CN114271946A - 介入机器人自动定位机械臂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及介入机器人自动定位机械臂,包括底座组件,其底部可滑动于导管床上;机械臂一端转动连接于底座组件顶部,且可沿底座组件高度方向移动,机械臂另一端转动连接推进机构;机械臂分为依次转动连接的后臂、中臂,前臂,前臂与推进机构转动连接;摄像头组件设置于前臂上,用于捕捉推进机构上外鞘和Y阀的位置信息;红外线传感器安装于前臂上,用于检测机械臂移动过程中,周围是否存在障碍物;主机用于获取摄像头组件反馈的外鞘和Y阀的位置信息,进行计算确定推进机构最终移动的位置,获取红外线传感器反馈的障碍物信息;控制底座组件、后臂、中臂和前臂的执行机构自动移动。本发明无需手动调节机械臂,提高了推进机构定位效率和定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及微创血管介入手术技术领域,更具体的说是涉及介入机器人自动定位机械臂。
背景技术
介入手术存在手术过程中,由于DSA会发出X射线,医生体力下降较快,注意力及稳定性也会下降,将导致操作精度下降,易发生因推送力不当引起的血管内膜损伤、血管穿孔破裂等事故,导致病人生命危险。长期电离辐射的积累伤害会大幅地增加医生患白血病、癌症以及急性白内障的几率。医生因为做介入手术而不断积累射线的现象,已经成为损害医生职业生命、制约介入手术发展不可忽视的问题。通过借助机器人技术能够有效应对这一问题,还可以大幅提高手术操作的精度与稳定性,同时能够有效降低放射线对介入医生的伤害,降低术中事故的发生几率。因此,心脑血管介入手术辅助机器人越来越多的被人们所关注,逐渐成为当今各科技强国在医疗机器人领域的重点研发对象。
目前,国内对于介入手术机器人机械臂还存在如下几个方面的问题:(1)一般采用被动式,无法实现自主定位;(2)移动过程需要用力拖拽,使用不方便,定位效率低;(3)无法做到精准定位,手动调节常常不到位。
因此,如何提供介入机器人自动定位机械臂,是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
为此,本发明的目的在于提出介入机器人自动定位机械臂,解决现有技术中介入手术机器人机械臂存在的不足。
本发明提供了介入机器人自动定位机械臂,包括:
底座组件,所述底座组件底部可滑动于导管床上;
机械臂,所述机械臂一端转动连接于所述底座组件顶部,且可沿所述底座组件高度方向移动,所述机械臂另一端转动连接推进机构;所述机械臂分为依次转动连接的后臂、中臂,前臂,所述前臂与所述推进机构转动连接;
摄像头组件,所述摄像头组件设置于所述前臂上,用于捕捉所述推进机构上外鞘和Y阀的位置信息;
红外线传感器,所述红外线传感器安装于所述前臂上,用于检测机械臂移动过程中,周围是否存在障碍物;以及
主机,所述主机用于获取所述摄像头组件反馈的外鞘和Y阀的位置信息,进行计算确定所述推进机构最终移动的位置,获取所述红外线传感器反馈的障碍物信息;控制所述底座组件、后臂、中臂和前臂的执行机构自动移动。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种介入机器人自动定位机械臂,主机获取摄像头组件反馈的外鞘和Y阀的位置信息,进行计算确定所述推进机构最终移动的位置,获取所述红外线传感器反馈的障碍物信息;控制所述底座组件、后臂、中臂和前臂的执行机构自动移动,无需手动调节机械臂,提高了推进机构定位效率和定位精度。
