[發明專利]具有力反饋的九自由度微創手術機器人主操作手

有效

• 申請號: 201110313771.2
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102499757A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 謝叻;張振峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;B25J7/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種具有力反饋的九自由度微創手術機器人主操作手，包括：底座、支柱、肩關節、上臂、肘關節、前臂、腕關節、手柄和九組驅動線，其中：

所述支柱設置在所述底座上，所述支柱的上部可以繞軸線R1轉動；所述肩關節通過轉動副設置在所述支柱上，并可以繞軸線R2旋轉；所述上臂通過轉動關節設置在所述肩關節上，并可以繞軸線R3旋轉；其中，所述軸線R1、R2和R3相交于一點；

所述前臂和所述上臂通過所述肘關節相連接，所述前臂可以繞軸線R4旋轉；

所述腕關節設置在所述前臂的末端，所述手柄設置在腕關節上，所述手柄可以分別繞軸線R5、R6和R7旋轉，且所述軸線R5、R6和R7相交于一點；

所述手柄上具有兩個指柄，所述兩個指柄可以分別繞軸線R8轉動，使得所述主操作手共有九個自由度。

2.如權利要求1所述的九自由度微創手術機器人主操作手，其特征在于，

所述底座包括：保護殼、第一底座支架、支座、含編碼器的驅動電機、第二底座支架、預緊裝置、驅動輪、第二底座組合導輪和第一底座組合導輪；其中：所述第一底座支架設置在所述支座上，所述第二底座組合導輪設置在所述第一底座支架上，所述保護殼設置在所述第一底座支架上，所述第二底座支架設置在所述支座上，所述驅動電機固定在所述第二底座支架上，所述驅動輪與所述驅動電機相連接，所述預緊裝置設置在所述第二底座支架上，所述第一底座組合導輪設置在所述第二底座支架上；

所述支柱包括：圓柱支架、第一支撐桿、連接桿、第一扇形板、第一支柱導輪、第一支柱組合導輪、第二支柱組合導輪、第三支柱組合導輪、第二支柱導輪和第二支撐桿，其中：所述第一扇形板通過轉動副設置在所述圓柱支架上，所述連接桿設置在所述圓柱支架和所述第一底座支架之間，所述第一支柱導輪設置在所述連接桿上，所述第一支撐桿設置在所述第一扇形板上，所述第一支柱組合導輪、所述第二支柱組合導輪、所述第三支柱組合導輪均可旋轉地設置在所述第一扇形板上，所述第二支撐桿設置在第一扇形板上，所述第二支柱導輪設置在所述第二支撐桿上；

所述肩關節包括：第一肩部組合導輪、第二肩部組合導輪、第二扇形板、旋轉塊、第三肩部組合導輪和第四肩部組合導輪，其中：所述第一肩部組合導輪、所述第二肩部組合導輪、所述第三肩部組合導輪、所述第四肩部組合導輪均可旋轉地設置在所述旋轉塊上，所述第二扇形板固定設置在所述旋轉塊上；

所述上臂包括：配重塊、第三扇形板、短連桿、第一上臂組合導輪、第四扇形板、第二上臂組合導輪、第三上臂組合導輪、長連桿和上臂桿，其中：所述第三扇形板與所述短連桿固定在一起，所述短連桿與所述上臂桿的一端鉸接，所述第一上臂組合導輪、所述第二上臂組合導輪、所述第三上臂組合導輪均可旋轉地設置在所述上臂桿上，所述第四扇形板與所述上臂桿固定在一起，所述長連桿與所述短連桿鉸接，所述配重塊設置在所述上臂桿的一端；其中，所述上臂桿與所述肩關節的所述旋轉塊通過轉動副相連接；

所述肘關節包括：肘部組合導輪和肘軸，其中：所述肘部組合導輪可旋轉地設置在所述肘軸上；

所述前臂包括：前臂桿、第一前臂組合導輪和第二前臂組合導輪，其中：所述第一前臂組合導輪、所述第二前臂組合導輪均可旋轉地設置在所述前臂桿上；其中，所述前臂桿與所述上臂桿通過所述肘關節的所述肘軸鉸接，并且，所述前臂桿與所述上臂的所述長連桿鉸接；

所述腕關節包括：第一腕部連桿、第一腕部組合導輪、第二腕部組合導輪、第二腕部連桿和第三腕部組合導輪，其中：所述第一腕部組合導輪可旋轉地設置在所述第一腕部連桿上，所述第一腕部連桿與所述第二腕部連桿鉸接，所述第二腕部組合導輪和所述第三腕部組合導輪均可旋轉地設置在第二腕部連桿上；其中，所述第一腕部連桿與所述前臂的所述前臂桿通過轉動副連接；

所述手柄包括：第一指柄、第二指柄、手柄軸、第一手柄組合導輪、第二手柄組合導輪和手柄驅動輪，其中：所述第一指柄和所述第二指柄分別與所述手柄軸轉動連接，所述第一手柄組合導輪和所述第二手柄組合導輪均可旋轉地設置在手柄軸上，所述手柄驅動輪固定設置在所述手柄軸上；其中，所述手柄軸與所述腕關節的所述第二腕部連桿轉動連接；

所述驅動線由九組驅動線構成，每組驅動線由第一段驅動線和第二段驅動線構成，第一段驅動線和第二段驅動線兩端分別固定在所述驅動輪和相應驅動部件上。