CN114469283A - 连杆式四自由度穿刺针定位导向装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，包括：驱动组件，设置为两组；每组驱动组件均包括第一直线运动机构、第二直线运动机构、第一驱动连杆、第二驱动连杆和连接关节；第一驱动连杆的第一端与第一直线运动机构竖直轴铰接，第二端与连接关节的第一端通过Y方向水平轴铰接；第二驱动连杆的第一端与第二直线运动机构通过竖直轴铰接，第二端与第一驱动连杆通过竖直轴铰接；还包括第一固定部和第二固定部，第一固定部通过X方向水平轴铰接在其中一个连接关节上，第二固定部通过X方向水平轴铰接在另一个连接关节上。本申请解决了相关技术中的穿刺机器人体积较大，工作空间较小，能够穿刺的姿态类型较少，以及可调整的姿态角度较小的问题。

Description

连杆式四自由度穿刺针定位导向装置

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，具体而言，涉及一种连杆式医疗辅助装置。

背景技术

在现代临床实践中应用的许多常规治疗涉及用于活组织检查、药物输送和其他诊断和治疗程序的医疗工具(例如针和导管)的经皮插入。插入程序的目标是将合适的医疗工具的尖端安全精确地放置在靶区域，靶区域可能是病灶、肿瘤、器官或血管。需要这样的医疗工具的插入的治疗的实例包括疫苗接种、血液/液体取样、局部麻醉、组织活检、导管插入、低温消融、电解消融、近距离放射治疗、神经外科手术、深部脑刺激和各种微创手术。

近些年，小型化的自动定位导向装置已经被引入。这些装置的一部分是帮助选择插入点并帮助将针和插入点以及靶对准的引导装置，然后医师手动插入针。这些装置可以安装在患者的身体上自动补偿呼吸，因此要求装置的体积要足够小，重量足够轻巧，并且针的穿刺方向由装置的引导方向确定，因此装置能够引导的穿刺针的入针位置和姿态穿刺手术效果产生直接影响。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，以解决相关技术中的穿刺机器人体积较大，工作空间较小，能够穿刺的姿态类型较少，以及可调整的姿态角度较小的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，该连杆式四自由度穿刺针定位导向装置包括：驱动组件、第一固定部和第二固定部；其中，

所述驱动组件至少设置为两组；

每组所述驱动组件均包括第一直线运动机构、第二直线运动机构、第一驱动连杆、第二驱动连杆和连接关节；

所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构沿横向布置；所述第一驱动连杆的第一端与所述第一直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与所述连接关节的第一端通过Y方向水平轴铰接；

所述第二驱动连杆的第一端与所述第二直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与所述第一驱动连杆通过竖直轴铰接；

所述第一固定部通过X方向水平轴铰接在其中一个所述驱动组件的连接关节上，所述第二固定部通过X方向水平轴铰接在另一个所述驱动组件的连接关节上；所述第二固定部用于安装穿刺针，所述第二固定部上固设有直线导轨，所述直线导轨的轴线与穿刺针的轴线位于同一平面并保持平行，所述直线导轨的上端滑动贯穿所述第一固定部。

