CN118000882B - 一种框架式骨折复位手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及骨折复位技术领域，且公开了一种框架式骨折复位手术机器人，包括移动端机构和固定端机构，移动端机构通过连接组件与固定端机构连接，移动端机构包括牵拉组件，牵拉组件通过平移组件与升降组件连接，升降组件通过摆动组件与翻转组件连接，翻转组件上设置有自转组件，自转组件上设置有移动端夹持组件；固定端机构包括辅助牵拉结构、辅助平移结构、手摇升降结构、翻转固定结构、辅助翻转结构和固定端夹持组件，术中机器人放置在手术床上方完成患者骨折复位手术操作。本发明采用上述框架式骨折复位手术机器人，不仅负载高、结构紧凑、占地范围小、运动范围广，而且手动与电动调节结合，操作简单，适用性强。

Description

一种框架式骨折复位手术机器人

技术领域

本发明涉及骨折复位技术领域，尤其是涉及一种框架式骨折复位手术机器人。

背景技术

临床骨科主要分为脊柱外科、关节外科、创伤外科等，就应用场景而言，脊柱外科、关节外科领域手术机器人发展已较为成熟，然而由于创伤骨科骨折复位机器人的研发难度较大，其研发进展相对缓慢，全球范围内少有成熟的产品进入临床应用。

现阶段，传统的创伤骨科骨折手术主要采用手动复位的方式进行，即由一名或者多名助理徒手或通过克氏针、手钻等辅助器械把持骨折部位进行牵拉，再由医生负责断骨的撬拨复位。这种操作方式主要存在以下问题：①复位力维持困难，有时需要多次牵拉调整才能完成复位，易造成患者的二次损伤；②复位精度低，为实现解剖复位需将患者病灶部位切开，导致创口增大，不利于术后恢复；③助理医生仅能完成辅助性工作，复位的核心环节仍需临床经验丰富的主刀医生完成，手术效果经验依赖严重；④由于股骨拮抗力较大，往往需要多名助理合作完成牵拉，导致手术室人员增加，人员污染风险增大。此外，现阶段临床中使用的骨折复位辅助器械多为纯手动或半自动操作模式，需要医生手动进行调节，操作复杂，定位不精准，且大部分器械只具有单个线性自由度，无法在三维空间所有6个自由度上进行折骨复位操作。

将计算机、机器人技术应用到骨折治疗手术开发新一代的数字化骨科手术医疗装备，已经成解决上述问题的重要途径。目前，虽然一些国内外高校院所对骨科机器人系统展开了积极的研究，并且部分产品已经实现了产业化，如美敦力推出的Mazor X导航系统、史赛克Mako关节手术系统、天智航“天玑”骨科机器人系统，但该系统主要用于骨科手术术前规划与术中导航，并不具备骨折复位功能。在创伤骨科领域，北京罗森博特推出了具有复位功能的手术机器人系统，在全球率先实现了辅助骨折复位技术，但该系统术中仍需较多人工干预，且其针对骨盆骨折复位提供的复位力及行程较难完全满足临床需求。

现有研究中骨折复位机器人系统主要分为串联型和并联型，主要存在以下问题：串联型系统定位精度低，负载/重量比低，体积庞大，使用过程中机器人易与医务人员、医疗设备发生碰撞而出现操作安全问题；并联型系统复位操作的工作空间有限，特别是绕纵向轴线的旋转角度范围非常小，无法满足实际需求，且多连杆并联结构容易遮挡射线，影响X光片的拍摄效果，对于复杂复位操作而言，运动控制十分复杂。加之骨折病人个体差异大、断骨图像处理困难等问题，现有系统原型大多停留在实验室模型和尸体肢体操作实验阶段。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供了一种框架式骨折复位手术机器人，不仅负载高、结构紧凑、占地范围小、运动范围广，而且手动与电动调节结合，操作简单，适用性强。

为实现上述目的，本发明提供了一种框架式骨折复位手术机器人，包括移动端机构和固定端机构，移动端机构通过连接组件与固定端机构连接，固定端机构上设置有用于患者平躺的手术床，移动端机构包括牵拉组件，牵拉组件通过平移组件与升降组件连接，升降组件通过摆动组件与翻转组件连接，翻转组件上设置有自转组件，自转组件上设置有移动端夹持组件；固定端机构包括辅助牵拉结构，辅助牵拉结构通过辅助平移结构与手摇升降结构连接，手摇升降结构通过翻转固定结构与辅助翻转结构连接，辅助翻转结构上设置有固定端夹持组件，术中手术机器人放置在手术床上方用于完成患者骨折复位手术操作。

优选的，牵拉组件包括支撑架，支撑架的侧面和顶端均设置有支撑架钣金，支撑架的底端通过地脚连接件与脚轮连接，支撑架上设置有电机托板，电机托板上设置有牵拉推杆，牵拉推杆的两侧设置有牵拉导轨，牵拉导轨设置在支撑架上，牵拉推杆通过推杆支架与推杆安装架连接，推杆安装架固定在支撑架上，位于顶端的支撑架钣金上设置有用于防护的牵拉风琴罩；支撑架上设置有跨床连杆和配重块，配重块上设置有收纳箱，收纳箱通过凸起与配重块连接。

优选的，平移组件包括平移底板，平移底板的底端设置有模组连接件，牵拉推杆的活动杆与模组连接件连接，平移底板的底端设置有牵拉滑块，牵拉滑块与牵拉导轨滑动连接；平移底板的顶端罩设有平移钣金，平移钣金上设置有用于防护的平移风琴罩，平移底板的两端分别设置有平移侧板和平移电机板，平移侧板和平移电机板之间设置平移丝杠，平移丝杠的两侧设置有平移导轨，平移导轨设置在平移底板上，平移丝杆的两端分别通过平移轴承与平移侧板、平移电机板连接，平移电机板上设置有平移电机，平移电机的输出轴通过平移同步带组件与平移丝杠的一端传动连接，平移电机板一侧固定有用于平移同步带组件张紧的张紧凸起，张紧凸起通过单个螺栓与平移张紧板连接，平移底板上设置有用于平移限位的平移限位件。

优选的，升降组件包括升降底板，升降底板通过滑台侧板与平移滑台连接，平移滑台的底端设置有连接座和平移滑块，平移滑块与平移导轨滑动连接，平移滑块设置在连接座的两侧，连接座上设置有丝杠螺母，丝杠螺母套设在平移丝杠上并与平移丝杠转动连接，平移滑台上设置有用于平移限位的平移挡板；升降底板上罩设有升降钣金，升降钣金上设置有用于防护的升降风琴罩，升降底板的两端设置有升降侧板和升降电机板，升降侧板和升降电机板之间设置有升降丝杠，升降丝杠的两侧设置有升降导轨，升降导轨设置在升降底板上，升降丝杠的两端分别通过升降轴承与升降侧板、升降电机板连接，升降电机板上设置有升降电机，升降电机的输出轴通过升降同步带组件与升降丝杠的一端传动连接，升降电机板一侧固定有用于升降同步带组件张紧的升降凸起，升降凸起通过单个螺栓与升降张紧板连接，升降底板上设置有用于升降限位的升降限位件。

