被动机械臂和手术机器人系统的制作方法

本技术总地涉及手术机器人，具体而言涉及一种用于手术机器人的被动机械臂和具有其的手术机器人系统。

背景技术：

1、植介入造影手术中由于dsa会发出x射线，在这种情况下医生的体力下降较快，手术过程中容易出现失误。且长时间在该情况下工作会增加医生患白血病、癌症的机率，影响医生的身体健康。机器人介入手术能够解决以上问题，是未来的趋势。

2、在机器人进行植介入手术治疗的过程中，执行器代替医生将导丝导管输送器等相关手术器材输送导病人体内。执行器根据实际手术情况会有不同的姿态，且手术中为了确保安全，需要执行器能够与病人保持相对静止。即使手术中医生移动导管床，此时依然要确保执行器与病人保持原相对位置关系不变。这时就需要一款安全可靠的机械臂用于固定执行器，该机械臂应该具有足够的自由度用于调节执行器的姿态，能够非常牢固的固定执行器。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、为了至少部分地解决背景技术中的问题，本技术的第一个方面提供了一种被动机械臂，用于手术机器人，其包括：

3、支座；

4、旋转臂，所述旋转臂连接至所述支座，并构造为围绕主旋转轴线相对于所述支座可旋转；

5、伸缩臂，所述伸缩臂连接至所述旋转臂，并构造为沿伸缩方向相对于所述旋转臂可伸缩，其中，所述伸缩方向不平行于所述主旋转轴线；

6、摆动臂，所述摆动臂包括摆动臂第一端和与所述摆动臂第一端相反的摆动臂第二端，所述摆动臂第一端连接至所述伸缩臂，所述摆动臂构造为沿摆动方向相对于所述伸缩臂可摆动，其中，所述摆动方向平行于由所述主旋转轴线和所述伸缩方向确定的平面；

7、第一旋转组件，所述第一旋转组件连接至所述摆动臂第二端，并构造为围绕第一旋转轴线相对于所述摆动臂可旋转，其中，所述第一旋转轴线平行于由所述主旋转轴线和所述伸缩方向确定的平面；

8、第二旋转组件，所述第二旋转组件连接至所述第一旋转组件，并构造为围绕第二旋转轴线相对于所述第一旋转组件可旋转，其中，所述第二旋转轴线与所述第一旋转轴线不平行；

9、安装组件，所述安装组件连接至所述第二旋转组件，用于安装手术执行器械；

10、把手，所述把手设置至所述第二旋转组件，用于供用户操作以调整所述被动机械臂的姿态；

11、制动装置，连接至所述旋转臂、所述伸缩臂、所述摆动臂、所述第一旋转组件和所述第二旋转组件；和

12、制动操作装置，所述制动操作装置供用户操作，当所述制动操作装置被操作时，所述制动操作装置接触所述制动装置并使得所述制动装置被操作，

13、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动装置被操作时，所述旋转臂、所述伸缩臂、所述摆动臂、所述第一旋转组件和所述第二旋转组件被同时制动。

14、根据本技术的被动机械臂共有五个自由度，用户操作把手即可调整被动机械臂的姿态，调整好后，用户操作制动操作装置，则机械臂的五个自由度被同时锁定，从而使末端手术执行器械相对于手术床可保持适宜的姿态，有利于手术开展。被动机械臂的姿态调整与锁定操作简单。

15、可选地，所述摆动臂包括：

16、第一臂，所述第一臂包括第一臂第一端和与所述第一臂第一端相反的第一臂第二端，所述第一臂第一端在所述伸缩臂的第一位置可枢转地连接至所述伸缩臂；

17、第二臂，所述第二臂包括第二臂第一端和与所述第二臂第一端相反的第二臂第二端，所述第二臂第一端在所述伸缩臂的第二位置可枢转地连接至所述伸缩臂，所述第二臂连接至所述第一臂，其中所述第二位置与所述第一位置不同；和

18、摆动臂座，连接至所述第一臂第二端和所述第二臂第二端，所述摆动臂座还连接至所述把手，其中，所述第一臂第二端在所述摆动臂座的第三位置可枢转地连接至所述摆动臂座，所述第二臂第二端在所述摆动臂座的第四位置可枢转地连接至所述摆动臂座，

