CN111166471A - 一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂。在传统的腹腔镜外科手术中，常需由医护人员扶持内窥镜；人体疲劳或抖动时，内窥镜画面容易模糊、不清晰，直接影响医生的手术操作。本发明包括机架、第一运动链、第二运动链和末端执行器；其中，第一运动链中包括一个主动移动关节和三个被动转动关节，可以实现末端执行器的术前定位；第二运动链包括三轴交汇式远心机构，可以实现末端执行器三转动一移动的四自由度运动。本发明结构简单，安装方便，可代替人工扶持内窥镜，能减轻医护人员的工作量，保证图像的清晰程度，增加手术的安全性。

Description

一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂
技术领域
本发明涉及微创外科手术持镜臂，具体涉及一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂。
背景技术
微创外科手术是利用细长的手术工具，通过病人体表微小切口完成手术的新型手术治疗方式。与普通开放式手术相比，微创手术具有创伤小、疼痛轻、出血量少、手术感染风险低、恢复时间快等优点，因此微创外科手术被广泛应用于临床手术。然而，在传统腹腔镜微创外科手术中，医生由于疲劳或者情绪，容易导致手部抖动而影响手术精度。机械臂具有精度高、运动分辨率高及运动灵活等优点，且不受情绪及疲劳等因素的影响，有利于解决传统微创手术所面临的问题。
在进行腹腔外科微创手术前，先在病人腹部开出小孔，再将机械臂夹持的手术器械通过套管深入到腹腔内部进行手术操作。为了防止手术过程中手术器械对腹腔壁造成额外的伤害，要求手术器械在腹部切口处只能有俯仰、偏移以及绕自身轴线的回转和平移四个自由度。肚皮与手术器械的交点称为远心点，在手术过程中远心点的位置固定不变。在微创外科手术机械研究领域，将能提供远心点的机构称为远心机构。
目前，常被用于微创外科手术机械的远心机构主要有复合平行四边形机构、圆弧导轨机构、球面运动机构和轴驱动机构四种。复合平行四边形机构是一种应用广泛的机构，许多的医疗机器人机构都采用该机构来实现远心运动，但是该机构关节数和连杆数量较多，占用的空间体积较大，并且有冗余约束，对加工精度要求较高；圆弧导轨机构仅有两个关节，结构简单，但是体积大，驱动设计困难；球面运动机构的远心点为球面的球心，这种机构刚度和稳定性较低，且运动学分析比较复杂；轴驱动机构的优点是结构简单，具有较高的刚度和稳定性，且动力源可以设置在机构后端，缺点是该机构只能实现一维远心运动。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
本发明包括机架、第一运动链、第二运动链和末端执行器；所述的第一运动链包括顺序相连的第一移动关节、第一转动关节、第一连杆、第二转动关节、第二连杆和第三转动关节；所述的第一移动关节包括移动关节套筒、丝杠、丝杠螺母、滑块、移动关节套筒和第一电机；丝杠底端固定座固定在机架上；丝杠竖直设置，顶端通过角接触球轴承支承在丝杠顶端固定块上，底端通过角接触球轴承支承在丝杠底端固定座上；丝杠顶端固定块与丝杠底端固定座通过两根丝杠导轨固定连接；丝杠螺母与丝杠构成螺旋副；滑块与丝杠螺母固定，并与两根丝杠导轨均构成滑动副；移动关节套筒套置在丝杠及两根丝杠导轨外，并与滑块固定；第一电机驱动丝杠；第一电机自带伺服电机旋转编码器。
