本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，具體而言，涉及一種設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀具裝夾盤的手術(shù)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)手術(shù)，手術(shù)醫(yī)生手持手術(shù)刀具、夾具、其他手術(shù)工具對病患進(jìn)行手術(shù)操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題：傳統(tǒng)手術(shù)中，手術(shù)醫(yī)生手持手術(shù)刀具、夾具、其他手術(shù)工具對病患進(jìn)行手術(shù)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，病患易受感染。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀具裝夾盤的手術(shù)機(jī)器人，包括底座體、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂、安裝在大臂上的操作手、固定在大臂上的小臂、樞接在小臂前端的擺動(dòng)臂、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、安裝在擺動(dòng)臂前端的換刀裝置、驅(qū)動(dòng)換刀裝置旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元；所述擺動(dòng)臂擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于換刀裝置的旋轉(zhuǎn)中心線，腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述換刀裝置包括刀具裝夾盤、驅(qū)動(dòng)刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組件、鎖扣組件、驅(qū)動(dòng)組件；

所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)座、固定套設(shè)在旋轉(zhuǎn)座外圍的制動(dòng)盤和第六齒輪；所述刀具裝夾盤固定連接旋轉(zhuǎn)座；

所述鎖扣組件包括固定設(shè)置在殼體內(nèi)的基盤、安裝在基盤上的一對制動(dòng)片、滑動(dòng)設(shè)置在基盤上的解鎖滑塊；所述一對制動(dòng)片左右對稱設(shè)置在制動(dòng)盤的外圍，一對制動(dòng)片的一端鉸接而另一端彈性連接；所述解鎖滑塊彈性連接在基盤上，解鎖滑塊上設(shè)有一對滑行桿，一對制動(dòng)片彈性連接的一端開設(shè)一對滑行槽，滑行槽呈彎折狀，一對滑行槽左右對稱設(shè)置，一對滑行桿滑動(dòng)配合在一對滑行槽內(nèi)；

所述驅(qū)動(dòng)組件包括由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)，圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的中心線偏離旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)的中心線，圓環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有齒段和解鎖模塊，齒段可與第六齒輪嚙合；當(dāng)解鎖模塊開始推動(dòng)解鎖滑塊向基盤中心平移時(shí)，第六齒輪與齒段開始嚙合；

所述旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)中心線垂直于換刀裝置的旋轉(zhuǎn)中心線。

按上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述一種設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀具裝夾盤的手術(shù)機(jī)器人的工作原理如下：

第一，手術(shù)醫(yī)生手握操縱手，旋轉(zhuǎn)大臂或腰轉(zhuǎn)部件，使擺動(dòng)臂上的換刀裝置處于待手術(shù)處。

第二，換刀裝置中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)帶動(dòng)其上的齒段和解鎖模塊旋轉(zhuǎn)。當(dāng)固定設(shè)置的解鎖模塊開始接觸并推動(dòng)滑動(dòng)設(shè)置的解鎖滑塊向基盤的中心平移時(shí)，解鎖滑塊上的一對滑行桿以一對一的方式在一對滑行槽內(nèi)平移，由于滑行槽呈彎折狀，因此，向基盤中心直線平移的一對滑行桿可驅(qū)使一對制動(dòng)片彈性連接的一端張開，如此，旋轉(zhuǎn)座由初始的被一對制動(dòng)片摩擦制動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺杂尚D(zhuǎn)的狀態(tài)。與一對制動(dòng)片不再制動(dòng)旋轉(zhuǎn)座同步地，圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的齒段，即圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的一段齒，與第六齒輪開始嚙合，并驅(qū)動(dòng)第六齒輪及與其固定連接的旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)座帶動(dòng)刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)一定角度，如九十度時(shí)，齒段與第六齒輪脫離接觸，同時(shí)，解鎖模塊與解鎖滑塊脫離接觸，如此，彈性連接在基盤上的解鎖滑塊復(fù)位，一對滑行桿隨之復(fù)位，一對制動(dòng)片彈性連接的一端亦隨之復(fù)位，一對制動(dòng)片重新摩擦制動(dòng)制動(dòng)盤，進(jìn)而制動(dòng)旋轉(zhuǎn)座。至此，刀具裝夾盤隨著旋轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)一定的角度，裝夾在刀具裝夾盤的手術(shù)工具隨之旋轉(zhuǎn)一定的角度，手術(shù)醫(yī)生需用的手術(shù)工具處于工作位置。

第三，在擺動(dòng)臂的擺動(dòng)、整個(gè)換刀裝置的旋轉(zhuǎn)、大臂和腰轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)作用下，手術(shù)醫(yī)生對病患進(jìn)行手術(shù)操作。

通過上述技術(shù)方案，刀具裝夾盤上安裝有若干手術(shù)用的工具，如刀具、夾具，手術(shù)醫(yī)生需使用相應(yīng)的手術(shù)工具時(shí)，換刀裝置可自動(dòng)地更換手術(shù)工具，使其處于工作位置，且，為了提高手術(shù)的準(zhǔn)確性，避免誤差的產(chǎn)生，換刀裝置每次換刀時(shí)，刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)的角度是一定的，即刀具裝夾盤上的手術(shù)工具每次旋轉(zhuǎn)的角度是一定的。

