同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，它包括底座、支架、平移氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座、旋轉(zhuǎn)氣缸、機(jī)械腕、手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)、回轉(zhuǎn)型手指、壓力傳感器和位移傳感器。采用本實(shí)用新型的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，可以使同種異體骨移植材料能方便地在加工設(shè)備上進(jìn)行安裝、夾緊和切割，以提高加工的安全性和材料的利用率。另一方面優(yōu)化整個(gè)切割裝置結(jié)構(gòu)，使其能夠靈活應(yīng)用于同種異體骨的精確切割，同時(shí)能滿足植入醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范要求。
【專利說(shuō)明】同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)療器械，特別涉及一種同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]骨切割機(jī)是制備骨植入材料的重要器械，在醫(yī)療、娛樂(lè)、科研、工業(yè)生產(chǎn)等許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。機(jī)械手是骨切割設(shè)備研究的關(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)備的研究中具有至關(guān)重要的地位。
[0003]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The Smart 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)械手研究的先河，填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)多指靈巧手的研究空白，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)。另外還有意大利的DIST機(jī)械手，日本的Okada機(jī)械手，本田公司的機(jī)械手等等。
[0004]同種異體骨切割裝置的研發(fā)滿足醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范的要求，并要求其適應(yīng)不規(guī)則形狀同種異體骨材料的加工，滿足臨床對(duì)不同規(guī)格產(chǎn)品的需求，提高操作的安全性、骨料的利用率、達(dá)到生產(chǎn)環(huán)境防塵、防污染及潔凈度要求。另一方面機(jī)械手代替臨床上采用的手工操作把骨組織切割成所需形狀，不僅減少了時(shí)間和人力，還保證了醫(yī)務(wù)人員的安全、提高了切割尺寸精度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的，就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，以實(shí)現(xiàn)骨移植材料切割設(shè)備中夾持手的夾緊、推進(jìn)和旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，適應(yīng)不規(guī)則形狀骨材料的加工。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:一種同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，其包括:
[0007]底座；
[0008]支架，其安裝在底座的后部；
[0009]平移氣缸，其水平安裝在支架上:
[0010]旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座，其連接在平移氣缸的活塞前端；
[0011]旋轉(zhuǎn)氣缸，其安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座的前端；
[0012]機(jī)械腕，連接在旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸上并可在旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；
[0013]手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)，共四臺(tái)均勻分布安裝在機(jī)械腕的后面；
[0014]回轉(zhuǎn)型手指，共四只均勻分布設(shè)置在機(jī)械腕的前面，四只回轉(zhuǎn)型手指分別穿過(guò)機(jī)械腕與四臺(tái)手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)相連；[0015]壓力傳感器，共四個(gè)分別安裝在四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖上；
[0016]位移傳感器，共四個(gè)分別安裝在四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖上。
[0017]所述各回轉(zhuǎn)型手指的指尖內(nèi)側(cè)分別設(shè)有球面結(jié)構(gòu)，所述壓力傳感器和位移傳感器分別安裝在相應(yīng)的球面結(jié)構(gòu)上。
[0018]所述各回轉(zhuǎn)型手指分別向機(jī)械腕中心彎曲，四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖組成夾持結(jié)構(gòu)。
[0019]所述回轉(zhuǎn)型手指與手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。
[0020]所述平移氣缸為氣壓驅(qū)動(dòng)氣缸。
[0021]本實(shí)用新型具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):
[0022]I)、采用的驅(qū)動(dòng)方式為氣壓傳動(dòng)式，氣壓傳動(dòng)輸出力小，方便，氣動(dòng)動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，適用于輕載的環(huán)境中進(jìn)行工作。
[0023]2)、手指是與物件直接接觸的構(gòu)件，為了能有效的抓握各種形狀不規(guī)則的骨組織，在手指部裝有壓力傳感器和位移傳感器，手指的運(yùn)動(dòng)形式為回轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)型手指結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，應(yīng)用廣泛。
