本實(shí)用新型涉及一種用于微創(chuàng)手術(shù)的機(jī)器人，具體是一種線性驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在長(zhǎng)久以來(lái)的開(kāi)放手術(shù)中，外科醫(yī)生利用手術(shù)刀不斷的為患者“制造創(chuàng)傷”，然后再采取手段盡可能地愈合該創(chuàng)傷，這往往使患者面對(duì)手術(shù)時(shí)膽戰(zhàn)心驚、忐忑不安。如何減少手術(shù)創(chuàng)傷及出血量、降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及并發(fā)癥、縮短恢復(fù)時(shí)間成為外科發(fā)展的方向。在這種背景下，以腹腔鏡為代表的微創(chuàng)外科誕生，并在近30年內(nèi)得到迅猛發(fā)展。微創(chuàng)手術(shù)是利用細(xì)長(zhǎng)的桿狀手術(shù)工具通過(guò)人體表面的微小切口探入體內(nèi)進(jìn)行手術(shù)操作的。與傳統(tǒng)的開(kāi)口手術(shù)相比，它可以減少手術(shù)切口及手術(shù)疤痕、縮短恢復(fù)時(shí)間、減少出血量及并發(fā)癥等。

中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的“一種用于微創(chuàng)手術(shù)的混聯(lián)機(jī)械手”、“一種用于微創(chuàng)手術(shù)的新型混聯(lián)機(jī)械手”機(jī)器人，雖能有效應(yīng)用于微創(chuàng)外科，但結(jié)構(gòu)尚待進(jìn)一步簡(jiǎn)化，精度有待進(jìn)一步提高，成本也尚待下降；因而需要進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服上述背景技術(shù)中的不足，提供一種線性驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)手術(shù)機(jī)器人，該機(jī)器人應(yīng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、控制難度低、精度高、安全性好的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：一種線性驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)手術(shù)機(jī)器人，其特征在于：該機(jī)器人包括圓環(huán)形底座、動(dòng)平臺(tái)、定位在動(dòng)平臺(tái)上的手術(shù)工具以及并聯(lián)連接在底座與動(dòng)平臺(tái)之間的三個(gè)分支；

所述三個(gè)分支中的第一分支和第二分支結(jié)構(gòu)相同，均包括依次連接在動(dòng)平臺(tái)和底座之間的移動(dòng)副、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一連桿、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二連桿以及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副；第三分支包括依次連接在動(dòng)平臺(tái)和底座之間的移動(dòng)副、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一連桿、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副以及第二連桿；每個(gè)分支中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線互相平行并且垂直于第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線；第一分支中的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與第二分支中的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線共軸且垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線，還與所有三條分支中的第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相交于一固定點(diǎn)。

所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相交。

所述手術(shù)工具可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在動(dòng)平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副重合，通過(guò)固定在動(dòng)平臺(tái)上的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果是：所提供的機(jī)器人與已有的并聯(lián)手術(shù)機(jī)器人相比，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副之間采用無(wú)連桿化設(shè)計(jì)，使機(jī)器人結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單更緊湊；由于增加了手術(shù)工具的自由度，進(jìn)而增加了操作的靈活性，使復(fù)雜的手術(shù)操作變得簡(jiǎn)單安全，手術(shù)精度更高，成本大幅降低，而且控制簡(jiǎn)單。因此，本實(shí)用新型對(duì)于微創(chuàng)手術(shù)的普及應(yīng)用具有重要的意義。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中第一分支和第二分支結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中第三分支機(jī)構(gòu)的示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中手術(shù)工具切入點(diǎn)處的放大圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

如圖1所示，一種線性驅(qū)動(dòng)的并聯(lián)手術(shù)機(jī)器人，包括圓環(huán)形底座1、動(dòng)平臺(tái)13、手術(shù)工具2以及三個(gè)分支機(jī)構(gòu)。

所述三個(gè)分支機(jī)構(gòu)采用并聯(lián)連接的方式連接在底座與動(dòng)平臺(tái)之間；其中第一分支和第二分支的結(jié)構(gòu)相同，依次包括連接在動(dòng)平臺(tái)和底座之間的移動(dòng)副3、第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副5、第一連桿6、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副7、第二連桿8以及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副9；第三分支與其他分支的區(qū)別在于分支中不存在第四轉(zhuǎn)動(dòng)副。

所述第一分支和第二分支中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副7軸線互相平行并且垂直于第二轉(zhuǎn)動(dòng)副5軸線以及第四轉(zhuǎn)動(dòng)副9軸線；第三分支中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4軸線與第三轉(zhuǎn)動(dòng)副7軸線互相平行并且垂直于第二轉(zhuǎn)動(dòng)副5軸線。

所述第一分支和第二分支中的第四轉(zhuǎn)動(dòng)副9軸線共軸并且與三個(gè)分支中的所有第二轉(zhuǎn)動(dòng)副5軸線同時(shí)相交于一固定點(diǎn)O。

顯然，每個(gè)分支中的移動(dòng)副軸線與第一轉(zhuǎn)動(dòng)副4軸線相互平行；第一轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線與第二轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線相交且相互垂直，作用相當(dāng)于一個(gè)萬(wàn)向鉸。

所述手術(shù)工具定位在動(dòng)平臺(tái)上，可相對(duì)于動(dòng)平臺(tái)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第四轉(zhuǎn)動(dòng)副軸線重合，通過(guò)固定在動(dòng)平臺(tái)上的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

所述移動(dòng)副3由伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠(圖中省略)驅(qū)動(dòng)。

所述伺服電機(jī)10通過(guò)電機(jī)架11固定在動(dòng)平臺(tái)13上。

如圖4所示，人體的切口位置放有戳卡14，手術(shù)工具穿過(guò)戳卡后伸入體內(nèi)。該手術(shù)工具在四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)下共有4個(gè)自由度，包括繞切口位置O的兩個(gè)擺轉(zhuǎn)、沿著手術(shù)工具軸線方向的移動(dòng)以及手術(shù)工具的自轉(zhuǎn)。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行同等替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案精神的任何方案，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的范圍當(dāng)中。