[发明专利]一种柔性连续体手术机器人

权利要求书

1.一种柔性连续体手术机器人，其特征在于：包括柔性连续体(2)、安装在所述柔性连续体(2)末端的刚性臂体(3)、安装在所述刚性臂体(3)末端的柔性弯曲驱动机构(5)和旋转驱动机构(4)；所述旋转驱动机构(4)包括：圆筒形外壳(40)、固定在所述圆筒形外壳(40)内壁上的大齿圈(41)、沿所述圆筒形外壳(40)的内周面转动安装的第一安装架(42)、安装在所述第一安装架(42)上的第一驱动组件(43)、安装在所述第一驱动组件(43)输出轴上的主动齿轮(44)；所述主动齿轮(44)与所述大齿圈(41)相啮合；所述圆筒形外壳(40)的前端的内周面转动安装有第二安装架(45)，所述刚性臂体(3)固定安装在所述第二安装架(45)上；所述柔性弯曲驱动机构(5)包括多条柔性绳(50)和驱动每条柔性绳(50)分别运动的第二驱动组件(51)；所述柔性绳(50)的前端固定在所述柔性连续体(2)上，后端固定在所述第二驱动组件(51)的输出端，所述第二驱动组件(51)拉动柔性绳(50)的后端前后运动。

2.根据权利要求1所述的一种柔性连续体手术机器人，其特征在于：所述第一安装架(42)包括相互平行且固定连接的第一圆形转动盘(421)和第二圆形转动盘(422)，第一圆形转动盘(421)和所述第二圆形转动盘(422)位于所述大齿圈(41)的两侧，所述第一驱动组件(43)包括安装在所述第一圆形转动盘(421)上的第一电机(431)、安装在所述第一电机(431)输出轴上的主动带轮(432)、与所述主动带轮(432)通过带传动连接的从动带轮(433)，所述主动齿轮(44)与所述从动带轮(433)同轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种柔性连续体手术机器人，其特征在于：所述大齿圈(41)为内齿圈，所述主动齿轮(44)与所述大齿圈(41)内啮合。

4.根据权利要求1或2所述的一种柔性连续体手术机器人，其特征在于：所述第二驱动组件(51)包括安装在所述第一圆形转动盘(421)上的第二电机(510)、与所述第二电机(510)同轴连接的第一丝杠(511)、螺旋套设在所述第一丝杠(511)上的第一螺母(512)、与所述第一丝杠(511)平行设置的第一光杆(513)和直滑电位器(514)以及一端与所述第一螺母(512)固定连接的传感器固定支架(515)；所述传感器固定支架(515)的另一端套设在所述第一光杆(513)上且沿其滑动，所述传感器固定支架(515)上固定有拉力传感器(516)，所述拉力传感器(516)的端部安装有柔性绳固定座(517)，所述传感器固定支架(515)的底端套设有滑杆固定架(518)，所述滑杆固定架(518)与所述直滑电位器(514)的滑杆固定连接，所述第一丝杠(511)的两端分别固定在所述第二圆形转动盘(422)和第二安装架(45)上，所述直滑电位器(514)的两端分别固定在所述第二圆形转动盘(422)和第二安装架(45)上，所述第二安装架(45)的中心固定有喇叭形固定架(519)，所述第二安装架(45)上呈圆周阵列分布有多个V形滚轮(5110)，所述喇叭形固定架(519)的侧面呈圆周阵列分布有多个通孔(5111)，所述柔性绳(50)伸入喇叭形固定架(519)且对应的从所述通孔(5111)穿出。

5.根据权利要求4所述的一种柔性连续体手术机器人，其特征在于：所述柔性连续体(2)包括：n级依次相连的柔性结构体(21)；第i级柔性结构体(21)包括第i级锁紧盘(214)、安装在第i级所述锁紧盘(214)上的多个依次相嵌的柔性关节(211)以及多根柔性绳(50)；所述柔性关节(211)和锁紧盘(214)上均呈圆周阵列均匀分布有多个通道(212)；所述柔性绳(50)的前端固定连接在第i+1级锁紧盘(214)上，另一端依次穿过通道(212)、刚性臂体(3)、喇叭形固定架(519)、绕过V形滚轮(5110)后穿过第二圆形转动盘(422)与柔性绳固定座(517)固定连接，其中1≤i≤n；所述第n级柔性绳(50)的前端与所述手术器械固定座(1)固定连接。