进一步的，第一驱动连杆包括水平部和竖直部，所述水平部设置为拐臂结构；

所述水平部的第一端与所述第一直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与所述竖直部连接；

所述第二驱动连杆的第二端与所述水平部的弯曲处通过竖直轴铰接；

所述水平部与所述连接关节的第一端通过Y方向水平轴铰接。

进一步的，第一固定部和第二固定部分别设置为第一安装套和第二安装套；

所述第一安装套与其中一个驱动组件上的所述连接关节的第二端通过X方向水平轴铰接；

所述第二安装套与另一个驱动组件上的所述连接关节的第二端通过X方向水平轴铰接；

所述直线导轨的下端固定套设在所述第二安装套内，上端滑动贯穿第一安装套；

所述第二安装套上开设有用于固定穿刺针的安装孔。

进一步的，连接关节包括连接耳座和连接板；

所述连接耳座的底部与所述水平部通过Y方向水平轴铰接，以使所述连接耳座可沿Y轴旋转；

所述连接板的第一端通过X方向水平轴铰接在所述连接耳座内，第二端与对应的所述第一安装套和所述第二安装套连接，以使所述第一安装套和所述第二安装套均可绕X轴旋转。

进一步的，驱动组件设置为两组并上下分布，每组所述驱动组件的第一直线运动机构上下对应，每组所述驱动组件的第二直线运动机构上下对应。

进一步的，每组所述驱动组件的第一直线运动机构的输出端的轴线和第二直线运动机构的输出端的轴线位于同一水平面。

进一步的，每组所述驱动组件还包括第一连接块和第二连接块；

所述第一连接块的第一端固定套接在所述第一直线运动机构的输出端，第二端与所述第一驱动连杆的第一端铰接；

所述第二连接块的第一端固定套接在所述第二直线运动机构的输出端，第二端与所述第二驱动连杆的第一端铰接。

进一步的，还包括安装架，所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构的固定部均固定在所述安装架上。

进一步的，安装架包括底板、隔板、侧板和顶板；

所述侧板竖直固定在所述底板的两侧，所述隔板位于所述底板的上方并与所述侧板固定连接，所述顶板固定在所述侧板的上方；

其中一组驱动组件的第一直线运动机构和第二直线运动机构均固定在所述底板和所述隔板之间；

另一组所述驱动组件的第一直线运动机构和第二直线运动机构均固定在所述隔板和所述顶板之间。

进一步的，第一直线运动机构和所述第二直线运动机构均设置为直线电机。

在本申请实施例中，通过设置驱动组件，至少设置为两组；每组驱动组件均包括第一直线运动机构、第二直线运动机构、第一驱动连杆、第二驱动连杆和连接关节；第一直线运动机构和第二直线运动机构沿横向布置；第一驱动连杆的第一端与第一直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与连接关节的第一端通过Y方向水平轴铰接；第二驱动连杆的第一端与第二直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与第一驱动连杆通过竖直轴铰接；还包括第一固定部和第二固定部，第一固定部通过X方向水平轴铰接在其中一个驱动组件的连接关节上，第二固定部通过X方向水平轴铰接在另一个驱动组件的连接关节上，第一固定部和第二固定部滑动连接；第二固定部用于安装穿刺针，达到了由两组驱动组件中的第一直线运动机构和第二直线运动机构协同动作即可带动第一驱动连杆和第二驱动连杆在不同的方向上移动，使得位于第一固定部上的穿刺针可进行平移、绕X轴偏转、绕Y轴偏转和绕Z轴偏转的四自由度姿态调整的目的，从而实现了优化机器人的结构设计，使其整体具有更小的体积及重量，以及更高的自由度和更多的工作空间的技术效果，进而解决了相关技术中的穿刺机器人体积较大，工作空间较小，能够穿刺的姿态类型较少，以及可调整的姿态角度较小的问题。

同时，本申请的穿刺针定位导向装置，因其体积小巧，可固定于患者腹部、背部、侧背部、前胸部，通过联合驱动两层驱动组件的第一直线运动机构与第二直线运动机构，来引导穿刺针的入针位置和姿态，实现穿刺针导向定位功能，辅助医生完成穿刺手术。该装置结构紧凑、体积小、重量轻、成本低，可固定于人体补偿呼吸运动，也适合与现有的光学仪器导航、CT导航、超声导航等联合使用。

并且，本申请的穿刺针定位导向装置，可安装于机械臂上，侧立于患者身旁，通过联合驱动两层驱动组件的第一直线运动机构与第二直线运动机构，来引导穿刺针的入针位置和姿态，实现穿刺针导向定位功能，辅助医生完成穿刺手术。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的结构示意图；

图2是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图3是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图4是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图5是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图6是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图7是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图8是根据本申请实施例中穿刺针一种运动姿态的结构示意图；

图9是根据本申请实施例的爆炸结构示意图；

其中，1驱动组件，101第一直线运动机构，102第二直线运动机构，2第一驱动连杆，21水平部，22竖直部，3第一连接块，4第二驱动连杆，5连接关节，6直线导轨，7穿刺针，8第一固定部，81第一安装套，9第二固定部，91第二安装套，10安装架，1011顶板，1022底板，1033隔板，11第二连接块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为提高医生在患者身上进行针穿刺操作的精度和效率，相关技术中采用穿刺机器人进行辅助穿刺。由穿刺机器人通过姿态调整确定穿刺针的穿刺位置和穿刺角度，因此针能够穿刺的位置和角度也直接受到穿刺机器人能够引导的姿态和角度的限制。并且在一些情况下穿刺机器人需要固定在患者的身体上，因此要求穿刺机器人的体积和重量要求较高。