优选的，摆动组件包括传感器固定板，传感器固定板通过升降滑台与升降座连接，升降座上设置有升降螺母，升降螺母套设在升降丝杠上并与升降丝杠转动连接，升降座的两侧设置有升降滑块，升降滑块的一侧与升降滑台连接，升降滑块的另一侧与升降导轨滑动连接，升降滑台上设置有用于升降限位的升降挡板；传感器固定板上设置有传感器，传感器与传感器转接板连接，传感器转接板上设置有摆动减速机，摆动减速机与摆动电机的输出轴连接；升降滑台上连接有摆动钣金，摆动钣金罩设在传感器固定板、传感器、传感器转接板、摆动减速机、摆动电机上。

优选的，翻转组件包括支撑框，支撑框上设置有阵列孔，摆动减速机通过阵列孔与支撑框传动连接；支撑框的一端设置有带左凹槽与安装槽的左凸耳，支撑框的另一端设置有带右凹槽的右凸耳，左凹槽与右凹槽中分别设置有翻转轴承，左凸耳处设置有用于限制翻转限位的翻转限位件，支撑框上设置有台阶面，台阶面上设置有翻转减速机，翻转减速机与翻转电机的输出轴连接，翻转减速机与翻转同步带组件传动连接，翻转减速机与翻转同步带组件之间设置有翻转电机板，翻转电机板上设置有用于调节翻转同步带组件张紧的直槽口，直槽口处设置有安装孔，安装孔设置在支撑框上，支撑框上罩设有翻转钣金。

优选的，自转组件包括齿轮箱，齿轮箱的两端分别设置有左轴与右轴，齿轮箱通过左轴与支撑框左凹槽的翻转轴承连接，左轴上设置有左轴轴卡和用于翻转限位的翻转挡板，齿轮箱通过右轴与支撑框右凹槽的翻转轴承连接，右轴上设置有右轴轴卡，右轴穿出支撑框右凹槽与翻转同步带组件传动连接；齿轮箱上设置有前盖板，齿轮箱内设置有齿轮，齿轮箱外表面设置有关节电机，关节电机的输出轴与齿轮连接，齿轮与齿圈啮合连接，齿圈通过滚轴与齿轮箱滑动连接，齿圈的一侧与齿轮箱之间设置有后镶条，齿圈的另一侧与前盖板之间设置有前镶条，齿圈上设置有若干线性轴承；齿轮箱上设置有夹紧座，夹紧座上设置有锁紧旋柄。

优选的，移动端夹持组件包括四个光轴，光轴通过线性轴承与齿圈连接，光轴夹设于夹紧座内；四个光轴的一端均设置有碳环，其中两个光轴的另一端与左内夹板连接，另外两个光轴的另一端与右内夹板连接，左内夹板的一端通过转轴与左外夹板连接，左内夹板的另一端通过旋柄与左外夹板连接，右内夹板的一端通过转轴与右外夹板连接，右内夹板的另一端通过旋柄与右外夹板连接，左内夹板与左外夹板之间、右内夹板与右外夹板之间均夹设有克氏针。

优选的，辅助牵拉结构包括固定架，固定架的两侧和顶部均设置有外壳，固定架底端通过连接板与辅助脚轮连接，固定架顶端设置有固定板，固定板上设置有导轨一，导轨一设置在固定架顶部外壳内，固定架顶部外壳内设置有用于防护的风琴罩一；

辅助平移结构包括底板一，底板一的底端设置有滑块一，滑块一与导轨一滑动连接，底板一的底端通过垫高块一与牵拉钳制器，连接底板一上罩设有矩形壳，矩形壳上设置有风琴罩二，底板一的顶端设置有导轨二；

手摇升降结构包括底板二，底板二的一侧设置有L型板，L型板底端设置有滑块二，滑块二与导轨二滑动连接，L型板底端通过垫高块二与平移钳制器连接，底板二的两端均设置有立板，底板二的另一侧设置有导轨三和丝杠一，丝杠一的两端通过辅助轴承与立板连接，丝杠一的一端设置有手轮，底板二与L型外壳连接，L型外壳罩设在丝杠一、导轨三、L型板上，L型外壳上设置有风琴罩三；

翻转固定结构包括方形板，方形板上设置有垫板，垫板上设置有滑块三，滑块三与导轨三滑动连接，方形板上设置有移动座，移动座转动套设在丝杠一上；

辅助翻转结构包括上耳型板，上耳型板与方形板连接，上耳型板通过压紧轴与下耳型板连接，压紧轴上设置有偏心轮，偏心轮上设置有手柄，下耳型板底端设置有弧形板，弧形板内设置有辅助直线轴承，弧形板侧面设置有辅助夹紧座，辅助夹紧座上设置有辅助旋柄；

固定端夹持组件与移动端夹持组件采用相同的结构，固定端夹持组件的光轴通过辅助直线轴承与弧形板连接，固定端夹持组件的光轴夹设于辅助夹紧座内。

优选的，连接组件包括两个单头折杆，其中一个单头折杆的一端通过折杆底座与支撑架连接，此单头折杆的另一端通过旋转轴与开槽折杆的一端转动连接，开槽折杆的另一端通过旋转轴与削边折杆的一端转动连接，削边折杆的另一端通过旋转轴与另一个单头折杆的一端转动连接，另一个单头折杆的另一端通过折杆底座与固定架连接，单头折杆、开槽折杆、削边折杆上滑动设置有锁紧套。

因此，本发明采用上述结构的一种框架式骨折复位手术机器人，具有以下有益效果：

（1）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人采用混联结构，用以实现复位操作动作的移动端机构六自由度关节串联，用以固定骨折近端的固定端机构同样采用串联结构，运动与固定端分别实现骨折远端的移动与骨折近端的固定，并且两组件通过连接杆连接在一起形成整体，负载高，能够满足个体复位力差异；

（2）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人两端均为悬臂结构，使侧面留有足够的空间，且空间大于人体宽度，能够为医生处理术中紧急情况提供足够的操作空间，保证机器人手术安全性；

（3）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人采用框架式结构，使用时沿床排布，具有结构紧凑的特点，节省手术室空间，避免了设备碰撞的问题，且六自由度运动范围广，适用于不同复位需求；

（4）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人可折叠收放，通过收缩连接组件能够实现移动端机构与固定端机构的展开与收缩，占地范围小；

（5）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人末端夹持部分采用碳纤维结构，不遮挡X射线，能够提升影像拍摄质量，便于医生读取X光片信息；

（6）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人沿床宽方向移动范围大，当不同患者左腿或右腿需要手术操作，或术中需要更换患肢时，无需重新布置机器人，仅通过移动平移组件即可实现上述动作，操作简单；

（7）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人手动与电动调节结合，移动端机构各关节采用主动形式，能够通过上位机进行控制，固定端机构以及移动端夹持组件通过手动调节，操作简单，能够实现不同手术要求的机器人连接操作；

（8）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人主动关节均设置有限位，被动关节设置有钳制器及手摇丝杠等用于锁紧的结构，安全性高；