所述的第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节均包括上支撑件、法兰轴、阻尼固定套筒、摩擦阻尼、电磁制动器、电磁制动器支架、第一旋转编码器和下支撑件；法兰轴竖直设置，且法兰轴上设有一体成型的法兰；上支撑件套置在法兰轴外，并与法兰轴的法兰固定；阻尼固定套筒套置在法兰轴外，并设置在上支撑件内；阻尼固定套筒和摩擦阻尼均包括一体成型的圆筒部和盘形部；摩擦阻尼的圆筒部同轴套置在法兰轴外，并设置在阻尼固定套筒的圆筒部内；摩擦阻尼的圆筒部内壁开设的凹槽与法兰轴上一体成型的环形凸缘相互嵌合；凹槽和环形凸缘设有三组以上；摩擦阻尼采用橡胶材质；阻尼固定套筒的盘形部外径小于摩擦阻尼的盘形部外径；摩擦阻尼的盘形部端面与上支撑件端面接触；电磁制动器同轴套置在法兰轴外，电磁制动器支架套置在电磁制动器外；电磁制动器的壳体与电磁制动器支架固定，电磁制动器的旋转件与法兰轴固定；摩擦阻尼的盘形部的通孔、阻尼固定套筒的盘形部的通孔、电磁制动器的旋转件的通孔以及电磁制动器支架的通孔通过螺栓和螺母固定连接；摩擦阻尼的通孔、阻尼固定套筒的通孔、电磁制动器的通孔和电磁制动器支架的通孔设有三组以上；第一旋转编码器的旋转件与法兰轴轴端固定，第一旋转编码器的壳体固定在电磁制动器支架外；下支撑件固定套置在电磁制动器支架外。
第一转动关节的下支撑件与第一移动关节的移动关节套筒固定；第一连杆的一端与第一转动关节的上支撑件固定，另一端与第二转动关节的下支撑件固定；第二转动关节的上支撑件与第二连杆一端固定，第二连杆另一端与第三转动关节的上支撑件固定。
所述的第二运动链包括第三连杆、第四转动关节、第四连杆、第五转动关节、第五连杆、第二移动关节和第六转动关节；第三连杆、第四连杆和第五连杆均为L型杆件；第三连杆的竖直臂与第三转动关节的下支撑件固定；第三连杆的水平臂与第四连杆的水平臂通过第四转动关节连接；第四转动关节的转轴竖直设置；第四连杆的竖直臂与第五连杆的竖直臂通过第五转动关节连接；第五转动关节的转轴水平设置；第五连杆的水平臂与第六转动关节通过第二移动关节连接；第六转动关节驱动末端执行器转动。第四转动关节、第五转动关节和第六转动关节的转轴中心轴线交汇于一点。
第一电机、电磁制动器、第四转动关节、第五转动关节、第二移动关节和第六转动关节均由控制器控制；第一电机自带的伺服电机旋转编码器和第一旋转编码器的信号输出端连接控制器。
进一步，所述丝杠的底端固定一个同步带轮，第一电机的输出轴上固定一个同步带轮，两个同步带轮通过同步带连接。
进一步，所述的电磁制动器支架和下支撑件均开设有供电磁制动器的电线穿出的过孔。
进一步，所述第四转动关节和第五转动关节的结构完全相同，均包括第二转动关节臂、第二旋转编码器、旋转编码器支架、电机支架、双轴电机和谐波传动减速器；所述的电机支架与第二转动关节臂固定；第二转动关节臂一侧固定有盖板；所述的旋转编码器支架与电机支架固定；双轴电机的底座固定在电机支架上；第二旋转编码器的壳体固定在旋转编码器支架上；双轴电机的两根输出轴分别与第二旋转编码器的旋转件和谐波传动减速器的输入端固定。双轴电机由控制器控制，第二旋转编码器的信号输出端连接控制器。第四转动关节的第二转动关节臂与第三连杆的水平臂固定，第四转动关节的谐波传动减速器输出端与第四连杆的水平臂固定；第五转动关节的第二转动关节臂与第四连杆的竖直臂固定，第五转动关节的谐波传动减速器输出端与第五连杆的竖直臂固定。
进一步，所述的第六转动关节包括第二电机、主动齿轮、从动齿轮、末端套筒和第一转动关节臂；所述第二电机的底座固定在第一转动关节臂上；第二电机自带伺服电机旋转编码器；所述的主动齿轮与第二电机的输出轴固定；从动齿轮与主动齿轮啮合，并与末端套筒固定；末端执行器与末端套筒固定。第一转动关节臂由第二移动关节驱动直线滑移。第二电机由控制器控制，第二电机自带的伺服电机旋转编码器信号输出端连接控制器。
