喉部手术机器人从操作手

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A:人类生活需要 B:作业,运输 C:化学,冶金 D:纺织和造纸 E:固定构造 F:机械工程 G:物理 H:电学

分类 >> B:作业,运输 >> B25J >> 200510014709.8

申请专利号	200510014709.8	专利申请日	2005.08.04
名称	喉部手术机器人从操作手	公开（公告）号	CN1730245
公开（公告）日	2006.02.08	颁证日
优先权		申请（专利权）	天津大学
地址	300072天津市南开区卫津路92号	发明（设计）人	王树新;李群智;丁杰男;周永春;郭岳山
国际申请		国际公布
专利代理机构	天津市北洋有限责任专利代理事务所	代理人	王丽英
摘要
本发明公开了喉部手术机器人从操作手，它设置有手指圆弧运动关节机构、弧形导轨旋转关节机构、第一小臂旋转关节机构、第二小臂旋转关节机构、大臂旋转关节机构、垂直方向位置调整机构、同步齿型带轮机构以及钢丝轮机构，本发明与现有技术相比具有以下优点：该机构为关节式坐标结构，具有8个自由度，可以完成各种活动，操作轻便灵活；双四连杆机构的应用，使得机器人的工作点位置变化时姿态保持不变，从而实现了位置和姿态的机械结构解偶；采用两级丝传动结构，即减少了机构空间体积又减轻了机构的重量；粗调和精调相分离，通过手动粗调可以进行快速定位；精调机构使系统具有进行显微手术的精度。
主权项
1.喉部手术机器人从操作手，其特征在于，它设置有手指圆弧运动关节机构、弧形导轨旋转关节机构、第一小臂旋转关节机构、第二小臂旋转关节机构、大臂旋转关节机构、垂直方向位置调整机构、同步齿型带轮机构以及钢丝轮机构，所述手指圆弧运动关节机构中第一电机与夹持手指的紧箍设置在第一支撑板上，所述第一支撑板与弧形导轨的滑块相连接，所述弧形导轨的导轨通过齿扇与弧形导轨支架相连接，所述第一电机轴上设置有小齿轮，所述小齿轮与齿扇啮合；所述弧形导轨旋转关节机构中力传感器固定设置于所述弧形导轨支架和自转传动轴之间，所述自转传动轴穿过自转轴承座通过自转连轴器和自转连轴器滑块与第二电机的轴相连接，所述第二电机通过自转电机支架与自转轴承座相连接，所述自转传动轴外部套装有隔套，端部套装有轴承，所述自转轴承座固定有自转轴承盖；所述第一小臂旋转关节机构中第一小臂一端通过第一臂前转轴与姿态机构支架相连接，所述第一小臂另一端通过第一臂后转轴与过渡架相连接，所述第一臂前转轴与第一臂后转轴的两端均设置有轴承，所述过渡架上设置有第三电机，所述两只钢丝轮通过钢丝相连接；所述第二小臂旋转关节机构中第二小臂一端通过第二臂后转轴与大臂相连接，所述第二小臂另一端通过第二臂前转轴与过渡架相连接，所述第二臂前转轴与第二臂后转轴的两端均设置有轴承，所述两只钢丝轮通过钢丝相连接，第二支撑板固定于钢丝轮上，简支板上设置有支柱，所述支柱的顶部顶在第二支撑板上；所述大臂旋转关节机构中大臂通过大臂后转轴与大臂支架相连接，定位盘与大臂支架相连接，所述定位盘上设置有销轴，所述大臂上设置有第四电机；所述垂直方向位置调整机构中第五电机固定在垂直支架上，所述垂直支架固定于垂直底板上，所述第五电机通过垂直连轴器、垂直滑块与垂直传动丝杠相连接，所述垂直传动丝杠两端部套装有轴承并穿过垂直轴承座，所述垂直轴承座固定于垂直底板上，所述垂直轴承座端部固定有垂直轴承盖，所述垂直底板通过导轨滑块及导轨与垂直导轨板相连接，垂直传动螺母通过垂直调整垫固定于垂直导轨板上，垂直传动丝杠通过垂直传动螺母；所述大臂旋转关节机构中大臂通过大臂支架与所述垂直导轨板相连；所述同步齿型带轮机构由第一齿型带轮、第二齿型带轮、第三齿型带轮和第四齿型带轮及张紧轮组成，所述第一齿型带轮设置在第一臂后转轴上，所述第四齿型带轮设置在第三电机输出轴上，所述第二齿型带轮设置在第二臂后转轴上，所述第三齿型带轮设置在第四电机输出轴上；所述钢丝轮机构包括第一、第二、第三、第四钢丝轮，所述第一钢丝轮与姿态调整机构支架固定相连，所述第二钢丝轮固定在所述过渡架上，所述第一、第二钢丝轮通过钢丝相连接，所述第三钢丝轮固定在所述过渡架上，所述第四钢丝轮固定在第二臂后转轴的轴承盖上，所述第三、第四钢丝轮通过钢丝相连接；所述大臂下部设置有底板，所述底板设置有沟槽，所述张紧轮通过其内的小轴固定于底板沟槽内，所述的弧形导轨的两端分别设置有摆动限位开关，所述的弧形导轨旋转关节机构中的自转传动轴上靠近所述弧形导轨支架的一端固定有自转限位块，所述的自转轴承座固定于所述的姿态机构支架上，所述的圆弧导轨的半径为250mm-350mm，所述的圆弧导轨的角度为20°-40°，所述的姿态机构支架与水平轴线的夹角为20°-40°。