一种手术机器人的主控操作手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种手术机器人的主控操作手，它包括基座、大臂杆件、小臂杆件以及侧臂杆件；大臂杆件的近端与基座之间可转动的连接，大臂杆件的远端与小臂杆件的近端可转动的连接；侧臂杆件的近端与基座可转动的连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件可转动的连接；侧臂杆件的近端与驱动盘可转动的连接，所述驱动盘与基座可转动的连接；小臂杆件的远端与夹持功能关节模组可转动的连接。本实用新型专利技术所公开的手术机器人的主控操作手，将多个自由度串联起来实现操控及映射的功能，结构尺寸上更小巧，操作上更加顺畅轻便，整体操控便捷性更高。整体操控便捷性更高。整体操控便捷性更高。

【技术实现步骤摘要】
一种手术机器人的主控操作手


[0001]本技术属于手术机器人
，尤其涉及一种手术机器人的主控操作手。

技术介绍

[0002]在手术过程中，医师能够通过手术机器人在人工无法直接操作的微创口环境下操作外科手术。医师通过主控台输入手术动作信息，经控制模块处理后，向位于患者侧的手术执行设备下达动作执行指令。目前采用的动作信息输入方式为：医师手部动作直接致动手术机器人的主控操作手，医师的动作映射至主控操作手的对应的动作，当主控操作手装配于手术机器人后，主控操作手与传感器系统组配，主控操作手在动作过程中的位移、转角、伸长量、扭矩等被多个传感器捕捉，传感器将所捕捉的信息传送至手术机器人的主控模块，以此向主控模块输入动作指令，再由主控模块向位于患者侧的执行部下达执行动作指令。
[0003]提高主控操作手的整体操控便捷性，减少尺寸和重量，提高动作顺畅性，一直是本领域技术人员对主控操作手的方案优化的主要方向。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种手术机器人的主控操作手。
[0005]为实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]一种手术机器人的主控操作手，包括基座、大臂杆件、小臂杆件以及侧臂杆件；大臂杆件的近端与基座之间可转动的连接，大臂杆件的远端与小臂杆件的近端可转动的连接；侧臂杆件的近端与基座可转动的连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件可转动的连接；侧臂杆件的近端与驱动盘可转动的连接，所述驱动盘与基座可转动的连接；在主控操作手运动过程中，大臂杆件、小臂杆件、侧臂杆件、基座以及驱动盘之间构成平行四边形运动机构，平行四边形运动机构的四个顶点分别位于大臂杆件与基座间的转轴的中轴线上、驱动盘与小臂杆件之间的转轴的中轴线上、大臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上以及侧臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上；小臂杆件的远端与夹持功能关节模组可转动的连接；所述夹持功能关节模组的末端可转动的连接有操作手柄，操作手柄包括触摸传感器模块。
[0007]优选的，驱动盘与第一驱动器相连，当第一驱动器的输出轴转动时，驱动盘随之转动，此时驱动盘能够带动侧臂杆件的近端移动；所述大臂杆件的近端与第二驱动器相连，当第二驱动器的输出轴转动时，大臂杆件的近端随之转动。
[0008]优选的，大臂杆件的远端与小臂杆件的一侧通过转轴连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件的对侧通过转轴连接。
[0009]优选的，侧臂杆件与驱动盘通过转轴相连，所述转轴位于以第一驱动器的输出轴的旋转中心为圆心形成的圆的半径上的一点，该点至旋转中心的距离大于零。
[0010]优选的，夹持功能关节模组包括第一关节、第二关节和第三关节，第二关节的旋转轴中轴线垂直于第一关节的旋转轴中轴线，第三关节的旋转轴中轴线垂直于第二关节的旋
转轴中轴线；
[0011]夹持功能关节模组与小臂杆件通过转轴相连，第一关节的旋转轴中轴线垂直于所述转轴的中轴线；第一关节的旋转轴的中轴线、第二关节的旋转轴的中轴线以及第三关节的旋转轴的中轴线具有一个共同的交点；
[0012]第一关节、第二关节以及第三关节分别能够以其自身旋转轴的中轴线为轴转动；
[0013]夹持功能关节模组能够以其与小臂杆件的连接转轴的中轴线为轴转动。
[0014]优选的，基座的顶部设置有主转轴，基座的内部固定设置有用于带动主控操作手以所述主转轴为轴转动的驱动机。
[0015]优选的，所述操作手柄包括外壳以及两个手柄，两个手柄的一端自所述外壳的过孔伸入外壳内部，两个手柄的位于外壳内的一端分别固定设置有齿轮，两个手柄的齿轮相啮合，两个手柄上分别固定设置有触摸传感器模块。
[0016]优选的，平行四边形运动机构的四个顶点分别为a点、b点、c点以及d点；大臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上的顶点为a点，大臂杆件与基座之间的转轴的中轴线上的顶点为b点、驱动盘与小臂杆件之间的转轴的中轴线上的顶点为c点，侧臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上的顶点为d点；在主控操作手运动过程中，相对于基座的位置：b点为不动点，c点、d点和a点为可动点。
