專利名稱：六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，具體涉及一種六自由度頸椎骨磨削并聯(lián) 機(jī)器人。
背景技術(shù)：
人工頸椎間盤置換手術(shù)中的最大難點(diǎn)是需要在正確的位置磨削出與假體吻合的 骨關(guān)節(jié)面，保證假體和人骨的配合，治療效果嚴(yán)重依賴于手術(shù)的精度。目前，人工頸椎間盤 置換手術(shù)中使用夾具系統(tǒng)來進(jìn)行磨削定位。這種傳統(tǒng)的機(jī)械定位系統(tǒng)是基于肉眼對肢體和 假體的觀察，在手術(shù)中廣泛使用夾具系統(tǒng)進(jìn)行打磨、磨削定位，操作繁瑣，定位精度主要依 賴于醫(yī)生的經(jīng)驗，這無疑增加了手術(shù)的不確定性，影響了假體的安裝精度。為了提高手術(shù)定 位精度，醫(yī)生經(jīng)常需要使用X光機(jī)反復(fù)觀察，受射線輻射嚴(yán)重。現(xiàn)有的人工頸椎間盤置換手 術(shù)精度不足、輻射過多、醫(yī)生工作強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的人工頸椎間盤置換手術(shù)精度不足、輻射過多、醫(yī) 生工作強(qiáng)度大的問題，進(jìn)而提供一種六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人 包括定平臺、動平臺、磨鉆和三對支鏈，定平臺與動平臺之間通過三對支鏈連接，每對支鏈 包括兩個支鏈，每個支鏈均包括球鉸機(jī)構(gòu)、滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)和胡克鉸機(jī)構(gòu)，球鉸機(jī)構(gòu) 設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的上端，胡克鉸機(jī)構(gòu)設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下端， 球鉸機(jī)構(gòu)與動平臺連接，胡克鉸機(jī)構(gòu)與定平臺連接，磨鉆包括磨鉆電機(jī)、磨鉆電機(jī)連接體、 聯(lián)軸器、磨鉆頂絲孔蓋、磨鉆體、軸承端蓋、磨鉆軸、收緊螺母、切削頭和兩個第一軸承，磨鉆 電機(jī)穿設(shè)在動平臺內(nèi)，磨鉆電機(jī)與磨鉆電機(jī)連接體固定連接，磨鉆電機(jī)連接體與動平臺固 定連接，磨鉆體固裝在磨鉆電機(jī)連接體上，磨鉆體上設(shè)有磨鉆頂絲孔，磨鉆頂絲孔蓋安裝在 磨鉆體的磨鉆頂絲孔上，磨鉆軸通過聯(lián)軸器與磨鉆電機(jī)連接，磨鉆軸與磨鉆體之間設(shè)有兩 個第一軸承，第一組軸承通過軸承端蓋設(shè)置在磨鉆體內(nèi)，切削頭通過收緊螺母與磨鉆軸連 接。本發(fā)明的有益效果是1.本發(fā)明是一種醫(yī)療用六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人， 將并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)用于在人工頸椎間盤置換手術(shù)中，完成人工頸椎間盤置換手術(shù)中假體和 骨配合面的定位與磨削，取代繁瑣的機(jī)械定位裝置，以此獲得精確的假體配合面，提高置換 手術(shù)精度，并減少了由于人為因素帶來的手術(shù)風(fēng)險和并發(fā)癥。2.本發(fā)明實現(xiàn)了假體和骨配 合面的定位與磨削，大大降低了醫(yī)生的工作強(qiáng)度，在X射線檢查時，六自由度頸椎骨磨削并 聯(lián)機(jī)器人能夠代替醫(yī)生受輻射，減小了醫(yī)生手術(shù)過程中承受的X射線輻射劑量，避免了 X光 射線對醫(yī)生造成的傷害，也減少了患者的痛苦，縮短了恢復(fù)時間。