一种用于放疗的机器人的制作方法

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种用于放疗的机器人。

背景技术：

医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂、校准物、材料以及相关的物品，主要通过物理方式获得治疗效果，而不是通过药理学、免疫学和代谢的方式获得，即使有这些方式也只是起辅助作用。医疗器械主要用于疾病的预防、诊断、监护、治疗和缓解，损伤的诊断、治疗、监护、缓解和功能补偿等，生理结构或者生理过程的检验、替代、调节和支持，生命的支持和维持，妊娠控制；通过对来自人体的样本进行检查，为医疗或者诊断目的提供信息。在放射治疗中，用于医疗的机械手臂能够对患者起到支撑及定位作用，因此要求机械手臂有多自由度活动能力，结构紧凑，能实现高精度定位。

然而目前市场上用于放射治疗的定位床属于非垂直定位机械臂设备，其悬臂较长，定位精度较低；放疗多采用躺姿治疗患者，定位精度不高；采用治疗头旋转方式治疗，但是治疗头灵活性较低；较大负载和较长距离的升降容易导致治疗点偏离旋转轴心，严重影响治疗效果；结构复杂，不利于检测及维修。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于放疗的机器人，其结构紧凑，可以多自由度活动，且能实现精确定位。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种用于放疗的机器人，包括第一底板、升降机构、第一支撑件、第二支撑件、旋转机构、第二底板、第一平移机构、第三支撑件、第三底板、第二平移机构、第四支撑件、第四底板、第一倾斜机构、第五支撑件、第二倾斜机构和第六支撑件；升降机构连接于第一底板，第一支撑件连接于升降机构，升降机构用于驱动第一支撑件沿竖直方向移动；第二支撑件固定连接于第一支撑件，旋转机构连接于第二支撑件，第二底板连接于旋转机构，旋转机构用于驱动第二底板绕竖直方向转动；第一平移机构连接于第二底板，第三支撑件连接于第一平移机构，第一平移机构用于驱动第三支撑件沿水平方向移动；第三底板固定连接于第三支撑件，第二平移机构连接于第三底板，第四支撑件连接于第二平移机构，第二平移机构用于驱动第四支撑件沿水平方向移动，且该方向与第三支撑件移动的方向异面相交；第四底板固定连接于第四支撑件，第一倾斜机构连接于第四底板，第五支撑件连接于第一倾斜机构，第一倾斜机构用于驱动第五支撑件绕水平方向转动，且该方向与第三支撑件移动的方向平行；第二倾斜机构连接于第五支撑件，第六支撑件连接于第二倾斜机构，第二倾斜机构用于驱动第六支撑件绕水平方向转动，且该方向与第三支撑件移动的方向异面相交。

优选的，升降机构包括第一丝杆，第一丝杆枢接于第一底板，第一丝杆的中轴线沿竖直方向延伸，第一支撑件螺接于第一丝杆；和/或旋转机构包括旋转件和轴承，轴承位于第二支撑件和旋转件之间，第二底板固定连接于旋转件；和/或第一平移机构包括第二丝杆，第二丝杆枢接于第二底板，且第二丝杆的中轴线沿水平方向延伸，第三支撑件螺接于第二丝杆；和/或第二平移机构包括第三丝杆，第三丝杆枢接于第三底板，第四支撑件螺接于第三丝杆，且第三丝杆的中轴线与第二丝杆的中轴线异面相交；和/或第一倾斜机构包括第一转轴，第一转轴枢接于第四底板，第五支撑件固定连接于第一转轴，第一转轴的中轴线平行与第二丝杆的中轴线；和/或第二倾斜机构包括第二转轴，第二转轴枢接于第五支撑件，第六支撑件固定连接于第二转轴，第二转轴的中心轴线与第一转轴的中心轴线异面相交。

优选的，所述升降机构还包括第一螺母、第一导轨和第一滑块，第一导轨固定连接于第一底板，第一滑块的一端滑动连接于第一导轨，另一端固定连接于第一支撑件，第一螺母螺接于第一丝杆，第一支撑件固定连接于第一螺母。

