[发明专利]力反馈主手及采用该主手实现的近距离放疗遥操作系统

权利要求书

1.力反馈主手，包括弧形支架(100)、支架底座(200)和主控机构(300)；其特征在于，弧形支架(100)的一端固定在支架底座(200)上，另一端与主控机构(300)的底面固定连接；主控机构(300)与水平面存在夹角；

主控机构(300)包括导轨底板(310)、1号导轨(320)、滚珠丝杆(330)、1号滑块(340)、丝杠螺母(350)、进给电机(360)、两个固定板(370)和移动端(380)；

1号导轨(320)铺设在导轨底板(310)上，两个固定板(370)固定在导轨底板(310)的两端，进给电机(360)固定在第一个固定板(370)的一侧，进给电机(360)的输出轴穿过该第一个固定板(370)后与滚珠丝杆(330)的一端固定连接，滚珠丝杆(330)的另一端固定在第二个固定板(370)上；1号滑块(340)设置在1号导轨(320)上，并且1号滑块(340)通过丝杠螺母(350)与滚珠丝杆(330)连接；移动端(380)固定在1号滑块(340)上；

移动端(380)用于探测施加在其上的力F_m和旋捻角度；

进给电机(360)根据其接收的速度控制指令V对移动端(380)的运动速度和方向进行控制，并且速度控制指令V是根据力F_m和位于从端的穿刺工具(400)上的穿刺针(600)所受的轴向阻力F_s获得。

2.根据权利要求1所述的力反馈主手，其特征在于，移动端(380)包括L形底座(381)、2号导轨(382)、弹簧挡板(383)、U型基座(384)、磁编码器(385)、磁体(386)、力传感器(387)、导杆(388)、把手(389)、两个弹簧和直线轴承(381-1)；

L形底座(381)的横板的自由端固定有弹簧挡板(383)；2号导轨(382)铺设在L形底座(381)的横板上，且位于弹簧挡板(383)与L形底座(381)的竖板之间，L形底座(381)的竖板上设有直线轴承(381-1)；

U型基座(384)通过2号滑块与2号导轨(382)滑动连接，U型基座(384)上设有1号轴承；力传感器(387)位于U型基座(384)与L形底座(381)的竖板之间；磁编码器(385)和磁体(386)均位于U型基座(384)内，且二者相对设置，磁编码器(385)固定在U型基座(384)的内侧壁上，磁体(386)通过1号转轴穿过U型基座(384)与力传感器(387)的一端固定连接，且1号转轴与U型基座(384)上的1号轴动连接；

把手(389)的固定端穿过L形底座(381)的竖板上的直线轴承(381-1)与力传感器(387)的另一端固定连接；

导杆(388)的一端穿过弹簧挡板(383)与U型基座(384)的外壁固定连接，两个弹簧均套设在导杆(388)，且两个弹簧套分别挤压在弹簧挡板(383)的两侧；

磁编码器(385)用于探测把手(389)的旋捻角度；当向把手(389)施加拉力或压力时，力传感器(387)用于探测施加在把手(389)上的力F_m。

3.根据权利要求1所述的力反馈主手，其特征在于，主控机构(300)与水平面间的夹角范围为30°至75°。

4.根据权利要求1所述的力反馈主手，其特征在于，V＝k(F_m-F_s)，k为比例系数。

5.根据权利要求1所述的力反馈主手，其特征在于，支架底座(200)为平板形结构，其该平板形结构的径向截面呈U字型。