实施方案
[0017] 以下结合说明书附图,对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于以下实施例。
[0018] 实施例一
[0019] 如图1所示,一种用于微创手术的混联机械手,包括动平台3、底座5、手术模块以及驱动手术模块两个分支机构。
[0020] 所述手术模块可转动地定位在动平台上,包括手术工具4以及用于驱动手术工具旋转的电机41,手术工具通过套筒40可转动定位在动平台上;所述手术工具一般为腹腔镜器械(具体指切开刀、分离钳、冲洗器、内窥镜);所述电机通过支架42固定在动平台上,并且电机的转动轴线为手术模块转动轴线,同时,电机的转动轴线与手术工具的长度方向轴线共轴;所述底座为位于动平台下方的弧形底座,手术工具的下端向下穿越底座中部的半围合区域51后伸入底座下方。
[0021] 所述两个分支机构并联连接在动平台与底座之间,用于驱动手术模块运动;每个分支机构均为四自由度机械臂,包括由上往下依次连接在动平台与底座之间的第一转动副21、第一连杆11、第二转动副22、第二连杆12、圆柱副28(圆柱副中的铰接套与滑杆同时保持铰接和滑动配合,铰接轴线与滑动方向一致)以及作为圆柱副滑杆的第三连杆14。
[0022] 每个分支机构中,第一转动副轴线与第二转动副轴线互相平行并且垂直于手术模块转动轴线与圆柱副旋转轴线(圆柱副旋转轴线与圆柱副滑动轴线共轴);所述第三连杆固定在底座上。
[0023] 所述圆柱副中,固定在第二连杆下端的铰接套筒既可转动又可滑动地定位在第三连杆上(第三连杆作为该铰接套筒的滑杆);两个分支机构的所有圆柱副轴线相交于O点(O点表示手术时人体上的切口位置,即固定点),手术模块转动轴线通过O点,手术工具也通过O点。
[0024] 实施例二
[0025] 如图1所示,一种用于微创手术的混联机械手,包括动平台3、底座5、手术模块以及驱动手术模块两个分支机构。
[0026] 所述手术模块可转动地定位在动平台上,包括手术工具4以及用于驱动手术工具旋转的电机41,手术工具通过套筒(图中省略)可转动定位在动平台上;所述手术工具一般为腹腔镜器械(具体指切开刀、分离钳、冲洗器、内窥镜);所述电机通过支架42固定在动平台上,并且电机的转动轴线为手术模块转动轴线,同时,电机的转动轴线与手术工具的长度方向轴线共轴;所述底座为位于动平台下方的弧形底座,手术工具的下端向下穿越底座中部的半围合区域51后伸入底座下方。
[0027] 所述两个分支机构并联连接在底座与手术模块之间,用于驱动手术模块运动;每个分支机构均为四自由度机械臂,包括由上往下依次连接在动平台与底座之间的第一转动副21、第一连杆11、第二转动副22、移动副29以及第三转动副23。
[0028] 每个分支机构中,第一转动副轴线与第二转动副轴线互相平行并且垂直于手术模块转动轴线、移动副轴线与第三转动副轴线,移动副轴线也垂直于第三转动副轴线。
[0029] 所述移动副中,第四连杆15可滑动地定位在第五连杆13中(第四连杆作为移动副的滑杆并且第五连杆作为移动副的滑套;或者,第四连杆作为移动副的滑套并且第五连杆作为移动副的滑杆);两个分支机构的所有第三转动副轴线相交于O点(O点表示手术时人体上的切口位置,即前述固定点),手术模块转动轴线通过O点,手术工具也通过O点。
[0030] 上述实施例中,圆柱副或滑动副、以及所有转动副均由伺服电机(图中省略)驱动。
[0031] 如图5所示,人体的切口位置7放有穿刺套管6(英文Trocar),手术工具穿过穿刺套管后伸入人体内;该手术工具在两个分支机构驱动下进行运动,包括以切口位置作为原点(即前述的固定点)的摆动以及沿着手术工具轴线方向的伸缩运动,同时手术工具还可在电机驱动下旋转。