作為本發(fā)明對換刀裝置的一種說明，所述換刀裝置包括安裝在擺動(dòng)臂上的連接臂，所述殼體設(shè)置在連接臂上；殼體上封蓋有蓋板，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)座穿過蓋板，刀具裝夾盤位于殼體外。按上述說明，第二驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)連接臂旋轉(zhuǎn)，連接臂帶動(dòng)整個(gè)換刀裝置旋轉(zhuǎn)。

作為本發(fā)明對旋轉(zhuǎn)組件的一種說明，所述旋轉(zhuǎn)座樞接在基盤上，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有一對定位桿，所述刀具裝夾盤通過一對定位桿固定連接旋轉(zhuǎn)座。其中，所述基盤通過支撐柱固定在殼體內(nèi)，所述支撐柱位于圓環(huán)內(nèi)且位于旋轉(zhuǎn)座的旁側(cè)。

作為本發(fā)明對鎖扣組件的一種說明，所述基盤上設(shè)有一支柱，支柱上設(shè)有鉸接銷；所述一對制動(dòng)片包括位于左側(cè)的第一制動(dòng)片和位于右側(cè)的第二制動(dòng)片，第一制動(dòng)片的左端與第二制動(dòng)片的左端鉸接在鉸接銷上，第一制動(dòng)片的右端與第二制動(dòng)片的右端通過第一伸縮彈簧彈性連接；第一制動(dòng)片的右端設(shè)有第一頂柱，第二制動(dòng)片的右端設(shè)有第二頂柱，第一頂柱和第二頂柱相向設(shè)置，第一頂柱和第二頂柱位于第一伸縮彈簧內(nèi)；所述第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片均呈半圓形，第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片包圍制動(dòng)盤。按上述說明，第一伸縮彈簧具有使第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片合攏的趨勢，而第一頂柱和第二頂柱的設(shè)置則具有阻擋該種趨勢的作用。

作為本發(fā)明對鎖扣組件的一種說明，所述一對滑行槽包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽開設(shè)在第一制動(dòng)片的右端，第二滑行槽開設(shè)在第二制動(dòng)片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右對稱設(shè)置，其中，第一滑行槽包括連通的第一直線型滑行槽和第二直線型滑行槽，第一直線型滑行槽和第二直線型滑行槽之間的夾角界于九十度和一百八十度之間。按上述說明，當(dāng)解鎖滑塊向基盤的中心直線平移時(shí)，在一對滑行槽中滑行的一對滑行桿具有使第一制動(dòng)片的右端和第二制動(dòng)片的右端分離的趨勢。

作為本發(fā)明對鎖扣組件的一種說明，所述解鎖滑塊上設(shè)有一對定位銷，所述一對定位銷包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷和第二定位銷，所述第一制動(dòng)片的右端設(shè)有第一定位孔，第二制動(dòng)片的右端設(shè)有第二定位孔，在第一伸縮彈簧的彈力下，當(dāng)?shù)谝豁斨c第二頂柱相抵時(shí)，平移的解鎖滑塊上的第一定位銷和第二定位銷可相應(yīng)地插入第一定位孔和第二定位孔內(nèi)；所述一對滑行桿包括第一滑行桿和第二滑行桿，第一滑行桿固定設(shè)置在第一定位銷的上方，第二滑行桿固定設(shè)置在第二定位銷的上方，第一滑行桿的中心線與第一定位銷的中心線垂直。按上述說明，當(dāng)解鎖模塊推動(dòng)解鎖滑塊向基盤的中心平移時(shí)，第一滑行桿首先在第一直線型滑行槽內(nèi)平移，當(dāng)?shù)谝欢ㄎ讳N和第二定位銷脫離第一定位孔和第二定位孔時(shí)，第二滑行桿才進(jìn)入第二直線型滑行槽，一對滑行桿將第一制動(dòng)片的右端和第二制動(dòng)片的右端張開；在解鎖模塊隨著圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)而離去后，解鎖滑塊復(fù)位，一對滑行桿隨之復(fù)位，第一定位銷和第二定位銷相應(yīng)地插入第一定位孔和第二定位孔，以鎖定一對制動(dòng)片。

作為本發(fā)明對鎖扣組件的一種說明，所述基盤上設(shè)有豎立塊，豎立塊上設(shè)有第二伸縮彈簧，第二伸縮彈簧的一端連接豎立塊，第二伸縮彈簧的另一端連接解鎖滑塊。

作為本發(fā)明對驅(qū)動(dòng)組件的一種說明，所述圓環(huán)樞接在殼體內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括固定套設(shè)在圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的齒環(huán)、與齒環(huán)嚙合的第七齒輪、與第七齒輪聯(lián)接且安裝在殼體內(nèi)的第三電機(jī)。按上述說明，第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)第七齒輪旋轉(zhuǎn)，第七齒輪通過驅(qū)動(dòng)齒環(huán)而驅(qū)動(dòng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)。

