一种移动DR机器人六轴机械臂

技术领域

本发明涉及于移动DR机器人设备的技术领域，具体是一种移动DR机器人六轴机械臂。

背景技术

目前医院普遍使用的移动DR机器人设备产品比较分散种类繁多，这种移动DR机器人设备的检查体位及检查的重点，各有不同，功能使用上各有利弊，不能实现所有体位的检测。而且移动DR机器人设备种类繁多，由于每台机器的操作使用都不相同，给医院的操作人员使用、参数的调节等带来了困难。而且机器种类繁多，医院需要提供出足够的场地。占用了大量的空间。造成场地的紧缺。综合成本大大增加。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种移动DR机器人六轴机械臂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种移动DR机器人六轴机械臂，包括：

操作端头，所述操作端头用于对被测体进行各种工序；

手腕端，所述手腕端的一端连接有基座，所述手腕端相对于基座可旋转；

手臂端，所述手臂端的其中一端可升降移动地设置在所述手腕端上；

伸缩臂端，所述伸缩臂端设置在所述手臂端的另一端上，可从手臂端中向外伸展出或从手臂端中收缩回去；

工具端，所述工具端设置在所述伸缩臂端的一端上，用于移动至预定范围内对被测体进行各种工序。

作为本发明一种优选的技术方案,还包括第一驱动组件和第一传动组件，所述第一传动组件与手腕端的一端传动连接，所述第一驱动组件与第一传动组件驱动连接，用于带动手腕端在基座上旋转到预设定的位置上。

作为本发明一种优选的技术方案,所述第一传动组件包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮相互啮合相连；

其中，所述第一驱动装置与第一主动齿轮驱动连接，所述手腕端的一端与从动齿轮连接。

作为本发明一种优选的技术方案,还包括第二驱动组件和第二传动组件，所述第二传动组件与手臂端的一端传动连接，所述第二驱动组件与第二传动组件驱动连接，通过驱动第二传动组件带动手臂端在手腕端上移动到预设定的位置。

作为本发明一种优选的技术方案,所述第二传动组件包括升降齿轮座和齿轮条，所述升降齿轮座与齿轮条相互啮合相连；

其中，所述升降齿轮座与手臂端固定连接，所述第二驱动组件与升降齿轮座驱动连接，以带动升降齿轮座沿在齿轮条上旋转，实现手臂端升降移动。

作为本发明一种优选的技术方案,还包括第三驱动组件和第三传动组件，所述第三传动组件与伸缩臂端传动连接，所述第三驱动组件与第三传动组件驱动连接，通过驱动第三传动组件以带动伸缩臂端的伸缩移动。

作为本发明一种优选的技术方案,所述第三传动组件包括第二主动轮和丝杆组件，所述丝杆组件与第二主动轮连接，所述丝杆组件与内置在伸缩臂端内。

作为本发明一种优选的技术方案,所述伸缩臂端包括第一臂和内置在第一臂内的第二臂，所述第二主动轮包括第一齿轮组和第二齿轮组，所述丝杆组件包括第一丝杆和第二丝杆；

当所述第三驱动组件带动第一齿轮组旋转时，所述第一丝杆推动第一臂从手臂端上进行伸缩移动，同时通过第二齿轮组带动所述第二丝杆推动第二臂从第一臂上进行伸缩移动。

作为本发明一种优选的技术方案,所述第二丝杆包括第一轴杆和第二轴杆，所述第一轴杆的一端连接在第一齿轮组，另一端连接在第二齿轮组，所述第二轴杆的一端连接在第二齿轮组，另一端推动连接第二臂。

作为本发明一种优选的技术方案,所述工具端包括第四驱动组件、第四传动组件，所述第四传动组件与操作端头传动连接，所述第四驱动组件与第四传动组件驱动连接，通过驱动第四传动组件带动操作端头移动到预设范围内的位置上。

作为本发明一种优选的技术方案,所述第四传动组件包括多个第三主动齿轮和第三从动齿轮，每个第三主动齿轮与对应的第三从动齿轮相互啮合相连；

其中，所述第三驱动组件与每个第三主动齿轮驱动连接，所述操作部与每个第三从动齿轮连接，当所述第三驱动组件驱动每个第三主动齿轮与对应第三从动齿轮旋转时，以带动操作端头朝向不同的方向进行移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可达到具有六个自由度方向移动的机械臂，可以实现所有体位的检测，并且全程操控机械臂移动到任意的位置上，减少误差提高精确度，并且也不需要占用较大的场地空间。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的手腕端、第一驱动组件及第一传动组件结构示意图。

