[實(shí)用新型]一種手術(shù)機(jī)器人用七自由度主操手

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201922501701.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211355868U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付宜利;高超;潘博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州脈康儀醫(yī)療機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): A61B34/37
• 分類號(hào): A61B34/37;A61B34/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

一種手術(shù)機(jī)器人用七自由度主操手，它涉及一種主操手。本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有的主操作手存在無(wú)法實(shí)現(xiàn)重力平衡，對(duì)醫(yī)生的手部運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)擔(dān)，使醫(yī)生易于疲勞的問(wèn)題。本實(shí)用新型的腕部偏擺關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)之間通過(guò)連接桿連接，腕部俯仰關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，腕部偏擺關(guān)節(jié)與腕部俯仰關(guān)節(jié)之間通過(guò)連桿連接，腕部俯仰關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)之間通過(guò)連桿連接，配重塊安裝在肘關(guān)節(jié)的末端，腕部翻滾關(guān)節(jié)通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)與腕部偏擺關(guān)節(jié)連接，腕部俯仰關(guān)節(jié)、腕部偏擺關(guān)節(jié)和腕部翻滾關(guān)節(jié)的軸線相交于一點(diǎn)。本實(shí)用新型可采集操作者(醫(yī)生)手部的位姿信息及兩指間的開(kāi)和角度。本實(shí)用新型用于醫(yī)療器械領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種七自由度主操手，具體涉及一種手術(shù)機(jī)器人用七自由度主操手，可采集操作者(醫(yī)生)手部的位姿信息及兩指間的開(kāi)和角度。屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。

背景技術(shù)

機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)微創(chuàng)手術(shù)，具有諸多優(yōu)勢(shì)，發(fā)展前景大。主操作手作為一種人機(jī)交互接口，是機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)中的重要組成部分，用于采集操作者(醫(yī)生)手部運(yùn)動(dòng)信息，具體的說(shuō)就是操作者手部位姿信息和兩指間的開(kāi)合角度。然而，目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的機(jī)器人輔助微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)用的主手多無(wú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)這重力平衡，那么主手自身的重力便會(huì)對(duì)醫(yī)生的手部運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)擔(dān)，使醫(yī)生易于疲勞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的主操作手存在無(wú)法實(shí)現(xiàn)重力平衡，對(duì)醫(yī)生的手部運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)擔(dān)，使醫(yī)生易于疲勞的問(wèn)題。進(jìn)而提供一種手術(shù)機(jī)器人用七自由度主操手。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種手術(shù)機(jī)器人用七自由度主操手包括腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕部俯仰關(guān)節(jié)和腕部偏擺關(guān)節(jié)，腕部偏擺關(guān)節(jié)、腕部俯仰關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)順次連接，其中腕部偏擺關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)在豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)，肩關(guān)節(jié)和腰關(guān)節(jié)之間通過(guò)連接桿連接，腕部俯仰關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，腕部偏擺關(guān)節(jié)與腕部俯仰關(guān)節(jié)之間通過(guò)連桿連接，腕部俯仰關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)之間通過(guò)連桿連接，它還包括夾持機(jī)構(gòu)、腕部翻滾關(guān)節(jié)和配重塊，配重塊安裝在肘關(guān)節(jié)的末端，腕部翻滾關(guān)節(jié)通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)與腕部偏擺關(guān)節(jié)連接，腕部俯仰關(guān)節(jié)、腕部偏擺關(guān)節(jié)和腕部翻滾關(guān)節(jié)的軸線相交于一點(diǎn)。

進(jìn)一步地，夾持機(jī)構(gòu)包括L形連桿、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)、編碼器、編碼器支架、夾持軸承、旋轉(zhuǎn)軸、預(yù)緊盤、預(yù)緊螺釘、絲筒和鋼絲，L形連桿的水平段與腕部偏擺關(guān)節(jié)連接，驅(qū)動(dòng)器安裝在L形連桿的豎直段上，電機(jī)水平安裝在驅(qū)動(dòng)器上方的L形連桿豎直段上，電機(jī)的輸出軸與絲筒連接，編碼器支架安裝在L形連桿豎直段的上端，編碼器安裝在編碼器支架內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)夾持軸承水平轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在L形連桿豎直段上端的編碼器支架上，旋轉(zhuǎn)軸與編碼器連接，預(yù)緊盤通過(guò)預(yù)緊螺釘安裝在旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，鋼絲纏繞在絲筒和旋轉(zhuǎn)軸上。

進(jìn)一步地，鋼絲以8字環(huán)繞的形式纏繞在絲筒和旋轉(zhuǎn)軸上。

更進(jìn)一步地，夾持機(jī)構(gòu)還包括限位螺釘，旋轉(zhuǎn)軸上開(kāi)設(shè)不完全圓弧的旋轉(zhuǎn)凹槽，限位螺釘穿過(guò)所述旋轉(zhuǎn)凹槽與L形連桿連接。

進(jìn)一步地，腕部翻滾關(guān)節(jié)包括上殼體、右指板組件、基體組件、下殼體、左指板組件、差分轉(zhuǎn)接板和夾軸連接體，上殼體和下殼體蓋裝在基體組件上，差分轉(zhuǎn)接板安裝在夾軸連接體上，夾軸連接體安裝在基體組件的一端，左指板組件和右指板組件分別安裝在基體組件的左右兩側(cè)。

進(jìn)一步地，基體組件包括本體、兩個(gè)軸承預(yù)緊螺釘、兩個(gè)軸端擋板、四個(gè)基體軸承、兩個(gè)齒輪軸、旋轉(zhuǎn)編碼器、調(diào)整墊圈、旋轉(zhuǎn)編碼器支架和兩個(gè)緊定螺釘，兩個(gè)齒輪軸豎直安裝在本體的一側(cè)，且兩個(gè)齒輪軸相互嚙合，左指板組件和右指板組件分別通過(guò)一個(gè)緊定螺釘安裝在兩個(gè)齒輪軸上，左指板組件和右指板組件的上端和下端各安裝有一個(gè)基體軸承，每個(gè)齒輪軸的上端安裝有一個(gè)軸端擋板，兩個(gè)軸承預(yù)緊螺釘安裝在兩個(gè)齒輪軸的上端，旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器支架安裝在其中一個(gè)齒輪軸的下端，調(diào)整墊圈安裝在旋轉(zhuǎn)編碼器支架上調(diào)整旋轉(zhuǎn)編碼器與讀數(shù)頭之間的距離。

進(jìn)一步地，右指板組件包括右指板連桿和右指板，右指板安裝在右指板連桿的外側(cè)端面上。