连接装置及种牙机器人的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种连接装置及种牙机器人。


背景技术：

2.种牙手术是在狭小空间内的精密操作，失误的风险较高；随着技术的发展，利用机器人代替人工实施种牙手术成为研究的重点。
3.现阶段，通常将种植手机连接在机械臂的末端，以代替人工在手术过程中实施钻磨等操作。但是，现有机械臂无法对种植手机的操作角度进行灵活的调节，增加了种牙手术的操作难度。
4.因此，如何实现对种植手机角度的灵活调节，是现阶段该领域亟待解决的难题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种连接装置，能够实现对种植手机角度的灵活调节，解决了现阶段该领域的难题。本发明还提供一种种牙机器人，包括上述的连接装置，因此，能够实现对种植手机角度的灵活调节。
6.本发明的第一方面提供一种连接装置，包括依次相连接的连接件、连接筒、连接臂和法兰筒；
7.所述连接件用于与种植手机相连接，所述法兰筒用于与机械臂相连接；
8.所述连接件、所述连接筒、所述连接臂和所述法兰筒为可转动调节的连接，且所述连接件、所述连接筒和所述连接臂的转动轴均不在同一直线上；
9.能够通过旋转所述连接件、所述连接筒和所述连接臂调节所述种植手机的角度。
10.根据本发明提供的连接装置，所述连接筒套设于所述连接件的外周面，所述连接件能够在所述连接筒内转动；
11.所述连接筒的外周面沿径向设有导向筒，所述导向筒内依次设有锁紧件、弹簧和球体；
12.所述导向筒的内壁设有内螺纹；所述锁紧件的外周面设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹；
13.所述连接件的外周面沿周向设有多个第一圆槽，所述第一圆槽与所述球体相匹配，且能够通过旋转所述锁紧件使所述球体与所述第一圆槽相抵。
14.根据本发明提供的连接装置，还包括压紧件，所述压紧件设置于所述锁紧件和所述弹簧之间；
15.所述压紧件的底部设有压紧杆，所述弹簧套装于所述压紧杆；能够通过旋转所述锁紧件使所述压紧杆与所述球体相抵。
16.根据本发明提供的连接装置，所述压紧件沿径向插装有限位杆，所述导向筒的外周面设有限位槽，所述限位槽为沿轴向的条状结构；
17.能够通过旋转所述锁紧件使所述限位杆沿所述限位槽移动，所述限位杆移动至所
述限位槽的下限位时，所述球体与所述第一圆槽相抵。
18.根据本发明提供的连接装置，所述连接件包括固定座和设置于所述固定座内部的转动杆；
19.所述连接筒套设于所述固定座的外周面；
20.所述转动杆的一端用于与种植手机的操作头相连接，所述转动杆的另一端用于与种植手机的驱动件相连接，所述驱动件用于驱动所述转动杆旋转。
21.根据本发明提供的连接装置，所述连接臂呈弯曲状。
22.根据本发明提供的连接装置，所述连接臂的操作端设有套装筒，所述套装筒套设于所述导向筒的外周面；
23.所述导向筒能够在所述套装筒内转动；
24.所述套装筒的侧壁插装有锁紧螺栓，能够通过旋转所述锁紧螺栓使所述锁紧螺栓的尾部与所述导向筒的外周面相抵。
25.根据本发明提供的连接装置，所述法兰筒的外周面设有多个通孔；
26.所述连接臂的连接端插装于所述法兰筒内，且所述连接端的外周面沿周向设有多个与所述通孔相匹配的第二圆槽；
27.所述法兰筒的外周面套装有锁紧圈，所述锁紧圈的内壁沿周向设有多段首尾相接的锁紧段，所述锁紧段的半径沿逆时针或顺时针逐渐减小；
28.所述通孔内设有锁紧球，且能够通过旋转所述锁紧圈使所述锁紧球与所述第二圆槽相抵。
