[发明专利]一种正颌外科手术机器人

说明书

本发明涉及医用机器人技术领域，尤其涉及一种正颌外科手术机器人，其特征在于：三自由度定位机构、三自由度定向机构，其特征在于，三自由度定位机构与工作空间限制块通过螺母固定连接组成工作空间限制机构，所述的工作空间限制机构与定向机构组成六自由度的正颌手术机器人。在使用时，手术刀头可实现三自由度的定位功能和三自由度的定向功能，能够更灵活的到达口腔内位置。

技术领域

本发明涉及医用机器人技术领域，具体是一款利用齿轮啮合和齿轮齿条运动的正颌外科手术机器人的机械结构。

背景技术

正颌外科手术是当前人们矫正颌骨畸形病最常用的一种手段，这种手术能有效改善人体下巴前突，矫正上下颌配合关系，回复人体正常脸型。正颌外科手术相对去其他手术来说，在口腔内医生可操作的空间狭小，难度升高，精度要求高，对医生的手术能力和体力要求更高。以正颌外科手术机器人代替医生手术这一热点问题是众多学者正研究的，正颌机器人这个研究领域目前也有相当一些的成果。但将正颌机器人运用于正颌外科手术仍面临着一些问题：第一方面，正颌外科手术机器人尺寸足够小而便捷，由以便正颌手术的全部过程都在人体口腔这个狭小的空间内进行；第二方面，正颌外科手术机器人对患者设保护措施，通过诸多的正颌机器人软件即编程语言对机器人施加“虚拟约束”以避免伤害患者；第三方面，正颌外科手术机器人刚度应当足够大，从而保证手术机器人尺寸足够小的同时还要有足够的刚度来进行对颌骨进行的切割、移位等截骨动作。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供一种正颌外科手术机器人，有效解决了现有手术机器人结构臃肿、灵活度不高、定位精度不高、手术刀够到达人体器官范围较窄的问题。

本发明实现发明目的采用如下技术方案：

一种六自由度的正颌手术机器人，包括三自由度定位机构、三自由度定向机构。

进一步的，所述三自由度定位机构的前端板和后端板通过螺纹连接分别固定于自由度组件Ⅰ中的滑块导轨的前后两端，法兰盘穿进所述的自由度组件Ⅰ的套筒中，自由度组件Ⅱ中的挡板一体化丝杠与所述的法兰盘通过螺纹连接形成丝杠螺母副，支撑刀盘螺钉下端与所述的法兰盘通过螺钉连接，并从所述的法兰盘中穿出，刀盘与所述的支撑刀盘螺钉通过支承和螺纹固定连接。

进一步的，所述三自由度定向机构的滚动调整组件中的刀具纵向放置于刀具方框内，刀具固定块通过螺纹连接固定在所述的滚动调整组件的刀具的四周，所述的刀具固定块与所述的刀具方框通过螺钉连接，所述的刀具方框右侧的弧形凸起块套在俯仰调整组件的弧形孔中，右侧盖板与所述的刀具方框右侧弧形凸起块通过螺钉在高度方向连接固定，所述的刀具方框右侧的弧形凸起块可滑动，所述的俯仰调整组件拉伸板上的弧形凸起块套在偏航调整组件的弧形孔中，后端盖板与所述的俯仰调整组件的拉伸板上的弧形凸起块通过螺钉在高度方向上连接固定，所述后端盖板的弧形凸起块可滑动。

进一步的，所述自由度组件Ⅰ的驱动电机输出轴与小齿轮固定连接，所述的小齿轮与大齿轮啮合，所述的大齿轮套在侧边丝杠上，螺母一体化齿条通过螺纹连接与所述的侧边丝杠形成丝杠螺母副，所述的螺母一体化齿条与齿轮一体化套筒中的齿轮啮合，所属的齿轮一体化套筒套进支撑平台中央的孔中，支撑平台导轨穿进所述的支撑平台的孔中形成移动副，齿条导轨穿进所述的螺母一体化齿条的孔中形成移动副。

进一步的，所述自由度组件Ⅱ的驱动电机输出轴与挡板一体化丝杠固定连接。

进一步的，所述偏航调整组件的驱动电机的输出轴与小齿轮连接，所述的小齿轮和弧形齿条导轨Ⅰ啮合。

进一步的，所述俯仰调整组件的驱动电机的输出轴与小齿轮连接，所述的小齿轮和弧形齿条导轨Ⅱ啮合，弧形导向导轨和所述的弧形齿条导轨Ⅱ用螺钉连接固定，拉伸板与所述的弧形齿条导轨Ⅱ垂直并焊为一体，侧面连接板与所述的拉伸板用螺钉固定连接。

进一步的，所述滚动调整组件的驱动电机的输出轴与小齿轮连接，所述的小齿轮与大齿轮啮合，刀具穿进所述的大齿轮中并焊为一体。