一种可实现三维平动一维转动的并联手术机械手

摘要

本发明涉及一种可实现三维平动一维转动的并联手术机械手，包括第一RPRPR闭环子链、第二RPRPR闭环子链以及执行机构子链。所述第一RPRPR闭环子链、第二RPRPR闭环子链在同一平面内。第一RPRPR闭环子链可控制第一转台在平面内做二自由度运动，第二RPRPR闭环子链可控制第二转台在平面内做二自由度运动。第一转台和第二转台的运动可实现动平台在空间内的四自由度运动。本发明通过两个闭环子链来控制两个转台在平面的运动，从而实现动平台的空间四自由度运动，具有结构紧凑控制简单的优点，且所有主动杆都连接在机架上，杆件能做成轻杆，机构运动惯量小，动力学性能好。

主权项

一种可实现三维平动一维转动的并联手术机械手，包括第一RPRPR闭环子链、第二RPRPR闭环子链和执行机构子链，其特征在于，其机构和链接方式为：所述第一RPRPR闭环子链由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆以及机架连接而成，第一连杆通过第一转动副连接到机架上，第一连杆另一端通过第一移动副与第二连杆连接，第二连杆另一端通过第二转动副与第三连杆连接，第三连杆另一端通过第二移动副与第四连杆连接，第四连杆另一端通过第三转动副连接到机架上，第一连杆由第一伺服电机驱动，第四连杆由第二伺服电机驱动，所述第二RPRPR闭环子链由第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆以及机架连接而成，第五连杆通过第四转动副连接到机架上，第五连杆另一端通过第三移动副与第六连杆连接，第六连杆另一端通过第五转动副与第七连杆连接，第七连杆另一端通过第四移动副与第八连杆连接，第八连杆另一端通过第六转动副连接到机架上，第五连杆由第三伺服电机驱动，第八连杆由第四伺服电机驱动，所述执行机构子链由第一转台、第二转台、第九连杆、第十连杆、第十一连杆、第十二连杆以及动平台连接而成，第一转台通过第二转动副与第二连杆连接，第一转台通过第七转动副与第九连杆连接，第一转台通过第八转动副与第十连杆连接，第九连杆另一端通过第九转动副与动平台连接，第十连杆另一端通过第十转动副与动平台连接，第二转台通过第五转动副与第六连杆连接，第二转台通过第十一转动副与第十一连杆连接，第二转台通过第十二转动副与第十二连杆连接，第十一连杆另一端通过第九转动副与动平台和第九连杆连接，第十二连杆另一端通过第十三转动副与动平台连接，第一转台和第二转台在平面内的运动可实现动平台在空间的四自由度运动，所述第一转动副、第二转动副、第三转动副、第四转动副、第五转动副、第六转动副的旋转轴线相互平行，第七转动副、第八转动副、第九转动副、第十转动副、第十一转动副、第十二转动副、第十三转动副的旋转轴线相互平行，第九连杆与第十连杆等长平行，第十一连杆与第十二连杆等长平行。