[發(fā)明專利]三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410670205.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN104323861A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田和強(qiáng);楊鵬;蘇春建;陳修龍;劉杰;張金峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B19/00
• 分類號(hào): A61B19/00;A61B17/16
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 陳海濱

1.三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，包括工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)置豎直機(jī)構(gòu)與水平機(jī)構(gòu)，所述水平機(jī)構(gòu)上設(shè)置磨鉆機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述水平機(jī)構(gòu)共兩個(gè)，分別設(shè)置在豎直機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，所述豎直機(jī)構(gòu)包括豎直滑臺(tái)和驅(qū)動(dòng)豎直滑臺(tái)升降的豎直驅(qū)動(dòng)組件，所述水平機(jī)構(gòu)包括水平滑臺(tái)和驅(qū)動(dòng)水平滑臺(tái)平移的水平驅(qū)動(dòng)組件，所述豎直滑臺(tái)的兩側(cè)固連連接臂，所述連接臂的外端鉸接在對(duì)應(yīng)側(cè)的水平滑臺(tái)上，所述水平機(jī)構(gòu)向前伸出爪臂，所述爪臂的前端設(shè)置套環(huán)，兩側(cè)水平機(jī)構(gòu)前伸的套環(huán)上下疊置形成相連通的套孔，所述磨鉆機(jī)構(gòu)穿接在套孔內(nèi)，所述套孔內(nèi)壁與磨鉆機(jī)構(gòu)外壁形成滑動(dòng)式接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述磨鉆機(jī)構(gòu)包括磨鉆電機(jī)與磨鉆支撐架，所述磨鉆電機(jī)與磨鉆支撐架之間通過(guò)電機(jī)座連接，所述磨鉆電機(jī)的轉(zhuǎn)軸伸入磨鉆支撐架內(nèi)固連一磨鉆軸，所述磨鉆軸與磨鉆支撐架之間套接有磨鉆軸承，所述磨鉆軸內(nèi)固設(shè)切削頭，所述切削頭伸出磨鉆支撐架。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述磨鉆支撐架包括筒架，所述筒架的外周套接保護(hù)套筒，所述筒架的中心開設(shè)裝配孔，所述磨鉆軸承與磨鉆軸均設(shè)置在裝配孔內(nèi)，所述筒架的一端與電機(jī)座之間安裝定位套，另一端安裝端蓋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述豎直驅(qū)動(dòng)組件包括豎立桿架，所述豎立桿架上設(shè)置豎直電機(jī)、一根豎直螺桿和至少一根豎直導(dǎo)軌，所述豎直電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接豎直螺桿，所述豎直螺桿的兩端與豎立桿架之間均套接豎直軸承，所述豎直滑臺(tái)上開設(shè)豎直螺孔和豎直滑孔，所述豎直螺孔內(nèi)穿接豎直螺母，所述豎直螺母套在豎直螺桿上形成螺紋連接，所述豎直滑孔內(nèi)穿接豎直導(dǎo)滑筒，所述豎直導(dǎo)滑筒套在豎直導(dǎo)軌上形成滑動(dòng)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述豎立桿架的上下位置均設(shè)置豎直限位傳感器，所述豎直滑臺(tái)的上下位置均設(shè)置豎直觸發(fā)擋片，所述豎直限位傳感器電控連接豎直電機(jī)，所述豎直觸發(fā)擋片在豎直滑臺(tái)的升降帶動(dòng)下碰觸豎直限位傳感器，所述豎直限位傳感器通過(guò)電信號(hào)控制豎直電機(jī)停機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述豎立桿架包括位于兩側(cè)的兩根立桿，所述立桿的底部設(shè)置安裝座，兩根立桿的上部之間固連上支撐板，下部之間固連下支撐板，所述豎直電機(jī)安裝于上支撐板上，所述豎直電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上套接豎直主動(dòng)帶輪，所述豎直螺桿的端部套接豎直從動(dòng)帶輪，所述豎直主動(dòng)帶輪與豎直從動(dòng)帶輪的外周連接豎直同步帶。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述水平驅(qū)動(dòng)組件包括水平桿架，所述水平桿架上設(shè)置水平電機(jī)、一根水平螺桿和至少一根水平導(dǎo)軌，所述水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接水平螺桿，所述水平螺桿的兩端與水平桿架之間均套接水平軸承，所述水平滑臺(tái)上開設(shè)水平螺孔和水平滑孔，所述水平螺孔內(nèi)穿接水平螺母，所述水平螺母套在水平螺桿上形成螺紋連接，所述水平滑孔內(nèi)穿接水平導(dǎo)滑筒，所述水平導(dǎo)滑筒套在水平導(dǎo)軌上形成滑動(dòng)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述水平桿架的前后位置均設(shè)置水平限位傳感器，所述水平滑臺(tái)的前后位置均設(shè)置水平觸發(fā)擋片，所述水平限位傳感器電控連接水平電機(jī)，所述水平觸發(fā)擋片在水平滑臺(tái)的平移帶動(dòng)下碰觸水平限位傳感器，所述水平限位傳感器通過(guò)電信號(hào)控制水平電機(jī)停機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述水平桿架包括位于上下側(cè)的兩根橫桿，兩根橫桿的前端之間固連前支撐板，后端之間固連后支撐板，所述水平電機(jī)安裝于后支撐板上，所述水平電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上套接水平主動(dòng)帶輪，所述水平螺桿的端部套接水平從動(dòng)帶輪，所述水平主動(dòng)帶輪與水平從動(dòng)帶輪的外周連接水平同步帶。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的三自由度串并混聯(lián)關(guān)節(jié)成形手術(shù)機(jī)器人，其特征在于，所述工作臺(tái)包括相拼合的設(shè)備區(qū)域和手術(shù)區(qū)域，所述豎直機(jī)構(gòu)與水平機(jī)構(gòu)安裝在設(shè)備區(qū)域內(nèi)，所述磨鉆機(jī)構(gòu)通過(guò)爪臂延伸至手術(shù)區(qū)域的上方。