本實用新型涉及一種用于微創手術的機器人，具體是一種線性驅動的并聯機器人。

背景技術：

在長久以來的開放手術中，外科醫生利用手術刀不斷的為患者“制造創傷”，然后再采取手段盡可能地愈合該創傷，這往往使患者面對手術時膽戰心驚、忐忑不安。如何減少手術創傷及出血量、降低手術風險及并發癥、縮短恢復時間成為外科發展的方向。在這種背景下，以腹腔鏡為代表的微創外科誕生，并在近30年內得到迅猛發展。微創手術是利用細長的桿狀手術工具通過人體表面的微小切口探入體內進行手術操作的。與傳統的開口手術相比，它可以減少手術切口及手術疤痕、縮短恢復時間、減少出血量及并發癥等。

中國專利文獻公開的“一種用于微創手術的混聯機械手”、“一種用于微創手術的新型混聯機械手”機器人，雖能有效應用于微創外科，但結構尚待進一步簡化，精度有待進一步提高，成本也尚待下降；因而需要進一步改進。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供一種線性驅動的并聯手術機器人，該機器人應具有結構緊湊、控制難度低、精度高、安全性好的特點。

本實用新型提供的技術方案是：一種線性驅動的并聯手術機器人，其特征在于：該機器人包括圓環形底座、動平臺、定位在動平臺上的手術工具以及并聯連接在底座與動平臺之間的三個分支；

所述三個分支中的第一分支和第二分支結構相同，均包括依次連接在動平臺和底座之間的移動副、第一轉動副、第二轉動副、第一連桿、第三轉動副、第二連桿以及第四轉動副；第三分支包括依次連接在動平臺和底座之間的移動副、第一轉動副、第二轉動副、第一連桿、第三轉動副以及第二連桿；每個分支中，第一轉動副軸線與第三轉動副軸線互相平行并且垂直于第二轉動副軸線；第一分支中的第四轉動副軸線與第二分支中的第四轉動副軸線共軸且垂直于第一轉動副軸線與第三轉動副軸線，還與所有三條分支中的第二轉動副軸線相交于一固定點。

所述第一轉動副軸線與第二轉動副軸線相交。

所述手術工具可轉動地定位在動平臺上，轉動軸線與第四轉動副重合，通過固定在動平臺上的伺服電機驅動。

本實用新型的有益效果是：所提供的機器人與已有的并聯手術機器人相比，第一轉動副和第二轉動副之間采用無連桿化設計，使機器人結構更簡單更緊湊；由于增加了手術工具的自由度，進而增加了操作的靈活性，使復雜的手術操作變得簡單安全，手術精度更高，成本大幅降低，而且控制簡單。因此，本實用新型對于微創手術的普及應用具有重要的意義。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的立體結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例中第一分支和第二分支結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例中第三分支機構的示意圖。

圖4是本實用新型實施例中手術工具切入點處的放大圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。

如圖1所示，一種線性驅動的并聯手術機器人，包括圓環形底座1、動平臺13、手術工具2以及三個分支機構。

所述三個分支機構采用并聯連接的方式連接在底座與動平臺之間；其中第一分支和第二分支的結構相同，依次包括連接在動平臺和底座之間的移動副3、第一轉動副4、第二轉動副5、第一連桿6、第三轉動副7、第二連桿8以及第四轉動副9；第三分支與其他分支的區別在于分支中不存在第四轉動副。

所述第一分支和第二分支中，第一轉動副4軸線與第三轉動副7軸線互相平行并且垂直于第二轉動副5軸線以及第四轉動副9軸線；第三分支中，第一轉動副4軸線與第三轉動副7軸線互相平行并且垂直于第二轉動副5軸線。

所述第一分支和第二分支中的第四轉動副9軸線共軸并且與三個分支中的所有第二轉動副5軸線同時相交于一固定點O。

顯然，每個分支中的移動副軸線與第一轉動副4軸線相互平行；第一轉動副軸線與第二轉動副軸線相交且相互垂直，作用相當于一個萬向鉸。

所述手術工具定位在動平臺上，可相對于動平臺做旋轉運動，轉動軸線與第四轉動副軸線重合，通過固定在動平臺上的伺服電機驅動。

所述移動副3由伺服電機帶動滾珠絲杠(圖中省略)驅動。

所述伺服電機10通過電機架11固定在動平臺13上。

如圖4所示，人體的切口位置放有戳卡14，手術工具穿過戳卡后伸入體內。該手術工具在四個電機驅動下共有4個自由度，包括繞切口位置O的兩個擺轉、沿著手術工具軸線方向的移動以及手術工具的自轉。

最后應當說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術方案而非對其限制；對本實用新型的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行同等替換，而不脫離本實用新型技術方案精神的任何方案，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的范圍當中。