CN117838323A - 支撑臂、机械臂及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗器械技术领域，公开了一种支撑臂、机械臂及手术机器人，支撑臂包括：第一基座和第二基座，第一基座用于连接负载；连杆机构，包括两个第一连接件，两个第一连接件的一端均与第一基座铰接，两个第一连接件的另一端均与第二基座铰接，两个第一连接件平行且间隔设置；阻尼机构，设于两个第一连接件之间，阻尼机构包括第二连接件、移动件、弹性件和定位组件，第二连接件的一端与第二基座铰接，第二连接件的另一端与移动件铰接，移动件与第一连接件相连接，弹性件相对的两端分别抵持移动件和定位组件，移动件和定位组件沿第一连接件的长度方向排布。本申请提供的支撑臂、机械臂及手术机器人，能够固定负载的高度。

Description

支撑臂、机械臂及手术机器人

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种支撑臂、机械臂及手术机器人。

背景技术

手术机器人是一种用于协助医生进行手术的设备，通常由机械臂、控制台和其他辅助设备组成。手术机器人可以执行各种类型的手术，与传统手术相比，使用手术机器人进行手术可以减少手术创伤和术后疼痛，减少并发症的发生，具有多种优点。

作为手术机器人的组成部分，机械臂可以安装并定位各类负载。例如，可以在机械臂上安装摄像组件，以在术前以及术中对各类设备或器械、阵列进行定位导航，而在使用机械臂对负载进行支撑时，需要保持负载的稳定支撑，传统的机械臂不易实现这一功能。

发明内容

本申请提供了一种支撑臂、机械臂及手术机器人，能够固定负载的高度。

第一方面，本申请实施例提供了一种支撑臂，包括：

第一基座和第二基座，所述第一基座用于连接负载；

连杆机构，包括两个第一连接件，两个所述第一连接件的一端均与所述第一基座铰接，两个所述第一连接件的另一端均与所述第二基座铰接，两个所述第一连接件平行且间隔设置；

阻尼机构，设于两个所述第一连接件之间，所述阻尼机构包括第二连接件、移动件、弹性件和定位组件，所述第二连接件的一端与所述第二基座铰接，所述第二连接件的另一端与所述移动件铰接，所述移动件与所述第一连接件滑动连接，所述弹性件的两端分别抵持所述移动件和所述定位组件，所述移动件和所述定位组件沿所述第一连接件的长度方向排布。

在其中一些实施例中，所述定位组件相对于所述移动件的距离可调节，以调节所述弹性件的压缩量。

在其中一些实施例中，所述定位组件包括螺纹件和与所述螺纹件螺纹配合的调节件，所述弹性件的两端分别抵持所述移动件和所述调节件，所述移动件和所述调节件沿所述第一连接件的长度方向排布，所述螺纹件与其中一个所述第一连接件相连接，所述螺纹件能够转动，以调节所述调节件相对于所述移动件的距离。

在其中一些实施例中，所述定位组件包括支座，所述第一连接件与所述支座相连接，所述螺纹件包括相连接的主体部和限位部，所述调节件与所述主体部螺纹配合，且所述主体部与所述支座转动连接，所述限位部远离所述调节件的一侧与所述支座朝向所述调节件的表面相抵持，以限制所述主体部向远离所述移动件的方向移动。

在其中一些实施例中，所述弹性件为圆柱螺旋弹簧，所述第一连接件与所述第二基座的铰接点位于所述弹性件轴线的一侧。

第二方面，本申请实施例提供了一种机械臂，所述机械臂包括如第一方面所述的支撑臂。

在其中一些实施例中，所述机械臂还包括第三基座和第一阻尼机构，所述第一基座远离所述第二基座的一端通过所述第一阻尼机构与所述第三基座转动连接，所述第一阻尼机构用于提供所述第三基座相对于所述第一基座转动时的阻尼力，且所述第三基座相对于所述第一基座转动的轴线与所述第二基座的轴线平行，所述第三基座用于连接所述负载。

在其中一些实施例中，所述机械臂还包括第四基座、第二阻尼机构和第三阻尼机构，所述第四基座可相对所述第三基座绕第一轴线转动，所述第四基座用于连接所述负载；所述第二阻尼机构用于向所述第四基座施加绕所述第一轴线且沿第一方向的第一作用力，所述第三阻尼机构用于向所述第四基座施加绕所述第一轴线且沿所述第一方向的第二作用力，且所述第二作用力大于所述第一作用力，所述第一作用力和所述第二作用力用于共同提供所述第四基座相对于所述第三基座转动时的阻尼力。