29.根据本发明提供的连接装置，还包括视觉标记装置，所述视觉标记装置设置于所述连接筒，且位于所述导向筒的上方。
30.本发明的第二方面提供一种种牙机器人，包括种植手机、机械臂和上述任一种所述的连接装置；
31.所述种植手机与所述连接件相连接；所述机械臂与所述连接筒相连接。
32.本发明提供的连接装置，包括依次相连接的连接件、连接筒、连接臂和法兰筒；连接件用于与种植手机相连接，法兰筒用于与机械臂相连接；连接件、连接筒、连接臂和法兰筒为可转动调节的连接，且连接件、连接筒和连接臂的转动轴均不在同一直线上；能够通过旋转连接件、连接筒和连接臂调节种植手机的角度。上述连接装置，因连接件、连接筒、连接臂和法兰筒之间均为可转动的连接，且各个转动轴均不在同一直线上，故可以通过转动连接件、连接筒和连接臂来调节种植手机的操作角度，进而实现了种植手机角度的灵活调节。因此，本发明提供的连接装置，能够实现对种植手机角度的灵活调节，解决了现阶段该领域的难题。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本发明具体实施方式中连接装置的示意图；
35.图2是本发明具体实施方式中导向筒的内部结构示意图；
36.图3是本发明具体实施方式中连接筒和导向筒的示意图；
37.图4是本发明具体实施方式中视觉标记装置的示意图；
38.图5是本发明具体实施方式中连接臂的示意图；
39.图6是本发明具体实施方式中法兰筒的示意图；
40.图7是本发明具体实施方式中锁紧圈的示意图。
41.附图标记：
42.1：连接件；1a：固定座；1b：转动杆；2：连接筒；3：导向筒；4：锁紧件；5：弹簧；6：球体；7：第一圆槽；8：压紧件；9：压紧杆；10：限位杆；11：限位槽；12：连接臂；13：套装筒；14：锁紧螺栓；15：法兰筒；16：通孔；17：第二圆槽；18：锁紧圈；19：锁紧段；20：视觉标记装置；21：调节孔；22：卡槽；23：连接杆；24：螺纹孔；25：弯折部；26：环槽。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.下面结合图1至图7描述本具体实施方式中的连接装置及种牙机器人。
45.本具体实施方式提供的连接装置，可以包括依次相连接的连接件1、连接筒2、连接臂12和法兰筒15；连接件1用于与种植手机相连接，法兰筒15用于与机械臂相连接；连接件1、连接筒2、连接臂12和法兰筒15为可转动调节的连接，且连接件1、连接筒2和连接臂12的转动轴均不在同一直线上；能够通过旋转连接件1、连接筒2和连接臂12调节种植手机的角度。
46.上述连接装置，因连接件1、连接筒2、连接臂12和法兰筒15之间均为可转动的连接，且各个转动轴均不在同一直线上，故可以通过转动连接件1、连接筒2和连接臂12来调节种植手机的操作角度，进而实现了种植手机角度的灵活调节。因此，本发明提供的连接装置，能够实现对种植手机角度的灵活调节，解决了现阶段该领域的难题。
47.需要说明的是，在需要对种植手机的角度进行调节时，可以通过转动相应的部件实现；在种植手机正常工作时，连接件1、连接筒2、连接臂12和法兰筒15之间为固定的连接关系。
48.本具体实施方式提供的连接装置，连接件1的外周面沿周向设有多个第一圆槽7；连接筒2套设于连接件1的外周面，连接件1能够在连接筒2内转动；连接筒2的外周面沿径向设有导向筒3，导向筒3内依次设有锁紧件4、弹簧5和球体6；导向筒3的内壁设有内螺纹；锁紧件4的外周面设有与内螺纹相匹配的外螺纹，第一圆槽7与球体6相匹配，且能够通过旋转锁紧件4使球体6与第一圆槽7相抵。