优选的，所述旋转机构还包括定位件，轴承包括内圈和外圈，外圈紧贴于第二支撑件的内壁，内圈紧贴于定位件的外壁，且内圈与旋转件固定连接。

优选的，所述第一平移机构还包括第二螺母、第二滑块和第二导轨，第二导轨固定连接于第二底板，第二滑块的一端滑动连接于第二导轨，另一端固定连接于第三支撑件，第二螺母螺接于第二丝杆，第三支撑件固定连接于第二螺母。

优选的，所述第二平移机构还包括第三螺母、第三滑块、第三导轨，第三导轨固定连接于第三底板，第三滑块的一端滑动连接于第三导轨，另一端固定连接于第四支撑件，第三螺母螺接于第三丝杆，第四支撑件固定连接于第三螺母。

优选的，所述第一倾斜机构还包括第一固定件，第五支撑件通过第一固定件固定连接于第一转轴的两端。

优选的，所述第二倾斜机构还包括第二固定件，第六支撑件通过第二固定件固定连接于第二转轴的两端。

优选的，所述用于放疗的机器人还包括法兰盘，该法兰盘固定连接于第六支撑件。

优选的，所述升降机构还包括第一驱动装置和第一传动装置，第一驱动装置通过第一传动装置驱动第一丝杆；所述旋转机构还包括第二驱动装置和第二传动装置，第二驱动装置通过第二传动装置驱动旋转件；所述第一平移机构还包括第三驱动装置，第三驱动装置用于驱动第二丝杆；所述第二平移机构还包括第四驱动装置，第四驱动装置用于驱动第三丝杆；所述第一倾斜结构还包括第五驱动装置和第五传动装置，第五驱动装置通过第五传动装置驱动第一转轴；所述第二倾斜机构还包括第六驱动装置和第六传动装置，第六驱动装置通过第六传动装置驱动第二转轴。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过在该用于放疗的机器人设置第一底板、升降机构、第一支撑件、第二支撑件、旋转机构、第二底板、第一平移机构、第三支撑件、第三底板、第二平移机构、第四支撑件、第四底板、第一倾斜机构、第五支撑件、第二倾斜机构和第六支撑件，最终使第六支撑件具备六个自由度，能够到达任意位置，使用更加灵活。

附图说明

图1为本发明一种用于放疗的机器人的示意图；

图2为本发明一种用于放疗的机器人的升降机构示意图；

图3为本发明一种用于放疗的机器人的旋转机构示意图；

图4为本发明一种用于放疗的机器人的第一平移机构示意图；

图5为本发明一种用于放疗的机器人的第二平移机构示意图；

图6为本发明一种用于放疗的机器人的第一倾斜机构示意图；

图7为本发明一种用于放疗的机器人的第二倾斜机构示意图；

图中：101、建筑物墙壁；102、第一底板；103、第一导轨；104、第一丝杆；105、第一滑块；106、第一支撑件；107、第一减速器；108、第一驱动装置；109、第一减速箱；110、第一螺母；111、第一支承座；201、第二支撑件；202、第二驱动装置；203、第二减速器；204、小齿轮；205、大齿轮；206、旋转件；207、第一轴承；208、第二轴承；209、定位件；301、第二底板；302、第二丝杆；303、第三支撑件；304、第一带轮；305、第三传动装置；306、第三驱动装置；307、第二螺母；308、第二滑块；309、第二支承座；310、第二导轨；401、第三底板；402、第三丝杆；403、第四支撑件；404、第二带轮；405、第四传动装置；406、第四驱动装置；407、第三螺母；408、第三滑块；409、第三支承座；410、第三导轨；501、第四底板；502、第一转轴；503、第一固定件；504、第五支撑件；505、第四支承座；506、第五驱动装置；507、第三减速器；508、第二减速箱；509、第一联轴器；601、第二转轴；602、第二固定件；603、第六支撑件；604、第五支承座；605、第六驱动装置；606、第四减速器；607、第三减速箱；608、第二联轴器；701、法兰盘。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，在不冲突的情况下，以下所述的各实施例、各技术特征之间可以任何组合成不同的具体实施方式。

