基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，包括手指骨架、導(dǎo)電海綿、硅膠套、第一電阻電極、第二電阻電極、第一電線、第二電線、第一齒輪、微型馬達(dá)、支撐塊及控制器；第一電阻電極和第二電阻電極分別設(shè)置在導(dǎo)電海綿的兩端；第一電線的一端與第一電阻電極電連接，第一電線的另一端與控制器連接；第二電線的一端與第二電阻電極電連接，第二電線的另一端與控制器連接；導(dǎo)電海綿與手指骨架設(shè)置在硅膠套內(nèi)部；第一齒輪設(shè)置在手指骨架的底端；微型馬達(dá)與控制器電連接，微型馬達(dá)包括第二齒輪，該第二齒輪與第一齒輪通過機(jī)械連接；支撐塊固定微型馬達(dá)。本實(shí)用新型解決了機(jī)器人手指的轉(zhuǎn)角不靈敏的問題，提高了病人的舒適度和安全性。
【專利說明】
基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代社會(huì)中，機(jī)器人在外科手術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，具有較高的手術(shù)準(zhǔn)確性、可靠性，能克服外科醫(yī)生在手術(shù)的過程中因手的顫抖或者身體的疲勞等因素。目前，機(jī)器人手指是外科手術(shù)機(jī)器人的重要部件之一。然而，現(xiàn)有的外科手術(shù)機(jī)器人的手指的夾持力比較小，手指尾端的活動(dòng)度較小，因此對(duì)手術(shù)產(chǎn)生很大的影響。
[0003]基于此，有必要設(shè)計(jì)一種基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，靈活控制機(jī)器人手指的轉(zhuǎn)角大小，改善機(jī)器人手指與病人皮膚接觸時(shí)的手指抓力大小，提高病人的舒適度和安全性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，旨在解決機(jī)器人手指的轉(zhuǎn)角不靈敏、與病人皮膚接觸時(shí)的手指抓力過大或過小的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，所述基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指包括設(shè)置在所述機(jī)器人手指上的手指骨架、導(dǎo)電海綿、硅膠套、第一電阻電極、第二電阻電極、第一電線、第二電線、第一齒輪、微型馬達(dá)、支撐塊以及控制器，其中:
[0006]所述第一電阻電極和第二電阻電極分別設(shè)置在所述導(dǎo)電海綿的兩端；
[0007]所述第一電線的一端與所述第一電阻電極電連接，所述第一電線的另外一端與所述控制器電連接；
[0008]所述第二電線的一端與所述第二電阻電極電連接，所述第二電線的另外一端與所述控制器電連接；
[0009]所述導(dǎo)電海綿與所述手指骨架設(shè)置在所述硅膠套內(nèi)部；
[0010]所述第一齒輪設(shè)置在所述手指骨架的底端；
[0011]所述微型馬達(dá)與所述控制器電連接，所述微型馬達(dá)包括第二齒輪，該第二齒輪與第一齒輪通過機(jī)械連接；
[0012]所述支撐塊設(shè)置在所述微型馬達(dá)的下部，用于固定所述微型馬達(dá)。
[0013]優(yōu)選地，所述第二齒輪與第一齒輪的大小相匹配。
[0014]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電海綿與所述手指骨架分別設(shè)置在所述硅膠套內(nèi)部的不同位置處。
[0015]優(yōu)選地，所述微型馬達(dá)通過螺栓固定方式或軸承固定方式固定在所述支撐塊上。
