一种基于压电驱动的倾斜角柔性针机器人辅助穿刺系统

摘要

一种基于压电驱动的倾斜角柔性针机器人辅助穿刺系统，它涉及一种机器人辅助穿刺系统。本发明为了解决现有的柔性针在组织内运动过程中受力复杂，轨迹规划困难，运动精度不易保证的问题。本发明的支撑件、丝杠尾端轴承座、丝杠首端轴承座和电机安装座由左至右依次设置在平台上，进针电机设在电机安装座上，进针电机的输出轴与丝杠连接，导轨设置在平台上，移动螺母设置在丝杠上，轴承支座设置在移动螺母上，滑块设在导轨上，轴承支座与导轨之间连接，滑块螺母连接座设置在滑块螺母连接件上，柔性针固定件固装在滑块螺母连接座上，支撑套设置在支撑件的上端，进给柔性针的一端穿设在支撑套内，另一端与柔性针固定件连接。本发明适用于机器人辅助穿刺。

主权项

一种基于压电驱动的倾斜角柔性针机器人辅助穿刺系统，其特征在于：所述倾斜角柔性针机器人辅助穿刺系统包括进针电机(5)、平台(6)、电机安装座(7)、联轴器(8)、导轨(10)、丝杠首端轴承座(11)、丝杠(12)、移动螺母(13)、滑块(14)、滑块螺母连接件(15)、柔性针固定件(16)、滑块螺母连接座(17)、压电输入连接器(18)、丝杠尾端轴承座(19)、支撑件(21)、支撑套(22)、进给柔性针(23)和轴承支座(26)，支撑件(21)、丝杠尾端轴承座(19)、丝杠首端轴承座(11)和电机安装座(7)由左至右依次设置在平台(6)上，进针电机(5)设置在电机安装座(7)上，进针电机(5)的输出轴通过联轴器(8)与可转动设置在丝杠尾端轴承座(19)和丝杠首端轴承座(11)上的丝杠(12)连接，导轨(10)设置在平台(6)上，且导轨(10)平行于丝杠(12)，移动螺母(13)设置在丝杠(12)上，轴承支座(26)设置在移动螺母(13)上，滑块(14)可滑动设置在导轨(10)上，轴承支座(26)与导轨(10)之间通过滑块螺母连接件(15)固定连接，滑块螺母连接座(17)设置在滑块螺母连接件(15)上，柔性针固定件(16)固装在滑块螺母连接座(17)的右端外壁上，支撑套(22)设置在支撑件(21)的上端，进给柔性针(23)的一端穿设在支撑套(22)内，进给柔性针(23)的另一端通过压电输入连接器(18)与柔性针固定件(16)连接，所述进给柔性针(23)包括针尖(1)、连接杆(2)、针体(4)和压电陶瓷(3)，所述压电陶瓷(3)包括第一组压电陶瓷(3‑1)和第二组压电陶瓷(3‑2)，针体(4)的内壁上开有十字形的凹槽，第一组压电陶瓷(3‑1)在上下方向上相互平行设置在针体(4)的凹槽内，第二组压电陶瓷(3‑2)在左右方向上平行设置在针体(4)的凹槽内，第一组压电陶瓷(3‑1)位于第二组压电陶瓷(3‑2)的右端，连接杆(2)可转动插装在第二组压电陶瓷(3‑2)内，针尖(1)设置在针体(4)的左端并与针体(4)相抵，连接杆(2)固装在针尖(1)右端的内壁上，针尖(1)左端为带有40度‑50度的倾斜角。