[0017]优选的，夹持功能关节模组中关节为主动式关节。第一关节、第二关节以及第三关节处分别固定设置有能够带动第一关节、第二关节以及第三关节以其旋转轴的中轴线为轴进行转动动作的驱动机；
[0018]夹持功能关节模组与小臂杆件间的连接转轴与用于带动所述夹持功能关节模组以转轴的中轴线为轴转动的驱动机相连。
[0019]优选的，外壳内部固定设置有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与两个手柄固定连接；在使用时，当两个手柄做出捏合动作时，所述复位弹簧被压缩，当捏合动作结束后，复位弹簧对两个手柄提供与捏合动作相反的复位力。
[0020]本技术所公开的手术机器人的主控操作手，将多个自由度串联起来实现操控及映射的功能，采用了平行四边形运动机构，结构尺寸上更小巧，操作上更加顺畅轻便。其整体操控便捷性更高。
附图说明
[0021]附图1是本技术的结构示意图；
[0022]附图2是本技术的平行四边形机构的四个定点的位置的机构示意图；
[0023]附图3是本技术的“驱动盘与侧臂杆件的近端”、“大臂杆件的远端与小臂杆件近端以及侧臂杆件远端”的连接关系的结构示意图；
[0024]附图4是本技术的操作手柄的结构示意图；
[0025]附图5是本技术的触摸传感器模块以及手柄的结构示意图；
[0026]附图6是本技术的一个实施例的第一关节、第二关节以及第三关节的中轴线的交点的结构示意图；
[0027]在附图中，1基座、2大臂杆件、3小臂杆件、4侧臂杆件、5驱动盘、6夹持功能关节模组、61操作手柄、611外壳、612手柄、613齿轮、614复位弹簧、615指套、62触摸传感器模块、63
第一关节、64第二关节、65第三关节、7主转轴、f第一关节旋转轴的中轴线、g第二关节旋转轴的中轴线、e第三关节旋转轴的中轴线、o中轴线的交点、k触摸传感器触摸平面。
具体实施方式
[0028]以下结合附图给出的实施例，进一步说明具体实施方式。本技术不限于以下实施例的描述。
[0029]在以下实施例中，为了使得所公开的技术方案对本领域技术人员而言是清晰、明确的，使用统一的方位基准，方案中所涉及的“杆”、“臂”等机构，以其完全展开后相对靠近基座的位置为近端，以相对远离基座的位置为远端。
[0030]实施例1
[0031]如图1和2所示，在本实施例中公开了一种手术机器人的主控操作手，它包括基座、大臂杆件、小臂杆件以及侧臂杆件。大臂杆件的近端与基座之间可转动的连接，大臂杆件的远端与小臂杆件的近端可转动的连接。
[0032]侧臂杆件的近端与基座可转动的连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件可转动的连接。侧臂杆件的近端与驱动盘可转动的连接，所述驱动盘与基座可转动的连接。在主控操作手运动过程中，大臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的主控操作手，其特征在于：包括基座、大臂杆件、小臂杆件以及侧臂杆件；大臂杆件的近端与基座之间可转动的连接，大臂杆件的远端与小臂杆件的近端可转动的连接；侧臂杆件的近端与基座可转动的连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件可转动的连接；侧臂杆件的近端与驱动盘可转动的连接，所述驱动盘与基座可转动的连接；在主控操作手运动过程中，大臂杆件、小臂杆件、侧臂杆件、基座以及驱动盘之间构成平行四边形运动机构，平行四边形运动机构的四个顶点分别位于大臂杆件与基座间的转轴的中轴线上、驱动盘与小臂杆件之间的转轴的中轴线上、大臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上以及侧臂杆件与小臂杆件之间的转轴的中轴线上；小臂杆件的远端与夹持功能关节模组可转动的连接；所述夹持功能关节模组的末端可转动的连接有操作手柄，操作手柄包括触摸传感器模块。2.根据权利要求1所述的一种手术机器人的主控操作手，其特征在于：所述驱动盘与第一驱动器相连，当第一驱动器的输出轴转动时，驱动盘随之转动，此时驱动盘能够带动侧臂杆件的近端移动；所述大臂杆件的近端与第二驱动器相连，当第二驱动器的输出轴转动时，大臂杆件的近端随之转动。3.根据权利要求1所述的一种手术机器人的主控操作手，其特征在于：大臂杆件的远端与小臂杆件的一侧通过转轴连接，侧臂杆件的远端与小臂杆件的对侧通过转轴连接。4.根据权利要求2所述的一种手术机器人的主控操作手，其特征在于：侧臂杆件与驱动盘通过转轴相连，所述转轴位于以第一驱动器的输出轴的旋转中心为圆心形成的圆的半径上的一点，该点至旋转中心的距离大于零。5.根据权利要求1所述的一种手术机器人的主控操作手，其特征在于：夹持功能关节模组包括第一关节、第二关节和第三关节，第二关节的旋转轴中轴线垂直于第一关节的旋转轴中轴线，第三关节的旋转轴中轴线垂直于第二关节的旋转轴中轴线；夹持功能关节模组与小臂杆件通过转轴相连，第一关节的旋转轴中轴线垂直于所述转轴的中轴线；第一关节的旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞建，杨丽，
申请(专利权)人：苏州威森特医疗机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：