[发明专利]一种含闭环连杆的八自由度手术机械臂

摘要

本发明提供一种含闭环连杆的八自由度手术机械臂，包括位置调整组件、姿态调整组件和手术器械，所述姿态调整组件连接于所述位置调整组件上，所述姿态调整组件具有远心点不动点特征，所述手术器械连接于所述姿态调整组件上，所述位置调整组件用于调节远心不动点位置，所述姿态调整组件用于调整所述手术器械的姿态。本发明的有益效果为：关节臂与滑轨组件连接，能多自由度调整远心点不动点位置，所述姿态调整系统能绕远心不动点多个方向调整手术器械姿势，带动手术器械实现微创手术所需要的远心运动且结构简单灵活，占用空间小，该系统含闭环连杆模块，有效地将关节所需的驱动组前移，结构紧凑，运动平稳，姿态解耦，驱动方便灵活。

主权项

1.一种含闭环连杆的八自由度手术机械臂，其特征在于：包括位置调整组件、姿态调整组件和手术器械；所述位置调整组件包括基座、直线滑轨组件、第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂和第四连接臂；所述直线滑轨组件设置于所述基座上，所述第一连接臂下端与所述直线滑轨组件通过直线移动副连接，所述第一连接臂上端与所述第二连接臂的一端通过第一转动副连接，所述第一转动副轴线方向与所述直线移动副方向一致，所述第二连接臂的另一端与所述第三连接臂的一端通过第二转动副连接，所述第三连接臂的另一端与所述第四连接臂的一端通过第三转动副连接，所述第四连接臂的另一端和弧形板通过第四转动副连接，所述第二和第三转动副与第一转动副的轴线平行，所述第一、第二、第三和第四连接臂为中空结构，其内均设有驱动机构，分别用于驱动所述第一、第二、第三和第四转动副转动；所述姿态调整组件包括弧形板、主动杆和从动杆以及弧形板上元件；所述弧形板上元件含有圆弧滑轨、圆弧滑块、限位装置和驱动盒；所述圆弧滑轨固定设置于所述弧形板上，所述圆弧滑块滑动设置于所述圆弧滑轨上，所述限位装置设置于所述圆弧滑轨两端，用于限制所述圆弧滑块的滑动范围；所述第四转动副和第三转动副垂直，所述圆弧滑轨的中轴线和所述第四转动副的轴线相交于空间中一点，即远心不动点；所述主动杆的一端通过第五转动副连接于所述弧形板上，所述第五转动副与所述第四转动副的轴线垂直，所述主动杆的另一端与所述从动杆的一端通过第六转动副连接，所述从动杆的另一端与所述圆弧滑块上连接板通过第七转动副连接，所述第六转动副和第七转动副的轴线与第五转动副的轴线平行，所述驱动盒内设有驱动机构，用于驱动第五转动副转动，进一步通过主动杆和从动杆、第六转动副和第七转动副带动圆弧滑块在所述圆弧滑轨上滑动；所述圆弧滑块上设有所述连接板，所述连接板上设有沿所述圆弧滑轨直径方向滑动的直线滑台，所述直线滑台上设有旋转电机，所述手术器械沿圆弧滑轨直径方向设置于所述直线滑台上，且其上端连接于所述旋转电机上，所述直线滑台用于带动手术器械沿圆弧滑轨的直径方向作直线滑动，所述旋转电机用于带动所述手术器械自转；所述手术器械在所述直线滑台上运动轨迹所在直线、手术器械自转的轴线、所述第四转动副的轴线和圆弧滑轨的中轴线相交于远心不动点；所述弧形板、第五转动副、主动杆、第六转动副、从动杆、第七转动副、圆弧滑块以及连接板构成了具有远心不动点的闭环四连杆结构，所述第四转动副的轴线和手术器械自转的轴线位于所述闭环四连杆结构运动平面上；所述位置调整组件通过所述第一、第二和第三转动副及所述直线移动副调整所述远心不动点的位置，所述姿态调整组件用于使手术器械绕所述远心不动点调整姿态。/n