CN106214261B - 一种悬挂式手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂式手术机器人，包括安装在机架上的悬挂体、安装在悬挂体上的升降体、安装在升降体上的手腕、安装在手腕的旋转机构、安装在旋转机构上的旋转块、安装在旋转块一端的机械爪手和安装在旋转块另一端的手术刀具。悬挂体可在机架上作水平纵向和横向移动；升降体可相对悬挂体作升降运动。经水平纵向、水平横向、升降移动后，手术刀具至病患待解剖处。手术刀具对病患进行解剖。解剖完成后，旋转机构驱动旋转块准确地旋转180度，旋转块另一端的机械爪手位于解剖处，并伸入解剖处取出病患器脏或其他物体。本发明可降低医务人员劳动强度，提高工作效率，避免病患受感染。

Description

一种悬挂式手术机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械，具体而言，涉及一种悬挂式手术机器人。

背景技术

传统手术，医务人员一般使用解剖工具和取物工具；传统手术采用手工方式进行，医务人员劳动强度大，工作效率低，且病患易受感染。

发明内容

本发明所解决的技术问题：传统手术采用手工方式进行，医务人员劳动强度大，工作效率低，且病患易受感染。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种悬挂式手术机器人，包括安装在机架上的悬挂体、安装在悬挂体上的升降体、安装在升降体上的手腕、安装在手腕前端的旋转机构、安装在旋转机构上的旋转块、安装在旋转块一端的机械爪手和安装在旋转块另一端的手术刀具；所述升降体可相对悬挂体作升降运动，所述旋转机构驱动旋转块旋转；

所述手腕包括水平底板、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆和第二螺纹杆、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体固定连接的伸缩杆、固定在水平底板上的球体支架；所述第一螺纹杆水平横向设置，第二螺纹杆水平纵向设置，所述球体活动安装在球体支架上，所述旋转机构安装在球体上；

所述旋转机构包括旋转组件、锁扣组件、驱动组件、盖板；所述旋转组件包括旋转座、固定套设在旋转座外围的制动盘和第六齿轮；所述旋转块固定连接旋转座；所述锁扣组件包括固定设置在壳体内的基盘、安装在基盘上的一对制动片、滑动设置在基盘上的解锁滑块；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；所述解锁滑块弹性连接在基盘上，解锁滑块上设有一对滑行杆，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内；所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段和多个推杆，齿段固定设置而推杆滑动设置，齿段可与第六齿轮啮合；所述盖板固定设置在壳体上，盖板上设有环形轨道，环形轨道的中心线与圆环的中心线重合，所述推杆设有与环形轨道配合的滑杆，环形轨道设有一段内凹的弧形轨道；当滑杆位于弧形轨道中时，推杆推动解锁滑块而使一对滑行杆平移，同时，第六齿轮与齿段开始啮合。

按上述技术方案，本发明所述一种悬挂式手术机器人的工作原理如下：

第一，所述悬挂体可在机架上作水平纵向和横向移动；升降体可相对悬挂体作升降运动。经水平纵向、水平横向、升降移动后，手术刀具至病患待解剖处。

第二，手腕中，第一螺纹杆的旋转可驱动水平移动体横向平移，第二螺纹杆的旋转可驱动水平移动体纵向平移，纵横向平移的水平移动体通过伸缩杆驱动球体在球体支架上任意自转，任意自转的球体带动其上的旋转机构像自然人的手腕那样在空间任意摆动。本发明将手腕中的水平移动体的水平移动转化为旋转机构的任意摆动，使旋转机构运转更加灵活，适应各种复杂的手术要求。

第三，手术刀具对病患进行解剖。解剖完成后，旋转机构驱动旋转块准确地旋转一百八十度，旋转块另一端的机械爪手位于解剖处，并伸入解剖处取出病患器脏或其他物体。

第四，上述旋转机构驱动旋转块每次旋转一百八十度的工作原理如下：驱动装置驱动圆环旋转，圆环带动其上的推杆旋转，推杆上的滑杆在环形轨道内移动。当滑杆运行至环形轨道的一段弧形轨道时，滑杆驱使推杆向圆环的中心移动，多个推杆的端部连续作用于解锁滑块上，推动解锁滑块向基盘的中心平移，解锁滑块上的一对滑行杆以一对一的方式在一对滑行槽内平移，由于滑行槽呈弯折状，因此，直线平移的一对滑行杆可驱使一对制动片弹性连接的一端张开，如此，旋转座由初始的被一对制动片摩擦制动的状态转变为可自由旋转的状态。与一对制动片不再制动旋转座同步地，圆环内侧壁上的齿段，即圆环内侧壁上的一段齿，与第六齿轮开始啮合，并驱动第六齿轮及与其固定连接的旋转座旋转，旋转座带动旋转块旋转；当旋转座旋转一百八十度时，齿段与第六齿轮脱离接触，同时，多个推杆全部经过环形轨道的一段弧形轨道，如此，弹性连接在基盘上的解锁滑块复位，一对滑行杆随之复位，一对制动片弹性连接的一端亦随之复位，一对制动片重新摩擦制动制动盘，进而制动旋转座。至此，旋转块随着旋转座的转动而旋转一百八十度。

通过上述技术方案，旋转机构可自动地且固定角度地旋转所述旋转块，使其上的手术刀具或机械爪手处于工作位置。

作为本发明对手腕的一种说明，所述水平底板呈方形状，水平底板的前侧边缘开设第五滑行槽，水平底板的后侧边缘开设第六滑行槽，第五滑行槽和第六滑行槽水平设置且相互平行，第五滑行槽内滑动配合有第一滑行块，第六滑行槽内滑动配合有第二滑行块，所述第一螺纹杆的前端枢接在第一滑行块上，第一螺纹杆的后端枢接在第二滑行块上，所述第一滑行块上安装有第一电机，第一电机的输出轴与第一螺纹杆联接；水平底板的左侧边缘开设第三滑行槽，水平底板的右侧边缘开设第四滑行槽，第三滑行槽和第四滑行槽水平设置且相互平行，第三滑行槽内滑动配合有第三滑行块，第四滑行槽内滑动配合有第四滑行块，所述第二螺纹杆的左端枢接在第三滑行块上，第二螺纹杆的右端枢接在第四滑行块上，所述第三滑行块上安装有第二电机，第二电机的输出轴与第二螺纹杆联接。按上述说明，第一螺纹杆在驱动水平移动体平移的同时，水平移动体带动第二螺纹杆及第三滑行块和第四滑行块同时平移；同理，第二螺纹杆在驱动水平移动体平移的同时，水平移动体带动第一螺纹杆及第一滑行块和第二滑行块同时平移。

作为本发明对手腕的一种说明，所述水平移动体设有第一凸耳和第二凸耳，第一凸耳位于第二凸耳的上方，所述第一螺纹杆与第一凸耳螺接，第二螺纹杆与第二凸耳螺接。上述第一凸耳和第二凸耳的设置可使第一螺纹杆和第二螺纹杆互不干涉。所述水平移动体的底部设有滚球，滚球可相对水平移动体滚动，滚球与水平底板的表面接触。在第一螺纹杆和第二螺纹杆驱动水平移动体纵横向平移时，滚球在水平底板上滚动。所述水平移动体的顶部枢接一水平设置的转动块，转动块上设有第三凸耳和第四凸耳，第三凸耳和第四凸耳之间横亘一固定轴，所述伸缩杆的底端设有与固定轴活动配合的第一孔。上述设计即是伸缩杆底端与水平移动体活动连接的方式，该种方式可在水平移动体作平移的过程中，伸缩杆可相对于水平移动体作任意的摆动。

