本技術(shù)涉及測量，尤其是指一種機械臂末端位移測量工裝。

背景技術(shù)：

1、機械臂在實際作業(yè)場景中存在緊急急?；蛘邤嚯姷惹闆r，而當(dāng)這些緊急情況出現(xiàn)時機械臂末端會產(chǎn)生一定的位移，直至機械臂關(guān)節(jié)限位而停止。這在手術(shù)機器人領(lǐng)域特別危險，以脊柱手術(shù)機器人為例，當(dāng)機械臂末端的克氏針在鉆骨過程中因上述情況產(chǎn)生的位移可能使得克氏針進針深度，方向不可控，給患者帶來潛在的重大風(fēng)險。

2、為了避免機械臂在緊急情況下與工件等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生碰撞，以及在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域?qū)颊邘淼娘L(fēng)險，需要得到機械臂末端的精確位移，目前測量機械臂末端位移的手段主要采用激光跟蹤儀，激光跟蹤儀能夠達到需求精度，而激光跟蹤儀的采購費用高達上百萬，并且激光跟蹤儀的租用費用較高，導(dǎo)致測量成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種機械臂末端位移測量工裝，可以在保證測量精度的前提下，降低測量成本。

2、本實用新型提供了一種機械臂末端位移測量工裝，包括底座、安裝板和位移測量機構(gòu)，所述安裝板可滑移地連接在所述底座上，所述安裝板的一端設(shè)置有激光射端，所述安裝板的另一端設(shè)置有激光接收端，所述激光發(fā)射端所發(fā)出的光線由所述激光接收端接收，所述位移測量機構(gòu)包括移動端和固定端，所述固定端與所述底座相連接，所述移動端與所述安裝板相連接，所述機械臂末端的運動軌跡經(jīng)過所述激光發(fā)射端所發(fā)出的光線。

3、在本實用新型的一個實施例中，所述位移測量機構(gòu)為螺旋測微器，所述螺旋測微器包括測微螺桿和測微框架，所述移動端為所述測微螺桿，所述固定端為所述測微框架。

4、在本實用新型的一個實施例中，所述底座包括相互連接的底板和立板，所述底板與所述立板相垂直，所述安裝板可滑移地連接在所述立板上。

5、在本實用新型的一個實施例中，還包括滑移模組，所述滑移模組包括滑動板和滑動座，所述滑動座連接在所述立板上，所述滑動座上沿豎直方向設(shè)置有滑軌，所述滑動板上設(shè)置有滑塊，所述滑塊可滑移地連接在所述滑軌上，所述安裝板可滑移地連接在所述滑動板上。

6、在本實用新型的一個實施例中，還包括第一連接件，所述第一連接件包括第一連接板和第二連接板，所述第一連接板與所述第二連接板相垂直，所述第一連接板與所述滑動座相連接，所述第二連接板上設(shè)置有安裝孔，所述測微框架連接在所述安裝孔內(nèi)。

7、在本實用新型的一個實施例中，還包括第二連接件，所述第二連接件包括第三連接板和第四連接板，所述第三連接板與所述第四連接板相垂直，所述第三連接板與所述滑動板相連接，所述第四連接板與所述測微螺桿相連接，所述測微螺桿的軸線沿豎直方向。

8、在本實用新型的一個實施例中，所述安裝板為u型框架，所述u型框架包括第一連桿、第二連桿和第三連桿，所述第一連桿、第三連桿與所述第二連桿相垂直設(shè)置，且所述第一連桿、第三連桿關(guān)于所述第二連桿對稱布置，所述第一連桿、第二連桿和第三連桿之間形成沿豎直方向的通槽，所述通槽用于容納所述機械臂末端的移動。

9、在本實用新型的一個實施例中，所述激光發(fā)射端為矩陣光纖傳感器發(fā)射端，所述激光接收端為矩陣光纖傳感器接收端，所述矩陣光纖傳感器發(fā)射端連接在所述第一連桿的端部，所述矩陣光纖傳感器接收端連接在所述第二連桿的端部。

10、在本實用新型的一個實施例中，所述機械臂末端夾持有測量擋片，所述測量擋片的移動軌跡自上而下穿過所述通槽。

11、在本實用新型的一個實施例中，還包括連接板，所述連接板的一端連接在所述滑動座上，所述連接板的另一端設(shè)置有沿豎直方向的滑動槽，所述滑動板上連接有鎖緊螺母，所述鎖緊螺母包括鎖緊端部和鎖緊螺紋部，所述滑動板上設(shè)置有垂直于所述連接板的螺紋孔，所述螺紋鎖緊部穿過所述滑動槽與所述螺紋孔相連接，所述鎖緊端部的直徑大于所述滑動槽的寬度。

12、本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

13、(1)本實用新型所述的機械臂末端位移測量工裝，將激光傳感器與位移測量機構(gòu)相結(jié)合，當(dāng)機械臂末端產(chǎn)生急?；蛘呤菙嚯娗闆r時，機械臂末端向下移動時經(jīng)過激光發(fā)射端和激光接收端之間的光線，對激光發(fā)射端所發(fā)出的光線起到了阻擋作用，然后移動移動端，并通過移動端帶動安裝板移動至機械臂末端不再阻擋激光發(fā)射端所發(fā)出的光線，位移測量機構(gòu)前后的讀數(shù)差值(移動端與固定端之間的讀數(shù)差值)則為機械臂末端的位移，通過螺旋測微實現(xiàn)了對機械臂末端位移的高精度測量。

