[发明专利]紧凑的牙科机器人系统

权利要求书

1.一种用于执行牙科手术的机器人机械手系统，包括：

被配置为执行牙科手术的机器人机械手，所述机器人机械手包括多个关节，以及所述多个关节包括两个转动关节、两个圆柱关节和一个具有两个交叉关节的腕关节；

多个电机；

被配置为至少致动所述机器人机械手的腱-鞘传递系统；

被配置为监控所述牙科手术的成像系统；以及

耦合到所述多个电机的控制系统，被配置为控制用于执行所述牙科手术的所述机器人机械手的运动；

其中，所述腱-鞘传递系统被配置为将所述多个电机连接到所述多个关节。

2.根据权利要求1所述的机器人机械手系统，其中，所述机器人机械手包括多个机械臂、连接所述多个机械臂中的相邻机械臂的多个关节、以及设置在所述机械臂的远端处的末端执行器。

3.根据权利要求2所述的机器人机械手系统，其中，所述末端执行器是钻孔装置。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的机器人机械手系统，其中，所述机器人机械手被配置为具有多个运动自由度。

5.根据权利要求1所述的机器人机械手系统，还包括耦合到控制器的用于远程操作的触觉反馈装置。

6.根据权利要求5所述的机器人机械手系统，其中，所述触觉反馈装置是触摸式3D触控笔。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的机器人机械手系统，其中，所述触觉反馈装置被配置为向所述控制系统实时提供所述触觉反馈装置的端部位置，使得所述机器人机械手被配置为通过电机以与所述触觉反馈装置的轨迹相同的轨迹移动。

8.根据权利要求1所述的机器人机械手系统，其中，所述成像系统包括多个图像捕获装置。

9.根据权利要求2所述的机器人机械手系统，其中，所述控制系统被配置为控制所述多个电机的顺序运动，所述多个电机驱动关节以产生所述末端执行器的运动。

10.根据权利要求9所述的机器人机械手系统，其中，所述控制系统被配置为计算关节角度的分辨率和所述关节的连续输出扭矩。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的机器人机械手系统，其中，所述控制系统被配置为计算所述机器人机械手的运动和力传递。

12.根据权利要求9所述的机器人机械手系统，其中，所述控制系统被配置为基于所述关节角度之间的关系在三个维度上计算所述机器人机械手的位置精度。

13.根据权利要求9所述的机器人机械手系统，其中，基于DH参数生成变换矩阵并且通过将所述变换矩阵依次相乘来计算所述关节的远侧关节的位置。

14.根据权利要求9所述的机器人机械手系统，其中，所述机器人机械手的所述末端执行器的位置和方向是通过生成所述机器人机械手系统的远程操作的位置映射的传感器获得的。

15.根据权利要求14所述的机器人机械手系统，其中，所述机器人机械手系统还包括包含电机和多个机械臂的从系统，所述从系统的运动基于笛卡尔坐标系中的位置映射来复制所述机器人机械手系统的运动。

16.根据权利要求10所述的机器人机械手系统，其中，基于每个电机的分辨率以及所测量的电机角度与关节角度之间的关系，将所述关节角度转换为电机角度。

17.根据权利要求10所述的机器人机械手系统，其中，当所述电机被设置为速度控制模式时，所述电机的速度由目标电机角度与实际电机角度之间的差值确定，并通过运动控制机构处理。

18.根据权利要求9所述的机器人机械手系统，其中，所述机器人机械手系统还包括耦合到所述控制器的用于远程操作的触觉反馈装置，其中只有当所述触觉反馈装置的腕点移动到预定空间中时，触觉反馈装置的端部的位置和方向才被确定为有效并且转换为所述电机的非零速度指令以移动所述机器人机械手；否则，所述机器人机械手保持静止。