1.一种设有手腕的手术机器人,包括底座体(10)、枢接在底座体上的腰转部件(21)、枢接在腰转部件上的大臂(22)、安装在大臂上的操作手(23)、固定在大臂上的小臂(24)、安装在小臂前端的手腕(a)、安装在手腕上的机械爪手(30);腰转部件绕底座体转动,大臂绕腰转部件转动;其特征在于:所述手腕包括水平底板(a31)、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆(a32)和第二螺纹杆(a33)、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体(a34)、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体(a35)固定连接的伸缩杆(a36)、固定在水平底板上的球体支架(a37);所述第一螺纹杆水平横向设置,第二螺纹杆水平纵向设置,所述球体活动安装在球体支架上,所述机械爪手安装在球体上;
所述机械爪手包括爪手机架(40)、铰接在爪手机架上的两对爪手(50)、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构(60);
所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体;所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆(611)和右旋螺纹杆(612)、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置;所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接,第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接,支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的第二导向杆(613);
所述两对爪手中的第一对爪手(51)中的两个爪手左右对称设置,两对爪手中的第二对爪手(52)中的两个爪手前后对称设置,第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽(511),第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽(521),所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销(621),第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。
2.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:
手腕(a)中,所述水平底板(a31)呈方形状,水平底板的前侧边缘开设第五滑行槽,水平底板的后侧边缘开设第六滑行槽,第五滑行槽和第六滑行槽水平设置且相互平行,第五滑行槽内滑动配合有第一滑行块(a321),第六滑行槽内滑动配合有第二滑行块(a322),所述第一螺纹杆(a32)的前端枢接在第一滑行块上,第一螺纹杆的后端枢接在第二滑行块上,所述第一滑行块上安装有第三电机(a323),第三电机的输出轴与第一螺纹杆联接;
水平底板的左侧边缘开设第三滑行槽,水平底板的右侧边缘开设第四滑行槽,第三滑行槽和第四滑行槽水平设置且相互平行,第三滑行槽内滑动配合有第三滑行块(a331),第四滑行槽内滑动配合有第四滑行块(a332),所述第二螺纹杆(a33)的左端枢接在第三滑行块上,第二螺纹杆的右端枢接在第四滑行块上,所述第三滑行块上安装有第四电机(a333),第四电机的输出轴与第二螺纹杆联接。
3.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:手腕(a)中,所述水平移动体(a34)设有第一凸耳(a341)和第二凸耳(a342),第一凸耳位于第二凸耳的上方,所述第一螺纹杆(a32)与第一凸耳螺接,第二螺纹杆(a33)与第二凸耳螺接;
所述水平移动体的底部设有滚球,滚球可相对水平移动体滚动,滚球与水平底板(a31)的表面接触;
所述水平移动体的顶部枢接一水平设置的转动块(a343),转动块上设有第三凸耳(a344)和第四凸耳,第三凸耳和第四凸耳之间横亘一固定轴,所述伸缩杆(a36)的底端设有与固定轴活动配合的第一孔。
4.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:手腕(a)中,所述球体支架(a37)包括一水平顶板(a370),水平顶板开设一圆形豁口,圆形豁口的内侧壁呈弧形,所述球体(a35)活动镶嵌在圆形豁口内;所述球体上设有连接机械爪手的法兰盘(a350)。
5.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:手腕(a)中,所述水平底板(a31)的下方设有第一底座(a38),第一底座安装在小臂(24)前端,第一底座上枢接有第三螺纹杆(a381),第一底座上设有一第一导向杆(a382),第三螺纹杆与第一导向杆均垂直于第一底座,所述水平底板(a31)设有与第三螺纹杆螺接的螺接块和与第一导向杆配合的导向块,第三螺纹杆上固定有第五齿轮(a383),第五齿轮与第六齿轮(a384)啮合,第六齿轮安装在第五电机(a385)的输出轴上,第五电机固定在第一底座上;
所述伸缩杆(a36)包括上杆和下杆,上杆呈套筒状,下杆为光杆,下杆活动插设在上杆中,上杆上设有用于检测位移量的第一传感器(a361),水平移动体上设有与第一传感器配合使用的第一传感器辅件(a362);所述螺接块上设有第二传感器(a386),第一底座上设有与第二传感器配合使用的第二传感器辅件(a387),第二传感器与第五电机电连接。
6.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:机械爪手(30)中,所述爪手机架(40)包括安装在球体(a35)上的爪手机架底板(41)、竖直设置在爪手机架底板上的爪手机架支撑杆(42)、固定在爪手机架支撑杆顶部的爪手机架顶板(43);所述爪手驱动机构(60)安装在爪手机架底板上且位于爪手机架顶板的下方,所述爪手机架顶板上开设四个铰接孔,两对爪手中的四个爪手相应地铰接在四个铰接孔内;
所述爪手机架上设有集成的摄像头和照明装置(44),所述集成的摄像头和照明装置位于两对爪手之间。
7.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:机械爪手(30)中,所述支架体包括第二底座(614)、支板(615);所述第二底座固定设置在爪手机架(40)上,所述第二导向杆(613)固定在第二底座上,所述支板水平固定在第二导向杆的顶部;
