CN104758035A - 一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人 - Google Patents

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Abstract

一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，它包括底盘组件、串联平台组件、串并联连接组件、并联平台组件和外固定架组件；底盘组件位于该机器人底端并通过其4个万向轮与地面接触；串联平台组件位于底盘组件之上并与之固连；外固定架组件与并联平台组件连接并通过串并联连接组件与串联平台组件连接在一起；本发明可以代替医生实现骨盆骨折复位操作，降低医生劳动强度；该机器人串联平台组件为3自由度直线运动机构，并联平台组件为3自由度旋转运动机构，两者结合而成的串并联机构能实现6自由度运动，具有精度高、负载能力及刚度大、工作空间合理、结构紧凑等优点。

Description

一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人
技术领域
本发明涉及一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，属于外科医疗器械领域。
背景技术
骨盆骨折是一种严重的创伤，致死率极高，在地震、车祸等灾害中较为常见。传统的骨盆复位方法，在术中通过多次拍摄X光，确定复位路径，医生和患者接受的辐射量大，且医生通过二维图像无法掌握精确的骨折状态信息，给路径规划带来困难；当发生不稳定性骨折时，还需要开放式复位手术，对病患造成的创伤大，医生的手术强度大，极易造成复位不良。在目前的研究中，国内外对骨盆骨折复位机构的研究成果较多，例如山东省济南市济阳县人民医院的程善宝“骨盆骨折手术复位器”中公开了一种用于骨盆复位的机构构型。但是大部分机构只能医生手持辅助医生完成骨盆复位的手术，不能主动完成骨盆复位，可以得出结论，目前的研究成果还存在针对性不强、可操作性不强等问题。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提出了一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，辅助医生实现骨盆骨折复位的功能。
本发明的目的是这样实现的：
一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，它包括底盘组件、串联平台组件、串并联连接组件、并联平台组件、外固定架组件；它们之间的位置连接关系是：底盘组件位于该机器人底端并通过其4个万向轮与地面接触；串联平台组件位于底盘组件之上并与之固连；外固定架组件与并联平台组件连接并通过串并联连接组件与串联平台组件连接在一起。
所述的底盘组件包括底部支撑平台1和4个万向轮2，底部支撑平台1与4个万向轮2分别固连；该底部支撑平台1为板状结构件，用于支撑机器人本体及放置其他构件，该万向轮2是市购普通万向轮，用于为机器人提供支撑及移动功能；