（9）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人集成了六维力扭矩传感器，能够检测复位过程中的力的变化，从而保证复位动作不超过人体接受极限，保证病人安全；

（10）本发明的一种框架式骨折复位手术机器人移动端夹持组件和固定端夹持组件能够调节相对位置与姿态，能够满足医生每次手术打入的克氏针不同位置及姿态的夹持需求，具有更强的适用性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种框架式骨折复位手术机器人实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的移动端机构结构示意图；

图3为本发明实施例的固定端机构结构示意图；

图4为本发明实施例的牵拉组件结构示意图；

图5为本发明实施例的平移组件结构示意图；

图6为本发明实施例的升降组件结构示意图；

图7为本发明实施例的摆动组件结构示意图；

图8为本发明实施例的翻转组件结构示意图；

图9为本发明实施例的自转组件结构示意图；

图10为本发明实施例的齿轮箱结构示意图；

图11为本发明实施例的前盖板结构示意图；

图12为本发明实施例的自转组件剖面图；

图13为本发明实施例的自转组件局部放大剖视图；

图14为本发明实施例的移动端夹持组件结构示意图；

图15为本发明实施例的克氏针夹持状态示意图；

图16为本发明实施例的克氏针夹持侧视图；

图17为本发明实施例的移动端夹持组件与自转组件连接关系示意图；

图18为本发明实施例的辅助牵拉结构示意图；

图19为本发明实施例的辅助平移结构示意图；

图20为本发明实施例的手摇升降结构示意图；

图21为本发明实施例的翻转固定结构示意图；

图22为本发明实施例的辅助翻转结构示意图；

图23为本发明实施例的固定端夹持组件与辅助翻转结构连接关系示意图；

图24为本发明实施例的连接组件结构示意图；

图25为本发明实施例的机器人收缩状态示意图。

附图标记

1、移动端机构；2、固定端机构；3、手术床；4、患者；11、牵拉组件；12、平移组件；13、升降组件；14、摆动组件；15、翻转组件；16、自转组件；17、移动端夹持组件；18、连接组件；21、辅助牵拉结构；22、辅助平移结构；23、手摇升降结构；24、翻转固定结构；25、辅助翻转结构；26、固定端夹持组件；1101、支撑架；1102、支撑架钣金；1103、跨床连杆；1104、导轨安装板；1105、牵拉导轨；1106、牵拉推杆；1107、推杆支架；1108、推杆安装架；1109、电机托板；1110、收纳箱；1111、配重块；1112、牵拉风琴罩；1113、脚轮；1114、地脚连接件；11101、凸起；11111、收纳槽口；1201、平移钣金；1202、平移风琴罩；1203、平移侧板；1204、平移轴承；1205、平移导轨；1206、平移底板；1207、牵拉滑块；1208、模组连接件；1209、平移电机；1210、平移限位件；1211、平移丝杠；1212、平移电机板；1213、张紧凸起；1214、平移张紧板；1215、平移同步带组件；12011、平移槽口；12061、导轨槽；12062、让位槽；11061、活动杆；1301、平移挡板；1302、平移滑台；1303、平移滑块；1304、连接座；1305、丝杠螺母；1306、滑台侧板；1307、升降限位件；1308、升降底板；1309、升降导轨；1310、升降侧板；1311、升降轴承；1312、升降丝杠；1313、升降钣金；1314、升降风琴罩；1315、升降电机；1316、升降电机板；1317、升降凸起；1318、升降张紧板；1319、升降同步带组件；13131、升降槽口；1401、升降挡板；1402、升降滑台；1403、升降座；1404、升降滑块；1405、升降螺母；1406、传感器固定板；1407、传感器；1408、传感器转接板；1409、摆动减速机；1410、摆动电机；1411、摆动钣金；1501、支撑框；1502、翻转轴承；1503、翻转限位件；1504、胶垫；1505、翻转电机；1506、翻转减速机；1507、翻转电机板；1508、翻转同步带组件；1509、翻转钣金；15011、安装槽；15012、左凹槽；15013、左凸耳；15014、右凹槽；15015、右凸耳；15016、阵列孔；15017、台阶面；15018、安装孔；15071、直槽口；1601、齿轮箱；1602、齿轮；1603、齿圈；1604、齿轮轴；1605、无油轴承；1606、线性轴承；1607、前盖板；1608、前镶条；1609、后镶条；1610、滚轴轴承；1611、滚轴；1612、左轴；1613、翻转挡板；1614、左轴轴卡；1615、右轴；1616、右轴轴卡；1617、自转限位件；1618、关节电机；1619、夹紧座；1620、锁紧旋柄；1621、限位螺钉；16011、电机安装孔；16012、后槽口；16013、限位槽；16014、弧形直槽口；16015、轴孔；16016、小轴承孔；16017、槽结构；16021、中心孔；16031、轴承孔；16071、前槽口；1701、左内夹板；1702、左外夹板；1703、右内夹板；1704、右外夹板；1705、转轴；1706、轴环；1707、碳环；1708、堵头；1709、旋柄；1710、蝶形螺母；1711、光轴；1801、折杆底座；1802、单头折杆；1803、旋转轴；1804、开槽折杆；1805、锁紧套；1806、削边折杆；1807、卡簧；2101、固定架；2102、外壳；2103、固定板；2104、导轨一；2105、风琴罩一；2106、连接板；2107、辅助脚轮；21021、矩形槽；2201、矩形壳；2202、导轨二；2203、底板一；2204、滑块一；2205、牵拉钳制器；2206、风琴罩二；2207、垫高块一；22011、长槽；2301、L型外壳；2302、风琴罩三；2303、手轮；2304、立板；2305、丝杠一；2306、辅助轴承；2307、导轨三；2308、底板二；2309、滑块二；2310、L型板；2311、平移钳制器；2312、垫高块二；23011、短槽；23012、圆孔；23101、短边；23102、长边内侧；2401、方形板；2402、垫板；2403、滑块三；2404、移动座；2501、上耳型板；2502、压紧轴；2503、轴端螺钉；2504、下耳型板；2505、偏心轮；2506、手柄；2507、弧形板；2508、辅助直线轴承；2509、轴套；2510、辅助旋柄；2511、辅助夹紧座。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图1所示，本发明所述的一种框架式骨折复位手术机器人，包括移动端机构1和固定端机构2，移动端机构1通过连接组件18与固定端机构2连接。如图2所示，移动端机构1包括牵拉组件11、平移组件12、升降组件13、摆动组件14、翻转组件15、自转组件16、移动端夹持组件17和连接组件18。牵拉组件11通过平移组件12与升降组件13连接，升降组件13通过摆动组件14与翻转组件15连接，翻转组件15上设置有自转组件16，自转组件16上设置有移动端夹持组件17。通过移动端机构1能够实现骨折远端复位手术操作所需的空间六自由度运动。如图3所示，固定端机构2包括辅助牵拉结构21、辅助平移结构22、手摇升降结构23、翻转固定结构24、辅助翻转结构25和固定端夹持组件26。辅助牵拉结构21通过辅助平移结构22与手摇升降结构23连接，手摇升降结构23通过翻转固定结构24与辅助翻转结构25连接，辅助翻转结构25上设置有固定端夹持组件26。固定端机构2能够辅助移动端机构1实现骨折近端肢体的固定，运动由手动操作实现。术中手术机器人放置在手术床3上方用于完成患者4骨折复位手术操作。