在其中一些实施例中，所述机械臂还包括第五基座和第四阻尼机构，所述第五基座的一端通过所述第四阻尼机构与所述第二基座转动连接，所述第四阻尼机构用于提供所述第五基座相对于所述第二基座转动时的阻尼力。

在其中一些实施例中，所述机械臂还包括第六基座和第五阻尼机构，所述第五基座远离所述第二基座的一端通过所述第五阻尼机构与所述第六基座转动连接，所述第五阻尼机构用于提供所述第六基座相对于所述第五基座转动时的阻尼力，且所述第五基座相对于所述第六基座转动的轴线与所述第五基座相对于所述第二基座转动的轴线平行。

在其中一些实施例中，所述机械臂还包括把手组件及摄像组件，所述摄像组件以及所述把手组件作为所述负载，所述摄像组件包括摄像头和激光灯。

第三方面，本申请实施例提供了一种手术机器人，所述手术机器人包括如第二方面所述的机械臂。

本申请实施例提供的支撑臂，有益效果在于：由于连杆机构包括两个第一连接件，两个第一连接件的一端均与第一基座铰接，两个第一连接件的另一端均与第二基座铰接，两个第一连接件平行且间隔设置；且阻尼机构设于两个第一连接件之间，阻尼机构包括第二连接件、移动件、弹性件和定位组件，第二连接件的一端与第二基座铰接，第二连接件的另一端与移动件铰接，移动件与第一连接件滑动连接，弹性件相对的两端分别抵持移动件和定位组件，移动件和定位组件沿第一连接件的长度方向排布。所以弹性件施加于移动件的弹力会使得移动件对第二连接件施加作用力，第二连接件通过移动件对第一连接件施加的力矩与负载对第一连接件施加的重力矩相互抵消，从而能够固定负载的高度。

本申请提供的机械臂相比于现有技术的有益效果与本申请提供的手术机器人相比于现有技术的有益效果，均本申请提供的支撑臂相比于现有技术的有益效果相似，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请其中一个实施例中机械臂的结构示意图；

图2是图1所示的机械臂中的支撑臂的结构示意图；

图3是图2所示的支撑臂的局部结构示意图；

图4是图2所示的支撑臂的另一视角的局部结构示意图；

图5是图1所示的机械臂中的第一基座、第三基座和第一阻尼机构的结构示意图；

图6是图1所示的机械臂中的第三基座、第四基座、第二阻尼机构和第三阻尼机构的结构示意图；

图7是图6所示的第四基座的结构示意图；

图8是图1所示的机械臂中的第二基座、第五基座和第四阻尼机构的结构示意图；

图9是图1所示的机械臂中的第五基座、第六基座和第五阻尼机构的结构示意图；

图10是图1所示的机械臂的另一视角的结构示意图；

图11是图10所示的机械臂中的把手组件的结构示意图。

图中标记的含义为：

10、第一基座；

20、第二基座；

30、连杆机构；

31、第一连接件；311、铰接点；32、壳体；33、卡合部；34、卡接部；

40、阻尼机构；

41、第二连接件；42、移动件；43、弹性件；44、定位组件；441、螺纹件；4411、主体部；4412、限位部；4413、配合部；442、调节件；443、支座；

50、第三基座；

51、第一旋转轴；52、第二旋转轴；521、第一止位部；53、安装螺母；54、安装座；

60、第一阻尼机构；

61、第一摩擦片；62、第一弹性件；63、第一止推垫片；64、第一连接螺母；

70、第四基座；

71、第二止位部；

80、第二阻尼机构；

81、第二弹性件；82、第二止推垫片；83、第二摩擦片；84、连接块；

90、第三阻尼机构；

100、第五基座；

101、第一滚针轴承；

110、第四阻尼机构；

111、第三弹性件；112、第三摩擦片；113、第三止推垫片；114、第二连接螺母；

120、第六基座；

121、第三旋转轴；122、第二滚针轴承；123、轴向衬套；

130、第五阻尼机构；

131、第四摩擦片；132、第四弹性件；133、第四止推垫片；134、第三连接螺母；

140、把手组件；

141、把手；1411、安装孔；142、按压弹性件；143、按钮；144、微动开关；145、按钮座；

150、摄像组件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”、“一些实施例”或“实施例”意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。

为了说明本申请的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。

请参考图1和图2，第一方面，本申请实施例提供了一种支撑臂，包括第一基座10、第二基座20、连杆机构30和阻尼机构40。

其中，第一基座10用于连接负载；连杆机构30包括两个第一连接件31，两个第一连接件31的一端均与第一基座10铰接，两个第一连接件31的另一端均与第二基座20铰接，两个第一连接件31平行且间隔设置。