3.本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，剛度 高，定位精度高，運(yùn)行平緩，安全性高，承載能力強(qiáng)?？梢詫崿F(xiàn)手術(shù)最小損傷、提高了疾病診 斷和手術(shù)治療的精度與質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的俯視圖；圖3是一個支鏈3的結(jié)構(gòu) 示意圖；圖4是圖3的左視圖(拆去定平臺1)；圖5是圖3的A-A處的剖視圖；圖6是圖5 的B-B處的剖視圖；圖7是磨鉆4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是定平臺1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是動 平臺2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1-圖3、圖5、圖7或圖8、圖9說明本實施方式，本實施方 式的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人包括定平臺1、動平臺2、磨鉆4和三對支鏈，定平臺1 與動平臺2之間通過三對支鏈連接，每對支鏈包括兩個支鏈3，每個支鏈3均包括球鉸機(jī)構(gòu)
3-1、滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)和胡克鉸機(jī)構(gòu)3-12，球鉸機(jī)構(gòu)3-1設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī) 構(gòu)的上端，胡克鉸機(jī)構(gòu)3-12設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下端，球鉸機(jī)構(gòu)3-1與動平臺 2連接，胡克鉸機(jī)構(gòu)3-12與定平臺1連接，磨鉆4包括磨鉆電機(jī)4-1、磨鉆電機(jī)連接體4-2、 聯(lián)軸器4-3、磨鉆頂絲孔蓋4-4、磨鉆體4-5、軸承端蓋4-6、磨鉆軸4_7、收緊螺母4_8、切削 頭4-9和兩個第一軸承4-10，磨鉆電機(jī)4-1穿設(shè)在動平臺2內(nèi)，磨鉆電機(jī)4-1與磨鉆電機(jī)連 接體4-2固定連接，磨鉆電機(jī)連接體4-2與動平臺2固定連接，磨鉆體4-5固裝在磨鉆電機(jī) 連接體4-2上，磨鉆體4-5上設(shè)有磨鉆頂絲孔，磨鉆頂絲孔蓋4-4安裝在磨鉆體4-5的磨鉆 頂絲孔上，磨鉆軸4-7通過聯(lián)軸器4-3與磨鉆電機(jī)4-1連接，磨鉆軸4-7與磨鉆體4_5之間 設(shè)有兩個第一軸承4-10，第一組軸承4-10通過軸承端蓋4-6設(shè)置在磨鉆體4-5內(nèi)，切削頭
4-9通過收緊螺母4-8與磨鉆軸4-7連接。本發(fā)明的機(jī)構(gòu)本體設(shè)計采用超硬鋁和鋼材料。機(jī)器人重量< 5Kg，上平臺半徑 25mm,下平臺半徑60mm，高度200mm ；機(jī)器人工作空間線性X向彡30mm、Y向彡10mm、Z向 彡30mm，轉(zhuǎn)動X向士5度、Y向士5度；機(jī)器人運(yùn)動分辨率線性X、Y、Z向優(yōu)于100 μ m，轉(zhuǎn) 動X、Y向優(yōu)于1角分；磨削徑向承載能力> 50N。6個支鏈結(jié)構(gòu)完全相同。
具體實施方式
