[发明专利]一种用于微创手术的机器人

权利要求书

1.一种用于微创手术的机器人，其特征在于：包括线驱动载板模块、直线驱动模块、机器人柔性臂模块、末端执行模块和机器人支架模块；所述线驱动载板模块、直线驱动模块分别安装在机器人支架模块上，所述机器人支架模块与所述线驱动载板模块为直线前后导向配合；所述线驱动载板模块分别与所述机器人柔性臂模块、末端执行模块连接，驱动所述机器人柔性臂模块进行弯曲运动，并且驱动所述末端执行模块进行夹取工作；所述直线驱动模块与所述线驱动载板模块相连，驱动所述线驱动载板模块进行直线前后运动，所述机器人柔性臂模块跟随所述线驱动载板模块进行前后运动；所述末端执行模块安装在所述机器人柔性臂模块上；所述机器人柔性臂模块由至少两个线驱管相互嵌套构成，所述线驱管的前部为前后铰接的蛇形管关节构成，后部为弹簧管，所述蛇形管关节至少包含四个柔性臂线绳通孔，所述柔性臂线绳通孔绕所述蛇形管关节的周向间隔分布，所述柔性臂线绳通孔内含柔性臂线绳，所述柔性臂线绳一端与所述线驱管的前端连接，另一端与所述线驱动载板模块连接，所述弹簧管固定在所述线驱动载板模块上，所述线驱管与所述线驱动载板模块一一对应，不同的线驱管对应安装在不同的线驱动载板模块上，每个线驱动载板模块连接一个直线驱动模块，不同线驱管由不同的直线驱动模块和线驱动载板模块驱动；所述机器人支架模块包含支撑端端板，固定端端板，柔性臂支撑，光轴，法兰盘联轴器，固定端轴承座和支撑端轴承座，所述柔性臂支撑安装在所述支撑端端板上，所述机器人柔性臂模块穿过所述柔性臂支撑，所述光轴通过法兰盘联轴器固定在所述支撑端端板与所述固定端端板之间，所述固定端轴承座固定在所述固定端端板上，所述支撑端轴承座固定在所述支撑端端板上，所述线驱动载板模块与所述光轴为滑动配合，所述光轴用于约束所述线驱动载板模块的旋转，并引导所述线驱动载板模块的直线运动；所述直线驱动模块包含丝杠，丝杠螺母，丝杠螺母座，减速电机，电机支架和梅花联轴器，所述丝杠通过所述支撑端轴承座与所述固定端轴承座固定在所述支撑端端板与所述固定端端板之间，所述丝杠螺母安装在所述丝杠上，所述丝杠螺母座与所述丝杠螺母固定，所述丝杠螺母座与所述线驱动载板模块连接，所述电机支架固定在所述固定端端板上，所述减速电机固定在所述电机支架上，所述减速电机通过所述梅花联轴器与所述丝杠相连，驱动丝杠旋转，从而驱动所述线驱动载板模块进行直线前后运动；所述线驱动载板模块至少有两个，分为左固定线驱动载板模块，右固定线驱动载板模块，两者为相互镜像关系，且一个线驱管对应一个线驱动载板模块，所述线驱动载板模块包含支撑架，线驱管用舵机，舵盘，绕线臂和直线轴承，其中，与最内管相连接的线驱动载板模块还额外含有执行器用舵机和执行器用舵机支架，所述线驱管用舵机安装在所述支撑架上，所述执行器用舵机支架固定在所述支撑架上，所述执行器用舵机与所述执行器用舵机支架固定，所述线驱管用舵机与执行器用舵机均连接有所述舵盘，所述绕线臂与所述舵盘固定，所述机器人柔性臂模块的柔性臂线绳与固定在所述线驱管用舵机上的绕线臂固定连接，所述末端执行模块的末端执行器线绳与固定在所述执行器用舵机上的绕线臂固定连接，所述支撑架通过所述丝杠螺母座与所述直线驱动模块连接，所述直线轴承固定在所述支撑架上，所述光轴穿过所述直线轴承；所述末端执行模块包括固定部分和可更新部分，所述固定部分包括固定底座、连接拉杆、弹簧和固定端磁铁，所述固定底座的后端与所述机器人柔性臂模块的前端连接，所述固定底座的前端与所述连接拉杆相互嵌套，所述弹簧夹设在所述连接拉杆、固定底座之间，所述固定端磁铁设置在所述连接拉杆上，所述连接拉杆连接有末端执行器线绳，所述末端执行器线绳先后穿过所述固定底座、机器人柔性臂模块，再与线驱动载板模块连接；所述可更新部分包括拉杆、外层支架、可移动端磁铁、操作工具头和铰链臂，所述拉杆位于所述外层支架之内，所述操作工具头分别与所述外层支架、铰链臂铰接，所述拉杆的前端与所述铰链臂铰接，所述拉杆的后端与所述可移动端磁铁连接，所述可移动端磁铁与所述固定端磁铁相配合。

2.根据权利要求1所述的用于微创手术的机器人，其特征在于：每个所述线驱管的长度从最外层管到最内层管依次变长，所述线驱管的弹簧管始终在其外一层的线驱管内部，前后两个所述蛇形管关节之间设有空隙。