本發(fā)明涉及一種微創(chuàng)手術(shù)用機(jī)構(gòu)，尤其是涉及一種用于體外微創(chuàng)手術(shù)的解耦四自由度遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

并聯(lián)機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于重載模擬設(shè)備、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、傳感器及微操作等領(lǐng)域。然而，并聯(lián)機(jī)構(gòu)各驅(qū)動(dòng)單元之間是耦合的，即并聯(lián)機(jī)構(gòu)整體輸出平臺(tái)沿任一方向的運(yùn)動(dòng)都是所有驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)合成，并且各驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)與并聯(lián)機(jī)構(gòu)整體運(yùn)動(dòng)(即輸入與輸出)之間是非線(xiàn)性的。這一特性導(dǎo)致并聯(lián)機(jī)構(gòu)控制復(fù)雜、標(biāo)定困難、而且制約了精度的提高。因此，如何實(shí)現(xiàn)并聯(lián)機(jī)構(gòu)解耦，簡(jiǎn)化控制和標(biāo)定，提高運(yùn)動(dòng)精度，一直是一個(gè)困難而富有挑戰(zhàn)性的課題。

運(yùn)動(dòng)解耦并聯(lián)機(jī)器人是指輸出運(yùn)動(dòng)的任一個(gè)自由度都僅依賴(lài)單個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，其他驅(qū)動(dòng)單元?jiǎng)幼鞑粚?duì)此自由度產(chǎn)生影響。具有完全解耦的并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系簡(jiǎn)單、標(biāo)定簡(jiǎn)便、控制精度高、剛度大，在虛軸機(jī)床和機(jī)器人中應(yīng)用前景廣闊。

[huntkh.structuralkinematicsofin–parallel-actuatedrobotarms,journalofmechanisms,transmissionsandautomationindesign,1983,105:705-712]報(bào)道了一種兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，主要由機(jī)架、動(dòng)平臺(tái)和固連在機(jī)架和動(dòng)平臺(tái)之間的三個(gè)結(jié)構(gòu)形式相同的運(yùn)動(dòng)支鏈組成，每個(gè)運(yùn)動(dòng)支鏈依次由轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副、球鉸鏈及它們之間的桿件組成，并且三個(gè)運(yùn)動(dòng)支鏈空間對(duì)稱(chēng)分布。文獻(xiàn)[huangz,wangj.fangyf,analysisofinstantaneousmotionsofdeficient-rank3-rpsparallelmanipulators.mechanismandmachinetheory,2002,37(2):229-240.]報(bào)道了該類(lèi)型并聯(lián)機(jī)構(gòu)存在瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的軸線(xiàn)只存在于一單葉雙曲面上。

中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)cn101036986a報(bào)道了由動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)及連接它們的四條閉環(huán)運(yùn)動(dòng)支鏈組成的兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，每條閉環(huán)支鏈含有一類(lèi)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的六桿球形機(jī)構(gòu)，動(dòng)平臺(tái)和固定平臺(tái)與每條支鏈用轉(zhuǎn)動(dòng)副連接。文獻(xiàn)[xianwenkong,clementm.gosselintypesynthesisofinput-outputdecoupledparallelmanipulators,transactionsofthecsme,vol.28,specialedition,2004]中報(bào)道了具有兩移動(dòng)一轉(zhuǎn)動(dòng)自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，由動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)和串并聯(lián)混搭的運(yùn)動(dòng)支鏈組成。文獻(xiàn)[李惠良，金瓊，楊廷力，一類(lèi)一平移兩轉(zhuǎn)動(dòng)解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)及其位移分析，機(jī)械制造與研究，feb2002,(1):9-12,14]提出一種具有三角化解耦特性的兩轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)并聯(lián)機(jī)構(gòu)，但輸出自由度不完全由單個(gè)驅(qū)動(dòng)器控制，仍屬于解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)，完全解耦的四自由度球面機(jī)構(gòu)文獻(xiàn)發(fā)明目前尚未檢索到。