图3是本发明实施例的手臂端、第二驱动组件及第二传动组件结构示意图。

图4是本发明实施例伸缩臂端、第三驱动组件及第三传动组件结构示意图。

图5是本发明实施例伸缩臂端内部结构示意图。

图6是本发明实施例工具端、第四驱动组件及第四传动组件结构示意图。

图中标号:

1-基座；

2-手腕端，21-第一驱动组件，22-第一传动组件，221-第一主动齿轮，222-第一从动齿轮；

3-手臂端，31-第二驱动组件，32-第二传动组件，321-升降齿轮座，322-齿轮条；

4-伸缩臂端，41-第一臂，42-第二臂，43-第三驱动组件，44-第三传动组件，441-第二主动轮，4411-第一齿轮组，4412-第二齿轮组，45-丝杆组件，451-第一丝杆，452-第二丝杆，4521-第一轴杆，4522-第二轴杆；

5-工具端，51-第四驱动组件，52-第四传动组件，521-第三主动齿轮，522-第三从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供了一种移动DR机器人六轴机械臂，主要达到具有六个自由度方向移动的机械臂，可以实现所有体位的检测，并且全程操控机械臂移动到任意的位置上，减少误差提高精确度，并且也不需要占用较大的场地空间，根据附图1-6中所示出，具体结构包括：

操作端头，操作端头用于对被测体进行各种工序；

手腕端2，该手腕端2的一端连接有基座1，需要说明的是该基座1可以是用来支撑手腕端2等部位或者是移动基座1等，具体不作限定。该基座1被平整放置在地面上，手腕端2相对于基座1可旋转，也就是手腕端2可在基座1上沿着360度等任意角度进行旋转，先将工具端5旋转到靠近被测体的位置上。

通过第一驱动组件21和第一传动组件22来实现带动手腕端2的旋转移动，该第一传动组件22与手腕端2的一端传动连接，也就是当第一传动组件22在工作的时候带动手腕端2进行旋转。第一驱动组件21与第一传动组件22驱动连接，由第一驱动组件21为第一传动组件22提供动能，而且第一传动组件22与手腕端2连接在一起的，所以可以带动手腕端2在基座1上旋转到预设定的位置上。

预设定的位置是指手腕端2在旋转之前，使用者已经预先设定好该手腕端2接下来要旋转的方向和角度，接着启动后，该手腕端2则会按照该设定要求旋转到该位置上。

第一传动组件22包括第一主动齿轮221和第一从动齿轮222，第一主动齿轮221与第一从动齿轮222上的齿轮边是相互适配的，因此第一主动齿轮221可以与第一从动齿轮222相互啮合相连，当第一主动齿轮221旋转的时候，会同步带动第一从动齿轮222进行旋转，因此这两者是相应关系的。

其中，第一驱动装置与第一主动齿轮221驱动连接，由第一驱动组件为第一主动齿轮221提供动能，因此可以驱动第一主动齿轮221进行旋转，第一主动齿轮221旋转后并带动第一从动齿轮222进行旋转，接着第一从动齿轮222旋转后，由于手腕端2的一端与从动齿轮连接，所以也会带动手腕端2进行旋转，直到手腕端2已经旋转到预设定的位置后，第一驱动装置则停止第一主动齿轮221的旋转，从而提高手腕端2的摆向精确度。通过这种方式来带动手腕端2朝向预设定好的方向和角度进行旋转，从而先达到将工具端5旋转到靠近被测体的位置上。

手臂端3，该手臂端3的其中一端可升降移动地设置在手腕端2上，手臂端3与手腕端2呈垂直对向设置，通过带动手臂端3沿着在手腕端2上升降移动到预设定的位置，可以了解为向Z轴方向进行升降移动，手臂端3在达到这个位置后接着在这个位置上保持不动，可达到工具端5逐渐靠近被测体的位置。

