[发明专利]空间平行四边形连杆结构及具有其的小型化机械臂和应用

说明书

本发明公开了一种空间平行四边形连杆结构及具有其的小型化机械臂和应用，包括转动底座、三轴机械臂和空间平行四边形连杆结构；安装壳体固定在转动底座上，将转动底座的固定部安装在医学设备的支撑装置上；空间平行四边形连杆结构包括安装壳体；安装壳体具有连杆活动槽口；壳体内部固定有双向转动座；第一转动体转动连接在双向转动座的一侧，第一转动体的转动输出末端具有延伸出活动槽口的大臂摆杆；第二转动体转动连接在双向转动座的另一侧；第二转动体的转动输出末端具有转盘小臂，转盘小臂边沿铰接有小臂摆杆；输出控制体上具有两个铰接点，且分别与大臂摆杆和小臂摆杆的端头铰接；输出控制体固定在三轴机械臂的第一个转动部的外壳上。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，更具体的说是涉及一种空间平行四边形连杆结构及具有其的小型化机械臂和应用。

背景技术

超声、X射线、计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、数字减影血管造影（DSA）等医学影像技术是临床常见的诊断方式和引导治疗手段。实时医学影像引导能够对肿瘤及正常器官进行实时的监控，并根据病变位置、大小及形态的变化调整手术路径和治疗方案，实现对病变的精确诊断治疗。然而CT和MRI受限于设备自身的空间限制，在诊疗过程中，临床医生很难实时进行一些操作，如活检、消融。

现有的手术机器人或带有机械臂的手术导航定位系统，通常是集成UniversalRobots、KUKA等品牌的通用机械臂或工业机械臂及其一体化的主控台，例如专利号为CN201810950031.1，名称为一种精准定位的肿瘤手术机器人系统及其目标定位方法的发明专利申请。

这样的手术机器人具有作业范围固定、自重比大、不便维护、不便于携带、体积大等缺点，不适用于一些紧凑的手术环境。尤其是在需要医学影像（如CT、MRI）引导的情况下，现有的手术机器人、导航定位系统无法进入到医学影像设备的扫描孔内，因此不能进行实时影像引导下的手术操作。

现有的手术机器人在手术期间，需要将患者多次移入和移出MRI扫描孔，从而增加了意外风险和手术时长。

因此，为了充分利用CT和MRI在影像方面的优势，需要一种能够进入到CT、MRI扫描孔内，在扫描时或扫描结束后能够及时进行诊疗操作的机械臂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种空间平行四边形连杆结构及具有其的小型化机械臂和应用，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种空间平行四边形连杆结构，包括：

安装壳体；所述安装壳体具有连杆活动槽口；所述壳体内部固定有同轴且互不干涉的双向转动座；

第一转动体；所述第一转动体转动连接在所述双向转动座的一侧，所述第一转动体的转动输出末端具有延伸出所述活动槽口的大臂摆杆；

第二转动体；所述第二转动体转动连接在所述双向转动座的另一侧；所述第二转动体的转动输出末端具有转盘小臂，所述转盘小臂边沿铰接有小臂摆杆，所述小臂摆杆延伸出所述活动槽口；

输出控制体；所述输出控制体上具有两个同向不同轴，且错位布置的铰接点；两个所述铰接点分别与所述大臂摆杆和所述小臂摆杆延伸出所述安装壳体的端头铰接。

通过上述技术方案，本发明提供的空间平行四边形连杆结构采用双向转动的对称式布置形式，能够将两个自由度的驱动力集成到安装壳体上，减轻铰接点的转动配重，具有更精准的驱动效果，平行四边形结构的运动范围灵活，且错位布置，增强结构稳定性，可以实现对输出控制体的多角度、多方位的运动驱动。