[发明专利]一种冗余自由度持镜机械臂

说明书

发明涉及一种冗余自由度持镜机械臂，属于微创手术技术领域。包含机械臂本体和设置在机械臂本体上的手术器械，手术器械上安置有腹腔镜，其特征是：机械臂本体包含用于调节机械臂末端点竖直高度的直线运动关节、用于调节机械臂末端点水平面上位置的摆动关节、用于实现手术器械与腹腔镜远心点做横滚运动的回转关节、平行四边形关节和使腹腔镜能沿人体切口轴向伸缩的滑动平台关节；有益效果:机器人操作精准，没有疲劳，如果出现抖动也可以从控制上消除。使用机器人代替医生进行微创手术操作时能够大大提高手术的质量，能更加充分的体现微创手术的优势。

技术领域

本发明涉及一种冗余自由度持镜机械臂，属于微创手术技术领域。

背景技术

在人体中通过体表微小切口进行的体内手术称为微创手术。微创手术与传统手术相比，具有创伤小，术后恢复快，减轻患者痛苦，有利于提高外科手术质量和降低医疗成本。利用机器人进行微创外科手术可以显著地提高手术质量，降低医生劳动强度。

由于国内在该领域相关核心技术上的空白，虽然市场前景广阔，但始终无法实现自主生产。随着社会的进步和人们对健康的更加重视，研制出具有自主知识产权的微创手术机器人不仅是对社会需求的满足，也能为国民经济发掘出新的经济增长点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种冗余自由度持镜机械臂。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冗余自由度持镜机械臂，包含机械臂本体和设置在机械臂本体上的手术器械，手术器械上安置有腹腔镜；所述机械臂本体包含用于调节机械臂末端点竖直高度的直线运动关节、用于调节机械臂末端点水平方向上位置的摆动关节、用于实现手术器械与腹腔镜远心点做横滚运动的回转关节、平行四边形关节和使腹腔镜能沿人体切口轴向伸缩的滑动平台关节；直线运动关节包含第一关节(1)，摆动关节包含第二关节(2)、第三关节(3)和第四关节(4)，回转关节包含第五关节(5)，平行四边形关节包含第六关节(6)，滑动平台关节包含第七关节(7)；第一关节(1)的首端与第二关节(2)的尾端、第二关节(2)的首端与第三关节(3)的尾端、第三关节(3)的首端与第四关节(4)的尾端、第四关节(4)的首端与第五关节(5)的尾端、第五关节(5)的首端与第六关节(6)的尾端、第六关节(6)的首端与第七关节(7)的尾端均分别相互转动连接。

优先的，所述的第一关节(1)包含第一关节本体、电气柜(32)、肩关节座(33)、气弹簧(34)、直线导轨(35)、能控制直线导轨(35)升降的手轮(31)、底座小车(36)、齿条(37)和齿轮(38)；所述第一关节本体固定安装在所述底座小车(36)上，电气柜(32)和直线导轨(35)固定安装在第一关节(1)上，手轮(31)设置于所述直线导轨(35)上，所述第二关节(2)的尾端转动连接肩关节座(33)，气弹簧(34)套设在直线导轨(35)上，齿轮(38)通过转向器连接直线导轨(35)；手轮(31)与直线导轨(35)、直线导轨(35)与齿条(37)均分别开设有能相互啮合的啮齿。

优先的，第二关节(2)、第三关节(3)和第四关节(4)均包含轴连接件(40)、上支撑件(41)、中心轴(42)、电磁离合器一(43)、下支撑件(44)和旋转编码器一(45)；第二关节(2)通过上支撑件(41)、下支撑件(44)分别与第一关节(1)、第三关节(3)相连接，第三关节(3)通过上支撑件(41)、下支撑件(44)分别与第二关节(2)、第四关节(4)相连接，第四关节(4)分别通过上支撑件(41)、下支撑件(44)与第三关节(3)、第五关节(5)连接；上支撑件(41)通过轴连接件(40)与中心轴(42)转动连接，中心轴(42)通过电磁离合器一(43)与下支撑件(44)转动连接。