所述串联平台组件包括3个直线运动单元组件、直线连接板3、直角连接板4和导向单元组件；该直线运动单元组件包括直线单元底板5、电机挡板6、电机7、联轴器8、支架9、2个导轨10、丝杆11、丝杆后挡板12、滑块安装板13、2个滑块14、丝杆传动螺母15，其连接关系是：电机挡板6和丝杆后挡板12分别与直线单元底板5的两端固连，电机7与电机挡板6固连，电机7的电机轴穿过电机挡板6上的孔通过联轴器8与丝杆11连接，丝杆支架9与直线单元底板5固连，丝杆11依次穿过支架9上的孔、丝杆传动螺母15的螺纹孔与丝杆后挡板12连接，丝杆传动螺母15与滑块安装板13固连，2个导轨10分别与直线单元底板5的两侧固连，2个滑块14与2个导轨10分别连接，2个滑块与滑块安装板13固连；该直线单元底板5为矩形板状结构件，用于支撑直线运动单元，该电机挡板6为带孔的矩形板状结构件，用于支撑电机7，该电机7为普通市购电机，用于为机构提供旋转运动的动力，该联轴器8为普通市购联轴器，用于连接两根轴并且传递转动运动以及扭矩，该支架9为带孔的块状结构件，用于支撑丝杆11，该导轨10为条状结构件，用于为滑块14提供导向，该丝杆11为普通市购丝杆，用于将电机7电机轴的转动转化为丝杆11的转动，该丝杆后挡板12为带孔矩形板状结构件，用于支撑丝杆11，该滑块安装板13为矩形板状结构件，用于连接滑块14以及丝杆传动螺母15，该滑块14为带凹槽的条状结构件，用于配合导轨10提供导向，该丝杆传动螺母15为带螺纹孔的块状结构件，用于将丝杆11的旋转运动转化为直线运动；该导向单元组件包括直线单元底板5、2个支架9、2个导轨10、2个滑块14、导向轴16、滑块安装板13和光孔导向架17，其连接关系为：2个支架9分别与直线单元底板5固连，导向轴16穿过光孔导向架17上的孔与2个支架9固连，光孔导向架17与滑块安装板13固连，2个导轨10分别与直线单元底板5固连，2个滑块14分别与2个导轨10连接，2个滑块14分别与滑块安装板13固连；该导向轴16为圆杆状结构件，用于为机构提供直线方向的导向，该光孔导向架17为带光孔的块状结构件，用于配合导向轴16为机构提供直线方向的导向；该直线连接板3的一侧与第一直线运动单元的滑块安装板13以及导向组件中滑块安装板13分别固连，该直线连接板3的另一侧与第二直线运动单元的直线单元底板5固连，该直线连接板3为板状结构件，用于组件之间的连接；该直角连接板4的一个直角面与第二直线运动单元的滑块安装板13固连，该直角连接板4的另一个直角面与第三直线运动单元的直线单元底板5固连，该直角连接板4为L型板状结构件，用于组件之间的垂直连接；
所述的串联平台组件与底盘组件的连接关系是：串联平台组件中第一直线运动单元的直线单元底板5与底盘组件中底板支撑板1固连，串联平台组件中导向单元组件的直线单元底板5与底盘组件中底板支撑板1固连；
所述的串并联连接组件包括串并联安装板18、串并联安装架19、2个角铁连接件20，其连接关系为：串并联安装板18与串并联安装架19的底端固连；串并联安装架19与角铁连接件20在顶部固连；该串并联安装板18是平板结构件，用于两个零件的连接，该串并联安装架19为普通市购的方铁管，用于两个零件的连接，该角铁连接件20为普通市购角铁零件用于两个零件的连接；
所述的串并联连接组件与串联平台组件的连接关系是：串并联连接组件中串并联安装板18与串联平台组件中第三直线运动单元的滑块安装板13固连；
所述的并联平台组件包括上平台单元组件和下平台单元组件；两者之间彼此相互连接。
该下平台单元组件包括下平台安装板21、上下平台传动轴22、下平台轴套23、下平台轴盖24、大齿轮25、小齿轮26、电机7，其连接关系是：下平台安装板21与下平台轴套23固连，下平台轴套23与下平台轴盖24固连，上下平台传动轴22通过下平台轴盖24上的大孔与大齿轮25固连，电机7与下平台轴盖24固连，并且电机7的电机轴穿过下平台轴盖24上的小孔与小齿轮26固连，小齿轮26与大齿轮25连接；该下平台安装板21为带圆柱面缺口的块状结构件，其缺口与下平面轴套23的表面一致，用于固定下平面轴套23，该下平面轴盖24为带两个孔的板状结构件，用于电机7的电机轴与上下平台传动轴22的连接，该大齿轮30与小齿轮31为市购的普通齿轮，能互相啮合，用于实现旋转运动的传递，该上下平台转动轴22为一侧粗一侧细的阶梯轴，用于将旋转运动传递给上平台单元组件；