阻尼机构40设于两个第一连接件31之间，阻尼机构40包括第二连接件41、移动件42、弹性件43和定位组件44，第二连接件41的一端与第二基座20铰接，第二连接件41的另一端与移动件42铰接，移动件42与第一连接件31滑动连接，弹性件43的两端分别抵持移动件42和定位组件44，移动件42和定位组件44沿第一连接件31的长度方向排布。

具体地，请参考图2，在第一基座10与负载相连接时，受到负载的重力时，第一连接件31受到顺时针方向的重力矩，弹性件43此时处于压缩状态，弹性件43对移动件42施加向左的力，进而第二连接件41会通过移动件42对上方的第一连接件31施加朝向左斜上方的支撑力，产生逆时针方向力矩，可抵消重力矩，从而能够固定负载的高度，实现平衡。

示例地，弹性件43可以为弹簧、具有弹性的橡胶和具有弹性的金属等。第一连接件31和第二连接件41均可以设置为杆状或其他形状。第一连接件31、第二连接件41、第一基座10和第二基座20可组成四边形机构，实现第一基座10的直线运动，如实现图1中朝向箭头J所指示的方向和箭头K所指示的方向运动。

由以上可知，本申请实施例提供的支撑臂，由于连杆机构30包括两个第一连接件31，两个第一连接件31的一端均与第一基座10铰接，两个第一连接件31的另一端均与第二基座20铰接，两个第一连接件31平行且间隔设置；且阻尼机构40设于两个第一连接件31之间，阻尼机构40包括第二连接件41、移动件42、弹性件43和定位组件44，第二连接件41的一端与第二基座20铰接，第二连接件41的另一端与移动件42铰接，移动件42与第一连接件31相连接，弹性件43相对的两端分别抵持移动件42和定位组件44，移动件42和定位组件44的排布方向平行于第一连接件31的长度方向。所以弹性件43施加于移动件42的弹力会使得移动件42对第二连接件41施加作用力，第二连接件41通过移动件42对第一连接件31施加的力矩与负载对第一连接件31施加的重力矩相互抵消，从而能够固定负载的高度。

请继续参考图1和图2，在本实施例中，定位组件44相对于移动件42的距离可调节，以调节弹性件43的压缩量。

通过采用上述方案，可以在负载的重量或高度发生变化时，调节弹性件43施加于移动件42的弹力大小，即可以通过调节移动件42对第二连接件41施加的力的大小，能够使得负载的重量或高度发生变化时，均确保第二连接件41通过移动件42对第一连接件31施加的力矩与负载对第一连接件31施加的重力矩相互抵消，使得负载的高度固定下来。

可选地，定位组件44可包括调节件442和伸缩件，弹性件43相对的两端分别抵持移动件42和调节件442，伸缩件可带动调节件442移动，以调整调节件442相对于移动件42的距离。伸缩件可以为气缸或者液压缸等。

作为一种定位组件44相对于移动件42的距离可调节的实现方式，定位组件44包括螺纹件441和与螺纹件441螺纹配合的调节件442，弹性件43的两端分别抵持移动件42和调节件442，移动件42和调节件442沿第一连接件31的长度方向排布，螺纹件441与其中一个第一连接件31相连接，螺纹件441能够转动，以调整调节件442相对于移动件42的距离。如此设置，能够使得定位组件44的结构较为简单，且方便调节定位组件44与移动件42之间的距离。

可选地，定位组件44包括支座443，第一连接件31与支座443相连接，螺纹件441包括相连接的主体部4411和限位部4412，调节件442与主体部4411螺纹配合，且主体部4411与支座443转动连接，限位部4412远离调节件442的一侧与支座443朝向调节件442的表面相抵持，以限制主体部4411向远离移动件42的方向移动。如此设置，能够在螺纹件441相对第一连接件31转动，以调整调节件442与移动件42之间的距离的过程中，避免螺纹件441自身向远离移动件42的方向移动。

为了使得螺纹件441相对第一连接件31转动的过程更加方便，螺纹件441还包括与主体部4411相连接的配合部4413，配合部4413用于与调节扳手相配合。配合部4413可设置为六棱柱等。

可选地，弹性件43为圆柱螺旋弹簧，第一连接件31与第二基座20的铰接点311位于弹性件43轴线的一侧。

具体地，本实施例中，第一连接件31设置为筒状体，阻尼机构40设于筒状体的内部，圆柱螺旋弹簧的轴线与筒状体的轴线大致重合，圆柱螺旋弹簧套设于螺纹件441。

请一并参考图3和图4，可选地，连杆机构30包括壳体32和设于壳体32的卡合部33，第一连接件31上设置有卡接部34，卡合部33与卡接部34卡接配合，两个第一连接件31均位于壳体32的内部。壳体32可随第一基座10运动。

