五自由度脊柱微创机器人操作机构

摘要

一种五自由度脊柱微创机器人操作机构，属于医疗外科手术的辅助定位机械。该机构由基座、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、腕部组件和手部组件六大部分组成，X轴通过支架与基座固连，X轴与Y轴之间、Y轴与Z轴之间由滑块连接，腕部与Z轴、手部与腕部之间由转动轴连接，各部分在电机驱动下能够产生相对运动，机构驱动和电气控制由滚珠丝杠、导轨、滑块、驱动电机和单片机等组成。本发明能够按照医生规划的手术入路实现高精度的手术工具定位，从而减少医生的工作强度，提高手术成功率，减小对患者造成的创伤，减轻患者痛苦，并且结构简单可靠，具有良好的产业化前景。

主权项

1、一种五自由度脊柱微创机器人操作机构，其特征在于：该机构由基座、X轴组件、Y轴组件、Z轴组件、腕部组件、手部组件六大部分构成；X轴组件包括：第一导轨，该导轨分别通过其两端的第一轨轴承架和第一轨电机座固定在基座上，第一导轨上设置有与第一丝杠动块固定在一起的第一滑块，第一丝杠动块的一端与第一轨丝母固定在一起并套装在第一轨丝杠上，第一轨丝杠的一端通过第一轨联轴器与固定在第一轨电机座上的第一轨电机轴连接，第一轨丝杠的另一端通过第一轨轴承安装在第一轨轴承架上；Y轴组件包括：通过第二导轨电机座固定在第一丝杠动块上并与第一导轨垂直的第二导轨，第二导轨的两端分别固定安装有第二导轨电机座和第二导轨轴承架，第二导轨上设置有与第二丝杠动块固定在一起的第二轨滑块，第二丝杠动块的一端与第二轨丝母固定在一起并套装在第二轨丝杠上，第二轨丝杠的一端通过第二轨联轴器与固定在第二导轨电机座上的第二导轨电机轴连接，第二轨丝杠的另一端通过第二导轨轴承安装在第二导轨轴承架上；Z轴组件包括：固定在第二丝杠动块上并与第一导轨和第二导轨所在平面垂直的第三导轨，第三导轨的两端分别固定安装有第三导轨电机座和第三导轨轴承架，第三导轨上设置有第三导轨滑块，第三导轨滑块的一端与第三轨丝母固定在一起并套装在第三轨丝杠上，第三轨丝杠的一端通过第三轨联轴器与固定在第三轨电机座上的第三轨电机轴连接，第三轨丝杠的另一端通过第三轨轴承安装在第三轨轴承架上；腕部组件包括：固定在第三导轨一端的Z旋转轴承座，Z旋转轴承座上通过Z旋转滚针轴承和Z旋转轴承压盖安装有其轴向与第三导轨平行的Z旋转带柄轴，Z轴旋转电机和Z旋转电机减速器通过Z旋转减速器座安装在Z旋转轴承座上，Z旋转电机减速器的输出轴与Z旋转带柄轴的一端连接，Z旋转电位器座固定在Z旋转带柄轴的另一端，其上安装Z旋转电位器；手部组件包括：固定安装在Z旋转带柄轴的轴柄上的X旋转轴承座，X旋转轴承座上通过轴承和X旋转轴承压盖安装有其轴向与第一导轨平行的X旋转带柄轴，X旋转电机和X旋转减速器通过X旋转减速器座安装在X旋转轴承座上，X旋转减速器的输出轴与X旋转带柄轴的一端连接，X旋转带柄轴的另一端上的轴柄上固定终端支架，终端支架上安装手术工具。