[发明专利]一种全被动型六自由度主操作手

说明书

技术领域：

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体的说涉及一种六自由度主操作手。

背景技术：

外科手术中经常会有一些精细操作，这些操作的对象小，形状复杂，且有些手术往往需要很长的时间才能结束，医生很容易疲惫，由此容易造成人手的颤抖导致动作不准确，而机器操作手能够完全避免这些安全隐患，准确地完成一些需要长时间的复杂的手术，因而受到大家的关注。目前，较为成功的主操作手系统主要有美国Sensable公司的PHANTOM系列主操作手和瑞士ForceDimension公司的Omega系列主操作手。对PHANTOM和Omega系列的主操作手而言，其机构占用的体积较大、工作空间较小，且不能够由自身实现重力平衡，很大程度上限制了主操作手的应用范围。因此，为了避免现有技术中存在的问题予以改进。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种全被动型六自由度主操作手，该主操作手在不依赖电机的情况下通过自身的结构实现重力平衡，结构紧凑，占用空间小，节能环保。

本发明的技术解决措施如下：一种全被动型六自由度主操作手，包括支撑架，第一关节固定在所述支撑架上；第一连杆的一端与所述第一关节连接，所述第一连杆绕着第一关节的轴线R1转动；第二关节固定在与第一关节相对方向的第一连杆的另一端；第三关节设置在所述第二关节的上方并绕着第二关节的轴线R2转动；第二连杆与所述第三关节连接并绕着第三关节的轴线R3转动；第二连杆配重块固定在所述第二连杆的一端；第四关节固定在与第二连杆配重块相对方向的第二连杆的另一端；第三连杆与所述第四关节连接并绕着第四关节的轴线R4转动；第三连杆配重块固定在所述第三连杆的一端；第五关节固定在第三连杆的另一端；第四连杆的一端与所述第五关节连接，所述第四连杆绕着第五关节的轴线R5转动；第六关节固定在第四连杆的另一端；夹持盖板与第六关节相连接并绕着第六关节的轴线R6转动；夹持盖板配重块固定在所述夹持盖板的自由端处。

作为上述技术方案的优选，所述的第一关节通过旋转轴和一对轴承连接到第一连杆上；所述第二关节通过旋转轴和一对轴承连接到第三关节上；所述第三关节通过旋转轴和一对轴承连接到第二连杆上；所述第四关节通过旋转轴和一对轴承连接到第三连杆上；所述第五关节通过旋转轴和一对轴承连接到第四连杆上；所述第六关节通过旋转轴和一对轴承连接到夹持盖板上；

其中，所述第一连杆、第二连杆、第一关节、第二关节、第三关节和第二连杆配重块组成主操作手的位置部分；第三连杆、第四连杆、第四关节、第五关节、第六关节、第三连杆配重块、夹持盖板和夹持盖板配重块组成主操作手的姿态部分。

作为上述技术方案的优选，所述的第一连杆和第二连杆的形状为直条状；所述第三连杆和第四连杆的形状为弧线状。

作为上述技术方案的优选，所述的第三连杆和第四连杆的弧线形状接近半“U”型。

作为上述技术方案的优选，所述的第一关节的轴线R1和第二关节的轴线R2相互平行，第三关节的轴线R3垂直于所述轴线R1、R2；所述第四关节、第五关节、第六关节相对应的轴线R4、R5、R6互相垂直，且所述三轴线相交于一点。

作为上述技术方案的优选，所述的第一关节通过螺钉固定在支撑架上；所述第二关节通过螺钉固定在第一连杆一端的底端面上；所述第四关节通过螺钉固定在第二连杆的一端；第五关节通过螺钉固定在第三连杆的一端；第六关节通过螺钉固定在第四连杆的一端。

作为上述技术方案的优选，所述的第二连杆配重块通过螺钉固定在第二连杆的一端；第三连杆配重块通过螺钉固定在第三连杆的一端；夹持盖板配重块通过螺钉固定在夹持盖板的自由端处。

作为上述技术方案的优选，所述的第二连杆配重块、第三连杆配重块和夹持盖板配重块的材料均为黄铜。

作为上述技术方案的优选，所述的夹持盖板配重块上设置有矩形的复位沟槽。

作为上述技术方案的优选，所述的位置部分与所述姿态部分解耦设置。