[發明專利]具有五桿球面連桿機構的機器人手臂

有效

• 申請號: 201010196470.1
• 申請日: 2007-01-24
• 公開（公告）號: CN101856273A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: B·舍納
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.具有球面旋轉遠程中心的平行球面五連桿機構，該連桿機構包括：

兩個內側連桿，各內側連桿均具有穿過所述球面旋轉遠程中心的中間軸線；

兩個外側連桿，各外側連桿均在所述內側連桿的中間軸線處被轉動地連于所述內側連桿中的一個，所述兩個外側連桿在與所述中間軸線隔開且穿過所述球面旋轉遠程中心的外側軸線處被轉動地連在一起；以及

地面連桿，其具有兩個旋轉軸線，每個內側連桿均在所述兩個旋轉軸線中的一個處被轉動地連接于所述地面連桿，所述兩個旋轉軸線之間的距離基本小于所述旋轉軸線和所連內側連桿的所述中間軸線之間的距離。

2.根據權利要求1的連桿機構，其中所述兩個旋轉軸線在所述地面連桿上被隔開。

3.根據權利要求1的連桿機構，其中所述兩個旋轉軸線在所述地面連桿上重合。

4.根據權利要求1的連桿機構，其中所述外側連桿中的一個還包括與所述外側軸線和所述中間軸線隔開的插入軸線，所述插入軸線穿過所述球面旋轉遠程中心。

5.根據權利要求1的連桿機構，其中所述外側連桿中的一個還包括與所述外側軸線重合的插入軸線，所述插入軸線穿過所述球面旋轉遠程中心。

6.具有球面旋轉遠程中心的平行球面五連桿機構，該連桿機構包括：

地面連桿，其具有第一旋轉軸線和與距所述第一旋轉軸線第一距離處的第二旋轉軸線；

第一內側連桿，其在所述第一旋轉軸線處被轉動地連于所述地面連桿且具有距所述第一旋轉軸線第二距離處的第一中間軸線；

第一外側連桿，其在所述第一中間軸線處被轉動地連于所述第一內側連桿，所述第一外側連桿具有距所述第一中間軸線第三距離處的外側軸線；

第二內側連桿，其在所述第二旋轉軸線處被轉動地連于所述地面連桿且具有距所述第二旋轉軸線第四距離處的第二中間軸線；

第二外側連桿，其在所述第二中間軸線處被轉動地連于所述第二內側連桿且在所述外側軸線處被轉動地連于所述第一外側連桿，該外側軸線距所述第二中間軸線第五距離；且

其中所述第一距離小于所述第二、第三、第四和第五距離中的每一個。

7.根據權利要求6的連桿機構，其中所述第一距離是零。

8.根據權利要求6的連桿機構，其中所述外側連桿中的一個還包括與所述外側軸線和所述中間軸線隔開的插入軸線，所述插入軸線穿過所述球面旋轉遠程中心。

9.根據權利要求6的連桿機構，其中所述外側連桿中的一個還包括與所述外側軸線重合的插入軸線，所述插入軸線穿過所述球面旋轉遠程中心。

10.一種機器人手臂，其包括：

具有第一旋轉軸線的第一電動機；

具有第二旋轉軸線的第二電動機；

將所述第一電動機連至所述第二電動機的地面連桿；

在所述第一旋轉軸線處連于所述第一電動機的第一內側連桿，所述第一內側連桿具有與所述第一旋轉軸線隔開的第一中間軸線；

在所述第一中間軸線處轉動地連于所述第一內側連桿的第一外側連桿，所述第一外側連桿具有與所述第一中間軸線隔開的外側軸線；

在所述第二旋轉軸線處連于所述第二電動機的第二內側連桿，所述第二內側連桿具有與所述第二旋轉軸線隔開的第二中間軸線；

在所述第二中間軸線處轉動地連于所述第二內側連桿并在所述外側軸線處轉動地連于所述第一外側連桿的第二外側連桿；

其中五條所述軸線均穿過與所有五個連桿隔開的球面旋轉遠程中心；以及

其中所述第一旋轉軸線和所述第二旋轉軸線在所述地面連桿上被固定并且被隔開一距離，該距離基本小于旋轉軸線和所連內側連桿的中間軸線之間的距離。

11.根據權利要求10的機器人手臂，其中所述第一旋轉軸線和所述第二旋轉軸線在所述地面連桿上重合。

12.根據權利要求10的機器人手臂，其中所述第一外側連桿還包括支架，該支架支承具有帶插入軸線的工具軸的手術器械，所述插入軸線與所述外側軸線和所述第一中間軸線隔開，所述插入軸線穿過所述球面旋轉遠程中心。

13.根據權利要求10的機器人手臂，其中所述插入軸線與所述第一中間軸線的間隔大于所述外側軸線與所述第一中間軸線的間隔。