49.上述连接装置使用时，连接件1与种植手机相连接，连接筒2与机械臂相连接，当需要对种植手机的角度进行调节时，转动锁紧件4使弹簧5处于松弛状态；此时旋转连接件1，球体6向上运动压缩弹簧5并与第一圆槽7脱离，直至连接件1旋转至需要的角度，而后球体6再次落入该角度对应的第一圆槽7内；最后旋转锁紧件4使弹簧5压缩，并使球体6与第一圆
槽7相抵，进而实现连接件1与连接筒2的锁定；该连接装置能够根据需要对种植手机的角度进行360
°
的灵活调节，降低了机器人种牙手术的操作难度。
50.需要说明的是，第一圆槽7指的是开口为圆形的凹槽。
51.本具体实施方式提供的连接装置，还可以包括压紧件8，压紧件8可以设置于锁紧件4和弹簧5之间；压紧件8的底部可以设有压紧杆9，弹簧5可以套装于压紧杆9的外周面；能够通过旋转锁紧件4使压紧杆9与球体6相抵。
52.在实际设计时，弹簧5的一端可以与压紧件8相连接，另一端可以与球体6相连接，进而在连接件1旋转时，能够使球体6的运动更加稳定；且压紧杆9能够直接与球体6相抵，能够提高连接件1与连接筒2之间连接的稳定性，且能够对弹簧5进行保护。
53.本具体实施方式提供的连接装置，压紧件8的顶部可以为球状结构，锁紧件4的底部可以为与该球状结构相匹配的球状的凹槽；进而能够更好的实现锁紧件4旋转的灵活度，降低零件之间的磨损。
54.本具体实施方式提供的连接装置，压紧件8可以沿径向插装有限位杆10，导向筒3的外周面可以设有限位槽11，限位槽11可以为沿轴向的条状结构；且能够通过旋转锁紧件4使限位杆10沿限位槽11移动，限位杆10移动至限位槽11的下限位时，球体6与第一圆槽7相抵。
55.即当旋转锁紧件4时，随着弹簧5的压缩和伸长，限位杆10会沿限位槽11移动，进而对锁紧件4移动的距离进行限位。上述限位槽11的两端可以分别为上限位和下限位，当限位杆10移动至上限位时，可以自由旋转连接件1以实现对种植手机角度的调节，同时能够避免锁紧件4过度旋转致使锁紧件4与导向筒3脱离，影响连接装置各结构之间的连接关系；当限位杆10移动至下限位时，球体6在弹簧5和压紧杆9的作用下与连接件1的第一圆槽7相抵压紧，即实现了连接件1与连接筒2之间的锁紧固定；限位杆10和限位槽11的设置，能够避免锁紧件4过度旋转，进而对球体6和第一圆槽7造成损伤，进而对连接装置进行保护作用。
56.本具体实施方式提供的连接装置，连接件1可以包括固定座1a和设置于固定座1a内部的转动杆1b；连接筒2可以套设于固定座1a的外周面；转动杆1b的一端可以用于与种植手机的操作头相连接，转动杆1b的另一端可以用于与种植手机的驱动件相连接，驱动件用于驱动转动杆1b旋转。
57.上述设置能够在种植手机的操作头或驱动件损坏时，分别就相应的部件进行更换，即分别更换操作头或驱动件，提高了种植手机的使用寿命和部件的可互换性。
58.用于驱动种植手机工作的驱动件可以为马达、气缸或油缸，或者能够起到同等作用的其它元件。
59.本具体实施方式提供的连接装置，连接臂12可以呈弯曲状，请参见图5，即连接臂12与法兰筒15的轴向具有一定的夹角，能够进一步提高种植手机使用时的灵活度，使种植手机的自身形态迎合操作角度。
60.进一步，连接臂12的操作端可以设有套装筒13，套装筒13可以套设于导向筒3的外周面；且导向筒3能够在套装筒13内转动；套装筒13的侧壁可以插装有锁紧螺栓14，进而能够通过旋转锁紧螺栓14使锁紧螺栓14的尾部与导向筒3的外周面相抵。
61.上述套装筒13的设计，能够进一步提高种植手机角度调节的灵活程度，能够使导向筒3在套装筒13内旋转，以实现对种植手机操作角度的进一步调节。
