[发明专利]基于丝传动的微创手术针刺机构

摘要

本发明公开了一种基于丝传动的微创手术针刺机构，由基座静平台A、外置电机座B、U型动平台C，两自由度转头D，针刺结构E和两自由度并联机构F六个主要部分构成；在手术前根据不同的手术环境提前调整并设定U型动平台C的竖直高度，在手术过程中由五个核磁兼容的超声波电机驱动，所述两自由度并联机构实现所述U型动平台在水平面内的平动，所述升降平台实现所述U型动平台的上下移动；所述两自由度转头实现针刺结构中心轴的姿态调节，所述针刺结构实现针刺动作，从而实现针体的五个自由度。本发明是在核磁共振环境下采用丝传动结构传递动力，其结构紧凑，运动灵活，可以提高针刺手术的精度和成功率；在强磁场环境中，提高手术效率，减少病人痛苦。

主权项

一种基于丝传动的微创手术针刺机构，包括基座静平台(A)和外置电机座(B)；其特征在于，所述基座静平台(A)的前部设有U型动平台(C)，所述U型动平台（C）上设有一两自由度转头(D)，所述两自由度转头(D)上设有针刺结构（E）；所述基座静平台(A)的后部固定有控制所述U型动平台（C）的两自由度并联机构(F)；所述两自由度并联机构(F)包括两套分别与U型动平台（C）左右两侧顶部连接的平行四边形连杆机构，所述平行四边形连杆机构与一丝杠传动结构A连接；所述平行四边形连杆机构由依次与所述U型动平台（C）铰接的连杆A、丝杠传动结构A中的螺母、连杆B构成；所述丝杠传动结构A中的丝杠由超声波电机A带动；所述U型动平台（C）包括U型框架，所述U型框架的底部设有万向轮，所述U型框架内口处设有升降平台，所述升降平台与U型框架的两支柱之间分别设有一丝杠传动结构B，所述丝杠传动结构B中的丝杠底部的轴端从U型框架支柱的底部伸出，所述丝杠传动结构B中丝杠的底端高于所述万向轮的底端；所述升降平台呈U字形，所述丝杠传动结构B中的螺母与升降平台顶部的两端固连；所述两自由度转头(D)包括设置在所述升降平台上的支撑圈，所述支撑圈上设有横向转轴和纵向转轴，所述横向转轴、所述针刺结构的中心轴和所述纵向转轴分别与直角坐标系的X轴、Y轴和Z轴重合；所述横向转轴和纵向转轴的转动均分别由丝传动结构A和丝传动结构B带动；所述针刺结构中包括与针刺结构的中心轴重合的针体，所述针体由丝传动结构C带动其沿Y轴移动；所述两自由度并联机构实现所述U型动平台（C）在水平面内的平动，所述升降平台实现所述U型动平台（C）的上下移动；所述两自由度转头（D）实现针刺结构中心轴的姿态调节，所述针刺结构实现针刺动作。