作為本發(fā)明對驅(qū)動(dòng)組件的一種說明，所述解鎖模塊包括固定在圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的徑向內(nèi)凸塊、固定在徑向內(nèi)凸塊上且指向圓環(huán)圓心的徑向桿、樞接在徑向桿端部的第八齒輪；所述解鎖滑塊上固定一段可與第八齒輪嚙合的弧形齒條，弧形齒條的圓心位于圓環(huán)的中心線上。按上述說明，在第八齒輪開始與弧形齒條接觸時(shí)，第八齒輪即推動(dòng)解鎖滑塊向基盤的中心直線平移，由于徑向桿端部指向圓環(huán)的圓心且弧形齒條的圓心位于圓環(huán)的中心線上，因此，第八齒輪與弧形齒條接觸并嚙合后的旋轉(zhuǎn)過程，使解鎖滑塊與圓環(huán)的中心距離保持不變，進(jìn)而，解鎖滑塊與基盤中心的距離保持不變，一對制動(dòng)片保持張開狀態(tài)，使旋轉(zhuǎn)座自由旋轉(zhuǎn)；在齒段脫離與第六齒輪的接觸后，第八齒輪即脫離與弧形齒條的接觸，之后，解鎖滑塊復(fù)位，一對制動(dòng)片復(fù)位，重新制動(dòng)旋轉(zhuǎn)座上的制動(dòng)盤。其中，弧形齒條的長度按以下方式確定：當(dāng)旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)一定角度且齒段與第六齒輪脫離接觸時(shí)，弧形齒條與第八齒輪脫離接觸。

作為本發(fā)明對擺動(dòng)臂的一種說明，所述小臂的前端開設(shè)一凹形豁口，所述擺動(dòng)臂樞接在凹形豁口內(nèi)。所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在小臂上的第一電機(jī)、聯(lián)接第一電機(jī)與擺動(dòng)臂的第一傳動(dòng)單元；所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪和第三齒輪、樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪和第一同步帶輪、樞接在小臂上的第三軸、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪；所述第一電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶與第二同步帶輪聯(lián)接，第三軸與擺動(dòng)臂固定連接。所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在擺動(dòng)臂上的第二電機(jī)、第二傳動(dòng)單元；所述第二傳動(dòng)單元包括與第二電機(jī)輸出軸聯(lián)接的減速器、與減速器輸出端連接的旋轉(zhuǎn)盤，換刀裝置安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。

作為本發(fā)明對底座體的一種說明，所述底座體上設(shè)有左右對稱的第一水平導(dǎo)軌和第二水平導(dǎo)軌，第一水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有第一水平滑塊，第二水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有第二水平滑塊，所述腰轉(zhuǎn)部件水平橫向設(shè)置，腰轉(zhuǎn)部件的左右兩端呈圓柱狀，腰轉(zhuǎn)部件的左端樞接在第一水平滑塊內(nèi)，腰轉(zhuǎn)部件的右端樞接在第二水平滑塊內(nèi)；所述大臂豎直設(shè)置，大臂的底端樞接在腰轉(zhuǎn)部件的中部，所述操作手安裝在大臂的頂端，所述小臂固定在大臂的中部，所述擺動(dòng)臂安裝在小臂的頂部。按上述說明，腰轉(zhuǎn)部件可沿第一水平導(dǎo)軌和第二水平導(dǎo)軌移動(dòng)，以增加機(jī)械爪手的運(yùn)動(dòng)空間。

作為本發(fā)明對底座體的一種說明，所述底座體上設(shè)有剎車結(jié)構(gòu)，剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體上的一對支板、樞接在一對支板上的剎車桿、一端與剎車桿固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)組件、一端與剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的剎車連接組件、與剎車連接組件另一端鉸接的杠桿組件，杠桿組件的中部鉸接在支板上，所述剎車桿的橫截面呈正六邊形；所述第二水平滑塊上設(shè)有制動(dòng)板，制動(dòng)板與第二水平滑塊通過彈簧連接，制動(dòng)板位于腰轉(zhuǎn)部件右端面的旁側(cè)，所述剎車桿緊貼制動(dòng)板。按上述說明，手術(shù)醫(yī)生按壓杠桿組件的一端，杠桿組件圍繞其與支板鉸接處翹動(dòng)，杠桿組件通過剎車連接組件帶動(dòng)剎車旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)，剎車旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)剎車桿旋轉(zhuǎn)，剎車桿的棱線朝左而抵在制動(dòng)板上，進(jìn)而，制動(dòng)板的左側(cè)抵在腰轉(zhuǎn)部件右端面上，對腰轉(zhuǎn)部件進(jìn)行制動(dòng)；當(dāng)工作人員按壓杠桿組件的另一端而使杠桿組件復(fù)位時(shí)，杠桿組件通過剎車連接組件帶動(dòng)剎車旋轉(zhuǎn)組件反向旋轉(zhuǎn)，剎車旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)剎車桿反向旋轉(zhuǎn)，剎車桿的棱線離開制動(dòng)板而不再驅(qū)使制動(dòng)板向左移動(dòng)而制動(dòng)腰轉(zhuǎn)部件。

上述剎車結(jié)構(gòu)中，所述剎車旋轉(zhuǎn)組件包括與剎車桿固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)座、與剎車旋轉(zhuǎn)座固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)桿；所述剎車連接組件包括與剎車旋轉(zhuǎn)桿鉸接的第二剎車連接桿、與第二剎車連接桿固定連接的第一剎車連接桿；所述杠桿組件包括與第一剎車連接桿鉸接的剎車支座、與剎車支座固定連接的剎車襯板，所述剎車支座鉸接在支板上。

