随动式鼻内镜手术辅助机器人.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510157545.8 (22)申请日 2015.04.03 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104783900 A (43)申请公布日 2015.07.22 (73)专利权人 中国科学院深圳先进技术研究院 地址 518000 广东省深圳市南山区西丽大 学城学苑大道1068号 (72)发明人 何玉成 张朋 胡颖 侯西龙 孙祥泉 张建伟 朱丽 (74)专利代理机构 深圳中一专利商标事务所 44237 代理人 李艳丽 (51)Int.Cl. A61B 34/30。

2、(2016.01) A61B 17/24(2006.01) A61B 17/94(2006.01) (56)对比文件 US 5976156 A,1999.11.02, CN 102764157 A,2012.11.07, WO 2008/157225 A1,2008.12.24, WO 2009/140688 A2,2009.11.19, CN 101548904 A,2009.10.07, WO 2011/149260 A2,2011.12.01, CN 102176867 A,2011.09.07, CN 104224328 A,2014.12.24, CN 103919591 A,201。

3、4.07.16, WO 2009/104853 A1,2009.08.27, 审查员 张蕴婉 (54)发明名称 随动式鼻内镜手术辅助机器人 (57)摘要 本发明提供了一种随动式鼻内镜手术辅助 机器人， 其包括可适配于不同手术床的导轨上的 导轨适配器、 连接于导轨适配器上且在垂直于手 术床的方向上升降的自动升降机构、 连接于自动 升降机构末端且在平行于手术床的平面内伸缩 的自动伸缩机构、 连接于自动伸缩机构的末端的 二自由度的RCM机构、 连接于RCM机构的末端且带 动鼻内镜进行深度进给及角度补偿的自动末端 调节机构及控制自动升降机构、 自动伸缩机构、 RCM机构及自动末端调节机构动作的控制器。。

4、 机 器人在手术中代替医生把持鼻内镜， 并跟随手术 器械进行适时适度调整， 解放医生的左手， 解决 手术中出现的画面晃动， 降低医生的劳动强度， 减少并发症。 权利要求书2页 说明书6页 附图8页 CN 104783900 B 2017.02.22 CN 104783900 B 1.一种随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述随动式鼻内镜手术辅助机器 人包括可适配于不同手术床的导轨上的导轨适配器、 连接于所述导轨适配器上且在垂直于 所述手术床的方向上升降的自动升降机构、 连接于所述自动升降机构末端且在平行于所述 手术床的平面内伸缩的自动伸缩机构、 连接于所述自动伸缩机构的末端的二自由度。

5、的RCM 机构、 连接于所述RCM机构的末端且带动鼻内镜进行深度进给及角度补偿的自动末端调节 机构及控制所述自动升降机构、 所述自动伸缩机构、 所述RCM机构及所述自动末端调节机构 动作的控制器， 所述自动末端调节机构包括固定于所述RCM机构末端的导轨、 滑动安装于所 述导轨上的滑套、 固定于所述滑套上的丝杠螺母件、 连接于所述导轨相对两端的两个立板、 转动连接于两个所述立板之间且啮合于所述丝杠螺母件上的丝杠、 驱动所述丝杠转动以带 动所述丝杠螺母件移动的第一驱动机构、 固定于所述丝杠螺母件上的支座、 转动安装于所 述支座上的旋转台、 固定连接于所述旋转台上的鼻内镜夹及驱动所述旋转台转动的第二。

6、驱 动机构。 2.如权利要求1所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述自动升降机构 包括底座、 与所述底座相对的顶座、 设置于所述底座与所述顶座之间的升降台、 固定于所述 升降台上的丝杠螺母、 与所述丝杠螺母啮合的丝杠、 支撑于所述升降台与所述顶座之间的 支撑柱及驱动所述丝杠转动以带动所述升降台升降的驱动机构， 所述自动伸缩机构的一端 部固定于所述顶座上。 3.如权利要求2所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述自动升降机构 还包括设置于所述升降台与所述顶座之间的滚珠花键副固定架、 固定于所述升降台上的轴 套及穿设于所述轴套内的花键杆， 所述花键杆的相对两端分别固定。

