[发明专利]一种骨科手术机械人用辅助臂

权利要求书

1.一种骨科手术机械人用辅助臂，包括机械臂主体(1)，所述机械臂主体(1)上连接有活动臂展(2)，所述活动臂展(2)上转动连接有转盘(3)，所述转盘(3)位于活动臂展(2)内的一端开凿有均匀分布的齿槽，所述活动臂展(2)内安装有步进电机，所述步进电机的动力输出端上固定连接有与转盘(3)相匹配的齿轮，其特征在于：所述活动臂展(2)内固定连接有第一电动推杆(4)，所述第一电动推杆(4)的伸缩端上固定连接有中心杆(6)，所述转盘(3)上开凿有与第一电动推杆(4)伸缩端相匹配的通孔，所述转盘(3)远离活动臂展(2)的一端铰接有多个均匀分布的活动爪(5)，所述转盘(3)内安装有多个与活动爪(5)相匹配的小型电机(301)，所述小型电机(301)的动力输出端上固定连接有转向齿轮组(302)，所述转向齿轮组(302)包括一对相互铰接的锥形齿轮，其中一个所述锥形齿轮上固定连接有传动轮(303)，所述活动爪(5)上连接有与转盘(3)相匹配的铰接轴，铰接轴与传动轮(303)之间设有从动轮(304)，所述传动轮(303)和铰接轴与从动轮(304)之间均连接有传动履带(305)，所述活动爪(5)包括爪形壳(501)，所述爪形壳(501)远离转盘(3)的一端固定连接有爪头(502)，所述爪形壳(501)上开凿有容纳槽(503)，所述容纳槽(503)内转动连接有扩展臂(504)，所述扩展臂(504)远离爪头(502)的一端固定连接有转轴(505)，所述容纳槽(503)的内壁上开凿插槽，所述插槽内滑动连接有与转轴(505)相匹配的齿条(506)，所述爪形壳(501)内安装有与齿条(506)相匹配的第二电动推杆(507)。

2.根据权利要求1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于：所述中心杆(6)包括T型杆(601)，所述T型杆(601)上安装有球形摄像头(603)，所述T型杆(601)的外壁开凿有与爪头(502)相匹配的凹槽，所述凹槽内安装有压力传感器(602)。

3.根据权利要求1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于: 所述扩展臂(504)远离转轴(505)的一端开凿有安装孔，所述扩展臂(504)上螺纹连接有与安装孔相匹配的锁紧螺钉，所述活动爪(5)设置为四对，每对所述活动爪(5)的扩展臂(504)上分别安装有不同的手术工具。

4.根据权利要求1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于：所述容纳槽(503)的内壁上固定连接有与扩展臂(504)相匹配的限位块，所述限位块靠近扩展臂(504)的一端为斜面，斜面倾斜角度与30-40°。

5.根据权利要求1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于：所述爪头(502)上连接有辅助摄像头。

6.根据权利要求1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于：所述爪头(502)的端面为弧度为10-12rad的弧面，所述爪头(502)的表面包覆有表面开凿有防滑槽的橡胶层。

7.根据权利要求1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于：包括一种辅助臂控制系统，所述辅助臂控制系统包括安装在活动臂展(2)内的单片机，所述第一电动推杆(4)和小型电机(301)均与单片机电性连接，所述爪形壳(501)内安装有与单片机电线连接的分布式控制电路板，所述辅助摄像头和第二电动推杆(507)均与分布式控制电路板电性连接。

8.根据权利要求 1所述的一种骨科手术机械人用辅助臂，其特征在于：其使用方法为：

S1，技术人员通过控制机械臂主体(1)将活动臂展(2)移动至工作位置，移动过程中通过球形摄像头(603)传递实时图像；

S2，然后使用辅助臂控制系统选择需要使用的活动爪(5)，控制转盘(3)内与该活动爪(5)对应的小型电机(301)工作，从而使活动爪(5)转动，实现活动爪(5)的展开；

S3，活动爪(5)展开后，技术人员可使用辅助臂控制系统控制爪形壳(501)内的分布式控制电路板，使分布式控制电路板控制第二电动推杆(507)工作，使第二电动推杆(507)驱动齿条(506)运动，从而使扩展臂(504)展开，此时技术人员可通过控制机械臂主体(1)和活动臂展(2)工作来移动扩展臂(504)的位置，实现使用扩展臂(504)进行工作，使用扩展臂(504)时，通过爪头(502)上的辅助摄像头采集图像来辅助位置调整；

S4，当所有活动爪(5)均展开时，压力传感器(602)上的压力传感器发送型号给单片机，使单片机控制第一电动推杆(4)收缩，从而使中心杆(6)自动下降至转盘(3)处，此时技术人员可同时控制多个活动爪(5)展开后收缩，使活动爪(5)进行夹持操作。