[发明专利]一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置

权利要求书

1.一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，包括绕Z轴旋转自由度RZ（1）、沿X轴平移自由度TX（2）、沿Y轴平移自由度TY（3）、沿Z轴平移自由度TZ（4）、绕X轴旋转自由度RX（5）、绕Y轴旋转自由度RY（6）的6个自由度以及Z轴向调节装置（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述绕Z轴旋转自由度RZ（1）包括旋转平台（101）、卡槽（102）、旋转轴（103）、X轴运动底板（104），其中旋转平台（103）和X轴运动底板（104）通过设于中心开孔内的旋转轴（103）连接，所述旋转轴（103）结构顶部设有的卡槽（102）与外部连接，驱动X轴运动底板（104）绕着旋转轴（103）转动。

3.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述沿X轴平移自由度TX（2）包括第一垫块（201）、XY自由度转接板（202）、滑轨（203）、第一滑块（204）、第一滑台平面（205）、第三轴运动底板（206）、第一丝杠滑块（211）、第一联轴器（212）、第一电机（214），其中所述第一垫块设于X轴运动底板（104）上，滑轨设于第一垫块上，第一滑块设于滑轨上，第一滑块上方设有第一滑台平面，所述第一滑台平面的两侧与XY自由度转接板固定连接，底部为第三轴运动底板，所述第一滑台平面与第一丝杠滑块固定连接，所述第一联轴器连接第一丝杠滑块和第一电机。

4.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述第一电机（214）靠近第一联轴器（212）的内侧设有第一电机固定座（213）。

5.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述沿Y轴平移自由度TY（3）包括第三轴运动底板延伸板（301）、第二垫块（302）、第二滑台（303）、第二滑块（304）、第二滑台平面（305）、第二丝杆滑块（311）、第二联轴器（312）、第二电机固定座（313）、第二电机（314），其中第二垫块将第二滑台、第二滑块以及第二滑台平面高度增加，第二滑台平面和第二丝杆滑块固连，其中第二联轴器连接第二丝杠滑块和第二电机。

6.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述沿Z轴平移自由度TZ（4）包括Z轴运动底板（401）、第三垫块（402）、第三滑台（403）、第三滑块（404）、第三滑台平面（405）、第三电机（406），所述第三垫块将第三滑台、第三滑块以及第三滑台平面高度增加，所述第三滑台平面与第三电机驱动部分相连。

7.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述绕X轴旋转自由度RX（5）包括RX轴运动底板（501）、第四垫块（502）、传动轴（503）、圆弧形导轨夹具（504）、螺纹孔结构（505）、圆弧形固定板（506）、圆弧板导轨结构（507）、锥形结构（508）、齿轮（509），其中第四垫块固定在RX轴运动底板上，传动轴穿过第四垫块，穿过圆弧形导轨夹具内部，驱动电机带动传动轴转动，圆弧形固定板用于固定锥形结构，圆弧形固定板和圆弧板导轨结构通过螺纹孔结构固定。

8.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述绕Y轴旋转自由度RY（6）包括RY轴驱动电机（601）、导轮固定板（602）、锥形导轮（603）、连接板（604），所述锥形导轮设于两块导轮固定板之间，通过锥形导轮与圆弧形导轨（507）上锥形结构（508）进行配合锁定，使RY轴驱动电机通过齿轮与绕X轴旋转自由度RX结构中的齿轮结构（509）进行啮合，驱动RY部分沿着圆弧结构进行运动，导轮固定板与4个锥形导轮结构进行配合使用，其中RY轴驱动电机穿过导轮固定板中心，RY轴驱动电机末端有齿轮结构。

9.根据权利要求1所述的一种用于医疗机器人的六自由度解耦手术臂装置，其特征在于，所述Z轴向调节装置（7）包括6维力传感器（701）、传感器固定块（702），减速驱动电机（703）、光轴座（704）、丝杠（705）、光轴（706）、丝杠滑台（707）、末端操作器械（708），通过减速驱动电机带动丝杠运动，丝杠带动滑台结构运动，即可带动末端操作器械Z轴方向调节高度，所述传感器固定块固连在6维力传感器下方，用于挂载Z轴方向运动，所述光轴座与光轴配合使用，使得丝杠滑台能够沿着光轴运动。