中國(guó)專(zhuān)利cn104985610a公開(kāi)了一種一移動(dòng)三轉(zhuǎn)動(dòng)四自由度轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)完全解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括：動(dòng)平臺(tái)、基座以及三條支鏈，其中：支鏈的一端均與基座活動(dòng)連接，另一端與動(dòng)平臺(tái)活動(dòng)連接，所述的三條支鏈均為雙轉(zhuǎn)動(dòng)自由度支鏈，其中：至少一條支鏈與基座一維活動(dòng)連接，使得動(dòng)平臺(tái)作一維移動(dòng)和繞固定點(diǎn)o作球面三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)特征具有轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)完全解耦的特點(diǎn)。該專(zhuān)利具有三條支鏈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)較大只能應(yīng)用在固定的場(chǎng)所，因此急需設(shè)計(jì)了一種單支鏈簡(jiǎn)單的機(jī)械臂應(yīng)用于扶持內(nèi)窺鏡，在手術(shù)在中代替人扶持內(nèi)窺鏡，用來(lái)提高手術(shù)的效率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便攜帶。

在傳統(tǒng)的腹腔窺鏡外科操作常需要醫(yī)護(hù)人員扶持內(nèi)窺鏡。人體疲勞或抖動(dòng)時(shí)，內(nèi)窺鏡畫(huà)面模糊、不清晰，直接影響醫(yī)生的手術(shù)操作。機(jī)器人代替人工扶持內(nèi)窺鏡，能減輕保證醫(yī)護(hù)人員的工作量，保證清晰的圖像，并降低醫(yī)生手術(shù)的失誤率和手術(shù)時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度一個(gè)移動(dòng)自由度，完全解耦，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)的用于體外微創(chuàng)手術(shù)的解耦四自由度遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)，可以用來(lái)扶持內(nèi)窺鏡。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于體外微創(chuàng)手術(shù)的解耦四自由度遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)，用以扶持內(nèi)窺鏡，該機(jī)構(gòu)包括機(jī)架、旋轉(zhuǎn)臂、導(dǎo)軌系統(tǒng)、定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈、同步帶運(yùn)動(dòng)支鏈，

所述旋轉(zhuǎn)臂通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在機(jī)架上，

所述的定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈與導(dǎo)軌系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，

所述的同步帶運(yùn)動(dòng)支鏈和所述的定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈連接在旋轉(zhuǎn)臂和內(nèi)窺鏡之間；通過(guò)旋轉(zhuǎn)臂的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)、定點(diǎn)遠(yuǎn)心支鏈的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及同步帶運(yùn)動(dòng)支鏈的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡繞遠(yuǎn)處旋轉(zhuǎn)中心的三轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)三自由度運(yùn)動(dòng)。

所述的旋轉(zhuǎn)臂包括第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸；

所述的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副與旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)共線(xiàn)互相垂直且平行于機(jī)架底面；所述的第二轉(zhuǎn)動(dòng)副與所述的第三轉(zhuǎn)動(dòng)副平行設(shè)置；第一轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線(xiàn)與內(nèi)窺鏡的軸線(xiàn)相交與定點(diǎn)。

所述的導(dǎo)軌系統(tǒng)包括第四轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副、u形連接塊、導(dǎo)軌安裝板、導(dǎo)軌、滑塊、同步帶壓板、定位塊、張緊裝置以及第七轉(zhuǎn)動(dòng)副；

所述的第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸與u形連接塊通過(guò)第四轉(zhuǎn)動(dòng)副和第五轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述的導(dǎo)軌與導(dǎo)軌安裝板固定連接，所述的滑塊與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述的同步帶壓板與滑塊固定連接，所述的擋塊固定于導(dǎo)軌安裝板上，所述的張緊裝置與導(dǎo)軌安裝板滑動(dòng)連接。

所述的定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈包括第八轉(zhuǎn)動(dòng)副、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副、第一桿件、第二桿件、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三桿件、第四桿件；

所述的第一桿件一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第三桿件的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二桿件一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，第三桿件通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二桿件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第四桿件一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副與第二桿件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈與導(dǎo)軌系統(tǒng)通過(guò)第三桿件和第四桿件的另一端分別經(jīng)過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副和第六轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述的同步帶運(yùn)動(dòng)支鏈包括第一同步帶輪、第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸、第二同步帶輪、第一同步帶、第三同步帶輪、第二同步帶、第四同步帶輪、第五同步帶輪、第三同步帶以及第六同步帶輪；