二 結(jié)合圖3-圖6說明本實施方式，本實施方式的滾珠絲桿線性 驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括支鏈前伸縮桿3-2、滾珠螺桿3-3、滾珠螺母3-4、軸承端蓋3-5、支鏈電機(jī)連 接體3-6、軸承隔套3-7、鎖緊螺母3-8、支鏈后桿3-10、支鏈電機(jī)3_11、胡克鉸3_12、圓導(dǎo) 軌3-13、直線滾珠導(dǎo)套3-14、兩個傳感器3-15、定位擋塊3_16、兩個第二軸承3_18，支鏈電 機(jī)連接體3-6包括第一連接腔3-6-1和與第一連接腔平行且偏置一定距離的第二連接腔 3-6-2，滾珠螺桿3-3的一端穿設(shè)在支鏈前伸縮桿3-2內(nèi)，滾珠螺桿3_3的一端安裝在滾珠 螺母3-4內(nèi)，滾珠螺母3-4固連在支鏈前伸縮桿3-2上，滾珠螺桿3-3的另一端與支鏈電 機(jī)3-11連接，滾珠螺桿3-3的連接端上裝有兩個第二軸承3-18，兩個第二軸承3-18之間 通過軸承隔套3-7隔開，并通過鎖緊螺母3-8將兩個第二軸承3-18固定在滾珠螺桿3-3的 輸入端上，軸承端蓋3-5封裝在支鏈電機(jī)連接體3-6上，支鏈電機(jī)連接體3-6的第一連接腔 3-6-1套裝在第二軸承3-18上，支鏈電機(jī)3-11位于支鏈后桿3_10內(nèi)，支鏈后桿3_10與胡 克鉸3-12固裝，圓導(dǎo)軌3-13設(shè)置在支鏈前伸縮桿3-2上，直線滾珠導(dǎo)套3_14套裝在圓導(dǎo) 軌3-13上，直線滾珠導(dǎo)套3-14套裝在支鏈電機(jī)連接體3-6的第二連接腔3_6_2內(nèi)，兩個 傳感器3-15固裝在支鏈電機(jī)連接體3-6上，定位擋塊3-16設(shè)置在支鏈前伸縮桿3_2上，每個支鏈3的胡克鉸3-12的中心沿定平臺1呈圓周分布。如此設(shè)置，支鏈電機(jī)3-11把運(yùn)動 傳遞給滾珠螺桿3-3，滾珠螺桿3-3把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成螺母3-4的直線運(yùn)動，支鏈前伸縮桿 3-2帶著圓導(dǎo)軌3-13沿直線滾珠導(dǎo)套3-14進(jìn)行直線運(yùn)動，完成了線性驅(qū)動的功能。兩個光 電傳感器3-15和定位擋塊3-16在六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人的初始化過程中設(shè)置增 量式編碼器的計數(shù)零點(diǎn)，在行程范圍內(nèi)設(shè)置正、負(fù)限位保證機(jī)器人的運(yùn)動安全，兩個傳感器 3-15中一個開關(guān)起到限位和設(shè)置零位的作用，另一個開關(guān)只有限位的作用。其它組成及連 接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī) 構(gòu)還包括頂絲蓋3-9和頂絲3-17，支鏈電機(jī)連接體3-6上設(shè)有頂絲孔，頂絲蓋3-9設(shè)置在頂 絲孔上，滾珠螺桿3-3輸入端與支鏈電機(jī)3-11的輸出軸端之間通過頂絲3-17連接。如此 設(shè)置，便于頂絲3-18的安裝，同時便于頂絲3-18的更換和擰緊。其它組成及連接關(guān)系與具 體實施方式二相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖3-圖5說明本實施方式，本實施方式的球鉸機(jī)構(gòu)3-1包 括球鉸鋼球體3-1-1和球鉸鋼球夾持體3-1-2，球鉸鋼球夾持體3-1-2的連接處安裝在支鏈 前伸縮桿3-2上，球鉸鋼球體3-1-1的鋼球在球鉸鋼球夾持體3-1-2中自由運(yùn)動。如此設(shè) 置，球鉸鋼球體3-1-1的軸線的運(yùn)動范圍是一個以球鉸鋼球體3-1-1上的球心為頂點(diǎn)的圓 錐，有效的滿足了每個支鏈3的活動范圍。