[发明专利]一种眼科角膜移植手术机器人操作机构

权利要求书

1.一种眼科角膜移植手术机器人操作机构，其特征在于，包括手术台(4)，手术台(4)一端的左右两侧分别设置有固定基座(10)，每个固定基座(10)上均设置有直线导轨(11)，每个直线导轨(11)的轴上设置有机械臂，左、右两条机械臂均包括术前摆位机构(1)和术中器械操纵机构，术前摆位机构(1)具有五个自由度，其中三个自由度用于对术中器械操纵机构的位置进行定位，两个自由度用于对术中器械操纵机构的方向进行定位；

术中器械操纵机构包括位置调整机构(2)和姿态调整机构(3)，位置调整机构(2)的一端设置有末端执行器(26)，姿态调整机构(3)安装在末端执行器(26)的前端，姿态调整机构(3)的前端设置有手术工具(35)；

位置调整机构(2)包括三条结构相同的运动链，三条运动链对称布置行成并联空间机构，末端执行器(26)具有三个互相正交的移动自由度P1、移动自由度P2和移动自由度P3，三个互相正交的移动自由度由对应的第一电机(22)驱动；姿态调整机构(3)具有翻滚自由度r1、俯仰自由度r2、偏航自由度r3和器械开合自由度r4四个自由度，四个自由度通过绳-滑轮机构与手术工具(35)连接，实现手术操作。

2.根据权利要求1所述的眼科角膜移植手术机器人操作机构，其特征在于，术前摆位机构(1)包括直线导轨(11)，直线导轨(11)固定在固定基座(10)上，通过移动副与竖直升降台(12)连接，竖直升降台(12)上通过旋转关节(13)与连杆(14)的一端连接，连杆(14)的另一端依次经第一关节(15)和第二关节(16)与术中器械操纵机构连接，旋转关节(13)与连杆(14)能够实现术中器械操纵机构在XY平面内的位置，第一关节(15)与第二关节(16)能够实现术中器械操纵机构的姿态调整。

3.根据权利要求1所述的眼科角膜移植手术机器人操作机构，其特征在于，位置调整机构(2)包括位置调整机构基座(20)，位置调整机构基座(20)上间隔设置有三个电机基座(21)，每个电机基座(21)上对应安装有一个第一电机(22)，每个第一电机(22)对应连接一条运动链，通过运动链与末端执行器(26)连接，末端执行器(26)的末端设置驱动装置(27)，通过驱动装置(27)与姿态调整机构(3)连接，三条运动链组成并联机构实现末端执行器(26)的三个移动自由度P1、P2和P3，驱动装置(27)能够实现姿态调整机构(3)的转动自由度r1。

4.根据权利要求3所述的眼科角膜移植手术机器人操作机构，其特征在于，运动链包括主动臂(23)和从动臂(25)，主动臂(23)的一端与第一电机(22)连接，通过电机驱动实现相对于电机基座(21)的旋转运动，主动臂(23)的另一端经连接杆(24)与从动臂(25)的一端连接，从动臂(25)的另一端经连接杆(24)与末端执行器(26)连接。

5.根据权利要求4所述的眼科角膜移植手术机器人操作机构，其特征在于，两个连接杆(24)和两个从动臂(25)组成空间四边形，第一个连接杆(24)的中部通过旋转副与主动臂(23)的一端相连，第一个连接杆(24)的两端分别通过球面副与从动臂(25)的后端相连；两个从动臂(25)的前端通过球面副与第二个连接杆(24)的两端相连，第二个连接杆(24)的中部通过旋转副与末端执行器(26)的一端相连。

6.根据权利要求3所述的眼科角膜移植手术机器人操作机构，其特征在于，驱动装置(27)包括第二电机(270)，第二电机(270)通过端盖固定在末端执行器(26)上，第二电机(270)的伸出轴通过联轴器(271)与姿态调整机构基座(272)的轴固定的连接，姿态调整机构基座(272)的轴通过第一轴承(273)旋转连接在末端执行器(26)上，第一轴承(273)通过轴承端盖(274)固定在末端执行器(26)上，姿态调整机构基座(272)的法兰与姿态调整机构(3)的基座固定的相连，实现姿态调整机构(3)的r1自由度。