CN116650105A - 利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，包括机头以及与其相配合的多平行连杆组件，在所述多平行连杆组件的驱动摆臂伸出端上，设置有用于安装腔镜的缩放机构，所述驱动摆臂内设置有与缩放机构传动式连接的平行连杆组件；其中，所述缩放机构可伴随多平行连杆组件的运动进行定量角度调节。本发明提供一种利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，通过多平行连杆组件内部传动式的套接一个调整缩放机构角度的平行连杆组件，这使得缩放机构在空间上的位置调整可以直接带动缩放机构进行角度调整，即一个动力源可以完成两个调整动作，降低了机构的复杂程度，提高了机构传动效率。

Description

利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手

技术领域

本发明涉及医疗器械领域。更具体地说，本发明涉及一种利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手。

背景技术

传统腔镜微创手术采用人手扶持腔镜，经摄像***将图像呈现在显示器上；依据图像信息，手术医生握持传统微创手术器械进行作业，助手医生通过人手调整腔镜的位置。人手扶持腔镜不可避免地出现图像抖动，腔镜不能随着手术医生作业区域的移动实时跟随，影响手术质量和工作效率。

在实际的工作中，因腔镜受复杂工作环境的影响需要对其水平位置、角度、高度进行不定时的调整，现有技术中也有通过持镜机器手来实现腔镜在空间上的移动或角度调整，但对于移动、角度调整都采用不同的动力机构进行驱动，故在临床使用时调整时间较长，增加了手术用时，同时使得设备在结构上过大，造成空间占用率较大，在手术时容易对人体部分产生遮挡，且质量更重，不利于设备小型化。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，包括机头以及与其相配合的多平行连杆组件，在所述多平行连杆组件的驱动摆臂伸出端上，设置有用于安装腔镜的缩放机构，所述驱动摆臂内设置有与缩放机构传动式连接的平行连杆组件；

其中，所述平行连杆组件被配置为与缩放机构、多平行连杆组件同步、同心转动，使缩放机构可伴随多平行连杆组件的运动进行定量角度调节，进而带动腔镜围绕预定的固定真实远心点转动。

优选的是，所述平行连杆组件被配置为包括：

与多平行连杆组件主摆臂传动连接的转轴组件Ⅰ；

与缩放机构的固定端传动连接的转轴组件Ⅱ；

在空间上将转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ连接成平行四边形结构的连杆Ⅰ、连杆Ⅱ；

其中，所述主摆臂、缩放机构均被配置为与转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ轴心相连接，以使平行连杆组件、主摆臂、缩放机构在空间上实现同步、同向转动。

优选的是，所述转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ均包括相互配合的转轴、角接触球轴承、转轴连接件。

优选的是，所述多平行连杆组件还包括与驱动摆臂、主摆臂、从动摆臂在空间上构成平行四边形结构的U形旋转摆臂；

其中，所述U形旋转摆臂的两端内侧设置有对回转关节进行径向转动位置限定的至少两个弧形限位槽Ⅰ，所述回转关节上设置有与限位槽相配合的限位钉Ⅰ；

所述U形旋转摆臂在与从动摆臂相配合的位置上，设置有对从动摆臂的轴向转动位置进行限定的弧形限位槽Ⅱ，所述从动摆臂上设置有与弧形限位槽Ⅱ相配合的限位钉Ⅱ。

优选的是，所述机头被配置为包括机壳以及设置在其内以驱动多平行连杆组件进行径向、轴向运动的驱动组件Ⅰ、驱动组件Ⅱ；

其中，各驱动组件的转动方向上分别设置有对其正、反旋转角度进行控制的限位开关，各限位开关与对应驱动组件的动力机构通信连接；

各驱动组件的驱动轴上分别设置有限位件，所述限位件在空间上设置有能与限位开关呈接触式配合的突出部。

优选的是，所述驱动组件Ⅰ、驱动组件Ⅱ的动力输出轴上还分别设置有与控制单元通信连接的角度传感器。

优选的是，所述缩放机构和其上安装的腔镜在处于复位状态时，其在空间上的运动方向与水平面呈垂直方向布局。

优选的是，还包括与主机通信连接的控制手柄；

其中，所述控制手柄上分别设置有对多平行连杆组件、缩放机构进行手动控制的摇杆和/或开关、模式切换开关、模式切换状态指示灯。

优选的是，所述机头上还安装有在远端构成固定真实远心点的灯光定位机构。

优选的是，还包括与机头相配合的机身；

所述机身内部设置有对机头空间高度位置进行调节的机头升降机构。

本发明至少包括以下有益效果：本发明通过多平行连杆组件内部传动式的套接有一个调整缩放机构角度的平行连杆组件，这使得缩放机构在空间上的位置调整可以直接带动缩放机构进行角度调整，即一个动力源可以完成两个调整动作，使得其调整时效可以显著提高，同时可以控制设备遮挡人体部分的面积，减小设备的体积、质量。