移动端机构1的电机输出力能够保证克服肌肉拮抗力，固定端机构2能够保证人体固定牢固，防止复位过程中由于拖拽产生的患者4身体移位，从而保证机器人操作的手术效果与安全性，移动端机构1和固定端机构2通过连接组件18连接形成混联结构整体，保证了其高负载与高稳定的特性。在手术过程中，将机器人沿手术床3的长度方向移动至合适位置，通过调整连接组件18至最大长度，能够固定移动端机构1与固定端机构2的相对位置；调节后机器人沿床长度方向分布，整体结构紧凑，避免了其与手术室中其它设备的碰撞干涉，沿床宽方向两侧留有充足的站立空间，便于医生在需要紧急处理的情况下干涉机器人手术操作，提高了机器人手术的安全性。手术结束时，再次通过调整连接组件18，能够减小移动端机构1与固定端机构2的间距，从而减小机器人整体尺寸，减小占地面积，方便收纳放置。

如图4所示，牵拉组件11包括支撑架1101，支撑架1101的侧面和顶端均设置有支撑架钣金1102。支撑架1101的底端通过地脚连接件1114与脚轮1113连接。支撑架1101上设置有电机托板1109，电机托板1109上设置有牵拉推杆1106。牵拉推杆1106的两侧设置有牵拉导轨1105，牵拉导轨1105有两根，牵拉导轨1105通过导轨安装板1104与支撑架1101连接。牵拉推杆1106通过推杆支架1107与推杆安装架1108连接，推杆安装架1108固定在支撑架1101上。位于顶端的支撑架钣金1102上设置有钣金槽，牵拉风琴罩1112安装在钣金槽内，支撑架钣金1102对其内部结构起到防护作用，牵拉风琴罩1112在不影响组件相对运动的前提下起到美观以及防护的作用。支撑架1101上设置有跨床连杆1103和配重块1111，配重块1111上设置有收纳箱1110，收纳箱1110通过凸起11101与配重块1111连接。跨床连杆1103设置有两个，其中一个跨床连杆1103设置在配重块1111下方，收纳箱1110放置在配重块1111上并与下方的跨床连杆1103接触；另一个跨床连杆1103设置在配重块1111的上方，可用作机器人的推拉把手。配重块1111上设置有与凸起11101相适配的收纳槽口11111，凸起11101插设在收纳槽口11111内。凸起11101能够便于收纳箱1110的安装与拆卸，并能够限制其相对移动。收纳箱1110放置在配重块1111上，配重块1111对收纳箱1110起到支撑作用。

如图5所示，平移组件12包括平移底板1206，平移底板1206的底端设置有模组连接件1208，牵拉推杆1106的活动杆11061与模组连接件1208连接。平移底板1206的底端设置有牵拉滑块1207，牵拉滑块1207与牵拉导轨1105滑动连接。通过牵拉推杆1106的活动杆11061能够带动模组连接件1208移动，进而带动整个平移组件12进行牵拉运动。牵拉推杆1106行程不小于100mm，能够保证牵拉行程满足各类骨折复位需求。平移底板1206的顶端罩设有平移钣金1201，平移钣金1201上设置有平移槽口12011，平移风琴罩1202安装在平移槽口12011处，平移风琴罩1202在不影响组件相对运动的前提下起到美观以及防护的作用。平移底板1206的两端分别设置有平移侧板1203和平移电机板1212，平移侧板1203和平移电机板1212之间设置平移丝杠1211。平移丝杆的两端分别通过平移轴承1204与平移侧板1203、平移电机板1212连接。平移丝杠1211的两侧设置有平移导轨1205，平移底板1206上设置有与平移导轨1205相适配的导轨槽12061，平移导轨1205安装在导轨槽12061内。平移电机1209的输出轴通过平移同步带组件1215与平移丝杠1211的一端传动连接。平移电机板1212一侧设置有平移电机1209，另一侧设置有平移张紧板1214，且平移电机1209与平移张紧板1214安装孔同心，二者均能够与平移电机板1212发生左右相对移动，安装时螺栓依次穿过平移电机1209、平移电机板1212、平移张紧板1214并通过螺母锁紧实现三者的连接。平移电机板1212一端面固定有用于平移同步带组件1215张紧的张紧凸起1213，张紧凸起1213通过单个螺栓与平移张紧板1214螺纹连接，张紧时，松开锁紧平移电机1209、平移电机板1212、平移张紧板1214的螺母，通过调节张紧凸起1213的螺栓，螺纹副转动拖动平移张紧板1214移动，进而拖动平移电机1209移动实现平移同步带组件1215的张紧。平移底板1206上设置有用于平移限位的平移限位件1210。平移底板1206上还设置有让位槽12062，让位槽12062能够减轻平移组件12重量，平移丝杠1211设置在让位槽12062上方，让位槽12062还能够减小平移组件12整体高度。

如图6所示，升降组件13包括升降底板1308，升降底板1308通过滑台侧板1306与平移滑台1302连接。平移滑台1302的底端设置有连接座1304和平移滑块1303，平移滑块1303设置在连接座1304的两侧，平移滑块1303与平移导轨1205滑动连接。连接座1304上设置有丝杠螺母1305，丝杠螺母1305套设在平移丝杠1211上并与平移丝杠1211转动连接。平移滑台1302上设置有用于平移限位的平移挡板1301。平移电机1209通过平移同步带组件1215能带动平移丝杠1211转动，进而通过连接座1304和平移滑块1303带动整个升降组件13，沿平移导轨1205平移。平移时，平移挡板1301触发平移限位件1210从而中断信号限制其移动，在保证机器人零部件不发生干涉碰撞的同时，保证平移运动不超过人体骨折部位承受极限，从而保证安全性。平移运动行程不低于400mm，以适应人体左右两条腿的跨距，单侧腿复位过程中该行程不低于50mm，能够保证平移行程满足各类骨折复位需求。升降底板1308上罩设有升降钣金1313，升降钣金1313上设置有升降槽口13131，升降风琴罩1314安装在升降槽口13131处，升降风琴罩1314在不影响组件相对运动的前提下起到美观以及防护的作用。升降底板1308的两端设置有升降侧板1310和升降电机板1316，升降侧板1310和升降电机板1316之间设置有升降丝杠1312。升降丝杠1312的两端分别通过升降轴承1311与升降侧板1310、升降电机板1316连接。升降丝杠1312的两侧设置有升降导轨1309，升降导轨1309设置在升降底板1308上。升降电机板1316上设置有升降电机1315，升降电机1315的输出轴通过升降同步带组件1319与升降丝杠1312的一端传动连接。升降电机板1316一侧固定有用于升降同步带组件1319张紧的升降凸起1317，升降凸起1317通过单个螺栓与升降张紧板1318连接，其张紧原理与平移同步带组件1215的张紧原理相同。升降底板1308上设置有用于升降限位的升降限位件1307。