所述底座體上設(shè)有第二剎車結(jié)構(gòu)，第二剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體上的一對第二支板、樞接在一對第二支板上的第二剎車桿、一端與第二剎車桿固定連接的第二剎車旋轉(zhuǎn)組件、一端與第二剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的第二剎車連接組件、與第二剎車連接組件另一端鉸接的第二杠桿組件，第二杠桿組件的中部鉸接在第二支板上，所述第二剎車桿的橫截面呈正六邊形；所述第一水平滑塊上設(shè)有第二制動(dòng)板，第二制動(dòng)板與第一水平滑塊通過第二彈簧連接，第二制動(dòng)板位于腰轉(zhuǎn)部件左端面的旁側(cè)，所述第二剎車桿緊貼第二制動(dòng)板；所述底座體上設(shè)有立桿，立桿的頂部設(shè)有第三滑銷，第三滑銷上配合有杠桿，杠桿的中部開設(shè)與第三滑銷滑動(dòng)配合的條形滑槽，杠桿的左端與剎車結(jié)構(gòu)中的杠桿組件鉸接，杠桿的右端與第二剎車結(jié)構(gòu)中的第二杠桿組件鉸接。按上述說明，剎車結(jié)構(gòu)和第二剎車結(jié)構(gòu)左右對稱設(shè)置，兩者的結(jié)構(gòu)和功能相同，操作中，手術(shù)醫(yī)生按動(dòng)杠桿組件，即可通過杠桿驅(qū)動(dòng)第二杠桿組件聯(lián)動(dòng)，同理，手術(shù)醫(yī)生按動(dòng)第二杠桿組件，即可通過杠桿驅(qū)動(dòng)杠桿組件聯(lián)動(dòng)。聯(lián)動(dòng)的剎車結(jié)構(gòu)和第二剎車結(jié)構(gòu)同時(shí)對腰轉(zhuǎn)部件的右端和左端進(jìn)行制動(dòng)。

作為本發(fā)明對腰轉(zhuǎn)部件和大臂之間關(guān)系的一種說明，所述腰轉(zhuǎn)部件上設(shè)有大臂剎車結(jié)構(gòu)，所述大臂剎車結(jié)構(gòu)包括固定設(shè)置在腰轉(zhuǎn)部件上的環(huán)形體、安裝在環(huán)形體上的一對制動(dòng)環(huán)、滑動(dòng)設(shè)置在環(huán)形體上的第二解鎖滑塊；所述大臂上固定有第二制動(dòng)盤，一對制動(dòng)環(huán)左右對稱設(shè)置在第二制動(dòng)盤的外圍，一對制動(dòng)環(huán)的一端鉸接而另一端彈性連接；所述第二解鎖滑塊彈性連接在環(huán)形體上，第二解鎖滑塊上設(shè)有可平移入一對制動(dòng)環(huán)彈性連接一端以張開一對制動(dòng)環(huán)的第二楔形塊。按上述說明，在操作中，手術(shù)醫(yī)生一手中的四指握住操作手，剩余一指可按壓第二楔形塊，推動(dòng)第二解鎖滑塊向環(huán)形體的中心平移，第二楔形塊平移入一對制動(dòng)環(huán)彈性連接的一端以張開一對制動(dòng)環(huán)，如此，大臂由初始的被一對制動(dòng)環(huán)摩擦制動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺杂尚D(zhuǎn)的狀態(tài)。

關(guān)于上述大臂剎車結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形體通過支撐塊固定在腰轉(zhuǎn)部件上；支撐塊上設(shè)有第二鉸接銷；所述一對制動(dòng)環(huán)包括位于左側(cè)的第一制動(dòng)環(huán)和位于右側(cè)的第二制動(dòng)環(huán)，第一制動(dòng)環(huán)的左端與第二制動(dòng)環(huán)的左端鉸接在第二鉸接銷上，第一制動(dòng)環(huán)的右端與第二制動(dòng)環(huán)的右端通過第三伸縮彈簧彈性連接；第一制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第三頂柱，第二制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第四頂柱，第三頂柱和第四頂柱相向設(shè)置，第三頂柱和第四頂柱位于第三伸縮彈簧內(nèi)；所述第一制動(dòng)環(huán)和第二制動(dòng)環(huán)均呈半圓形，第一制動(dòng)環(huán)和第二制動(dòng)環(huán)包圍第二制動(dòng)盤。按上述說明，第三伸縮彈簧具有使第一制動(dòng)環(huán)和第二制動(dòng)環(huán)合攏的趨勢，而第三頂柱和第四頂柱的設(shè)置則具有阻擋該種趨勢的作用。

