[发明专利]用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统及配置方法

权利要求书

1.一种用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，包括外科医生控制台(1)、床旁手术臂小车系统(2)和成像及仪器系统；外科医生控制台(1)分别与床旁手术臂小车系统(2)和成像及仪器系统(3)通信连接；其中，

床旁手术臂小车系统(2)包括立柱总成(4)，立柱总成(4)上设置有2条手术臂(5)；所述立柱总成(4)在手术准备过程中通过小车移动机构设置在手术台的侧面，在手术进行过程中所述小车移动机构相对手术台静止；

成像及仪器系统(3)包括内窥镜，所述内窥镜设置在手术台的任意一侧。

2.根据权利要求1所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述小车移动机构设置为手术车(7)，手术车(7)包括可移动或者静止并锁定的底盘总成(8)，所述立柱总成(4)固定安装在底盘总成(8)上。

3.根据权利要求2所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述外科医生控制台(1)包括主手(9)、主手电机及其驱动器、控制面板、主手采样控制板和EtherCAT主控制器；所述主手采样控制板采集主手(9)上设置的多个编码器的信号，编码器采集主手(9)的动作命令将其转换为可通讯的信号形式上传至EtherCAT主控制器，EtherCAT主控制器将主手(9)的动作命令传递至手术臂(5)，使手术臂(5)执行手术动作。

4.根据权利要求3所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述手术车(7)上设置有手术车控制面板和手术车控制板，控制面板包括触摸屏和控制板，触摸屏和控制板之间通过上位机通信连接；控制面板的控制板与手术车控制板之间通过CAN总线通信连接；所述手术车控制面板的控制板与主手采样控制板通信连接。

5.根据权利要求4所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述立柱总成(4)包括立柱(10)、丝杠传动装置(11)、刹车装置和位置传感器，所述立柱(10)竖直安装在底盘总成(8)上，所述丝杠传动装置(11)沿立柱(10)轴向安装在立柱(10)上，所述刹车装置装配在丝杠传动装置(11)的电机输出轴上，所述位置传感器设置于丝杠传动装置(11)的转动滑块(12)上，所述手术臂(5)安装在转动滑块(12)上；还包括立柱电机控制板和电机驱动器，立柱电机控制板与电机驱动器、刹车装置和位置传感器通信连接，立柱(10)电机驱动器与驱动丝杠传动装置(11)的电机电气连接，所述立柱电机控制板通过CAN总线与手术车控制面板的控制板和主手采样控制板通信连接。

6.根据权利要求4所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述底盘总成(8)包括底盘(13)、行走系统、智能支撑装置和车载电源系统，所述智能支撑装置和行走系统均设置在底盘(13)下方，所述车载电源系统设置在底盘(13)内，所述车载电源系统与智能支撑装置以及行走系统的驱动源电连接。

7.根据权利要求5所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述手术臂(5)包括横臂总成(14)、空间预调整机构(15)、冗余补偿调整机构(16)、过渡臂(17)、RCM总成(18)、器械臂(19)和器械总成(6)，所述横臂总成(14)安装在转动滑块(12)上，所述空间预调整机构(15)安装在横臂总成(14)上，所述冗余补偿调整机构(16)安装在空间预调整机构(15)上，所述RCM总成(18)和冗余补偿调整机构(16)通过过渡臂(17)连接，所述器械臂(19)与RCM总成(18)铰接，所述器械总成(6)安装在器械臂(19)上。

8.根据权利要求6所述的用于胸腹腔微创手术的主从式机器人系统，其特征在于，所述行走系统包括分别设置在在底盘(13)底部四角的两个驱动轮(20)和两个被动轮，所述驱动轮(20)的轮腹部为驱动轮伺服电机、在驱动轮伺服电机的外部套有橡胶轮辐；两个被动轮为万向轮(21)；所述驱动轮伺服电机的电机驱动器与手术车控制板通信连接。