[实用新型]一种三维控弯的机械臂

权利要求书

1.一种三维控弯的机械臂，包括：远端工具、近端控制器及位于远端工具及近端控制器之间的传输系统；其中所述近端控制器的三维运动通过传输系统传输至所述远端工具，使得所述远端工具重现所述近端控制器的三维运动；其特征是：所述三维控弯的机械臂近端的旋转角度与其远端的旋转角度成比例，该比例位于0.1至10之间。

2.根据权利要求1所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述比例为2。

3.根据权利要求1所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述比例为3。

4.根据权利要求1所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述传输系统包括固定框架，其中近端控制器与所述固定框架的近端连接，所述远端工具与所述固定框架的远端连接。

5.根据权利要求4所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述固定框架通过至少两个铰链带与近端控制器连接，其中铰链带的第一端固定连接在所述近端控制器的前端，所述铰链带的第二端枢转连接在固定框架上。

6.根据权利要求5所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述远端工具包括具有近端和远端的杆部及远端执行器，所述杆部近端固定在固定框架上，杆部远端与所述远端执行器连接，所述杆部远端为可三维弯曲的柔性段。

7.根据权利要求6所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述铰链带的数量为两个，所述两个铰链带的第一端彼此正交地固定在所述近端控制器的前端。

8.根据权利要求5-7任一项所述的三维控弯的机械臂，其特征是：每个铰链带的所述第二端与一个枢转连接件连接，所述枢转连接件可枢转转动地安装在固定框架上，从而铰链带的第二端可相对于固定框架枢转转动。

9.根据权利要求8所述的三维控弯的机械臂，其特征是：每个所述枢转连接件与两根钢丝的近端连接，与一个铰链带通过一个枢转连接件相连的两个钢丝为一组钢丝，一组钢丝的远端延伸并在第一方向上固定在杆部远端的相对侧，另一组钢丝在与所述第一方向垂直的第二方向上相对设置在杆部远端的相对侧；其中一个铰链带的第二端的倾斜运动带动与该铰链相连的所述枢转连接件旋转，进而带动与该所述枢转连接件连接的一组钢丝的相对运动，使得一组钢丝控制杆部远端在第一方向、或第二方向上弯曲；当两个铰链带均发生倾斜运动时，两组钢丝均发生相对运动时，最终杆部远端受两个弯曲力的共同作用而在第一方向和第二方向之间的方向上弯曲。

10.根据权利要求8所述的三维控弯的机械臂，其特征是：所述铰链带为长条片状，具有上表面、下表面及纵轴，所述纵轴及垂直于其上下表面的方向确定的平面为卷曲平面，所述铰链带在所述卷曲平面内的任意方向上可弯曲，在非卷曲平面内的方向是刚性的，使得所述铰链带与近端控制器前端相连的第一端在非卷曲平面内的方向上的任何倾斜运动可传递至第二端使得所述第二端进行相应的倾斜运动，铰链带的第二端的倾斜运动带动与该铰链带相连的所述枢转连接件枢转，所述枢转连接件的枢转带动与其相连的两个钢丝产生相对运动，使得所述远端工具发生相应的弯曲。