[發明專利]一種全方位冗余雙臂構型血管造影機

有效

• 申請號: 202011332579.3
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112450951B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 韓雅玲;孫景陽;梁明;王效增;劉浩;李洋;劉丹;林鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍北部戰區總醫院;中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B34/30;A61G3/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 邵明新

1.一種全方位冗余雙臂構型血管造影機，包括車體；其特征在于，所述車體內設置有床體，床體上方設置有機器人上臂，床體下方設置有機器人下臂；

上臂端部與血管造影機的平板探測器相連，下臂端部與血管造影機的陽極球管相連；

通過上、下臂的運動，實現大范圍內、不同角度、不同等中心距離的等中心檢測，為微創手術過程中提供高質量的造影圖像；

所述機器人上臂、機器人下臂均具有七自由度，包括七自由度模塊；

上臂七自由度模塊包括一二關節直線運動模塊、三四關節模塊、五六七關節模塊；

上臂七自由度模塊的一二關節直線運動模塊包括一軸關節直線模組、設置于一軸關節直線模組上的二軸基座；一軸關節直線模組輸出端帶動二軸基座運動，二軸基座上設置有二軸導軌，二軸導軌上滑動連接有二軸滑塊，二軸滑塊通過帶輪傳遞力給絲杠螺母副，絲杠兩端通過推力軸承支承于二軸基座，螺母與二軸滑塊連接；所述二軸導軌包括平行設置的二軸導軌一及二軸導軌二；

上臂七自由度模塊的三四關節模塊包括三關節模塊、四關節模塊；三關節模塊包括固設于二軸滑塊上的二軸連接塊，該二軸連接塊一側連接有彎臂型三軸連桿，該三軸連桿的自由端底部安裝有三軸電機，自由端頂部設置有三軸電機連接件，該三軸電機連接件通過三軸交叉滾子軸承與自由端相連，三軸交叉滾子軸承的外圈與自由端相連，三軸交叉滾子軸承的內圈與三軸電機轉接件相連，三軸電機與三軸電機轉接件相連，將運動傳遞給三軸電機轉接件；

四關節模塊包括與三軸電機轉接件固接的四關節基座，四關節基座內設置有四關節絲杠，該四關節絲杠通過軸承座安裝于基座內，該絲杠與四關節螺母相連構成絲杠螺母運動副，螺母與塊狀四軸連接件相連，且四關節螺母與四關節滑塊相連，四關節滑塊與四關節導軌相連，四關節導軌設置于基座內且四關節導軌與四關節絲杠相平行；四關節絲杠由帶輪傳動力給絲杠螺母運動副；四關節導軌有兩個，兩個四關節導軌各對應一四關節滑塊，且四關節絲杠兩側各分部一四關節導軌。

2.根據權利要求1所述的一種全方位冗余雙臂構型血管造影機，其特征在于：上臂七自由度模塊的五六七關節模塊包括與四軸連接件相連的五軸連接件，五軸連接件與五軸關節模組的外殼相連，五軸關節模組的輸出軸與六軸連接件相連，該六軸連接件還與六軸關節模組的輸出軸相連，六軸關節模組的外殼與七軸連接件的輸出軸相連，七軸連接件的外殼與七軸關節模組的基座相連，七軸關節模組輸出端與接收平板相連。

3.根據權利要求1所述的一種全方位冗余雙臂構型血管造影機，其特征在于：下臂七自由度模塊包括一二關節模塊、三關節模塊、四五關節模塊、六七關節模塊。

4.根據權利要求3所述的一種全方位冗余雙臂構型血管造影機，其特征在于：下臂七自由度模塊的一二關節模塊包括一軸關節直線模組、設置于一軸關節模組上的二關節連接件，二關節連接件的底部通過滑塊與導軌相連；一軸關節模組帶動二關節連接件沿導軌移動；

所述二關節連接件上設置有二關節基座，二關節基座上設置有電缸，電缸的固定部分固設于二關節基座上，電缸的運動部分與左右兩滑塊相連，兩滑塊與各自的導軌相連，兩導軌豎向設置于二關節基座上，兩滑塊均與連接架固連，連接架與三關節連接件相連，電缸動作，帶動滑塊沿導軌上下移動，與滑塊相連的連接架及連接架上的三關節連接件隨之移動。

5.根據權利要求4所述的一種全方位冗余雙臂構型血管造影機，其特征在于：下臂七自由度模塊的三關節模塊包括作為三關節連接件上的三關節基座，三關節基座上安裝有同步帶傳動機構，該同步帶傳動機構的主動帶輪安裝于電機的輸出軸上，該電機通過電機座安裝與三關節基座上，同步帶傳動機構的從動帶輪安裝于從動軸上，該從動軸通過交叉滾子軸承安裝于三關節基座，從動帶輪與四關節連接板相連，電機轉動，通過同步帶，從動帶輪轉動，帶動與之相連的四關節連接板發生轉動。

6.根據權利要求5所述的一種全方位冗余雙臂構型血管造影機，其特征在于：下臂七自由度模塊的四五關節模塊包括作為四關節連接板的四關節基座，四關節基座上設置有導軌，導軌上滑動連接有滑塊，滑塊上設置有電機固定座，電機固定座上固定有電機；四關節基座上還設置有電缸固定座，電缸固定座上設置有電缸，電缸的固定部分與電缸固定座固連，電缸的移動部分與電機固定座相連；電缸動作，電缸的移動部分帶動電機沿導軌移動；電機的電機軸通過聯軸器與輸出軸相連，該輸出軸通過交叉滾子軸承與電機固定座轉動連接；

下臂七自由度模塊的六七關節模塊包括固接于輸出軸自由端的電機固定座，該電機固定座內設置有六關節電機模組，六關節電機模組位于底部敞開的口字型七關節連接件內，六關節電機模組一側的連接軸通過交叉滾子軸承與七關節連接件相連，六關節電機模組另一側的連接軸與七關節連接件固定連接；交叉滾子軸承的外圈與七關節連接件相連，交叉滾子軸承的內圈與連接軸相連；六關節電機模組動作，帶動七關節連接件動作；七關節連接件的頂部固接有球管外殼，球管外殼內設置有電機減速器模組，球管外殼外壁設置有限速器，該限速器與電機減速器模組相連。