19、其中，所述被动机械臂构造为，当用户操作所述把手使所述摆动臂座相对于所述第一臂和所述第二臂均转动时，所述第一臂相对于所述第二臂移动，使得所述第一臂和所述第二臂相对于所述伸缩臂均转动，

20、其中，所述第一臂相对于所述摆动臂座枢转的轴线、所述第一臂相对于所述伸缩臂枢转的轴线、所述第二臂相对于所述摆动臂座枢转的轴线和所述第二臂相对于所述伸缩臂枢转的轴线均相互平行。

21、根据本技术的被动机械臂，摆动臂的构造等同于一个四边形，其中，第一臂与伸缩臂的枢转连接点、第一臂与摆动臂座的枢转连接点、第二臂与伸缩臂的枢转连接点和第二臂与摆动臂座的枢转连接点构成该四边形的四个顶点，该四边形的四条边长不变，摆动臂通过改变该四边形的四个内角的角度实现摆动运动。

22、可选地，所述第一旋转组件连接至所述摆动臂座，所述第一旋转组件构造为围绕所述第一旋转轴线相对于所述摆动臂座可旋转。

23、根据本技术的被动机械臂，第一旋转组件构造为围绕第一旋转轴线相对于摆动臂的摆动臂座可旋转。

24、可选地所述的被动机械臂还包括：

25、旋转装置，用于连接所述支座和所述旋转臂，使所述旋转臂相对于所述支座可旋转；和

26、伸缩装置，用于连接所述旋转臂和所述伸缩臂，使所述伸缩臂相对于所述旋转臂可伸缩。

27、根据本技术，旋转装置使旋转臂相对于支座可旋转，伸缩装置使伸缩臂相对于旋转臂可伸缩。

28、可选地，所述制动装置包括：

29、摆动臂制动装置，设置至所述摆动臂座并可操作地连接至所述第二臂，当所述摆动臂制动装置被操作时，所述摆动臂制动装置接触所述第二臂，使得所述摆动臂座相对于所述第二臂不可转动；

30、第一旋转组件制动装置，设置至所述摆动臂座并可操作地连接至所述第一旋转组件，当所述第一旋转组件制动装置被操作时，所述第一旋转组件制动装置接触所述第一旋转组件，使得所述第一旋转组件相对于所述摆动臂座不可旋转；

31、第二旋转组件制动装置，连接至所述第一旋转组件制动装置并可操作地连接至所述第二旋转组件，当所述第二旋转组件制动装置被操作时，所述第二旋转组件制动装置接触所述第二旋转组件，使得所述第二旋转组件相对于所述第一旋转组件不可旋转；

32、旋转制动装置，连接至所述摆动臂制动装置并可操作地连接至所述旋转装置，当所述旋转制动装置被操作时，所述旋转制动装置制动所述旋转装置，使所述旋转臂相对于所述支座不可旋转；和

33、伸缩制动装置，连接至所述摆动臂制动装置并可操作地连接至所述伸缩装置，当所述伸缩制动装置被操作时，所述伸缩制动装置制动所述伸缩装置，使所述伸缩臂相对于所述旋转臂不可伸缩，

34、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动操作装置被操作时，所述摆动臂制动装置、所述第一旋转组件制动装置、所述第二旋转组件制动装置、所述旋转制动装置和所述伸缩制动装置被同时操作。

35、进一步，所述制动操作装置、所述摆动臂制动装置和所述第一旋转组件制动装置至少部分地设置至所述摆动臂座，

36、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动操作装置被用户操作时，所述制动操作装置接触所述摆动臂制动装置和所述第一旋转组件制动装置，使得所述摆动臂制动装置、所述第一旋转组件制动装置、所述第二旋转组件制动装置、所述旋转制动装置和所述伸缩制动装置被同时操作。

37、根据本技术，制动操作装置直接作用于摆动臂制动装置和第一旋转组件制动装置，通过摆动臂制动装置作用于旋转制动装置和伸缩制动装置，通过第一旋转组件制动装置作用于第二旋转组件制动装置，从而机械臂结构紧凑。摆动臂座位于整个被动机械臂的中间，制动操作装置设置至摆动臂座，可以兼顾各条制动路径，使得五个自由度均有良好的制动效果。