进一步地,所述底座组件包括:底座本体、升降驱动部、滑动部、连接件及行程开关;所述底座本体侧面开设有与导管床导轨配合的U型凹槽,所述U型凹槽上方连接有用于和导管床配合,且使机械臂支撑于导管床上的横撑;所述底座本体顶部竖直连接有两个平行的梁,两个平行布置的梁上设置有滑动部,所述滑动部转动支撑于所述底座本体上的升降驱动部上,并跟随所述升降驱动部上下移动,所述滑动部运动上限位置和运动下限位均设置有一个行程开关;所述滑动部侧面固定有用于与所述后臂转动连接的连接件。
进一步地,所述滑动部包括两组直线导轨,两个所述直线导轨对应固定于两个所述梁上,每一个所述直线导轨上滑动两个滑块,四个滑块共同固定所述连接件;所述连接件为直角连接件,其顶部形成的平面上竖直连接有用于连接所述后臂的底座转轴,所述直角连接件靠近所述滑块侧具有与所述升降驱动部配合的配合部。
进一步地,所述升降驱动部为丝杠和轴承,所述丝杠底部通过丝杠伺服电机驱动,其顶部通过轴承连接轴承座,所述轴承座和两个梁顶部连接,所述丝杠伺服电机与所述主机连接;所述配合部为丝杠螺母。
进一步地,所述后臂包括:后臂横臂、后臂驱动部及后臂连接部,所述后臂横臂水平布置,其第一端上具有与所述底座转轴连接的后臂驱动部,其第二端上具有与所述中臂连接的后臂连接部,所述后臂连接部上具有竖直向上布置的后臂转轴。
进一步地,所述后臂驱动部包括:后臂夹紧块、底座转轴润滑轴套、后臂电机支架及后臂伺服电机;所述后臂横臂第一端上连接有后臂夹紧槽,所述后臂夹紧槽底部为后臂转轴连接孔,所述后臂夹紧块形状与所述后臂夹紧槽适配,其中部具有与所述后臂转轴连接孔同轴布置的连接孔一,所述后臂夹紧槽一端为敞口,所述后臂夹紧块靠近敞口侧为夹紧端,所述连接孔一内具有底座转轴润滑轴套,所述后臂电机支架固定于所述后臂夹紧块顶部,其上连接有所述后臂伺服电机,所述后臂伺服电机输出轴朝下***所述底座转轴顶部的驱动孔内,且与所述主机连接。
进一步地,所述后臂连接部包括设置于所述后臂横臂第二端上的连接盘一、后臂限位件,所述连接盘一外壁两侧设置有两个后臂限位件,与后臂限位件配合的所述中臂底部设置的限位螺钉形成用于限制后臂横臂转动的限位机构,所述后臂转轴固定于所述连接盘一上。
进一步地,所述中臂与所述后臂结构相同,包括:中臂横臂、中臂驱动部及中臂连接部,所述中臂横臂水平布置,其第一端上具有与所述后臂转轴连接的中臂驱动部,其第二端上具有与所述前臂连接的中臂连接部,所述中臂连接部上具有竖直向上布置的前臂转轴,所述中臂驱动部与所述主机连接。
进一步地,所述前臂包括:连接横梁,前臂驱动部及前臂连接部,所述连接横梁为L形板,其一端上通过前臂驱动部与前臂转轴连接,其另一端上通过前臂连接部与所述推进机构转动连接;所述摄像头组件包括两个摄像头,两个摄像头,通过摄像头连接件固定于所述L形板一端上,用于捕捉外鞘和Y阀的位置,通过两个摄像头,的角度差,主机获得出外鞘和Y阀之间的导引导管的距离,从而计算出推进机构的最终移动位置,然后主机分别计算出每个转轴对应的旋转角度,从而计算出每个伺服电机的旋转角度进行控制;所述红外线传感器安装于所述L形板另一端上。
进一步地,所述前臂驱动部包括前臂夹紧槽、前臂夹紧块、前臂电机支架、前臂伺服电机,所述前臂夹紧槽的底部通过连接板固定于所述连接横梁上,其底部为前臂转轴连接孔,所述前臂夹紧块形状与所述前臂夹紧槽适配,其中部具有与所述前臂转轴连接孔同轴布置的连接孔二,所述前臂夹紧槽一端为敞口,所述前臂夹紧块靠近敞口侧为夹紧端,所述连接孔二内连接所述前臂转轴,所述前臂电机支架固定于前臂夹紧块顶部,其上连接有所述前臂伺服电机,所述前臂伺服电机输出轴朝下***所述前臂转轴顶部的驱动孔内,且与所述主机连接;