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一、二或三 相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖3-圖6說明本實施方式，本實施方式的虎克鉸3-12包 括上鉸鏈座3-12-1、下鉸鏈座3-12-2、十字頂尖塊3-12-3和四個頂針3_12_4，十字頂尖塊 3-12-3的兩對外表面上分別設(shè)有錐形頂尖孔，每兩個錐形頂尖孔的小徑端相對且中心線重 合，四個頂針3-12-4分別與上鉸鏈座3-12-1和下鉸鏈座3-12-2的兩個側(cè)壁螺紋連接且四 個頂針3-12-4分別置于十字頂尖塊3-12-3的錐形頂尖孔內(nèi)，上鉸鏈座3_12_1與支鏈后桿 3-10連接。如此設(shè)置，四個頂針3-12-4與十字頂尖塊3-12-3形成兩個轉(zhuǎn)動副，使得上鉸鏈 座3-12-1相對于下鉸鏈座3-12-2沿兩個獨(dú)立的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)二維的相對轉(zhuǎn)動。其它 組成及連接關(guān)系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的所述三對支鏈，定平臺 1上胡克鉸3-12在360度范圍內(nèi)呈60度間隔均勻分布，動平臺2上所述三對球鉸鏈，在360 度范圍內(nèi)每對鉸鏈之間的夾角均為30度，每相鄰兩對鉸鏈之間的夾角均為90度。如此設(shè) 置，使得機(jī)器人具有六個自由度，且結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，定位精度高，運(yùn)行平緩，安全性高，同 時還具有相同工作空間能力時擁有最小的體積，且在工作空間內(nèi)任何位置均具有給定的承 載能力。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖3-圖9說明本實施方式，本實施方式的定平臺1、動平臺 2、支鏈前伸縮桿3-2、軸承端蓋3-5、支鏈電機(jī)連接體3-6、頂絲空蓋3_9、支鏈后桿3_10、上 鉸鏈座3-12-1、下鉸鏈座3-12-2、定位擋塊3-16、磨鉆電機(jī)連接體4_2、磨鉆頂絲孔蓋4_4、 磨鉆體4-5和軸承端蓋4-6的材料均為鋁合金。如此設(shè)置，可以減輕六自由度頸椎骨磨削 并聯(lián)機(jī)器人的自身重量，同時具有足夠的強(qiáng)度，滿足了頸椎骨磨削的要求。其它組成及連接 關(guān)系與具體實施方式
一、二、三、五或六相同。
具體實施方式
八結(jié)合圖1、圖2或圖8說明本實施方式，本實施方式的定平臺1在
6360度范圍內(nèi)呈60度間隔均勻開有六個圓孔1-2，經(jīng)過圓孔1-2開設(shè)三對定位槽，每個定位 槽1-1的中線穿過圓孔1-2的圓心，每對定位槽1-1之間的夾角為30度，每相鄰兩對定位槽 1-1之間的夾角為90度，虎克鉸3-12的下鉸鏈座3-12-2通過圓孔1_2安裝在定位槽1_1 內(nèi)。如此設(shè)置，便于每對支鏈能夠在定平臺1上合理分布，使胡克鉸的初始轉(zhuǎn)角較小，具有 最佳的初始位置，從而提供最大的靈活的運(yùn)動空間。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九結(jié)合圖1、圖2或圖9說明本實施方式，本實施方式的動平臺2沿 徑向方向各開設(shè)三對圓孔2-3，垂直每個圓孔中心線開設(shè)三對外定位平面2-1和三對內(nèi)定 位平面2-2，每對外定位平面2-1之間的夾角為30度，每相鄰兩對外定位平面2-1之間的夾 角為90度，球鉸3-1的球鉸鋼球體3-1-1通過圓孔2-3安裝在外定位平面2_1和內(nèi)定位平 面2-2上。如此設(shè)置，可以避免結(jié)構(gòu)上的奇異性，同時使得每對支鏈能夠牢固的安裝在動平 臺2上。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