该上平台单元组件包括上平台连接板27、4个转动支撑架28、回型支撑架29、2个电动缸30、2个电动缸连接件31、3个双向转动块32、电动缸连接短轴33、电动缸连接长轴34、U型平台35、上平台支撑架36、上平台支撑杆37，其连接关系为：上平台连接板27与第一转动支撑架28以及第二转动支撑架28固连，回型支撑架29通过轴与第一转动支撑架28以及第二转动支撑架28连接，第一电动缸30通过轴与回形支撑架29连接，第一电动缸30的推杆通过螺纹与第一电动缸连接件31连接，第一电动缸连接件31通过轴与第一双向转动块32连接，第一双向转动块32通过电动缸连接短轴33与U型平台35连接，上平台连接板27与第三转动支撑架28以及第四转动支撑架28固连，第二电动缸30通过轴与第三转动支撑架28以及第四转动支撑架28连接，第二电动缸30的推杆通过螺纹与第二电动缸连接件31连接，第二电动缸连接件31通过轴与第二双向转动块32连接，第二双向转动块32通过电动缸连接长轴34与U型平台35连接，上平台连接板27与上平台支撑杆37固连，上平台支撑杆37与上平台支撑架36固连，上平台支撑架36通过轴与第三双向转动块32连接，第三双向转动块32通过电动缸连接长轴34与U型平台35连接；该上平台连接板27为带两个U型凹槽的板状结构件，用于支撑上平台上的零件，该传动支撑架28为带孔的块状结构件，用于支撑回型支撑架29以及第二电动缸30，该回型支撑架29为两侧带贯穿孔截面呈回型的块状结构件，用于支撑第一电动缸30，该电动缸30为推杆末端装有螺纹的普通市购电动缸，为机构提供直线方向的动力，该电动缸连接件31为带螺纹孔以及在螺纹孔垂直方向带有轴安装孔的块状结构件，一侧的螺纹孔用于连接电动缸31的推杆，另一侧的孔用于与连接双向转动块通过轴连接，该双向转动块为在垂直面上各有一个贯穿孔的块状结构件，用于连接两个零件使第二个零件相对第一个零件能够在两个方向上转动，该电动缸连接短轴33为杆状结构件，用于连接第一双向转动块32以及U型平台并且增加轴向的旋转运动，该电动缸连接长轴34为杆状结构件，用于连接第二、三双向转动块32以及U型平台35并且增加零件轴向的旋转运动，该U型平台35为界面为U型的块状结构件，用于连接电动缸连接短轴33以及电动缸连接长轴34，该上平台支撑架36为中间带凹槽侧面带贯穿孔的块状结构件，用于连接第三双向转动块32，该上平台支撑杆37为底部带圆盘面的杆状结构件，用于支撑U型平台35；该上平台单元组件的上平台连接板27与下平台单元组件的上下平台传动轴固连；
所述的并联平台组件与串并联连接组件的连接关系是：并联平台组件中下平台单元组件的下平台安装板21与串并联连接组件中2个角铁连接件19固连；
所述的外固定架组件包括外固定板38、2个轴固定架39、2个万向节40、横向固定轴41、纵向固定轴42，其连接关系为：2个轴固定架39与外固定板38固连，横向固定轴41与2个轴固定架39固连，纵向固定轴42与外固定板38固连，第一万向节40与横向固定轴41连接，第二万向节40与纵向固定轴42连接；该外固定板38为矩形板状结构件，用于支撑外固定架的零件，该轴固定架39为带孔的块状结构件，用于固定横向固定轴41，该横向固定轴为杆状结构件，用于放置第一万向节40，该纵向固定轴42为杆状结构件，用于放置第二万向节40，该万向节40是普通市购万向节，用于夹持连接骨盆的固定针；
所述的外固定架组件与并联平台组件的连接关系是：外固定架组件中外固定板38与并联平台组件中上平台单元组件的U型平台35固连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.该机器人可以代替医生实现骨盆骨折复位操作，降低医生劳动强度；