如图1～7所示，一种用于放疗的机器人，包括第一底板102、升降机构、第一支撑件106、第二支撑件201、旋转机构、第二底板301、第一平移机构、第三支撑件303、第三底板401、第二平移机构、第四支撑件403、第四底板501、第一倾斜机构、第五支撑件504、第二倾斜机构和第六支撑件603；升降机构连接于第一底板102，第一支撑件106连接于升降机构，升降机构用于驱动第一支撑件106沿竖直方向移动；第二支撑件201固定连接于第一支撑件106，旋转机构连接于第二支撑件201，第二底板301连接于旋转机构，旋转机构用于驱动第二底板301绕竖直方向转动；第一平移机构连接于第二底板301，第三支撑件303连接于第一平移机构，第一平移机构用于驱动第三支撑件303沿水平方向移动；第三底板401固定连接于第三支撑件303，第二平移机构连接于第三底板401，第四支撑件403连接于第二平移机构，第二平移机构用于驱动第四支撑件403沿水平方向移动，且该方向与第三支撑件303移动的方向异面相交；第四底板501固定连接于第四支撑件403，第一倾斜机构连接于第四底板501，第五支撑件504连接于第一倾斜机构，第一倾斜机构用于驱动第五支撑件504绕水平方向转动，且该方向与第三支撑件303移动的方向平行；第二倾斜机构连接于第五支撑件504，第六支撑件603连接于第二倾斜机构，第二倾斜机构用于驱动第六支撑件603绕水平方向转动，且该方向与第三支撑件303移动的方向异面相交。

第一底板102固定连接于建筑物墙壁101，升降机构连接于第一底板102，且升降机构驱动第一支撑件106沿竖直方向移动，因此第一支撑件106具备了沿竖直方向移动的自由度；由于第二支撑件201固定连接于第一支撑件106，旋转机构连接于第二支撑件201，旋转机构驱动第二底板301绕竖直方向转动，因此第二底板301具备了沿竖直方向移动的自由度和沿竖直方向转动的自由度；由于第一平移机构连接于第二底板301，第一平移机构驱动第三支撑件303沿水平方向移动，因此第三支撑件303具备了沿竖直方向移动的自由度、沿竖直方向转动的自由度和沿水平方向移动的自由度；由于第三底板401固定连接于第三支撑件303，第二平移机构连接于第三底板401，第二平移机构驱动第四支撑件403沿水平方向移动，且该方向与第三支撑件303移动的方向异面相交，因此第四支撑件403具备了四个自由度，即沿竖直方向移动的自由度、沿竖直方向转动的自由度、沿水平方向移动的自由度以及沿着与第三支撑件303移动方向异面相交的方向移动的自由度；同样，由于第四底板501固定连接于第四支撑件403，第一倾斜机构连接于第四底板501，第一倾斜机构驱动第五支撑件504绕水平方向转动，且该方向与第三支撑件303移动的方向平行，第五支撑件504具有五个自由度，即沿竖直方向移动的自由度、围绕竖直方向转动的自由度、沿水平方向移动的自由度、沿着与第三支撑件303移动方向异面相交的方向移动的自由度以及围绕与第三支撑件303移动方向平行的方向转动的自由度；最后，由于第二倾斜机构连接于第五支撑件504，第二倾斜机构驱动第六支撑件603围绕水平方向转动，且该方向与第三支撑件303移动的方向异面相交，因此第六支撑件603具备了六个自由度，即沿竖直方向移动的自由度、围绕竖直方向转动的自由度、沿水平方向移动的自由度、沿着与第三支撑件303移动方向异面相交的方向移动的自由度、围绕与第三支撑件303移动方向平行的方向转动的自由度以及围绕与第三支撑件303移动方向异面相交的方向转动的自由度，可以到达任意位置。

