运动平台及手术机器人制造技术

一种运动平台及手术机器人，运动平台用于调整手术机器人的手术终端的空间位置包括：定基座，相对静止地安装在手术机器人的操作臂上，并具有定操作面；驱动部，包括至少三组驱动组件，每组驱动组件包括至少两个驱动支链，且驱动支链之间并联，驱动支链的第一端与定基座的定操作面活动连接；动基座，第一侧与多组驱动组件的驱动支链的第二端活动连接，动基座的第二侧被配置为与手术终端连接，动基座具有动操作面；多个动力源，安装在定基座上，每个动力源被构造成驱动对应的一组驱动组件的驱动支链同步地延伸或收缩，以保持属于一组驱动组件的驱动支链的长度相同，使得驱动部在保持定操作面和动操作面始终平行的状态下带动动基座相对于定基座运动。相对于定基座运动。相对于定基座运动。

【技术实现步骤摘要】
运动平台及手术机器人


[0001]本专利技术涉及手术机器人
，尤其涉及一种用于调整手术机器人的手术终端的空间位置的运动平台及手术机器人。

技术介绍

[0002]目前手术机器人的为实现三个方向的平移运动需要复杂的机械结构，会使得手术机器人的占用空间大，并且由于机械臂在重量和长度方面的影响，机械臂会出现刚度不足的情况。使得在手术的操作过程当中，当机械臂带动手术器械运动时，手术终端容易产生随机性颤动，影响最终的手术精度。