2.该机器人串联平台组件为3自由度直线运动机构，并联平台组件为3自由度旋转运动机构，两者结合而成的串并联机构能实现6自由度运动，具有精度高、负载能力及刚度大、工作空间合理、结构紧凑等优点；
3.该机器人可以使医生远离手术区域，降低医生在手术中受到射线辐射的危险；
附图说明
图1为六自由度串并联骨盆骨折复位机器人整体图
图2为底盘组件
图3为串联平台组件
图4为直线运动单元组件
图5为导向单元组件
图6为串并联连接组件
图7为并联平台组件
图8为下平台单元组件
图9为上平台单元组件
图10为外固定架组件
图中：1、底部支撑平台，2、万向轮，3、直线连接板，4、直角连接板，5、直线单元底板，6、电机挡板，7、电机，8、联轴器，9、支架，10、导轨，11、丝杆，12、丝杆后挡板，13、滑块安装板，14、滑块，15、丝杆传动螺母，16、导向轴，17、光孔导向架，18、串并联安装板，19、串并联安装架，20、角铁连接件，21、下平台安装板，22、上下平台传动轴，23、下平台轴套，24、下平台轴盖，25、大齿轮，26、小齿轮，27、上平台连接板，28、转动支撑架，29、回型支撑架，30、电动缸，31、电动缸连接件，32、双向转动块，33、电动缸连接短轴，34、电动缸连接长轴，35、U型平台，36、上平台支撑架，37、上平台支撑杆，38、外固定板，39、轴固定架，40、万向结，41、横向固定轴，42、纵向固定轴
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。
本发明的总体结构如图1至图10所示。
一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人由底盘组件、串联平台组件、串并联连接组件、并联平台组件、外固定架组件构成。底板组件中万向轮2可以直线行走或转弯。
直线运动单元组件中滑块14可以沿着导轨10做直线运动，电机7通过联轴器8可以带动丝杆11旋转，由于丝杆传动螺母15与丝杆11通过螺纹配合，所以丝杆传动螺母15可以将丝杆11的旋转运动转化为丝杆传动螺母15以及与之固连的滑块安装板13与滑块14沿着导轨10作直线移动。导向单元组件中滑块14可以沿着导轨10做直线运动，当滑块安装板13运动时，与滑块安装板13固连的滑块14可以沿着导轨10做直线运动，与滑块安装板13固连的光孔导向架17同时也沿着导向轴16做直线运动，对机构起到导向的作用。第一直线单元运动组件、第二直线单元运动组件、第三直线单元运动组件分别提供一个方向的直线平动自由度，串联平台组件整体为机器人提供的3个方向的平动自由度，串联平台组件的末端第三直线运动单元的滑块安装板13可以实现3个方向直线平动。串联平台组件和并联平台组件通过串并联连接组件固连。并联平台组件中下平台组件的电机7带动小齿轮26作旋转运动，通过大齿轮25和小齿轮26的啮合关系，可以将转动传递给与大齿轮25固连的上下平台传动轴22，同时与上下平台传动轴22固连的上平台组件也可以随着转动。上平台组件第一电动缸30的伸出杆可以沿其轴线伸缩，第一电动缸30与第一双向转动块32之间可以通过其中的轴相互转动，第一双向转动块32可以沿着电动缸连接短轴33转动，第一电动缸30和回型支撑架29可以绕通过二者的轴转动，回型支撑架29与转动支撑架28之间可以绕通过二者间的轴相互转动，第二电动缸30的伸出杆可以沿其轴线伸缩，第二电动缸30与第二双向转动块32之间可以绕通过二者的轴相互转动，第二双向转动块32可以沿着电动缸连接长轴34转动，第一电动缸30和回形支撑架29可以绕通过二者的轴相互转动，上平台支撑架36与第三双向转动块32之间可以绕通过二者的轴相互转动，第三双向转动块32绕电动缸连接长轴34转动。上平台组件中2个电动缸30为机构提供两个方向的转动自由度，下平台组件中电机7为机构提供一个方向的转动自由度，并联平台组件整体可以为机器人提供3个方向的转动自由度，加上串联平台组件为机器人提供的3个方向的平动自由度，并联平台组件的末端U型平台39可实现6个自由度。