具体来说，本发明是在多平行连杆组件的驱动连杆内部，另外设置有平行连杆机构，利用多平行连杆组件的主摆臂转轴和缩放机构的驱动转轴作为其中两条相对的平行连杆，其转动点设置在转轴的轴心位置，由主摆臂转轴驱动。多平行连杆组件和其内部的平行连杆机构因为共用转轴组件进行连接，故能由同一个电机驱动实现同步、同向转动，实现两个机构的不同功能，既可实现多平行连杆组件在空间位置上的水平、高度位置调整，也可在内部平行连杆机构的驱动下使缩放机构绕驱动摆臂远端上的转轴运动，完成缩放机构和其上安装腔镜的角度调整。

另外，本发明在最大转动角度上设计了三重限位，最大限度的保证医疗设备的使用安全，避免设备***失效风险，即多平行连杆组件远端的缩放机构在控制***驱动下，带动其上夹持的腔镜围绕设定的固定真实远心点的垂直轴线做多方向运动，径向最大转角α值和轴向最大转角β值可以根据需要设定。具体来说是通过以下三点实现：一是通过装在减速机轴端的角度传感器实时监测涡轮蜗杆减速机的转角大小，限定最大转角α和β。二是通过电控开关和设置在驱动轴上的限位件配合，设定最大转角α₁和β₁。三是在机头两侧的回转关节与旋转板配合处设计机械限位装置限定径向最大转角α₂，在从动摆臂与旋转顶板连接位置设计机械限位装置限定轴向最大转角β₂。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的外观示意图；

图2为本发明的机头及多平行连杆组件、缩放机构示意图；

图3为本发明的机头揭盖示意图；

图4为本发明的机头***效果图；

图5为本发明的多平行连杆组件示意图；

图6为本发明的平行连杆组件内部结构示意图；

图7为本发明的平行连杆组件内部的平行连杆机构示意图；

图8为本发明的旋转顶板限位结构示意图；

图9为本发明的旋转板限位结构示意图；

图10为本发明的灯光定位机构示意图；

图11为本发明的灯光定位机构的灯组结构示意图；

图12为本发明的控制手柄示意图；

图13为本发明的机身揭盖示意图；

图14为本发明的多平行连杆组件另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语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，并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“Ⅰ”、“Ⅱ”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，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，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在实际地应用中，机械手、摄像***、显示***、腔镜、控制手柄以及相配合的智能辅助软件构成腔镜微创手术辅助***，即通过智能辅助软件自动识别手术器械和脏器，自动控制机器手进行跟踪，为手术医生提供稳定的图像，提高手术质量，缩短手术时间，即通过机器手与智能辅助软件配合，实现腔镜自动***、转动、定位保持和拔出功能，代替持镜医生的工作。

如图1-图3、图13，本发明的机器手包括：机头10；机械臂径向驱动与控制的驱动组件Ⅰ20；机械臂轴向驱动与控制的驱动组件Ⅱ30；多平行连杆组件40；灯光定位机构50；缩放机构60、控制手柄70、机身80，在实际的应用中，采用多平行连杆组件和缩放机构，带动腔镜围绕固定真实远心点转动、***和拔出运动，满足手术对腔镜控制的要求，即在实际的操作中，本发明的腔镜由机器手控制，避免人工持镜产生的抖动，输出的手术影像更加稳定、清晰，提高手术效率。