7、在所述滚珠花键副固定 架和所述底座上， 所述丝杠的第一端转动连接于所述底座上， 所述丝杠的与第一端相对的 第二端穿过所述丝杠螺母并固定于所述滚珠花键副固定架上。 4.如权利要求3所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述驱动机构包括 固定于所述底座上的电机、 固定连接于所述电机的输出轴的第一同步带轮、 固定连接于所 述丝杠的第一端上的第二同步带轮及套设于所述第一同步带轮与所述第二同步带轮上的 同步带。 5.如权利要求3所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述轴套为若干 个， 若干个所述轴套均匀分布于所述丝杠螺母的周围， 对应每个所述轴套安装有所述花键 杆。 6.如权利。

8、要求1所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述自动伸缩机构 包括依次转动连接的若干转动关节支座及驱使相邻两个所述转动关节支座相对转动的转 动机构， 若干所述转动关节支座中的位于首端的转动关节支座固定于所述自动升降机构末 端， 若干所述转动关节支座中的位于末端的转动关节支座转动连接于所述RCM机构的首端。 7.如权利要求1所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述RCM机构包括 与所述自动伸缩机构的末端转动连接的首端基座、 末端进给基座及左右对称设置的四个连 杆组， 该四个连杆组与所述首端基座、 所述末端进给基座共同组合成两个转动连接的平行 四边形机构， 所述首端基座内。

9、部安装有电机， 所述电机驱动其中一个平行四边形机构转动。 8.如权利要求1所述的随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其特征在于： 所述第一驱动机构 包括第一电机、 固定于所述第一电机的输出轴上的第一同步带轮、 固定于所述丝杠上的第 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 104783900 B 2 二同步带轮及套设于所述第一同步带轮与所述第二同步带轮上的第一同步带； 所述第二驱 动机构包括固定于所述支座上的第二电机、 固定于所述第二电机的输出轴上的第三同步带 轮、 固定于所述支座上的第四同步带轮及套设于所述第三同步带轮与所述第四同步带轮上 的第二同步带。 9.如权利要求1所述的随动式鼻内镜手术辅助。

10、机器人， 其特征在于： 所述导轨适配器包 括U形架， 该U形架包括相互平行的两个侧轨及连接于两个所述侧轨之间的横轨， 所述导轨 适配器还包括可滑动安装于两个所述侧轨上且固定连接于所述手术床的边沿上的第一滑 块及可滑动安装于所述横轨上的第二滑块， 所述第一滑块与所述第二滑块于滑至预定位置 时通过在两个垂直方向上的固定而分别固定于所述侧轨与所述横轨上， 所述自动升降机构 的底端固定于所述第二滑块上。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 104783900 B 3 随动式鼻内镜手术辅助机器人 技术领域 0001 本发明属于医疗器械领域， 尤其涉及一种随动式鼻内镜手术辅助机器人。 背景技术 00。

11、02 鼻内镜手术以去除鼻腔病灶， 恢复鼻腔通气为主要目的。 传统的鼻内镜手术方式 为手术医生左手持镜， 右手进行手术操作， 该手术方式存在以下问题： 0003 第一， 手术医生需要一只手把持鼻内镜， 故其只有一只手能够进行其他的手术操 作， 而单手操作有很多局限性， 有些复杂操作(如切除操作)单手很难完成， 需要双手操作。 而当需要双手操作时， 医生往往依靠助手来持镜， 而医生和助手之间的沟通、 协调也是一个 问题； 0004 第二， 人手长期持镜会导致手术医生肌肉酸疼， 难以长时间保持操作稳定性， 容易 造成手术画面晃动， 造成误操作， 这些都不利于手术的顺利进行， 严重时还会对患者造成额 。

12、外的创伤。 0005 为了解决医生的左手长期持镜的问题， 提出了辅助医生来夹持鼻内镜的装置， 现 有的被动式鼻内镜夹持机构往往采用气动或液压来实现关节锁紧， 虽然能代替医生左手持 镜， 但还是不能做到完全随动性， 手术过程中需要医生频繁去调节机械臂的位置、 姿态来调 整鼻内镜视野， 调整过程烦琐； 调整时关节松合过程中会出现晃动,影响手术视野。 0006 现有的随动式鼻内镜手术辅助机器人结构复杂， 成本较高而且体积大， 在受限的 手术空间里机器人容易与手术器械互相干涉。 发明内容 0007 本发明的目的在于提供一种随动式鼻内镜手术辅助机器人， 旨在解决现有技术中 存在的手持鼻内镜的手术方式所带。