作为本发明对手腕的一种说明，所述球体支架包括一水平顶板，水平顶板开设一圆形豁口，圆形豁口的内侧壁呈弧形，所述球体活动镶嵌在圆形豁口内；所述球体上设有连接旋转机构的法兰盘(。按上述说明，圆形豁口内侧壁的弧形直径大小可以相同于球体的球径大小。

作为本发明对手腕的一种说明，所述水平底板的下方设有第一底座，第一底座安装在升降体前端，第一底座上枢接有第三螺纹杆，第一底座上设有一第一导向杆，第三螺纹杆与第一导向杆均垂直于第一底座，所述水平底板设有与第三螺纹杆螺接的螺接块和与第一导向杆配合的导向块，第三螺纹杆上固定有第五齿轮，第五齿轮与第六齿轮啮合，第六齿轮安装在第五电机的输出轴上，第五电机固定在第一底座上；所述伸缩杆包括上杆和下杆，上杆呈套筒状，下杆为光杆，下杆活动插设在上杆中，上杆上设有用于检测位移量的第一传感器，水平移动体上设有与第一传感器配合使用的第一传感器辅件；所述螺接块上设有第二传感器，第一底座上设有与第二传感器配合使用的第二传感器辅件，第二传感器与第五电机电连接。

按上述说明，在水平移动体的驱动下，球体在自转摆动的过程中，伸缩杆作伸缩运动，伸缩杆伸长或缩短的距离由第一传感器和第一传感器辅件测知。当安装在球体上的旋转机构随球体的任意自转而位于旁侧时，整个手腕的总长度变小，机械爪手或手术刀具不到位。此时，第一传感器和第一传感器辅件将测知的伸缩杆伸长或缩短的距离反馈至主控制器，主控制器对伸缩杆伸长或缩短的距离进行处理，以知晓整个手腕总长度的变化量，之后，主控制器控制第五电机动作，第五电机驱动第三螺纹杆动作而驱动水平底板上升，以补偿整个手腕总长度的缩小量，使机械爪手或手术刀具到位。

作为本发明对旋转机构的一种说明，所述旋转机构包括安装在手腕上的L形连接臂，所述壳体设置在L形连接臂上；所述盖板封盖在壳体上，所述旋转组件、锁扣组件、驱动组件安装在壳体内。

作为本发明对旋转机构的一种说明，旋转组件中，所述旋转座枢接在基盘上，旋转座上设有一对定位杆，所述旋转块通过一对定位杆固定连接旋转座。

作为本发明对旋转机构的一种说明，锁扣组件中，所述基盘通过支撑柱固定在壳体内，所述支撑柱位于圆环内且位于旋转座的旁侧；

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述基盘上设有一支柱，支柱上设有铰接销；所述一对制动片包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘。按上述说明，第一伸缩弹簧具有使第一制动片和第二制动片合拢的趋势，而第一顶柱和第二顶柱的设置则具有阻挡该种趋势的作用。

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述一对滑行槽包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽开设在第一制动片的右端，第二滑行槽开设在第二制动片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右对称设置，其中，第一滑行槽包括连通的第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽，第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽之间的夹角界于九十度和一百八十度之间。按上述说明，当解锁滑块向基盘的中心直线平移时，在一对滑行槽中滑行的一对滑行杆具有使第一制动片的右端和第二制动片的右端分离的趋势。

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述解锁滑块上设有一对定位销，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔，第二制动片的右端设有第二定位孔，在第一伸缩弹簧的弹力下，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内；所述一对滑行杆包括第一滑行杆和第二滑行杆，第一滑行杆固定设置在第一定位销的上方，第二滑行杆固定设置在第二定位销的上方，第一滑行杆的中心线与第一定位销的中心线垂直。按上述说明，当推杆推动解锁滑块向基盘的中心平移时，第一滑行杆首先在第一直线型滑行槽内平移，当第一定位销和第二定位销脱离第一定位孔和第二定位孔时，第二滑行杆才进入第二直线型滑行槽，一对滑行杆将第一制动片的右端和第二制动片的右端张开；在推杆随着圆环的旋转而离去后，解锁滑块复位，一对滑行杆随之复位，第一定位销和第二定位销相应地插入第一定位孔和第二定位孔，以锁定一对制动片。

作为本发明对锁扣组件的一种说明，所述基盘上设有竖立块，竖立块上设有第二伸缩弹簧，第二伸缩弹簧的一端连接竖立块，第二伸缩弹簧的另一端连接解锁滑块。

作为本发明对驱动组件的一种说明，所述圆环枢接在壳体内，所述驱动装置包括固定套设在圆环内侧壁上的齿环、与齿环啮合的第七齿轮、与第七齿轮联接且安装在壳体内的第三电机。按上述说明，第三电机驱动第七齿轮旋转，第七齿轮通过驱动齿环而驱动圆环旋转。

作为本发明对驱动组件的一种说明，所述圆环的内侧壁上设有径向内凸块，径向内凸块上设有多个推杆基座，推杆基座的数量相同于推杆的数量，多个推杆以一对一的方式滑动配合在多个推杆基座内，推杆的端部突出推杆基座且指向圆环的中心。多个推杆的数量按以下方式确定：当旋转座旋转预定角度且齿段与第六齿轮脱离接触时，多个推杆全部经过环形轨道的一段弧形轨道而不再作用于解锁滑块。

作为本发明对悬挂体的一种说明，所述悬挂体上设有左右对称的第一竖直导轨和第二竖直导轨，第一竖直导轨安装在第一导轨架上，第二竖直导轨安装在第二导轨架上，第一竖直导轨上滑动配合有第一竖直滑块，第二竖直导轨上滑动配合有第二竖直滑块，所述悬挂体上设有驱动第一竖直滑块沿第一竖直导轨竖直运动的第一电缸和驱动第二竖直滑块沿第二竖直导轨竖直运动的第二电缸；所述升降体安装在第一竖直滑块和第二竖直滑块上。所述第一电缸和第二电缸驱动第一竖直滑块和第二竖直滑块升降，第一竖直滑块和第二竖直滑块带动升降体升降。

作为本发明对悬挂体的一种说明，所述悬挂体上设有刹车结构，刹车结构包括固定在悬挂体上的一对支板、枢接在一对支板上的刹车杆、一端与刹车杆固定连接的刹车旋转组件、一端与刹车旋转组件另一端铰接的刹车连接组件、与刹车连接组件另一端铰接的杠杆组件，杠杆组件的中部铰接在支板上，所述刹车杆的横截面呈正六边形；所述第二导轨架上设有制动板，制动板与第二导轨架通过弹簧连接，制动板位于第二竖直滑块右端面的旁侧，所述刹车杆紧贴制动板；所述支板上铰接有气缸，气缸的活塞杆与杠杆组件铰接。按上述说明，气缸动作，使杠杆组件围绕其与支板铰接处翘动，杠杆组件通过刹车连接组件带动刹车旋转组件旋转，刹车旋转组件驱动刹车杆旋转，刹车杆的棱线朝左而抵在制动板上，进而，制动板的左侧抵在第二竖直滑块右端面上，对第二竖直滑块进行制动；气缸复位时，杠杆组件通过刹车连接组件带动刹车旋转组件反向旋转，刹车旋转组件驱动刹车杆反向旋转，刹车杆的棱线离开制动板而不再驱使制动板向左移动而制动第二竖直滑块。

