[发明专利]手术机器人主手及从手控制方法

说明书

本发明公开了一种手术机器人主手及从手控制方法,其中主手包括彼此垂直的第一主手模组、第二主手模组和第三主手模组；所述第一主手模组和第二主手模组之间通过第一主手臂连接；所述第三主手模组和第二主手模组之间通过第二主手臂连接；所述第三主手模组通过第三主手臂可与机器人的第四主手模组固定；所述第一主手模组可与主控制器连接；所述第一主手模组、第三主手模组和第二主手模组内设置有关节模组。本发明的手术机器人主手结构简单紧凑，可实现更高精度的手术操作；并且控制中心的数据计算简单，能有效提高主从映射频率，手术反映灵敏。

技术领域

本发明涉及一种手术机器人的操作主手，属于医疗机器人技术领域。

背景技术

微创手术因为损伤小、愈合快，因此被广泛的应用。现有技术中，微创手术机器人通常采用在主手末端设置主控制器，操作主控制器时，主手各轴产生运动，从而向控制中心发出信号，经处理后，发送到从手，控制器械运动，完成手术。控制中心在处理信号时，由于主手各轴都在运动，因此控制中心处理的数据量非常大，导致数据处理时间长，人手动作到手术动作的迟延。

另一方面，现有技术中的主手结构，如CN106667583A公开的主手，为实现多个自由度，因此结构复杂，体积庞大。从手的动作传递到操作端的手术机械臂的路径较长，因此手术操作的精度较低。或者，为实现精确的手术操作，需要更精密的机械加工，这直接增加了制造成本。

因此本领域技术人员致力于开发一种手部运动数据采集数学模型更简单的手术机器人主手。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种手部运动数据采集数学模型更简单的手术机器人主手。

为实现上述目的，本发明提供了一种手术机器人主手,包括彼此垂直的第一主手模组、第二主手模组和第三主手模组；

所述第一主手模组和第二主手模组之间通过第一主手臂连接；所述第三主手模组和第二主手模组之间通过第二主手臂连接；所述第三主手模组通过第三主手臂可与机器人的第四主手模组固定；

所述第一主手模组可与主控制器连接；

所述第一主手模组、第三主手模组和第二主手模组内设置有关节模组。

较佳的，所述第一主手模组和第三主手模组的中心线位于同一平面；或所述第三主手模组和第二主手模组的中心线位于同一平面；或所述第一主手模组和第二主手模组的中心线位于同一平面。

为了简化控制中心的计算，所述第一主手模组、第三主手模组和第二主手模组的中心交汇于同一点。

为了使手术操作精度更高，所述第三主手臂与第四主手模组固定端的中心线与所述第一主手模组的中心线重合。

较佳的，所述第一主手模组、第三主手模组和第二主手模组的结构相同，均包括壳体和置于壳体内的所述关节模组；

所述关节模组包括与所述壳体固定连接的基座；所述基座上通过第一轴承设置有电机；所述电机的输出轴与减速机连接；所述减速机通过滚子轴承设置在所述基座上；所述减速机将动力传递给输出法兰；

所述第一主手臂一端与所述第一主手模组的壳体固定，另一端与所述第二主手模组的输出法兰固定；

所述第二主手臂一端与所述第二主手模组的壳体固定，另一端与所述第三主手模组的输出法兰固定；

所述第三主手臂一端与所述第三主手模组的输出法兰固定。

为了准确控制主手臂的位置，所述输出法兰的外圆面上设置有第一编码器。

为了提升减速机与输出法兰连接的稳定性，所述减速机的输出端与中间件固定；所述输出法兰与所述中间件固定连接。