[發明專利]用于腹腔微創手術的解耦四自由度遠心機構

有效

• 申請號: 201510920573.0
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN106859768B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張帆;朱云平;張雪
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

1.一種用于腹腔微創手術的解耦四自由度遠心機構，其特征在于：包括機架、末端執行器、第一運動支鏈和第二運動支鏈；所述機架設有第一支架和第二支架，所述第一運動支鏈連接在第一支架與末端執行器的第一端之間，所述第二運動支鏈連接在第二支架與末端執行器的第二端之間；通過第一運動支鏈的主動運動、第二運動支鏈的被動運動以及末端執行器的自轉，可實現末端執行器的三轉動、一移動的四自由度解耦運動；

所述第一運動支鏈包括順序傳動相連的第一轉動副、第一桿件、第二轉動副、第二桿件、第一平行四邊形結構、第三桿件、第二平行四邊形結構和第三平行四邊形結構；其中第一轉動副與第一支架可轉動相連，第一平行四邊形結構豎向設置并可豎向變形，第二平行四邊形結構和第三平行四邊形結構橫向平行設置并可同時橫向變形，第三桿件為H形連接桿件，其左邊豎桿作為第一平行四邊形結構的第二豎邊，其右邊豎桿分別通過轉動副與第二平行四邊形結構、第三平行四邊形結構相連，第二平行四邊形結構和第三平行四邊形結構的第三節點分別通過轉動副與末端執行器的第一端相連；

所述第二運動支鏈包括順序傳動相連的第三轉動副、第四桿件、第四轉動副、第五桿件和圓柱副，其中第三轉動副與第二支架轉動相連，圓柱副與末端執行器的第二端活動相連；

所述第二桿件與第一平行四邊形結構的第一豎邊順序連成一體，第一平行四邊形結構的第一豎邊是第二桿件的延伸段；

第一轉動副、第二轉動副、設置在第一平行四邊形結構第一節點的轉動副以及設置在第二平行四邊形結構第三節點的轉動副都是電機。

2.如權利要求1所述的用于腹腔微創手術的解耦四自由度遠心機構，其特征在于：所述第一轉動副的轉動軸線平行于機架底面；第二轉動副的轉動軸線與第一轉動副的轉動軸線相交并垂直，并與第一平行四邊形結構的轉動軸線平行；第一轉動副、第三轉動副、第四轉動副和圓柱副的轉動軸線相交于同一定點；第二轉動副的軸線與第二平行四邊形結構及第三平行四邊形結構中的轉動副的轉動軸線平行。

3.如權利要求1所述的用于腹腔微創手術的解耦四自由度遠心機構，其特征在于：三個平行四邊形結構分別由兩兩平行的桿件通過轉動副連接而成。

4.如權利要求1所述的用于腹腔微創手術的解耦四自由度遠心機構，其特征在于：所述圓柱副滑套在末端執行器的第二端并可沿末端執行器的第二端上下移動。