[實(shí)用新型]一種新型手術(shù)機(jī)器人主操作手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720407626.3
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN207745190U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝毅;傅艦艇;熊亮;向洋;王黎;張敏銳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 王貴君

本實(shí)現(xiàn)新型公開了一種用于手術(shù)機(jī)器人的主操作手，用于傳感手術(shù)過程中醫(yī)生手部位置和方向，控制從機(jī)器人手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)，并提供力反饋。所述主操作手包括：底座、連桿、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)五、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)六、平行四邊形結(jié)構(gòu)等。該設(shè)備屬于6關(guān)節(jié)串聯(lián)機(jī)構(gòu)，串聯(lián)機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)空間大，設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及編碼器后置，靠近底座，減輕主操作手前端重量；該設(shè)備提供平動(dòng)力反饋，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三配有驅(qū)動(dòng)電機(jī)和編碼器，提供主動(dòng)力矩并檢測關(guān)節(jié)角度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)現(xiàn)新型涉及機(jī)器人的操作主手，屬于一種用于手術(shù)機(jī)器人的主操作手，用于傳感手術(shù)過程中醫(yī)生手部位置和方向，控制從機(jī)器人手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)，并提供力反饋。

背景技術(shù)

機(jī)器人系統(tǒng)特別是手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)需要人機(jī)交互，用戶需要通過輸入設(shè)備控制機(jī)器人的實(shí)時(shí)運(yùn)行，因此操作主手應(yīng)運(yùn)而生。操作主手主要用于實(shí)時(shí)檢測操作人員的手部動(dòng)作，如平移、旋轉(zhuǎn)、夾取，并提供一定的力反饋，以提高操作的便利性、安全性。目前大部分的醫(yī)療機(jī)器人采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)精度高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)空間小，很難滿足手術(shù)機(jī)器人動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)角度大的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種新型手術(shù)機(jī)器人主操作手，解決手術(shù)機(jī)器人并聯(lián)操作手結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)動(dòng)空間小，很難滿足手術(shù)機(jī)器人動(dòng)作靈活，轉(zhuǎn)動(dòng)角度大的問題。

本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種新型手術(shù)機(jī)器人主操作手，包括底座、第一支撐柱、第二支撐柱、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一、轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)五、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)六、平行四邊形結(jié)構(gòu)和連桿，第一支撐柱垂直的設(shè)置于底座上，第二支撐柱通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一設(shè)置于第一支撐柱的頂端上，第二支撐柱的頂端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二，所述平行四邊形結(jié)構(gòu)的第一頂部通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二連接于第二支撐柱的頂端，所述連桿的一端與平行四邊形結(jié)構(gòu)的第二頂部連接，第二頂部設(shè)置所述的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三，第二頂部與第一頂部相鄰設(shè)置且分別位于平行四邊形結(jié)構(gòu)長邊的兩端部；旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四設(shè)置于連桿的另一端，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)五通過第一連接部與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四連接，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)六通過第二連接部與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)五連接，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)六的端部設(shè)置有夾取結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述第一連接部包括第一圓柱體，由第一圓柱體的頂部向第一圓柱體的底部凹陷形成第一開口，所述第二連接部包括第二圓柱體，由第二圓柱體的頂部向第二圓柱體的底部凹陷形成第二開口，所述第一開口與第二開口通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)五連接，第一圓柱體的底部與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四連接，第二圓柱體的底部與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)六連接。

進(jìn)一步，所述平行四邊形結(jié)構(gòu)包括第一連接桿、第二連接桿、第三連接桿和第四連接桿，第一連接桿的一端與第二連接桿的一端活動(dòng)連接，第二連接桿的另一端與第三連接桿的一端活動(dòng)連接，第三連接桿的另一端與第四連接桿的一端活動(dòng)連接，第四連接桿的另一端與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二連接，第一連接桿的另一端與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二連接；所述第三連接桿與第四連接桿連接處為所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三；所述連桿由所述第三連接桿由第二頂部直線延伸形成。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)一、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)二和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)三由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并設(shè)置有編碼器。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四的旋轉(zhuǎn)軸平行于連桿的長軸；旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)四的旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)五的旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)六的旋轉(zhuǎn)軸相互垂直用交于一點(diǎn)。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

該手術(shù)機(jī)器人主操作手結(jié)構(gòu)簡單，動(dòng)作靈活，運(yùn)動(dòng)覆蓋范圍大；驅(qū)動(dòng)電機(jī)可后置，可顯著減輕前端負(fù)載及運(yùn)動(dòng)慣量；旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)自身空間小，范圍大。

附圖說明

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為一種手術(shù)機(jī)器人主操作手整體示意圖。

具體實(shí)施方式