刹车结构中，所述刹车旋转组件包括与刹车杆固定连接的刹车旋转座、与刹车旋转座固定连接的刹车旋转杆；所述刹车连接组件包括与刹车旋转杆铰接的第二刹车连接杆、与第二刹车连接杆固定连接的第一刹车连接杆；所述杠杆组件包括与第一刹车连接杆铰接的刹车支座、与刹车支座固定连接的刹车衬板，所述刹车支座铰接在支板上。

作为本发明对悬挂体的一种说明，所述悬挂体上设有第二刹车结构，第二刹车结构包括固定在悬挂体上的一对第二支板、枢接在一对第二支板上的第二刹车杆、一端与第二刹车杆固定连接的第二刹车旋转组件、一端与第二刹车旋转组件另一端铰接的第二刹车连接组件、与第二刹车连接组件另一端铰接的第二杠杆组件，第二杠杆组件的中部铰接在第二支板上，所述第二刹车杆的横截面呈正六边形；所述第一导轨架上设有第二制动板，第二制动板与第一导轨架通过第二弹簧连接，第二制动板位于第一竖直滑块左端面的旁侧，所述第二刹车杆紧贴第二制动板。所述悬挂体上设有立杆，立杆的顶部设有第三滑销，第三滑销上配合有杠杆，杠杆的中部开设与第三滑销滑动配合的条形滑槽，杠杆的左端与刹车结构中的杠杆组件铰接，杠杆的右端与第二刹车结构中的第二杠杆组件铰接。按上述说明，刹车结构和第二刹车结构左右对称设置，两者的结构和功能相同，操作中，气缸驱动杠杆组件尧翘动，即可通过杠杆驱动第二杠杆组件联动，联动的刹车结构和第二刹车结构同时对第一竖直滑块和第二竖直滑块进行制动。

作为本发明对升降体的一种说明，所述升降体包括两端固定连接第一竖直滑块和第二竖直滑块的第一柱体、与第一柱体固定连接且与第一柱体垂直的第二柱体、固定在第二柱体上的曲形连接臂，所述手腕安装在曲形连接臂的端部。

作为本发明对机械爪手的一种说明，所述机械爪手包括爪手机架、铰接在爪手机架上的两对爪手、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构。所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体；所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆和右旋螺纹杆、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置；所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接，第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接，支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的导向杆。所述两对爪手中的第一对爪手中的两个爪手左右对称设置，两对爪手中的第二对爪手中的两个爪手前后对称设置，第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽，第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽，所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销，第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。

按上述说明，联接在一起的左旋螺纹杆和右旋螺纹杆首尾固定在一起，左旋螺纹杆和右旋螺纹杆同轴设置，左旋螺纹杆和右旋螺纹杆同时旋转，左旋螺纹杆驱动第一锁紧体下降，右旋螺纹杆驱动第二锁紧体上升，第一锁紧体带动第一滑销下降，由于第一滑行槽倾斜设置，因此，竖直下降的第一滑销可驱使第一对爪手中任一爪手围绕其与爪手机架的铰接处旋转，如此，第一对爪手作相向摆动；同时，第二锁紧体带动第二滑销上升，由于第二滑行槽倾斜设置，所述第二滑行槽倾斜的方向与第一滑行槽倾斜的方向相反，因此，竖直上升的第二滑销驱使第二对爪手中任一爪手围绕其与爪手机架的铰接处旋转，如此，第二对爪手作相向摆动；至此，两对爪手呈收拢状，用于抓取物体。第一对爪手连接第一锁紧体，第二对爪手连接第二锁紧体，而与第一锁紧体螺接的左旋螺纹杆和与第二锁紧体螺接的右旋螺纹杆联接在一起，为一体结构，如此，本发明可使第一对爪手同时动作且运动幅度相同，可使第二对爪手同时动作且运动幅度相同，可使第一对爪手和第二对爪手同时动作且运动幅度相同，以便机械爪手准确和完全地抓取病患体内物体。

作为本发明对机械爪手的一种说明，所述爪手机架包括安装在旋转块一端的爪手机架底板、竖直设置在爪手机架底板上的爪手机架支撑杆、固定在爪手机架支撑杆顶部的爪手机架顶板；所述爪手驱动机构安装在爪手机架底板上且位于爪手机架顶板的下方，所述爪手机架顶板上开设四个铰接孔，两对爪手中的四个爪手相应地铰接在四个铰接孔内。按上述说明，每个铰接孔内固定有铰接销，四个爪手以一对一的方式通过铰接销铰接在四个铰接孔内。任一爪手的底端位于铰接孔的下方，即，倾斜的第一滑行槽和第二滑行槽均位于铰接孔的下方。所述爪手机架上设有集成的摄像头和照明装置，所述集成的摄像头和照明装置位于两对爪手之间。所述摄像头与显示器电连接，在照明装置的照明下，医务人员可从显示器上观察到位于机械爪手前方的物体。

作为本发明对机械爪手的一种说明，所述支架体包括底座、支板；所述底座固定设置在爪手机架上，所述导向杆固定在底座上，所述支板水平固定在导向杆的顶部；所述第一锁紧体包括第一升降底盘、一对第一导向柱、第一锁紧块、第一凹形块；所述第一升降底盘螺接在左旋螺纹杆上，第一升降底盘开设第一导向槽口，所述第一导向槽口与导向杆滑动配合；所述一对第一导向柱竖直设置在第一升降底盘上，所述支板上开设一对第一导向孔，一对第一导向柱以一对一的方式配合在一对第一导向孔内，所述第一锁紧块安装在第一导向柱的顶部，所述第一凹形块安装在第一锁紧块的顶部，所述第一滑销安装在第一凹形块的顶部；所述第二锁紧体包括第二升降底盘、第二导向柱、锁紧盘、第二凹形块；所述第二升降底盘螺接在右旋螺纹杆上，第二升降底盘开设第二导向槽口，所述第二导向槽口与导向杆滑动配合；所述第二导向柱竖直设置在第二升降底盘上，第二升降底盘位于第一升降底盘的下方；所述第一升降底盘开设第二导向孔，所述支板上开设第三导向孔，所述第二导向柱向上穿过第二导向孔和第三导向孔；所述锁紧盘水平安装在第二导向柱的顶部，所述第二凹形块安装在锁紧盘上，所述第二滑销安装在第二凹形块的顶部；所述锁紧盘上开设第四导向孔，所述第一导向柱穿过第四导向孔，所述第一锁紧块位于锁紧盘的上方。

