[实用新型]一种刚柔两级锁紧球关节

说明书

本实用新型公开了一种刚柔两级锁紧球关节，球关节内布置有两级活塞，具有两级锁紧状态；当流体压力不足以同时推动两级活塞时，球关节处于柔性锁紧状态，当流体压力可以同时推动两级活塞时，球关节处于刚性锁紧状态。通过连接套筒将球关节与套筒首尾两端固定而形成球关节连杆，再将两个或多个球关节连杆相连，可形成多自由度操作臂，可以对工具或手术器械进行定位；当对各个连杆施加不同的压力时，可控制球关节的锁紧状态，以适应不同的关节负载。

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种关节锁紧装置。

背景技术

在医疗手术和医学实验中，由于手术和实验中需要使用多种器械，操作者不能够同时操作很多器械，需要额外的助手才能进行手术和实验。增加了人力支出，假如手术和实验时间过长，操作者和助手容易疲劳，并且手持器械不稳定。因此需要一种能够帮助操作者对手术器械和实验工具能够稳定定位的装置，适应不同的操作任务。

专利CN201710683947.0公开了一种医用辅助器具方案，方案中采用螺旋副挤压球关节的构型方式锁紧。首先，这种方式并不能够同时锁紧和同时解锁所有的运动关节；其次，其锁紧原理为刚性零件挤压刚性零件产生摩擦力来限制零件之间的相对运动，不具备多级刚性和柔性锁紧的灵活性。

实用新型内容

本实用新型的提供一种刚柔两级锁紧球关节，是为了解决医疗和医学实验中需要夹持手术工具和器械操作者不能够同时操作，很多器械需要额外的助手协助的问题，利用该锁紧关节可以组成多关节构型的操作臂，可以对手术工具和器械进行定位。解决操作人员不能够同时操作多个手术工具和器械的问题。该锁紧关节具有两级锁紧状态，柔性锁紧状态和刚性锁紧状态，适合不同条负载件下的锁紧需要。当流体压力不足以同时推动两级活塞时，球关节处于柔性锁紧状态，当流体压力可以同时推动两级活塞时，球关节处于刚性锁紧状态。本实用新型通过连接套筒将球关节与套筒两端固定形成球关节连杆，再将两个或多个球关节连杆相连，可形成多自由度操作臂，可以对手术器械或实验工具进行定位，可以允许实验者同时操作多个实验工具，提高实验效率和成功率。通过连接套筒将球关节与套筒首尾两端固定而形成球关节连杆，再将两个或多个球关节连杆相连，可形成多自由度操作臂，可以对工具或手术器械进行定位；当对各个连杆施加不同的压力时，可控制球关节的锁紧状态，以适应不同的关节负载。

一种刚柔两级锁紧球关节，其特征在于，包括球关节模块，球关节模块由关节套筒、球关节盖、球形零件、球关节金属衬套、连接杆、主活塞、二级活塞、弹簧、密封圈A、流体快速接头、密封圈B组成；所述球关节盖一端设有外螺纹，该外螺纹与关节套筒上设有的内螺纹适配，所述关节套筒靠近外螺纹处具有与主活塞平面结构相适配的内腔结构；球关节盖和关节套筒通过螺纹连接，球关节盖和关节套筒配合将球形零件、主活塞与二级活塞封闭在内腔中，所述的球形零件安装在球关节盖内，球形零件上镶嵌有球关节金属衬套，球关节金属衬套固定连接连接杆；球形零件与主活塞相接触，主活塞与弹簧的一端接触，弹簧的另一端与二级活塞接触，弹簧将主活塞压在球形零件上，同时将二级活塞压在关节套筒底部，主活塞和二级活塞上套有密封圈A；密封圈B安装在主活塞的端面，流体快速接头安装在关节套筒尾部；所述的球关节模块与连接杆连接构成关节连杆；