本發(fā)明涉及手術機械人技術領域，尤其涉及一種三自由度并聯(lián)式無鉸鏈手術機器人。

背景技術：

手術機器人(surgical robot)是機器人產品目前全球應用最高端的領域，其控制精度遠高于工業(yè)機器人，而且由于多數(shù)時候機器人本體需要插入到病人身體內部，因此對機器人的結構、驅動方式、控制方式、使用材料都有很嚴格的要求，現(xiàn)有的手術機器人結構主要為剛性的機械臂帶有剛性的手術刀具，通過微創(chuàng)的方式插入到人體內部，再通過遠程視覺把病人體內的情況實時反饋給醫(yī)生進行手術操作，但該結構最大的問題就是剛性的機械臂只能在一些空間相對開闊的區(qū)域比如人體腹腔進行使用，對于空間位置很狹窄的區(qū)域比如心肺區(qū)域，常常需要深入到病人身體器官的背面進行手術，這種情況下現(xiàn)有的手術機器人無法達到要求實際手術需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于空間位置狹窄區(qū)域手術作業(yè)的三自由度并聯(lián)式無鉸鏈手術機器人。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種三自由度并聯(lián)式無鉸鏈手術機器人，包括刀頭、用于刀頭緊固的刀架、以及用于驅動所述刀架呈三自由度運動的若干組伸縮套管單元，每組所述伸縮套管單元均對應設置有驅動模塊，且每組所述伸縮套管單元的管體擾度各不相同。

其中，所述伸縮套管單元包括設置于最外層的定位管、與所述定位管的內壁伸縮連接的第一伸縮管、以及與所述第一伸縮管的內壁伸縮連接的第二伸縮管，所述第一伸縮管和第二伸縮管的擾度各不相同。

其中，所述驅動模塊包括用于驅動所述第一伸縮管沿所述定位管往返運動的第一驅動體，以及用于驅動所述第二伸縮管沿所述第一伸縮管往返運動的第二驅動體。

其中，所述第二伸縮管的尾端與所述刀架的一側壁緊固。

其中，所述伸縮套管單元設置為三組，且三組所述伸縮套管單元的第二伸縮管的末端呈三角形間隔設置。

其中，所述驅動模塊與外部控制裝置相連接。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明包括刀頭、用于刀頭緊固的刀架、以及用于驅動所述刀架呈三自由度運動的若干組伸縮套管單元，每組所述伸縮套管單元均對應設置有驅動模塊，且每組所述伸縮套管單元的管體擾度各不相同。以此機構設計，能夠通過與伸縮套管單元對應的驅動模塊，驅動具有一定擾度的伸縮套管單元運動，進而改變設置在伸縮套管單元端部的刀頭在狹窄區(qū)域的空間內進行手術作業(yè)。

附圖說明

圖1是一種三自由度并聯(lián)式無鉸鏈手術機器人的軸測圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

結合圖1所示，本實施例中一種三自由度并聯(lián)式無鉸鏈手術機器人，包括刀頭1、用于刀頭1緊固的刀架2、以及用于驅動所述刀架2呈三自由度運動的三組伸縮套管單元3，每組所述伸縮套管單元3均對應設置有驅動模塊，且每組所述伸縮套管單元3的管體擾度各不相同。

具體的，本實施例中，所述伸縮套管單元3包括設置于最外層的定位管31、與所述定位管31的內壁伸縮連接的第一伸縮管32、以及與所述第一伸縮管32的內壁伸縮連接的第二伸縮管33，所述第一伸縮管32和第二伸縮管33的擾度各不相同，所述驅動模塊包括用于驅動所述第一伸縮管32沿所述定位管31往返運動的第一驅動體，以及用于驅動所述第二伸縮管33沿所述第一伸縮管32往返運動的第二驅動體，所述第二伸縮管33的尾端與所述刀架2的一側壁緊固。

采用上述結構設計的三自由度并聯(lián)式無鉸鏈手術機器人，采用三組伸縮套管單元3與刀架相連接，并通過設置在伸縮套管單元3內的第一驅動體和第二驅動體的作用，驅動第一伸縮管32和第二伸縮管33之間相互滑動，進而驅動緊固于刀架一側的刀頭在三組伸縮套管單元3的作用下，具備三個自由度，以使得刀頭能夠在狹窄區(qū)域的空間內進行手術作業(yè)，本實施例中的第一驅動體和第二驅動體均采用微型伺服電機與絲桿副相配合，之后在與伸縮管連接進行驅動，此結構在醫(yī)療設備中較為常用，在此不做贅述。

本實施例中，三組所述伸縮套管單元3的第二伸縮管33的末端呈三角形間隔設置。以使得刀架受力更加均衡。

本實施例中的所述驅動模塊采用微型伺服電機進行驅動，且使得微型伺服電機與外部控制裝置相連接?？刂蒲b置采用PLC作為主要控制單元，通過其自帶的I/O輸入輸出信號實現(xiàn)與機器人控制系統(tǒng)之間的實時通訊應答，再通過輸出端向微型伺服電機的伺服控制器發(fā)送高頻脈沖信號，精確控制伸縮管內的微型伺服電機的轉動角度、速度等參數(shù)，從而實現(xiàn)相鄰伸縮套管單元的協(xié)調一致。

以上結合具體實施例描述了本發(fā)明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內。