可选地，第二基座20采用空心设计，内部可穿线，整体更美观。

请参考图1和图2，第二方面，本申请实施例提供了一种机械臂，机械臂包括如第一方面的支撑臂。

本申请实施例提供的机械臂，由于支撑臂中的连杆机构30包括两个第一连接件31，两个第一连接件31的一端均与第一基座10铰接，两个第一连接件31的另一端均与第二基座20铰接，两个第一连接件31平行且间隔设置；且阻尼机构40设于两个第一连接件31之间，阻尼机构40包括第二连接件41、移动件42、弹性件43和定位组件44，第二连接件41的一端与第二基座20铰接，第二连接件41的另一端与移动件42铰接，移动件42与第一连接件31相连接，弹性件43相对的两端分别抵持移动件42和定位组件44，移动件42和定位组件44的排布方向平行于第一连接件31的长度方向。所以弹性件43施加于移动件42的弹力会使得移动件42对第二连接件41施加作用力，第二连接件41通过移动件42对第一连接件31施加的力矩与负载对第一连接件31施加的重力矩相互抵消，从而能够固定负载的高度。

其中，第一基座10和第二基座20均可以作为机械臂的支臂。或者，机械臂设置有支臂，第一基座10或第二基座20与支臂相连接。

请一并参考图5，在其中一些实施例中，机械臂还包括第三基座50和第一阻尼机构60，第一基座10远离第二基座20的一端通过第一阻尼机构60与第三基座50转动连接，第一阻尼机构60用于提供第三基座50相对于第一基座10转动时的阻尼力，且第三基座50相对于第一基座10转动的轴线R4与第二基座20的轴线R2平行，第三基座50用于连接负载。

通过采用上述方案，能够实现第一基座10与第三基座50转动连接，且能够使得负载的位姿调整范围更大。

其中，第三基座50可以作为机械臂的支臂。或者，机械臂设置有支臂，第三基座50与支臂相连接。

可选地，第三基座50设置有第一旋转轴51，第一旋转轴51与第一基座10转动连接；第一阻尼机构60包括第一摩擦片61、第一弹性件62、第一止推垫片63和第一连接螺母64，第一连接螺母64与第一旋转轴51螺纹连接，第一摩擦片61与第一基座10相连接，第一弹性件62和第一止推垫片63均位于第一摩擦片61和第一连接螺母64之间，第一止推垫片63套设于第一旋转轴51且第一止推垫片63可跟随第一旋转轴51共同相对于第一基座10转动，第一止推垫片63设置两个，第一弹性件62相对的两端分别抵持两个第一止推垫片63。

通过采用上述方案，能够使得第一基座10与第三基座50之间的转动过程更加平稳，且也能够通过第一阻尼机构60提供阻尼。

其中，第一弹性件62可以为弹簧或碟簧，通过相对第一旋转轴51转动第一连接螺母64可以调整第一弹性件62的预压值，能够实现第一止推垫片63和第一连接螺母64间的摩擦力矩调整以及第一止推垫片63和第一摩擦片61间的摩擦力矩调整，在第一基座10相对于第一旋转轴51转动的行程运动范围内，由于第一弹性件62压缩量保持一致，进而摩擦力矩一致，因此第一基座10相对于第一旋转轴51转动平稳。

示例地，第三基座50的主体部分与第一旋转轴51可通过螺钉连接。

请一并参考图6和图7，在其中一些实施例中，机械臂还包括第四基座70、第二阻尼机构80和第三阻尼机构90，第四基座70可相对第三基座50绕第一轴线R5转动，第四基座70用于连接负载；第二阻尼机构80用于向第四基座70施加绕第一轴线R5且沿第一方向的第一作用力，第三阻尼机构90用于向第四基座70施加绕第一轴线R5且沿第一方向的第二作用力，且第二作用力大于第一作用力，第一作用力和第二作用力用于共同提供第四基座70相对于第三基座50转动时的阻尼力。

通过采用上述方案，可以通过第三阻尼机构90平衡掉负载所受的大部分重力，并通过第二阻尼机构80补充第二作用力与负载所受的重力的差异值，从而在需要通过旋转关节调整负载的位姿时，只需调整第二阻尼机构80向第一基座10施加的第一作用力的大小即可，所需转动力较小，能够解决传统的机械臂在转动时转动力较大的问题。

可以理解地，第一方向如图1中箭头M所指示的方向，第一作用力的方向与第二作用力的方向均沿第一方向，若没有第一作用力和第二作用力，第四基座70可相对第三基座50绕第一轴线R5朝向第二方向转动，第二方向和第一方向为相反的两个方向，第二方向如图1中箭头N所指示的方向。

