[发明专利]并联机器人系统

说明书

本发明涉及一种并联机器人系统，包括：控制装置；并联机器人，包括安装座和动平台，以及设置在所述安装座和动平台之间的驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述动平台相对于所述安装座实现多自由度运动，其中所述驱动装置接收所述控制装置的控制信号；示踪器，设置在所述动平台上；被动臂，所述并联机器人的安装座连接到所述被动臂的一端；光学定位跟踪装置，用于实时跟踪所述示踪器的空间位置，并将所述示踪器的空间位置数据发送至所述控制装置。本发明的并联机器人系统，体积小、安装方便，可以通过工具接口连接多种工具，能够提供辅助打孔、植入、定位等多种功能。

技术领域

本发明属于智能医疗器械领域，涉及手术机器人技术，尤其涉及并联机器人系统及其控制方法。

背景技术

目前，手术机器人已经越来越多地应用在临床手术中，辅助医生完成复杂的手术。例如，手术机器人可以将患者的影像数据与患者生理解剖结构准确关联，辅助医生执行手术规划，并且可以引导医生操作手术器械或者可以独立完成某些手术操作。

但是，现有的手术机器人体积比较大，通常包括台车、被动臂、前端工具、显示设备以及上位机操作平台等多台套设备。而手术室空间有限，尤其是手术床周围空间有限，医生、护士、手术机器人设备等围在手术床周围，空间非常局促，也不便于医生自由操作。此时如果还需要手术机器人完成其他辅助工作时，很难有空间容纳传统的手术机器人。

因此，需要设计一种小型的并联机器人系统，占用空间小，且能够完成多种手术操作或辅助工作。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种并联机器人系统，包括：

控制装置；

并联机器人，包括安装座和动平台，以及设置在所述安装座和动平台之间的驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述动平台相对于所述安装座实现多自由度运动，其中所述驱动装置接收所述控制装置的控制信号；

示踪器，设置在所述动平台上；

被动臂，所述并联机器人的安装座连接到所述被动臂的一端；

光学定位跟踪装置，用于实时跟踪所述示踪器的空间位置，并将所述示踪器的空间位置数据发送至所述控制装置。

进一步地，还包括被动臂，所述被动臂包括：

上臂和前臂；

第一关节结构，所述上臂和前臂通过第一关节结构铰接在一起；

第二关节结构，设置在所述上臂和/或前臂的端部；

第一驱动机构，设置在所述上臂内；

第二驱动机构，设置在所述前臂内；

其中，所述并联机器人的安装座与所述被动臂的前臂端部连接。

进一步地，所述第一关节结构包括第一力放装置和第一锁紧件，并联机器人系统，所述第二关节结构包括第二力放装置和第二锁紧件，所述第一驱动机构和第二驱动机构，通过所述第一力放装置和/或第二力放装置向所述第一锁紧件和/或第二锁紧件施加作用力。

进一步地，所述第一力放装置和/或第二力放装置为杠杆式结构。

进一步地，第一驱动机构和第二驱动机构为电推杆，与所述控制装置电性连接。

进一步地，所述驱动装置包括六个伸缩装置；

所述安装座和动平台上分别形成有三个支撑点，且三个所述支撑点呈三角形布置；

所述六个伸缩装置两两为一组，每组伸缩装置的一端与所述安装座的三个所述支撑点中的一个相铰接，每组伸缩装置的另一端分别铰接到所述动平台的相邻两个支撑点上，每组伸缩装置形成为三角形布置。