CN2673584Y - 五自由度医疗机器人的走线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种五自由度医疗机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，其还包括紧固件(1)、拖链(2)，紧固件(1)安装在同走线孔相对应的位置处，基座(4)外设有外罩(3)，拖链(2)安装在外罩(3)的内壁上，导线穿过拖链(2)固定在基座(4)上。在本实用新型中，机器人移动关节走线采用拖链结构以保证关节的移动运动，保证关节的运转安全，并且使外形更加紧凑、美观，有效避免了导线在机器人运动过程中的纠结和扯挂；转动关节的走线则通过机械本体预留的走线孔，使绝大部分走线被包含在机械结构之内，在没有增加机器人机械本体体积和重量的前提下，保证了关节的转动灵活和安全，同时兼顾了装配和检修的易操作性。

Description

五自由度医疗机器人的走线结构

                           技术领域

本实用新型涉及一种五自由度医疗机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构。

                           背景技术

随着机器人技术的快速发展，机器人的关节数目不断增加，用于驱动关节运动的电器元件也相应地变得繁多起来，如何设计电器元件的走线成为了一个新兴的课题。一个优秀的走线设计需要满足机器人的运转灵活，保证***的安全可靠，而且要兼顾外形的美观大方。一般说来，机器人是由移动关节和转动关节组成的，而移动关节和转动关节的走线各有特点。目前，机器人的移动关节一般采用外露式走线设计，即机器人的移动关节上拖着预留的导线，以保证关节能够从一个运动极限运动到另一个运动极限。这种设计既不安全，又不美观，而且预留的导线增大了机器人占用的空间。另一方面，对于转动关节的走线，现在多数机器人的转动关节走线采用增大机械结构的体积，从而将导线包含于机器人机械本体之内的做法。这种方案使机器人变得“臃肿”，增加了不必要的重量。

                            发明内容

为了克服上述机器人走线结构上的不足，本实用新型提出一种新型的走线结构，在机器人移动关节走线采用拖链结构以保证关节的移动运动，并且将拖链安置于外罩之内，节省了机器人占用的空间，保证关节的运转安全，并且使外形更加紧凑、美观，有效避免了导线在机器人运动过程中的纠结和扯挂；转动关节的走线则通过机械本体预留的走线孔，使绝大部分走线被包含在机械结构之内，在没有增加机器人机械本体体积和重量的前提下，保证了关节的转动灵活和安全，同时兼顾了装配和检修的易操作性。

本实用新型的一种五自由度医疗机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，其还包括紧固件、拖链，紧固件安装在同走线孔相对应的位置处，基座外设有外罩，拖链安装在外罩的内壁上，导线穿过拖链固定在基座上。

所述的走线结构，其固紧件中间为半圆拱桥形，拱桥的两边有凸耳，在凸耳上设有供固定的孔。

所述的走线结构，其拖链为塑料的空心管。

所述的走线结构，其固紧件可以是铜质或者塑料加工制作而成。

本实用新型五自由度机器人的走线结构，该方案走线安全，在保证机器人各关节运转灵活的前提下，最大限度的将导线密闭在机器人机械本体内，有利于延长导线的使用寿命，同时兼顾外形的紧凑、美观，因此具有很高的实用价值。

                            附图说明

图1是五自由度医疗机器人走线布局示意图。

图2是本实用新型固紧件的结构图。

图中：1.固紧件  2.拖链  3.外罩  4.基座

                          具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。

请参见图1所示，五自由度医疗机器人是用于脑外科手术的机器人，机器人有I至V五个关节组成，其中I为移动关节，II、III、IV和V为转动关节，机器人的各个关节均装有电机和码盘。本走线设计正是为机器人关节上的此类电气元件的导线而设计的。

本实用新型采取导线从末端向前汇合的做法，每一个关节的走线都与上一关节的导线汇合。具体地，从机器人末端开始，各关节的走线方案如下：

五关节是转动关节，该关节导线经汇总捆绑后用固紧件1固定安装在该关节本体的内壁，并从走线孔穿出，将穿出的导线再穿入下一关节的走线孔内与四关节导线汇合。此关节由于导线穿过转轴，这样的设计不会妨碍四关节转动运动的灵活，同时导线隐藏在臂体之内，也避免了因为导线外露造成的纠结和扯挂，保证了关节运动的安全。

四关节是转动关节，该关节导线同上一关节导线汇合后，经捆绑，再用固紧件将导线固定安装在此关节的内壁上，再将导线穿出此关节上的走线孔，再同下一关节(三关节)的导线汇合。三关节、二关节的走线结构同四、五关节类似，这样的走线设计兼顾了关节旋转运动的灵活与安全。

二关节的导线进入拖链与基座相连。这里拖链是一种塑料质地的可以实现如链条般弯曲的走线槽，在当今的机电***布线中比较普遍。由于一关节是移动关节，所以二关节处汇集的导线将会相对于基座有平移运动。在本实用新型中，拖链一端与二关节导线相连，另一端固定在基座上，二关节导线贯穿于拖链中。当一关节发生移动运动时，二关节导线被束缚于拖链中，而拖链又被约束在外罩内，这使导线随拖链的规则的弯曲运动而运动，这样既保证了机器人二关节导线与基座相对移动的灵活性，也有助于延长导线的寿命。同时拖链被包含于基座中，有效避免了因导线外露而造成的空间的过多占用，使***外观紧凑、美观。

一关节中的电机、码盘等电器元件固连于基座上，该关节导线直接固定于基座。

请参见图1、图2所示，本实用新型的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，其还包括用于将捆绑好的导线固定在本体内壁上紧固件1，紧固件1的安装位置同本体上预留的走线孔相对应进行固定导线；其还包括用于将基座4处的导线穿过一塑料空心管的拖链2；紧固件1安装在同走线孔相对应的位置处，基座4外设有外罩3，拖链2安装在外罩3的内壁上，导线穿过拖链2固定在基座4上。在本实用新型中采用将拖链2安置于外罩3之内，节省了机器人占用的空间，保证关节的运转安全，并且使外形更加紧凑、美观，有效避免了导线在机器人运动过程中的纠结和扯挂；转动关节的走线则通过机械本体预留的走线孔同紧固件1的配合使用，使绝大部分走线被包含在机械结构之内，在没有增加机器人机械本体体积和重量的前提下，保证了关节的转动灵活和安全，同时兼顾了装配和检修的易操作性。

Claims (4)

1、一种五自由度医疗机器人所需导线的布置、走向、捆绑的走线结构，包括机器人本体以及在本体上预留的走线孔，其特征在于：还包括紧固件(1)、拖链(2)，紧固件(1)安装在同走线孔相对应的位置处，基座(4)外设有外罩(3)，拖链(2)安装在外罩(3)的内壁上，导线穿过拖链(2)固定在基座(4)上。

2、根据权利要求1所述的走线结构，其特征在于：所述的固紧件1中间为半圆拱桥形(101)，拱桥(101)的两边有凸耳(102、103)，在凸耳(102、103)上设有供固定的孔(104、105)。

3、根据权利要求1所述的走线结构，其特征在于：所述的拖链(2)为塑料的空心管。

4、根据权利要求1所述的走线结构，其特征在于：所述的固紧件(1)可以是铜质或者塑料加工制作而成。

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