[发明专利]脊柱微创手术机器人实现空间运动串联的三自由度机构

权利要求书

1.脊柱微创手术机器人实现空间运动串联的三自由度机构，其特征在于：它包括机械臂基座(1)、进给旋转关节(2)和俯仰关节(3)；进给旋转关节(2)包括第一电机(2-1)、第一电机安装板(2-2)、第一同步带轮(2-3)、同步带(2-4)、进给挡块(2-5)、精密滚珠丝杠滚珠花键轴(2-6)、第二同步带轮(2-7)、滚珠丝杠部(2-8)、精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)、滚珠花键部(2-10)、第一齿轮(2-11)、直线轴承(2-12)、行程轴连接座(2-13)、行程轴连接胀紧件(2-14)、直线轴承压盖(2-15)、行程轴(2-16)、俯仰电机(2-17)、第二电机(2-18)和第二齿轮(2-19)，进给旋转关节(2)插装在机械臂基座(1)上，俯仰关节(3)安装在进给旋转关节(2)的输出端上；精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)为圆形套筒，行程轴(2-16)为空心轴，滚珠丝杠部(2-8)安装在精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)的一端上，滚珠花键部(2-10)靠近精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)的另一端安装在精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)上，且精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)的另一端安装在机械臂基座(1)安装孔的一端上，直线轴承(2-12)安装在机械臂基座(1)安装孔内，直线轴承压盖(2-15)安装在机械臂基座(1)安装孔的另一端上，行程轴(2-16)的一端穿过直线轴承压盖(2-15)设置在直线轴承(2-12)内，第二同步带轮(2-7)靠近滚珠丝杠部(2-8)设置，精密滚珠丝杠滚珠花键轴(2-6)的一端通过行程轴连接座(2-13)和行程轴连接胀紧件(2-14)安装在直线轴承(2-12)内行程轴(2-16)的一端上，精密滚珠丝杠滚珠花键轴(2-6)的另一端依次穿过第一齿轮(2-11)、滚珠花键部(2-10)、滚珠丝杠部(2-8)和第二同步带轮(2-7)设置，且精密滚珠丝杠滚珠花键轴(2-6)的另一端安装有进给挡块(2-5)，第一电机安装板(2-2)靠近第二同步带轮(2-7)安装在精密滚珠丝杠滚珠花键安装座(2-9)上，第一电机(2-1)安装在第一电机安装板(2-2)上，且第一电机(2-1)输出轴上安装有第一同步带轮(2-3)，第一同步带轮(2-3)和第二同步带轮(2-7)通过同步带(2-4)连接，第二电机(2-18)靠近第一齿轮(2-11)安装在机械臂基座(1)上，且第二齿轮(2-19)安装在第二电机(2-18)的输出轴上，且第二齿轮(2-19)与第一齿轮(2-11)啮合，俯仰电机(2-17)安装在行程轴(2-16)的另一端内。

2.根据权利要求1所述脊柱微创手术机器人实现空间运动串联的三自由度机构，其特征在于：俯仰关节(3)包括谐波减速器(3-1)、传动轴(3-2)、俯仰关节座(3-3)、第一锥齿轮(3-4)、轴承组(3-5)、第二锥齿轮(3-6)、左连接件(3-7)和右连接件(3-8)，传动轴(3-2)设置在俯仰关节座(3-3)内，轴承组(3-5)靠近传动轴(3-2)的一端套装在传动轴(3-2)上，谐波减速器(3-1)套装在传动轴(3-2)的另一端上，第一锥齿轮(3-4)套装在传动轴(3-2)上，且第一锥齿轮(3-4)位于轴承组(3-5)和谐波减速器(3-1)之间，左连接件(3-7)的一端靠近轴承组(3-5)安装在传动轴(3-2)的一端上，右连接件(3-8)的一端安装在谐波减速器(3-1)上，左连接件(3-7)的另一端和右连接件(3-8)的另一端固定连接构成一个‘U’形件，且左连接件(3-7)和右连接件(3-8)连接处加工有安装凹槽(3-9)，第二锥齿轮(3-6)靠近第一锥齿轮(3-4)设置在俯仰关节座(3-3)内，俯仰电机(2-17)的输出轴安装在第二锥齿轮(3-6)上，且第二锥齿轮(3-6)和第一锥齿轮(3-4)啮合。