本发明按下述方式工作：在骨盆骨折端植入两枚固定钉，调整2个万向节40在横向固定轴41以及纵向固定轴42上的位置，使2个万向结40能将固定钉固定夹持住。通过控制串联平台组件中第一直线运动单元的电机7的转动方向与转动量来确定第一直线运动单元的滑块安装板13的位置，通过控制串联平台组件中第二直线运动单元的电机7的转动方向与转动量来确定第二直线运动单元的滑块安装板13的位置，通过控制串联平台组件中第三直线运动单元的电机7的转动方向与转动量来确定第三直线运动单元的滑块安装板13的位置，通过控制并联平台组件中直线运动单元的电机7的转动方向与转动量来确定上平台连接板27的位置，通过控制并联平台组件中2个电动缸30伸出杆的伸出长度来确定U型平台35的位置，与U型平台35固定的外固定架组件的位置可以确定，与外固定架组件固定的固定针以及骨盆骨折的位置可以确定。通过控制机器人中的4个电机7的转动方向与转动量以及2个电动缸30伸出杆的伸出长度来实现机器人六自由度的运动，最终实现骨盆的骨折复位操作。
以上参照附图对本发明的描述是示意性的，没有限制性，本领域的技术人员应该能够理解，在实际实施中，本发明中各构件的形状和布局方式均可能发生某些改变；而在本发明的启示下，其他人员也可以做出与本发明相似的设计或对本发明做出修改以及某个构件的等同替换。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，其特征在于：它包括底盘组件、串联平台组件、串并联连接组件、并联平台组件和外固定架组件；底盘组件位于该机器人底端并通过其4个万向轮与地面接触；串联平台组件位于底盘组件之上并与之固连；外固定架组件与并联平台组件连接并通过串并联连接组件与串联平台组件连接在一起；
所述的底盘组件包括底部支撑平台(1)和4个万向轮(2)，底部支撑平台(1)与4个万向轮(2)分别固连；该底部支撑平台(1)为板状结构件，用于支撑机器人本体及放置其它构件；该万向轮(2)是用于为机器人提供支撑及移动功能；
所述串联平台组件包括3个直线运动单元组件、直线连接板(3)、直角连接板(4)和导向单元组件；该直线运动单元组件包括直线单元底板(5)、电机挡板(6)、电机(7)、联轴器(8)、支架(9)、2个导轨(10)、丝杆(11)、丝杆后挡板(12)、滑块安装板(13)、2个滑块(14)和丝杆传动螺母(15)，电机挡板(6)和丝杆后挡板(12)分别与直线单元底板(5)的两端固连，电机(7)与电机挡板(6)固连，电机(7)的电机轴穿过电机挡板(6)上的孔通过联轴器(8)与丝杆(11)连接，丝杆支架(9)与直线单元底板(5)固连，丝杆(11)依次穿过支架(9)上的孔、丝杆传动螺母(15)的螺纹孔与丝杆后挡板(12)连接，丝杆传动螺母(15)与滑块安装板(13)固连，2个导轨(10)分别与直线单元底板(5)的两侧固连，2个滑块(14)与2个导轨(10)分别连接，2个滑块与滑块安装板(13)固连；该直线单元底板(5)为矩形板状结构件，用于支撑直线运动单元；该电机挡板(6)为带孔的矩形板状结构件，用于支撑电机(7)；该电机(7)用于为机构提供旋转运动的动力；该联轴器(8)用于连接两根轴并且传递转动运动以及扭矩；该支架(9)为带孔的块状结构件，用于支撑丝杆(11)