具体地，向第四基座70施加第一作用力和第二作用力可使得负载有仰起的趋势。

其中，第四基座70可以作为机械臂的支臂。或者，机械臂设置有支臂，第四基座70与支臂相连接。

可选地，第四基座70设有第二旋转轴52，第二旋转轴52贯穿第三基座50和第四基座70，第三基座50可围绕第二旋转轴52相对于第四基座70朝向第一方向转动，第二旋转轴52的长度方向垂直于第一方向。

第三阻尼机构90包括扭转弹性件，第二旋转轴52穿设于扭转弹性件的内部，扭转弹性件的一端与第三基座50相连接，扭转弹性件的另一端与第四基座70相连接，扭转弹性件用于向第三基座50施加第二作用力。

通过采用上述方案，能够使得第三阻尼机构90的结构较为简单，方便装配。

可选地，第四基座70设有用于容纳扭转弹性件的容置孔，扭转弹性件与容置孔间隙配合。如此设置，能够在扭转弹性件收到扭转变形力时，仍能保持线性弹力。

为了方便调整第二作用力的大小，第三基座50和第四基座70中的至少一者设置有多个连接部，多个连接部围绕第二旋转轴52的轴线R5间隔设置，扭转弹性件与其中一个连接部可拆卸地连接，将扭转弹性件与不同的连接部相连接，能够调整第二作用力的大小。如此设置，能够通过将扭转弹性件与不同的连接部相连接，调整第二作用力的大小。

示例地，连接部可设置为孔或者柱。扭转弹性件可设置为扭簧。

本实施例中，连接部设于第四基座70，连接部设置为孔，扭转弹性件一端的凸起部插入连接部，扭转弹性件另一端的凸起部插入第三基座50。

为了使得第四基座70受到的扭转弹性件的第二作用力更加平衡，第四基座70和扭转弹性件均设置两个且二者一一对应设置，第三基座50位于两个第六五基座之间。

可选地，第三基座50还有安装座54和连接块84，连接块84与安装座54采用型面配合，连接块84设置有异形孔，异形孔具有相对的两个第一限位面，第二旋转轴52具有相对的两个第二限位面，第二旋转轴52穿设于异形孔内，且第一限位面与第二限位面相贴合。如此设置，能够使得安装座54、连接块84和第二旋转轴52之间不会发生相对转动，且便于装配。

可选地，第二旋转轴52具有第一止位部521，第四基座70设置有第二止位部71，第二阻尼机构80位于第一止位部521和第二止位部71之间。第二阻尼机构80包括第二弹性件81、第二止推垫片82和第二摩擦片83，第二弹性件81相对的两端分别抵持第二止位部71和第二止推垫片82，第二止推垫片82抵持第二摩擦片83，第二摩擦片83与第一止位部521相连接，且第二摩擦片83与第二止推垫片82之间的摩擦力为第一作用力。

通过采用上述方案，能够使得第二阻尼机构80的结构较为简单，方便装配。

其中，第二弹性件81可为弹簧或碟簧。通过调整第二弹性件81的预压值，能够实现第二止推垫片82和第二摩擦片83间的摩擦力矩调整。在第四基座70相对于第三基座50转动的行程运动范围内，由于第二弹性件81压缩量保持一致，进而摩擦力矩一致，因此第四基座70相对于第三基座50转动平稳。第二止推垫片82和第二旋转轴52采用型面配合设计，二者不可相对旋转。第二旋转轴52和第三基座50间采用型面配合设计，二者不可相对旋转。

在本实施例中，第二止位部71设于第二旋转轴52的一端，第二旋转轴52的一端螺纹连接有安装螺母53，连接块84设置两个，第二止推垫片82和第二摩擦片83均设置四个，其中两个第二止推垫片82分别位于其中一个第四基座70的第二止位部71的相对两侧，另外两个第二止推垫片82分别位于另外一个第四基座70的第二止位部71的相对两侧，其中两个第二摩擦片83分别位于其中一个第四基座70的第二止位部71的相对两侧，另外两个第二摩擦片83分别位于另外一个第四基座70的第二止位部71的相对两侧，第二止位部71与第二止推垫片82之间设有第二摩擦片83，其中一个第二摩擦片83位于安装螺母53和其中一个第二止推垫片82之间。如此设置，不仅可以在第二旋转轴52的轴线方向上将第二旋转轴52、第四基座70和两个第三基座50装配在一起，还能够通过第二摩擦片83与第二止推垫片82提供较大的第一作用力。