所述前臂连接部包括设置于所述连接横梁另一端上连接有推进电机支架、推进伺服电机、推进夹紧块、转轴支架、推进转轴;所述推进伺服电机通过所述推进电机支架支撑于所述连接横梁另一端,其输出轴朝向所述推进机构,且与主机连接,所述推进夹紧块和转轴支架均设置于所述连接横梁,所述推进转轴一端穿过所述推进夹紧块、转轴支架中部的轴孔,其端部的驱动孔与所述推进伺服电机输出端配合驱动,另一端与所述推进机构连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1和图2附图为本发明提供的介入机器人自动定位机械臂的整体结构示意图;
图3附图示出了底座组件结构示意图;
图4附图示出了底座组件***图;
图5附图示出了后臂结构示意图;
图6附图示出了后臂的***图;
图7附图示出了中臂的结构示意图;
图8附图示出了中臂的***图;
图9附图示出了前臂的***图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
由于现有的手术机器人机械臂采用被动式,移动过程需要用力拖拽,使用不方便,无法做到精准定位,手动调节常常不到位,导致定位效率低。因此,本发明实施例公开了一种介入机器人自动定位机械臂,参见附图1和2,包括:底座组件100和机械臂,所述底座组件100底部可滑动于导管床上;所述机械臂一端转动连接于所述底座组件100顶部,且可沿所述底座组件100高度方向移动,所述机械臂另一端转动连接推进机构418;所述机械臂具有依次转动连接的后臂200、中臂300,前臂400,所述前臂400与所述推进机构418转动连接,所述后臂200与底座组件100转动连接。
所述前臂400上设置有摄像头组件,用于捕捉所述推进机构418上外鞘和Y阀的位置信息;所述前臂400上还安装有红外线传感器411,用于检测机械臂移动过程中,周围是否存在障碍物;以及主机,所述主机用于获取所述摄像头组件反馈的外鞘和Y阀的位置信息,进行计算确定所述推进机构418最终移动的位置,获取所述红外线传感器411反馈的障碍物信息;控制所述底座组件100、后臂200、中臂300和前臂400的执行机构自动移动。本发明中的主机可以为整个介入手术机器人的控制主机,也可以为一个单独的能与介入手术机器人控制主机通讯的控制器,无论采用控制主机还是单独控制器均具有运算储存功能。
本发明公开提供了一种介入机器人自动定位机械臂,主机获取摄像头组件反馈的外鞘和Y阀的位置信息,进行计算确定所述推进机构最终移动的位置,获取所述红外线传感器反馈的障碍物信息;控制所述底座组件、后臂、中臂和前臂的执行机构自动移动,无需手动调节机械臂,提高了推进机构定位效率和定位精度。
本发明整个机械臂包含五个自由度,分别为在底座组件100上可以使机械臂进行上下运动,后臂200和底座组件100交接处可以旋转,后臂200和中臂300交接处可以旋转,前臂400和中臂300交接处可以旋转,前臂400和推进机构交接处可以旋转。
参见附图3和4,本发明的底座组件100包括:底座本体108、升降驱动部、滑动部、连接件及行程开关109;所述底座本体108侧面开设有与导管床导轨配合的U型凹槽,所述U型凹槽上方连接有用于和导管床配合,且使机械臂支撑于导管床上的横撑110,横撑110和调节件111通过螺钉和底座108固定在一起,在横撑110底部前端安装有硅胶垫112,横撑110用于和导管床配合,使得机械臂可以支撑在导管床上;所述底座本体108顶部竖直连接有两个平行的梁,两个平行布置的梁上固定有滑动部,所述滑动部转动支撑于所述底座本体108上的升降驱动部上,并跟随所述升降驱动部上下移动,所述滑动部运动上限位置和运动下限位均设置有一个行程开关109;所述滑动部侧面固定有用于与所述后臂200转动连接的连接件。
