[实用新型]一种手术机器人用七自由度主操手

说明书

一种手术机器人用七自由度主操手，它涉及一种主操手。本实用新型为了解决现有的主操作手存在无法实现重力平衡，对医生的手部运动产生负担，使医生易于疲劳的问题。本实用新型的腕部偏摆关节、肩关节和腰关节在竖直方向转动，肩关节和腰关节之间通过连接杆连接，腕部俯仰关节和肘关节在水平方向转动，腕部偏摆关节与腕部俯仰关节之间通过连杆连接，腕部俯仰关节和肘关节之间通过连杆连接，配重块安装在肘关节的末端，腕部翻滚关节通过夹持机构与腕部偏摆关节连接，腕部俯仰关节、腕部偏摆关节和腕部翻滚关节的轴线相交于一点。本实用新型可采集操作者(医生)手部的位姿信息及两指间的开和角度。本实用新型用于医疗器械领域。

技术领域

本实用新型涉及一种七自由度主操手，具体涉及一种手术机器人用七自由度主操手，可采集操作者(医生)手部的位姿信息及两指间的开和角度。属于医疗器械领域。

背景技术

机器人辅助微创手术系统相比于传统微创手术，具有诸多优势，发展前景大。主操作手作为一种人机交互接口，是机器人辅助微创手术系统中的重要组成部分，用于采集操作者(医生)手部运动信息，具体的说就是操作者手部位姿信息和两指间的开合角度。然而，目前国内现有的机器人辅助微创手术系统用的主手多无电机驱动，无法实现这重力平衡，那么主手自身的重力便会对医生的手部运动产生负担，使医生易于疲劳。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的主操作手存在无法实现重力平衡，对医生的手部运动产生负担，使医生易于疲劳的问题。进而提供一种手术机器人用七自由度主操手。

本实用新型的技术方案是：一种手术机器人用七自由度主操手包括腰关节、肩关节、肘关节、腕部俯仰关节和腕部偏摆关节，腕部偏摆关节、腕部俯仰关节、肘关节、肩关节和腰关节顺次连接，其中腕部偏摆关节、肩关节和腰关节在竖直方向转动，肩关节和腰关节之间通过连接杆连接，腕部俯仰关节和肘关节在水平方向转动，腕部偏摆关节与腕部俯仰关节之间通过连杆连接，腕部俯仰关节和肘关节之间通过连杆连接，它还包括夹持机构、腕部翻滚关节和配重块，配重块安装在肘关节的末端，腕部翻滚关节通过夹持机构与腕部偏摆关节连接，腕部俯仰关节、腕部偏摆关节和腕部翻滚关节的轴线相交于一点。

进一步地，夹持机构包括L形连杆、驱动器、电机、编码器、编码器支架、夹持轴承、旋转轴、预紧盘、预紧螺钉、丝筒和钢丝，L形连杆的水平段与腕部偏摆关节连接，驱动器安装在L形连杆的竖直段上，电机水平安装在驱动器上方的L形连杆竖直段上，电机的输出轴与丝筒连接，编码器支架安装在L形连杆竖直段的上端，编码器安装在编码器支架内，旋转轴通过夹持轴承水平转动安装在L形连杆竖直段上端的编码器支架上，旋转轴与编码器连接，预紧盘通过预紧螺钉安装在旋转轴内，钢丝缠绕在丝筒和旋转轴上。

进一步地，钢丝以8字环绕的形式缠绕在丝筒和旋转轴上。

更进一步地，夹持机构还包括限位螺钉，旋转轴上开设不完全圆弧的旋转凹槽，限位螺钉穿过所述旋转凹槽与L形连杆连接。

进一步地，腕部翻滚关节包括上壳体、右指板组件、基体组件、下壳体、左指板组件、差分转接板和夹轴连接体，上壳体和下壳体盖装在基体组件上，差分转接板安装在夹轴连接体上，夹轴连接体安装在基体组件的一端，左指板组件和右指板组件分别安装在基体组件的左右两侧。

进一步地，基体组件包括本体、两个轴承预紧螺钉、两个轴端挡板、四个基体轴承、两个齿轮轴、旋转编码器、调整垫圈、旋转编码器支架和两个紧定螺钉，两个齿轮轴竖直安装在本体的一侧，且两个齿轮轴相互啮合，左指板组件和右指板组件分别通过一个紧定螺钉安装在两个齿轮轴上，左指板组件和右指板组件的上端和下端各安装有一个基体轴承，每个齿轮轴的上端安装有一个轴端挡板，两个轴承预紧螺钉安装在两个齿轮轴的上端，旋转编码器通过旋转编码器支架安装在其中一个齿轮轴的下端，调整垫圈安装在旋转编码器支架上调整旋转编码器与读数头之间的距离。

进一步地，右指板组件包括右指板连杆和右指板，右指板安装在右指板连杆的外侧端面上。