[0016]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指能夠解決機(jī)器人手指的轉(zhuǎn)角不靈敏、與病人皮膚接觸時(shí)的手指抓力過大或過小的問題，提高病人的舒適度和安全性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指較佳實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成上述目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]參照?qǐng)D1所示，圖1為本實(shí)用新型基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]在本實(shí)施例中，基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指包括設(shè)置在所述機(jī)器人手指上的手指骨架4、導(dǎo)電海綿1、硅膠套2、第一電阻電極3、第二電阻電極10、第一電線8、第二電線9、第一齒輪5、微型馬達(dá)6、支撐塊7以及控制器11，其中:
[0022]所述第一電阻電極3和第二電阻電極10分別設(shè)置在所述導(dǎo)電海綿I的兩端；
[0023]所述第一電線8的一端與所述第一電阻電極3電連接，所述第一電線8的另外一端與所述控制器11電連接；
[0024]所述第二電線9的一端與所述第二電阻電極10電連接，所述第二電線9的另外一端與所述控制器11電連接；
[0025]所述導(dǎo)電海綿I與所述手指骨架4設(shè)置在所述硅膠套2的內(nèi)部；
[0026]所述第一齒輪5設(shè)置在所述手指骨架4的底端；
[0027]所述微型馬達(dá)6與所述控制器11電連接，所述微型馬達(dá)6包括第二齒輪61，該第二齒輪61與第一齒輪5的機(jī)械連接；
[0028]所述支撐塊7設(shè)置在所述微型馬達(dá)6的下部，用于固定所述微型馬達(dá)6。
[0029]在本實(shí)施例中，基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指包括導(dǎo)電海綿1、手指骨架4和控制器11;導(dǎo)電海綿I和手指骨架4的外表面均設(shè)置有硅膠套2，該硅膠套2為統(tǒng)一的一個(gè)整體，導(dǎo)電海綿I和手指骨架4分別設(shè)置在該硅膠套2內(nèi)部的不同位置處。此外，硅膠套2的內(nèi)部還設(shè)置有蓄電池12，該蓄電池12的設(shè)置在與導(dǎo)電海綿I和手指骨架4的不同位置處，該蓄電池12為機(jī)器人手指工作提供電能。該硅膠套2的材質(zhì)一般由橡膠制成，具有彈性，用來保護(hù)機(jī)器人手指，防止機(jī)器人手指意外跌落或者磨損。
[0030]在本實(shí)施例中，導(dǎo)電海綿I是由高分子復(fù)合材料發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)的，因此導(dǎo)電海綿I的發(fā)泡孔徑均勻，導(dǎo)電海綿I的發(fā)泡孔較為柔軟，具有較強(qiáng)的彈性，還具有不脫肩。導(dǎo)電海綿I的均勻分布性可保護(hù)機(jī)器人手指，具有抗腐蝕性，是長(zhǎng)期儲(chǔ)存器件的理想介質(zhì)材料。同時(shí)導(dǎo)電海綿I具有導(dǎo)電有效期長(zhǎng)，且導(dǎo)電海綿I不受溫度和濕度的影響，表面電阻值可按實(shí)際用途定做等特點(diǎn)。在本實(shí)施中，導(dǎo)電海綿I的表面電阻設(shè)置在103 Ω?5 Ω范圍中，避免了機(jī)器人手指與病人皮膚接觸時(shí)的手指抓力過大或過小的問題，以滿足人體皮膚的安全性。
[0031]在本實(shí)施例中，手指骨架4的底端設(shè)置有第一齒輪5，所述微型馬達(dá)6包括第二齒輪61，該第二齒輪61與第一齒輪5的機(jī)械連接;所述第二齒輪61與第一齒輪5的大小相匹配。支撐塊7設(shè)置在微型馬達(dá)6的下部，用于固定所述微型馬達(dá)6，該微型馬達(dá)6通過螺栓固定方式或軸承固定方式等機(jī)械固定方式固定在支撐塊7上。
[0032]在本實(shí)施例中，所述機(jī)器人手指上還包括第一電阻電極3和第二電阻電極10、第一電線8和第二電線9、第一齒輪5、微型馬達(dá)6、支撐塊7。所述微型馬達(dá)6與所述控制器11電連接，因此，通過控制器11能夠?qū)?dǎo)電海綿I和手指骨架4連接起來，當(dāng)在使用機(jī)器人手指時(shí)，首先設(shè)置在最外層的硅膠套2與病人的皮膚相接觸，又由于導(dǎo)電海綿I設(shè)置在硅膠套2的內(nèi)部，因此會(huì)引起導(dǎo)電海綿I的變形;導(dǎo)電海綿I的兩端分別設(shè)置有第一電阻電極3和第二電阻電極10，第一電線8的一端與所述第一電阻電極3電連接，所述第一電線8的另外一端與所述控制器11電連接;第二電線9的一端與所述第二電阻電極10電連接，所述第二電線9的另外一端與所述控制器11電連接；因此控制器11能夠獲得導(dǎo)電海綿I變形之后的電阻值從而獲得機(jī)器人手指與病人的皮膚相接觸的力度的大小值，然后控制器11控制微型馬達(dá)6進(jìn)行轉(zhuǎn)角的增大或縮小。