十結(jié)合圖3或圖5說明本實施方式，本實施方式傳感器3-15為L型 光電傳感器。如此設(shè)置，在六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人的初始化過程中設(shè)置增量式編 碼器的計數(shù)零點(diǎn)，提供一種精確快速機(jī)器人零位設(shè)置方法，并且保證在行程范圍內(nèi)設(shè)置正、 負(fù)限位，保證機(jī)器人的運(yùn)動安全。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
二相同。本發(fā)明的工作原理是由醫(yī)生將六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人安裝在可以在手 術(shù)床上進(jìn)行上下、左右、前后三個方位可調(diào)的支架上，病人躺在手術(shù)床上。把三維圖像導(dǎo)航 技術(shù)引入手術(shù)之中，通過圖像引導(dǎo)和姿態(tài)調(diào)整確定并聯(lián)機(jī)器人磨鉆切削頭4-9同病人頸椎 骨之間的相對位置，由計算機(jī)控制系統(tǒng)把術(shù)前的磨削規(guī)劃軌跡變成驅(qū)動脈沖，驅(qū)動脈沖對 各支鏈3上的支鏈電機(jī)3-11進(jìn)行驅(qū)動，每個支鏈3上的支鏈電機(jī)3-11把運(yùn)動傳遞給滾珠 螺桿3-3，滾珠螺桿3-3把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成螺母3-4的直線伸縮運(yùn)動(參照圖1)，支鏈前伸 縮桿3-2帶著圓導(dǎo)軌3-13沿直線滾珠導(dǎo)套3-14進(jìn)行直線上、下運(yùn)動。兩個L型光電傳感 器3-15在機(jī)器人的初始化過程中設(shè)置增量式編碼器的計數(shù)零點(diǎn)，在行程范圍內(nèi)設(shè)置正、負(fù) 限位，以保證機(jī)器人的運(yùn)動安全。每個支鏈3的線性運(yùn)動帶動動平臺2進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動，動 平臺2帶動磨鉆4完成相應(yīng)的運(yùn)動軌跡，然后磨鉆4的切削頭4-9按照規(guī)定的軌跡將所需 切除的骨骼切除。
權(quán)利要求
一種六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于它包括定平臺(1)、動平臺(2)、磨鉆(4)和三對支鏈，定平臺(1)與動平臺(2)之間通過三對支鏈連接，每對支鏈包括兩個支鏈(3)，每個支鏈(3)均包括球鉸機(jī)構(gòu)(3 1)、滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)和胡克鉸機(jī)構(gòu)(3 12)，球鉸機(jī)構(gòu)(3 1)設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的上端，胡克鉸機(jī)構(gòu)(3 12)設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下端，球鉸機(jī)構(gòu)(3 1)與動平臺(2)連接，胡克鉸機(jī)構(gòu)(3 12)與定平臺(1)連接，磨鉆(4)包括磨鉆電機(jī)(4 1)、磨鉆電機(jī)連接體(4 2)、聯(lián)軸器(4 3)、磨鉆頂絲孔蓋(4 4)、磨鉆體(4 5)、軸承端蓋(4 6)、磨鉆軸(4 7)、收緊螺母(4 8)、切削頭(4 9)和兩個第一軸承(4 10)，磨鉆電機(jī)(4 1)穿設(shè)在動平臺(2)內(nèi)，磨鉆電機(jī)(4 1)與磨鉆電機(jī)連接體(4 2)固定連接，磨鉆電機(jī)連接體(4 2)與動平臺(2)固定連接，磨鉆體(4 5)固裝在磨鉆電機(jī)連接體(4 2)上，磨鉆體(4 5)上設(shè)有磨鉆頂絲孔，磨鉆頂絲孔蓋(4 4)安裝在磨鉆體(4 5)的磨鉆頂絲孔上，磨鉆軸(4 