38、可选地，所述摆动臂座包括制动通道，所述制动通道的通道开口设置在所述摆动臂座的表面；

39、所述制动操作装置至少部分地设置在所述制动通道中。

40、进一步，所述摆动臂座还包括：

41、第一顶杆通道，所述第一顶杆通道的延伸方向不平行于所述制动通道的延伸方向，所述第一顶杆通道的一端与所述制动通道连通，和

42、第二顶块通道，所述第二顶块通道的延伸方向不平行于所述制动通道的延伸方向，所述第二顶块通道的一端与所述制动通道连通，所述第二顶块通道的另一端朝向所述第一旋转组件；

43、所述摆动臂制动装置构造为第一顶杆，所述第一顶杆设置在所述第一顶杆通道中并沿所述第一顶杆通道的延伸方向相对于所述第一顶杆通道可移动，所述第一顶杆的长度大于所述第一顶杆通道的长度，所述第一顶杆包括用于进入所述制动通道的第一顶杆第二端和与所述第一顶杆第二端相反的第一顶杆第一端，

44、所述第一旋转组件制动装置包括第二顶块组件，所述第二顶块组件包括用于朝向所述制动通道的第二顶块组件第一端部和与所述第二顶块组件第一端部相反的第二顶块组件第二端部，所述第二顶块组件的长度大于所述第二顶块通道的长度，所述第二顶块组件第一端部设置在所述第二顶块通道中，所述第二顶块组件沿所述第二顶块通道的延伸方向相对于所述第二顶块通道可移动，

45、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动操作装置被用户操作时，所述制动操作装置接触所述第一顶杆第二端和所述第二顶块组件第一端部，使得所述摆动臂制动装置、所述第一旋转组件制动装置、所述第二旋转组件制动装置、所述旋转制动装置和所述伸缩制动装置被同时操作。

46、根据本技术，制动操作装置对摆动臂制动装置和第一旋转组件制动装置的控制方法简单有效。

47、可选地，所述第二臂包括固定块，所述固定块设置在所述第二臂第二端，所述固定块包括第一圆弧表面；

48、所述摆动臂座还包括：

49、滑槽，设置至所述摆动臂座的用于朝向所述摆动臂的一端，所述滑槽位于所述第一顶杆通道的与所述制动通道相反的一侧，

50、制动滑块，设置至所述滑槽并位于所述滑槽与所述第一顶杆通道之间，并沿所述滑槽的延伸方向相对于所述滑槽可移动，所述制动滑块包括用于接触所述第一圆弧表面的第二圆弧表面，所述第一圆弧表面与所述第二圆弧表面均以所述第二臂第二端相对于所述摆动臂座枢转的枢转轴线为轴，其中所述第一圆弧表面与所述第二圆弧表面中的一个为凸表面、另一个为凹表面；

51、所述第一顶杆第一端包括第一顶杆第一端表面，所述制动滑块包括用于朝向所述第一顶杆的滑块表面，所述第一顶杆第一端表面与所述滑块表面中的至少一个构造为倾斜表面，

52、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动操作装置被用户操作时，所述制动操作装置接触所述第一顶杆第二端，使得所述第一顶杆朝向所述滑槽移动并接触所述制动滑块，所述制动滑块在所述倾斜表面的所用下相对于所述滑槽移动，使得所述第二圆弧表面接触所述第一圆弧表面，从而使所述滑槽相对于所述固定块不可旋转。

53、根据本技术的被动机械臂，摆动臂制动装置的作用机制为使上述的摆动臂的四边形的其中一个内角的角度不可改变，因该四边形的四条边长不变，因此当一个内角被锁定后其余三个内角也被锁定，从而摆动臂的姿态被锁定。

54、可选地，所述第一圆弧表面与所述第二圆弧表面设置有使所述第一圆弧表面与所述第二圆弧表面彼此啮合的第一锯齿，所述第一锯齿的齿牙与齿槽的延伸方向平行于所述第二臂第二端相对于所述摆动臂座枢转的所述枢转轴线。