按上述说明，联接在一起的左旋螺纹杆与右旋螺纹杆同时转动，左旋螺纹杆驱动第一升降底盘升降，右旋螺纹杆驱动第二升降底盘升降，第一升降底盘的升降在第一导向槽口和导向杆的导向下进行，第二升降底盘的升降在第二导向槽口和导向杆的导向下进行。

作为本发明对机械爪手的一种说明，所述右旋螺纹杆位于左旋螺纹杆的下方，右旋螺纹杆的底端枢接在底座上，左旋螺纹杆的顶端枢接在支板上，右旋螺纹杆的底部安装有蜗轮，蜗轮啮合有蜗杆，蜗杆水平设置，蜗杆枢接在底座上，蜗杆与第一伺服电机联接，第一伺服电机安装在底座上。按上述说明，左旋螺纹杆和右旋螺纹杆的转动由第一伺服电机驱动的蜗轮蜗杆驱动，由于蜗轮蜗杆具有良好的自锁功能，因此，本发明所述的两对爪手在摆动过程中可稳定地停留在空间的任意位置。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种悬挂式手术机器人的结构示意图；

图2为图1中悬挂体10和升降体20的组合结构示意图；

图3为图2中刹车结构70、第二刹车结构700的组合结构示意图；

图4为图3中刹车结构70的结构示意图；

图5为图2中手腕a的结构示意图；

图6为图5中手腕a另一视角的结构示意图；

图7为图1中旋转机构30、旋转块300、机械爪手a1的组合结构示意图；

图8为图7中旋转机构30的结构示意图；

图9为图8中旋转机构30隐去盖板64后的结构示意图；

图10为图8中旋转机构30隐去盖板64和壳体64后的结构示意图；

图11为图10中旋转组件61和锁扣组件62的组合结构示意图；

图12为图11中解锁滑块623的结构示意图；

图13为图11中制动片622的结构示意图；

图14为图10中驱动组件63的结构示意图；

图15为图14中A处放大图；

图16为图8中盖板64的结构示意图；

图17为图7中机械爪手a1的结构示意图；

图18为图17中第一对爪手a51中任一爪手的结构示意图；

图19为图17中第二对爪手a52中任一爪手的结构示意图；

图20为图17中第一凹形块a625的结构示意图。

图中符号说明：

10、悬挂体；11、第一竖直导轨；12、第二竖直导轨；13、第一竖直滑块；130、第二制动板；14、第二竖直滑块；140、制动板；

20、升降体；21、第一柱体；22、第二柱体；23、曲形连接臂；

30、旋转机构；300、旋转块；51、L形连接臂；52、壳体；61、旋转组件；611、旋转座；612、制动盘；613、第六齿轮；614、定位杆；62、锁扣组件；621、基盘；622、制动片；6221、第一伸缩弹簧；6222、定位孔；623、解锁滑块；624、滑行杆；625、支撑柱；626、支柱；627、定位销；628、竖立块；6281、第二伸缩弹簧；629、滑行槽；6291、第一直线型滑行槽；6292、第二直线型滑行槽；63、驱动组件；631、圆环；632、齿段；633、推杆；634、滑杆；635、齿环；636、第七齿轮；637、径向内凸块；638、推杆基座；64、盖板；641、环形轨道；642、弧形轨道；

70、刹车结构；701、支板；71、刹车杆；72、刹车旋转组件；721、刹车旋转座；722、刹车旋转杆；73、刹车连接组件；731、第一刹车连接杆；732、第二刹车连接杆；74、杠杆组件；741、刹车支座；742、刹车衬板；700、第二刹车结构；75、立杆；76、第三滑销；77、杠杆；

a、手腕；a31、水平底板；a32、第一螺纹杆；a321、第一滑行块；a322、第二滑行块；a323、第一电机；a33、第二螺纹杆；a331、第三滑行块；a332、第四滑行块；a333、第二电机；a34、水平移动体；a341、第一凸耳；a342、第二凸耳；a343、转动块；a344、第三凸耳；a35、球体；a350、法兰盘；a36、伸缩杆；a361、第一传感器；a362、第一传感器辅件；a37、球体支架；a370、水平顶板；a38、第一底座；a381、第三螺纹杆；a382、第一导向杆；a383、第五齿轮；a384、第六齿轮；a385、第五电机；a386、第二传感器；a387、第二传感器辅件；

a1、机械爪手；a40、爪手机架；a41、爪手机架底板；a42、爪手机架支撑杆；a43、爪手机架顶板；a44、集成的摄像头和照明装置；a50、两对爪手；a51、第一对爪手；a511、第一滑行槽；a512、第一铰接孔；a52、第二对爪手；a521、第二滑行槽；a522、第二铰接孔；a60、爪手驱动机构；a611、左旋螺纹杆；a612、右旋螺纹杆；a613、导向杆；a614、底座；a615、支板；a616、蜗轮；a617、蜗杆；a618、第一伺服电机；a621、第一滑销；a622、第一升降底盘；a623、第一导向柱；a624、第一锁紧块；a625、第一凹形块；a626、第一导向槽口；a632、第二升降底盘；a633、第二导向柱；a634、锁紧盘；a635、第二凹形块；a636、第二导向槽口。

具体实施方式

如图1，一种悬挂式手术机器人，包括安装在机架上的悬挂体10、安装在悬挂体上的升降体20、安装在升降体上的手腕a、安装在手腕a前端的旋转机构30、安装在旋转机构上的旋转块300、安装在旋转块一端的机械爪手a1和安装在旋转块另一端的手术刀具；所述升降体可相对悬挂体作升降运动，所述旋转机构驱动旋转块旋转。

结合图2至图4，所述悬挂体10上设有左右对称的第一竖直导轨11和第二竖直导轨12，第一竖直导轨安装在第一导轨架上，第二竖直导轨安装在第二导轨架上，第一竖直导轨上滑动配合有第一竖直滑块13，第二竖直导轨上滑动配合有第二竖直滑块14，所述悬挂体上设有驱动第一竖直滑块沿第一竖直导轨竖直运动的第一电缸和驱动第二竖直滑块沿第二竖直导轨竖直运动的第二电缸；所述升降体20安装在第一竖直滑块和第二竖直滑块上；所述升降体20包括两端固定连接第一竖直滑块13和第二竖直滑块14的第一柱体21、与第一柱体固定连接且与第一柱体垂直的第二柱体22、固定在第二柱体上的曲形连接臂23，所述手腕安装在曲形连接臂的端部。

所述悬挂体10上设有刹车结构70，刹车结构包括固定在悬挂体上的一对支板701、枢接在一对支板上的刹车杆71、一端与刹车杆固定连接的刹车旋转组件72、一端与刹车旋转组件另一端铰接的刹车连接组件73、与刹车连接组件另一端铰接的杠杆组件74，杠杆组件的中部铰接在支板上，所述刹车杆的横截面呈正六边形；所述第二导轨架上设有制动板140，制动板与第二导轨架通过弹簧连接，制动板位于第二竖直滑块右端面的旁侧，所述刹车杆紧贴制动板；所述支板上铰接有气缸，气缸的活塞杆与杠杆组件铰接。