13、来的操作局限性问题。 0008 本发明是这样实现的， 一种随动式鼻内镜手术辅助机器人， 其包括可适配于不同 手术床的导轨上的导轨适配器、 连接于所述导轨适配器上且在垂直于所述手术床的方向上 升降的自动升降机构、 连接于所述自动升降机构末端且在平行于所述手术床的平面内伸缩 的自动伸缩机构、 连接于所述自动伸缩机构的末端的二自由度的RCM机构、 连接于所述RCM 机构的末端且带动鼻内镜进行深度进给及角度补偿的自动末端调节机构及控制所述自动 升降机构、 所述自动伸缩机构、 所述RCM机构及所述自动末端调节机构动作的控制器。 0009 进一步地， 所述自动升降机构包括底座、 与所述底座相对的顶座、 设。

14、置于所述底座 与所述顶座之间的升降台、 固定于所述升降台上的丝杠螺母、 与所述丝杠螺母啮合的丝杠、 支撑于所述升降台与所述顶座之间的支撑柱及驱动所述丝杠转动以带动所述升降台升降 的驱动机构， 所述自动伸缩机构的一端部固定于所述顶座上。 0010 进一步地， 所述自动升降机构还包括设置于所述升降台与所述顶座之间的滚珠花 键副固定架、 固定于所述升降台上的轴套及穿设于所述轴套内的花键杆， 所述花键杆的相 对两端分别固定在所述滚珠花键副固定架和所述底座上， 所述丝杠的第一端转动连接于所 说 明 书 1/6 页 4 CN 104783900 B 4 述底座上， 所述丝杠的与第一端相对的第二端穿过所述丝。

15、杠螺母并固定于所述滚珠花键副 固定架上。 0011 进一步地， 所述驱动机构包括固定于所述底座上的电机、 固定连接于所述电机的 输出轴的第一同步带轮、 固定连接于所述丝杠的第一端上的第二同步带轮及套设于所述第 一同步带轮与所述第二同步带轮上的同步带。 0012 进一步地， 所述轴套为若干个， 若干个所述轴套均匀分布于所述丝杠螺母的周围， 对应每个所述轴套安装有所述花键杆。 0013 进一步地， 所述自动伸缩机构包括依次转动连接的若干转动关节支座及驱使相邻 两个所述转动关节支座相对转动的转动机构， 若干所述转动关节支座中的位于首端的转动 关节支座固定于所述自动升降机构末端， 若干所述转动关节支座。

16、中的位于末端的转动关节 支座转动连接于所述RCM机构的首端。 0014 进一步地， 所述RCM机构包括与所述自动伸缩机构的末端转动连接的首端基座、 末 端进给基座及左右对称设置的四个连杆组， 该四个连杆组与所述首端基座、 所述末端进给 基座共同组合成两个转动连接的平行四边形机构， 所述首端基座内部安装有电机， 所述电 机驱动其中一个平行四边形机构转动。 0015 进一步地， 所述自动末端调节机构包括固定于所述RCM机构末端的导轨、 滑动安装 于所述导轨上的滑套、 固定于所述滑套上的丝杠螺母件、 连接于所述导轨相对两端的两个 立板、 转动连接于两个所述立板之间且啮合于所述丝杠螺母件上的丝杠、 驱。

17、动所述丝杠转 动以带动所述丝杠螺母件移动的第一驱动机构、 固定于所述丝杠螺母件上的支座、 转动安 装于所述支座上的旋转台、 固定连接于所述旋转台上的鼻内镜夹及驱动所述旋转台转动的 第二驱动机构。 0016 进一步地， 所述第一驱动机构包括第一电机、 固定于所述第一电机的输出轴上的 第一同步带轮、 固定于所述丝杠上的第二同步带轮及套设于所述第一同步带轮与所述第二 同步带轮上的第一同步带； 所述第二驱动机构包括固定于所述支座上的第二电机、 固定于 所述第二电机的输出轴上的第三同步带轮、 固定于所述支座上的第四同步带轮及套设于所 述第三同步带轮与所述第四同步带轮上的第二同步带。 0017 进一步地，。