通过第二驱动组件31和第二传动组件32来实现带动手臂端3沿着在手腕端2上进行升降移动。第二传动组件32与手臂端3的一端传动连接，也就是第二传动组件32在工作的时候，会带动手臂端3进行升降移动。第二驱动组件31与第二传动组件32驱动连接，由第二驱动组件31为第一传动组件22提供了动能，所以通过第二驱动组件31来驱动第二传动组件32带动手臂端3在手腕端2上升降移动到预设定的位置上。

第二传动组件32包括升降齿轮座321和齿轮条322，齿轮条322被安装在手腕端2上，齿轮条322的两端向手腕端2的两侧方向延伸，不受限于被测体的高度限定。由于升降齿轮座321与齿轮条322的齿轮边是相互适配的，所以升降齿轮座321可以与齿轮条322相互啮合相连，当升降齿轮座321旋转的时候，会沿着在齿轮条322上进行升降移动。

其中，升降齿轮座321与手臂端3固定连接，当升降齿轮座321旋转时并沿着齿轮条322上进行升降移动的时候，也会同步带动手臂端3进行升降移动。而第二驱动组件31与升降齿轮座321驱动连接，由第二驱动组件31为升降齿轮座321提供了动能，因此可以驱动升降齿轮座321进行旋转，并且该升降齿轮座321是与手臂端3固定连接，所以在带动升降齿轮座321沿在齿轮条322上旋转的时候，实现手臂端3进行升降移动，直到手臂端3移动到预设定位置后，第二驱动组件31则停止升降齿轮座321的旋转运动，提高手臂端3的摆向精确度。通过这种方式来带动手臂端3朝向预设定好的方向和距离进行升降移动，从而达到再次将工具端5移动到靠近被测体的位置上。

升降齿轮座321还包括滑轨、滑座及齿轮架，滑轨也是被安装在手腕端2上，位于齿轮条322的侧旁，而滑座是与手臂端3固定连接，当齿轮架旋转并沿着齿轮条322上进行升降移动，从而同步带动手臂端3进行升降移动的时候，滑座也会沿着在滑轨上进行升降移动。

伸缩臂端4，该伸缩臂端4设置在所述手臂端3的另一端上，具体是伸缩臂端4与手臂端3呈一字对向设置，并且伸缩臂端4是设置在手臂端3内，所以可从手臂端3中向外伸展出或从手臂端3中收缩回去；如果此时被测体与工具端5还相距一定的距离，通过带动伸缩臂端4从手臂端3内中伸展而出，直到工具端5到达预设定的位置后，才停止继续伸展而出，可达到工具端5逐渐更靠近被测体的位置。

通过第三驱动组件43和第三传动组件44来实现带动伸缩臂端4从手臂端3中进行向外伸展出或从手臂端3中收缩回去，第三传动组件44与伸缩臂端4传动连接，也就是当第三传动组件44在工作的时候带动伸缩臂端4进行伸缩移动。第三驱动组件43与第三传动组件44驱动连接，由第三驱动组件43为第三传动组件44提供了动能，而且第三传动组件44是与伸缩臂端4传动连接在一起，所以通过第三驱动组件43来驱动第三传动组件44以带动伸缩臂端4的伸缩移动，直到伸缩臂端4拉伸出预设定的位置即可。

伸缩臂端4拉伸出预设定的位置是指伸缩臂端4在伸缩移动之前，使用者已经预先设定好的该伸缩臂端4接下来要伸缩的位置，接着启动后，该伸缩臂端4则会按照该设定好的要求进行伸缩移动。

第三传动组件44包括第二主动轮441和丝杆组件45，丝杆组件45与第二主动轮441连接，具体而言，该丝杆组件45连接在第二主动轮441的侧边端面上，当第二主动轮441被驱动旋转的时候也会同步带动丝杆组件45进行旋转，而丝杆组件45与内置在伸缩臂端4内，因此当丝杆组件45被第二主动轮441带动进行同步旋转的时候，会推动伸缩臂端4从手臂端3内中伸展而出或者收缩回去，直到伸缩臂端4伸缩移动至预设定的位置即可。

需要说明的是，第二主动轮441顺时针方向转动的时候，通过丝杆组件45将整个伸缩臂端4推伸出去；反之，第二主动轮441逆时针方向转动的时候，通过丝杆组件45将整个伸缩臂端4收缩回去。