刹车结构中，所述刹车旋转组件72包括与刹车杆71固定连接的刹车旋转座721、与刹车旋转座固定连接的刹车旋转杆722；所述刹车连接组件73包括与刹车旋转杆铰接的第二刹车连接杆732、与第二刹车连接杆固定连接的第一刹车连接杆731；所述杠杆组件74包括与第一刹车连接杆铰接的刹车支座741、与刹车支座固定连接的刹车衬板742，所述刹车支座铰接在支板701上。

所述悬挂体10上设有第二刹车结构700，第二刹车结构包括固定在悬挂体10上的一对第二支板、枢接在一对第二支板上的第二刹车杆、一端与第二刹车杆固定连接的第二刹车旋转组件、一端与第二刹车旋转组件另一端铰接的第二刹车连接组件、与第二刹车连接组件另一端铰接的第二杠杆组件，第二杠杆组件的中部铰接在第二支板上，所述第二刹车杆的横截面呈正六边形；所述第一导轨架上设有第二制动板130，第二制动板与第一导轨架通过第二弹簧连接，第二制动板位于第一竖直滑块左端面的旁侧，所述第二刹车杆紧贴第二制动板。所述悬挂体上设有立杆75，立杆的顶部设有第三滑销76，第三滑销上配合有杠杆77，杠杆的中部开设与第三滑销滑动配合的条形滑槽，杠杆的左端与刹车结构70中的杠杆组件74铰接，杠杆的右端与第二刹车结构700中的第二杠杆组件铰接。

结合图5、图6，所述手腕包括水平底板a31、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆a32和第二螺纹杆a33、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体a34、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体a35固定连接的伸缩杆a36、固定在水平底板上的球体支架a37；所述第一螺纹杆水平横向设置，第二螺纹杆水平纵向设置，所述球体活动安装在球体支架上，所述旋转机构安装在球体上。

手腕a中，所述水平底板a31呈方形状，水平底板的前侧边缘开设第五滑行槽，水平底板的后侧边缘开设第六滑行槽，第五滑行槽和第六滑行槽水平设置且相互平行，第五滑行槽内滑动配合有第一滑行块a321，第六滑行槽内滑动配合有第二滑行块a322，所述第一螺纹杆a32的前端枢接在第一滑行块上，第一螺纹杆的后端枢接在第二滑行块上，所述第一滑行块上安装有第一电机a323，第一电机的输出轴与第一螺纹杆联接；水平底板的左侧边缘开设第三滑行槽，水平底板的右侧边缘开设第四滑行槽，第三滑行槽和第四滑行槽水平设置且相互平行，第三滑行槽内滑动配合有第三滑行块a331，第四滑行槽内滑动配合有第四滑行块a332，所述第二螺纹杆a33的左端枢接在第三滑行块上，第二螺纹杆的右端枢接在第四滑行块上，所述第三滑行块上安装有第二电机a333，第二电机的输出轴与第二螺纹杆联接。

手腕a中，所述水平移动体a34设有第一凸耳a341和第二凸耳a342，第一凸耳位于第二凸耳的上方，所述第一螺纹杆a32与第一凸耳螺接，第二螺纹杆a33与第二凸耳螺接；所述水平移动体的底部设有滚球，滚球可相对水平移动体滚动，滚球与水平底板a31的表面接触；所述水平移动体的顶部枢接一水平设置的转动块a343，转动块上设有第三凸耳a344和第四凸耳，第三凸耳和第四凸耳之间横亘一固定轴，所述伸缩杆a36的底端设有与固定轴活动配合的第一孔。

手腕a中，所述球体支架a37包括一水平顶板a370，水平顶板开设一圆形豁口，圆形豁口的内侧壁呈弧形，所述球体a35活动镶嵌在圆形豁口内；所述球体上设有连接旋转机构的法兰盘a350。

手腕a中，所述水平底板a31的下方设有第一底座a38，第一底座安装在升降体前端，第一底座上枢接有第三螺纹杆a381，第一底座上设有一第一导向杆a382，第三螺纹杆与第一导向杆均垂直于第一底座，所述水平底板a31设有与第三螺纹杆螺接的螺接块和与第一导向杆配合的导向块，第三螺纹杆上固定有第五齿轮a383，第五齿轮与第六齿轮a384啮合，第六齿轮安装在第五电机a385的输出轴上，第五电机固定在第一底座上；所述伸缩杆a36包括上杆和下杆，上杆呈套筒状，下杆为光杆，下杆活动插设在上杆中，上杆上设有用于检测位移量的第一传感器a361，水平移动体上设有与第一传感器配合使用的第一传感器辅件a362；所述螺接块上设有第二传感器a386，第一底座上设有与第二传感器配合使用的第二传感器辅件a387，第二传感器与第五电机电连接。

结合图8至图16，所述旋转机构包括旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63、盖板64。所述旋转组件包括旋转座611、固定套设在旋转座外围的制动盘612和第六齿轮613；所述旋转块固定连接旋转座。所述锁扣组件包括固定设置在壳体内的基盘621、安装在基盘上的一对制动片622、滑动设置在基盘上的解锁滑块623；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；所述解锁滑块弹性连接在基盘上，解锁滑块上设有一对滑行杆624，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽629，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内。所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环631，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段632和多个推杆633，齿段固定设置而推杆滑动设置，齿段可与第六齿轮啮合。所述盖板固定设置在壳体上，盖板上设有环形轨道641，环形轨道的中心线与圆环的中心线重合，所述推杆设有与环形轨道配合的滑杆634，环形轨道设有一段内凹的弧形轨道642；当滑杆位于弧形轨道中时，推杆推动解锁滑块而使一对滑行杆平移，同时，第六齿轮与齿段开始啮合。

所述旋转机构30包括安装在手腕上的L形连接臂51，所述壳体52设置在L形连接臂上；所述盖板64封盖在壳体上，所述旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63安装在壳体内；旋转组件61中，所述旋转座611枢接在基盘621上，旋转座上设有一对定位杆614，所述旋转块300通过一对定位杆固定连接旋转座。

旋转机构30，锁扣组件62中，所述基盘621通过支撑柱625固定在壳体52内，所述支撑柱位于圆环631内且位于旋转座611的旁侧。

旋转机构30，锁扣组件62中，所述基盘621上设有一支柱626，支柱上设有铰接销；所述一对制动片622包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧6221弹性连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘612。

旋转机构30，锁扣组件62中，所述一对滑行槽629包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽开设在第一制动片的右端，第二滑行槽开设在第二制动片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右对称设置，其中，第一滑行槽包括连通的第一直线型滑行槽6291和第二直线型滑行槽6292，第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽之间的夹角界于九十度和一百八十度之间。

旋转机构30，锁扣组件62中，所述解锁滑块623上设有一对定位销627，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔6222，第二制动片的右端设有第二定位孔，在第一伸缩弹簧6221的弹力下，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内；所述一对滑行杆包括第一滑行杆和第二滑行杆，第一滑行杆固定设置在第一定位销的上方，第二滑行杆固定设置在第二定位销的上方，第一滑行杆的中心线与第一定位销的中心线垂直。

旋转机构30，锁扣组件62中，所述基盘621上设有竖立块628，竖立块上设有第二伸缩弹簧6281，第二伸缩弹簧的一端连接竖立块，第二伸缩弹簧的另一端连接解锁滑块623。