如图1～7所示，升降机构可以采用气缸、液压机构、齿轮、皮带或者其它机构进行传动，优选为采用丝杠传动，该升降机构包括第一丝杆104，第一丝杆104枢接于第一底板102，第一丝杆104的中轴线沿竖直方向延伸，第一支撑件106螺接于第一丝杆104，因此当第一丝杆104转动时，将会带动第一支撑件106沿竖直方向运动，传动精度较高，能够实现精确传动，且噪音低，不会对患者的治疗产生不良影响；旋转机构包括旋转件206和轴承，轴承位于第二支撑件201和旋转件206之间，因此旋转件206可以相对于第二支撑件201作稳定的旋转，且噪音低，同样不会对患者的治疗产生不良影响；第一平移机构可以采用气缸、液压机构、齿轮、皮带或者其它机构进行传动，优选为采用丝杠传动，第一平移机构包括第二丝杆302，第二丝杆302枢接于第二底板301，且第二丝杆302的中轴线沿水平方向延伸，第三支撑件303螺接于第二丝杆302，第二丝杆302的中轴线沿水平方向延伸，因此当第二丝杆302转动时，带动第三支撑件303沿第二丝杆302的中轴线移动；第二平移机构可以采用气缸、液压机构、齿轮、皮带或者其它机构进行传动，优选为采用丝杠传动，第二平移机构包括第三丝杆402，第三丝杆402枢接于第三底板401，第四支撑件403螺接于第三丝杆402，且第三丝杆402的中轴线与第二丝杆302的中轴线异面相交，优选为异面垂直，因此当第三丝杆402转动时，带动第四支撑件403沿第三丝杆402的中轴线移动，传动精度高且噪音低；第一倾斜机构包括第一转轴502，第一转轴502枢接于第四底板501，第五支撑件504固定连接于第一转轴502，第一转轴502的中轴线平行与第二丝杆302的中轴线，当第一转轴502转动时，第五支撑件504绕第一转轴502的中轴线旋转；第二倾斜机构包括第二转轴601，第二转轴601枢接于第五支撑件504，第六支撑件603固定连接于第二转轴601，第二转轴601的中心轴线与第一转轴502的中心轴线异面相交，优选为异面垂直，因此当第二转轴601转动时，带动第六支撑件603绕第二转轴601的中心轴线旋转；由于法兰盘701固定连接于第六支撑件603，法兰盘701上可以安装供患者使用的座椅，因此该座椅可以实现六个自由度的灵活运动；或者直接将座椅固定连接于第六支撑件603，同样该座椅可以实现六个自由度的灵活运动。

如图2所示，升降机构还包括第一螺母110、第一支承座111，第一导轨103、第一滑块105、第一驱动装置108和第一传动装置，第一导轨103固定连接于第一底板102，第一支承座111用于支承第一丝杆104的两端，第一滑块105的一端滑动连接于第一导轨103，另一端固定连接于第一支撑件106，第一螺母110螺接于第一丝杆104，第一支撑件106固定连接于第一螺母110，第一驱动装置108优选为电机，第一传动装置包括第一减速器107和第一减速箱109；当升降机构开启时，电机通过第一减速器107和第一减速箱109驱动第一丝杆104，由于第一螺母110螺接于第一丝杆104，第一支撑件106固定连接于第一螺母110，因此第一丝杆104通过第一螺母110带动第一支撑件106进行升降运动，同时由于第一滑块105的一端滑动连接于第一导轨103，另一端固定连接于第一支撑件106，因此第一支撑件106带动第一滑块105沿第一导轨103进行升降运动，利于减少摩擦阻力，稳定地进行升降运动，且能够降低噪音。