所述的第一同步帶輪與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副與第一桿件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二同步帶輪和第三同步帶輪與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸均固定連接，第一同步帶安裝在第一帶輪和第二帶輪上，第四同步帶輪與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，第二同步帶安裝在第三同步帶輪和第四同步帶輪上，第五同步帶輪與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，第六同步帶輪與張緊裝置通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三同步帶安裝在第五同步帶輪和第六同步帶輪上。

所述的內(nèi)窺鏡與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)沿軸線(xiàn)的移動(dòng)和自轉(zhuǎn)。

所述的同步帶壓板和第三同步帶固定連接，實(shí)現(xiàn)第三同步帶的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊的移動(dòng)。

所述的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副和內(nèi)窺鏡的頂端均單獨(dú)設(shè)置電機(jī)，使得四個(gè)自由度分別通過(guò)單個(gè)主動(dòng)電機(jī)控制，具有完全解耦的運(yùn)動(dòng)特性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)通過(guò)運(yùn)動(dòng)支鏈綜合法，基于平行四邊形和同步帶運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)的解耦驅(qū)動(dòng)；

(2)將控制移動(dòng)自由度的馬達(dá)置于機(jī)器人機(jī)架，使用同步帶傳動(dòng)，顯著降低了機(jī)器人末端的運(yùn)動(dòng)慣量，有效提高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)靈活性；

(3)機(jī)構(gòu)全部采用轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，使用同步帶機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，避免了滾珠絲桿等轉(zhuǎn)動(dòng)-移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳遞方式，提高了運(yùn)動(dòng)效率和傳動(dòng)精度。

(4)實(shí)現(xiàn)了繞遠(yuǎn)處中心旋轉(zhuǎn)的解耦四自由度運(yùn)動(dòng)，除了用以驅(qū)動(dòng)自轉(zhuǎn)的電機(jī)靠近末端，另外三個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)都實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)離末端內(nèi)窺鏡，從而使扶持內(nèi)窺鏡的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量更輕，運(yùn)動(dòng)慣性更小，提供了穩(wěn)定的增強(qiáng)的腹腔畫(huà)面。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的導(dǎo)軌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例

本發(fā)明涉及用于微創(chuàng)手術(shù)扶持內(nèi)窺的末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)，是用于體外微創(chuàng)手術(shù)的解耦四自由度遠(yuǎn)心機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。該機(jī)構(gòu)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度一個(gè)移動(dòng)自由度，完全解耦，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)，包括機(jī)架1、旋轉(zhuǎn)臂2、導(dǎo)軌系統(tǒng)3、定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈4、同步帶運(yùn)動(dòng)支鏈5、內(nèi)窺鏡6。

旋轉(zhuǎn)臂2通過(guò)第一轉(zhuǎn)動(dòng)副11連接在機(jī)架1上；旋轉(zhuǎn)臂2包括第二轉(zhuǎn)動(dòng)副21、第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸22、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副23和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸24；其中第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸22通過(guò)第二轉(zhuǎn)動(dòng)副21與旋轉(zhuǎn)臂2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸24通過(guò)第三轉(zhuǎn)動(dòng)副23與旋轉(zhuǎn)臂2轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

導(dǎo)軌系統(tǒng)3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括第四轉(zhuǎn)動(dòng)副31、第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸32、第五轉(zhuǎn)動(dòng)副33、第六轉(zhuǎn)動(dòng)副34、u形連接塊35、導(dǎo)軌安裝板36、導(dǎo)軌37、滑塊38、同步帶壓板39、定位塊310、張緊裝置311以及第七轉(zhuǎn)動(dòng)副312；其中第三轉(zhuǎn)動(dòng)軸32與u形連接塊35通過(guò)四轉(zhuǎn)動(dòng)副31和第五轉(zhuǎn)動(dòng)副33轉(zhuǎn)動(dòng)連接，導(dǎo)軌37與導(dǎo)軌安裝板36固定連接，滑塊38與導(dǎo)軌37滑動(dòng)連接，同步帶壓板39與滑塊38固定連接，擋塊310固定于導(dǎo)軌安裝板36上，張緊裝置311與導(dǎo)軌安裝板36滑動(dòng)連接。