旋转机构30，驱动组件63中，所述圆环631枢接在壳体52内，所述驱动装置包括固定套设在圆环外侧壁上的齿环635、与齿环啮合的第七齿轮636、与第七齿轮联接且安装在壳体内的第三电机。

旋转机构30，驱动组件63中，所述圆环的内侧壁上设有径向内凸块637，径向内凸块上设有多个推杆基座638，推杆基座的数量相同于推杆633的数量，多个推杆以一对一的方式滑动配合在多个推杆基座内，推杆的端部突出推杆基座且指向圆环的中心。

结合图17至图20，所述机械爪手a1包括爪手机架a40、铰接在爪手机架上的两对爪手a50、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构a60。所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体；所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆a611和右旋螺纹杆a612、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置；所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接，第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接，支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的导向杆a613。所述两对爪手中的第一对爪手a51中的两个爪手左右对称设置，两对爪手中的第二对爪手a52中的两个爪手前后对称设置，第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽a511，第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽a521，所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销a621，第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。

机械爪手a1中，所述爪手机架a40包括安装在旋转块一端的爪手机架底板a41、竖直设置在爪手机架底板上的爪手机架支撑杆a42、固定在爪手机架支撑杆顶部的爪手机架顶板a43；所述爪手驱动机构a60安装在爪手机架底板上且位于爪手机架顶板的下方，所述爪手机架顶板上开设四个铰接孔，两对爪手中的四个爪手相应地铰接在四个铰接孔内。所述爪手机架上设有集成的摄像头和照明装置a44，所述集成的摄像头和照明装置位于两对爪手之间。

机械爪手a1中，所述支架体包括底座a614、支板a615；所述底座固定设置在爪手机架a40上，所述导向杆a613固定在底座上，所述支板水平固定在导向杆的顶部。所述第一锁紧体包括第一升降底盘a622、一对第一导向柱a623、第一锁紧块a624、第一凹形块a625；所述第一升降底盘螺接在左旋螺纹杆a611上，第一升降底盘开设第一导向槽口a626，所述第一导向槽口与导向杆滑动配合；所述一对第一导向柱竖直设置在第一升降底盘上，所述支板上开设一对第一导向孔，一对第一导向柱以一对一的方式配合在一对第一导向孔内，所述第一锁紧块安装在第一导向柱的顶部，所述第一凹形块安装在第一锁紧块的顶部，所述第一滑销a621安装在第一凹形块的顶部。所述第二锁紧体包括第二升降底盘a632、第二导向柱a633、锁紧盘a634、第二凹形块a635；所述第二升降底盘螺接在右旋螺纹杆a612上，第二升降底盘开设第二导向槽口a636，所述第二导向槽口与导向杆滑动配合；所述第二导向柱竖直设置在第二升降底盘上，第二升降底盘位于第一升降底盘的下方；所述第一升降底盘开设第二导向孔，所述支板上开设第三导向孔，所述第二导向柱向上穿过第二导向孔和第三导向孔；所述锁紧盘水平安装在第二导向柱的顶部，所述第二凹形块安装在锁紧盘上，所述第二滑销安装在第二凹形块的顶部；所述锁紧盘上开设第四导向孔，所述第一导向柱穿过第四导向孔，所述第一锁紧块位于锁紧盘的上方。

机械爪手a1中，所述右旋螺纹杆a612位于左旋螺纹杆a611的下方，右旋螺纹杆的底端枢接在底座a614上，左旋螺纹杆的顶端枢接在支板a615上，所述动力装置包括安装在右旋螺纹杆底部的蜗轮a616、与蜗轮啮合的蜗杆a617、与蜗杆联接的第一伺服电机a618，蜗杆水平设置，蜗杆枢接在底座上，第一伺服电机安装在底座上。

实际操作中，本发明所述一种悬挂式手术机器人的工作流程如下：

第一，所述悬挂体10可在机架上作水平纵向和横向移动；升降体20可相对悬挂体10作升降运动。经水平纵向、水平横向、升降移动后，手术刀具至病患待解剖处。

第二，手腕a中，第一螺纹杆a32的旋转可驱动水平移动体a34横向平移，水平移动体a34带动第二螺纹杆a33及其上的第三滑行块a331和第四滑行块a332横向平移；第二螺纹杆a33的旋转可驱动水平移动体a34纵向平移，水平移动体a34带动第一螺纹杆a32及其上的第一滑行块a321和第二滑行块a322横向平移；纵横向平移的水平移动体a34通过伸缩杆a36驱动球体a35在球体支架a37上任意自转，任意自转的球体35带动其上的旋转机构30像自然人的手腕那样在空间任意摆动。

第三，手术刀具对病患进行解剖。解剖完成后，旋转机构30驱动旋转块300准确地旋转一百八十度，旋转块300另一端的机械爪手a1位于解剖处，并伸入解剖处取出病患器脏或其他物体。

第四，上述旋转机构30驱动旋转块300每次旋转一百八十度的工作原理如下：驱动装置驱动圆环631旋转，圆环带动其上的推杆633旋转，推杆上的滑杆634在环形轨道641内移动。当滑杆634运行至环形轨道641的一段弧形轨道642时，滑杆驱使推杆633向圆环631的中心移动，多个推杆的端部连续作用于解锁滑块623上，推动解锁滑块向基盘621的中心平移，解锁滑块上的一对滑行杆以一对一的方式在一对滑行槽内平移，由于滑行槽呈弯折状，因此，直线平移的一对滑行杆可驱使一对制动片弹性连接的一端张开，如此，旋转座611由初始的被一对制动片摩擦制动的状态转变为可自由旋转的状态。与一对制动片622不再制动旋转座611同步地，圆环631内侧壁上的齿段632，即圆环内侧壁上的一段齿，与第六齿轮613开始啮合，并驱动第六齿轮及与其固定连接的旋转座611旋转，旋转座带动旋转块300旋转；当旋转座611旋转一百八十度时，齿段632与第六齿轮613脱离接触，同时，多个推杆633全部经过环形轨道的一段弧形轨道642，如此，弹性连接在基盘621上的解锁滑块623复位，一对滑行杆624随之复位，一对制动片弹性连接的一端复位，一对制动片重新摩擦制动制动盘612，进而制动旋转座611。至此，旋转块随着旋转座611的转动而旋转一百八十度。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种悬挂式手术机器人，包括安装在机架上的悬挂体(10)、安装在悬挂体上的升降体(20)、安装在升降体上的手腕(a)、安装在手腕(a)前端的旋转机构(30)、安装在旋转机构上的旋转块(300)、安装在旋转块一端的机械爪手(a1)和安装在旋转块另一端的手术刀具；所述升降体可相对悬挂体作升降运动，所述旋转机构驱动旋转块旋转；其特征在于：

所述手腕包括水平底板(a31)、滑动安装在水平底板上的第一螺纹杆(a32)和第二螺纹杆(a33)、与第一螺纹杆和第二螺纹杆螺接的水平移动体(a34)、底端与水平移动体活动连接而顶端与一球体(a35)固定连接的伸缩杆(a36)、固定在水平底板上的球体支架(a37)；所述第一螺纹杆水平横向设置，第二螺纹杆水平纵向设置，所述球体活动安装在球体支架上，所述旋转机构安装在球体上；

