一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，属于外科医疗器械领域。
【背景技术】
[0002]骨盆骨折是一种严重的创伤，致死率极高，在地震、车祸等灾害中较为常见。传统的骨盆复位方法，在术中通过多次拍摄X光，确定复位路径，医生和患者接受的辐射量大，且医生通过二维图像无法掌握精确的骨折状态信息，给路径规划带来困难；当发生不稳定性骨折时，还需要开放式复位手术，对病患造成的创伤大，医生的手术强度大，极易造成复位不良。在目前的研宄中，国内外对骨盆骨折复位机构的研宄成果较多，例如山东省济南市济阳县人民医院的程善宝“骨盆骨折手术复位器”中公开了一种用于骨盆复位的机构构型。但是大部分机构只能医生手持辅助医生完成骨盆复位的手术，不能主动完成骨盆复位，可以得出结论，目前的研宄成果还存在针对性不强、可操作性不强等问题。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有技术中的缺点，提出了一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，辅助医生实现骨盆骨折复位的功能。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]一种六自由度串并联骨盆骨折复位机器人，它包括底盘组件、串联平台组件、串并联连接组件、并联平台组件、外固定架组件；它们之间的位置连接关系是:底盘组件位于该机器人底端并通过其4个万向轮与地面接触；串联平台组件位于底盘组件之上并与之固连；外固定架组件与并联平台组件连接并通过串并联连接组件与串联平台组件连接在一起。
[0006]所述的底盘组件包括底部支撑平台I和4个万向轮2，底部支撑平台I与4个万向轮2分别固连；该底部支撑平台I为板状结构件，用于支撑机器人本体及放置其他构件，该万向轮2是市购普通万向轮，用于为机器人提供支撑及移动功能；
[0007]所述串联平台组件包括3个直线运动单元组件、直线连接板3、直角连接板4和导向单元组件；该直线运动单元组件包括直线单元底板5、电机挡板6、电机7、联轴器8、支架9、2个导轨10、丝杆11、丝杆后挡板12、滑块安装板13、2个滑块14、丝杆传动螺母15，其连接关系是:电机挡板6和丝杆后挡板12分别与直线单元底板5的两端固连，电机7与电机挡板6固连，电机7的电机轴穿过电机挡板6上的孔通过联轴器8与丝杆11连接，丝杆支架9与直线单元底板5固连，丝杆11依次穿过支架9上的孔、丝杆传动螺母15的螺纹孔与丝杆后挡板12连接，丝杆传动螺母15与滑块安装板13固连，2个导轨10分别与直线单元底板5的两侧固连，2个滑块14与2个导轨10分别连接，2个滑块与滑块安装板13固连；该直线单元底板5为矩形板状结构件，用于支撑直线运动单元，该电机挡板6为带孔的矩形板状结构件，用于支撑电机7，该电机7为普通市购电机，用于为机构提供旋转运动的动力，该联轴器8为普通市购联轴器，用于连接两根轴并且传递转动运动以及扭矩，该支架9为带孔的块状结构件，用于支撑丝杆11，该导轨10为条状结构件，用于为滑块14提供导向，该丝杆11为普通市购丝杆，用于将电机7电机轴的转动转化为丝杆11的转动，该丝杆后挡板12为带孔矩形板状结构件，用于支撑丝杆11，该滑块安装板13为矩形板状结构件，用于连接滑块14以及丝杆传动螺母15，该滑块14为带凹槽的条状结构件，用于配合导轨10提供导向，该丝杆传动螺母15为带螺纹孔的块状结构件，用于将丝杆11的旋转运动转化为直线运动；该导向单元组件包括直线单元底板5、2个支架9、2个导轨10、2个滑块14、导向轴16、滑块安装板13和光孔导向架17，其连接关系为'2个支架9分别与直线单元底板5固连，导向轴16穿过光孔导向架17上的孔与2个支架9固连，光孔导向架17与滑块安装板13固连，2个导轨10分别与直线单元底板5固连，2个滑块14分别与2个导轨10连接，2个滑块14分别与滑块安装板13固连；该导向轴16为圆杆状结构件，用于为机构提供直线方向的导向，该光孔导向架17为带光孔的块状结构件，用于配合导向轴16为机构提供直线方向的导向；该直线连接板3的一侧与第一直线运动单元的滑块安装板13以及导向组件中滑块安装板13分别固连，该直线连接板3的另一侧与第二直线运动单元的直线单元底板5固连，该直线连接板3为板状结构件，用于组件之间的连接；该直角连接板4的一个直角面与第二直线运动单元的滑块安装板13固连，该直角连接板4的另一个直角面与第三直线运动单元的直线单元底板5固连，该直角连接板4为L型板状结构件，用于组件之间的垂直连接；
