[发明专利]解耦四自由度远心机构

摘要

一种解耦四自由度远心机构，包括机架、末端执行器、第一运动支链和第二运动支链；机架设有第一支架和第二支架，第一运动支链连接在第一支架与末端执行器的第一端之间，第二运动支链连接在第二支架与末端执行器的第二端之间；通过第一运动支链的主动运动、第二运动支链的被动运动以及末端执行器的自转，可实现末端执行器的三转动、一移动的四自由度解耦运动。本发明具有绕远处旋转中心的解耦四自由度运动，并且驱动电机靠近基座，远离末端执行器，从而使腹腔微创手术机器人的末端执行器的质量更轻，运动惯性更小，提高了手术的安全性。

主权项

1.一种解耦四自由度远心机构，其特征在于：包括机架、末端执行器、第一运动支链和第二运动支链；所述机架设有第一支架和第二支架，所述第一运动支链连接在第一支架与末端执行器的第一端之间，所述第二运动支链连接在第二支架与末端执行器的第二端之间；通过第一运动支链的主动运动、第二运动支链的被动运动以及末端执行器的自转，可实现末端执行器的三转动、一移动的四自由度解耦运动；所述第一运动支链包括第一转动副、第一杆件、第二转动副、第二杆件、第三转动副、第一平行四边形结构、第三杆件、第四转动副、第二平行四边形结构、第四杆件、第三平行四边形结构和第四平行四边形结构；其中，第一转动副与第一支架可转动相连，第一杆件连接在第一转动副与第二转动副之间；第二杆件为U形连接杆，其横边连接在第二转动副与第三转动副之间，其第一竖边的上部作为第二平行四边形结构的第一竖边，其第二竖边作为第一平行四边形结构的第二竖边；第三杆件为三段折线形连接杆，其第一段作为第一平行四边形结构的第二横边，其第二段通过第四转动副与第二杆件的第一竖边中部活动相连，其第三段作为第二平行四边结构的第一横边；第四杆件为H形连接杆，其左边竖杆作为第二平行四边形结构的第二竖边，其右边竖杆分别通过转动副与第三平行四边形结构、第四平行四边形结构相连，第三平行四边形结构和第四平行四边形结构的第三节点分别通过转动副与末端执行器的第一端相连；第一平行四边形结构和第二平行四边形结构分别竖向设置并可竖向变形，第三平行四边形结构和第四平行四边形结构横向平行设置并可同时横向变形；所述第二运动支链包括顺序传动相连的第五转动副、第五杆件、第六转动副、第六杆件和圆柱副，其中第五转动副与第二支架可转动相连，圆柱副与末端执行器的第二端活动相连；所述第一转动副的转动轴线平行于机架底面；第二转动副的转动轴线与第一转动副的转动轴线垂直，并与第一平行四边形结构和第二平行四边形结构的转动轴线平行；第二转动副的转动轴线与第三平行四边形结构及第四平行四边形结构的转动轴线垂直。