[发明专利]具有远端运动中心特性的机械手臂

说明书

一种具有远端运动中心特性的机械手臂，包含一个机械手臂单元、一个驱动单元，及一个控制单元，该机械手臂单元包括一个基座部、一个能够转动地枢设于该基座部的第一连杆部、一个扶持部，及一个枢设于该第一连杆部并能够转动地枢设于该扶持部的第二连杆部，该驱动单元包括一个连接并用来驱使该第一连杆部相对该基座部转动的第一驱动马达，及一个连接并用来驱使该第二连杆部相对该扶持部转动的第二驱动马达，该控制单元电连接该驱动单元，并于接收一个控制讯号后，驱使该第一驱动马达及该第二驱动马达运作，以使该第一连杆部及该第二连杆部移动至一个目标位置，而不会挡住使用者的操作空间，移动过程前后，该扶持部的位置维持不变。

技术领域

本发明涉及一种机械手臂，特别是涉及一种具有远端运动中心特性的机械手臂。

背景技术

现有的一种手术用内视镜在使用时，是利用一个机械手臂协助支撑，如专利编号US8167872所示，而使该内视镜所拍摄的影像能够供医师在手术过程中观测使用，然而，医师在进行手术时，操作手术器械会需要较大的手术空间，因此固定不动的该机械手臂往往会在医师手术操作过程中造成阻挡及干扰，而影响手术质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有远端运动中心特性的机械手臂。

本发明具有远端运动中心特性的机械手臂，包含一个机械手臂单元、一个驱动单元，及一个控制单元。

该机械手臂单元包括一个基座部、一个能够绕一条第一轴线转动地枢设于该基座部的第一连杆部、一个扶持部，及一个枢设于该第一连杆部并能够绕一条第二轴线转动地枢设于该扶持部的第二连杆部，该驱动单元包括一个连接并用来驱使该第一连杆部相对该基座部转动的第一驱动马达，及一个连接并用来驱使该第二连杆部相对该扶持部转动的第二驱动马达，该控制单元电连接该驱动单元，并于接收一个控制讯号后，驱使该第一驱动马达及该第二驱动马达运作，以使该第一连杆部及该第二连杆部自一个原始位置移动至一个相异于该原始位置的目标位置，移动过程前后，该扶持部的位置维持不变。

本发明所述具有远端运动中心特性的机械手臂，定义一个分别被该第一轴线及该第二轴线穿过的平面为一个基准面，该第一连杆部及该第二连杆部自该原始位置移动至该目标位置时，是分别自该基准面的同一侧移动至该基准面的另一侧。

本发明所述具有远端运动中心特性的机械手臂，该具有远端运动中心特性的机械手臂还包含一个设置于该扶持部并能够朝一个目标方向拍摄影像的内视镜。

本发明所述具有远端运动中心特性的机械手臂，该第一连杆部及该第二连杆部分别移动至该目标位置时的位置是与该第一连杆部及该第二连杆部分别于该原始位置的位置相互对称，且对称于该基准面。

本发明所述具有远端运动中心特性的机械手臂，该具有远端运动中心特性的机械手臂还包含一个电连接该控制单元的感测单元，该感测单元包括一个连接该第一驱动马达以量测该第一驱动马达的转动位置的第一位置感测器，及一个连接该第二驱动马达以量测该第二驱动马达的转动位置的第二位置感测器，该控制单元于接收该控制讯号后，根据该第一位置感测器及该第二位置感测器所量测的资料分别计算该第一连杆部及该第二连杆部的位置，以及计算该目标方向，并借此计算该第一连杆部及该第二连杆部在该目标位置时的位置，进而驱使该第一驱动马达及该第二驱动马达运作，以使该第一连杆部及该第二连杆部自该原始位置移动至该目标位置。

本发明所述具有远端运动中心特性的机械手臂，该具有远端运动中心特性的机械手臂还包含一个电连接该内视镜以显示该内视镜的拍摄影像的显示器。

本发明所述具有远端运动中心特性的机械手臂，该具有远端运动中心特性的机械手臂还包含一个电连接该控制单元并用于发出该控制讯号的人机操作单元。

本发明的有益效果在于：通过该控制单元驱使该第一驱动马达及该第二驱动马达运作，以使该第一连杆部及该第二连杆部自该原始位置移动至该目标位置，而不会挡住使用者的操作空间，移动过程前后，该扶持部的位置维持不变。