7)通過聯(lián)軸器(4 3)與磨鉆電機(jī)(4 1)連接，磨鉆軸(4 7)與磨鉆體(4 5)之間設(shè)有兩個第一軸承(4 10)，第一組軸承(4 10)通過軸承端蓋(4 6)設(shè)置在磨鉆體(4 5)內(nèi)，切削頭(4 9)通過收緊螺母(4 8)與磨鉆軸(4 7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于滾珠絲桿線 性驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括支鏈前伸縮桿(3-2)、滾珠螺桿(3-3)、滾珠螺母(3-4)、軸承端蓋(3-5)、 支鏈電機(jī)連接體(3-6)、軸承隔套(3-7)、鎖緊螺母(3-8)、支鏈后桿(3-10)、支鏈電機(jī) (3-11)、胡克鉸(3-12)、圓導(dǎo)軌(3-13)、直線滾珠導(dǎo)套(3_14)、兩個傳感器(3_15)、定位擋 塊(3-16)、兩個第二軸承(3-18)，支鏈電機(jī)連接體(3-6)包括第一連接腔(3_6_1)和與第 一連接腔平行且偏置一定距離的第二連接腔(3-6-2)，滾珠螺桿(3-3)的一端穿設(shè)在支鏈 前伸縮桿(3-2)內(nèi)，滾珠螺桿(3-3)的一端安裝在滾珠螺母(3-4)內(nèi)，滾珠螺母(3-4)固 連在支鏈前伸縮桿(3-2)上，滾珠螺桿(3-3)的另一端與支鏈電機(jī)(3-11)連接，滾珠螺 桿(3-3)的連接端上裝有兩個第二軸承(3-18)，兩個第二軸承(3-18)之間通過軸承隔套 (3-7)隔開，并通過鎖緊螺母(3-8)將兩個第二軸承(3-18)固定在滾珠螺桿(3-3)的輸入 端上，軸承端蓋(3-5)封裝在支鏈電機(jī)連接體(3-6)上，支鏈電機(jī)連接體(3-6)的第一連接 腔(3-6-1)套裝在第二軸承(3-18)上，支鏈電機(jī)(3-11)位于支鏈后桿(3_10)內(nèi)，支鏈后 桿(3-10)與胡克鉸(3-12)固裝，圓導(dǎo)軌(3-13)設(shè)置在支鏈前伸縮桿(3_2)上，直線滾珠 導(dǎo)套(3-14)套裝在圓導(dǎo)軌(3-13)上，直線滾珠導(dǎo)套(3-14)套裝在支鏈電機(jī)連接體(3_6) 的第二連接腔(3-6-2)內(nèi)，兩個傳感器(3-15)固裝在支鏈電機(jī)連接體(3-6)上，定位擋塊 (3-16)設(shè)置在支鏈前伸縮桿(3-2)上，每個支鏈(3)的胡克鉸(3-12)的中心沿定平臺(1) 呈圓周分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于滾珠絲桿線 性驅(qū)動機(jī)構(gòu)還包括頂絲蓋(3-9)和頂絲(3-17)，支鏈電機(jī)連接體(3-6)上設(shè)有頂絲孔，頂絲 蓋(3-9)設(shè)置在頂絲孔上，滾珠螺桿(3-3)輸入端與支鏈電機(jī)(3-11)的輸出軸端之間通過 頂絲(3-17)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于球鉸 機(jī)構(gòu)(3-1)包括球鉸鋼球體(3-1-1)和球鉸鋼球夾持體(3-1-2)，球鉸鋼球夾持體(3-1-2) 的連接處安裝在支鏈前伸縮桿(3-2)上，球鉸鋼球體(3-1-1)的鋼球在球鉸鋼球夾持體 (3-1-2)中自由運(yùn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于虎克鉸 (3-12)包括上鉸鏈座(3-12-1)、下鉸鏈座(3-12-2)、十字頂尖塊(3_12_3)和四個頂針 (3-12-4)，十字頂尖塊(3-12-3)的兩對外表面上分別設(shè)有錐形頂尖孔，每兩個錐形頂尖孔 的小徑端相對且中心線重合，四個頂針(3-12-4)分別與上鉸鏈座(3-12-1)和下鉸鏈座 (3-12-2)的兩個側(cè)壁螺紋連接且四個頂針(3-12-4)分別置于十字頂尖塊(3_12_3)的錐形 