具体的参见附图4,所述滑动部包括两组直线导轨104,两个所述直线导轨104对应固定于两个所述梁上,每一个所述直线导轨104上滑动两个滑块,四个滑块共同固定所述连接件;所述连接件为直角连接件103,其顶部形成的平面上竖直连接有用于连接所述后臂200的底座转轴102,轴用挡圈101和转轴102连接,所述直角连接件103靠近所述滑块侧具有与所述升降驱动部配合的配合部。
本发明中升降驱动部为丝杠107和轴承106,所述丝杠107底部也连接有轴承,其在轴承下方连接丝杠伺服电机驱动,其顶部通过轴承106连接轴承座105,所述轴承座105和两个梁顶部连接,所述丝杠伺服电机与所述主机连接;所述配合部为丝杠螺母。丝杠伺服电机可以带动整个丝杠进行旋转,从而带动直角连接件103上下运动,使得整个机械臂可以上下运动。
参见附图5和6,所述后臂200包括:后臂横臂205、后臂驱动部及后臂连接部,所述后臂横臂205水平布置,其第一端上具有与所述底座转轴102连接的后臂驱动部,其第二端上具有与所述中臂300连接的后臂连接部,所述后臂连接部上具有竖直向上布置的后臂转轴201。后臂转轴201和润滑垫片203配合,通过后臂轴用挡圈202进行固定,然后和中臂300进行连接。
参见附图6,所述后臂驱动部包括:后臂夹紧块210、底座转轴润滑轴套209、后臂电机支架207及后臂伺服电机206;所述后臂横臂205第一端上连接有后臂夹紧槽,所述后臂夹紧槽底部为后臂转轴连接孔,所述后臂夹紧块210形状与所述后臂夹紧槽适配,后臂横臂205和后臂夹紧块210通过螺钉208进行连接固定,其中部具有与所述后臂转轴连接孔同轴布置的连接孔一,所述后臂夹紧槽一端为敞口,所述后臂夹紧块210靠近敞口侧为夹紧端,所述连接孔一内具有底座转轴润滑轴套209,用于辅助转轴的旋转动作。所述后臂电机支架207固定于所述后臂夹紧块210顶部,其上连接有所述后臂伺服电机206,所述后臂伺服电机206输出轴朝下***所述底座转轴102顶部的驱动孔内,且与所述主机连接。后臂伺服电机206通过旋转可以控制后臂进行旋转动作。
有利的是,所述后臂连接部包括设置于所述后臂横臂205第二端上的连接盘一、后臂限位件204,所述连接盘一外壁两侧设置有两个后臂限位件204,与后臂限位件204配合的所述中臂300底部设置的限位螺钉一211形成用于限制后臂横臂205转动的限位机构,用于中臂300旋转的角度限定,所述后臂转轴201固定于所述连接盘一上。
参见附图7和8,所述中臂300与所述后臂200结构相同,包括:中臂横臂305、中臂驱动部及中臂连接部,所述中臂横臂305水平布置,其第一端上具有与所述后臂转轴201连接的中臂驱动部,其第二端上具有与所述前臂400连接的中臂连接部,所述中臂连接部上具有竖直向上布置的前臂转轴303,所述中臂驱动部与所述主机连接。
参见附图8,中臂驱动部包括:中臂夹紧块309、中臂转轴润滑轴套308、中臂电机支架307及中臂伺服电机306;上述连接关系同后臂驱动部相同。
中臂连接部包括设置于所述中臂横臂305第二端上的连接盘二、中臂限位件304,所述连接盘二外壁两侧设置有两个中臂限位件304,与中臂限位件304配合的所述前臂400底部设置的限位螺钉二310形成用于限制中臂横臂305转动的限位机构,所述中臂转轴303固定于所述连接盘二上。
其中中臂转轴303和中臂润滑垫片302配合,通过中臂轴用挡圈301进行固定,然后和前臂400进行连接。中臂限位件304安装在中臂横臂305上,用于前臂旋转的角度限定。中臂横臂305的右端和中臂夹紧块309通过螺钉进行连接固定,中臂转轴润滑轴套308安装在中臂夹紧块309的圆孔内,用于辅助转轴的旋转动作。中臂电机支架307和中臂伺服电机306固定在一起,然后安装在中臂夹紧块309上。中臂横梁305的右端和后臂转轴201连接。中臂伺服电机306通过旋转可以控制中臂进行旋转动作。