进一步，所述的第二移动关节包括移动关节臂、线轮、第三电机、挡块、拉块、钢丝绳和导轨；所述的移动关节臂与第五连杆的水平臂固定；第三电机的底座固定在移动关节臂上，第三电机的输出轴上固定一个线轮；第三电机自带伺服电机旋转编码器；移动关节臂上铰接一个线轮；两个线轮通过环形的钢丝绳连接；所述拉块的一侧与钢丝绳固定，且拉块底部与导轨构成滑动副；第六转动关节由拉块驱动直线滑移。第三电机由控制器控制，第三电机自带的伺服电机旋转编码器信号输出端连接控制器。
本发明具有的有益效果：
1、本发明可代替人工扶持内窥镜，能减轻医护人员的工作量，保证图像的清晰程度，增加手术的安全性；采用一种三轴交汇式远心机构，相较于现有技术，不仅结构巧妙简单、安装方便，灵活性高，而且具有很高的可靠性、稳定性和安全性，更具产业上的价值。
2、所有的运动关节都可以单独拆卸，便于后期维护和消毒。
3、整个机构没有冗余约束，加工精度要求较低，降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的一个侧视立体图；
图2为本发明的另一个侧视立体图；
图3为本发明中第一运动链的结构立体图；
图4为本发明中第一移动关节的结构剖视图；
图5为本发明中第一转动关节的结构剖视图；
图6为本发明中三轴交汇式远心机构和第六转动关节的示意图；
图7为本发明中第二移动关节与第六转动关节的结构示意图；
图8为本发明中第四转动关节的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
参考附图1，一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，包括机架1、第一运动链2、第二运动链3和末端执行器4；通过第一运动链的运动，可以实现末端执行器4的术前定位；通过第二运动链的运动，可以实现末端执行器俯仰、偏移以及绕自身轴线回转和平移的四个自由度的运动。
参考附图2、附图3和附图4，第一运动链2包括顺序相连的第一移动关节2-1、第一转动关节2-2、第一连杆2-3、第二转动关节2-4、第二连杆2-5和第三转动关节2-6；第一移动关节2-1包括移动关节套筒2-1-1、丝杠2-1-5、丝杠螺母、滑块2-1-6、移动关节套筒2-1-1、同步带轮2-1-8、同步带2-1-10和第一电机2-1-11；丝杠底端固定座2-1-7固定在机架1上；丝杠2-1-5竖直设置，顶端通过角接触球轴承2-1-3支承在丝杠顶端固定块2-1-2上，底端通过角接触球轴承2-1-3支承在丝杠底端固定座2-1-7上；丝杠顶端固定块2-1-2与丝杠底端固定座2-1-7通过两根丝杠导轨2-1-4固定连接；丝杠螺母与丝杠2-1-5构成螺旋副；滑块2-1-6与丝杠螺母固定，并与两根丝杠导轨2-1-4均构成滑动副；移动关节套筒2-1-1套置在丝杠2-1-5及两根丝杠导轨2-1-4外，并与滑块2-1-6固定；丝杠2-1-5底端固定一个同步带轮2-1-8，第一电机2-1-11的输出轴上固定一个同步带轮2-1-8，两个同步带轮2-1-8通过同步带2-1-10连接；同步带轮2-1-8的端面通过轴端挡块2-1-9轴向限位；第一电机2-1-11为伺服电机，自带伺服电机旋转编码器。
