一种手术机器人制造技术

本发明专利技术提供的一种手术机器人，用于驱动医疗器械围绕机构不动点运动，医疗器械的轴线穿过机构不动点，手术机器人包括机架和机械臂，机械臂设置于机架上，机械臂包括内层RCM机构及器械安装件，内层RCM机构包括相连接的第二驱动件和双平行四边形机构，器械安装件设置于双平行四边形机构上，双平行四边形机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆及第五连杆。由于双平行四边形机构的第五连杆为曲杆，且第五连杆朝远离第二驱动件的方向弯曲，从而第二驱动件通过双平行四边形机构带动器械安装件和医疗器械摆动，第五连杆不容易碰触到第二驱动件，第五连杆能够摆动更大地角度，从而使得医疗器械能够摆动更大地角度。使得医疗器械能够摆动更大地角度。使得医疗器械能够摆动更大地角度。

【技术实现步骤摘要】
一种手术机器人


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种手术机器人。

技术介绍

[0002]微创伤手术由于其创伤小、恢复快等优点被越来越多的患者所接受，从早期的腹腔镜微创伤手术到现在的脑科微创伤手术，其技术的扩展越来越快速。
[0003]机器人技术的全面发展大大的推动了医疗技术的发展，从最早期的伊索持镜机器人，到现在的达芬奇手术机器人，各种不同用途、不同结构的机器人正在慢慢的应用到微创伤手术。
[0004]手术机器人具有机械臂，机械臂装持相应的手术器械，医生通过机械臂控制手术器械，进入患者病灶进行相应的手术，而机械臂的位置和姿态将直接影响到手术的顺利进行，在机器人手术开始前以及手术进行中，均需要对医疗器械进行相应的调整，使其适合进行所需的手术。
[0005]现有手术机器人对医疗器械进行相应的调整时，医疗器械的摆动角度较小，无法满足实际需求。