[0024]3)、該夾持裝置為智能安裝夾具，可以適應(yīng)不同形狀尺寸的骨材料的加工，提高安全性和材料的利用率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]參見圖1，配合參見圖2，本實(shí)用新型的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，包括底座1、支架2、平移氣缸3、旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座4、旋轉(zhuǎn)氣缸5、機(jī)械腕6、手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、回轉(zhuǎn)型手指8、壓力傳感器9和位移傳感器10。其中，支架2安裝在底座I的后部；平移氣缸3水平安裝在支架上；旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座4連接在平移氣缸的活塞前端；旋轉(zhuǎn)氣缸5安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座的前端；機(jī)械腕6連接在旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸上并可在旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn):手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)7四臺(tái)均勻分布安裝在機(jī)械腕的后面；回轉(zhuǎn)型手指8共四只均勻分布設(shè)置在機(jī)械腕的前面，四只回轉(zhuǎn)型手指分別穿過(guò)機(jī)械腕與四臺(tái)手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)相連；壓力傳感器9共四個(gè)分別安裝在四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖上；位移傳感器10共四個(gè)分別安裝在四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖上。
[0028]上述各回轉(zhuǎn)型手指8的指尖內(nèi)側(cè)分別設(shè)有球面結(jié)構(gòu)81，各壓力傳感器和位移傳感器分別安裝在相應(yīng)的球面結(jié)構(gòu)上。
[0029]上述各回轉(zhuǎn)型手指分別向機(jī)械腕中心彎曲，四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖組成夾持結(jié)構(gòu)。
[0030]上述回轉(zhuǎn)型手指與手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。
[0031]上述平移氣缸為氣壓驅(qū)動(dòng)氣缸。
[0032]本實(shí)用新型的夾持裝置采用氣壓傳動(dòng)，由氣缸驅(qū)動(dòng)氣缸活塞，由氣缸活塞推動(dòng)機(jī)械手水平方向的移動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏。[0033]本實(shí)用新型中的手腕部由旋轉(zhuǎn)氣缸驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)型手指旋轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)骨材料的360度旋轉(zhuǎn)，使掃描儀掃描到骨材料的截面，為夾持操作提供必要的信息。
[0034]四根回轉(zhuǎn)型手指與手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，指尖上方直接連接壓力傳感器和位移傳感器，通過(guò)受力分析和位移判斷幫助其夾持不規(guī)則形狀骨，能滿足臨床對(duì)不同規(guī)格產(chǎn)品生產(chǎn)的需求，提高操作的安全性，骨材料的利用率。
[0035]采用本實(shí)用新型的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，可以使同種異體骨移植材料能方便地在加工設(shè)備上進(jìn)行安裝、夾緊和切割，以提高加工的安全性和材料的利用率。另一方面優(yōu)化整個(gè)切割裝置結(jié)構(gòu)，使其能夠靈活應(yīng)用于同種異體骨的精確切割，同時(shí)能滿足植入醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量規(guī)范要求。
【權(quán)利要求】
1.一種同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，其特征在于包括: 底座； 支架，其安裝在底座的后部； 平移氣缸，其水平安裝在支架上； 旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座，其連接在平移氣缸的活塞前端； 旋轉(zhuǎn)氣缸，其安裝在旋轉(zhuǎn)氣缸安裝座的前端； 機(jī)械腕，連接在旋轉(zhuǎn)氣缸的旋轉(zhuǎn)軸上并可在旋轉(zhuǎn)氣缸的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)； 手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)，共四臺(tái)均勻分布安裝在機(jī)械腕的后面； 回轉(zhuǎn)型手指，共四只均勻分布設(shè)置在機(jī)械腕的前面，四只回轉(zhuǎn)型手指分別穿過(guò)機(jī)械腕與四臺(tái)手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)相連； 壓力傳感器，共四個(gè)分別安裝在四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖上； 位移傳感器，共四個(gè)分別安裝在四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，其特征在于:所述各回轉(zhuǎn)型手指的指尖內(nèi)側(cè)分別設(shè)有球面結(jié)構(gòu)，所述壓力傳感器和位移傳感器分別安裝在相應(yīng)的球面結(jié)構(gòu)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，其特征在于:所述各回轉(zhuǎn)型手指分別向機(jī)械腕中心彎曲，四只回轉(zhuǎn)型手指的指尖組成夾持結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)型手指與手指驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間通過(guò)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同種異體骨切割設(shè)備的夾持裝置，其特征在于:所述平移氣缸為氣壓驅(qū)動(dòng)氣缸。
【文檔編號(hào)】B26D7/02GK203600308SQ201320739060
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】薩拉, 王晨曦, 柏磊磊, 方新果, 顏文濤, 尚昆, 趙改平 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)