参见附图9,所述前臂400包括:连接横梁410,前臂驱动部及前臂连接部,所述连接横梁410为L形板,其一端上通过前臂驱动部与前臂转轴303连接,其另一端上通过前臂连接部与所述推进机构418转动连接;所述摄像头组件包括两个摄像头406,407,两个摄像头406,407通过摄像头连接件408固定于所述L形板一端上,用于捕捉外鞘和Y阀的位置,通过两个摄像头406,407的角度差,主机获得出外鞘和Y阀之间的导引导管的距离,从而计算出推进机构的最终移动位置,然后主机分别计算出每个转轴对应的旋转角度,从而计算出每个伺服电机的旋转角度进行控制;所述红外线传感器411安装于所述L形板另一端上。
具体而言,所述前臂驱动部包括前臂夹紧槽404、前臂夹紧块403、前臂电机支架402、前臂伺服电机401,所述前臂夹紧槽404的底部通过连接板405固定于所述连接横梁410上,其底部为前臂转轴连接孔,所述前臂夹紧块403形状与所述前臂夹紧槽404适配,其中部具有与所述前臂转轴连接孔同轴布置的连接孔二,所述前臂夹紧槽一端为敞口,所述前臂夹紧块403靠近敞口侧为夹紧端,所述连接孔二内连接所述前臂转轴303,所述前臂电机支架402固定于前臂夹紧块403顶部,其上连接有所述前臂伺服电机401,所述前臂伺服电机401输出轴朝下***所述前臂转轴303顶部的驱动孔内,且与所述主机连接;
所述前臂连接部包括设置于所述连接横梁410另一端上连接有推进电机支架413、推进伺服电机412、推进夹紧块415、转轴支架416、推进转轴417;所述推进伺服电机412通过所述推进电机支架413支撑于所述连接横梁410另一端,其输出轴朝向所述推进机构418,且与主机连接,所述推进夹紧块415和转轴支架416均设置于所述连接横梁410,所述推进转轴417一端穿过所述推进夹紧块415、转轴支架416中部的轴孔,其端部的驱动孔与所述推进伺服电机412输出端配合驱动,另一端与所述推进机构418连接。
在本发明的实施例中可以在连接横梁410上设置一个驱动器409,作为主机发送指令的总执行机构控制多个伺服电机,即将多个伺服电机控制部分集合,进行集中控制。
本发明中一号摄像头406和二号摄像头407用于捕捉外鞘和Y阀的位置,通过两个摄像头的角度差,主机计算出外鞘和Y阀之间的导引导管的距离,从而计算出推进机构的最终移动位置,然后分别计算出每个转轴应该旋转的角度,从而计算出每个伺服电机的旋转角度。得到这些数据后,机械臂可以自动控制每个伺服电机进行旋转,直到达到计算的位置后停止,在多个伺服电机的配合下,最终介入机器人的机械臂可以实现自动定位。红外线传感器411安装在连接横梁410上,用于机械臂在移动过程中,检测周围是否有病人和医生,是机器的保护装置。
在机械臂完成自动定位动作后,医生可以进行安装Y阀等后续手术治疗操作。在机械臂自动完成定位的过程中,手术室内的助手可以监视机械臂的移动过程,如果发生有非预期的动作,助手可以立即按动主机上的急停开关,终止继续动作,从而保证手术的安全。
本发明在介入机器人的机械臂各关节采用了伺服电机,使得每个关节都可以实现自动运动。整体配合可以实现机械臂的自动定位。整体结构简单,稳定性好,结构紧凑。能够准确计算出执行机构的合理位置,使得执行机构定位更准确。本发明实现了执行机构的自动定位,节省了医生手动拖拽机械臂的时间,方便临床使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,包括:
底座组件(100),所述底座组件(100)底部可滑动于导管床上;