所述旋转机构包括旋转组件(61)、锁扣组件(62)、驱动组件(63)、盖板(64)；

所述旋转组件包括旋转座(611)、固定套设在旋转座外围的制动盘(612)和第六齿轮(613)；所述旋转块固定连接旋转座；

所述锁扣组件包括固定设置在壳体内的基盘(621)、安装在基盘上的一对制动片(622)、滑动设置在基盘上的解锁滑块(623)；所述一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；所述解锁滑块弹性连接在基盘上，解锁滑块上设有一对滑行杆(624)，一对制动片弹性连接的一端开设一对滑行槽(629)，滑行槽呈弯折状，一对滑行槽左右对称设置，一对滑行杆滑动配合在一对滑行槽内；

所述驱动组件包括由驱动装置驱动而旋转的圆环(631)，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段(632)和多个推杆(633)，齿段固定设置而推杆滑动设置，齿段可与第六齿轮啮合；

所述盖板固定设置在壳体上，盖板上设有环形轨道(641)，环形轨道的中心线与圆环的中心线重合，所述推杆设有与环形轨道配合的滑杆(634)，环形轨道设有一段内凹的弧形轨道(642)；当滑杆位于弧形轨道中时，推杆推动解锁滑块而使一对滑行杆平移，同时，第六齿轮与齿段开始啮合；

所述悬挂体(10)上设有左右对称的第一竖直导轨(11)和第二竖直导轨(12)，第一竖直导轨安装在第一导轨架上，第二竖直导轨安装在第二导轨架上，第一竖直导轨上滑动配合有第一竖直滑块(13)，第二竖直导轨上滑动配合有第二竖直滑块(14)，所述悬挂体上设有驱动第一竖直滑块沿第一竖直导轨竖直运动的第一电缸和驱动第二竖直滑块沿第二竖直导轨竖直运动的第二电缸；所述升降体(20)安装在第一竖直滑块和第二竖直滑块上；所述升降体(20)包括两端固定连接第一竖直滑块(13)和第二竖直滑块(14)的第一柱体(21)、与第一柱体固定连接且与第一柱体垂直的第二柱体(22)、固定在第二柱体上的曲形连接臂(23)，所述手腕安装在曲形连接臂的端部；

所述悬挂体(10)上设有刹车结构(70)，刹车结构包括固定在悬挂体上的一对支板(701)、枢接在一对支板上的刹车杆(71)、一端与刹车杆固定连接的刹车旋转组件(72)、一端与刹车旋转组件另一端铰接的刹车连接组件(73)、与刹车连接组件另一端铰接的杠杆组件(74)，杠杆组件的中部铰接在支板上，所述刹车杆的横截面呈正六边形；所述第二导轨架上设有制动板(140)，制动板与第二导轨架通过弹簧连接，制动板位于第二竖直滑块右端面的旁侧，所述刹车杆紧贴制动板；所述支板上铰接有气缸，气缸的活塞杆与杠杆组件铰接；

刹车结构中，所述刹车旋转组件(72)包括与刹车杆(71)固定连接的刹车旋转座(721)、与刹车旋转座固定连接的刹车旋转杆(722)；所述刹车连接组件(73)包括与刹车旋转杆铰接的第二刹车连接杆(732)、与第二刹车连接杆固定连接的第一刹车连接杆(731)；所述杠杆组件(74)包括与第一刹车连接杆铰接的刹车支座(741)、与刹车支座固定连接的刹车衬板(742)，所述刹车支座铰接在支板(701)上。

2.如权利要求1所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：手腕(a)中，所述水平底板(a31)呈方形状，水平底板的前侧边缘开设第五滑行槽，水平底板的后侧边缘开设第六滑行槽，第五滑行槽和第六滑行槽水平设置且相互平行，第五滑行槽内滑动配合有第一滑行块(a321)，第六滑行槽内滑动配合有第二滑行块(a322)，所述第一螺纹杆(a32)的前端枢接在第一滑行块上，第一螺纹杆的后端枢接在第二滑行块上，所述第一滑行块上安装有第一电机(a323)，第一电机的输出轴与第一螺纹杆联接；水平底板的左侧边缘开设第三滑行槽，水平底板的右侧边缘开设第四滑行槽，第三滑行槽和第四滑行槽水平设置且相互平行，第三滑行槽内滑动配合有第三滑行块(a331)，第四滑行槽内滑动配合有第四滑行块(a332)，所述第二螺纹杆(a33)的左端枢接在第三滑行块上，第二螺纹杆的右端枢接在第四滑行块上，所述第三滑行块上安装有第二电机(a333)，第二电机的输出轴与第二螺纹杆联接；

手腕(a)中，所述水平移动体(a34)设有第一凸耳(a341)和第二凸耳(a342)，第一凸耳位于第二凸耳的上方，所述第一螺纹杆(a32)与第一凸耳螺接，第二螺纹杆(a33)与第二凸耳螺接；所述水平移动体的底部设有滚球，滚球可相对水平移动体滚动，滚球与水平底板(a31)的表面接触；所述水平移动体的顶部枢接一水平设置的转动块(a343)，转动块上设有第三凸耳(a344)和第四凸耳，第三凸耳和第四凸耳之间横亘一固定轴，所述伸缩杆(a36)的底端设有与固定轴活动配合的第一孔；

手腕(a)中，所述球体支架(a37)包括一水平顶板(a370)，水平顶板开设一圆形豁口，圆形豁口的内侧壁呈弧形，所述球体(a35)活动镶嵌在圆形豁口内；所述球体上设有连接旋转机构的法兰盘(a350)；

手腕(a)中，所述水平底板(a31)的下方设有第一底座(a38)，第一底座安装在升降体前端，第一底座上枢接有第三螺纹杆(a381)，第一底座上设有一第一导向杆(a382)，第三螺纹杆与第一导向杆均垂直于第一底座，所述水平底板(a31)设有与第三螺纹杆螺接的螺接块和与第一导向杆配合的导向块，第三螺纹杆上固定有第五齿轮(a383)，第五齿轮与第六齿轮(a384)啮合，第六齿轮安装在第五电机(a385)的输出轴上，第五电机固定在第一底座上；所述伸缩杆(a36)包括上杆和下杆，上杆呈套筒状，下杆为光杆，下杆活动插设在上杆中，上杆上设有用于检测位移量的第一传感器(a361)，水平移动体上设有与第一传感器配合使用的第一传感器辅件(a362)；所述螺接块上设有第二传感器(a386)，第一底座上设有与第二传感器配合使用的第二传感器辅件(a387)，第二传感器与第五电机电连接。

3.如权利要求1所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：所述旋转机构(30)包括安装在手腕上的L形连接臂(51)，所述壳体(52)设置在L形连接臂上；所述盖板(64)封盖在壳体上，所述旋转组件(61)、锁扣组件(62)、驱动组件(63)安装在壳体内；旋转组件(61)中，所述旋转座(611)枢接在基盘(621)上，旋转座上设有一对定位杆(614)，所述旋转块(300)通过一对定位杆固定连接旋转座。

4.如权利要求1所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：锁扣组件(62)中，所述基盘(621)通过支撑柱(625)固定在壳体(52)内，所述支撑柱位于圆环(631)内且位于旋转座(611)的旁侧；