第一转动关节2-2、第二转动关节2-4和第三转动关节2-6均为被动旋转关节。参考附图5，第一转动关节2-2、第二转动关节2-4和第三转动关节2-6均包括上支撑件2-2-1、法兰轴2-2-2、阻尼固定套筒2-2-3、摩擦阻尼2-2-4、电磁制动器2-2-5、电磁制动器支架2-2-6、第一旋转编码器2-2-7和下支撑件2-2-8；法兰轴2-2-2竖直设置，且法兰轴2-2-2上设有一体成型的法兰；上支撑件2-2-1套置在法兰轴2-2-2外，并与法兰轴2-2-2的法兰固定；阻尼固定套筒2-2-3套置在法兰轴2-2-2外，并设置在上支撑件2-2-1内；阻尼固定套筒2-2-3和摩擦阻尼2-2-4均包括一体成型的圆筒部和盘形部；摩擦阻尼2-2-4的圆筒部同轴套置在法兰轴2-2-2外，并设置在阻尼固定套筒2-2-3的圆筒部内；摩擦阻尼2-2-4的圆筒部内壁开设的凹槽与法兰轴2-2-2上一体成型的环形凸缘相互嵌合；凹槽和环形凸缘设有三组以上；摩擦阻尼2-2-4采用橡胶材质；阻尼固定套筒2-2-3的盘形部外径小于摩擦阻尼2-2-4的盘形部外径；摩擦阻尼2-2-4的盘形部端面与上支撑件2-2-1端面接触；电磁制动器2-2-5同轴套置在法兰轴2-2-2外，电磁制动器支架2-2-6套置在电磁制动器2-2-5外；电磁制动器的壳体与电磁制动器支架2-2-6固定，电磁制动器的旋转件与法兰轴2-2-2固定；摩擦阻尼2-2-4的盘形部的通孔、阻尼固定套筒2-2-3的盘形部的通孔、电磁制动器2-2-5的旋转件的通孔以及电磁制动器支架2-2-6的通孔通过螺栓和螺母固定连接；摩擦阻尼2-2-4上通孔、阻尼固定套筒2-2-3上通孔、电磁制动器2-2-5上通孔和电磁制动器支架2-2-6上通孔设有三组以上；第一旋转编码器2-2-7的旋转件与法兰轴2-2-2轴端固定，第一旋转编码器2-2-7的壳体固定在电磁制动器支架2-2-6外；第一旋转编码器2-2-7用于输出上支撑件2-2-1与下支撑件2-2-8的相对角位移；下支撑件2-2-8固定套置在电磁制动器支架2-2-6外；电磁制动器支架2-2-6和下支撑件2-2-8均开设有供电磁制动器2-2-5的电线穿出的过孔。当电磁制动器2-2-5未通电时，上支撑件2-2-1与下支撑件2-2-8可相对转动，由摩擦阻尼2-2-4提供阻尼；当电磁制动器2-2-5通电时，法兰轴2-2-2被电磁制动器2-2-5抱紧，上支撑件2-2-1与下支撑件2-2-8被锁定。
第一转动关节2-2的下支撑件2-2-8与第一移动关节2-1的移动关节套筒2-1-1固定；第一连杆2-3的一端与第一转动关节2-2的上支撑件2-2-1固定，另一端与第二转动关节2-4的下支撑件2-2-8固定；第二转动关节2-4的上支撑件2-2-1与第二连杆2-5一端固定，第二连杆2-5另一端与第三转动关节2-6的上支撑件2-2-1固定。
参考附图6，第二运动链3包括第三连杆3-1、第四转动关节3-2、第四连杆3-3、第五转动关节3-4、第五连杆3-5、第二移动关节3-6和第六转动关节3-7；第三连杆3-1、第四连杆3-3和第五连杆3-5均为L型杆件；第三连杆3-1的竖直臂与第三转动关节2-6的下支撑件2-2-8固定；第三连杆3-1的水平臂与第四连杆3-3的水平臂通过第四转动关节3-2连接；第四转动关节3-2的转轴竖直设置；第四连杆3-3的竖直臂与第五连杆3-5的竖直臂通过第五转动关节3-4连接；第五转动关节3-4的转轴水平设置；第五连杆3-5的水平臂与第六转动关节3-7通过第二移动关节3-6连接；第六转动关节3-7驱动末端执行器4转动。第四转动关节、第五转动关节和第六转动关节均为主动旋转关节，第四转动关节和第五转动关节的转轴分别由一个双轴电机3-2-6驱动；第六转动关节的转轴由第二电机3-7-1驱动。
第一电机2-1-11、电磁制动器2-2-5、第四转动关节3-2、第五转动关节3-4、第二移动关节3-6和第六转动关节3-7均由控制器控制；第一电机2-1-11自带的伺服电机旋转编码器和第一旋转编码器2-2-7的信号输出端连接控制器。