；该导轨(10)为条状结构件，用于为滑块(14)提供导向；该丝杆(11)用于将电机(7)电机轴的转动转化为丝杆(11)的转动；该丝杆后挡板(12)为带孔矩形板状结构件，用于支撑丝杆(11)；该滑块安装板(13)为矩形板状结构件，用于连接滑块(14)以及丝杆传动螺母(15)；该滑块(14)为带凹槽的条状结构件，用于配合导轨(10)提供导向；该丝杆传动螺母(15)为带螺纹孔的块状结构件，用于将丝杆(11)的旋转运动转化为直线运动；该导向单元组件包括直线单元底板(5)、2个支架(9)、2个导轨(10)、2个滑块(14)、导向轴(16)、滑块安装板(13)和光孔导向架(17)，2个支架(9)分别与直线单元底板(5)固连，导向轴(16)穿过光孔导向架(17)上的孔与2个支架(9)固连，光孔导向架(17)与滑块安装板(13)固连，2个导轨(10)分别与直线单元底板(5)固连，2个滑块(14)分别与2个导轨(10)连接，2个滑块(14)分别与滑块安装板(13)固连；该导向轴(16)为圆杆状结构件，用于为机构提供直线方向的导向；该光孔导向架(17)为带光孔的块状结构件，用于配合导向轴(16)为机构提供直线方向的导向；该直线连接板(3)的一侧与第一直线运动单元的滑块安装板(13)以及导向组件中滑块安装板(13)分别固连，该直线连接板(3)的另一侧与第二直线运动单元的直线单元底板(5)固连，该直线连接板(3)为板状结构件，用于组件之间的连接；该直角连接板(4)的一个直角面与第二直线运动单元的滑块安装板(13)固连，该直角连接板(4)的另一个直角面与第三直线运动单元的直线单元底板(5)固连，该直角连接板(4)为L型板状结构件，用于组件之间的垂直连接；串联平台组件中第一直线运动单元的直线单元底板(5)与底盘组件中底板支撑板(1)固连，串联平台组件中导向单元组件的直线单元底板(5)与底盘组件中底板支撑板(1)固连；
所述的串并联连接组件包括串并联安装板(18)、串并联安装架(19)和2个角铁连接件(20)，串并联安装板(18)与串并联安装架(19)的底端固连；串并联安装架(19)与角铁连接件(20)在顶部固连；该串并联安装板(18)是平板结构件，用于两个零件的连接；该串并联安装架(19)为方铁管，用于两个零件的连接；该角铁连接件(20)为角铁件用于两个零件的连接；串并联连接组件中串并联安装板(18)与串联平台组件中第三直线运动单元的滑块安装板(13)固连；
所述的并联平台组件包括上平台单元组件和下平台单元组件；两者之间彼此相互连接；
该下平台单元组件包括下平台安装板(21)、上下平台传动轴(22)、下平台轴套(23)、下平台轴盖(24)、大齿轮(25)、小齿轮(26)和电机(7)，下平台安装板(21)与下平台轴套(2)固连，下平台轴套(23)与下平台轴盖(24)固连，上下平台传动轴(22)通过下平台轴盖(24)上的大孔与大齿轮(25)固连，电机(7)与下平台轴盖(24)固连，并且电机(7)的电机轴穿过下平台轴盖(24)上的小孔与小齿轮(26)固连，小齿轮(26)与大齿轮(25)连接；该下平台安装板(21)为带圆柱面缺口的块状结构件，其缺口与下平面轴套(23)的表面一致，用于固定下平面轴套(23)；该下平面轴盖(24)为带两个孔的板状结构件，用于电机(7)的电机轴与上下平台传动轴(22)的连接；该大齿轮(30)与小齿轮(31)能互相啮合，用于实现旋转运动的传递；该上下平台转动轴(22)为一侧粗一侧细的阶梯轴，用于将旋转运动传递给上平台单元组件；
