[發明專利]一種用于體外微創手術的解耦四自由度遠心機構

有效

• 申請號: 201710219924.4
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN107157581B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 張雪;張帆
• 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;B25J9/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

1.一種用于體外微創手術扶持內窺鏡的解耦四自由度遠心機構，其特征在于，該機構包括機架、旋轉臂、導軌系統、定點遠心運動支鏈、同步帶運動支鏈，

所述旋轉臂通過第一轉動副連接在機架上，

所述的定點遠心運動支鏈與導軌系統轉動連接，

所述的同步帶運動支鏈和所述的定點遠心運動支鏈連接在旋轉臂和內窺鏡之間；通過旋轉臂的主動運動運動、定點遠心支鏈的主動運動以及同步帶運動支鏈的主動運動，實現內窺鏡繞遠處旋轉中心的三轉動一移動三自由度運動；

所述的旋轉臂包括第二轉動副、第一轉動軸、第三轉動副和第二轉動軸；

所述的第一轉動軸通過第二轉動副與旋轉臂轉動連接，所述的第二轉動軸通過第三轉動副與旋轉臂轉動連接；

所述的導軌系統包括第四轉動副、第三轉動軸、第五轉動副、第六轉動副、U形連接塊、導軌安裝板、導軌、滑塊、同步帶壓板、定位塊、張緊裝置以及第七轉動副；

所述的第三轉動軸與U形連接塊通過第四轉動副和第五轉動副轉動連接，所述的導軌與導軌安裝板固定連接，所述的滑塊與導軌滑動連接，所述的同步帶壓板與滑塊固定連接，所述導軌安裝板上固定有擋塊，所述的張緊裝置與導軌安裝板滑動連接；

所述的定點遠心運動支鏈包括第八轉動副、第九轉動副、第一桿件、第二桿件、第十轉動副、第十一轉動副、第十二轉動副、第三桿件、第四桿件；

所述的第一桿件一端通過第八轉動副與第一轉動軸轉動連接，另一端通過第十轉動副與第三桿件的一端轉動連接，第二桿件一端通過第九轉動副與第二轉動軸固定連接，第三桿件通過第十一轉動副與第二桿件轉動連接，第四桿件一端通過第十二轉動副與第二桿件轉動連接，定點遠心運動支鏈與導軌系統通過第三桿件和第四桿件的另一端分別經過第五轉動副和第六轉動副轉動連接；

所述的同步帶運動支鏈包括第一同步帶輪、第四轉動軸、第二同步帶輪、第一同步帶、第三同步帶輪、第二同步帶、第四同步帶輪、第五同步帶輪、第三同步帶以及第六同步帶輪；

所述的第一同步帶輪與第一轉動軸固定連接，第四轉動軸通過第十轉動副與第一桿件轉動連接，第二同步帶輪和第三同步帶輪與第四轉動軸均固定連接，第一同步帶安裝在第一帶輪和第二帶輪上，第四同步帶輪與第三轉動軸固定連接，第二同步帶安裝在第三同步帶輪和第四同步帶輪上，第五同步帶輪與第三轉動軸固定連接，第六同步帶輪與張緊裝置通過第七轉動副轉動連接，第三同步帶安裝在第五同步帶輪和第六同步帶輪上。

2.根據權利要求1所述的一種用于體外微創手術扶持內窺鏡的解耦四自由度遠心機構，其特征在于，所述的第一轉動副的轉動軸線和第二轉動副的轉動軸線共線互相垂直且平行于機架底面；所述的第二轉動副與所述的第三轉動副平行設置；第一轉動副的軸線與內窺鏡的軸線相交與定點。

3.根據權利要求1所述的一種用于體外微創手術扶持內窺鏡的解耦四自由度遠心機構，其特征在于，所述的內窺鏡與滑塊轉動連接實現沿軸線的移動和自轉。

4.根據權利要求1所述的一種用于體外微創手術扶持內窺鏡的解耦四自由度遠心機構，其特征在于，所述的同步帶壓板和第三同步帶固定連接，實現第三同步帶的轉動帶動滑塊的移動。

5.根據權利要求1所述的一種用于體外微創手術扶持內窺鏡的解耦四自由度遠心機構，其特征在于，所述的第一轉動副、第二轉動副、第三轉動副和內窺鏡的頂端均單獨設置電機。