为此，本申请提供一种连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，以实现在穿刺机器人体积和重量较小的同时使其具有更大的工作空间、更大的调整姿态角和更多的姿态的目的。具体如下所示：

如图1至图9所示，本申请实施例提供了一种连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，该连杆式四自由度穿刺针定位导向装置包括：驱动组件1、第一固定部8和第二固定部9；其中，

所述驱动组件1至少设置为两组；

每组驱动组件1均包括第一直线运动机构101、第二直线运动机构102、第一驱动连杆2、第二驱动连杆4和连接关节5；

第一直线运动机构101和第二直线运动机构102沿横向布置；第一驱动连杆2的第一端与第一直线运动机构101的输出端通过竖直轴铰接，第二端与连接关节5的第一端通过Y方向水平轴铰接；

第二驱动连杆4的第一端与第二直线运动机构102的输出端通过竖直轴铰接，第二端与第一驱动连杆2通过竖直轴铰接；

第一固定部8通过X方向水平轴铰接在其中一个驱动组件1的连接关节5上，第二固定部9通过X方向水平轴铰接在另一个驱动组件1的连接关节5上，第一固定部8和第二固定部9滑动连接；第二固定部9用于安装穿刺针7。

本实施例中，驱动组件1作为该并联式穿刺机器人的驱动部分，由于驱动组件1的动作用于带动穿刺针7的移动，因此驱动组件1的动力输出端可与穿刺针7进行连接。驱动组件1在本实施例中设置为两组并上下分布，两组驱动组件1的结构整体上大致相同。

每一组驱动组件1均由第一直线运动机构101、第二直线运动机构102、第一驱动连杆2、第二驱动连杆4和连接关节5五部分组成。其中，第一直线运动机构101和第二直线运动机构102的结构相同，二者可并排布置在同一水平面。第一直线运动机构101和第二直线运动机构102均由固定端和输出端两部分组成，其中输出端可在固定端上直线移动，其可采用直线电机、气缸、液压缸或丝杠传动结构等等。

第一直线运动机构101和第二直线运动机构102的输出端均可单独的延伸或收缩。第一驱动连杆2和第二驱动连杆4分别铰接在第一直线运动机构101和第二直线运动机构102的输出端，而第二驱动连杆4的第二端则与第一驱动连杆2铰接，使得第一驱动连杆2和第二驱动连杆4组成一个可施加平移动作和绕Z轴旋转的旋转运动的连杆结构。连接关节5通过Y方向水平轴铰接在第一驱动连杆2的端部，第一固定部8和第二固定部9则通过X方向水平轴铰接在对应连接关节5上，使得第一固定部8和第二固定部9均可在连接关节5上绕X轴旋转，同时第一固定部8和第二固定部9也可通过连接关节5在第一驱动连杆2的端部绕Y轴旋转。

由于本实施例中驱动组件1设置为上下排布的两组，因此当需要控制穿刺针7绕Y轴偏转和绕X轴偏转时需要上下两组的驱动组件1同时向穿刺针7施加作用力。因此本实施例中通过第一固定部8和第二固定部9滑动连接来使得上下两组驱动组件1的运动合力输出至穿刺针7上，从而可实现穿刺针7在绕Y轴偏转和绕X轴偏转上的姿态调整。

以下对多种姿态调整分别进行说明：

1、穿刺针7保持竖直时在水平方向上直线移动

如图1和图2所示，上下排布的两个第一直线运动机构101的输出端的轴线位于同一竖直平面内，两个第二直线运动机构102的输出端的轴线位于同一竖直平面。此时通过控制两个第一直线运动机构101和两个第二直线运动机构102同步动作即可控制安装在第一固定部8上的穿刺针7在水平方向上直线移动。例如控制两个第一直线运动机构101和两个第二直线运动机构102同时伸出即可带动穿刺针7保持垂直状态并向外平移，控制两个第一直线运动机构101和两个第二直线运动机构102同时缩回即可带动穿刺针7保持垂直状态并向内平移。