在装配第二阻尼机构80时，可先将第二弹性件81和其中一个第二止推垫片82套设在第二旋转轴52上，再将第二旋转轴52贯穿其中一个第四基座70，并在第二旋转轴52上再套设一个第二止推垫片82，再将第二旋转轴52贯穿其中一个连接块84，接着将第二旋转轴52贯穿主体部4411和另外一个连接块84，并在第二旋转轴52上再套设一个第二止推垫片82，然后着将第二旋转轴52贯穿另外一个第四基座70，并在第二旋转轴52上套设一个第二止推垫片82，最后锁紧安装螺母53即可。

其中，通过安装螺母53可调整第二弹性件81的预压值，实现第二止推垫片82和第二摩擦片83间的摩擦力矩调整，补偿扭簧重力平衡的差异值。

请一并参考图8，在本实施例中，机械臂还包括第五基座100和第四阻尼机构110，第五基座100的一端通过第四阻尼机构110与第二基座20转动连接，第四阻尼机构110用于提供第五基座100相对于第二基座20转动时的阻尼力。

通过采用上述方案，能够实现第二基座20和第五基座100的转动连接，且能够使得负载的位姿调整范围更大。

其中，第五基座100可以作为机械臂的支臂。或者，机械臂设置有支臂，第五基座100与支臂相连接。

可选地，第四阻尼机构110包括第三弹性件111、第三摩擦片112、第三止推垫片113和第二连接螺母114，第二连接螺母114与第二基座20螺纹连接，第三摩擦片112与第五基座100相连接，第三弹性件111和第三止推垫片113均位于第三摩擦片112和第二连接螺母114之间，第三止推垫片113套设于第二基座20且第一止推可跟随第二基座20共同相对于第五基座100转动，第三止推垫片113设置两个，第三弹性件111相对的两端分别抵持两个第三止推垫片113。如此设置，能够使得第四阻尼机构110的结构较为简单。

其中，第三弹性件111可以为弹簧或碟簧，通过转动第二连接螺母114可以调整第三弹性件111的预压值，能够实现第三止推垫片113和第二连接螺母114间的摩擦力矩调整以及第三止推垫片113和第三摩擦片112间的摩擦力矩调整，在第五基座100相对于第二基座20转动的行程运动范围内，由于第三弹性件111压缩量保持一致，进而摩擦力矩一致，因此第五基座100相对于第二基座20转动平稳。

可选地，第二基座20的一端与第五基座100通过第一滚针轴承101转动连接。如此设置，能够使得第二基座20与第五基座100之间的转动过程更加平稳，且尺寸较小。

可选地，第一滚针轴承101可设置两个且两个第一滚针轴承101间隔设置。

上述第四阻尼机构110在装配的过程中，可先将第一滚针轴承101套在第五基座100上，再将第二基座20整体穿过第一滚针轴承101，通过第三摩擦片112、第三止推垫片113、第三弹性件111和第二连接螺母114实现轴向固定。

可选地，第五基座100可相对于第二基座20转动，以使得第五基座100的长度方向平行设置于第一连接件31的长度方向。如此设置，能够使得第五基座100的长度方向平行于第一连接件31的长度方向，以减小机械臂收缩后所占用的空间。

请一并参考图9，在本实施例中，机械臂还包括第六基座120和第五阻尼机构130，第五基座100远离第二基座20的一端通过第五阻尼机构130与第六基座120转动连接，第五阻尼机构130用于提供第六基座120相对于第五基座100转动时的阻尼力，且第五基座100相对于第六基座120转动的轴线R3与第五基座100相对于第二基座20转动的轴线R2平行。

通过采用上述方案，能够实现第二基座20、第五基座100和第六基座120的转动连接，且能够使得负载的位姿调整范围更大。

其中，第六基座120可以作为机械臂的支臂。或者，机械臂设置有支臂，第六基座120与支臂相连接。

可选地，第六基座120设置有第三旋转轴121，第三旋转轴121通过第二滚针轴承122与第五基座100转动连接；第五阻尼机构130包括第四摩擦片131、第四弹性件132、第四止推垫片133和第三连接螺母134，第三连接螺母134与第三旋转轴121螺纹连接，第四弹性件132和第四止推垫片133均位于第四摩擦片131和第三连接螺母134之间，第四止推垫片133套设于第三旋转轴121且第四止推垫片133可跟随第三旋转轴121共同相对于第五基座100转动，第四止推垫片133设置两个，第四弹性件132相对的两端分别抵持两个第四止推垫片133。