下面就机器手的各部件进行分别展开说明：

1、如图4，机头10包含：机头底板101、机头侧板102、机头侧板103、回转关节Ⅰ104、回转关节Ⅱ105、顶板106、主控电路板107、限位开关Ⅰ108、限位开关Ⅱ109、限位开关Ⅲ110、限位开关Ⅳ111、限位件Ⅰ112、限位件Ⅱ113及连接线缆构成。其中限位开关Ⅰ108、限位开关Ⅱ109控制限位件Ⅰ112的径向转动角度；限位开关Ⅲ110、限位开关Ⅳ111控制限位件Ⅱ113的轴向转动角度。如果第一道限位措施失效后，限位件Ⅰ112的转动角度超过设定角度(+α₁，或-α₁)时，限位件Ⅰ112将按压对应的限位开关Ⅰ108或限位开关Ⅱ109，触发限位开关关停对应的电机Ⅰ201，实现对径向转动角度的第二重保护功能。如果第一道限位措施失效后，限位件Ⅱ113的转动角度超过设定角度(+β₁，或-β₁，)时，限位件Ⅱ113将按压对应的限位开关Ⅲ110、限位开关Ⅳ111，触发限位开关关停对应的电机Ⅱ301，实现对轴向转动角度的第二重保护功能。

2、如图4，驱动组件Ⅰ控制径向驱动与控制机构的转动和转角，包含：电机Ⅰ201、涡轮蜗杆减速机Ⅰ202、减速机固定板Ⅰ203、驱动轴Ⅰ204、角度传感器Ⅰ205、旋转板Ⅰ206、旋转顶板207、旋转板Ⅱ208(旋转板Ⅰ206、旋转顶板207、旋转板Ⅱ208如果设置成一体式结构，则称其为U形旋转摆臂)。驱动组件Ⅰ安装在机头一侧的侧板102上；涡轮蜗杆减速机Ⅰ202与电机Ⅰ201装配后通过固定板203安装在机头侧板102上，涡轮蜗杆减速机Ⅰ202的输出端连接驱动轴204，驱动轴204的另一端紧固安装在旋转板Ⅰ206的转动轴心位置上，带动旋转板Ⅰ206同步旋转，驱动轴204设计在回转关节Ⅰ104、回转关节Ⅱ105的转动轴心线上，与轴心线为同心设计，并绕轴心线旋转；电机Ⅰ201驱动涡轮蜗杆减速机Ⅰ202，带动第一驱动轴204转动，通过第一驱动轴204带动旋转板Ⅰ206、旋转顶板207、旋转板Ⅱ208及驱动组件Ⅱ30一起同步转动，实现多平行连杆组件40的远端及缩放机构径向转动，进而使缩放机构和腔镜围绕固定真实远心点转动；角度传感器Ⅰ205实时监测驱动轴的转动角度，将监测数据实时传送到控制***(或称为控制单元)，监测径向驱动机构运动状态，当转角超过设定角度(+α，或-α)时，关停电机Ⅰ，实现对径向转动角度的第一重保护功能。

在本方案中，驱动组件Ⅰ采用蜗轮、蜗杆减速机方案，增大输出扭矩，通过电机驱动，实现对径向驱动与控制机构的运动控制和状态保持，带动多平行连杆组件绕机头轴线转动，完成多平行连杆组件的径向转动功能。

3、如图4，驱动组件Ⅱ控制轴向驱动机构的转动和转角，包含：电机Ⅱ301、涡轮蜗杆减速机Ⅱ302、减速机固定板Ⅱ303、驱动轴Ⅱ305、角度传感器Ⅱ306。驱动组件Ⅱ通过减速机固定板Ⅱ固定安装在回转关节Ⅱ105上；涡轮蜗杆减速机Ⅱ302与电机Ⅱ301装配后安装在减速机固定板303上，并通过限位板112与回转关节Ⅱ105连接固定；涡轮蜗杆减速机Ⅱ302的涡轮输出端连接驱动轴Ⅱ305，驱动轴Ⅱ305的另一端通过轴承(或轴套)安装在旋转顶板207对应位置，并穿过轴承(或轴套)，末端与主摆臂401的设定位置紧固安装为一体，带动主摆臂401同步旋转，驱动轴Ⅱ305在空间上与第一驱动轴204呈垂直布局，同时与回转关节Ⅱ105的转轴在空间上也是呈垂直布局；电机Ⅱ301驱动涡轮蜗杆减速机302，带动驱动轴Ⅱ305转动，通过驱动轴Ⅱ305带动主摆臂401及从动摆臂402同步转动，实现多平行连杆组件的驱动摆臂411及缩放机构绕固定真实远心点做径向转动，实现腔镜围绕设置的固定真实远心点转动功能；角度传感器Ⅱ306实时监测驱动轴的转动角度，将监测数据实时传送到控制***，监控轴向机构运动状态，当转角超过设定角度(+β，或-β)时，关停电机Ⅱ，实现对轴向转动角度的第一重保护功能。