该上平台单元组件包括上平台连接板(27)、4个转动支撑架(28)、回型支撑架(29)、2个电动缸(30)、2个电动缸连接件(31)、3个双向转动块(32)、电动缸连接短轴(33)、电动缸连接长轴(34)、U型平台(35)、上平台支撑架(36)和上平台支撑杆(37)，上平台连接板(27)与第一转动支撑架(28)以及第二转动支撑架(28)固连，回型支撑架(29)通过轴与第一转动支撑架(28)以及第二转动支撑架(28)连接，第一电动缸(30)通过轴与回形支撑架(29)连接，第一电动缸(30)的推杆通过螺纹与第一电动缸连接件(31)连接，第一电动缸连接件(31)通过轴与第一双向转动块(32)连接，第一双向转动块(32)通过电动缸连接短轴(33)与U型平台(35)连接，上平台连接板(27)与第三转动支撑架(28)以及第四转动支撑架(28)固连，第二电动缸(30)通过轴与第三转动支撑架(28)以及第四转动支撑架(28)连接，第二电动缸(30)的推杆通过螺纹与第二电动缸连接件(31)连接，第二电动缸连接件(31)通过轴与第二双向转动块(32)连接，第二双向转动块(32)通过电动缸连接长轴(34)与U型平台(35)连接，上平台连接板(27)与上平台支撑杆(37)固连，上平台支撑杆(37)与上平台支撑架(36)固连，上平台支撑架(36)通过轴与第三双向转动块(32)连接，第三双向转动块(32)通过电动缸连接长轴(34)与U型平台(35)连接；该上平台连接板(27)为带两个U型凹槽的板状结构件，用于支撑上平台上的零件；该传动支撑架(28)为带孔的块状结构件，用于支撑回型支撑架(29)以及第二电动缸(30)；该回型支撑架(29)为两侧带贯穿孔截面呈回型的块状结构件，用于支撑第一电动缸(30)；该电动缸(30)为推杆末端装有螺纹的电动缸，为机构提供直线方向的动力；该电动缸连接件(31)为带螺纹孔以及在螺纹孔垂直方向带有轴安装孔的块状结构件，一侧的螺纹孔用于连接电动缸(31)的推杆，另一侧的孔用于与连接双向转动块通过轴连接；该双向转动块(32)为在垂直面上各有一个贯穿孔的块状结构件，用于连接两个零件使第二个零件相对第一个零件能够在两个方向上转动；该电动缸连接短轴(33)为杆状结构件，用于连接第一双向转动块(32)以及U型平台并且增加轴向的旋转运动；该电动缸连接长轴(34)为杆状结构件，用于连接第二、三双向转动块(32)以及U型平台(35)并且增加零件轴向的旋转运动；该U型平台(35)为界面为U型的块状结构件，用于连接电动缸连接短轴(33)以及电动缸连接长轴(34)；该上平台支撑架(36)为中间带凹槽侧面带贯穿孔的块状结构件，用于连接第三双向转动块(32)；该上平台支撑杆(37)为底部带圆盘面的杆状结构件，用于支撑U型平台(35)；该上平台单元组件的上平台连接板(27)与下平台单元组件的上下平台传动轴固连；并联平台组件中下平台单元组件的下平台安装板(21)与串并联连接组件中2个角铁连接件(20)固连；
所述的外固定架组件包括外固定板(38)、2个轴固定架(39)、2个万向节(40)、横向固定轴(41)和纵向固定轴(42)，2个轴固定架(39)与外固定板(38)固连，横向固定轴(41)与2个轴固定架(39)固连，纵向固定轴(42)与外固定板(38)固连，第一万向节(40)与横向固定轴(41)连接，第二万向节(40)与纵向固定轴(42)连接；该外固定板(38)为矩形板状结构件，用于支撑外固定架的零件；该轴固定架(39)为带孔的块状结构件，用于固定横向固定轴(41)；该横向固定轴为杆状结构件，用于放置第一万向节(40)；该纵向固定轴(42)为杆状结构件，用于放置第二万向节(40)；该万向节(40)是用于夹持连接骨盆的固定针；外固定架组件中外固定板(38)与并联平台组件中上平台单元组件的U型平台(35)固连。
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