动摩擦片和所述第二静摩擦片吸附，所述减速机的输入部与所述驱动臂体保持相对固定。

一些实施方式中，所述驱动件的输出轴露出所述驱动件的相对两侧，所述输出轴露出所述驱动件一侧的部分与所述减速机的输入部连接，露出所述驱动件另一侧的部分与所述第二动摩擦片和所述第二静摩擦片中的一者固定连接。