55、根据本技术，第一圆弧表面与第二圆弧表面设置有匹配的锯齿，第一圆弧表面与第二圆弧表面接触时锯齿互相咬合，使得摆动臂的制动更加稳固。

56、可选地，所述的被动机械臂还包括第一弹簧，所述第一弹簧设置至所述摆动臂座，所述摆动臂座构造为使得所述第一弹簧向所述第二圆弧表面施加弹性力，以使所述第二圆弧表面与所述第一圆弧表面解除接触。

57、根据本技术，当制动力撤销后，第一弹簧使制动滑块离开固定块，从而使摆动臂恢复自由度。

58、可选地，所述被动机械臂构造为，当所述制动操作装置被用户操作时，所述制动操作装置接触所述第二顶块组件第一端部，使得所述第二顶块组件朝向所述第一旋转组件移动，以使所述第二顶块组件第二端部接触所述第一旋转组件，从而使所述第一旋转组件相对于所述摆动臂座不可旋转。

59、进一步，所述第二顶块组件包括：

60、第二顶块，所述第二顶块包括用于朝向所述制动通道的第二顶块第一端部和与所述第二顶块第一端部相反的第二顶块第二端部，所述第二顶块的长度大于所述第二顶块通道的长度，所述第二顶块第一端部设置在所述第二顶块通道中，所述第二顶块沿所述第二顶块通道的延伸方向相对于所述第二顶块通道可移动；和

61、第一制动件，所述第一制动件设置至所述第一旋转组件并沿所述第二顶块通道的延伸方向相对于所述第一旋转组件可移动，所述第一制动件沿所述第二顶块通道的延伸方向与所述第二顶块第二端部相对设置，

62、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动操作装置被用户操作时，所述制动操作装置还接触所述第二顶块第一端部，使得所述第二顶块朝向所述第一制动件移动，以使所述第一制动件接触所述第一旋转组件，从而使所述第一旋转组件相对于所述摆动臂座不可旋转。

63、根据本技术，当施加制动时，通过第二顶块将摆动臂座与第一旋转组件连接为一体，从而使得第一旋转组件不能相对于摆动臂座转动，也即制动第一旋转组件。

64、可选地，所述第二顶块第二端部包括以所述第一旋转轴线为轴的第三圆弧表面，所述第一制动件的用于朝向所述第二顶块的一侧包括以所述第一旋转轴线为轴的第四圆弧表面。

65、根据本技术，由于第一旋转组件围绕第一旋转轴线相对于摆动臂座可转动，第二顶块的用于接触第一制动件的表面设置为以第一旋转轴线为轴的圆弧表面，以便于第一旋转组件相对于摆动臂座位于不同的旋转角度时均能制动第一旋转组件。

66、可选地，所述第三圆弧表面与所述第四圆弧表面设置有使所述第三圆弧表面与所述第四圆弧表面彼此啮合的第二锯齿，所述第二锯齿的齿牙与齿槽的延伸方向平行于所述第一旋转轴线。

67、根据本技术，第三圆弧表面与第四圆弧表面设置有匹配的锯齿，第三圆弧表面与第四圆弧表面接触时锯齿互相咬合，使得第一旋转组件的制动更加稳固。

68、可选地，所述第一旋转组件包括弹簧凹槽，所述弹簧凹槽沿所述第二顶块通道的延伸方向延伸；

69、所述第一旋转组件制动装置还包括：

70、弹簧顶块通道，设置在所述第一制动件中，弹簧顶块通道沿所述第二顶块通道的延伸方向延伸，所述弹簧顶块通道的一端朝向所述第二顶块第二端部，所述弹簧顶块通道的另一端朝向所述弹簧凹槽，