锁扣组件(62)中，所述基盘(621)上设有一支柱(626)，支柱上设有铰接销；所述一对制动片(622)包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧(6221)弹性连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘(612)；

锁扣组件(62)中，所述一对滑行槽(629)包括第一滑行槽和第二滑行槽，第一滑行槽开设在第一制动片的右端，第二滑行槽开设在第二制动片的右端，第一滑行槽和第二滑行槽左右对称设置，其中，第一滑行槽包括连通的第一直线型滑行槽(6291)和第二直线型滑行槽(6292)，第一直线型滑行槽和第二直线型滑行槽之间的夹角界于九十度和一百八十度之间；

锁扣组件(62)中，所述解锁滑块(623)上设有一对定位销(627)，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔(6222)，第二制动片的右端设有第二定位孔，在第一伸缩弹簧(6221)的弹力下，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内；所述一对滑行杆包括第一滑行杆和第二滑行杆，第一滑行杆固定设置在第一定位销的上方，第二滑行杆固定设置在第二定位销的上方，第一滑行杆的中心线与第一定位销的中心线垂直；

锁扣组件(62)中，所述基盘(621)上设有竖立块(628)，竖立块上设有第二伸缩弹簧(6281)，第二伸缩弹簧的一端连接竖立块，第二伸缩弹簧的另一端连接解锁滑块(623)。

5.如权利要求1所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：驱动组件(63)中，所述圆环(631)枢接在壳体(52)内，所述驱动装置包括固定套设在圆环外侧壁上的齿环(635)、与齿环啮合的第七齿轮(636)、与第七齿轮联接且安装在壳体内的第三电机；

驱动组件(63)中，所述圆环的内侧壁上设有径向内凸块(637)，径向内凸块上设有多个推杆基座(638)，推杆基座的数量相同于推杆(633)的数量，多个推杆以一对一的方式滑动配合在多个推杆基座内，推杆的端部突出推杆基座且指向圆环的中心。

6.如权利要求1所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：所述悬挂体(10)上设有第二刹车结构(700)，第二刹车结构包括固定在悬挂体(10)上的一对第二支板、枢接在一对第二支板上的第二刹车杆、一端与第二刹车杆固定连接的第二刹车旋转组件、一端与第二刹车旋转组件另一端铰接的第二刹车连接组件、与第二刹车连接组件另一端铰接的第二杠杆组件，第二杠杆组件的中部铰接在第二支板上，所述第二刹车杆的横截面呈正六边形；所述第一导轨架上设有第二制动板(130)，第二制动板与第一导轨架通过第二弹簧连接，第二制动板位于第一竖直滑块左端面的旁侧，所述第二刹车杆紧贴第二制动板；

所述悬挂体上设有立杆(75)，立杆的顶部设有第三滑销(76)，第三滑销上配合有杠杆(77)，杠杆的中部开设与第三滑销滑动配合的条形滑槽，杠杆的左端与刹车结构(70)中的杠杆组件(74)铰接，杠杆的右端与第二刹车结构(700)中的第二杠杆组件铰接。

7.如权利要求1所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：所述机械爪手(a1)包括爪手机架(a40)、铰接在爪手机架上的两对爪手(a50)、安装在爪手机架上用于驱动两对爪手动作的爪手驱动机构(a60)；

所述爪手驱动机构包括支架体、第一锁紧体、第二锁紧体；所述支架体上竖直设有首尾联接的左旋螺纹杆(a611)和右旋螺纹杆(a612)、用于驱动左旋螺纹杆和右旋螺纹杆旋转的动力装置；所述第一锁紧体与左旋螺纹杆螺接，第二锁紧体与右旋螺纹杆螺接，支架体上设有对第一锁紧体和第二锁紧体的升降进行导向的导向杆(a613)；

所述两对爪手中的第一对爪手(a51)中的两个爪手左右对称设置，两对爪手中的第二对爪手(a52)中的两个爪手前后对称设置，第一对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第一滑行槽(a511)，第二对爪手中的两个爪手的底部开设倾斜设置的第二滑行槽(a521)，所述第一锁紧体的顶部设有与第一滑行槽滑动配合的第一滑销(a621)，第二锁紧体的顶部设有与第二滑行槽滑动配合的第二滑销。

8.如权利要求7所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：机械爪手(a1)中，所述爪手机架(a40)包括安装在旋转块一端的爪手机架底板(a41)、竖直设置在爪手机架底板上的爪手机架支撑杆(a42)、固定在爪手机架支撑杆顶部的爪手机架顶板(a43)；所述爪手驱动机构(a60)安装在爪手机架底板上且位于爪手机架顶板的下方，所述爪手机架顶板上开设四个铰接孔，两对爪手中的四个爪手相应地铰接在四个铰接孔内；

所述爪手机架上设有集成的摄像头和照明装置(a44)，所述集成的摄像头和照明装置位于两对爪手之间。

9.如权利要求7所述的一种悬挂式手术机器人，其特征在于：机械爪手(a1)中，所述支架体包括底座(a614)、支板(a615)；所述底座固定设置在爪手机架(a40)上，所述导向杆(a613)固定在底座上，所述支板水平固定在导向杆的顶部；

所述第一锁紧体包括第一升降底盘(a622)、一对第一导向柱(a623)、第一锁紧块(a624)、第一凹形块(a625)；所述第一升降底盘螺接在左旋螺纹杆(a611)上，第一升降底盘开设第一导向槽口(a626)，所述第一导向槽口与导向杆滑动配合；所述一对第一导向柱竖直设置在第一升降底盘上，所述支板上开设一对第一导向孔，一对第一导向柱以一对一的方式配合在一对第一导向孔内，一对第一导向柱的顶部分别安装第一锁紧块，所述第一凹形块安装在第一锁紧块的顶部，所述第一滑销(a621)安装在第一凹形块的顶部；

所述第二锁紧体包括第二升降底盘(a632)、第二导向柱(a633)、锁紧盘(a634)、第二凹形块(a635)；所述第二升降底盘螺接在右旋螺纹杆(a612)上，第二升降底盘开设第二导向槽口(a636)，所述第二导向槽口与导向杆滑动配合；所述第二导向柱竖直设置在第二升降底盘上，第二升降底盘位于第一升降底盘的下方；所述第一升降底盘开设第二导向孔，所述支板上开设第三导向孔，所述第二导向柱向上穿过第二导向孔和第三导向孔；所述锁紧盘水平安装在第二导向柱的顶部，所述第二凹形块安装在锁紧盘上，所述第二滑销安装在第二凹形块的顶部；所述锁紧盘上开设一对第四导向孔，一对第一导向柱以一对一的方式穿过一对第四导向孔，所述第一锁紧块位于锁紧盘的上方；

机械爪手(a1)中，所述右旋螺纹杆(a612)位于左旋螺纹杆(a611)的下方，右旋螺纹杆的底端枢接在底座(a614)上，左旋螺纹杆的顶端枢接在支板(a615)上，所述动力装置包括安装在右旋螺纹杆底部的蜗轮(a616)、与蜗轮啮合的蜗杆(a617)、与蜗杆联接的第一伺服电机(a618)，蜗杆水平设置，蜗杆枢接在底座上，第一伺服电机安装在底座上。