所述第二解鎖滑塊上設(shè)有一對定位銷軸，一對定位銷軸與第二楔形塊前后設(shè)置在第二解鎖滑塊上；所述一對定位銷軸包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷軸和第二定位銷軸，所述第一制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第三定位孔，第二制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第四定位孔，在第三伸縮彈簧的彈力下，當(dāng)?shù)谌斨c第四頂柱相抵時(shí)，平移的第二解鎖滑塊上的第一定位銷軸和第二定位銷軸可相應(yīng)地插入第三定位孔和第四定位孔內(nèi)。按上述說明，當(dāng)手術(shù)醫(yī)生推動(dòng)第二解鎖滑塊向環(huán)形體的中心平移時(shí)，第一定位銷軸和第二定位銷軸脫離第三定位孔和第四定位孔，同時(shí)，第二楔形塊伸入第一制動(dòng)環(huán)右端和第二制動(dòng)環(huán)右端之間，并將其張開；在手術(shù)醫(yī)生釋放第二解鎖滑塊后，第二解鎖滑塊復(fù)位，第二楔形塊離開第一制動(dòng)環(huán)右端和第二制動(dòng)環(huán)右端，同時(shí)，第一定位銷軸和第二定位銷軸相應(yīng)地插入第三定位孔和第四定位孔，以鎖定一對制動(dòng)環(huán)。

關(guān)于上述大臂剎車結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形體上設(shè)有第二豎立塊，第二豎立塊上設(shè)有第四伸縮彈簧，第四伸縮彈簧的一端連接第二豎立塊，第四伸縮彈簧的另一端連接第二解鎖滑塊。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明：

圖1為本發(fā)明一種設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀具裝夾盤的手術(shù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中小臂24、擺動(dòng)臂80、換刀裝置30的組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中換刀裝置30隱去刀具裝夾盤300后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中換刀裝置30隱去蓋板64后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中旋轉(zhuǎn)組件61和鎖扣組件62的組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6中解鎖滑塊623的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖6中制動(dòng)片622的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖5中驅(qū)動(dòng)組件63的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖1中剎車結(jié)構(gòu)70、第二剎車結(jié)構(gòu)700的組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖10中剎車結(jié)構(gòu)70的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為圖1中大臂剎車結(jié)構(gòu)90的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖12中第二解鎖滑塊923的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中符號說明：

10、底座體；11、第一水平導(dǎo)軌；12、第二水平導(dǎo)軌；13、第一水平滑塊；130、第二制動(dòng)板；14、第二水平滑塊；140、制動(dòng)板；

21、腰轉(zhuǎn)部件；22、大臂；23、操作手；24、小臂；

30、換刀裝置；300、刀具裝夾盤；

51、連接臂；52、殼體；

60、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；61、旋轉(zhuǎn)組件；611、旋轉(zhuǎn)座；612、制動(dòng)盤；613、第六齒輪；614、定位桿；62、鎖扣組件；621、基盤；622、制動(dòng)片；6221、第一伸縮彈簧；6222、定位孔；623、解鎖滑塊；6230、弧形齒條；624、滑行桿；625、支撐柱；626、支柱；627、定位銷；628、豎立塊；6281、第二伸縮彈簧；629、滑行槽；6291、第一直線型滑行槽；6292、第二直線型滑行槽；63、驅(qū)動(dòng)組件；631、圓環(huán)；632、齒段；633、解鎖模塊；635、齒環(huán)；636、第七齒輪；637、徑向內(nèi)凸塊；638、徑向桿；639、第八齒輪；64、蓋板；

70、剎車結(jié)構(gòu)；701、支板；71、剎車桿；72、剎車旋轉(zhuǎn)組件；721、剎車旋轉(zhuǎn)座；722、剎車旋轉(zhuǎn)桿；73、剎車連接組件；731、第一剎車連接桿；732、第二剎車連接桿；74、杠桿組件；741、剎車支座；742、剎車襯板；700、第二剎車結(jié)構(gòu)；75、立桿；76、第三滑銷；77、杠桿；

80、擺動(dòng)臂；81、第一齒輪；82、第二齒輪；84、第四齒輪；85、第一同步帶輪；86、第三軸；87、第二同步帶輪；88、同步帶；89、旋轉(zhuǎn)盤；

90、大臂剎車結(jié)構(gòu)；912、第二制動(dòng)盤；921、環(huán)形體；922、制動(dòng)環(huán)；9221、第三伸縮彈簧；9222、第三定位孔；923、第二解鎖滑塊；924、第二楔形塊；925、支撐塊；927、定位銷軸；928、第二豎立塊；9281、第四伸縮彈簧。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1、圖2，一種設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀具裝夾盤的手術(shù)機(jī)器人，包括底座體10、樞接在底座體上的腰轉(zhuǎn)部件21、樞接在腰轉(zhuǎn)部件上的大臂22、安裝在大臂上的操作手23、固定在大臂上的小臂24、樞接在小臂前端的擺動(dòng)臂80、驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)臂擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)單元、安裝在擺動(dòng)臂前端的換刀裝置30、驅(qū)動(dòng)換刀裝置旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動(dòng)單元；所述擺動(dòng)臂擺動(dòng)時(shí)的中心線垂直于換刀裝置的旋轉(zhuǎn)中心線，腰轉(zhuǎn)部件繞底座體轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂繞腰轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)。