18、 所述导轨适配器包括U形架， 该U形架包括相互平行的两个侧轨及连接 于两个所述侧轨之间的横轨， 所述导轨适配器还包括可滑动安装于两个所述侧轨上且固定 连接于所述手术床的边沿上的第一滑块及可滑动安装于所述横轨上的第二滑块， 所述第一 滑块与所述第二滑块于滑至预定位置时通过在两个垂直方向上的固定而分别固定于所述 侧轨与所述横轨上， 所述自动升降机构的底端固定于所述第二滑块上。 0018 本发明在分析了现有手术模式以及现存技术存在的不足之处的基础上提出一款 随动式鼻内镜手术辅助机器人。 该随动式鼻内镜手术辅助机器人在手术中代替医生把持鼻 内镜， 并跟随手术器械进行适时适度调整， 使得手术视野自动、 。

19、稳定的呈现在医生面前， 解 放医生的左手， 变单手操作为双手操作， 解决手术中出现的画面晃动问题， 还能将机器人动 作稳定、 定位准确、 结构紧凑、 安全可靠的优点与手术医生的经验结合起来， 从而改善手术 质量， 降低医生的劳动强度， 减少并发症。 附图说明 说 明 书 2/6 页 5 CN 104783900 B 5 0019 图1是本发明实施例提供的随动式鼻内镜手术辅助机器人处于使用中的结构示意 图。 0020 图2是图1的随动式鼻内镜手术辅助机器人的局部放大图。 0021 图3是图1的随动式鼻内镜手术辅助机器人的导轨适配器的立体结构图。 0022 图4是图1的随动式鼻内镜手术辅助机器人的。

20、自动升降机构的立体结构图。 0023 图5是图4的随动式鼻内镜手术辅助机器人的自动升降机构去除外壳后的立体结 构图。 0024 图6是图1的随动式鼻内镜手术辅助机器人的自动伸缩机构的立体结构图。 0025 图7是图1的随动式鼻内镜手术辅助机器人的RCM机构的立体结构图。 0026 图8是图1的随动式鼻内镜手术辅助机器人的自动末端调节机构的立体结构图。 具体实施方式 0027 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。 需要说明的是， 在说明书中涉及的 。

21、“第一” 、“第二” 等等涉及数量的词 均是为了区分各个具有相同功能的部件， 并不会对保护范围有所限定。 0028 请参阅图1和图2， 本发明实施例提供的随动式鼻内镜手术辅助机器人包括可适配 于不同手术床105的导轨上的导轨适配器100、 连接于所述导轨适配器100上且在垂直于所 述手术床105的方向上升降的自动升降机构200、 连接于所述自动升降机构200末端且在平 行于所述手术床105的平面内伸缩的自动伸缩机构300、 连接于所述自动伸缩机构300的末 端的二自由度的RCM机构400、 连接于所述RCM机构400的末端且带动鼻内镜10进行深度进给 及角度补偿的自动末端调节机构500及控制所。

22、述自动升降机构200、 所述自动伸缩机构300、 所述RCM机构400及所述自动末端调节机构500动作的控制器(图未示)。 0029 本发明在分析了现有手术模式以及现存技术存在的不足之处的基础上提出一款 随动式鼻内镜手术辅助机器人。 该随动式鼻内镜手术辅助机器人在手术中代替医生把持鼻 内镜10， 并跟随手术器械进行适时适度调整， 使得手术视野自动、 稳定的呈现在医生面前， 解放医生的左手， 变单手操作为双手操作， 解决手术中出现的画面晃动问题， 还能将机器人 动作稳定、 定位准确、 结构紧凑、 安全可靠的优点与手术医生的经验结合起来， 从而改善手 术质量， 降低医生的劳动强度， 减少并发症。 。