伸缩臂端4包括第一臂41和内置在第一臂41内的第二臂42，手臂端3内具有可容纳于第一臂41的空间，第一臂41也同样在内部具有可容纳于第二臂42的空间。第二主动轮441包括第一齿轮组4411和第二齿轮组4412，第一齿轮组4411和第二齿轮组4412均包括主动轮和从动轮。丝杆组件45包括第一丝杆451和第二丝杆452，其中第一丝杆451和第二丝杆452均与第一齿轮组4411连接，第二齿轮组4412是设置在第二丝杆452上。

当第三驱动组件43带动第一齿轮组4411旋转时，也就是第三驱动组件43驱动第一齿轮组4411上的主动轮进行旋转，接着由主动轮带动从动轮旋转，从动轮在旋转的时候带动第一丝杆451和第二丝杆452进行旋转，由第一丝杆451推动第一臂41从手臂端3上进行伸缩移动，同时由第二丝杆452推动第二臂42从第一臂41上进行伸缩移动，直到伸缩移动至预设定的位置为止。

需要说明的是，第二丝杆452由第一轴杆4521和第二轴杆4522组成，其中的第一轴杆4521为六角轴，第一轴杆4521的一端连接在第一齿轮组4411，另一端连接在第二齿轮组4412，第二轴杆4522的一端连接在第二齿轮组4412，另一端推动连接第二臂42。第一轴杆4521被第一齿轮组4411驱动进行旋转的时候，会同步带动第二齿轮组4412的主动轮进行旋转，由此来带动第二轴杆4522来旋转，从而达到将第二臂42从第一臂41内中伸缩移动。

工具端5，该工具端5设置在所述伸缩臂端4的一端上，用于移动至预定范围内对被测体进行各种工序，结合上述的内容，已经将工具端5移动到靠近被测体的范围内时，接着由工具端5在这范围内的任意位置进行移动，具体位置可让使用者自行设定。

工具端5包括第四驱动组件51和第四传动组件52，通过第四驱动组件51和第四传动组件52来实现带动操作端头移动到预设定的位置。第四传动组件52与操作端头传动连接，也就是当第四传动组件52工作的时候将带动操作端头进行移动。第四驱动组件51与第四传动组件52驱动连接，由第四驱动组件51为第四传动组件52提供动能，由于第四传动组件52与操作端头传动连接在一起，因此可以通过驱动第四传动组件52带动操作端头移动到预设范围内的位置上。

带动操作端头移动的方向可以为三个方向，类似X、Y、Z轴的三种方向，操作部可在这三种方向内自由移动，从而达到在预设的范围内移动到任意位置。

第四传动组件52包括多个第三主动齿轮521和第三从动齿轮522，以上述的三种方向为例子，本实施例的第三主动齿轮521和第三从动齿轮522分别为各自三个，每个第三主动齿轮521与对应的第三从动齿轮522相互啮合相连，具体是一个第三主动齿轮521对应一个第三从动齿轮522啮合相连，当其中一个第三主动齿轮521进行旋转的时候，会带动对应的从动齿轮进行旋转。

其中，第三驱动组件43与每个第三主动齿轮521驱动连接，具体是一共有三个第三驱动组件43与对应的第三主动齿轮521驱动连接，由第三驱动组件43为对应的第三主动齿轮521提供了动能，在驱动对应的第三主动齿轮521进行旋转后，接着这些第三主动齿轮521也会带动对应的第三从动轮进行旋转，由于这些第三从动轮与操作部连接，因此可以带动操作部朝向不同的方向进行移动。例如其中的一个第三主动齿轮521带动对应的第三从动齿轮522旋转，以将操作部沿着向第一方向移动到预设定的位置，接着另外一个第三主动齿轮521带动对应的第三从动齿轮522旋转，以将操作部沿着向第二方向移动到预设定的位置，再接着由另外一个第三主动齿轮521带动对应的第三从动齿轮522旋转，以将操作端头沿着第三方向移动至最终的预设定位置，也就是可以对被测体进行各种作业即可，从而提高了对操作部的移动精确度。

还需要说明的是，上述的第一驱动组件21、第二驱动组件31以及第三驱动组件43可以是伺服电机或者其他类型的驱动装置，本实施例为伺服电机。

与现有技术相比，本发明可达到具有六个自由度方向移动的机械臂，可以实现所有体位的检测，并且全程操控机械臂移动到任意的位置上，减少误差提高精确度，并且也不需要占用较大的场地空间。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。