如图7所示，摆动组件14包括传感器固定板1406，传感器固定板1406通过升降滑台1402与升降座1403连接。升降座1403上设置有升降螺母1405，升降螺母1405套设在升降丝杠1312上并与升降丝杠1312转动连接。升降座1403的两侧设置有升降滑块1404，升降滑块1404的一侧与升降滑台1402连接，升降滑块1404的另一侧与升降导轨1309滑动连接。升降滑台1402上设置有用于升降限位的升降挡板1401。升降电机1315通过升降同步带组件1319带动升降丝杠1312转动，进而通过升降座1403、升降滑块1404带动摆动组件14，沿升降导轨1309进行升降。升降时，升降挡板1401触发升降限位件1307从而限制其移动，在保证机器人零部件不发生干涉碰撞的同时，保证平移运动不超过人体骨折部位承受极限，从而保证安全性。升降运动行程不低于50mm，能够保证垂直于床面方向行程满足各类骨折复位需求。传感器固定板1406上设置有传感器1407，传感器1407为六维力/扭矩传感器，其轴线与骨头轴线平行，牵拉方向量程≥500N，能够满足克服不同患者4肌肉拮抗力的牵拉需求，同时，利用传感器1407能够进行力的反馈控制，从而保证术中机器人产生的复位力不超过人体组织承受极限，保证手术安全性。传感器1407与传感器转接板1408连接，传感器转接板1408上设置有摆动减速机1409，摆动减速机1409与摆动电机1410的输出轴连接。升降滑台1402上连接有摆动钣金1411，摆动钣金1411罩设在传感器固定板1406、传感器1407、传感器转接板1408、摆动减速机1409、摆动电机1410上。

如图8所示，翻转组件15包括支撑框1501，支撑框1501上罩设有翻转钣金1509。支撑框1501上设置有阵列孔15016，摆动减速机1409通过阵列孔15016与支撑框1501传动连接。摆动电机1410通过摆动减速机1409带动支撑框1501摆动，进而带动整个翻转组件15进行摆动。摆动时，旋转角度不低于30°，能够保证平行于床面方向的成角移位修正角度满足各类骨折复位需求。支撑框1501的一端设置有带左凹槽15012与安装槽15011的左凸耳15013，支撑框1501的另一端设置有带右凹槽15014的右凸耳15015。左凹槽15012与右凹槽15014中分别设置有翻转轴承1502。左凸耳15013端部设置有胶垫1504，起到密封作用。左凸耳15013处设置有用于限制翻转限位的翻转限位件1503，支撑框1501上设置有台阶面15017，台阶面15017上设置有翻转减速机1506，这种布置形式能够减小沿宽度方向的尺寸。翻转减速机1506与翻转电机1505的输出轴连接，翻转减速机1506与翻转同步带组件1508传动连接。翻转减速机1506与翻转同步带组件1508之间设置有翻转电机板1507，翻转电机板1507上设置有用于调节翻转同步带组件1508张紧的直槽口15071。直槽口15071处设置有安装孔15018，安装孔15018设置在支撑框1501上。直槽口15071与安装孔15018通过调节螺栓连接，松动螺栓，通过上下安装孔15018在调节直槽口15071上的位置，可以改变翻转减速机1506输出轴与右轴1615的距离，进而实现翻转同步带组件1508的张紧。

如图9、图10、图11、图12、图13所示，自转组件16包括齿轮箱1601，齿轮箱1601的两端分别设置有左轴1612与右轴1615。齿轮箱1601通过左轴1612与支撑框1501左凹槽15012的翻转轴承1502连接，左轴1612上设置有左轴轴卡1614和用于翻转限位的翻转挡板1613。齿轮箱1601通过右轴1615与支撑框1501右凹槽15014的翻转轴承1502连接，右轴1615上设置有右轴轴卡1616，右轴1615穿出支撑框1501右凹槽15014与翻转同步带组件1508传动连接。左轴1612、右轴1615分别插入齿轮箱1601两端的轴孔16015内，起到加强连接与导向的作用。翻转电机1505通过翻转减速机1506、翻转同步带组件1508带动齿轮箱1601在支撑框1501上翻转，进而带动整个自转组件16进行翻转运动。当自转组件16沿着左轴1612轴线做往复翻转运动时，翻转挡板1613触翻转限位件1503从而限制其移动，在保证机器人零部件不发生干涉碰撞的同时，保证翻转运动不超过人体骨折部位承受极限，从而保证安全性。翻转时，旋转角度不低于30°，能够保证垂直于床面方向的成角移位修正角度满足各类骨折复位需求。齿轮箱1601上设置有前盖板1607，齿轮箱1601内设置有齿轮1602。齿轮箱1601外表面设置有关节电机1618，齿轮箱1601上设置有多个电机安装孔16011，关节电机1618通过电机安装孔16011安装在齿轮箱1601上。关节电机1618的输出轴与齿轮1602连接，齿轮1602与齿圈1603啮合连接。电机安装孔16011为直槽口形状，能够调节齿轮1602与齿圈1603的啮合关系，便于装配与调整，并保证传动效率。齿轮1602中心设置有齿轮轴1604，齿轮轴1604固定在前盖板1607上，齿轮轴1604通过无油轴承1605与齿轮1602的中心连接，无油轴承1605插设在齿轮1602的中心孔16021内，关节电机1618的输出轴能够带动齿轮1602在无油轴承1605上转动。齿轮箱1601内设置有槽结构16017，齿圈1603沿齿轮箱1601槽结构16017做圆周往复运动。齿圈1603通过滚轴1611与齿轮箱1601滑动连接，齿轮箱1601内设置有多个小轴承孔16016，小轴承孔16016内设置有滚轴轴承1610，滚轴1611的两端通过滚轴轴承1610与齿轮箱1601转动连接。滚轴1611两端面设置有螺纹孔，螺纹孔中安装有限位螺钉1621。齿圈1603的一侧与齿轮箱1601之间设置有后镶条1609，齿圈1603的另一侧与前盖板1607之间设置有前镶条1608。齿轮箱1601内设置有后槽口16012，后镶条1609设置在后槽口16012内，前盖板1607上设置有前槽口16071，前镶条1608设置在前槽口16071内。前镶条1608、后镶条1609能够限制齿圈1603在运动过程中与前盖板1607、齿轮箱1601碰撞摩擦，能够减小工作噪音及工作摩擦力，从而提高机器人的运动性能。齿轮箱1601内设置有自转限位件1617，自转限位件1617设置有两个，两个自转限位件1617分别设置齿轮箱1601的两个限位槽16013内。齿圈1603圆心角角度为110°，关节电机1618能够带动齿轮1602转动，进而带动齿圈1603沿齿轮箱1601槽结构16017做圆周往复运动时，齿圈1603触发自转限位件1617从而限制其移动，在保证机器人零部件不发生干涉碰撞的同时，保证自转运动不超过人体骨折部位承受极限，从而保证安全性。齿圈1603能够在槽结构16017中正/反向转动角度不低于45°，能够保证绕骨轴线自转修正角度满足各类骨折复位需求。齿圈1603上设置有若干轴承孔16031，线性轴承1606设置在轴承孔16031内。齿轮箱1601上设置有夹紧座1619，夹紧座1619上设置有锁紧旋柄1620。夹紧座1619固定在齿圈1603上，并穿过齿轮箱1601内的弧形直槽口16014，弧形直槽口16014圆心角为150°。