23、0030 导轨适配器100用于将机器人主体牢固地固定在手术床105导轨的合适位置。 0031 自动升降机构200及自动伸缩机构300主要用于术前初始化机器人位置， 术中对鼻 内镜10进行位置调整， 将鼻内镜10末端送到目标手术区域； 0032 RCM机构400及自动末端调节机构500主要用于术前初始化机器人姿态和术中调整 机器人姿态， 以便手术医生能够观察到复杂的鼻腔结构。 0033 请同时参阅图3， 所述导轨适配器100包括U形架103， 该U形架103包括相互平行的 两个侧轨104及连接于两个所述侧轨104之间的横轨106， 所述导轨适配器100还包括可滑动 安装于两个所述侧轨104上且固。

24、定连接于所述手术床105的边沿上的第一滑块101及可滑动 安装于所述横轨106上的第二滑块102， 所述第一滑块101与所述第二滑块102于滑至预定位 置时通过在两个垂直方向上的固定而分别固定于所述侧轨104与所述横轨106上， 所述自动 说 明 书 3/6 页 6 CN 104783900 B 6 升降机构200的底端固定于所述第二滑块102上。 0034 第一滑块101的作用是将U形架103与手术床105两侧的导轨固定连接在一起， 手术 床105两侧的导轨各有一个第一滑块101。 第一滑块101与手术床105导轨的固定以及第一滑 块101与U形架103的固定分别由两组螺钉从手术床105的外。

25、侧和导轨的下侧进行固定， 即将 这种固定方式实现在两个垂直方向上的固定。 第一滑块101能很好地将U形架103和手术床 105导轨固定在一起， 保证了机器人基座的稳定性。 第二滑块102的作用是将整个机器人与U 形架103固连在一起。 0035 请同时参阅图4和图5， 所述自动升降机构200包括底座204、 与所述底座204相对的 顶座211、 设置于所述底座204与所述顶座211之间的升降台207、 固定于所述升降台207上的 丝杠螺母212、 与所述丝杠螺母212啮合的丝杠205、 支撑于所述升降台207与所述顶座211之 间的支撑柱210及驱动所述丝杠205转动以带动所述升降台207升降。

26、的第一驱动机构， 所述 自动伸缩机构300的一端部固定于所述顶座211上。 单纯通过丝杠205的转动、 带动升降台 207的上下移动， 再通过升降台207上的支撑柱210带动顶座211的上下移动， 即可带动自动 伸缩机构300上下移动。 0036 为了使自动升降机构200的升降更加平稳、 顺畅， 所述自动升降机构200还包括设 置于所述升降台207与所述顶座211之间的滚珠花键副固定架209、 固定于所述升降台207上 的轴套208及穿设于所述轴套208内的花键杆206， 所述花键杆206的相对两端分别固定在所 述滚珠花键副固定架209和所述底座204上， 所述丝杠205的第一端转动连接于所述。

27、底座204 上， 所述丝杠205的与第一端相对的第二端穿过所述丝杠螺母212并固定于所述滚珠花键副 固定架209上。 0037 进一步地， 所述轴套208为若干个， 若干个所述轴套208均匀分布于所述丝杠螺母 212的周围， 对应每个所述轴套208安装有所述花键杆206。 在本实施例中， 轴套208为三个， 花键杆206也为三个。 0038 所述第一驱动机构包括固定于所述底座204上的第一电机201、 固定连接于所述第 一电机201的输出轴的第一同步带轮202、 固定连接于所述丝杠205的第一端上的第二同步 带轮203及套设于所述第一同步带轮202与所述第二同步带轮203上的同步带(图未示)。。

28、 0039 自动升降机构200的底部固定在第二滑块102上。 第一电机201固定在底座204上。 第一同步带轮202固定在第一电机201的输出轴上。 第一同步带轮202与第一电机201的旋转 轴不能相对转动。 第二同步带轮203固定在丝杠205底部， 二者也不能相对转动。 第一同步带 轮202与第二同步带轮203之间通过同步带同步转动。 丝杠205通过滚动轴承安装在底座204 上。 丝杠205的另一端通过滚动轴承安装在滚珠花键副固定架209上。 丝杠螺母212套合在丝 杠205上， 且固定在升降台207的中间。 三个滚珠花键副均匀地分布在丝杠205的周围。 其中 滚珠花键副的花键杆206的两端。