在本方案中，驱动组件Ⅱ采用蜗轮、蜗杆减速机方案，增大输出扭矩，通过电机驱动，实现对多平行连杆组件的轴向运动控制和状态保持，完成多平行连杆组件远端的轴向运动，同时带动与多平行连杆组件远端连接的缩放机构绕设定的固定真实远心点转动。

4、如图4-图9，多平行连杆组件包含：主摆臂401、从动摆臂402、与从动摆臂一端相配合的转轴组件Ⅲ403、平行连杆组件41；其中平行连杆组件41包含驱动摆臂411、与主摆臂相配合的转轴组件Ⅰ412、与从动摆臂另一端相配合的转轴组件Ⅳ413、连杆Ⅰ414、连杆Ⅱ415、与缩放机构相配合的转轴组件Ⅱ416。主摆臂401的驱动端定位安装在与旋转顶板207连接的驱动轴305Ⅱ的末端设定位置，并与驱动轴305Ⅱ同步转动，另一端通过转轴组件Ⅰ412与平行连杆组件41连接；从动摆臂402的一端通过从动摆臂转轴组件Ⅲ403安装在旋转顶板207的设定位置，并可以灵活转动，另一端通过转轴组件Ⅳ413与平行连杆组件41连接。主摆臂401、从动摆臂402、平行连杆组件41与旋转顶板207连接后在空间上构成平行的多连杆机构，同时连杆之间的连接处设计为只能在平面内绕转轴转动，不能在转轴的轴向产生位移，在主摆臂401驱动下，实现了平行连杆组件41的远端转动。在实际的应用中，本发明的多平行连杆组件的连杆数量不限于4根，可以是多根连杆。

另外，在平行连杆组件41中的驱动摆臂411内部单独设计有一个平行连杆机构42(该平行连杆机构42由转轴组件Ⅰ412、连杆Ⅰ414、连杆Ⅱ415、转轴组件Ⅱ416构成)，其中的连杆Ⅰ414、连杆Ⅱ415及主摆臂401的一端都安装在同一个转轴组件Ⅰ412上，并能灵活转动，连杆Ⅰ414、连杆Ⅱ415的另一端安装在转轴组件Ⅱ416上，并能灵活转动；多平行连杆组件40和平行连杆机构42通过转轴组件Ⅰ412连接，实现外部连杆机构与其内部连杆机构联动同步的目的。在实际的应用中，转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ作为平行四边形结构的两条相对的平行连杆，其转动点设置在转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ的轴心位置，由转轴组件Ⅰ进行驱动，进而带动其它连杆做相应的位置和/或角度调整。

转轴组件Ⅰ包括转轴Ⅰ4121、角接触球轴承Ⅰ4122、角接触球轴承Ⅱ

4123、转轴连接件Ⅰ4124；转轴组件Ⅱ包括转轴Ⅱ4161、角接触球轴承Ⅲ4162、角接触球轴承Ⅳ4163、转轴连接件Ⅱ4164；在实际的应用中，多平行连杆组件摆臂的转轴组件和缩放连接轴组件采用双角接触球轴承结构设计，能保证多平行连杆组件精准平稳运行。

当电机Ⅱ301通过涡轮蜗杆减速机Ⅱ302带动驱动轴305Ⅱ转动时，驱动轴305Ⅱ驱动主摆臂401及与之连接的转轴组件Ⅰ412同步、同向转动，进而带动多平行连杆组件40和平行连杆机构42同步、同向转动，实现远端的缩放机构60及腔镜围绕设计的固定真实远心点转动。

本发明采用多平行连杆组件与缩放机构连接，驱动夹持的腔镜在三个方向的运动，实现了腔镜围绕固定真实远心点的多向转动、***和拔出运动。本发明通过径向驱动与控制的驱动组件Ⅰ、轴向驱动与控制的驱动组件Ⅱ的共同作用，驱动多平行连杆组件运动，使缩放机构围绕设定的固定真实远心点多向转动，进而实现缩放机构上夹持的腔镜围绕设定的固定真实远心点同步运动，而在实际的运行时，缩放机构在与平行连杆组件一起转动的同时，自身还要绕缩放转轴组件Ⅱ同步同向转动。

