[发明专利]手术机器人主手重力平衡装置及方法

权利要求书

1.一种手术机器人主手重力平衡装置，包括主手前臂(11)，主手前臂(11)一端与主手上臂(9)底端通过三轴(10)铰接，主手前臂(11)另一端连接有手柄(14)；主手上臂(9)顶端上方设有固定台(1)，固定台(1)通过竖直转轴(2)与下方的一轴顶盘(4)转动连接，固定台(1)一端设有一轴电机(3)，一轴电机(3)的主轴与一轴顶盘(4)一侧的圆弧曲面组成驱动副，其特征在于：一轴顶盘(4)与连接吊架(16)一端固定连接，连接吊架(16)另一端与水平二轴(13)转动连接，水平二轴(13)与主手上臂(9)顶端固定连接；水平二轴(13)一端与二轴平衡机构固定连接，水平二轴(13)另一端与三轴驱动轮(7)转动连接，三轴驱动轮(7)上固定有三轴重力配重块(8)，三轴驱动轮(7)一处与前臂拉杆(12)一端铰接，前臂拉杆(12)另一端与主手前臂(11)铰接，三轴驱动轮(7)连接前臂拉杆(12)位置与三轴重力配重块(8)分别位于水平二轴(13)两侧；三轴驱动轮(7)与一轴顶盘(4)之间通过弹簧拉力式平衡机构连接；连接吊架(16)上固定有三轴电机(6)，三轴电机(6)的主轴与三轴驱动轮(7)外圈圆弧曲面组成驱动副；

弹簧拉力式平衡机构包括三轴挂耳(22)，三轴挂耳(22)一端与三轴驱动轮(7)中心位置一侧固定连接，三轴挂耳(22)另一端设有三轴导向轮长条式调节槽(21)，三轴导向轮长条式调节槽(21)内设有三轴导向轮(20)；水平二轴(13)正上方的一轴顶盘(4)一侧设有中心导向轮(18)，一轴顶盘(4)上表面一端固定有弹簧导向轮(19)，一轴顶盘(4)上表面另一端与弹簧(17)一端固定，三轴导向轮(20)上挂有拉力线绳(15)的一端，拉力线绳(15)另一端先后绕过中心导向轮(18)和弹簧导向轮(19)后与弹簧(17)另一端连接；

二轴平衡机构包括二轴驱动轮(28)和二轴挂耳(26)，二轴驱动轮(28)中心位置与水平二轴(13)一端固定连接，二轴驱动轮(28)上固定有二轴重力配重块(27)，连接吊架(16)上固定有二轴电机(5)，二轴电机(5)的主轴与二轴驱动轮(28)外圈圆弧曲面组成驱动副；二轴挂耳(26)一端与二轴驱动轮(28)中心位置固定连接，二轴挂耳(26)另一端设有二轴挂耳长条式调节槽(34)，二轴挂耳长条式调节槽(34)内设有滑动杆固定螺栓(25)，一轴顶盘(4)另一侧的水平二轴(13)正上方设有导向杆固定螺栓(29)；滑动杆固定螺栓(25)连接滑动杆(24)的一端，滑动杆(24)的另一端设有多个磁铁安装槽一(38)，磁铁安装槽一(38)内固定有磁铁一(39)；导向杆固定螺栓(29)连接导向杆(23)的一端，导向杆(23)的另一端设有滑动槽(37)，安装有磁铁一(39)的滑动杆(24)一端插入滑动槽(37)中，滑动槽(37)的一侧设有多个磁铁安装槽二(35)，磁铁安装槽二(35)内固定有磁铁二(36)，磁铁一(39)与磁铁二(36)相吸合。

2.根据权利要求1所述的手术机器人主手重力平衡装置，其特征在于：与三轴驱动轮(7)连接的三轴挂耳(22)一端设有多个长圆弧调节孔一(30)，螺栓穿过长圆弧调节孔一(30)将三轴驱动轮(7)和三轴挂耳(22)锁紧固定。

3.根据权利要求1所述的手术机器人主手重力平衡装置，其特征在于：与二轴驱动轮(28)连接的二轴挂耳(26)一端设有多个长圆弧调节孔二(32)，螺栓穿过长圆弧调节孔二(32)将二轴驱动轮(28)与二轴挂耳(26)锁紧固定。

4.根据权利要求1所述的手术机器人主手重力平衡装置，其特征在于：三轴导向轮(20)通过螺栓一与螺母一的配合固定在三轴导向轮长条式调节槽(21)内，与螺母一相贴紧的三轴导向轮长条式调节槽(21)外周底面为三轴挂耳齿形底面(31)。

5.根据权利要求1所述的手术机器人主手重力平衡装置，其特征在于：滑动杆固定螺栓(25)与滑动杆固定螺母配合确定滑动杆固定螺栓(25)在二轴挂耳长条式调节槽(34)内的位置，与滑动杆固定螺母相贴紧的二轴挂耳长条式调节槽(34)外周底面为二轴挂耳齿形底面(33)。