[发明专利]颅骨手术机器人系统

权利要求书

1.一种颅骨手术机器人系统，其特征在于，该系统包括承载模块、调姿模块、握持模块、本体结构件和控制器，所述握持模块与所述调姿模块连接，所述握持模块通过所述调姿模块装设于所述本体结构件，其中：所述承载模块用于固定颅骨或颅骨模型并提供支撑；所述调姿模块包括机械臂，所述机械臂的控制端与所述控制器通信连接，所述控制器用于所述机械臂的动作控制；所述握持模块与所述机械臂末端连接，所述握持模块用于固定画笔/铣刀；所述机械臂在所述控制器的控制下能够带动所述画笔/铣刀对颅骨或颅骨模型进行标记；所述本体结构件包括分别设置于两个相互正交平面的第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架设置于水平面，所述第二支撑架设置于竖直面；所述承载模块通过所述第一支撑架装设于所述水平面，所述调姿模块通过所述第二支撑架装设于所述竖直面，所述调姿模块具有在所述竖直面内移动的自由度、绕垂直于所述竖直面轴线的旋转自由度以及绕平行于所述竖直面轴线的旋转自由度。

2.根据权利要求1所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述承载模块包括沿垂直于所述竖直面的轴线方向设置的第一平移机构，所述第一平移机构包括固设于所述第一支撑架的第一导轨和第一滑块，所述第一滑块活动设置于所述第一导轨并与所述第一导轨构成直线移动副；所述第一滑块上设置有承载平台，所述承载平台具有绕自身轴线旋转的自由度，所述承载平台通过可拆卸连接件与颅骨或颅骨模型固定。

3.根据权利要求2所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述调姿模块还包括平移组件，所述平移组件与所述机械臂连接，所述机械臂通过所述平移组件安装于所述第二支撑架；所述平移组件包括第二平移机构和第三平移机构，所述第一平移机构和所述第二平移机构正交设置；所述机械臂包括第一旋转机构、第二旋转机构，所述第一旋转机构和所述第二旋转机构之间通过第一连接件连接，所述第一旋转机构的输出轴能够绕垂直于所述竖直面的轴线旋转；所述第二旋转机构的输出轴能够绕平行于所述竖直面的轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述第一旋转机构包括动力装置、传动装置、检测装置和限位装置；所述动力装置的输出端通过所述传动装置与所述第一连接件连接，所述传动装置为带传动，所述检测装置用于检测所述传动装置中传送带的移动信息并生成检测信号，所述检测装置与所述限位装置通信连接；所述限位装置基于所述检测信号限制所述传动装置向所述第一连接件传递动力。

5.根据权利要求4所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述限位装置包括第一限位机构和第二限位机构；所述传动装置包括第一带轮、第二带轮以及套设于所述第一带轮和所述第二带轮的传送带；所述第一限位机构与所述第一带轮连接，并基于所述检测信号限制所述第一带轮的旋转运动；所述第二限位机构与所述第二带轮连接，并基于所述检测信号限制所述第二带轮的旋转运动。

6.根据权利要求5所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述第一限位机构为抱闸机构，所述第二限位机构为限位开关。

7.根据权利要求1所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述握持模块包括与所述机械臂末端连接的壳体，以及活动设置于所述壳体内部的夹持机构，所述夹持机构通过第一弹性元件与所述壳体固定；所述夹持机构包括对向设置的第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和所述第二夹块在靠近彼此的端部分别对应地设置有第一固定部和第二固定部；所述第一夹块与所述第二夹块移动配合，以使得所述第一固定部与所述第二固定部处于压紧状态/分离状态，以夹持/释放画笔/铣刀。

8.根据权利要求7所述的颅骨手术机器人系统，其特征在于，所述夹持机构还包括箱体，所述箱体通过所述第一弹性元件与所述壳体固定，所述第一夹块和所述第二夹块设置于所述箱体内部，所述第一夹块背离所述第二夹块的一侧与所述箱体内壁固定，所述第二夹块活动设置于所述箱体内部；所述第一夹块内部的容纳空间内活动装设有按钮和第二连接件，所述按钮一端延伸于所述第一夹块外部形成按动部，所述按钮另一端于所述容纳空间内与所述第二连接件固定；所述第二连接件背离所述按钮的一端延伸于所述第一夹块外部与所述第二夹块固定；所述第二连接件上套设有第二弹性元件，所述第二连接件位于所述容纳空间内部的外壁沿径向凸起以形成环形限位部，所述第二弹性元件于所述环形限位部和所述第一夹块内壁之间限位。