如图14所示，移动端夹持组件17包括四个光轴1711，光轴1711通过线性轴承1606与齿圈1603连接，光轴1711夹设于夹紧座1619内。移动端夹持组件17通过光轴1711与齿轮箱1601的齿圈1603连接，通过关节电机1618能够带动移动端夹持组件17进行圆周运动。四个光轴1711的一端设置有台阶，台阶内设置有碳环1707。其中两个光轴1711的另一端与左内夹板1701连接，另外两个光轴1711的另一端与右内夹板1703连接。左内夹板1701的一端通过转轴1705与左外夹板1702连接，左内夹板1701的另一端通过旋柄1709与左外夹板1702连接。右内夹板1703的一端通过转轴1705与右外夹板1704连接，右内夹板1703的另一端通过旋柄1709与右外夹板1704连接。转轴1705的顶端设置有凸台，转轴1705的底端设置有凹槽，转轴1705设置有两个，一个转轴1705连接左内夹板1701和左外夹板1702，另一个转轴1705连接右内夹板1703和右外夹板1704，并在左内夹板1701底部、右内夹板1703底部分别安装堵头1708。轴环1706起到轴向限位的作用，堵头1708起到密封作用。旋柄1709包括头部和杆部，左内夹板1701、左外夹板1702、右内夹板1703、右外夹板1704上均设置有旋孔，旋柄1709的杆部插设在旋孔内，旋柄1709的杆部与旋孔转动连接，旋柄1709杆部远离头部的一端设置有蝶形螺母1710。左内夹板1701与左外夹板1702、右内夹板1703与右外夹板1704均能够绕转轴1705相对转动。如图15、图16所示，图中有两根克氏针，分别为克氏针A和克氏针E。以左内夹板1701和左外夹板1702为例，旋转时，左外夹板1702能够压紧克氏针A，通过旋转旋柄1709头部及蝶形螺母1710，能够调节克氏针A的压紧程度。克氏针A直径为D，左内夹板1701外侧面与左外夹板1702外侧面C平行时，二者内侧面间距小于直径D，取间距为0.5mm，该种构型锁紧时能够形成过盈结构以保证克氏针A固定牢固。左内夹板1701、左外夹板1702、右内夹板1703、右外夹板1704均为圆弧状，因此能够夹持沿其圆周方向不同角度α的克氏针。

如图17所示，移动端夹持组件17与自转组件16连接，光轴1711穿过齿圈1603、线性轴承1606、夹紧座1619，通过调节锁紧旋柄1620，能够使夹紧座1619抱紧光轴1711，从而实现移动端夹持组件17与自转组件16的连接，连接后安装碳环1707，能够防止在工作时移动端夹持组件17与自转组件16脱离。工作时，根据医生打入的克氏针A和克氏针E沿光轴1711方向的距离，调节光轴1711在夹紧座1619上的位置，能够同时固定两根克氏针。此外，由于医生打入两根克氏针的姿态是任意的，该种结构能够同时满足两根不同距离、姿态克氏针的固定，因此能够提高机器人的适用性以及可操作性。

如图18所示，辅助牵拉结构21包括固定架2101，固定架2101的两侧和顶部均设置有外壳2102。固定架2101顶部外壳2102设置有矩形槽21021，风琴罩一2105安装在矩形槽21021内，风琴罩一2105在不影响组件相对运动的前提下起到美观以及防护的作用。固定架2101底端通过连接板2106与辅助脚轮2107连接。固定架2101顶端设置有固定板2103，固定板2103上设置有导轨一2104，导轨一2104设置在固定架2101顶部外壳2102内。

如图19所示，辅助平移结构22包括底板一2203，底板一2203的底端设置有滑块一2204，滑块一2204与导轨一2104滑动连接，底板一2203的底端通过垫高块一2207与牵拉钳制器2205连接。使用时，首先调节牵拉钳制器2205至松开状态，拖动辅助平移结构22沿着导轨一2104移动，当调整至合适位置时，调节牵拉钳制器2205至锁紧状态，从而限制辅助平移结构22相对于辅助牵拉结构21的相对位置。底板一2203上罩设有矩形壳2201，矩形壳2201上设置有长槽22011，风琴罩二2206安装在长槽22011内，风琴罩二2206在不影响组件相对运动的前提下起到美观以及防护的作用。底板一2203的顶端设置有导轨二2202。

如图20所示，手摇升降结构23包括底板二2308，底板二2308的一侧设置有L型板2310，L型板2310底端设置有滑块二2309，滑块二2309与导轨二2202滑动连接。L型板2310短边23101与底板二2308固连，其长边内侧23102与滑块二2309连接。L型板2310底端通过垫高块二2312与平移钳制器2311连接。使用时，首先调节平移钳制器2311至松开状态，拖动手摇升降结构23沿着导轨二2202移动，当调整至合适位置时，调节平移钳制器2311至锁紧状态，从而限制手摇升降结构23相对于辅助平移结构22的相对位置。底板二2308的两端均设置有立板2304，底板二2308的另一侧设置有导轨三2307和丝杠一2305。丝杠一2305的两端通过辅助轴承2306与立板2304连接，L型外壳2301上设置有圆孔23012，丝杠一2305的一端穿过圆孔23012与手轮2303连接。底板二2308与L型外壳2301连接，L型外壳2301罩设在丝杠一2305、导轨三2307、L型板2310上。L型外壳2301上设置有短槽23011，风琴罩三2302安装在短槽23011内，在不影响组件相对运动的前提下起到美观以及防护的作用。

如图21所示，翻转固定结构24包括方形板2401，方形板2401上设置有垫板2402，垫板2402上设置有滑块三2403，滑块三2403与导轨三2307滑动连接。方形板2401上设置有移动座2404，移动座2404转动套设在丝杠一2305上。工作时，旋转手轮2303，能够控制翻转固定结构24沿导轨三2307做往复运动。

如图22所示，辅助翻转结构25包括上耳型板2501，上耳型板2501与方形板2401连接。上耳型板2501通过压紧轴2502与下耳型板2504连接。压紧轴2502上设置有偏心轮2505，偏心轮2505上设置有手柄2506。压紧轴2502的两端设置有轴端螺钉2503进行轴向限位，压紧轴2502上设置有两个轴套2509，轴套2509设置在偏心轮2505与下耳型板2504之间。下耳型板2504底端设置有弧形板2507，弧形板2507内设置有辅助直线轴承2508。弧形板2507侧面设置有辅助夹紧座2511，辅助夹紧座2511上设置有辅助旋柄2510。工作时，握住手柄2506调节偏心轮2505至松开状态，使上耳型板2501与下耳型板2504能够相对转动，调节至合适位置后调节偏心轮2505至压紧状态，使上耳型板2501与下耳型板2504位置相对固定。