参考附图8，第四转动关节3-2和第五转动关节3-4的结构完全相同，均包括第二转动关节臂3-2-2、第二旋转编码器3-2-3、旋转编码器支架3-2-4、电机支架3-2-5、双轴电机3-2-6和谐波传动减速器3-2-7；电机支架3-2-5与第二转动关节臂3-2-2固定；第二转动关节臂3-2-2一侧固定有盖板3-2-1；旋转编码器支架3-2-4与电机支架3-2-5固定；双轴电机3-2-6的底座固定在电机支架3-2-5上；第二旋转编码器3-2-3的壳体固定在旋转编码器支架3-2-4上；双轴电机3-2-6的两根输出轴分别与第二旋转编码器3-2-3的旋转件和谐波传动减速器3-2-7的输入端固定。双轴电机3-2-6由控制器控制，第二旋转编码器3-2-3的信号输出端连接控制器。第四转动关节3-2的第二转动关节臂3-2-2与第三连杆3-1的水平臂固定，第四转动关节3-2的谐波传动减速器3-2-7输出端与第四连杆3-3的水平臂固定；第五转动关节3-4的第二转动关节臂3-2-2与第四连杆3-3的竖直臂固定，第五转动关节3-4的谐波传动减速器3-2-7输出端与第五连杆3-5的竖直臂固定。
参考附图7，第六转动关节3-7包括第二电机3-7-1、主动齿轮3-7-2、从动齿轮3-7-3、末端套筒3-7-4和第一转动关节臂3-7-6；第二电机3-7-1的底座固定在第一转动关节臂3-7-6上；第二电机3-7-1为伺服电机，自带伺服电机旋转编码器；主动齿轮3-7-2与第二电机3-7-1的输出轴固定；主动齿轮3-7-2的端面通过轴端挡圈3-7-5轴向限位；从动齿轮3-7-3与主动齿轮3-7-2啮合，并与末端套筒3-7-4固定；末端执行器4与末端套筒3-7-4固定。第一转动关节臂3-7-6由第二移动关节3-6驱动直线滑移。第二电机3-7-1由控制器控制，第二电机3-7-1自带的伺服电机旋转编码器信号输出端连接控制器。
参考附图6，第四转动关节3-2、第五转动关节3-4和第六转动关节3-7的转轴中心轴线交汇于一点，即远心点5。第三连杆3-1、第四转动关节3-2、第四连杆3-3、第五转动关节3-4、第五连杆3-5和第二移动关节3-6构成三轴交汇式远心机构。
参考附图7，第二移动关节3-6包括移动关节臂、线轮3-6-1、第三电机3-6-2、挡块3-6-3、拉块3-6-4、钢丝绳3-6-5和导轨3-6-6；移动关节臂与第五连杆3-5的水平臂固定；第三电机3-6-2的底座固定在移动关节臂上，第三电机3-6-2的输出轴上固定一个线轮3-6-1；第三电机3-6-2为伺服电机，自带伺服电机旋转编码器；移动关节臂上铰接一个线轮3-6-1；两个线轮3-6-1通过环形的钢丝绳3-6-5连接；拉块3-6-4的一侧与钢丝绳3-6-5固定，且拉块3-6-4底部与导轨3-6-6构成滑动副；第六转动关节3-7由拉块3-6-4驱动直线滑移。第三电机3-6-2由控制器控制，第三电机3-6-2自带的伺服电机旋转编码器信号输出端连接控制器。
该三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，工作原理如下：
