機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種用于夾持人工骨的機(jī)械手。
【背景技術(shù)】
[0002]骨切割設(shè)備是制備骨植入材料的重要器械，在醫(yī)療、科研、工業(yè)生產(chǎn)等許多領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有骨切割設(shè)備都是手工夾持人工骨，然而，手工夾持對(duì)骨塊進(jìn)行切割時(shí)，其準(zhǔn)確性和安全性難以保證。尤其對(duì)于形狀不規(guī)則的骨塊，需要能夠夾持形狀不規(guī)則骨材料的智能化夾具，以提高操作的安全性能和材料的獲得率。機(jī)械手是骨切割設(shè)備研宄的關(guān)鍵技術(shù)之一，在切割設(shè)備中起著夾持緊固的作用，機(jī)械手也是骨切割機(jī)最靈活的機(jī)械部分，因此機(jī)械手技術(shù)的發(fā)展在骨切割設(shè)備的研宄中有著舉足輕重的作用。
[0003]人們對(duì)機(jī)械手的研宄有很多，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。德國(guó)DLR系列機(jī)械手已經(jīng)有四代產(chǎn)品，研制的目的是在太空中提供艙內(nèi)和艙外服務(wù)。英國(guó)Shadow公司的機(jī)械手TheSmart Award Hand具有同人手完全相同的自由度，手指運(yùn)動(dòng)空間及抓力。其尺寸與人手相近，重約5 —10公斤，而其“手指”的驅(qū)動(dòng)速度大約是人的手指常速的一半。北航已發(fā)布了三代BH機(jī)械手，其中BH-3型是比較成熟的，已銷往香港，澳大利亞作為實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的模型。BH靈巧手系列的發(fā)布開創(chuàng)了國(guó)內(nèi)機(jī)械手研宄的先河，填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)多指靈巧手的研宄空白，為我國(guó)多指手制造和控制技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
[0004]但是，目前已經(jīng)研宄出的機(jī)械手由于應(yīng)用領(lǐng)域不同或者價(jià)格昂貴等的原因，均不適用于對(duì)人工骨的夾持。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型是為了解決上述課題而進(jìn)行的，目的在于提供一種價(jià)格低廉并且能夠?qū)θ斯す沁M(jìn)行夾持的機(jī)械手。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種價(jià)格相對(duì)便宜并且能夠?qū)θ斯す沁M(jìn)行夾持的機(jī)械手，其特征在于，包括:至少三個(gè)機(jī)械手指，每個(gè)機(jī)械手指包含:第一指節(jié)、連接單元以及一端通過連接單元與第一指節(jié)的一端連接的第二指節(jié)；機(jī)械手掌，包含:用于固定多個(gè)第一指節(jié)的本體、與多個(gè)第一指節(jié)一一對(duì)應(yīng)并驅(qū)動(dòng)相對(duì)應(yīng)的第一指節(jié)運(yùn)動(dòng)的第一指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)氣缸，用于固定本體并帶動(dòng)本體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；推桿電機(jī)，用于固定旋轉(zhuǎn)氣缸并推動(dòng)旋轉(zhuǎn)氣缸作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；以及控制部，用于控制多個(gè)機(jī)械手指、機(jī)械手掌、旋轉(zhuǎn)氣缸以及推桿電機(jī)；其中，第二指節(jié)包含:設(shè)在第二指節(jié)的另一端且用于采集第二指節(jié)與人工骨之間壓力信息的壓力傳感器以及用于采集第二指節(jié)與人工骨的位移信息的位移傳感器，連接單元包含:固定在第一指節(jié)的一端用于驅(qū)動(dòng)第二指節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和用于測(cè)量第二指節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的角度傳感器，多個(gè)第一指節(jié)的另一端固定在所述本體的一側(cè)，第一指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在本體的另一側(cè)。
[0007]本實(shí)用新型的機(jī)械手還可以具有這樣的特征:其中，第二指節(jié)的另一端設(shè)置有半球狀凸起，壓力傳感器和位移傳感器設(shè)置在半球形狀凸起內(nèi)。
[0008]本實(shí)用新型的機(jī)械手還可以具有這樣的特征:其中，第一指節(jié)的另一端為渦輪，第一指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸具有旋轉(zhuǎn)齒，渦輪與旋轉(zhuǎn)齒相匹配。
[0009]本實(shí)用新型的機(jī)械手還可以具有這樣的特征:其中，旋轉(zhuǎn)氣缸能夠360度旋轉(zhuǎn)。
[0010]本實(shí)用新型的機(jī)械手還可以具有這樣的特征:其中，機(jī)械手指為四個(gè)。
[0011]本實(shí)用新型的機(jī)械手還可以具有這樣的特征:其中，多個(gè)所述機(jī)械手指以預(yù)定間距固定分布在所述本體的同一側(cè)。
[0012]本實(shí)用新型的機(jī)械手還可以具有這樣的特征:固定安裝部，包含用于支撐推桿電機(jī)的支架以及用于固定支架的底座。
[0013]實(shí)用新型的作用與效果