如图23所示，固定端夹持组件26与移动端夹持组件17采用相同的结构，固定端夹持组件26的光轴1711通过辅助直线轴承2508与弧形板2507连接，固定端夹持组件26的光轴1711夹设于辅助夹紧座2511内。工作时，将固定端夹持组件26与辅助翻转结构25连接，通过调节辅助夹紧座2511能够实现固定端夹持组件26与辅助翻转结构25任意相对位置的固定。

如图24、图25所示，连接组件18包括两个单头折杆1802，其中一个单头折杆1802的一端通过折杆底座1801与支撑架1101连接，此单头折杆1802的另一端通过旋转轴1803与开槽折杆1804的一端转动连接。开槽折杆1804的另一端通过旋转轴1803与削边折杆1806的一端转动连接。削边折杆1806的另一端通过旋转轴1803与另一个单头折杆1802的一端转动连接，另一个单头折杆1802的另一端通过折杆底座1801与固定架2101连接。单头折杆1802、开槽折杆1804、削边折杆1806上滑动设置有锁紧套1805。连接组件18还包括有卡簧1807，卡簧1807安装在旋转轴1803一端起到轴向限位作用。锁紧套1805可以沿开槽折杆1804长轴线方向左右移动，连接组件18调整至最长状态时，移动锁紧套1805至开槽折杆1804与削边折杆1806连接处，从而限制连接处关节转动，实现连接组件18长度的固定，配合移动端机构1、固定端机构2的自重，能够保证二者位置的相对固定。在非工作状态，为减小机器人空间占用，便于收纳放置，移动锁紧套1805，使其脱离旋转轴1803连接处，向上提升连接组件18旋转轴1803连接处转动，同时，拖动移动端机构1和固定端机构2，使二者相对距离减小，实现机器人的收缩。

本发明中所有同步带组件均采用相同的现有的结构。

操作流程：手术时，患者4平躺在手术床3上，当医生完成克氏针打入后，推动机器人沿手术床3的长度方向移动，使自转组件16大致位于患者4的创口上方；到达指定位置后，调节锁紧套1805使移动端机构1与固定端机构2能够相对远离运动，移动至连接组件18至最大长度后，调节锁紧套1805至锁紧位置，以保证移动端机构1与固定端机构2的相对固定；从收纳箱1110中取出移动端夹持组件17与固定端夹持组件26，并将其分别与移动端机构1与固定端机构2连接；通过上位机发送信号控制移动端机构1各关节运动，同时调节移动端夹持组件17与自转组件16的相对位置，直至其能够夹持住患者4骨折远端克氏针，然后调节牵拉钳制器2205、手轮2303、平移钳制器2311以及偏心轮2505至松开状态，握住弧形板2507拖动其移动，同时调节固定端夹持组件26与辅助翻转结构25的相对位置，直至其能够夹持住患者4骨折近端克氏针，夹持后再次调节牵拉钳制器2205、手轮2303、平移钳制器2311以及偏心轮2505使其至锁紧状态，使固定端机构2除固定端夹持组件26以外的各组成部分结构相对固定；夹持后调节旋柄1709、蝶形螺母1710使克氏针能够固定在移动端夹持组件17与固定端夹持组件26上，调节夹紧座1619实现移动端夹持组件17与自转组件16的固连，调节辅助夹紧座2511实现固定端夹持组件26与辅助翻转结构25的固连；上述步骤能够实现机器人与患者4的连接。

上述步骤完成后，将根据术前患者4CT或X光影像获得的骨折复位所需的空间六自由度移动量输入机器人上位机，上位机发送信号控制移动端机构1各关节运动，从而带动患者4骨折远端移动使其与骨折近端对齐并最终实现复位操作。复位后医生进行固定手术操作，待手术完成后，调节旋柄1709、蝶形螺母1710使克氏针能够从移动端夹持组件17与固定端夹持组件26上分离开，调节夹紧座1619实现移动端夹持组件17与自转组件16的分离，调节辅助夹紧座2511实现固定端夹持组件26与辅助翻转组件15的分离，将移动端夹持组件17与固定端夹持组件26卸下并重新放回收纳箱1110中；调节牵拉钳制器2205、手轮2303、平移钳制器2311以及偏心轮2505至松开状态，握住弧形板2507拖动其移动，使固定端机构2各部分恢复至初始位置，同时通过上位机发送信号控制移动端机构1各关节运动，使移动端机构1各部分恢复至初始位置；调节锁紧套1805使移动端机构1与固定端机构2能够相对靠近运动，移动至机器人初始状态后，推动机器人沿手术床3长度方向远离患者4，并将机器人移动至手术前位置。

本发明的一种框架式骨折复位手术机器人六自由度运动范围广，实现复位的关节运动行程为：牵拉行程不低于100mm，平移行程不低于50mm，升降行程不低于50mm，成角移位修正角度不低于30°，绕骨轴线自转修正角度不低于±45°，适用于嵌插骨折等不同复位行程需求。

因此，本发明采用上述结构的一种框架式骨折复位手术机器人，不仅负载高、结构紧凑、占地范围小、运动范围广，而且手动与电动调节结合，操作简单，适用性强。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：包括移动端机构和固定端机构，移动端机构通过连接组件与固定端机构连接，移动端机构包括牵拉组件，牵拉组件通过平移组件与升降组件连接，升降组件通过摆动组件与翻转组件连接，翻转组件上设置有自转组件，自转组件上设置有移动端夹持组件；固定端机构包括辅助牵拉结构，辅助牵拉结构通过辅助平移结构与手摇升降结构连接，手摇升降结构通过翻转固定结构与辅助翻转结构连接，辅助翻转结构上设置有固定端夹持组件，术中手术机器人放置在手术床上方用于完成患者骨折复位手术操作；

翻转组件包括支撑框，支撑框的一端设置有带左凹槽与安装槽的左凸耳，支撑框的另一端设置有带右凹槽的右凸耳，左凹槽与右凹槽中分别设置有翻转轴承；

自转组件包括齿轮箱，齿轮箱的两端分别设置有左轴与右轴，齿轮箱通过左轴与支撑框左凹槽的翻转轴承连接，左轴上设置有左轴轴卡和用于翻转限位的翻转挡板，齿轮箱通过右轴与支撑框右凹槽的翻转轴承连接，右轴上设置有右轴轴卡，右轴穿出支撑框右凹槽与翻转同步带组件传动连接；齿轮箱上设置有前盖板，齿轮箱内设置有齿轮，齿轮箱外表面设置有关节电机，关节电机的输出轴与齿轮连接，齿轮与齿圈啮合连接，齿圈通过滚轴与齿轮箱滑动连接，齿圈的一侧与齿轮箱之间设置有后镶条，齿圈的另一侧与前盖板之间设置有前镶条，齿圈上设置有若干线性轴承；齿轮箱上设置有夹紧座，夹紧座上设置有锁紧旋柄；