所述第一锁紧体包括第一升降底盘(622)、一对第一导向柱(623)、第一锁紧块(624)、第一凹形块(625);所述第一升降底盘螺接在左旋螺纹杆(611)上,第一升降底盘开设第一导向槽口(626),所述第一导向槽口与第二导向杆滑动配合;所述一对第一导向柱竖直设置在第一升降底盘上,所述支板上开设一对第一导向孔,一对第一导向柱以一对一的方式配合在一对第一导向孔内,所述第一锁紧块安装在第一导向柱的顶部,所述第一凹形块安装在第一锁紧块的顶部,所述第一滑销(621)安装在第一凹形块的顶部;
所述第二锁紧体包括第二升降底盘(632)、第二导向柱(633)、锁紧盘(634)、第二凹形块(635);所述第二升降底盘螺接在右旋螺纹杆(612)上,第二升降底盘开设第二导向槽口(636),所述第二导向槽口与第二导向杆滑动配合;所述第二导向柱竖直设置在第二升降底盘上,第二升降底盘位于第一升降底盘的下方;所述第一升降底盘开设第二导向孔,所述支板上开设第三导向孔,所述第二导向柱向上穿过第二导向孔和第三导向孔;所述锁紧盘水平安装在第二导向柱的顶部,所述第二凹形块安装在锁紧盘上,所述第二滑销安装在第二凹形块的顶部;所述锁紧盘上开设第四导向孔,所述第一导向柱穿过第四导向孔,所述第一锁紧块位于锁紧盘的上方;
机械爪手(30)中,所述右旋螺纹杆(612)位于左旋螺纹杆(611)的下方,右旋螺纹杆的底端枢接在第二底座(614)上,左旋螺纹杆的顶端枢接在支板(615)上,所述动力装置包括安装在右旋螺纹杆底部的蜗轮(616)、与蜗轮啮合的蜗杆(617)、与蜗杆联接的第一伺服电机(618),蜗杆水平设置,蜗杆枢接在第二底座上,第一伺服电机安装在第二底座上。
8.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:所述底座体(10)上设有左右对称的第一水平导轨(11)和第二水平导轨(12),第一水平导轨上滑动配合有第一水平滑块(13),第二水平导轨上滑动配合有第二水平滑块(14),所述腰转部件(21)水平横向设置,腰转部件的左右两端呈圆柱状,腰转部件的左端枢接在第一水平滑块内,腰转部件的右端枢接在第二水平滑块内;所述大臂(22)竖直设置,大臂的底端枢接在腰转部件的中部,所述操作手(23)安装在大臂的顶端,所述小臂(24)固定在大臂的中部,所述手腕(a)安装在小臂的顶部;
所述底座体(10)上设有刹车结构(70),刹车结构包括固定在底座体上的一对支板(701)、枢接在一对支板上的刹车杆(71)、一端与刹车杆固定连接的刹车旋转组件(72)、一端与刹车旋转组件另一端铰接的刹车连接组件(73)、与刹车连接组件另一端铰接的杠杆组件(74),杠杆组件的中部铰接在支板上,所述刹车杆的横截面呈正六边形;所述第二水平滑块(14)上设有制动板(140),制动板与第二水平滑块通过伸缩弹簧连接,制动板位于腰转部件(21)右端面的旁侧,所述刹车杆紧贴制动板;
刹车结构中,所述刹车旋转组件(72)包括与刹车杆(71)固定连接的刹车旋转座(721)、与刹车旋转座固定连接的刹车旋转杆(722);所述刹车连接组件(73)包括与刹车旋转杆铰接的第二刹车连接杆(732)、与第二刹车连接杆固定连接的第一刹车连接杆(731);所述杠杆组件(74)包括与第一刹车连接杆铰接的刹车支座(741)、与刹车支座固定连接的刹车衬板(742),所述刹车支座铰接在支板(701)上。
9.如权利要求8所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:所述底座体(10)上设有第二刹车结构(700),第二刹车结构包括固定在底座体(10)上的一对第二支板、枢接在一对第二支板上的第二刹车杆、一端与第二刹车杆固定连接的第二刹车旋转组件、一端与第二刹车旋转组件另一端铰接的第二刹车连接组件、与第二刹车连接组件另一端铰接的第二杠杆组件,第二杠杆组件的中部铰接在第二支板上,所述第二刹车杆的横截面呈正六边形;
所述第一水平滑块(13)上设有第二制动板(130),第二制动板与第一水平滑块通过第二伸缩弹簧连接,第二制动板位于腰转部件(21)左端面的旁侧,所述第二刹车杆紧贴第二制动板;
所述底座体上设有立杆(75),立杆的顶部设有第三滑销(76),第三滑销上配合有杠杆(77),杠杆的中部开设与第三滑销滑动配合的条形滑槽,杠杆的左端与刹车结构(70)中的杠杆组件(74)铰接,杠杆的右端与第二刹车结构(700)中的第二杠杆组件铰接。
10.如权利要求1所述的一种设有手腕的手术机器人,其特征在于:所述腰转部件(21)上设有大臂刹车结构(90),所述大臂刹车结构包括固定设置在腰转部件上的基盘(921)、安装在基盘上的一对制动片(922)、滑动设置在基盘上的解锁滑块(923);所述大臂上固定有制动盘,一对制动片左右对称设置在制动盘的外围,一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接;所述解锁滑块弹性连接在基盘上,解锁滑块上设有可平移入一对制动片弹性连接一端以张开一对制动片的楔形块(924);
所述基盘通过支撑柱(925)固定在腰转部件上;支撑柱上设有铰接销;所述一对制动片包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片,第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上,第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性(9221)连接;第一制动片的右端设有第一顶柱,第二制动片的右端设有第二顶柱,第一顶柱和第二顶柱相向设置,第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内;所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形,第一制动片和第二制动片包围制动盘(912);
所述解锁滑块上设有一对定位销(927),一对定位销与楔形块前后设置在解锁滑块上;
所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销,所述第一制动片的右端设有第一定位孔(9222),第二制动片的右端设有第二定位孔,在第一伸缩弹簧的弹力下,当第一顶柱与第二顶柱相抵时,平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内;
所述基盘上设有竖立块(928),竖立块上设有第二伸缩弹簧(9281),第二伸缩弹簧的一端连接竖立块,第二伸缩弹簧的另一端连接解锁滑块。