71、弹簧顶块，设置在所述弹簧顶块通道中，并沿所述第二顶块通道的延伸方向相对于所述弹簧顶块通道可移动，和

72、第二弹簧，设置在所述弹簧凹槽中，并沿所述第二顶块通道的延伸方向延伸。

73、根据本技术，当制动力撤销后，第二弹簧使第一旋转组件制动装置离开第一旋转组件，从而使第一旋转组件恢复自由度。

74、可选地，所述第二顶块通道沿所述第二旋转轴线的方向延伸；

75、所述第一旋转组件包括沿所述第一旋转轴线的方向延伸的第一圆筒部，所述第二旋转组件包括沿所述第一旋转轴线的方向延伸的第二圆筒部，所述第二圆筒部套设在所述第一圆筒部的外侧并围绕所述第二旋转轴线相对于所述第一圆筒部可旋转，其中，所述第一圆筒部设置在所述第一旋转组件的背向所述第二顶块通道的一侧，所述第一圆筒部的侧壁设置有制动通孔，所述制动通孔沿垂直于所述第二旋转轴线的方向延伸；

76、所述第二旋转组件制动装置包括：

77、第二制动件，设置至所述第一旋转组件，所述第二制动件包括沿所述第二旋转轴线的方向相反设置的第二制动件第一端部和第二制动件第二端部，所述第二制动件第一端部连接至所述第一制动件的背向所述第二顶块第二端部的一侧，所述第二制动件构造为沿所述第二旋转轴线的方向相对于所述第一旋转组件可移动，

78、第三制动件，设置在所述制动通孔中，所述第三制动件包括用于朝向所述第二圆筒部的第三制动件第一端和与所述第三制动件第一端相反的第三制动件第二端，所述第三制动件第二端用于连接所述第二制动件第二端部，

79、其中，所述第二旋转组件制动装置构造为，当所述第二制动件沿所述第二旋转轴线的方向相对于所述第一旋转组件移动时，所述第三制动件在所述制动通孔中沿垂直于所述第二旋转轴线的方向相对于所述第二旋转组件移动，以改变所述第三制动件第一端与所述第二圆筒部的距离。

80、进一步，所述第二制动件第二端部和所述第三制动件第二端中的一个设置有制动滑轨，所述第二制动件第二端部和所述第三制动件第二端中的另一个设置有制动滑槽，所述制动滑槽的横截面形状与所述制动滑轨的横截面形状匹配，用于容纳所述制动滑轨，

81、所述第二旋转组件制动装置构造为使得所述制动滑轨在所述制动滑槽中可移动，其中，所述制动滑槽的延伸方向与所述第二旋转轴线呈一锐角，所述制动滑槽的横截面形状包括l形或t形。

82、根据本技术，第二旋转组件制动装置与第一旋转组件制动装置连接紧凑，第二旋转组件制动装置制动第二旋转组件的方法简单、有效。

83、可选地，所述第三制动件第一端的表面与所述第二圆筒部的内表面分别设置有使所述第三制动件第一端的表面与所述第二圆筒部的内表面彼此啮合的第三锯齿，所述第三锯齿的齿牙与齿槽的延伸方向平行于所述第二旋转轴线的方向。

84、根据本技术，第三制动件第一端的表面与第二圆筒部的内表面设置有匹配的锯齿，第三制动件第一端的表面与第二圆筒部的内表面接触时锯齿互相咬合，使得第二旋转组件的制动更加稳固。

85、可选地，所述的被动机械臂还包括第三弹簧，所述第三弹簧沿所述第二顶块通道的延伸方向延伸，所述第三弹簧设置在所述第一旋转组件与所述第一制动件之间，所述第三弹簧的一端抵靠所述第一旋转组件，所述第三弹簧的另一端抵靠所述第一制动件。

86、根据本技术，当制动解除后，第三弹簧用于使第二旋转组件制动装置脱离第二旋转组件，从而第二旋转组件恢复自由度。

87、可选地，所述第一顶杆通道与所述第二顶块通道相对设置，并且所述制动通道的延伸方向垂直于所述第一顶杆通道的延伸方向与所述第二顶块通道的延伸方向。

88、根据本技术，机械臂结构紧凑，制动控制简单有效。

89、可选地，所述制动操作装置包括：

90、安装块，设置至所述摆动臂座的设置有所述制动通道的通道开口的表面；

91、制动凸轮，设置至所述安装块并正对所述制动通道的通道开口，所述制动凸轮构造为相对于所述安装块可旋转，所述制动凸轮的旋转轴线垂直于所述制动通道的延伸方向；

92、扳手，连接至所述制动凸轮，用于供用户操作以使所述制动凸轮转动；和

93、制动组件，设置在所述制动通道中，所述制动组件的一端用于连接所述制动凸轮，所述制动组件的另一端用于接触所述第一顶杆第二端和所述第二顶块组件第一端部，所述制动组件的用于接触所述第一顶杆第二端和所述第二顶块组件第一端部的一端包括锥形表面，所述锥形表面朝向所述第一顶杆通道与所述制动通道的交汇口和所述第二顶块通道与所述制动通道的交汇口，