控制器控制第一电机2-1-11，第一电机2-1-11通过两个同步带轮2-1-8和同步带2-1-10传动驱动滑块2-1-6在丝杠2-1-5上移动，将移动关节套筒2-1-1连同第一转动关节2-2、第一连杆2-3、第二转动关节2-4、第二连杆2-5、第三转动关节2-6、第二运动链3和末端执行器4一起上升至远心点与患者的腹部切口位置在水平位置上齐平，完成竖直方向上的位置定位，第一电机2-1-11自带的伺服电机旋转编码器将位置参数返回控制器。然后，医生拖动第一连杆2-3和第二连杆2-5实现在水平方向上的位置定位，从而使末端执行器4到达手术的切口位置，三个第一旋转编码器2-2-7将位置参数返回控制器。随后使第一转动关节2-2、第二转动关节2-4和第三转动关节2-6中的电磁制动器2-2-5通电吸合，将第一连杆2-3和第二连杆2-5的位置锁死。第三连杆3-1、第四转动关节3-2、第四连杆3-3、第五转动关节3-4、第五连杆3-5和第二移动关节3-6构成三轴交汇式远心机构，远心点始终保持在切口位置，第四转动关节3-2、第五转动关节3-4和第二移动关节3-6为主动关节，控制器根据第一电机2-1-11自带的伺服电机旋转编码器以及三个第一旋转编码器2-2-7的位置参数计算出远心点坐标，进而通过控制第二移动关节3-6的第三电机3-6-2，使末端执行器4上的腹腔镜进入腹腔内，并通过控制第四转动关节3-2和第五转动关节3-4的双轴电机3-2-6，使末端执行器4上的腹腔镜在腹腔内运动而不改变切口的大小，通过控制第六转动关节3-7的第二电机3-7-1，使得末端执行器4上的腹腔镜在腹腔内绕末端执行器4轴线自转；第二电机3-7-1和第三电机3-6-2自带的伺服电机旋转编码器以及两个第二旋转编码器3-2-3将位置参数返回控制器。

Claims (6)

1.一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，包括机架、第一运动链、第二运动链和末端执行器，其特征在于：所述的第一运动链包括顺序相连的第一移动关节、第一转动关节、第一连杆、第二转动关节、第二连杆和第三转动关节；所述的第一移动关节包括移动关节套筒、丝杠、丝杠螺母、滑块、移动关节套筒和第一电机；丝杠底端固定座固定在机架上；丝杠竖直设置，顶端通过角接触球轴承支承在丝杠顶端固定块上，底端通过角接触球轴承支承在丝杠底端固定座上；丝杠顶端固定块与丝杠底端固定座通过两根丝杠导轨固定连接；丝杠螺母与丝杠构成螺旋副；滑块与丝杠螺母固定，并与两根丝杠导轨均构成滑动副；移动关节套筒套置在丝杠及两根丝杠导轨外，并与滑块固定；第一电机驱动丝杠；第一电机自带伺服电机旋转编码器；
所述的第一转动关节、第二转动关节和第三转动关节均包括上支撑件、法兰轴、阻尼固定套筒、摩擦阻尼、电磁制动器、电磁制动器支架、第一旋转编码器和下支撑件；法兰轴竖直设置，且法兰轴上设有一体成型的法兰；上支撑件套置在法兰轴外，并与法兰轴的法兰固定；阻尼固定套筒套置在法兰轴外，并设置在上支撑件内；阻尼固定套筒和摩擦阻尼均包括一体成型的圆筒部和盘形部；摩擦阻尼的圆筒部同轴套置在法兰轴外，并设置在阻尼固定套筒的圆筒部内；摩擦阻尼的圆筒部内壁开设的凹槽与法兰轴上一体成型的环形凸缘相互嵌合；凹槽和环形凸缘设有三组以上；摩擦阻尼采用橡胶材质；阻尼固定套筒的盘形部外径小于摩擦阻尼的盘形部外径；摩擦阻尼的盘形部端面与上支撑件端面接触；电磁制动器同轴套置在法兰轴外，电磁制动器支架套置在电磁制动器外；电磁制动器的壳体与电磁制动器支架固定，电磁制动器的旋转件与法兰轴固定；摩擦阻尼的盘形部的通孔、阻尼固定套筒的盘形部的通孔、电磁制动器的旋转件的通孔以及电磁制动器支架的通孔通过螺栓和螺母固定连接；摩擦阻尼的通孔、阻尼固定套筒的通孔、电磁制动器的通孔和电磁制动器支架的通孔设有三组以上；第一旋转编码器的旋转件与法兰轴轴端固定，第一旋转编码器的壳体固定在电磁制动器支架外；下支撑件固定套置在电磁制动器支架外；
第一转动关节的下支撑件与第一移动关节的移动关节套筒固定；第一连杆的一端与第一转动关节的上支撑件固定，另一端与第二转动关节的下支撑件固定；第二转动关节的上支撑件与第二连杆一端固定，第二连杆另一端与第三转动关节的上支撑件固定；
