[发明专利]一种全转动副两转动一移动远中心运动并联机构

说明书

本方案属于并联机构领域，具体涉及一种全转动副两转动一移动远中心运动并联机构。包括定平台、动平台和三条支链；所述三条支链包括第一支链、第二支链和第三支链，所述三条支链包括第一支链、第二支链和第三支链，第一支链和第二支链结构相同，所述第一支链包括依次连接的虎克铰Usubgt;11/subgt;、转动副Rsubgt;13/subgt;和转动副Rsubgt;14/subgt;，所述转动副Rsubgt;13/subgt;和转动副Rsubgt;14/subgt;的中心分别为点Asubgt;1/subgt;、Bsubgt;1/subgt;和Csubgt;1/subgt;，虎克铰Usubgt;11/subgt;等效为两个轴线垂直相交于点Asubgt;1/subgt;的转动副Rsubgt;11/subgt;和转动副Rsubgt;12/subgt;，且转动副Rsubgt;12/subgt;、转动副Rsubgt;13/subgt;和转动副Rsubgt;14/subgt;相互平行；本结构实现输出三个自由度(两转动和一移动)，以及保证在远端以较高的精度，能够灵活地进行运动，满足微创手术的要求，从机械结构上保障手术安全性。

技术领域

本方案属于并联机构领域，具体涉及一种全转动副两转动一移动远中心运动并联机构。

背景技术

微创手术是现如今医学手术领域的重要发展趋势。其具有创伤小、疼痛轻、恢复快、病人住院时间短、出血少的优点，有利于机体内环境稳定与功能恢复。手术机器人的出现，并应用于微创手术，给该领域带来巨大的技术便利和进步提升。手术机器人可以增加视野角度；能够自动纠错，克服医生在微创手术操作时的手臂抖动，减轻医生的工作强度；机器人较手工微创手术更为灵活，能够以不同的角度在靶器官附近操作；与人相比，手术机器人可以在更小的空间内工作。

申请号为CN201710117339.3的专利公开一种用于微创手术的2-HRRR并联式手术机器人，该机械手包括可转动地定位在动平台上的手术模块、位于动平台下方的底座以及并联连接在动平台与底座之间以驱动手术模块运动的两个分支机构；所述每个分支机构包括依次连接在动平台与底座之间的第一转动副、第一连杆第二转动副、第二连杆、第三转动副、第三连杆、螺旋副的铰接套以及作为螺旋副螺杆的第四连杆；每个分支机构中，第一转动副轴线与第二转动副轴线以及第三转动副轴线互相平行并且垂直于手术模块转动轴线与螺旋副旋转轴线；两个分支机构中的螺旋副旋转轴线与手术模块转动轴线相交于一点。

该方案以三自由度运动形式为主，而且需要在末端另外添加运动副，难以保证在远端以较高的精度，灵活地进行运动，满足微创手术的要求。

发明内容

本方案提供一种能够提高远中心运动精度的全转动副两转动一移动远中心运动并联机构。

为了达到上述目的，本方案提供一种全转动副两转动一移动远中心运动并联机构，包括定平台、动平台和三条支链；所述三条支链包括第一支链、第二支链和第三支链，第一支链和第二支链结构相同，

所述第一支链包括依次连接的虎克铰U₁₁、转动副R₁₃和转动副R₁₄，所述转动副R₁₃和转动副R₁₄的中心分别为点A₁、B₁和C₁，虎克铰U₁₁等效为两个轴线垂直相交于点A₁的转动副R₁₁和转动副R₁₂，且转动副R₁₂、转动副R₁₃和转动副R₁₄相互平行；