通过采用上述方案，能够使得第五基座100与第六基座120之间的转动过程更加平稳，且也能够通过第五阻尼机构130提供阻尼，同时第二滚针轴承122保证机械臂在受到较大负载时，第五基座100和第六基座120间的轴向间隙均匀，且第二滚针轴承122尺寸较小，关节整体尺寸更小。

可选地，第二滚针轴承122可设置两个且两个第二滚针轴承122间隔设置，两个第二滚针轴承122之间设置有轴向衬套123。

其中，第四弹性件132可以为弹簧或碟簧，通过相对第三旋转轴121转动第三连接螺母134可以调整第四弹性件132的预压值，能够实现第四止推垫片133和第三连接螺母134间的摩擦力矩调整以及第四止推垫片133和第四摩擦片131间的摩擦力矩调整，在第五基座100相对于第三旋转轴121转动的行程运动范围内，由于第四弹性件132压缩量保持一致，进而摩擦力矩一致，因此第五基座100相对于第三旋转轴121转动平稳。

示例地，第六基座120的主体部分与第三旋转轴121可通过螺钉连接。

可选地，第三旋转轴121采用空心设计，内部可穿线，整体更美观。

本实施例中，第三摩擦片112的材质、第四摩擦片131的材质、第一摩擦片61的材质和第二摩擦片83的材质均可以为塑料材料、复合纤维材料和金属材料等。保证长时间运行阻尼力不衰减以及无磨损噪音即可。

请参考图1、图10和图11，在本实施例中，机械臂还包括把手组件140及摄像组件150，摄像组件150及把手组件140作为负载，摄像组件150包括摄像头和激光灯。

如此设置，能够通过激光灯指示摄像头的拍摄方向，从而能够快速定位摄像头的拍摄方向。

可以理解地，把手组件140用于用户拖动摄像组件150，拖动摄像组件150的时候支撑臂各部分都可受力运动，停止拖动时通过各阻尼机构实现悬停定位。

示例地，摄像组件150和把手组件140均与第四基座70相连接。

可选地，把手组件140包括把手141、按压弹性件142、按钮143和与激光灯电性连接的微动开关144，摄像组件150与支撑臂相连接，例如，摄像组件150与第四基座70相连接，按钮143滑动设于把手141上，按压弹性件142设于按钮143与把手141之间，按钮143用于被按压以使按压弹性件142收缩，并触发微动开关144。如此设置，能够在摄像头定位时，通过操作把手141上的按钮143打开和关闭激光灯，可以简化定位流程，解决调节不便的问题。

可以理解地，微动开关144用于控制激光灯的开启和关闭。

可选地，按压弹性件142可设置为弹簧或具有弹性的橡胶等，按压弹性件142可设置两个。把手组件140还包括按钮座145，按压弹性件142和按钮143均设于按钮座145内部，把手141上设置有安装孔1411，按钮座145设于安装孔1411内。

在安装上述把手组件140时，可先将微动开关144通过螺钉固定在按钮座145上，再将微动开关144和按钮座145整体通过螺钉固定在把手141上；接着将按压弹性件142卡入把手141内，最后将按钮143通过卡扣固定在把手141上。按钮143可沿着卡扣轴向进行运动，进而压缩微动开关144，实现微动开关144触发，进而使得激光灯开启，实现精准定位；在定位完成后，按钮143通过微动开关144恢复到原位，微动开关144断开，激光灯关闭。把手组件140可采用四卡扣和两个按压弹性件142，以实现大范围的触发且不脱出。

第三方面，本申请实施例提供了一种手术机器人，手术机器人包括如第二方面的机械臂。

本申请实施例提供的手术机器人，由于支撑臂中的连杆机构30包括两个第一连接件31，两个第一连接件31的一端均与第一基座10铰接，两个第一连接件31的另一端均与第二基座20铰接，两个第一连接件31平行且间隔设置；且阻尼机构40设于两个第一连接件31之间，阻尼机构40包括第二连接件41、移动件42、弹性件43和定位组件44，第二连接件41的一端与第二基座20铰接，第二连接件41的另一端与移动件42铰接，移动件42与第一连接件31相连接，弹性件43相对的两端分别抵持移动件42和定位组件44，移动件42和定位组件44的排布方向平行于第一连接件31的长度方向。所以弹性件43施加于移动件42的弹力会使得移动件42对第二连接件41施加作用力，第二连接件41通过移动件42对第一连接件31施加的力矩与负载对第一连接件31施加的重力矩相互抵消，从而能够固定负载的高度。

可以理解的是，本申请实施例提供的手术机器人，还可包括操作系统、手术规划及导航系统等。

本申请实施例提供的手术机器人可为立体定向类手术机器人，通过机械臂可实现术前导航和术中跟踪的功能。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种支撑臂，其特征在于，包括：

