[发明专利]一种具有柔性和多自由度的手术机器人

权利要求书

1.一种机械臂单元，包括串联布置的至少一个臂段、至少一个关节以及连接至在远端的臂段上的端部操作机构，其中在相邻的臂段之间以及在臂段和端部操作机构之间通过各自的关节相铰接，其中各关节被构造为所附连的臂段提供至少一个自由度；

其中，所述至少一个关节包括至少一个下述关节：

扭转关节，限定出平行于所附连的臂段的纵轴线的扭转轴线，各扭转关节配设有一对细长的执行器，其在扭转轴线两侧固定至从远侧附连至该扭转关节的臂段或端部操作机构；

枢转关节，限定出垂直于所附连的臂段的纵轴线的枢转轴线，每个所述枢转关节配设有一对细长的执行器，其在枢转轴线两侧固定至从远侧附连至该枢转关节的臂段或端部操作机构；

腕关节，限定出垂直于所附连的臂段的纵轴线的且彼此垂直的第一和第二枢转轴线，所述腕关节包括关节本体、沿所述第一枢转轴线的第一枢转轴和沿所述第二枢转轴线的第二枢转轴，每个所述腕关节配设有第一对细长的执行器和第二对细长的执行器，其中所述第一对细长的执行器在第一枢转轴线两侧固定至该腕关节的关节本体，所述第二对细长的执行器在第二枢转轴线两侧固定至从远侧附连至该腕关节的臂段或端部操作机构。

2.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中，在近侧连接至所述枢转关节的臂段限定出一对通道，在远侧连接至该扭转关节的臂段或操作机构限定出一对盲孔，配设于该扭转关节的该对细长的执行器延伸穿过在近侧的臂段中的该对通道并固定至在远侧的臂段或操作机构中的该对盲孔。

3.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中，在近侧连接至所述枢转关节的臂段限定出一对通道，在远侧连接至该枢转关节的臂段或操作机构限定出一对盲孔，配设于该枢转关节的该对细长的执行器延伸穿过在近侧的臂段中的该对通道并固定至在远侧的臂段或操作机构中的该对盲孔。

4.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中，在近侧连接至所述腕关节的臂段限定出第一对和第二对通道，所述腕关节的关节本体包括一对盲孔，在远侧连接至该腕关节的臂段或操作机构限定出一对盲孔，配设于该腕关节的所述第一对细长的执行器延伸穿过在近侧的臂段中的第一对通道并固定至该腕关节中的该对盲孔，且配设于该腕关节的所述第二对细长执行器延伸穿过在近侧的臂段中的第二对通道并固定至在远侧的臂段或操作机构中的该对盲孔。

5.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中：所述臂段具有空心筒体形状；以及/或者所述端部操作机构包括空心的筒状主体和末端操作部。

6.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中：所述扭转关节具有贯穿的轴向孔口；以及/或者，所述枢转关节具有贯穿的径向孔口；以及/或者，所述腕关节的关节本体具有空心筒体形状。

7.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中，所述关节的每个自由度构造成由各自的驱动器独立控制。

8.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中：

配设于所述扭转关节的该对细长的执行器由具有转盘的单个驱动器转动驱动并绕转盘的相对侧连接至该单个驱动器的转盘；以及/或者

配设于所述枢转关节的该对细长的执行器由具有转盘的单个驱动器转动驱动并绕转盘的相对侧连接至该单个驱动器的转盘；以及/或者

配设于所述腕关节的该第一对细长执行器和/或该第二对细长执行器分别由具有转盘的单个驱动器转动驱动并绕转盘的相对侧连接至该单个驱动器的转盘。

9.根据权利要求1所述的机械臂单元，其中：

配设于所述扭转关节的该对细长的执行器由一对具有转盘的驱动器转动驱动并分别连接至该对驱动器各自的转盘；以及/或者

配设于所述枢转关节的该对细长的执行器由一对具有转盘的驱动器转动驱动并分别连接至该对驱动器各自的转盘；以及/或者

配设于所述腕关节的该第一对细长执行器由一对具有转盘的驱动器转动驱动并分别连接至该对驱动器各自的转盘和/或该第二对细长执行器由一对具有转盘的驱动器转动驱动并分别连接至该对驱动器各自的转盘。