結(jié)合圖2至圖9，所述換刀裝置包括刀具裝夾盤300、驅(qū)動(dòng)刀具裝夾盤旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組件61、鎖扣組件62、驅(qū)動(dòng)組件63。所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)座611、固定套設(shè)在旋轉(zhuǎn)座外圍的制動(dòng)盤612和第六齒輪613；所述刀具裝夾盤固定連接旋轉(zhuǎn)座。所述鎖扣組件包括固定設(shè)置在殼體內(nèi)的基盤621、安裝在基盤上的一對制動(dòng)片622、滑動(dòng)設(shè)置在基盤上的解鎖滑塊623；所述一對制動(dòng)片左右對稱設(shè)置在制動(dòng)盤的外圍，一對制動(dòng)片的一端鉸接而另一端彈性連接；所述解鎖滑塊彈性連接在基盤上，解鎖滑塊上設(shè)有一對滑行桿624，一對制動(dòng)片彈性連接的一端開設(shè)一對滑行槽629，滑行槽呈彎折狀，一對滑行槽左右對稱設(shè)置，一對滑行桿滑動(dòng)配合在一對滑行槽內(nèi)。所述驅(qū)動(dòng)組件包括由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)631，圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的中心線偏離旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)的中心線，圓環(huán)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有齒段632和解鎖模塊633，齒段可與第六齒輪嚙合；當(dāng)解鎖模塊開始推動(dòng)解鎖滑塊向基盤中心平移時(shí)，第六齒輪與齒段開始嚙合。

換刀裝置30，所述換刀裝置30包括安裝在擺動(dòng)臂80上的連接臂51，所述殼體52設(shè)置在連接臂上；殼體上封蓋有蓋板64，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60安裝在殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)座611穿過蓋板，刀具裝夾盤300位于殼體外。

換刀裝置30，旋轉(zhuǎn)組件61中，所述旋轉(zhuǎn)座611樞接在基盤621上，旋轉(zhuǎn)座上設(shè)有一對定位桿614，所述刀具裝夾盤300通過一對定位桿固定連接旋轉(zhuǎn)座。

換刀裝置30，鎖扣組件62中，所述基盤621通過支撐柱625固定在殼體52內(nèi)，所述支撐柱位于圓環(huán)631內(nèi)且位于旋轉(zhuǎn)座611的旁側(cè)。

換刀裝置30，鎖扣組件62中，所述基盤621上設(shè)有一支柱626，支柱上設(shè)有鉸接銷；所述一對制動(dòng)片622包括位于左側(cè)的第一制動(dòng)片和位于右側(cè)的第二制動(dòng)片，第一制動(dòng)片的左端與第二制動(dòng)片的左端鉸接在鉸接銷上，第一制動(dòng)片的右端與第二制動(dòng)片的右端通過第一伸縮彈簧彈性6221連接；第一制動(dòng)片的右端設(shè)有第一頂柱，第二制動(dòng)片的右端設(shè)有第二頂柱，第一頂柱和第二頂柱相向設(shè)置，第一頂柱和第二頂柱位于第一伸縮彈簧內(nèi)；所述第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片均呈半圓形，第一制動(dòng)片和第二制動(dòng)片包圍制動(dòng)盤612。

換刀裝置30，鎖扣組件62中，所述一對滑行槽629包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽開設(shè)在第一制動(dòng)片的右端，第二滑行槽開設(shè)在第二制動(dòng)片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右對稱設(shè)置，其中，第一滑行槽包括連通的第一直線型滑行槽6291和第二直線型滑行槽6292，第一直線型滑行槽和第二直線型滑行槽之間的夾角界于九十度和一百八十度之間。

換刀裝置30，鎖扣組件62中，所述解鎖滑塊623上設(shè)有一對定位銷627，所述一對定位銷包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷和第二定位銷，所述第一制動(dòng)片的右端設(shè)有第一定位孔6222，第二制動(dòng)片的右端設(shè)有第二定位孔，在第一伸縮彈簧6221的彈力下，當(dāng)?shù)谝豁斨c第二頂柱相抵時(shí)，平移的解鎖滑塊上的第一定位銷和第二定位銷可相應(yīng)地插入第一定位孔和第二定位孔內(nèi)；所述一對滑行桿包括第一滑行桿和第二滑行桿，第一滑行桿固定設(shè)置在第一定位銷的上方，第二滑行桿固定設(shè)置在第二定位銷的上方，第一滑行桿的中心線與第一定位銷的中心線垂直。

換刀裝置30，鎖扣組件62中，所述基盤621上設(shè)有豎立塊628，豎立塊上設(shè)有第二伸縮彈簧6281，第二伸縮彈簧的一端連接豎立塊，第二伸縮彈簧的另一端連接解鎖滑塊623。

換刀裝置30，驅(qū)動(dòng)組件63中，所述圓環(huán)631樞接在殼體52內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括固定套設(shè)在圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的齒環(huán)635、與齒環(huán)嚙合的第七齒輪636、與第七齒輪聯(lián)接且安裝在殼體內(nèi)的第三電機(jī)。

換刀裝置30，驅(qū)動(dòng)組件63中，所述解鎖模塊633包括固定在圓環(huán)631內(nèi)側(cè)壁上的徑向內(nèi)凸塊637、固定在徑向內(nèi)凸塊上且指向圓環(huán)圓心的徑向桿638、樞接在徑向桿端部的第八齒輪639；所述解鎖滑塊623上固定一段可與第八齒輪嚙合的弧形齒條6230，弧形齒條的圓心位于圓環(huán)的中心線上。