机械臂,所述机械臂一端转动连接于所述底座组件(100)顶部,且可沿所述底座组件(100)高度方向移动,所述机械臂另一端转动连接推进机构(418);所述机械臂分为依次转动连接的后臂(200)、中臂(300),前臂(400),所述前臂(400)与所述推进机构(418)转动连接;
摄像头组件,所述摄像头组件设置于所述前臂(400)上,用于捕捉所述推进机构(418)上外鞘和Y阀的位置信息;
红外线传感器(411),所述红外线传感器(411)安装于所述前臂(400)上,用于检测机械臂移动过程中,周围是否存在障碍物;以及
主机,所述主机用于获取所述摄像头组件反馈的外鞘和Y阀的位置信息,进行计算确定所述推进机构(418)最终移动的位置,获取所述红外线传感器(411)反馈的障碍物信息;控制所述底座组件(100)、后臂(200)、中臂(300)和前臂(400)的执行机构自动移动。
2.根据权利要求1所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述底座组件(100)包括:底座本体(108)、升降驱动部、滑动部、连接件及行程开关(109);所述底座本体(108)侧面开设有与导管床导轨配合的U型凹槽,所述U型凹槽上方连接有用于和导管床配合,且使机械臂支撑于导管床上的横撑(110);所述底座本体(108)顶部竖直连接有两个平行的梁,两个平行布置的梁上设置有滑动部,所述滑动部转动支撑于所述底座本体(108)上的升降驱动部上,并跟随所述升降驱动部上下移动,所述滑动部运动上限位置和运动下限位均设置有一个行程开关(109);所述滑动部侧面固定有用于与所述后臂(200)转动连接的连接件。
3.根据权利要求2所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述滑动部包括两组直线导轨(104),两个所述直线导轨(104)对应固定于两个所述梁上,每一个所述直线导轨(104)上滑动两个滑块,四个滑块共同固定所述连接件;所述连接件为直角连接件(103),其顶部形成的平面上竖直连接有用于连接所述后臂(200)的底座转轴(102),所述直角连接件(103)靠近所述滑块侧具有与所述升降驱动部配合的配合部。
4.根据权利要求3所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述升降驱动部为丝杠(107)和轴承(106),所述丝杠(107)底部通过丝杠伺服电机驱动,其顶部通过轴承(106)连接轴承座(105),所述轴承座(105)和两个梁顶部连接,所述丝杠伺服电机与所述主机连接;所述配合部为丝杠螺母。
5.根据权利要求3或4所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述后臂(200)包括:后臂横臂(205)、后臂驱动部及后臂连接部,所述后臂横臂(205)水平布置,其第一端上具有与所述底座转轴(102)连接的后臂驱动部,其第二端上具有与所述中臂(300)连接的后臂连接部,所述后臂连接部上具有竖直向上布置的后臂转轴(201)。
6.根据权利要求5所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述后臂驱动部包括:后臂夹紧块(210)、底座转轴润滑轴套(209)、后臂电机支架(207)及后臂伺服电机(206);所述后臂横臂(205)第一端上连接有后臂夹紧槽,所述后臂夹紧槽底部为后臂转轴连接孔,所述后臂夹紧块(210)形状与所述后臂夹紧槽适配,其中部具有与所述后臂转轴连接孔同轴布置的连接孔一,所述后臂夹紧槽一端为敞口,所述后臂夹紧块(210)靠近敞口侧为夹紧端,所述连接孔一内具有底座转轴润滑轴套(209),所述后臂电机支架(207)固定于所述后臂夹紧块(210)顶部,其上连接有所述后臂伺服电机(206),所述后臂伺服电机(206)输出轴朝下***所述底座转轴(102)顶部的驱动孔内,且与所述主机连接。