技术实现思路

[0003]为至少部分地克服上述提及的至少一种或者其它专利技术的技术缺陷，本专利技术的至少一种实施例提供一种运动平台，通过设置与动基座和定基座连接的多组驱动组件，并且每组驱动组件包括至少两个驱动支链，且驱动支链之间并联，限制动基座相对于定基座的转动，实现动基座保持与定基座平行移动的目的。
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种运动平台，被配置为调整手术机器人的手术终端的空间位置，上述运动平台包括：定基座，相对静止地安装在手术机器人的操作臂上，并具有定操作面；驱动部，包括至少三组驱动组件，每组上述驱动组件包括至少两个驱动支链，且驱动支链之间并联，上述驱动支链的第一端与上述定基座的定操作面活动连接；动基座，上述动基座的第一侧与多组上述驱动组件的驱动支链的第二端活动连接，上述动基座的第二侧被配置为与手术终端连接，上述动基座具有动操作面；以及多个动力源，安装在上述定基座上，每个动力源被构造成驱动对应的一组驱动组件的驱动支链同步地延伸或收缩，以保持属于一组驱动组件的驱动支链的长度相同，使得上述驱动部在保持上述定操作面和动操作面始终平行的状态下带动上述动基座相对于上述定基座运动。
[0005]在本专利技术实施例中，还包括：辅助部，包括至少一个辅助支链，每个上述辅助支链的两端分别与上述定基座和动基座活动连接，上述辅助部被构造成阻止上述动基座相对于上述定基座转动，其中，每个上述辅助支链包括：伸缩杆，上述伸缩杆上设有至少一个在轴向方向上延伸的花键；以及套筒，上述套筒的内壁上设有至少一个花键槽，上述花键槽与花键配合使用，上述伸缩杆和上述套筒的第一端分别与上述定基座或者上述动基座活动连接，上述伸缩杆的第二端基于上述花键和上述花键槽的配合在轴向方向上可滑动地插入上述套筒，以在上述驱动部带动上述动基座运动的情况下，上述辅助支链限制上述动基座相对于上述定基座转动。
[0006]在本专利技术实施例中，每个上述驱动支链，包括：从动杆，与上述动基座活动连接；主动杆，以螺纹结合的方式套设在上述从动杆上并与上述定基座活动连接，上述主动杆在上述动力源的驱动下绕自身回转轴线转动以驱动上述从动杆相对于上述主动杆延伸或收缩。
[0007]在本专利技术实施例中，每个上述动力源设置在上述定基座的与上述驱动部相对的一
侧，并包括：电机，安装在上述定基座上；多个同步轮，通过传送带与上述电机配合；以及多个传动轴，上述传动轴的第一端安装在上述同步轮上，上述传动轴的第二端穿过上述定基座与上述主动杆活动连接，使得上述电机通过上述同步轮和上述传动轴驱动多个上述主动杆同步转动。
[0008]在本专利技术实施例中，上述主动杆通过虎克铰链与上述传动轴的第二端铰接，上述从动杆通过上述虎克铰链与上述动基座铰接。
[0009]在本专利技术实施例中，上述驱动部包括三组驱动组件，上述三组驱动组件的两端以相等的间距分别设置在上述定基座和上述动基座的圆周上。
[0010]在本专利技术实施例中，上述伸缩杆和上述套筒的第一端分别设置在上述定基座或者上述动基座的圆周中心上。
[0011]在本专利技术实施例中，上述至少两个驱动支链包括相同的以下参数：杆程、模数、导程螺距。
[0012]在本专利技术实施例中，上述辅助支链的第一端通过虎克铰链与上述定基座的第二侧铰接，上述辅助支链的第二端通过虎克铰链与上述动基座的第一侧铰接。
[0013]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种手术机器人，包括：上述的运动平台；操作臂，与上述运动平台的定基座连接；手术终端，与上述运动平台的动基座连接，被配置为执行手术动作。
[0014]根据本专利技术实施例，通过设置多个动力源分别控制驱动部的多组驱动组件，可以使多组驱动组件的长度不同，通过设置每组上述驱动组件包括至少两个驱动支链，且所述驱动支链之间并联，可以使每组上述驱动组件至少包括一个平行四边形结构，限制动基座相对于定基座的转动，进而实现动基座相对于定基座的平行的移动目的，并且能够实现动基座在一个特定平面范围内的任意位置和角度的移动。通过设置两个相互并联的驱动支链，可以增加运动平台的刚度，减少手术终端的颤动，提升手术精度。
附图说明
[0015]图1是根据本专利技术示意性实施例的运动平台的立体图；图2是根据本专利技术示意性实施例的运动平台的另一视角观察的立体图；图3是根据本专利技术示意性实施例的手术机器人的立体图；图4是根据本专利技术示意性实施例的两个驱动支链的安装关系示意图；图5是根据本专利技术示意性实施例的运动平台的一种工作状态的立体图，其中，辅助部大致垂直于定基座的定操作面；图6是根据本专利技术示意性实施例的图5的运动平台运动后的立体图，其中，辅助部相对于定基座的定操作面倾斜；图7是根据本专利技术示意性实施例的图5的运动平台在左侧的驱动组件的长度大于后侧的驱动组件的长度和右侧的驱动组件的长度且后侧的驱动组件的长度和右侧的驱动组件的长度相同的情况下，动基座的运动方向示意图；图8是根据本专利技术示意性实施例的图5的运动平台在左侧的驱动组件的长度大于后侧的驱动组件的长度，后侧的驱动组件的长度大于右侧的驱动组件的长度的情况下，动基座的运动方向示意图；
图9是根据本专利技术示意性实施例的辅助支链的立体图；图10是根据本专利技术示意性实施例的驱动支链的立体图；图11是根据本专利技术示意性实施例的动力源与对应的驱动组件连接状态的立体图；图12是根据本专利技术示意性实施例的动力源与对应的驱动组件连接状态的局部放大图；图13是根据本专利技术示意性实施例的虎克铰链的立体图；图14是根据本专利技术示意性实施例的运动平台的俯视图；图15是根据本专利技术示意性实施例的手术机器人的一种手术终端的示意图；图16是根据本专利技术示意性实施例的手术机器人的另外一种手术终端的示意图；以及图17是根据本专利技术示意性实施例的手术机器人的再一种手术终端的示意图。
[0016]附图标记说明100：运动平台；01：定基座；02：驱动组件；02a：驱动支链；021： 从动杆；022： 主动杆；023：左侧的驱动组件；024：后侧的驱动组件；025：右侧的驱动组件；03：动基座；04：动力源；041：电机；042：同步轮；043：传送带；044：传动轴；05：辅助部；05a： 辅助支链；051：伸缩杆；052：套筒；06：虎克铰链；061：分体式虎克铰链；611：上叉形铰链座；612：下叉形铰链座；613：顶尖块；614：顶针；062：第一端面；063：第二端面；
200：操作臂；300：手术终端。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动平台，被配置为调整手术机器人的手术终端的空间位置，其特征在于，所述运动平台包括：定基座，相对静止地安装在手术机器人的操作臂上，并具有定操作面；驱动部，包括至少三组驱动组件，每组所述驱动组件包括至少两个驱动支链，且所述驱动支链之间并联，所述驱动支链的第一端与所述定基座的定操作面活动连接；动基座，所述动基座的第一侧与多组所述驱动组件的驱动支链的第二端活动连接，所述动基座的第二侧被配置为与所述手术终端连接，所述动基座具有动操作面；以及多个动力源，安装在所述定基座上，每个所述动力源被构造成驱动对应的一组所述驱动组件的驱动支链同步地延伸或收缩，以保持属于一组所述驱动组件的驱动支链的长度相同，使得所述驱动部在保持所述定操作面和动操作面始终平行的状态下带动所述动基座相对于所述定基座运动；其中，每个所述驱动支链包括：从动杆，与所述动基座活动连接；以及主动杆，以螺纹结合的方式套设在所述从动杆上并与所述定基座活动连接，所述主动杆在所述动力源的驱动下绕自身回转轴线转动以驱动所述从动杆相对于所述主动杆延伸或收缩。2.根据权利要求1所述的运动平台，其特征在于，还包括：辅助部，包括至少一个辅助支链，每个所述辅助支链的两端分别与所述定基座和所述动基座活动连接，所述辅助部被构造成阻止所述动基座相对于所述定基座转动；其中，每个所述辅助支链包括：伸缩杆，所述伸缩杆上设有至少一个在轴向方向上延伸的花键；以及套筒，所述套筒的内壁上设有与所述花键数量适配的花键槽，所述花键槽与所述花键配合使用，所述伸缩杆和所述套筒的第一端分别与所述定基座或者所述动基座活动连接，所述伸缩杆的第二端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树新，
申请(专利权)人：天津大学医疗机器人与智能系统研究院，
类型：发明
国别省市：