頂尖孔內(nèi)，上鉸鏈座(3-12-1)與支鏈后桿(3-10)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于三對支鏈(3) 上的胡克鉸(3-12)在360度范圍內(nèi)60度間隔均勻分布，三對支鏈(3)上的三對球鉸鏈 (3-1)在360度范圍內(nèi)，每對鉸鏈之間的夾角均為30度，每相鄰兩對鉸鏈之間的夾角均為 90度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、5或6所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于 定平臺(1)、動平臺(2)、支鏈前伸縮桿(3-2)、軸承端蓋(3-5)、支鏈電機(jī)連接體(3-6)、頂絲 空蓋(3-9)、支鏈后桿(3-10)、上鉸鏈座(3-12-1)、下鉸鏈座(3_12_2)、定位擋塊(3_16)、磨 鉆電機(jī)連接體(4-2)、磨鉆頂絲孔蓋(4-4)、磨鉆體(4-5)和軸承端蓋(4-6)的材料均為鋁I=I 巫 ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于定平臺(1) 在360度范圍內(nèi)60度間隔均勻開有六個圓孔(1-2)，經(jīng)過圓孔(1-2)開設(shè)三對定位槽，每 個定位槽(1-1)的中線穿過圓孔(1-2)的圓心，每對定位槽(1-1)之間的夾角為30度，每 相鄰兩對定位槽(1-1)之間的夾角為90度，虎克鉸(3-12)的下鉸鏈座(3-12-2)通過圓孔 (1-2)安裝在定位槽(1-1)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于動平臺(2) 沿徑向方向各開設(shè)三對圓孔(2-3)，垂直每個圓孔中心線開設(shè)三對外定位平面(2-1)和三 對內(nèi)定位平面(2-2)，每對外定位平面(2-1)之間的夾角為30度，每相鄰兩對外定位平面 (2-1)之間的夾角為90度，球鉸(3-1)的球鉸鋼球體(3-1-1)通過圓孔(2-3)安裝在外定 位平面(2-1)和內(nèi)定位平面(2-2)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，其特征在于傳感器 (3-15)為L型光電傳感器。
全文摘要
六自由度頸椎骨磨削并聯(lián)機(jī)器人，它涉及一種磨削并聯(lián)機(jī)器人。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的人工頸椎間盤置換手術(shù)精度不足、輻射過多、醫(yī)生工作強(qiáng)度大的問題。本發(fā)明的定平臺與動平臺之間通過三對支鏈連接，球鉸機(jī)構(gòu)設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的上端，胡克鉸機(jī)構(gòu)設(shè)置在滾珠絲桿線性驅(qū)動機(jī)構(gòu)的下端，球鉸機(jī)構(gòu)與動平臺連接，胡克鉸機(jī)構(gòu)與定平臺連接，磨鉆電機(jī)穿設(shè)在動平臺內(nèi)，磨鉆電機(jī)與磨鉆電機(jī)連接體固定連接，磨鉆電機(jī)連接體與動平臺固定連接，磨鉆體固裝在磨鉆電機(jī)連接體上，磨鉆體上設(shè)有磨鉆頂絲孔，磨鉆頂絲孔蓋安裝在磨鉆體的磨鉆頂絲孔上，磨鉆軸通過聯(lián)軸器與磨鉆電機(jī)連接，切削頭通過收緊螺母與磨鉆軸連接。本發(fā)明適用于頸椎骨的磨削。
文檔編號A61B17/16GK101972159SQ20101055706
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者吳冬梅, 杜志江, 田和強(qiáng) 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)