一种基于3D鼠标操作的微创骨科手术机器人

摘要

本发明公开了一种3D鼠标操作的微创骨科手术机器人，由横向移动组件(1)、减速器组件(2)、上下移动组件(3)、小臂组件(4)、腕部组件(5)和3D鼠标(6)组成；3D鼠标(6)安装在小臂组件(4)的小臂壳体(401)上，减速器组件(2)的机座(207)与横向移动组件(1)的旋转法兰(101)通过螺钉连接，上下移动组件(3)的安装底座(305)与减速器组件(2)的接口(202)通过两个锁杆(210)连接，小臂组件(4)的滑槽(402)与上下移动组件(3)的C滑槽(301)连接，且在滑动槽(316)内滑动，腕部组件(5)的腕部法兰(501)与小臂组件(4)的减速器的输出轴(408)通过键连接。该机器人是针对骨科手术的临床需求和手术环境，按照骨科手术过程中的高安全性要求，以实用性和适用性为基本的出发点，采用主动约束加被动安全保障的规划思想，设计了结构化、模块化的骨科手术机器人。

主权项

1、一种基于3D鼠标进行安全操作的微创手术骨科机器人，其特征在于：由横向移动组件(1)、减速器组件(2)、上下移动组件(3)、小臂组件(4)、腕部组件(5)和3D鼠标(6)组成；3D鼠标(6)安装在小臂组件(4)的小臂壳体(401)上，减速器组件(2)的机座(207)与横向移动组件(1)的旋转法兰(101)通过螺钉连接，上下移动组件(3)的安装底座(305)与减速器组件(2)的接口(202)通过两个锁杆(210)连接，小臂组件(4)的滑槽(402)与上下移动组件(3)的C滑槽(301)连接，且在滑动槽(316)内滑动，腕部组件(5)的腕部法兰(501)与小臂组件(4)的减速器的输出轴(408)通过键连接；横向移动组件(1)的导轨(104)的底部安装有齿条(105)，导轨(104)的中间设有走线槽(107)，导轨(104)的一端通过转轴(102)与旋转法兰(101)的一端连接，导轨(104)的另一端穿过连接座(130)横向方向上所设的通孔(136)，且滑动连接在连接座(130)上；连接座(130)的右面板(135)的四周安装有A横向转轴(131)、B横向转轴(132)、C横向转轴(133)、D横向转轴(134)；连接座(130)的上面板(145)的四周安装有A纵向转轴(141)、B纵向转轴(142)、C纵向转轴(143)、D纵向转轴(144)；连接座(130)的左面为连接端(137)；连接座(130)的下面板(155)的中心设有圆孔(151)，圆孔(151)内安装有齿轮，齿轮与A电机的输出轴连接，A电机安装在下面板(155)上；下面板(155)的两侧分别开有A凹槽(152)、B凹槽(153)，A凹槽(152)内放置有A滚轮，B凹槽(153)内放置有B滚轮，A滚轮套接在C横向转轴(133)上，B滚轮套接在B横向转轴(132)上；减速器组件(2)的机座(207)内安装有蜗轮(205)、蜗杆(206)，蜗轮(205)通过A球轴承(213)、B球轴承(214)与机座(207)连接，蜗轮(205)的一端设有蜗轮端盖(204)，蜗轮(205)的另一端通过螺钉与接口(202)连接，接口(202)的两端分别设有两个锁杆(210)，机座(207)的斜面(215)上开有调节槽(212)；B电机(203)的输出轴与蜗杆(206)的一端连接，蜗杆(206)的另一端安装在平面轴承(201)的中心孔内，平面轴承(201)通过螺钉与B压板(209)连接，平面轴承(201)顶紧在蜗杆端盖(208)上，蜗杆端盖(208)通过螺钉安装在机座(207)的内壁上；上下移动组件(3)的壳体(307)的正面板上开有滑动槽(316)，C电机(315)安装在壳体(307)上端，且C电机(315)的输出轴穿过壳体上设有的孔后与联轴器(309)一端连接，联轴器(309)另一端与丝杠(313)一端连接，丝杠(313)另一端穿过滑块螺母(304)后与轴承配合安装在壳体(307)下端，壳体(307)的后面板的内壁安装有导轨底座(308)，导轨底座(308)上安装有直线导轨，直线导轨上安装有滑块螺母(304)，滑块螺母(304)另一端面与导轨法兰(303)一端连接，导轨法兰(303)另一端上安装有A底座(302)，A底座(302)上设有C滑槽(301)；小臂组件(4)的D滑槽(402)安装在D壳体(401)的左端面上，D壳体(401)内设有隔板(404)，隔板(404)上安装有D电机(406)，D电机(406)的输出轴与联轴器(405)连接，联轴器(405)的另一端与减速器(407)的一端连接，减速器(407)的输出轴(408)与腕部组件(5)的腕部法兰(501)连接，D壳体(401)的上部设有挡板(403)；腕部组件(5)的E电机(512)与电机法兰(511)连接，电机法兰(511)安装在E壳体(502)的右侧板上，E壳体(502)的右侧板外壁与腕部法兰(501)连接，E壳体(502)的右半部安装E电机(512)的部位加盖有E挡板(515)，E电机(512)的输出轴与丝杠(504)的一端连接，丝杠(504)的另一端穿过拨块(503)后安装在左侧板(516)上，拨块(503)的纵向中心设有E滑槽(513)，E滑槽(513)的上端部开有的圆孔内安装有销轴(508)，拨块(503)的E滑槽(513)内通过安装一沉头螺钉(514)实现拨块(503)与丝杆(504)连接，拨块(503)的正面凹槽内压盖有压板(509)后与导向块(507)连接，导向块(507)的中心设有定位孔(506)。