[发明专利]一种手术机器人的主控操作手

说明书

本发明公开了一种手术机器人的主控操作手，它包括基座、大臂杆件、小臂杆件以及侧臂杆件；大臂杆件的近端与基座之间可转动的连接，大臂杆件的远端与小臂杆件的近端可转动的连接；侧臂杆件的近端与基座可转动的连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件可转动的连接；侧臂杆件的近端与驱动盘可转动的连接，所述驱动盘与基座可转动的连接；小臂杆件的远端与夹持功能关节模组可转动的连接。本发明所公开的手术机器人的主控操作手，将多个自由度串联起来实现操控及映射的功能，结构尺寸上更小巧，操作上更加顺畅轻便，整体操控便捷性更高。

技术领域

本发明属于手术机器人技术领域，尤其涉及一种手术机器人的主控操作手。

背景技术

在手术过程中，医师能够通过手术机器人在人工无法直接操作的微创口环境下操作外科手术。医师通过主控台输入手术动作信息，经控制模块处理后，向位于患者侧的手术执行设备下达动作执行指令。目前采用的动作信息输入方式为：医师手部动作直接致动手术机器人的主控操作手，医师的动作映射至主控操作手的对应的动作，当主控操作手装配于手术机器人后，主控操作手与传感器系统组配，主控操作手在动作过程中的位移、转角、伸长量、扭矩等被多个传感器捕捉，传感器将所捕捉的信息传送至手术机器人的主控模块，以此向主控模块输入动作指令，再由主控模块向位于患者侧的执行部下达执行动作指令。

提高主控操作手的整体操控便捷性，减少尺寸和重量，提高动作顺畅性，一直是本领域技术人员对主控操作手的方案优化的主要方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种手术机器人的主控操作手。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种手术机器人的主控操作手，包括基座、大臂杆件、小臂杆件以及侧臂杆件；大臂杆件的近端与基座之间可转动的连接，大臂杆件的远端与小臂杆件的近端可转动的连接；侧臂杆件的近端与基座可转动的连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件可转动的连接；侧臂杆件的近端与驱动盘可转动的连接，所述驱动盘与基座可转动的连接；在主控操作手运动过程中，大臂杆件、小臂杆件、侧臂杆件、基座以及驱动盘之间构成平行四边形运动机构，平行四边形运动机构的四个顶点分别位于大臂杆件与基座间的转轴的中轴线上、驱动盘与小臂杆件之间的转轴的中轴线上、大臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上以及侧臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上；小臂杆件的远端与夹持功能关节模组可转动的连接；所述夹持功能关节模组的末端可转动的连接有操作手柄，操作手柄包括触摸传感器模块。

优选的，驱动盘与第一驱动器相连，当第一驱动器的输出轴转动时，驱动盘随之转动，此时驱动盘能够带动侧臂杆件的近端移动；所述大臂杆件的近端与第二驱动器相连，当第二驱动器的输出轴转动时，大臂杆件的近端随之转动。

优选的，大臂杆件的远端与小臂杆件的一侧通过转轴连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件的对侧通过转轴连接。

优选的，侧臂杆件与驱动盘通过转轴相连，所述转轴位于以第一驱动器的输出轴的旋转中心为圆心形成的圆的半径上的一点，该点至旋转中心的距离大于零。

优选的，夹持功能关节模组包括第一关节、第二关节和第三关节，第二关节的旋转轴中轴线垂直于第一关节的旋转轴中轴线，第三关节的旋转轴中轴线垂直于第二关节的旋转轴中轴线；

夹持功能关节模组与小臂杆件通过转轴相连，第一关节的旋转轴中轴线垂直于所述转轴的中轴线；第一关节的旋转轴的中轴线、第二关节的旋转轴的中轴线以及第三关节的旋转轴的中轴线具有一个共同的交点；

第一关节、第二关节以及第三关节分别能够以其自身旋转轴的中轴线为轴转动；

夹持功能关节模组能够以其与小臂杆件的连接转轴的中轴线为轴转动。

优选的，基座的顶部设置有主转轴，基座的内部固定设置有用于带动主控操作手以所述主转轴为轴转动的驱动机。