[发明专利]一种多自由度柔性机械臂

说明书

本发明公开了一种多自由度柔性机械臂，包括多个用于气动的管段、柔性绳、气动动力源、第一动力源、传动机构和定位仪，多个管段的第一端部安装定位仪，多个管段的第二端部连接气动动力源，多个管段的第一端和第二端之间连接柔性绳，柔性绳连接动力源，多个管段的第一端部和多个管段的第二端部能够相对旋转；气动动力源或多个管段的底端铰接传动机构，传动机构连接第一动力源。本发明可以在特殊的工况下拥有更高的执行效率，可通过定位仪传来的图像控制机械臂实现复杂的运动，帮助医生做一些手术的精密处理，从而减小手术风险，提高手术的安全性。

技术领域

本发明涉及医用机器人领域，具体的，涉及一种多自由度柔性机械臂。

背景技术

随着外科学的发展，手术领域不断扩大，已能在人体任何部位进行。应用的器械也不断更新，如手术刀即有电刀、微波刀、超声波刀及激光刀等多种。在治疗心脏预激综合征的手术时，可借助高功能电子计算机定位。有的手术操作也不一定要进行切割来破坏组织，如经各种内窥镜取出胆道、尿路或胃肠道内的结石或异物；经穿刺导管用气囊扩张冠状动脉，或用激光使闭塞的血管再通等。

发明人认为，目前绝大多数手术仍以医师的手工操作为主。如何在手术过程中精准定位，稳定可靠的实现复杂的动作，从而提高手术的安全性，是现在外科手术中比较普遍的问题。

现有的医疗机器人，其主要结构任然使用工业机器人的结构，包括机械臂、减速机等，其执行的手术动作依赖于外科医生的远程操作，实际使用的过程中，对于一些特定的动作执行效率较低。

发明内容

针对现有的用于外科手术的机器人的在特殊工况下执行效率低的不足，本发明旨在提供一种多自由度柔性机械臂，其机械臂的主体能够依靠气动元件柔性弯曲，可以在特殊的工况下拥有更高的执行效率，可通过定位仪传来的图像控制机械臂实现复杂的运动，帮助医生做一些手术的精密处理，从而减小手术风险，提高手术的安全性。

本发明的目的，是提供一种多自由度柔性机械臂。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

本发明公开了一种多自由度柔性机械臂，包括多个用于气动的管段、柔性绳、气动动力源、第一动力源、传动机构和定位仪，多个管段的第一端部安装定位仪，多个管段的第二端部连接气动动力源，多个管段的第一端和第二端之间连接柔性绳，柔性绳连接动力源，多个管段的第一端部和多个管段的第二端部能够相对旋转；

气动动力源或多个管段的底端铰接传动机构，传动机构连接第一动力源。

进一步，所述多个管段的第一端均固定连接第一板件，所述多个管段的第二端均固定连接第二板件，所述柔性绳的两端固定连接第一板件和第二板件，所述第一动力源安装于第一板件。

进一步，所述气动动力源安装于所述第二板件底侧。

进一步，所述第一板件通过第一回转件连接定位仪，所述第二板件通过第二回转件连气动动力源，第一回转件和第二回转件分别连接第三动力源和第二动力源。

进一步，所述的第三动力源和所述第二动力源分别安装于所述第一底板的底侧和所述第二底板的顶侧。

进一步，所述柔性绳的数量与所述管段的数量相同；每个柔性绳分别连接动力源。

进一步，所述气动动力源通过球铰与传动机构连接。

进一步，所述传动机构为丝杠传动机构，传动机构连接第一动力源。

进一步，所述管段包括四个。

进一步，所述管段为伸缩管。

本发明在具体使用的时候，其运动原理是：