[实用新型]一种串联式定位臂及机器人

说明书

本实用新型公开了一种串联式定位臂及机器人，属于机器人技术领域，该定位臂包括至少两个连接臂，各连接臂通过抱闸机构顺序串联以形成转动关节，抱闸机构在断电状态下锁死，以锁止至少两个相邻的连接臂；抱闸机构在通电状态下松开，以使至少两个相邻的连接臂可活动，从而改变定位臂位姿；该机器人包括机器人主体和上述串联式定位臂，串联式定位臂与机器人主体连接。本实用新型提供的定位臂结构简单灵活，成本较低，空间体积占据小，且可手动定位，使用起来轻松、方便、快速、准确、可靠，同时拥有一键锁止控制功能，非常适用于辅助手术机器人系统等特殊场合要求的结构。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种串联式定位臂及机器人。

背景技术

目前，在市场上使用的定位臂普遍采用电机电路控制或者机械控制。电机电路控制式定位臂是在定位臂的每个关节上均安装控制电机，并采用单独控制或集成控制；机械控制式定位臂则以力学回路的形式由多个机械臂或机械连杆首尾连接而成。

电机电路控制式定位臂在每个关节处的电机会占据较大的体积，而且电路控制比较复杂，需要外接控制面板，到达所需位姿需要计算机操作，成本比较高；而机械控制式定位臂形成力学回路需要较多的力传递机构以及锁死机构，这些机构占据的整体空间一般较大，而且锁死机构的设计和控制均比较复杂。

因此，当上述两种控制式定位臂应用在手术机器人系统中时，均会使手术机器人系统产生体积较大、不方便控制的缺点，从而影响手术的快速、稳定、顺利的进行。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，无额外空间占据，方便快速准确定位，拥有一键锁止控制功能的串联式定位臂及机器人。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种串联式定位臂，包括至少两个连接臂，其特征在于，各所述连接臂通过抱闸机构顺序串联以形成转动关节，所述抱闸机构在断电状态下锁死，以锁止至少两个相邻的所述连接臂；所述抱闸机构在通电状态下松开，以使至少两个相邻的所述连接臂可活动，从而改变定位臂位姿。

所述的串联式定位臂，优选的，所述抱闸机构包括：定子机构，与一轴承的外圈连接；转子机构，与所述轴承的内圈连接；交叉舌片，形成于所述定子机构上并向内伸出，所述交叉舌片与所述转子机构交叉覆盖；电磁锁止机构，所述电磁锁止机构在断电状态下压紧所述交叉舌片，以使定子机构和转子机构相对固定，从而锁止相邻两所述连接臂；所述电磁锁止机构在通电状态下松开所述交叉舌片，以使所述定子机构和转子机构可相对活动，从而使相邻两所述连接臂可相对转动。

所述的串联式定位臂，优选的，所述电磁锁止机构包括：第一电磁吸块安装板，连接在所述定子机构上；第二电磁吸块安装板，间隔设置在所述第一电磁吸块安装板上方；压紧轴，至少两根所述压紧轴的第一端与所述第二电磁吸块安装板连接，所述压紧轴的第二端穿过所述第一电磁吸块安装板；电磁铁，套设在所述第一电磁吸块安装板与第二电磁吸块安装板之间的所述压紧轴上；吸钢块，安装在所述第二电磁吸块安装板与所述电磁铁之间的所述压紧轴上；压块，安装在所述压紧轴的第二端；断电状态下，所述电磁铁产生电磁吸合力，带动所述压紧轴向靠近所述交叉舌片一侧移动，以使所述压块压紧所述交叉舌片；通电状态下，所述电磁铁消除电磁吸合力，所述压紧轴向远离所述交叉舌片一侧移动，以使所述压块松开所述交叉舌片。

所述的串联式定位臂，优选的，不同所述抱闸机构可根据所需力矩采用不同数量的电磁铁。

所述的串联式定位臂，优选的，各所述抱闸机构上均设置有连接端口，用于将各所述抱闸机构的电路并联连接起来。

一种机器人，包括机器人主体和上述的串联式定位臂，所述串联式定位臂与所述机器人主体连接。