29、分别固定在滚珠花键副固定架209和底座204上。 三个滚珠 花键轴套208均匀地固定在升降台207上， 且分别套合在三根滚珠花键副的花键杆206上。 升 降台207可以随滚珠花键轴套208沿滚珠花键副的花键杆206上下运动。 0040 滚珠花键副的作用主要有两点： (1)用来限制升降台207周向运动； (2)对所述自动 伸缩机构300、 所述RCM机构400及所述自动末端调节机构500三大机构起支撑作用； 升降台 207上均匀地固定有三根支撑柱210。 支撑柱210的另一端固定在顶座211上。 第一外壳213和 第二外壳214分别固定在底座204和升降台207上。 说 明 书 4/6 页 7 。

30、CN 104783900 B 7 0041 自动升降机构200的工作原理如下： 第一电机201驱动第一同步带轮202转动。 通过 同步带将运动传递到第二同步带轮203上。 第二同步带轮203带动丝杠205转动， 与丝杠205 配合的丝杠螺母212带动升降台207沿滚珠花键副的花键杆206上下移动。 顶座211跟随升降 台207一起上下移动， 从而实现了鼻内镜10在竖直方向上位置的调整。 0042 请同时参阅图6， 所述自动伸缩机构300包括依次转动连接的若干转动关节支座30 及驱使相邻两个所述转动关节支座30相对转动的转动机构40， 若干所述转动关节支座30中 的位于首端的转动关节支座30固定。

31、于所述自动升降机构200末端， 若干所述转动关节支座 30中的位于末端的转动关节支座30转动连接于所述RCM机构400的首端。 若干所述转动关节 支座30中的位于首端的转动关节支座30固定于顶座211上。 转动关节支座30之间的转动为 水平转动。 0043 所述转动机构40包括第二电机304及连接于第二电机304上的减速器(图未示)， 减 速器的输出端连接于相邻两个转动关节支座30中的下一级转动关节支座30上。 0044 在本实施例中， 自动伸缩机构300包含三个转动关节支座30， 分别定义为第一转动 关节支座303、 第二转动关节支座302、 第三转动关节支座301。 第一转动关节支座303。

32、的下方 固定在顶座211上。 第一转动关节支座303的上方固定有第二电机304。 第二转动关节支座 302的一侧嵌入第一转动关节支座303的凹槽307中且安装在与第二电机304固定的减速器 的输出端。 由此可以实现第二电机304驱动第二转动关节支座302转动。 第三电机305以同样 的方式驱动第三转动关节支座301转动。 除此之外， 每个关节设有极限位置光电开关， 用于 术前回零操作和机器人安全保护。 0045 若干所述转动关节支座30中的位于末端的转动关节支座30(即第三转动关节支座 301)与所述RCM机构400之间连接有第二驱动机构50， 第二驱动机构50包括设置于末端的转 动关节支座3。

33、0内的第四电机306。 第四电机306的输出连接于RCM机构400的输入， 第四电机 306可以驱动RCM机构400整体转动。 0046 请同时参阅图7， 所述RCM机构400包括与所述自动伸缩机构300的末端转动连接的 首端基座401、 末端进给基座409及左右对称设置的四个连杆组405、 406、 407、 408， 该四个连 杆组405、 406、 407、 408与所述首端基座401、 所述末端进给基座409共同组合成两个转动连 接的平行四边形机构， 所述首端基座401内部安装有第五电机(图未示)， 所述第五电机驱动 其中一个平行四边形机构转动。 0047 远端运动中心(RCM)机构是。

34、一种利用少自由度机构实现固定虚拟转动中心的机 构。 该机构广泛应用于微创手术中且能够在一定程度上提高手术的安全性。 0048 整个RCM机构400采用左右两侧对称设计， 中间设计有支撑杆410， 用以增强整个机 构的刚性。 每一个连杆组405、 406、 407、 408包括三个依次转动连接的三个连杆(未标示)。 该 RCM机构400共涉及7组(14个)转动关节411， 每个转动关节411均采用双轴承设计， 其目的是 提高转动关节411的精度。 0049 第五电机与第三同步带轮402通过减速器(图未示)固连在一起。 第三同步带轮402 与第四同步带轮404之间安装有同步带(图中未示出)。 同步。