當(dāng)機(jī)器人手指與病人的皮膚相接觸的力度的大小超過閾值，導(dǎo)電海綿I的兩端分別設(shè)置有第一電阻電極3和第二電阻電極10獲得電阻值變小，通過第一電線8和第二電線9傳遞至控制器11的電流變小，控制器11控制微型馬達(dá)6進(jìn)行轉(zhuǎn)角的縮小;而微型馬達(dá)6上的第二齒輪61與設(shè)置在手指骨架4的底端的第一齒輪5大小相匹配，因此，也帶動(dòng)了手指骨架4轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度也變小，機(jī)器人手指減弱了對(duì)病人的皮膚相接觸的力度；當(dāng)機(jī)器人手指與病人的皮膚相接觸的力度的大小低于閾值時(shí)，導(dǎo)電海綿I的兩端設(shè)置的第一電阻電極3和第二電阻電極10獲得電阻值變大，通過第一電線8和第二電線9傳遞至控制器11的電流也增大，控制器11控制微型馬達(dá)6的轉(zhuǎn)角增大;而微型馬達(dá)6上的第二齒輪61與設(shè)置在手指骨架4的底端的第一齒輪5大小相匹配，因此，也帶動(dòng)了手指骨架4轉(zhuǎn)動(dòng)的幅度也變大，此時(shí)機(jī)器人手指增強(qiáng)了對(duì)病人的皮膚相接觸的力度。最終實(shí)現(xiàn)了靈活控制機(jī)器人手指的轉(zhuǎn)角大小，改善機(jī)器人手指與病人皮膚接觸時(shí)的手指抓力大小，提高病人的舒適度和安全性。
[0033]以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效功能變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，其特征在于，所述基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指包括設(shè)置在所述機(jī)器人手指上的手指骨架、導(dǎo)電海綿、硅膠套、第一電阻電極、第二電阻電極、第一電線、第二電線、第一齒輪、微型馬達(dá)、支撐塊以及控制器，其中: 所述第一電阻電極和第二電阻電極分別設(shè)置在所述導(dǎo)電海綿的兩端； 所述第一電線的一端與所述第一電阻電極電連接，所述第一電線的另外一端與所述控制器電連接； 所述第二電線的一端與所述第二電阻電極電連接，所述第二電線的另外一端與所述控制器電連接； 所述導(dǎo)電海綿與所述手指骨架設(shè)置在所述硅膠套內(nèi)部； 所述第一齒輪設(shè)置在所述手指骨架的底端； 所述微型馬達(dá)與所述控制器電連接，所述微型馬達(dá)包括第二齒輪，該第二齒輪與第一齒輪通過機(jī)械連接； 所述支撐塊設(shè)置在所述微型馬達(dá)的下部，用于固定所述微型馬達(dá)。2.如權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，其特征在于，所述第二齒輪與第一齒輪的大小相匹配。3.如權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，其特征在于，所述導(dǎo)電海綿與所述手指骨架分別設(shè)置在所述硅膠套內(nèi)部的不同位置處。4.如權(quán)利要求1所述的基于導(dǎo)電海綿的機(jī)器人手指，其特征在于，所述微型馬達(dá)通過螺栓固定方式或軸承固定方式固定在所述支撐塊上。
【文檔編號(hào)】A61B34/32GK205683134SQ201620293402
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年4月9日 公開號(hào)201620293402.X, CN 201620293402, CN 205683134 U, CN 205683134U, CN-U-205683134, CN201620293402, CN201620293402.X, CN205683134 U, CN205683134U
【發(fā)明人】張貫京, 陳興明, 高偉明, 李慧玲, 劉志凡
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