2、穿刺针7保持竖直时绕Z轴旋转

如图3和图4所示，位于上部的第一直线运动机构101带动第一驱动连杆2伸出，第二直线运动机构102带动第二驱动连杆4缩回，由于第二驱动连杆4的端部还铰接在第一驱动连杆2上，因此二者组成的连杆结构经过上述动作后可使得第一驱动连杆2的第二端可绕Z轴顺时针旋转一定的角度。同理位于下部的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102也同步动作，带动位于下部的第一驱动连杆2的第二端绕Z轴顺时针旋转同样的角度。可以理解的是，在控制第一直线运动机构101和第二直线运动机构102分别进行缩回和伸出即可使第一驱动连杆2的第二端绕Z轴逆时针旋转一定角度。

本实施例中通过控制第一驱动连杆2第二端的旋转动作即可使得连接关节5、第一固定部8、第二固定部9和穿刺针7均同步绕Z轴旋转，从而实现穿刺针7绕Z轴偏转的姿态调整。并且在此过程中，第一直线运动机构101和第二直线运动机构102同步伸出或缩回时可在保持穿刺针7绕Z轴偏转的同时进行平移。

3、穿刺针7绕Y轴偏转

如图7和图8所示，在该姿态调整中需要利用上部驱动组件1在绕Z轴旋转的运动输出不同于下部驱动组件1绕Z轴旋转的运动输出实现。具体的，当上部驱动组件1中的第一驱动连杆2绕Z轴顺时针旋转时，下部驱动组件1中的第一驱动连杆2可保持不动或以绕Z轴逆时针旋转，使得上部第一驱动连杆2和下部第一驱动连接具有运动差。由于上部第一驱动连杆2的端部通过Y方向水平轴铰接有连接关节5，下部第一驱动连杆2的端部也通过Y方向水平轴铰接有连接关节5，且两个连接关节5由第一固定部8和第二固定部9连接。因此当上部第一驱动连杆2和下部第一驱动连接具有运动差时，在第一固定部8和第二固定部9的作用下会使得两个连接关节5绕各自的Y方向水平轴旋转，从而使得第一固定部8和第二固定部9也同步绕Y绕偏转，继而使得位于第一固定部8上的穿刺针7实现绕Y轴偏转的姿态调整。

4、穿刺针7绕X轴偏转

如图5和图6所示，在该姿态调整中需要利用上部驱动组件1在平移时的运动输出不同于下部驱动组件1在平移时的运动输出来实现。具体的，通过控制上部驱动组件1中的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102同步缩回，同时控制下部驱动组件1中的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102保持不动或同步伸出即可使得位于上部的连接关节5在水平方向上的位置小于位于下部的连接关节5。由于第一固定部8和第二固定部9又分别通过X方向水平轴铰接在对应的连接关节5上，因此可实现第一固定部8和第二固定部9绕X轴旋转，从而实现位于第一固定部8上的穿刺针7绕X轴逆时针偏转。

同理通过控制上部驱动组件1中的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102同步伸出，同时控制下部驱动组件1中的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102保持不动或同步缩回时即可实现穿刺针7绕X轴顺时针偏转。

采用本实施例中的穿刺机器人可使得穿刺针7具有四个自由度的姿态调整，相对于相关技术中需要采用正交的移动平台来实现穿刺针7的水平方向的平移，还需要采用活塞机构类的直线结构来实现穿刺针7绕Y轴的偏转的技术方案而言，本实施例通过第一驱动连杆2和第二驱动连杆4组成的连杆结构、并联的两组第一直线运动机构101和第二直线运动机构102、两个连接关节5、第一固定部8和第二固定部9即可实现穿刺针7在多个方向上的姿态调整。相对于安装有移动平台的机器人而言，该穿刺机器人在体积上会更小，同时由于上下两部分的运动机构均可主动动作，因此可增加工作空间，横切面穿刺针7可调整姿态大，可调整的姿态类型更多，姿态角度更大的优点，并且由于体积小带来重量小的优势，使其可安全的安装在患者的体表，可随患者运动而运动，在保证了安全的同时对因患者呼吸运动而造成的穿刺误差具有一定补偿作用。