进一步地，多平行连杆组件径向运动的机械限位装置，设计在旋转板Ⅰ206、旋转板Ⅱ208的内侧与回转关节Ⅰ104、回转关节Ⅱ105的外端面处：旋转板的内侧设计有弧形限位槽Ⅰ2061、弧形限位槽Ⅱ2081，限位槽数量为4个或2个，对应的回转关节外端面设计凸起的限位钉Ⅰ1041、限位钉Ⅱ1051，两者装配后实现对旋转板径向转动位置的限制，控制径向转动角度，当转动角度超过设定角度(+α₂，或-α₂)时，限位槽挡住限位钉，限制继续转动，完成对径向转动机构转动角度的机械限位保护，也是***径向运动的第三重保护功能，即本发明的机器手的转动角度采用三重限位设计，最大限度的保证了***安全，避免***失效。

多平行连杆组件轴向运动的机械限位装置，设计在从动摆臂402与旋转顶板207的连接处：从动摆臂402与旋转顶板207连接端设计有凸起的限位钉，同时旋转顶板207的对应位置上设计有相配合的弧形限位槽2071，两者装配后实现对摆臂轴向转动角度的限制，进而控制机构轴向转动角度，当转动角度超过设定角度(+β₂，或-β₂)时，限位槽挡住限位钉，限制继续转动，完成对轴向转动角度的机械限位保护，也是***轴向运动的第三重保护功能；其中，限位钉也可以设置在旋转顶板207上，限位槽可以设置在从动摆臂402上，两者位置可对换。本限位装置也可以设置在主摆臂401与旋转顶板207连接处。

更进一地，本发明的多平行连杆组件的驱动摆臂的外部结构形式可以是直的(见图5)，也可以弯曲式的(见图14)，当然的驱动摆臂如果设置成弯曲式，则内部的平行连杆组件也设置成配合的弯曲式结构。

另外，本发明的多平行连杆组件的摆臂结构形式可以是直的，也可以弯曲式的。

5、如图10-图11，本发明设有灯光定位机构50，利用定位灯能快速调整手术所需要的机器手安装位置，以使设备满足手术要求，具体来说，灯光定位机构50包含：定位灯安装板501、定位灯固定板502、定位灯调节球503、定位灯调节球504、定位灯Ⅰ505、定位灯Ⅱ506组成，灯光定位机构可以由两个或多个定位灯组成。在应用时，分别调节定位灯调节球503、504与定位灯固定板502，可调整定位灯Ⅰ505、定位灯Ⅱ506射出的光束510的角度，将两光束调整交汇于***的固定真实远心点，完成定位灯的安装固定，作为***使用和腔镜的装夹调整依据，本方案利用多平行连杆组件的原理设计固定真实远心点，保证了机械***具有一个固定的相对静止点(固定真实远心点)，该远心点作为腔镜***人体的位置，使得腔镜运动过程对创口的牵引位移最小；利用机械原理消除了控制***失效而导致的机械运动所产生的风险。

6、缩放机构60包含：缩放运动机构601、电机Ⅲ602、夹持装置603及腔镜。在空间上布局上，缩放机构在复位状态时的运动方向与水平面呈垂直方向布局，缩放运动机构601在电机Ⅲ602驱动下，带动安装在其上的夹持单元603在设定距离L范围内可往复升降运动，实现腔镜的***和拔出腹腔及升降运动，实现了目标的图像放大和缩小功能，即通过缩放机构带动腔镜可在设定距离L范围内运动，以满足不同手术对腔镜***深度的要求。

本方案设置在多平行连杆组件远端的缩放机构和其上安装的腔镜，在空间布局上，其复位状态时与水平面呈垂直方向设计，保证腔镜从垂直方向***/拔出，以减少对手术空间的占用，避免腔镜在操作过程中与其它器械干涉和对手术位置造成的遮挡，具有更好的操作空间和观察视野，保证其运行的稳定性。

7、如图12，控制手柄70上分别布局了多平行连杆组件控制摇杆701、缩放机构升降控制开关702、模式开关703、指示灯704、遥控装置705、控制手柄电源开关706、信号电缆接口707。控制手柄70设计有手动控制与自动控制两种模式切换开关703，通过模式开关703进行切换，用指示灯704的发光颜色区分不同的模式；通过操作控制手柄上的控制摇杆701，控制多平行连杆组件的运动，操作升降控制开关702控制缩放机构上的腔镜升降运动。本方案中的控制手柄采用无线遥控和有线两种方式与机头连接，两种连接方式可自由切换；有线连接方式通过信号电缆连接机头，无线遥控连接方式通过控制手柄上的遥控装置与机头实现通信，方便医生操作。