移动端夹持组件包括四个光轴，光轴通过线性轴承与齿圈连接，光轴夹设于夹紧座内；四个光轴的一端均设置有碳环，其中两个光轴的另一端与左内夹板连接，另外两个光轴的另一端与右内夹板连接，左内夹板的一端通过转轴与左外夹板连接，左内夹板的另一端通过旋柄与左外夹板连接，右内夹板的一端通过转轴与右外夹板连接，右内夹板的另一端通过旋柄与右外夹板连接，左内夹板与左外夹板之间、右内夹板与右外夹板之间均夹设有克氏针。

2.根据权利要求1所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：牵拉组件包括支撑架，支撑架的侧面和顶端均设置有支撑架钣金，支撑架的底端通过地脚连接件与脚轮连接，支撑架上设置有电机托板，电机托板上设置有牵拉推杆，牵拉推杆的两侧设置有牵拉导轨，牵拉导轨设置在支撑架上，牵拉推杆通过推杆支架与推杆安装架连接，推杆安装架固定在支撑架上，位于顶端的支撑架钣金上设置有用于防护的牵拉风琴罩；支撑架上设置有跨床连杆和配重块，配重块上设置有收纳箱，收纳箱通过凸起与配重块连接。

3.根据权利要求2所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：平移组件包括平移底板，平移底板的底端设置有模组连接件，牵拉推杆的活动杆与模组连接件连接，平移底板的底端设置有牵拉滑块，牵拉滑块与牵拉导轨滑动连接；平移底板的顶端罩设有平移钣金，平移钣金上设置有用于防护的平移风琴罩，平移底板的两端分别设置有平移侧板和平移电机板，平移侧板和平移电机板之间设置平移丝杠，平移丝杠的两侧设置有平移导轨，平移导轨设置在平移底板上，平移丝杆的两端分别通过平移轴承与平移侧板、平移电机板连接，平移电机板上设置有平移电机，平移电机的输出轴通过平移同步带组件与平移丝杠的一端传动连接，平移电机板一侧固定有用于平移同步带组件张紧的张紧凸起，张紧凸起通过单个螺栓与平移张紧板连接，平移底板上设置有用于平移限位的平移限位件。

4.根据权利要求3所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：升降组件包括升降底板，升降底板通过滑台侧板与平移滑台连接，平移滑台的底端设置有连接座和平移滑块，平移滑块与平移导轨滑动连接，平移滑块设置在连接座的两侧，连接座上设置有丝杠螺母，丝杠螺母套设在平移丝杠上并与平移丝杠转动连接，平移滑台上设置有用于平移限位的平移挡板；升降底板上罩设有升降钣金，升降钣金上设置有用于防护的升降风琴罩，升降底板的两端设置有升降侧板和升降电机板，升降侧板和升降电机板之间设置有升降丝杠，升降丝杠的两侧设置有升降导轨，升降导轨设置在升降底板上，升降丝杠的两端分别通过升降轴承与升降侧板、升降电机板连接，升降电机板上设置有升降电机，升降电机的输出轴通过升降同步带组件与升降丝杠的一端传动连接，升降电机板一侧固定有用于升降同步带组件张紧的升降凸起，升降凸起通过单个螺栓与升降张紧板连接，升降底板上设置有用于升降限位的升降限位件。

5.根据权利要求4所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：摆动组件包括传感器固定板，传感器固定板通过升降滑台与升降座连接，升降座上设置有升降螺母，升降螺母套设在升降丝杠上并与升降丝杠转动连接，升降座的两侧设置有升降滑块，升降滑块的一侧与升降滑台连接，升降滑块的另一侧与升降导轨滑动连接，升降滑台上设置有用于升降限位的升降挡板；传感器固定板上设置有传感器，传感器与传感器转接板连接，传感器转接板上设置有摆动减速机，摆动减速机与摆动电机的输出轴连接；升降滑台上连接有摆动钣金，摆动钣金罩设在传感器固定板、传感器、传感器转接板、摆动减速机、摆动电机上。

6.根据权利要求5所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：支撑框上设置有阵列孔，摆动减速机通过阵列孔与支撑框传动连接；左凸耳处设置有用于限制翻转限位的翻转限位件，支撑框上设置有台阶面，台阶面上设置有翻转减速机，翻转减速机与翻转电机的输出轴连接，翻转减速机与翻转同步带组件传动连接，翻转减速机与翻转同步带组件之间设置有翻转电机板，翻转电机板上设置有用于调节翻转同步带组件张紧的直槽口，直槽口处设置有安装孔，安装孔设置在支撑框上，支撑框上罩设有翻转钣金。

7.根据权利要求6所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：辅助牵拉结构包括固定架，固定架的两侧和顶部均设置有外壳，固定架底端通过连接板与辅助脚轮连接，固定架顶端设置有固定板，固定板上设置有导轨一，导轨一设置在固定架顶部外壳内，固定架顶部外壳内设置有用于防护的风琴罩一；

辅助平移结构包括底板一，底板一的底端设置有滑块一，滑块一与导轨一滑动连接，底板一的底端通过垫高块一与牵拉钳制器连接，底板一上罩设有矩形壳，矩形壳上设置有风琴罩二，底板一的顶端设置有导轨二；

手摇升降结构包括底板二，底板二的一侧设置有L型板，L型板底端设置有滑块二，滑块二与导轨二滑动连接，L型板底端通过垫高块二与平移钳制器连接，底板二的两端均设置有立板，底板二的另一侧设置有导轨三和丝杠一，丝杠一的两端通过辅助轴承与立板连接，丝杠一的一端设置有手轮，底板二与L型外壳连接，L型外壳罩设在丝杠一、导轨三、L型板上，L型外壳上设置有风琴罩三；

翻转固定结构包括方形板，方形板上设置有垫板，垫板上设置有滑块三，滑块三与导轨三滑动连接，方形板上设置有移动座，移动座转动套设在丝杠一上；

辅助翻转结构包括上耳型板，上耳型板与方形板连接，上耳型板通过压紧轴与下耳型板连接，压紧轴上设置有偏心轮，偏心轮上设置有手柄，下耳型板底端设置有弧形板，弧形板内设置有辅助直线轴承，弧形板侧面设置有辅助夹紧座，辅助夹紧座上设置有辅助旋柄；

固定端夹持组件与移动端夹持组件采用相同的结构，固定端夹持组件的光轴通过辅助直线轴承与弧形板连接，固定端夹持组件的光轴夹设于辅助夹紧座内。

8.根据权利要求7所述的一种框架式骨折复位手术机器人，其特征在于：连接组件包括两个单头折杆，其中一个单头折杆的一端通过折杆底座与支撑架连接，此单头折杆的另一端通过旋转轴与开槽折杆的一端转动连接，开槽折杆的另一端通过旋转轴与削边折杆的一端转动连接，削边折杆的另一端通过旋转轴与另一个单头折杆的一端转动连接，另一个单头折杆的另一端通过折杆底座与固定架连接，单头折杆、开槽折杆、削边折杆上滑动设置有锁紧套。