定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈4包括第八轉(zhuǎn)動(dòng)副41、第九轉(zhuǎn)動(dòng)副42、第一桿件43第二桿件44、第十轉(zhuǎn)動(dòng)副45、第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副46、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副47、第三桿件48、第四桿件49；其中第一桿件43的一端通過(guò)第八轉(zhuǎn)動(dòng)副41與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸22轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副45與第三桿件48的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二桿件44的一端通過(guò)第九轉(zhuǎn)動(dòng)副42與第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸24固定連接，第三桿件48通過(guò)第十一轉(zhuǎn)動(dòng)副46與第二桿件44轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第四桿件49的一端通過(guò)第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副47與第二桿件44轉(zhuǎn)動(dòng)連接，定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)支鏈4與導(dǎo)軌系統(tǒng)3通過(guò)第三桿件48和第四桿件49的另一端分別經(jīng)過(guò)第五轉(zhuǎn)動(dòng)副33和第六轉(zhuǎn)動(dòng)副34轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

同步帶運(yùn)動(dòng)支鏈5包括第一同步帶輪51、第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸52、第二同步帶輪53、第一同步帶54、第三同步帶輪55、第二同步帶56、第四同步帶輪57、第五同步帶輪58、第三同步帶59以及第六同步帶輪510；其中第一同步帶輪51與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸21固定連接，第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸52通過(guò)第十轉(zhuǎn)動(dòng)副45與第一桿件43轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第二同步帶輪53和第三同步帶輪55與第四轉(zhuǎn)動(dòng)軸52均固定連接，第一同步帶54安裝在第一帶輪51和第二帶輪53上，第四同步帶輪57與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸32固定連接，第二同步帶56安裝在第三同步帶輪55和第四同步帶輪57上，第五同步帶輪58與第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸32固定連接，第六同步帶輪510與張緊裝置311通過(guò)第七轉(zhuǎn)動(dòng)副312轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第三同步帶59安裝在第五同步帶輪58和第六同步帶輪510上。

內(nèi)窺鏡6與滑塊38轉(zhuǎn)動(dòng)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)沿軸線(xiàn)的移動(dòng)和自轉(zhuǎn)；同步帶壓板39和第三同步帶59固定連接，實(shí)現(xiàn)第三同步帶59的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊38的移動(dòng)。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于，本第一轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)和第二轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)共線(xiàn)互相垂直且平行于機(jī)架底面；第二轉(zhuǎn)動(dòng)副平行于第三轉(zhuǎn)動(dòng)副；第一轉(zhuǎn)動(dòng)副的軸線(xiàn)與內(nèi)窺鏡的軸線(xiàn)相交與定點(diǎn)。同步帶壓板和第三同步帶固定連接，實(shí)現(xiàn)第三同步帶的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊的移動(dòng)。內(nèi)窺鏡與滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)沿軸線(xiàn)的移動(dòng)和自轉(zhuǎn)。第一轉(zhuǎn)動(dòng)副、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副和內(nèi)窺鏡的頂端均單獨(dú)設(shè)置電機(jī)，使得四個(gè)自由度分別通過(guò)單個(gè)主動(dòng)電機(jī)控制，具有完全解耦的運(yùn)動(dòng)特性。

本發(fā)明的工作原理如下：

本發(fā)明中的第一轉(zhuǎn)動(dòng)副11、第二轉(zhuǎn)動(dòng)副21、第三轉(zhuǎn)動(dòng)副23、以及內(nèi)窺鏡處都設(shè)置了電機(jī)。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)動(dòng)副21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)末端內(nèi)窺鏡6繞第一轉(zhuǎn)動(dòng)副11且過(guò)定點(diǎn)遠(yuǎn)心的軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)動(dòng)副21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)末端內(nèi)窺鏡6沿軸線(xiàn)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)；當(dāng)?shù)谌D(zhuǎn)動(dòng)副23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)窺鏡的定點(diǎn)遠(yuǎn)心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)設(shè)置在內(nèi)窺鏡頂端的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)窺鏡6繞自身的軸線(xiàn)自轉(zhuǎn)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了末端內(nèi)窺鏡繞遠(yuǎn)處旋轉(zhuǎn)中心的三轉(zhuǎn)動(dòng)一移動(dòng)四自由度運(yùn)動(dòng)，并且三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度分別通過(guò)單個(gè)主動(dòng)電機(jī)控制，具有完全解耦的運(yùn)動(dòng)特性。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。