14、(2)通過激光傳感器與位移測量機構(gòu)的結(jié)合，在保證需求測量精度的前提下，有效地降低了測量成本。

技術(shù)特征：

1.一種機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：包括底座(1)、安裝板(2)和位移測量機構(gòu)(30)，所述安裝板(2)可滑移地連接在所述底座(1)上，所述安裝板(2)的一端設(shè)置有激光發(fā)射端(33)，所述安裝板(2)的另一端設(shè)置有激光接收端(34)，所述激光發(fā)射端(33)所發(fā)出的光線由所述激光接收端(34)接收，所述位移測量機構(gòu)(30)包括移動端(31)和固定端(32)，所述固定端(32)與所述底座(1)相連接，所述移動端(31)與所述安裝板(2)相連接，所述機械臂末端的運動軌跡經(jīng)過所述激光發(fā)射端(33)所發(fā)出的光線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：所述位移測量機構(gòu)(30)為螺旋測微器(3)，所述螺旋測微器(3)包括測微螺桿(6)和測微框架(7)，所述移動端(31)為所述測微螺桿(6)，所述固定端(32)為所述測微框架(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：所述底座(1)包括相互連接的底板(8)和立板(9)，所述底板(8)與所述立板(9)相垂直，所述安裝板(2)可滑移地連接在所述立板(9)上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：還包括滑移模組(10)，所述滑移模組(10)包括滑動板(11)和滑動座(12)，所述滑動座(12)連接在所述立板(9)上，所述滑動座(12)上沿豎直方向設(shè)置有滑軌，所述滑動板(11)上設(shè)置有滑塊，所述滑塊可滑移地連接在所述滑軌上，所述安裝板(2)可滑移地連接在所述滑動板(11)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：還包括第一連接件(13)，所述第一連接件(13)包括第一連接板(14)和第二連接板(15)，所述第一連接板(14)與所述第二連接板(15)相垂直，所述第一連接板(14)與所述滑動座(12)相連接，所述第二連接板(15)上設(shè)置有安裝孔(16)，所述測微框架(7)連接在所述安裝孔(16)內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：還包括第二連接件(17)，所述第二連接件(17)包括第三連接板(18)和第四連接板(19)，所述第三連接板(18)與所述第四連接板(19)相垂直，所述第三連接板(18)與所述滑動板(11)相連接，所述第四連接板(19)與所述測微螺桿(6)相連接，所述測微螺桿(6)的軸線沿豎直方向。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：所述安裝板(2)為u型框架，所述u型框架包括第一連桿(20)、第二連桿(21)和第三連桿(22)，所述第一連桿(20)、第三連桿(22)與所述第二連桿(21)相垂直設(shè)置，且所述第一連桿(20)、第三連桿(22)關(guān)于所述第二連桿(21)對稱布置，所述第一連桿(20)、第二連桿(21)和第三連桿(22)之間形成沿豎直方向的通槽(23)，所述通槽(23)用于容納所述機械臂末端的移動。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：所述激光發(fā)射端(33)為矩陣光纖傳感器發(fā)射端(4)，所述激光接收端(34)為矩陣光纖傳感器接收端(5)，所述矩陣光纖傳感器發(fā)射端(4)連接在所述第一連桿(20)的端部，所述矩陣光纖傳感器接收端(5)連接在所述第二連桿(21)的端部。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：所述機械臂末端夾持有測量擋片(24)，所述測量擋片(24)的移動軌跡自上而下穿過所述通槽(23)。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械臂末端位移測量工裝，其特征在于：還包括連接板(25)，所述連接板(25)的一端連接在所述滑動座(12)上，所述連接板(25)的另一端設(shè)置有沿豎直方向的滑動槽(26)，所述滑動板(11)上連接有鎖緊螺母(27)，所述鎖緊螺母(27)包括鎖緊端部(28)和鎖緊螺紋部(29)，所述滑動板(11)上設(shè)置有垂直于所述連接板(25)的螺紋孔，所述鎖緊螺紋部穿過所述滑動槽(26)與所述螺紋孔相連接，所述鎖緊端部(28)的直徑大于所述滑動槽(26)的寬度。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種機械臂末端位移測量工裝，包括底座、安裝板和位移測量機構(gòu)，所述安裝板可滑移地連接在所述底座上，所述安裝板的一端設(shè)置有激光射端，所述安裝板的另一端設(shè)置有激光接收端，所述激光發(fā)射端所發(fā)出的光線由所述激光接收端接收，所述位移測量機構(gòu)包括移動端和固定端，所述固定端與所述底座相連接，所述移動端與所述安裝板相連接，所述機械臂末端的運動軌跡經(jīng)過所述激光發(fā)射端所發(fā)出的光線。本技術(shù)的機械臂末端位移測量工裝在保證測量精度的前提下，有效地降低了測量成本。

技術(shù)研發(fā)人員：姜亞竹,潘永成,陸臻陶
受保護的技術(shù)使用者：鑫君特（蘇州）醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240227
技術(shù)公布日：2024/11/18