所述的第二运动链包括第三连杆、第四转动关节、第四连杆、第五转动关节、第五连杆、第二移动关节和第六转动关节；第三连杆、第四连杆和第五连杆均为L型杆件；第三连杆的竖直臂与第三转动关节的下支撑件固定；第三连杆的水平臂与第四连杆的水平臂通过第四转动关节连接；第四转动关节的转轴竖直设置；第四连杆的竖直臂与第五连杆的竖直臂通过第五转动关节连接；第五转动关节的转轴水平设置；第五连杆的水平臂与第六转动关节通过第二移动关节连接；第六转动关节驱动末端执行器转动；第四转动关节、第五转动关节和第六转动关节的转轴中心轴线交汇于一点；
第一电机、电磁制动器、第四转动关节、第五转动关节、第二移动关节和第六转动关节均由控制器控制；第一电机自带的伺服电机旋转编码器和第一旋转编码器的信号输出端连接控制器。
2.根据权利要求1所述的一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，其特征在于：所述丝杠的底端固定一个同步带轮，第一电机的输出轴上固定一个同步带轮，两个同步带轮通过同步带连接。
3.根据权利要求1所述的一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，其特征在于：所述的电磁制动器支架和下支撑件均开设有供电磁制动器的电线穿出的过孔。
4.根据权利要求1所述的一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，其特征在于：所述第四转动关节和第五转动关节的结构完全相同，均包括第二转动关节臂、第二旋转编码器、旋转编码器支架、电机支架、双轴电机和谐波传动减速器；所述的电机支架与第二转动关节臂固定；第二转动关节臂一侧固定有盖板；所述的旋转编码器支架与电机支架固定；双轴电机的底座固定在电机支架上；第二旋转编码器的壳体固定在旋转编码器支架上；双轴电机的两根输出轴分别与第二旋转编码器的旋转件和谐波传动减速器的输入端固定；双轴电机由控制器控制，第二旋转编码器的信号输出端连接控制器；第四转动关节的第二转动关节臂与第三连杆的水平臂固定，第四转动关节的谐波传动减速器输出端与第四连杆的水平臂固定；第五转动关节的第二转动关节臂与第四连杆的竖直臂固定，第五转动关节的谐波传动减速器输出端与第五连杆的竖直臂固定。
5.根据权利要求1所述的一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，其特征在于：所述的第六转动关节包括第二电机、主动齿轮、从动齿轮、末端套筒和第一转动关节臂；所述第二电机的底座固定在第一转动关节臂上；第二电机自带伺服电机旋转编码器；所述的主动齿轮与第二电机的输出轴固定；从动齿轮与主动齿轮啮合，并与末端套筒固定；末端执行器与末端套筒固定；第一转动关节臂由第二移动关节驱动直线滑移；第二电机由控制器控制，第二电机自带的伺服电机旋转编码器信号输出端连接控制器。
6.根据权利要求1所述的一种三轴交汇式主被动混合手术持镜臂，其特征在于：所述的第二移动关节包括移动关节臂、线轮、第三电机、挡块、拉块、钢丝绳和导轨；所述的移动关节臂与第五连杆的水平臂固定；第三电机的底座固定在移动关节臂上，第三电机的输出轴上固定一个线轮；第三电机自带伺服电机旋转编码器；移动关节臂上铰接一个线轮；两个线轮通过环形的钢丝绳连接；所述拉块的一侧与钢丝绳固定，且拉块底部与导轨构成滑动副；第六转动关节由拉块驱动直线滑移；第三电机由控制器控制，第三电机自带的伺服电机旋转编码器信号输出端连接控制器。
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