7.根据权利要求6所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述后臂连接部包括设置于所述后臂横臂(205)第二端上的连接盘一、后臂限位件(204),所述连接盘一外壁两侧设置有两个后臂限位件(204),与后臂限位件(204)配合的所述中臂(300)底部设置的限位螺钉形成用于限制后臂横臂(205)转动的限位机构,所述后臂转轴(201)固定于所述连接盘一上。
8.根据权利要求6或7所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述中臂(300)与所述后臂(200)结构相同,包括:中臂横臂(305)、中臂驱动部及中臂连接部,所述中臂横臂(305)水平布置,其第一端上具有与所述后臂转轴(201)连接的中臂驱动部,其第二端上具有与所述前臂(400)连接的中臂连接部,所述中臂连接部上具有竖直向上布置的前臂转轴(303),所述中臂驱动部与所述主机连接。
9.根据权利要求8所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述前臂(400)包括:连接横梁(410),前臂驱动部及前臂连接部,所述连接横梁(410)为L形板,其一端上通过前臂驱动部与前臂转轴(303)连接,其另一端上通过前臂连接部与所述推进机构(418)转动连接;所述摄像头组件包括两个摄像头(406,407),两个摄像头(406,407)通过摄像头连接件(408)固定于所述L形板一端上,用于捕捉外鞘和Y阀的位置,通过两个摄像头(406,407)的角度差,主机获得出外鞘和Y阀之间的导引导管的距离,从而计算出推进机构的最终移动位置,然后主机分别计算出每个转轴对应的旋转角度,从而计算出每个伺服电机的旋转角度进行控制;所述红外线传感器(411)安装于所述L形板另一端上。
10.根据权利要求9所述的介入机器人自动定位机械臂,其特征在于,所述前臂驱动部包括前臂夹紧槽(404)、前臂夹紧块(403)、前臂电机支架(402)、前臂伺服电机(401),所述前臂夹紧槽(404)的底部通过连接板(405)固定于所述连接横梁(410)上,其底部为前臂转轴连接孔,所述前臂夹紧块(403)形状与所述前臂夹紧槽(404)适配,其中部具有与所述前臂转轴连接孔同轴布置的连接孔二,所述前臂夹紧槽一端为敞口,所述前臂夹紧块(403)靠近敞口侧为夹紧端,所述连接孔二内连接所述前臂转轴(303),所述前臂电机支架(402)固定于前臂夹紧块(403)顶部,其上连接有所述前臂伺服电机(401),所述前臂伺服电机(401)输出轴朝下***所述前臂转轴(303)顶部的驱动孔内,且与所述主机连接;
所述前臂连接部包括设置于所述连接横梁(410)另一端上连接有推进电机支架(413)、推进伺服电机(412)、推进夹紧块(415)、转轴支架(416)、推进转轴(417);所述推进伺服电机(412)通过所述推进电机支架(413)支撑于所述连接横梁(410)另一端,其输出轴朝向所述推进机构(418),且与主机连接,所述推进夹紧块(415)和转轴支架(416)均设置于所述连接横梁(410),所述推进转轴(417)一端穿过所述推进夹紧块(415)、转轴支架(416)中部的轴孔,其端部的驱动孔与所述推进伺服电机(412)输出端配合驱动,另一端与所述推进机构(418)连接。
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