如圖2，所述小臂24的前端開設(shè)一凹形豁口，所述擺動(dòng)臂80樞接在凹形豁口內(nèi)。所述第一驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在小臂24上的第一電機(jī)、聯(lián)接第一電機(jī)與擺動(dòng)臂的第一傳動(dòng)單元；所述第一傳動(dòng)單元包括樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第二齒輪82和第三齒輪、樞接在小臂上且同軸設(shè)置的第四齒輪84和第一同步帶輪85、樞接在小臂上的第三軸86、固定安裝在第三軸上的第二同步帶輪87；所述第一電機(jī)的輸出軸上安裝有第一齒輪81，第一齒輪與第二齒輪嚙合，第三齒輪與第四齒輪嚙合，第一同步帶輪通過同步帶88與第二同步帶輪聯(lián)接，第三軸與擺動(dòng)臂固定連接。所述第二驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在擺動(dòng)臂上的第二電機(jī)、第二傳動(dòng)單元；所述第二傳動(dòng)單元包括與第二電機(jī)輸出軸聯(lián)接的減速器、與減速器輸出端連接的旋轉(zhuǎn)盤89，換刀裝置30安裝在旋轉(zhuǎn)盤上。

結(jié)合圖1、圖10、圖11，所述底座體10上設(shè)有左右對稱的第一水平導(dǎo)軌11和第二水平導(dǎo)軌12，第一水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有第一水平滑塊13，第二水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有第二水平滑塊14，所述腰轉(zhuǎn)部件21水平橫向設(shè)置，腰轉(zhuǎn)部件的左右兩端呈圓柱狀，腰轉(zhuǎn)部件的左端樞接在第一水平滑塊內(nèi)，腰轉(zhuǎn)部件的右端樞接在第二水平滑塊內(nèi)；所述大臂22豎直設(shè)置，大臂的底端樞接在腰轉(zhuǎn)部件的中部，所述操作手23安裝在大臂的頂端，所述小臂24固定在大臂的中部，所述擺動(dòng)臂80安裝在小臂的頂部。

所述底座體10上設(shè)有剎車結(jié)構(gòu)70，剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體上的一對支板701、樞接在一對支板上的剎車桿71、一端與剎車桿固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)組件72、一端與剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的剎車連接組件73、與剎車連接組件另一端鉸接的杠桿組件74，杠桿組件的中部鉸接在支板上，所述剎車桿的橫截面呈正六邊形；所述第二水平滑塊14上設(shè)有制動(dòng)板140，制動(dòng)板與第二水平滑塊通過彈簧連接，制動(dòng)板位于腰轉(zhuǎn)部件21右端面的旁側(cè)，所述剎車桿緊貼制動(dòng)板。所述剎車旋轉(zhuǎn)組件72包括與剎車桿71固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)座721、與剎車旋轉(zhuǎn)座固定連接的剎車旋轉(zhuǎn)桿722；所述剎車連接組件73包括與剎車旋轉(zhuǎn)桿鉸接的第二剎車連接桿732、與第二剎車連接桿固定連接的第一剎車連接桿731；所述杠桿組件74包括與第一剎車連接桿鉸接的剎車支座741、與剎車支座固定連接的剎車襯板742，所述剎車支座鉸接在支板701上。

所述底座體10上設(shè)有第二剎車結(jié)構(gòu)700，第二剎車結(jié)構(gòu)包括固定在底座體10上的一對第二支板、樞接在一對第二支板上的第二剎車桿、一端與第二剎車桿固定連接的第二剎車旋轉(zhuǎn)組件、一端與第二剎車旋轉(zhuǎn)組件另一端鉸接的第二剎車連接組件、與第二剎車連接組件另一端鉸接的第二杠桿組件，第二杠桿組件的中部鉸接在第二支板上，所述第二剎車桿的橫截面呈正六邊形；所述第一水平滑塊13上設(shè)有第二制動(dòng)板130，第二制動(dòng)板與第一水平滑塊通過第二彈簧連接，第二制動(dòng)板位于腰轉(zhuǎn)部件21左端面的旁側(cè)，所述第二剎車桿緊貼第二制動(dòng)板。所述底座體上設(shè)有立桿75，立桿的頂部設(shè)有第三滑銷76，第三滑銷上配合有杠桿77，杠桿的中部開設(shè)與第三滑銷滑動(dòng)配合的條形滑槽，杠桿的左端與剎車結(jié)構(gòu)70中的杠桿組件74鉸接，杠桿的右端與第二剎車結(jié)構(gòu)700中的第二杠桿組件鉸接。

結(jié)合圖1、圖12、圖13，所述腰轉(zhuǎn)部件21上設(shè)有大臂剎車結(jié)構(gòu)90，所述大臂剎車結(jié)構(gòu)包括固定設(shè)置在腰轉(zhuǎn)部件上的環(huán)形體921、安裝在環(huán)形體上的一對制動(dòng)環(huán)922、滑動(dòng)設(shè)置在環(huán)形體上的第二解鎖滑塊923；所述大臂上固定有第二制動(dòng)盤912，一對制動(dòng)環(huán)左右對稱設(shè)置在第二制動(dòng)盤的外圍，一對制動(dòng)環(huán)的一端鉸接而另一端彈性連接；所述第二解鎖滑塊彈性連接在環(huán)形體上，第二解鎖滑塊上設(shè)有可平移入一對制動(dòng)環(huán)彈性連接一端以張開一對制動(dòng)環(huán)的第二楔形塊924。