8、如图13，本发明的机身具有升降功能，可根据手术要求，调整机头的高度，具体来说，机身80包含：显示屏801、控制单元802、机头升降机构803、电源模块804、机身壳体805、机头安装座806、天线807、急停开关808、电源开关809、机身脚轮810、设备平台811。机身脚轮810带锁定功能，当设备安装到位后将脚轮810锁定，即可固定机身，防止工作过程中机身发生位移。显示屏801显示内容包括：缩放机构连接信息、缩放机构身份信息、缩放机构已使用时长、腔镜安装状态、控制手柄连接状态、控制模式、复位状态、锁定状态、辅助软件连接状态及相关操作运行的提示信息。控制单元802的面板上设置有机头上升按键8021、下降按键8022、复位按键8023、解锁按键8024、定位灯开关8025；天线807、急停开关808安装在机身的顶面；机头升降机构803安装在机身底座上，其升降杆的顶部设置有机头安装座806与机头连接，电动控制机头在设定的可调高度H范围内的升降；设备平台811位于机身的下部，作为智能辅助软件的设备安装平台。

本方案中的机身设计有电动升降机构，可根据手术要求，在设定的可调高度H范围内调整机头的高度，以满足手术要求。

以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，包括机头以及与其相配合的多平行连杆组件，在所述多平行连杆组件的驱动摆臂伸出端上，设置有用于安装腔镜的缩放机构，其特征在于，所述驱动摆臂内设置有与缩放机构传动式连接的平行连杆组件；

其中，所述平行连杆组件被配置为与缩放机构、多平行连杆组件同步、同心转动，使缩放机构可伴随多平行连杆组件的运动进行定量角度调节，进而带动腔镜围绕预定的固定真实远心点转动。

2.如权利要求1所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述平行连杆组件被配置为包括：

与多平行连杆组件主摆臂传动连接的转轴组件Ⅰ；

与缩放机构的固定端传动连接的转轴组件Ⅱ；

在空间上将转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ连接成平行四边形结构的连杆Ⅰ、连杆Ⅱ；

其中，所述主摆臂、缩放机构均被配置为与转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ轴心相连接，以使平行连杆组件、主摆臂、缩放机构在空间上实现同步、同向转动。

3.如权利要求2所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述转轴组件Ⅰ、转轴组件Ⅱ均包括相互配合的转轴、角接触球轴承、转轴连接件。

4.如权利要求2所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述多平行连杆组件还包括与驱动摆臂、主摆臂、从动摆臂在空间上构成平行四边形结构的U形旋转摆臂；

其中，所述U形旋转摆臂的两端内侧设置有对回转关节进行径向转动位置限定的至少两个弧形限位槽Ⅰ，所述回转关节上设置有与限位槽相配合的限位钉Ⅰ；

所述U形旋转摆臂在与从动摆臂相配合的位置上，设置有对从动摆臂的轴向转动位置进行限定的弧形限位槽Ⅱ，所述从动摆臂上设置有与弧形限位槽Ⅱ相配合的限位钉Ⅱ。

5.如权利要求1所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述机头被配置为包括机壳以及设置在其内以驱动多平行连杆组件进行径向、轴向运动的驱动组件Ⅰ、驱动组件Ⅱ；

其中，各驱动组件的转动方向上分别设置有对其正、反旋转角度进行控制的限位开关，各限位开关与对应驱动组件的动力机构通信连接；

各驱动组件的驱动轴上分别设置有限位件，所述限位件在空间上设置有能与限位开关呈接触式配合的突出部。

6.如权利要求5所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述驱动组件Ⅰ、驱动组件Ⅱ的动力输出轴上还分别设置有与控制单元通信连接的角度传感器。

7.如权利要求1所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述缩放机构和其上安装的腔镜在处于复位状态时，其在空间上的运动方向与水平面呈垂直方向布局。

8.如权利要求1所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，还包括与主机通信连接的控制手柄；

其中，所述控制手柄上分别设置有对多平行连杆组件、缩放机构进行手动控制的摇杆和/或开关、模式切换开关、模式切换状态指示灯。

9.如权利要求1所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，所述机头上还安装有在远端构成固定真实远心点的灯光定位机构。

10.如权利要求1所述的利用多平行连杆机构实现固定真实远心点的腔镜机器手，其特征在于，还包括与机头相配合的机身；

所述机身内部设置有对机头空间高度位置进行调节的机头升降机构。