能够实现部分解耦的空间平动并联机构

摘要

能够实现部分解耦的空间平动并联机构，属于并联机器人技术领域。本发明是为了解决现有并联机器人的平动机构结构复杂，难以满足手术环境要求和术式操作要求，限制了机器人系统在手术室的应用的问题。本发明所述的能够实现部分解耦的空间平动并联机构，支链机构位于平面机构上方，利用上端支链机构实现Y方向的进给运动，下端的平面机构实现XZ平面的二维定位，由于支链机构具有一个平行四边形结构，所以在上下端三自由度共同驱动作用下，末端器械就能够实现空间平动，而不会发生转动。本发明所述的能够实现部分解耦的空间平动并联机构主要应用于脊柱微创手术中的椎板减压领域。

主权项

能够实现部分解耦的空间平动并联机构，其特征在于，它包括：支链机构(2)、平面机构(4)、滚珠衬套(5)、带减速器电机a(6)、电机b(8)、齿轮组(9)和电机c(10)；平面机构(4)包括：远架杆a(11)、远架杆b(12)、2个连接轴(13)、近架杆b(14)、减速器(15)和近架杆a(16)；支链机构(2)包括：转动副a(17)、转动副b(18)、平行四边机构(19)、驱动杆(20)和固连机构(21)；平行四边机构(19)包括：4个条形构件，该4个条形构件首尾依次铰接构成平行四边形结构，转动副a(17)和转动副b(18)分别居中套接在相互平行的两个条形构件上，固连机构(21)的末端与转动副a(17)固定连接，驱动杆(20)的一端与转动副b(18)固定连接，驱动杆(20)通过齿轮组(9)实现传动，转动副a(17)与转动副b(18)相互平行，远架杆b(12)的一端与近架杆b(14)的一端通过一个连接轴(13)转动连接，远架杆a(11)的一端与近架杆a(16)的一端通过另一个连接轴(13)转动连接，远架杆a(11)的另一端和远架杆b(12)的另一端均开有半径相同的圆孔，两个圆孔重叠，且两个圆孔均套接在滚珠衬套(5)上，支链机构(2)位于平面机构(4)上方，电机c(10)通过齿轮组(9)带动驱动杆(20)在Y轴方向实现进给运动，电机b(8)的输出轴与减速器(15)的动力输入端连接，减速器(15)的动力输出端与近架杆a(16)的另一端固定连接，使得近架杆a(16)能够在XZ平面摆动，带减速器电机a(6)的输出轴与近架杆b(14)固定连接，使得近架杆b(14)能够在XZ平面摆动，固连机构(21)的首端设有末端器械放置孔，该末端器械放置孔与远架杆a(11)和远架杆b(12)的圆孔正对。