[0008]所述的串联平台组件与底盘组件的连接关系是:串联平台组件中第一直线运动单元的直线单元底板5与底盘组件中底板支撑板I固连，串联平台组件中导向单元组件的直线单元底板5与底盘组件中底板支撑板I固连；
[0009]所述的串并联连接组件包括串并联安装板18、串并联安装架19、2个角铁连接件20，其连接关系为:串并联安装板18与串并联安装架19的底端固连；串并联安装架19与角铁连接件20在顶部固连；该串并联安装板18是平板结构件，用于两个零件的连接，该串并联安装架19为普通市购的方铁管，用于两个零件的连接，该角铁连接件20为普通市购角铁零件用于两个零件的连接；
[0010]所述的串并联连接组件与串联平台组件的连接关系是:串并联连接组件中串并联安装板18与串联平台组件中第三直线运动单元的滑块安装板13固连；
[0011]所述的并联平台组件包括上平台单元组件和下平台单元组件；两者之间彼此相互连接。
[0012]该下平台单元组件包括下平台安装板21、上下平台传动轴22、下平台轴套23、下平台轴盖24、大齿轮25、小齿轮26、电机7，其连接关系是:下平台安装板21与下平台轴套23固连，下平台轴套23与下平台轴盖24固连，上下平台传动轴22通过下平台轴盖24上的大孔与大齿轮25固连，电机7与下平台轴盖24固连，并且电机7的电机轴穿过下平台轴盖24上的小孔与小齿轮26固连，小齿轮26与大齿轮25连接；该下平台安装板21为带圆柱面缺口的块状结构件，其缺口与下平面轴套23的表面一致，用于固定下平面轴套23，该下平面轴盖24为带两个孔的板状结构件，用于电机7的电机轴与上下平台传动轴22的连接，该大齿轮30与小齿轮31为市购的普通齿轮，能互相啮合，用于实现旋转运动的传递，该上下平台转动轴22为一侧粗一侧细的阶梯轴，用于将旋转运动传递给上平台单元组件；
[0013]该上平台单元组件包括上平台连接板27、4个转动支撑架28、回型支撑架29、2个电动缸30、2个电动缸连接件31、3个双向转动块32、电动缸连接短轴33、电动缸连接长轴34、U型平台35、上平台支撑架36、上平台支撑杆37，其连接关系为:上平台连接板27与第一转动支撑架28以及第二转动支撑架28固连，回型支撑架29通过轴与第一转动支撑架28以及第二转动支撑架28连接，第一电动缸30通过轴与回形支撑架29连接，第一电动缸30的推杆通过螺纹与第一电动缸连接件31连接，第一电动缸连接件31通过轴与第一双向转动块32连接，第一双向转动块32通过电动缸连接短轴33与U型平台35连接，上平台连接板27与第三转动支撑架28以及第四转动支撑架28固连，第二电动缸30通过轴与第三转动支撑架28以及第四转动支撑架28连接，第二电动缸30的推杆通过螺纹与第二电动缸连接件31连接，第二电动缸连接件31通过轴与第二双向转动块32连接，第二双向转动块32通过电动缸连接长轴34与U型平台35连接，上平台连接板27与上平台支撑杆37固连，上平台支撑杆37与上平台支撑架36固连，上平台支撑架36通过轴与第三双向转动块32连接，第三双向转动块32通过电动缸连接长轴34与U型平台35连接；该上平台连接板27为带两个U型凹槽的板状结构件，用于支撑上平台上的零件，该传动支撑架28为带孔的块状结构件，用于支撑回型支撑架29以及第二电动缸30，该回型支撑架29为两侧带贯穿孔截面呈回型的块状结构件，用于支撑第一电动缸30，该电动缸30为推杆末端装有螺纹的普通市购电动缸，为机构提供直线方向的动力，该电动缸连接件31为带螺纹孔以及在螺纹孔垂直方向带有轴安装孔的块状结构件，一侧的螺纹孔用于连接电动缸31的推杆，另一侧的孔用于与连接双向转动块通过轴连接，该双向转动块为在垂直面上各有一个贯穿孔的块状结构件，用于连接两个零件使第二个零件相对第一个零件能够在两个方向上转动，该电动缸连接短轴33为杆状结构件，用于连接第一双向转动块32以及U型平台并且增加轴向的旋转运动，该电动缸连接长轴34为杆状结构件，用于连接第二、三双向转动块32以及U型平台35并且增加零件轴向的旋转运动，该U型平台35为界面为U型的块状结构件，用于连接电动缸连接短轴33以及电动缸连接长轴34，该上平台支撑架36为中间带凹槽侧面带贯穿孔的块状结构件，