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专利号: 2017103391852
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于微创手术的三自由度机器人,包括机架(1)、手术操作模块以及连接在机架和手术操作模块之间的一个分支;其特征在于:

所述分支由平行四边形模块与直线模块通过转动副连接而成;平行四边形模块包括相互平行布置的第一连杆(3)、第四连杆(12)和第五连杆(13),以及相互平行布置且分别通过转动副同时与第一连杆(3)、第四连杆(12)和第五连杆(13)连接的第二连杆(6)及第三连杆(7);其中的第一连杆通过第一转动副(2)与机架连接,第四连杆通过其右端的第八转动副(14)、第五连杆通过其右端的第九转动副(15)分别与直线模块连接;第八转动副和第九转动副中心的连线平行于第二连杆和第三连杆,且与第一转动副轴线交于固定点A;

直线模块包括相互平行布置且左端分别连接第八转动副及第九转动副的第六连杆(16)与第七连杆(17),以及两端分别通过第十转动副(19)及第十一转动副(20)与第六连杆(16)及第七连杆(17)连接的第八连杆(18);第六连杆的右端与第七连杆的右端分别通过第十转动副及第十二转动副(21)与第二固定块(23)及第一固定块(22)连接;

手术操作模块包括第一固定块、第二固定块以及固定于第一固定块且通过圆柱副(24)同时与第二固定块连接的手术器械(25);

手术操作模块中的第二固定块通过第十转动副同时与第六连杆和第八连杆相连,第一固定块通过第十二转动副与第七连杆相连;第十转动副和第十二转动副中心的连线过固定点A。

2.根据权利要求1所述的用于微创手术的三自由度机器人,其特征在于:第一连杆的轴线与第一转动副的轴线重合,且与其它所有转动副的轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的用于微创手术的三自由度机器人,其特征在于:所述分支中,第二连杆通过第二转动副(4)与第一连杆相连,且通过第四转动副(8)与第四连杆相连,还通过第六转动副(10)与第五连杆相连;第三连杆通过第三转动副(5)与第一连杆相连,且通过第五转动副(9)与第四连杆相连,还通过第七转动副(11)与第五连杆相连。

4.根据权利要求3所述的用于微创手术的三自由度机器人,其特征在于:所述分支中,第六连杆通过平行四边形模块中的第八转动副与第四连杆相连,又通过第十转动副与第八连杆相连;第七连杆通过平行四边形模块中的第九转动副与第五连杆相连,又通过第十一转动副与第八连杆相连;所述第六连杆平行于第七连杆,第八连杆平行于第二连杆和第三连杆。

5.一种用于微创手术的三自由度机器人,包括机架(1)、手术操作模块以及对称布置在机架和手术操作模块之间的两个分支;其特征在于:每个分支由平行四边形模块与直线模块通过转动副连接而成;平行四边形模块包括相互平行布置的第一连杆(3)、第四连杆(12)及第五连杆(13),以及相互平行布置且分别通过转动副同时与第一连杆(3)、第四连杆(12)及第五连杆(13)连接的第二连杆(6)以及第三连杆(7);其中的第一连杆通过第一转动副(2)与机架连接,第四连杆通过其右端的第八转动副(14)、第五连杆通过其右端的第九转动副(15)分别与直线模块连接;第八转动副和第九转动副中心的连线平行于第二连杆和第三连杆,且与第一转动副轴线交于固定点A;

直线模块包括相互平行布置且左端分别连接第八转动副及第九转动副的第六连杆(16)与第七连杆(17),以及两端分别通过第十转动副(19)及第十一转动副(20)与第六连杆(16)及第七连杆(17)连接的第八连杆(18);第六连杆的右端与第七连杆的右端分别通过第十转动副及第十二转动副(21)与第二固定块(23)及第一固定块(22)连接;

手术操作模块包括第一固定块、第二固定块以及固定于第一固定块且通过圆柱副(24)同时与第二固定块连接的手术器械(25);

一个分支中的第六连杆与另一分支中的第八连杆连接、合并为一整体杆;每个分支中的第十转动副和第十二转动副中心的连线过固定点A;

手术操作模块中的第二固定块通过第十转动副同时与每个分支中的第六连杆和第八连杆相连,第一固定块通过第十二转动副与每个分支中的第七连杆相连。

6.根据权利要求5所述的用于微创手术的三自由度机器人,其特征在于:第一连杆的轴线与第一转动副的轴线重合,且与其它所有转动副的轴线垂直。

7.根据权利要求6所述的用于微创手术的三自由度机器人,其特征在于:每个分支中,第二连杆通过第二转动副(4)与第一连杆相连,且通过第四转动副(8)与第四连杆相连,还通过第六转动副(10)与第五连杆相连;第三连杆通过第三转动副(5)与第一连杆相连,且通过第五转动副(9)与第四连杆相连,还通过第七转动副(11)与第五连杆相连。

8.根据权利要求7所述的用于微创手术的三自由度机器人,其特征在于:每个分支中,第六连杆通过平行四边形模块中的第八转动副与第四连杆相连,又通过第十转动副与第八连杆相连;第七连杆通过平行四边形模块中的第九转动副与第五连杆相连,又通过第十一转动副与第八连杆相连;所述第六连杆平行于第七连杆,第八连杆平行于第二连杆和第三连杆。