由于穿刺针7的绕Z轴的偏转姿态调整需要由第一驱动连杆2在第二驱动连杆4的作用下进行输出，因此为便于第一驱动连杆2的第二端实现较大范围内的旋转，本实施例中第一驱动连杆2包括水平部21和竖直部22，水平部21设置为拐臂结构；水平部21的第一端与第一直线运动机构101的输出端通过竖直轴铰接，第二端与竖直部22连接；第二驱动连杆4的第二端与水平部21的弯曲处通过竖直轴铰接；竖直部22与连接关节5的第一端通过X方向水平轴铰接。

如图1所示，第一固定部8和第二固定部9分别为第一安装套81和第二安装套91；

第一安装套81与其中一个驱动组件1上的连接关节5的第二端通过X方向水平轴铰接；

第二安装套91与另一个驱动组件1上的连接关节5的第二端通过X方向水平轴铰接；

第一安装套81和第二安装套91之间滑动连接有直线导轨6；

第二安装套91上开设有用于固定穿刺针7的安装孔。

具体的，需要说明的是，为实现第一固定部8和第二固定部9之间的滑动连接关系，本实施例中将第一固定部8和第二固定部9分别设置为第一安装套81和第二安装套91。第二安装套91上固定有直线导轨6，直线导轨6的上端穿过第一安装套81并滑动连接，从而满足对两组驱动组件1的运动进行合力后输出至穿刺针7上的要求。为便于安装穿刺针7，本实施例中第二安装套91上还开设有一个安装孔，穿刺针7可穿过该安装孔后固定在安装孔内。

为使穿刺针7的姿态调整更为稳定，直线导轨6的轴线与穿刺针7的轴线位于同一平面并保持平行。

如图9所示，连接关节5包括连接耳座和连接板；

连接耳座的底部与水平部21通过Y方向水平轴铰接，以使连接耳座可沿Y轴旋转；

连接板的第一端通过X方向水平轴铰接在连接耳座内，第二端与对应的第一安装套81和第二安装套91连接，以使第一安装套81和第二安装套91均可绕X轴旋转。

具体的，需要说明的是，连接耳座和第一驱动连杆2的水平部21之间通过Y方向水平轴铰接，Y方向水平轴的两端与对应的连接耳座和水平部21之间通过连接轴承进行连接，使得连接耳座可实现绕Y轴的旋转。连接板的第一端延伸入连接耳座的两个侧板之间，并与两个侧板通过X方向水平轴铰接，X方向水平轴与对应的侧板之间通过连接轴承进行连接，使得连接板可绕X轴旋转。

连接板的第二端则与对应的第一安装套81和第二安装套91进行连接，实现第一安装套81和第二安装套91绕X轴的旋转。第一安装套81和第二安装套91则通过直线导轨6进行串联。

进一步的，每组驱动组件1的第一直线运动机构101的输出端的轴线和第二直线运动机构102的输出端的轴线位于同一水平面，从而便于对第一直线运动机构101和第二直线运动机构102的运动解算。

如图1所示，为便于第一直线运动机构101和第一驱动连杆2的连接，以及第二直线运动机构102与第二驱动连杆4的连接，本实施例中每组驱动组件1还包括第一连接块3和第二连接块11；

第一连接块3的第一端固定套接在第一直线运动机构101的输出端，第二端与第一驱动连杆2的第一端铰接；

第二连接块11的第一端固定套接在第二直线运动机构102的输出端，第二端与第二驱动连杆4的第一端铰接。

具体的，需要说明的是，第一连接块3和第二连接块11的结构相同，二者只是安装位置不同。第一连接块3整体呈L型，其竖直部22固定套设在对应的第一直线运动机构101的输出端上，水平部21则与第一驱动连杆2通过竖直轴铰接。竖直轴的上下两端通过连接轴承与第一连接块3和第一驱动连杆2铰接。第二连接块11同理设置，此处不再赘述。