技术实现思路

[0006]基于此，本专利技术的主要目的是提供一种能够提高医疗器械摆动角度的手术机器人。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种手术机器人，用于驱动医疗器械围绕机构不动点运动，所述医疗器械的轴线穿过所述机构不动点，所述医疗器械的轴线穿过所述机构不动点的部分记为摆动点，手术机器人包括：
[0008]机架；
[0009]机械臂，包括内层RCM机构及器械安装件，所述内层RCM机构设置于所述机架上，所述器械安装件设置于所述内层RCM机构上，所述器械安装件用于安装所述医疗器械，所述内层RCM机构用于带动所述器械安装件和所述医疗器械摆动，以使所述医疗器械绕所述摆动点摆动，从而调节所述医疗器械的姿态；
[0010]所述内层RCM机构包括相连接的第二驱动件和双平行四边形机构，所述第二驱动件设置于所述机架上，所述器械安装件设置于所述双平行四边形机构上，所述双平行四边形机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆，所述第一连杆和所述第二连杆铰接，所述器械安装件设置于所述第一连杆铰接所述第二连杆的一端，所述第二连杆与所述第三连杆铰接，所述第三连杆连接在所述第二驱动件的驱动端，所述第一连杆未铰接所述第二连杆的一端与所述第四连杆铰接，所述第四连杆连接在所述第二驱动件的侧壁上，所述第二连杆的中部与所述第四连杆的中部铰接，所述第二驱动件用于驱动所述第三连杆摆动，所述第三连杆摆动带动所述第二连杆摆动，所述第二连杆摆动带动所述第四连杆摆动，所述第四连杆和所述第二连杆带动第一连杆摆动，以使所述第一连杆带动所述器械安装件
和所述医疗器械摆动，所述第四连杆为曲杆，所述第四连杆朝远离所述第二驱动件的方向弯曲。
[0011]优选地，所述机械臂包括还包括外层RCM机构，所述内层RCM机构通过所述外层RCM机构设置于所述机架上，所述内层RCM机构与所述外层RCM机构传动连接，所述外层RCM机构包括依次连接的升降件、水平伸缩件及摆动组件，所述摆动组件与所述内层RCM机构连接，所述摆动组件能够带动所述内层RCM机构、器械安装件及所述医疗器械摆动，并使得所述摆动点在水平方向的横纵位置不变，所述升降件与所述摆动组件通信连接，所述升降件用于在所述摆动组件带动所述医疗器械摆动，以使所述摆动点升降时，所述升降件带动所述医疗器械升降相反的距离，从而使得所述摆动点的高度位置不变。
[0012]优选地，所述摆动组件包括第一驱动件、同步带及从动件，所述第一驱动件能够转动，以带动所述同步带及所述从动件摆动，并且所述第一驱动件能够通过所述同步带带动所述从动件同步转动，以使所述从动件带动所述内层RCM机构、器械安装件及所述医疗器械摆动；且满足以下条件：
[0013]L1＝L2；θ2＝2θ1；
[0014]其中，L1为所述第一驱动件的轴线到所述从动件的轴线的最短距离，L2为所述摆动点到所述从动件的轴线的最短距离，L3为所述摆动点到所述第一驱动件的轴线的最短距离，θ1为L1对应的线段与L3对应的线段之间的夹角，θ2为L1对应的线段的延长线与L2对应的线段之间的夹角。
[0015]优选地，所述升降件包括第一丝杆、第一电机和主体，所述第一电机设置于所述机架内，所述主体开设有与所述第一丝杆相适配的第一螺纹孔，所述第一丝杆一端与所述第一电机连接，所述第一丝杆另一端穿过所述第一螺纹孔伸入所述主体内，所述第一电机用于驱动所述第一丝杆转动，以使所述第一丝杆伸入所述主体内的长度发生变化，从而使得所述主体升降；且满足以下条件：
[0016][0017]Δθ1为所述第一驱动件带动所述同步带摆动时，θ1的变化量；Δθ
m
为所述第一电机用于驱动所述第一丝杆转动时，所述第一电机的输出轴的转角变化量，S为丝杆的螺距。
[0018]优选地，所述水平伸缩件包括相套接的第一杆件和第二杆件，所述第一杆件设置于所述升降件上，所述第二杆件与摆动组件连接，所述第二杆件能够沿所述第一杆件的轴向移动，以使所述第二杆件与所述第一杆件的套接长度可调。
[0019]优选地，所述外层RCM机构还包括第一旋转件，所述第一旋转件设置于所述升降件及所述水平伸缩件之间，所述第一旋转件用于驱动所述水平伸缩件绕所述第一旋转件的轴线旋转。
[0020]优选地，所述外层RCM机构还包括转动组件，所述转动组件设置于所述水平伸缩件及所述摆动组件之间，所述转动组件用于驱动所述摆动组件、所述内层RCM机构、器械安装件及所述医疗器械绕所述转动组件的轴线同步转动，所述转动组件的轴线穿过所述机构不动点。
[0021]优选地，所述转动组件包括转动件和连接件，所述转动件设置于所述水平伸缩件上，所述连接件的一端与所述转动件连接，所述连接件的另一端与所述摆动组件连接，所述
转动件的轴线穿过所述机构不动点。
[0022]优选地，所述内层RCM机构还包括第二旋转件，所述第二驱动件通过所述第二旋转件设置于所述摆动组件上，所述第二旋转件用于驱动所述第二驱动件、所述双平行四边形机构、器械安装件及所述医疗器械绕所述第二旋转件的轴线旋转，所述第二旋转件的轴线穿过所述机构不动点。
[0023]优选地，所述内层RCM机构还包括推拉件，所述推拉件与所述医疗器械连接，所述推拉件用于推拉所述医疗器械，以使所述医疗器械沿自身的轴线移动。
[0024]本专利技术技术方案的优点：当通过手术机器人做手术，需要调整医疗器械时，本专利技术能够通过内层RCM机构带动器械安装件和医疗器械摆动，第二驱动件通过双平行四边形机构带动器械安装件和医疗器械摆动，以使医疗器械绕摆动点摆动，由于双平行四边形机构的第五连杆为曲杆，且第五连杆的中部朝远离第二驱动件的方向弯曲，从而第二驱动件通过双平行四边形机构带动器械安装件和医疗器械摆动时，第二驱动件驱动第四连杆摆动，间接带动第五连杆摆动，第五连杆在摆动过程中第五连杆的中部不容易碰撞到第二驱动件，从而第五连杆能够摆动更大的角度，使得双平行四边形机构的摆动角度更大，进而使得医疗器械能够摆动更大地角度。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人，用于驱动医疗器械围绕机构不动点运动，所述医疗器械的轴线穿过所述机构不动点，所述医疗器械的轴线穿过所述机构不动点的部分记为摆动点，其特征在于，包括：机架；机械臂，包括内层RCM机构及器械安装件，所述内层RCM机构设置于所述机架上，所述器械安装件设置于所述内层RCM机构上，所述器械安装件用于安装所述医疗器械，所述内层RCM机构用于带动所述器械安装件和所述医疗器械摆动，以使所述医疗器械绕所述摆动点摆动，从而调节所述医疗器械的姿态；所述内层RCM机构包括相连接的第二驱动件和双平行四边形机构，所述第二驱动件设置于所述机架上，所述器械安装件设置于所述双平行四边形机构上，所述双平行四边形机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆及第五连杆，所述器械安装件设置于所述第二连杆上，所述第一连杆和所述第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与所述第三连杆铰接，所述第三连杆远离所述第二连杆的一端与所述第四连杆铰接，所述第四连杆连接在所述第二驱动件的驱动端，所述第一连杆未铰接所述第二连杆的一端与所述第五连杆铰接，所述第五连杆铰接在所述第二驱动件的侧壁上，所述第三连杆的中部与所述第五连杆的中部铰接，所述第二驱动件用于驱动所述第四连杆摆动，所述第四连杆带动所述第三连杆摆动，所述第三连杆摆动带动所述第五连杆和所述第一连杆摆动，所述第五连杆和所述第一连杆带动第二连杆摆动，以使所述第二连杆带动所述器械安装件和所述医疗器械摆动，以使所述医疗器械绕所述摆动点摆动，所述第五连杆为曲杆，所述第五连杆的中部朝远离所述第二驱动件的方向弯曲。2.如权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆及所述第四连杆均为曲杆，所述第一连杆和所述第三连杆弯曲方向相同，所述第二连杆和所述第五连杆弯曲方向相同。3.如权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述双平行四边形机构还包括加强杆，所述加强杆的一端与所述第一连杆中部铰接，所述加强杆的另一端与所述第三连杆铰接，且所述加强杆与所述第二连杆平行设置。4.如权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述机械臂包括还包括外层RCM机构，所述内层RCM机构通过所述外层RCM机构设置于所述机架上，所述内层RCM机构与所述外层RCM机构传动连接，所述外层RCM机构包括依次连接的升降件、水平伸缩件及摆动组件，所述摆动组件与所述内层RCM机构连接，所述摆动组件能够带动所述内层RCM机构、器械安装件及所述医疗器械摆动，并使得所述摆动点在水平方向的横纵位置不变，所述升降件与所述摆动组件通信连接，所述升降件用于在所述摆动组件带动所述医疗器械摆动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，徐恩志，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：