手术机器人四自由度解耦执行器的制作方法

技术特征：
1.一种手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，包括：驱动部；执行部，所述执行部包括剪切机构和至少两个关节机构，所述剪切机构安装在其中一个所述关节机构上，每个所述关节机构逐一转动的连接，所述剪切机构和每个关节机构通过独立的驱动钢丝分别与所述驱动部连接，相邻两个所述关节机构之间均设置有弹性变形结构，从后一组所述关节机构引出的驱动钢丝先穿过所述弹性变形结构后，再引入前一组所述关节机构，所述关节机构运动时，所述弹性变形结构变形而使内部的驱动钢丝长度不变。2.根据权利要求1所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述弹性变形结构为弹簧管。3.根据权利要求2所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述弹簧管的内部设置有软管，所述软管的内部涂抹有润滑脂，所述驱动钢丝对应部分穿设在所述软管内。4.根据权利要求2所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述关节机构包括旋转臂、偏航关节机构和俯仰关节机构，所述旋转臂的尾端转动地设置在所述驱动部内，所述旋转臂通过旋转驱动钢丝与所述驱动部传动连接；所述偏航关节机构包括偏航关节轴、偏航驱动轮和偏航关节，所述偏航关节轴转动地穿设在所述旋转臂的首端，所述偏航驱动轮固定套设在所述偏航关节轴上，所述偏航关节固定设置在所述偏航关节轴上，所述偏航驱动轮通过偏航驱动钢丝与所述驱动部传动连接；所述俯仰关节机构包括俯仰关节轴、俯仰驱动轮和俯仰关节，所述俯仰关节轴转动地穿设在所述偏航关节上，所述俯仰驱动轮固定套设在所述俯仰关节轴上，所述俯仰关节固定设置在所述俯仰关节轴上，所述俯仰驱动轮通过俯仰驱动钢丝与所述驱动部传动连接。5.根据权利要求4所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述剪切机构包括第一剪切手指、第二剪切手指、剪切轴和剪切锥齿轮，所述第一剪切手指和第二剪切手指转动地套设在所述剪切轴上，所述剪切轴固定穿设在所述俯仰关节上，所述第一剪切手指和第二剪切手指的底部均设置有锥齿轮，所述锥齿轮与所述剪切锥齿轮啮合，所述剪切锥齿轮通过剪切驱动钢丝与所述驱动部传动连接。6.根据权利要求5所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述剪切锥齿轮的杆体两侧均设置有剪切导向轮，所述剪切导向轮的轴向与所述剪切锥齿轮的轴向垂直，所述剪切驱动钢丝绕过所述剪切导向轮与所述驱动部传动连接。7.根据权利要求5所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述驱动部设置有驱动底座，所述驱动底座上转动地设置有旋转驱动滚筒、偏航驱动滚筒、俯仰驱动滚筒和剪切驱动滚筒，所述旋转驱动钢丝与所述旋转驱动滚筒连接，所述偏航驱动钢丝与所述偏航驱动滚筒连接，所述俯仰驱动钢丝与所述俯仰驱动滚筒连接，所述剪切驱动钢丝与所述剪切驱动滚筒连接。8.根据权利要求7所述的手术机器人四自由度解耦执行器，其特征在于，所述驱动底座上设置有滑轮支架，所述滑轮支架上设置有多个钢丝导向件，所述旋转驱动钢丝、偏航驱动钢丝、俯仰驱动钢丝和剪切驱动钢丝分别绕过对应的所述钢丝导向件。

技术总结
本发明提供了一种手术机器人四自由度解耦执行器，包括：驱动部；执行部，所述执行部包括剪切机构和至少两个关节机构，所述剪切机构安装在其中一个所述关节机构上，每个所述关节机构逐一转动的连接，所述剪切机构和每个关节机构通过独立的驱动钢丝分别与所述驱动部连接，相邻两个所述关节机构之间均设置有弹性变形结构，从后一组所述关节机构引出的驱动钢丝先穿过所述弹性变形结构后，再引入前一组所述关节机构，所述关节机构运动时，所述弹性变形结构变形而使内部的驱动钢丝长度不变。本发明实现了各向自由度的解构，机构间运动互不干涉，同时执行器实现了如人体手臂仿生的偏航、俯仰、旋转和剪切功能。旋转和剪切功能。旋转和剪切功能。


技术研发人员：李洲 朱利勇 罗志 王国慧 凌颢 李政 易波 段吉安 朱晒红
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2021/12/14