62.进一步，还可以在套装筒13和导向筒3之间设置衬套，当套装筒13与导向筒3呈锁紧设置时，锁紧螺栓14的尾部与衬套的外周面相抵，进而对导向筒3进行保护。
63.本具体实施方式提供的连接装置，还可以包括限位螺母，限位螺母可以套设于导向筒3的顶部，且位于套装筒13的上方，限位螺母的设置能够避免连接臂12与导向筒3之间脱离，更好的保证各零件之间连接的稳固性。
64.本具体实施方式提供的连接装置，法兰筒15的外周面可以沿周向设有多个通孔16；连接臂12的连接端可以插装于法兰筒15内，且连接端的外周面沿周向可以设有多个与通孔16相匹配的第二圆槽17；法兰筒15的外周面套装有锁紧圈18，锁紧圈18的内壁沿周向设有多段首尾相接的锁紧段19，请参见图7，锁紧段19的半径沿逆时针或顺时针逐渐减小；通孔16内可以设有锁紧球，且能够通过旋转锁紧圈18使相应的锁紧球与第二圆槽17相抵。
65.需要说明的是，法兰筒15用于与机械臂端部的法兰相连接，进而实现机械臂与连接装置的固定。
66.因锁紧圈18的内壁设有锁紧段19，锁紧段19半径沿逆时针或顺时针逐渐缩小，故能够通过逆时针或顺时针旋转锁紧圈18，使锁紧球逐渐对第二圆槽17施压，直至锁紧球压紧第二圆槽17，进而实现了连接臂12与法兰筒15之间的锁紧固定。且连接臂12的连接端能够在法兰筒15内转动，该设置能够根据种植手机的实际需要，进一步对连接臂12的角度进行调节，从而进一步增加种植手机角度调节的灵活度。
67.进一步，还可以在锁紧圈18和法兰筒15之间设置衬套，进而在锁紧圈18转动时，能够降低转动摩擦，对零件起到保护作用。同时，为了防止锁紧圈18掉落，可在法兰筒15上设置卡簧，以限制锁紧圈18的轴向运动。
68.本具体实施方式提供的连接装置，还可以包括视觉标记装置20，视觉标记装置20可以通过连接杆23设置在连接筒2上，且位于导向筒3的上方；连接杆23可以通过螺纹孔24固定在连接筒2上，视觉标记装置20的设置能够为视觉导航手术提供便利，请参见图3；视觉标记装置20的两侧可以设有弯折部25，进而更好的对视觉导航提供辅助作用。
69.本具体实施方式提供的连接装置，视觉标记装置20上可以设有调节孔21，能够穿过调节孔21对锁紧件4进行旋转；即当需要对锁紧件4进行旋转操作时，可以使工具穿过调节孔21，进而实现对锁紧件4的旋转调节。
70.进一步，上述连接杆23可以呈弯曲状，进而更好的迎合视觉标记装置20的实际使用效果。请参见图1。
71.上述锁紧件4的顶部可以设有十字、一字或内六角的凹槽，进而便于采用相应的工具对锁紧件4进行旋转调节。在实际设计时，锁紧件4可以为螺钉，或者能够起到同等作用的其它元件。
72.视觉标记装置20是可通过3d打印等工艺制作的结构，具有多个定位平面，在定位平面上可设置反光片或反光球，作为视觉导航传感器追踪的标记；在导航手术中，可以根据视觉标记的空间位置姿态计算出机器人末端手术器械的位置。
73.视觉标记装置20的内侧可以设有卡槽22，视觉标记装置20可以通过该卡槽22与连接杆23相连接。进一步，卡槽22可以为弹性的设计，且有两部分组成，可以通过挤压卡槽22的两部分来实现对视觉标记装置的拆装；且视觉标记装置20的内侧还可以设有与连接杆23相应部位匹配连接的凸起的环槽26，请参见图4。
74.本具体实施方式还提供一种种牙机器人，可以包括种植手机、机械臂和上述的连接装置，种植手机可以与连接件1相连接；机械臂可以与连接筒2相连接，故该种牙机器人亦在本发明权利保护的范围内。
75.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。