[發明專利]一種基于連續體構型的眼科手術機器人

有效

• 申請號: 202110255218.1
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112971994B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王正雨;宋文軍;汪明威;訾斌;王道明;錢森;錢鈞;魏迅;馮三強
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: A61B34/30
• 分類號: A61B34/30;A61F9/007
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 徐偉

1.一種基于連續體構型的眼科手術機器人，其特征在于：包括工作臺（1）、設置在工作臺（1）上的安裝支架（2）、固定在安裝支架（2）上的驅動機構（3）以及與驅動機構（3）相連的手術刀（5），所述的驅動機構（3）包括與手術刀（5）相連的連續體關節（31）、與連續體關節（31）相連的連桿（32）、用于固定連桿（32）的連續體支架（33）、用于固定第一滑輪組（34）與第二滑輪組（35）的滑輪組支架（36），所述的驅動機構（3）還包括與安裝支架（2）相連的電機座（4）以及固定在電機座（4）上的第一電機（41）、第二電機（42）、第三電機（43）、第四電機（44）和第五電機（45），所述的第一電機（41）、第二電機（42）、第三電機（43）、第四電機（44）的輸出端分別與第一柔索（51）、第二柔索（52）、第三柔索（53）、第四柔索（54）相連，所述的第一柔索（51）、第二柔索（52）、第三柔索（53）、第四柔索（54）依次繞經第一滑輪組（34）和第二滑輪組（35）后，經由連桿（32）內部與連續體關節（31）相連以實現手術刀（5）俯仰及偏轉自由度的調節，所述第五電機（45）的輸出端與連續體支架（33）相連以驅動手術刀（5）實現伸縮自由度的調節，所述的第一電機（41）、第二電機（42）、第三電機（43）、第四電機（44）和第五電機（45）均為直線電機；

所述的連桿（32）包括與手術刀（5）相連的第一連桿（321）以及與第一連桿（321）相連的第二連桿（322），所述第二連桿（322）的另一端設有法蘭盤（323），該法蘭盤（323）通過螺釘固定在連續體支架（33）上，所述的第一連桿（321）與第二連桿（322）均為階梯形的中空圓管，所述的第一柔索（51）、第二柔索（52）、第三柔索（53）、第四柔索（54）分別從第一連桿（321）和第二連桿（322）的內部穿過；

所述的第二滑輪組（35）與第一滑輪組（34）呈前后方向平行布置，所述第一滑輪組（34）與第二滑輪組（35）的結構相同、大小相異且中心軸線相吻合；所述的第一滑輪組（34）包括方框形的第一架體，第一架體的四角處分別設有第一滑輪（341）、第二滑輪（342）、第三滑輪（343）及第四滑輪（344），第二滑輪組（35）包括方框形的第二架體，第二架體的四角處分別設有第五滑輪（351）、第六滑輪（352）、第七滑輪（353）及第八滑輪（354），其中：第一滑輪（341）的位置與第五滑輪（351）相對應，且第一滑輪（341）、第五滑輪（351）與第一柔索（51）相配合，第二滑輪（342）的位置與第六滑輪（352）相對應，且第二滑輪（342）、第六滑輪（352）與第二柔索（52）相配合，第三滑輪（343）的位置與第七滑輪（353）相對應，且第三滑輪（343）、第七滑輪（353）與第三柔索（53）相配合，第四滑輪（344）的位置與第八滑輪（354）相對應，且第四滑輪（344）、第八滑輪（354）與第四柔索（54）相配合。

2.根據權利要求1所述的基于連續體構型的眼科手術機器人，其特征在于：所述連續體關節（31）的頭部與手術刀（5）相固定，連續體關節（31）的尾部與連桿（32）相固定，所述的連續體關節（31）由多個連續設置的關節體（311）組成，所述的關節體（311）均為短圓柱體，且相鄰兩個關節體（311）之間通過球面鉸鏈（312）相配合連接，所述的關節體（311）沿其周向均勻設置有第一柔索孔（313），第二柔索孔（314）、第三柔索孔（315）和第四柔索孔（316），所述的第一柔索孔（313），第二柔索孔（314）、第三柔索孔（315）、第四柔索孔（316）均為貫穿關節體（311）軸向的通孔，所述的第一柔索（51）、第二柔索（52）、第三柔索（53）、第四柔索（54）的一端與連續體關節（31）的頭部相固定，另一端依次穿過各關節體（311）相對應的柔索孔形成對多個關節體（311）的串聯。