[发明专利]手术机器人用主操作臂

说明书

本公开提供了一种手术机器人用主操作臂，包括：升降座、第一机构、主连杆、第二机构和主手；第一机构一端与升降座转动连接；主连杆呈L型结构，主连杆一端所在平面与主连杆另一端所在平面相垂直；主连杆的一端与第一机构的另一端转动连接；第二机构一端与主连杆另一端转动连接；主手与第二机构另一端转动相连。本公开具有解耦特性，便于运动学模型建立，进而简化控制程序，提高运动控制精度及可靠性。

技术领域

本公开涉及手术机器人领域，尤其涉及一种手术机器人用主操作臂。

背景技术

微创手术机器人多采用主-从控制模式，医生在主操作端通过控制主操作臂的位姿来实现对从操作端手术器械运动的精准控制。

目前广泛使用的主操作臂结构以单开链串联机构为主，在串联机构各连杆转动副处安装角度传感器，检测主操作臂位姿。为使串联结构的主操作臂控制从操作端手术器械全部自由度的控制，主操作臂结构通常非常复杂。为了实现主操作臂的重力平衡的效果，需要在其连杆上设置配重装置，这使得主操作臂体积庞大，运动惯量大，不易操作。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种手术机器人用主操作臂，以解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种手术机器人用主操作臂，包括：

升降座，与主操作端相连，并在所述主操作端上沿第三方向移动；

第一机构，所述第一机构一端与所述升降座转动连接；

主连杆，所述主连杆的一端与所述第一机构的另一端转动连接；所述主连杆一端与所述升降座平行设置，所述主连杆一端所在平面与所述主连杆另一端所在平面相垂直；所述第一机构带动所述主连杆沿第二方向移动；

第二机构，所述第二机构一端与所述主连杆另一端转动连接；

主手，与所述第二机构另一端转动相连。

在本公开的一些实施例中，所述主连杆包括：

第一连接部，与所述升降座平行设置；

第二连接部，所述第二连接部一端与所述第一连接部一端连接；

第三连接部，与所述第二连接部另一端连接，构成L型结构；所述第二连接部和第三连接部在同一平面内，所述第一连接部所在平面与所述第二连接部和所述第三连接部所在平面相垂直。

在本公开的一些实施例中，所述第一机构包括：

第一连杆，所述第一连杆一端通过第一转轴与所述升降座连接；

第二连杆，所述第二连杆一端通过第二转轴与所述升降座连接；

第三连杆，所述第三连杆的一端通过第三转轴与所述第一连杆另一端连接；所述第三连杆的另一端通过第四转轴与所述第二连杆另一端连接；

第四连杆，所述第四连杆一端通过所述第三转轴与所述第三连杆一端连接；所述第四连杆另一端通过第五转轴与所述主连杆一端连接；

第五连杆，所述第五连杆一端通过第四转轴与所述第三连杆一端连接；所述第五连杆另一端通过第六转轴与所述主连杆一端连接。

在本公开的一些实施例中，所述第一转轴和所述第三转轴在所述第一连杆上的轴线间距与所述第二转轴和所述第四转轴在所述第二连杆上的轴线间距相等，且所述第一连杆和所述第二连杆平行设置；所述第一转轴和所述第二转轴在所述升降座上的轴线间距与所述第三转轴和所述第四转轴在所述第三连杆上的轴线间距相等，且所述升降座与所述第三连杆平行设置；