[發明專利]一種含閉環連桿的八自由度手術機械臂

在審

• 申請號: 201910891985.4
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110680505A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 丁華鋒;曹文熬;景自強
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30
• 代理公司: 42238 武漢知產時代知識產權代理有限公司
• 代理人: 易濱

1.一種含閉環連桿的八自由度手術機械臂，其特征在于：包括位置調整組件、姿態調整組件和手術器械；所述位置調整組件包括基座、直線滑軌組件、第一連接臂、第二連接臂、第三連接臂和第四連接臂；所述直線滑軌組件設置于所述基座上，所述第一連接臂下端與所述直線滑軌組件通過直線移動副連接，所述第一連接臂上端與所述第二連接臂的一端通過第一轉動副連接，所述第一轉動副軸線方向與所述直線移動副方向一致，所述第二連接臂的另一端與所述第三連接臂的一端通過第二轉動副連接，所述第三連接臂的另一端與所述第四連接臂的一端通過第三轉動副連接，所述第四連接臂的另一端和弧形板通過第四轉動副連接，所述第二和第三轉動副與第一轉動副的軸線平行，所述第一、第二、第三和第四連接臂為中空結構，其內均設有驅動機構，分別用于驅動所述第一、第二、第三和第四轉動副轉動；所述姿態調整組件包括弧形板、主動桿和從動桿以及弧形板上元件；所述弧形板上元件含有圓弧滑軌、圓弧滑塊、限位裝置和驅動盒；所述圓弧滑軌固定設置于所述弧形板上，所述圓弧滑塊滑動設置于所述圓弧滑軌上，所述限位裝置設置于所述圓弧滑軌兩端，用于限制所述圓弧滑塊的滑動范圍；所述第四轉動副和第三轉動副垂直，所述圓弧滑軌的中軸線和所述第四轉動副的軸線相交于空間中一點，即遠心不動點；所述主動桿的一端通過第五轉動副連接于所述弧形板上，所述第五轉動副與所述第四轉動副的軸線垂直，所述主動桿的另一端與所述從動桿的一端通過第六轉動副連接，所述從動桿的另一端與所述圓弧滑塊上連接板通過第七轉動副連接，所述第六轉動副和第七轉動副的軸線與第五轉動副的軸線平行，所述驅動盒內設有驅動機構，用于驅動第五轉動副轉動，進一步通過主動桿和從動桿、第六轉動副和第七轉動副帶動圓弧滑塊在所述圓弧滑軌上滑動；所述圓弧滑塊上設有所述連接板，所述連接板上設有沿所述圓弧滑軌直徑方向滑動的直線滑臺，所述直線滑臺上設有旋轉電機，所述手術器械沿圓弧滑軌直徑方向設置于所述直線滑臺上，且其上端連接于所述旋轉電機上，所述直線滑臺用于帶動手術器械沿圓弧滑軌的直徑方向作直線滑動，所述旋轉電機用于帶動所述手術器械自轉；所述手術器械在所述直線滑臺上運動軌跡所在直線、手術器械自轉的軸線、所述第四轉動副的軸線和圓弧滑軌的中軸線相交于遠心不動點；所述弧形板、第五轉動副、主動桿、第六轉動副、從動桿、第七轉動副、圓弧滑塊以及連接板構成了具有遠心不動點的閉環四連桿結構，所述第四轉動副的軸線和手術器械自轉的軸線位于所述閉環四連桿結構運動平面上；所述位置調整組件通過所述第一、第二和第三轉動副及所述直線移動副調整所述遠心不動點的位置，所述姿態調整組件用于使手術器械繞所述遠心不動點調整姿態。