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型所涉及的機(jī)械手，因?yàn)榫哂邪谝恢腹?jié)和第二指節(jié)的機(jī)械手指，第二指節(jié)相對(duì)于第一指節(jié)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，包含與多個(gè)第一指節(jié)一一對(duì)應(yīng)的第一指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械手掌，第一指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的第一指節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第一指節(jié)和第二指節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，將人工骨牢固的夾持，而且第二指節(jié)的一端設(shè)置有壓力傳感器，在對(duì)人工骨的夾持過程中能夠避免因力度過大而被夾裂，進(jìn)一步，旋轉(zhuǎn)氣缸能夠帶動(dòng)機(jī)械手掌360度旋轉(zhuǎn)，推桿電機(jī)能夠帶動(dòng)機(jī)械手掌前進(jìn)和后退，從而使機(jī)械手可以使人工骨能在切割設(shè)備上進(jìn)行安裝、推進(jìn)、加緊、切割和退回等運(yùn)動(dòng)，本實(shí)用新型的機(jī)械手實(shí)現(xiàn)了植入醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范要求，解決了手工操作的不安全因素，并且價(jià)格相對(duì)比較便宜。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中機(jī)械手的主視圖；以及
[0016]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例中機(jī)械手的后視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的機(jī)械手作具體闡述。
[0018]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中機(jī)械手的主視圖。
[0019]如圖1所示，機(jī)械手100作為骨切割設(shè)備的加持工具，用于對(duì)人工骨進(jìn)行夾持，尤其適用于對(duì)不規(guī)則人工骨的夾持。機(jī)械手100包括:四個(gè)相同的機(jī)械手指110、機(jī)械手掌120、旋轉(zhuǎn)氣缸130、推桿電機(jī)140、固定安裝部和控制部(圖中未顯示)。控制部控制旋轉(zhuǎn)氣缸130以及推桿電機(jī)140的運(yùn)動(dòng)。
[0020]機(jī)械手指110包含:第一指節(jié)111、連接單元112和第二指節(jié)113。連接單元112包含第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a和角度傳感器112b。
[0021]其中，第一指節(jié)111的一端，即以圖1中的方向來看，該一端為第一指節(jié)111的左端，第一指節(jié)111的左端為渦輪，第一指節(jié)111的另一端，即以圖1中的方向來看，該一端為第一指節(jié)111的右端，第一指節(jié)111的右端與第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a相固定。
[0022]第二指節(jié)113包含:壓力傳感器114和位移傳感器115。第二指節(jié)113的一端，即以圖1中的方向來看，該一端為第二指節(jié)113的右端，第二指節(jié)113的右端指心側(cè)具有半球狀凸起，壓力傳感器114和位移傳感器115設(shè)置在半球狀凸起內(nèi)。其中，壓力傳感器114用于采集第二指節(jié)113的半球狀凸起與人工骨之間的壓力信息，位移傳感器115用于采集第二指節(jié)113的半球狀凸起與人工骨之間的位移信息。第二指節(jié)113的另一端，即以圖1中的方向來看，該一端為第二指節(jié)113的左端，第二指節(jié)113的左端與第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a的電機(jī)軸相固定。
[0023]角度傳感器112b安裝在第一指節(jié)111和第二指節(jié)113的連接處，用于精確測(cè)量第二指節(jié)113相對(duì)于第一指節(jié)111轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，并將角度信息傳送給控制部。第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a能夠驅(qū)動(dòng)第二指節(jié)113轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024]第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a、壓力傳感器114、位移傳感器115與角度傳感器112b由控制部控制，控制部控制第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a運(yùn)行，并根據(jù)位移傳感器115采集的位移信息通過角度傳感器112b傳送角度信息從而控制第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a驅(qū)動(dòng)第二指節(jié)113轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的角度。當(dāng)?shù)诙腹?jié)113與人工骨接觸時(shí)，控制部根據(jù)壓力傳感器114采集的壓力信息自動(dòng)控制第二指節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)112a停止運(yùn)行。
[0025]機(jī)械手掌120包含:本