为便于第一直线运动机构101和第二直线运动机构102的安装，本实施例中的穿刺机器人还包括安装架10，第一直线运动机构101和第二直线运动机构102的固定部均固定在安装架10上。为提高整个装置的结构紧凑性，本实施例安装架10包括底板1022、隔板1033、侧板和顶板1011；侧板竖直固定在底板1022的两侧，隔板1033位于底板1022的上方并与侧板固定连接，顶板1011固定在侧板的上方；其中一组驱动组件1的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102均固定在底板1022和隔板1033之间；另一组驱动组件1的第一直线运动机构101和第二直线运动机构102均固定在隔板1033和顶板1011之间。

进一步的，第一直线运动机构101和第二直线运动机构102均设置为直线电机。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，包括：驱动组件、第一固定部和第二固定部；其中，

所述驱动组件至少设置为两组；

每组所述驱动组件均包括第一直线运动机构、第二直线运动机构、第一驱动连杆、第二驱动连杆和连接关节；

所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构沿横向布置于同一水平面；所述第一驱动连杆的第一端与所述第一直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与所述连接关节的第一端通过Y方向水平轴铰接；

所述第二驱动连杆的第一端与所述第二直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与所述第一驱动连杆通过竖直轴铰接；

所述第一固定部通过X方向水平轴铰接在其中一个所述驱动组件的连接关节上，所述第二固定部通过X方向水平轴铰接在另一个所述驱动组件的连接关节上；

所述第二固定部用于安装穿刺针，所述第二固定部上固设有直线导轨，所述直线导轨的轴线与穿刺针的轴线位于同一平面并保持平行，所述直线导轨的上端滑动贯穿所述第一固定部。

2.根据权利要求1所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，所述第一驱动连杆包括水平部和竖直部，所述水平部设置为拐臂结构；

所述水平部的第一端与所述第一直线运动机构的输出端通过竖直轴铰接，第二端与所述竖直部连接；

所述第二驱动连杆的第二端与所述水平部的弯曲处通过竖直轴铰接；

所述水平部与所述连接关节的第一端通过Y方向水平轴铰接。

3.根据权利要求2所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，所述第一固定部和第二固定部分别设置为第一安装套和第二安装套；

所述第一安装套与其中一个驱动组件上的所述连接关节的第二端通过X方向水平轴铰接；

所述第二安装套与另一个驱动组件上的所述连接关节的第二端通过X方向水平轴铰接；

所述直线导轨的下端固定套设在所述第二安装套内，上端滑动贯穿第一安装套；

所述第二安装套上开设有用于固定穿刺针的安装孔。

4.根据权利要求3所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，所述连接关节包括连接耳座和连接板；

所述连接耳座的底部与所述水平部通过Y方向水平轴铰接，以使所述连接耳座可沿Y轴旋转；

所述连接板的第一端通过X方向水平轴铰接在所述连接耳座内，第二端与对应的所述第一安装套和所述第二安装套连接，以使所述第一安装套和所述第二安装套均可绕X轴旋转。

5.根据权利要求1至4任一项所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，所述驱动组件设置为两组并上下分布，每组所述驱动组件的第一直线运动机构上下对应，每组所述驱动组件的第二直线运动机构上下对应。

6.根据权利要求5所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，每组所述驱动组件的第一直线运动机构的输出端的轴线和第二直线运动机构的输出端的轴线位于同一水平面。

7.根据权利要求6所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，每组所述驱动组件还包括第一连接块和第二连接块；

所述第一连接块的第一端固定套接在所述第一直线运动机构的输出端，第二端与所述第一驱动连杆的第一端铰接；

所述第二连接块的第一端固定套接在所述第二直线运动机构的输出端，第二端与所述第二驱动连杆的第一端铰接。

8.根据权利要求6或7所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，还包括安装架，所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构的固定部均固定在所述安装架上。

9.根据权利要求8所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，所述安装架包括底板、隔板、侧板和顶板；

所述侧板竖直固定在所述底板的两侧，所述隔板位于所述底板的上方并与所述侧板固定连接，所述顶板固定在所述侧板的上方；

其中一组驱动组件的第一直线运动机构和第二直线运动机构均固定在所述底板和所述隔板之间；

另一组所述驱动组件的第一直线运动机构和第二直线运动机构均固定在所述隔板和所述顶板之间。

10.根据权利要求9所述的连杆式四自由度穿刺针定位导向装置，其特征在于，所述第一直线运动机构和所述第二直线运动机构均设置为直线电机。

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