35、带两侧设有张紧装置403， 保证 了传动的精度和避免打滑现象； 由此， 可以实现第五电机驱动二自由度RCM机构400， 使鼻内 镜10绕其中心轴线上一点(固定点)在RCM机构400形成的平面内摆动。 第四电机306的输出 端连接于首端基座401上。 RCM机构400的左右摆动由第四电机306直接驱动首端基座401实 说 明 书 5/6 页 8 CN 104783900 B 8 现。 0050 末端的转动关节支座30上与RCM机构400的首端基座401之间通过凸起31与凹槽41 的配合来实现转动连接。 0051 请同时参阅图8， 所述自动末端调节机构500包括固定于所述RCM机构400末端的导 。

36、轨502、 滑动安装于所述导轨502上的滑套504、 固定于所述滑套504上的丝杠螺母件505、 连 接于所述导轨502相对两端的两个立板51、 转动连接于两个所述立板51之间且啮合于所述 丝杠螺母件505上的第二丝杠507、 驱动所述第二丝杠507转动以带动所述丝杠螺母件505移 动的第三驱动机构60、 固定于所述丝杠螺母件505上的支座513、 转动安装于所述支座513上 的旋转台512、 固定连接于所述旋转台512上的鼻内镜夹511及驱动所述旋转台512转动的第 四驱动机构70。 所述旋转台512的旋转轴线为所述鼻内镜10的轴线方向。 0052 进一步地， 所述第三驱动机构60包括第六电。

37、机506、 固定于所述第六电机506的输 出轴上的第五同步带轮508、 固定于所述第二丝杠507上的第六同步带轮509及套设于所述 第五同步带轮508与所述第六同步带轮509上的第一同步带(图未示)； 所述第四驱动机构70 包括固定于所述支座513上的第七电机503、 固定于所述第七电机503的输出轴上的第七同 步带轮501、 固定于所述支座513上的第八同步带轮514及套设于所述第七同步带轮501与所 述第八同步带轮514上的第二同步带(图未示)。 0053 自动末端调节机构500可以实现绕鼻内镜10自身轴线旋转角度补偿及末端进给。 鼻内镜10固定在鼻内镜夹511上， 鼻内镜夹511与旋转台。

38、512通过螺钉固定在一起。 旋转台 512可旋转地连接在鼻内镜支座513上。 第七电机503固定在鼻内镜支座513的一侧。 所述第 七电机503的输出端安装有第七同步带轮501。 第七同步带轮501与第八同步带轮514通过同 步带(图中未示出)连接在一起。 第八同步带轮514固定在旋转台512上， 二者不能相对转动。 由此可以实现第七电机503驱动鼻内镜10绕自身轴线转动。 0054 第六电机506与导轨502固定在同一支座513上。 导轨滑套504可沿导轨502滑动。 丝 杠螺母件505固定在导轨滑套504上。 第二丝杠507穿过丝杠螺母件505， 两端通过轴承固定 在所述支座513上。 第。

39、五同步带轮508与第六同步带轮509分别固定在第六电机506的输出端 和第二丝杠507的上端， 二者通过同步带传动。 丝杠螺母件505与鼻内镜支座513固连在一 起。 由此第六电机506可以驱动第五同步带轮508、 第六同步带轮509和第二丝杠507转动。 丝 杠螺母件505带动鼻内镜10沿导轨502方向移动， 从而实现鼻内镜10末端的深度进给。 0055 本发明的机器人经过理论分析、 三维建模仿真分析和实物样机验证， 证明可行。 本 发明的机器人主要用于鼻内镜10手术， 也可以用于其他内窥镜或者器械的夹持操作。 0056 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明。

40、的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 6/6 页 9 CN 104783900 B 9 图1 说 明 书 附 图 1/8 页 10 CN 104783900 B 10 图2 说 明 书 附 图 2/8 页 11 CN 104783900 B 11 图3 说 明 书 附 图 3/8 页 12 CN 104783900 B 12 图4 说 明 书 附 图 4/8 页 13 CN 104783900 B 13 图5 说 明 书 附 图 5/8 页 14 CN 104783900 B 14 图6 说 明 书 附 图 6/8 页 15 CN 104783900 B 15 图7 说 明 书 附 图 7/8 页 16 CN 104783900 B 16 图8 说 明 书 附 图 8/8 页 17 CN 104783900 B 17 。