如图3所示，所述旋转机构还包括第二驱动装置202、第二传动装置和定位件209，其中第二支撑件201优选为圆筒形，旋转件206同样优选为圆筒形，定位件209同样优选为圆筒形，第二驱动装置202优选为电机，第二传动装置包括第二减速器203、小齿轮204和大齿轮205，轴承优选为两个，包括第一轴承207和第二轴承208，且各轴承包括内圈和外圈，外圈紧贴于第二支撑件201的内壁，内圈紧贴于定位件209的外壁，且内圈与旋转件206固定连接，因此旋转件206可以相对于第二支撑件201旋转，同时可以保证旋转件206和第二支撑件201的同轴度，以提高转动的精度，提高工作效率；当电机开启时，通过第二减速器203、小齿轮204和大齿轮205驱动旋转件206绕竖直方向进行旋转，由于采用了轴承，因此转动时噪音较低。

如图4所示，第一平移机构还包括第二螺母307、第二滑块308、第二导轨310、第三驱动装置306、第三传动装置305、第二支承座309，第二支承座309用于支承第二丝杆302的两端，第三驱动装置306优选为电机，且该电机具有第一带轮304，第三传动装置305优选为皮带；第二导轨310固定连接于第二底板301，第二滑块308的一端滑动连接于第二导轨310，另一端固定连接于第三支撑件303，第二螺母307螺接于第二丝杆302，第三支撑件303固定连接于第二螺母307；当电机开启时，经由第一带轮304和皮带带动第二丝杆302转动，并且经由第二螺母307带动第三支撑件303沿第二丝杆302的中轴线滑动，同时由于第二滑块308的一端滑动连接于第二导轨310，另一端固定连接于第三支撑件303，因此第三支撑件303带动第二滑块308沿第二导轨310滑动，利于减少摩擦阻力，稳定地进行水平运动，且能够降低噪音。

如图5所示，第二平移机构还包括第三螺母407、第三滑块408、第三导轨410、第四驱动装置406、第四传动装置405、第三支承座409，第三支承座409用于支承第三丝杆402，第四驱动装置406优选为电机，该电机具有第二带轮404，第四传动装置405优选为皮带；第三导轨410固定连接于第三底板401，第三滑块408的一端滑动连接于第三导轨410，另一端固定连接于第四支撑件403，第三螺母407螺接于第三丝杆402，第四支撑件403固定连接于第三螺母407，当电机开启时，经由第二带轮404和皮带带动第三丝杆402转动，并且经由第三螺母407带动第四支撑件403沿第三丝杆402的中轴线滑动，同时由于第三滑块408的一端滑动连接于第三导轨410，另一端固定连接于第四支撑件403，因此第四支撑件403带动第三滑块408沿第三导轨410滑动，利于减少摩擦阻力，稳定地进行水平运动，且能够降低噪音。

如图6所示，第一倾斜机构还包括第一固定件503，第四支承座505，第五驱动装置506和第五传动装置，第四支承座505，一端固定连接于第四底板501，另一端用于支承第一转轴502，第一固定件503优选为抱紧块，第五支撑件504通过抱紧块固定连接于第一转轴502的两端，第五驱动装置506通过第五传动装置驱动第一转轴502，第五驱动装置506优选为电机，第五传动装置包括第三减速器507、第二减速箱508和第一联轴器509；当电机开启时，通过第五传动装置驱动第一转轴502旋转，由于第五支撑件504固定连接于第一转轴502，因此第五支撑件504绕第一转轴502的中心轴线同步旋转。

如图7所示，第二倾斜机构还包括第二固定件602，第五支承座604，第六驱动装置605和第六传动装置，第五支承座604一端固定连接于第五支撑件504，另一端用于支承第二转轴601，第二固定件602优选为抱紧块，第六支撑件603通过抱紧块固定连接于第二转轴601的两端，第六驱动装置605通过第六传动装置驱动第二转轴601旋转，第六驱动装置605优选为电机，第六传动装置包括第四减速器606、第三减速箱607和第二联轴器608；当电机开启时，通过第六传动机构驱动第二转轴601旋转，由于第六支撑件603固定连接于第二转轴601，因此第六支撑件603绕第二转轴601的中心轴线同步旋转。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。