第一基座（10）和第二基座（20），所述第一基座（10）用于连接负载；

连杆机构（30），包括两个第一连接件（31），两个所述第一连接件（31）的一端均与所述第一基座（10）铰接，两个所述第一连接件（31）的另一端均与所述第二基座（20）铰接，两个所述第一连接件（31）平行且间隔设置；

阻尼机构（40），设于两个所述第一连接件（31）之间，所述阻尼机构（40）包括第二连接件（41）、移动件（42）、弹性件（43）和定位组件（44），所述第二连接件（41）的一端与所述第二基座（20）铰接，所述第二连接件（41）的另一端与所述移动件（42）铰接，所述移动件（42）与所述第一连接件（31）滑动连接，所述弹性件（43）的两端分别抵持所述移动件（42）和所述定位组件（44），所述移动件（42）和所述定位组件（44）沿所述第一连接件（31）的长度方向排布。

2.根据权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，所述定位组件（44）相对于所述移动件（42）的距离可调节，以调节所述弹性件（43）的压缩量。

3.根据权利要求1所述的支撑臂，其特征在于，所述定位组件（44）包括螺纹件（441）和与所述螺纹件（441）螺纹配合的调节件（442），所述弹性件（43）的两端分别抵持所述移动件（42）和所述调节件（442），所述移动件（42）和所述调节件（442）沿所述第一连接件（31）的长度方向排布，所述螺纹件（441）与其中一个所述第一连接件（31）相连接，所述螺纹件（441）能够转动，以调节所述调节件（442）相对于所述移动件（42）的距离。

4.根据权利要求3所述的支撑臂，其特征在于，所述定位组件（44）包括支座（443），所述第一连接件（31）与所述支座（443）相连接，所述螺纹件（441）包括相连接的主体部（4411）和限位部（4412），所述调节件（442）与所述主体部（4411）螺纹配合，且所述主体部（4411）与所述支座（443）转动连接，所述限位部（4412）远离所述调节件（442）的一侧与所述支座（443）朝向所述调节件（442）的表面相抵持，以限制所述主体部（4411）向远离所述移动件（42）的方向移动。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的支撑臂，其特征在于，所述弹性件（43）为圆柱螺旋弹簧，所述第一连接件（31）与所述第二基座（20）的铰接点（311）位于所述弹性件（43）轴线的一侧。

6.一种机械臂，其特征在于，所述机械臂包括如权利要求1至5中任意一项所述的支撑臂。

7.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括第三基座（50）和第一阻尼机构（60），所述第一基座（10）远离所述第二基座（20）的一端通过所述第一阻尼机构（60）与所述第三基座（50）转动连接，所述第一阻尼机构（60）用于提供所述第三基座（50）相对于所述第一基座（10）转动时的阻尼力，且所述第三基座（50）相对于所述第一基座（10）转动的轴线与所述第二基座（20）的轴线平行，所述第三基座（50）用于连接所述负载。

8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括第四基座（70）、第二阻尼机构（80）和第三阻尼机构（90），所述第四基座（70）可相对所述第三基座（50）绕第一轴线转动，所述第四基座（70）用于连接所述负载；所述第二阻尼机构（80）用于向所述第四基座（70）施加绕所述第一轴线的且沿第一方向的第一作用力，所述第三阻尼机构（90）用于向所述第四基座（70）施加绕所述第一轴线的且沿所述第一方向的第二作用力，且所述第二作用力大于所述第一作用力，所述第一作用力和所述第二作用力用于共同提供所述第四基座（70）相对于所述第三基座（50）转动时的阻尼力。

9.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括第五基座（100）和第四阻尼机构（110），所述第五基座（100）的一端通过所述第四阻尼机构（110）与所述第二基座（20）转动连接，所述第四阻尼机构（110）用于提供所述第五基座（100）相对于所述第二基座（20）转动时的阻尼力。

10.根据权利要求9所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括第六基座（120）和第五阻尼机构（130），所述第五基座（100）远离所述第二基座（20）的一端通过所述第五阻尼机构（130）与所述第六基座（120）转动连接，所述第五阻尼机构（130）用于提供所述第六基座（120）相对于所述第五基座（100）转动时的阻尼力，且所述第五基座（100）相对于所述第六基座（120）转动的轴线与所述第五基座（100）相对于所述第二基座（20）转动的轴线平行。

11.根据权利要求6所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括把手组件（140）及摄像组件（150），所述摄像组件（150）以及所述把手组件（140）作为所述负载，所述摄像组件（150）包括摄像头和激光灯。

12.一种手术机器人，其特征在于，所述手术机器人包括如权利要求6至11中任意一项所述的机械臂。