大臂剎車結(jié)構(gòu)90中，所述環(huán)形體通過支撐塊925固定在腰轉(zhuǎn)部件上；支撐塊上設(shè)有第二鉸接銷；所述一對制動(dòng)環(huán)包括位于左側(cè)的第一制動(dòng)環(huán)和位于右側(cè)的第二制動(dòng)環(huán)，第一制動(dòng)環(huán)的左端與第二制動(dòng)環(huán)的左端鉸接在第二鉸接銷上，第一制動(dòng)環(huán)的右端與第二制動(dòng)環(huán)的右端通過第三伸縮彈簧彈性9221連接；第一制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第三頂柱，第二制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第四頂柱，第三頂柱和第四頂柱相向設(shè)置，第三頂柱和第四頂柱位于第三伸縮彈簧內(nèi)；所述第一制動(dòng)環(huán)和第二制動(dòng)環(huán)均呈半圓形，第一制動(dòng)環(huán)和第二制動(dòng)環(huán)包圍第二制動(dòng)盤912。

大臂剎車結(jié)構(gòu)90中，所述第二解鎖滑塊上設(shè)有一對定位銷軸927，一對定位銷軸與第二楔形塊前后設(shè)置在第二解鎖滑塊上；所述一對定位銷軸包括左右對稱設(shè)置的第一定位銷軸和第二定位銷軸，所述第一制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第三定位孔9222，第二制動(dòng)環(huán)的右端設(shè)有第四定位孔，在第三伸縮彈簧的彈力下，當(dāng)?shù)谌斨c第四頂柱相抵時(shí)，平移的第二解鎖滑塊上的第一定位銷軸和第二定位銷軸可相應(yīng)地插入第三定位孔和第四定位孔內(nèi)。

大臂剎車結(jié)構(gòu)90中，所述環(huán)形體上設(shè)有第二豎立塊928，第二豎立塊上設(shè)有第四伸縮彈簧9281，第四伸縮彈簧的一端連接第二豎立塊，第四伸縮彈簧的另一端連接第二解鎖滑塊。

實(shí)際操作中，本發(fā)明所述一種設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀具裝夾盤的手術(shù)機(jī)器人的工作流程如下：

第一，手術(shù)醫(yī)生手握操縱手23，旋轉(zhuǎn)大臂22或腰轉(zhuǎn)部件21，或者使腰轉(zhuǎn)部件21沿第一水平導(dǎo)軌11和第二水平導(dǎo)軌12平移，使擺動(dòng)臂80上的換刀裝置30接近待手術(shù)處。

第二，在第一驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下，擺動(dòng)臂80的擺動(dòng)可帶動(dòng)其上的換刀裝置30擺動(dòng)，在第二驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)下，換刀裝置30可旋轉(zhuǎn)。

第三，換刀裝置30中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)60中的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)圓環(huán)631旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)帶動(dòng)其上的齒段632和解鎖模塊633旋轉(zhuǎn)。當(dāng)固定設(shè)置的解鎖模塊633開始接觸并推動(dòng)滑動(dòng)設(shè)置的解鎖滑塊623向基盤621的中心平移時(shí)，解鎖滑塊上的一對滑行桿624以一對一的方式在一對滑行槽629內(nèi)平移，由于滑行槽呈彎折狀，因此，向基盤621中心直線平移的一對滑行桿624可驅(qū)使一對制動(dòng)片622彈性連接的一端張開，如此，旋轉(zhuǎn)座611由初始的被一對制動(dòng)片摩擦制動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺杂尚D(zhuǎn)的狀態(tài)。與一對制動(dòng)片622不再制動(dòng)旋轉(zhuǎn)座611同步地，圓環(huán)631內(nèi)側(cè)壁上的齒段632，即圓環(huán)內(nèi)側(cè)壁上的一段齒，與第六齒輪613開始嚙合，并驅(qū)動(dòng)第六齒輪及與其固定連接的旋轉(zhuǎn)座611旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)座帶動(dòng)刀具裝夾盤300旋轉(zhuǎn)；當(dāng)旋轉(zhuǎn)座611旋轉(zhuǎn)九十度時(shí)，齒段632與第六齒輪613脫離接觸，同時(shí)，解鎖模塊633與解鎖滑塊623脫離接觸，如此，彈性連接在基盤621上的解鎖滑塊623復(fù)位，一對滑行桿624隨之復(fù)位，一對制動(dòng)片622彈性連接的一端亦隨之復(fù)位，一對制動(dòng)片重新摩擦制動(dòng)制動(dòng)盤612，進(jìn)而制動(dòng)旋轉(zhuǎn)座611。至此，刀具裝夾盤300隨著旋轉(zhuǎn)座611的轉(zhuǎn)動(dòng)而水平旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。裝夾在刀具裝夾盤300的手術(shù)工具隨之旋轉(zhuǎn)一定的角度，手術(shù)醫(yī)生需用的手術(shù)工具處于工作位置。

第四，在擺動(dòng)臂80的擺動(dòng)、整個(gè)換刀裝置30的旋轉(zhuǎn)、大臂22和腰轉(zhuǎn)部件21的旋轉(zhuǎn)作用下，手術(shù)醫(yī)生對病患進(jìn)行手術(shù)操作。

以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。