94、其中，所述被动机械臂构造为，当所述制动凸轮旋转到其径向尺寸较大的部分朝向所述制动通道时，所述制动凸轮接触所述制动组件并使所述制动组件相对于所述制动通道移动，从而使所述锥形表面接触所述第一顶杆第二端和所述第二顶块组件第一端部。

95、根据本技术，制动操作装置结构简单，易操作。

96、可选地，所述第一顶杆第二端包括与所述锥形表面匹配的倾斜表面，并且/或者所述第二顶块组件第一端部包括与所述锥形表面匹配的倾斜表面。

97、根据本技术，制动操作装置与制动装置通过倾斜表面相配合，可以有效保证制动操作装置操作制动装置的稳定性。

98、可选地，所述制动组件包括：

99、制动头，设置在所述制动组件的用于接触所述第一顶杆第二端和所述第二顶块组件第一端部的一端，所述制动头包括所述锥形表面，所述制动头的用于朝向所述制动凸轮的一侧设置有制动头凹槽；

100、第一制动杆，设置在所述制动头凹槽中，并与所述制动头凹槽间隙配合；

101、第二制动杆，设置在所述制动组件的用于连接所述制动凸轮的一端，用于连接所述制动凸轮；和

102、第四弹簧，连接在所述第一制动杆与所述第二制动杆之间。

103、根据本技术，第四弹簧可以吸收第二制动杆的多余的位移，第一制动杆与制动头凹槽间隙配合可以补偿径向方向的位置偏移。

104、可选地，所述第一制动杆的用于朝向所述第二制动杆的一端设置有第一制动杆凸缘；

105、所述被动机械臂还包括：

106、套筒，所述套筒设置在所述制动通道中，所述套筒的通孔包括位于靠近所述制动头的一侧的第一套筒通孔和位于靠近所述第二制动杆的一侧的第二套筒通孔，所述第一套筒通孔与所述第二套筒通孔相连通，其中所述第二套筒通孔的孔径大于所述第一套筒通孔的孔径，所述第一制动杆延伸穿过所述第一套筒通孔和所述第二套筒通孔，

107、第五弹簧，设置在所述第二套筒通孔中并套设在所述第一制动杆的外周，所述第五弹簧的内径小于所述第一制动杆凸缘的外径，所述第五弹簧的外径大于所述第一套筒通孔的孔径。

108、根据本技术，制动解除后，第五弹簧用于使第一制动杆远离制动头，从而解除对摆动臂制动装置和第一旋转组件制动装置的制动力。

109、可选地，所述的被动机械臂还包括气弹簧，所述气弹簧的一端在所述第三位置处可枢转地连接至所述第一臂第二端和所述摆动臂座，所述气弹簧的另一端在所述第二位置处可枢转地连接至所述第二臂第一端和所述摆动臂座。

110、进一步，所述的被动机械臂还包括限位块，所述限位块设置至所述伸缩臂，用于限制所述第一臂相对于所述伸缩臂的旋转角度。

111、根据本技术，气弹簧相当于摆动臂的四边形的对角线，气弹簧的一端设置在伸缩臂，另一端用于向摆动臂的第一臂施加旋转力，同时通过限位块限制第一臂相对于伸缩臂的旋转角度。

112、可选地，所述主旋转轴线垂直于所述伸缩方向，并且/或者所述第一旋转轴线垂直于所述第二旋转轴线。

113、根据本技术，被动机械臂的五个自由度设计合理。

114、可选地，所述的被动机械臂还包括微动开关，所述微动开关设置至所述摆动臂座，并电连接至所述旋转制动装置和所述伸缩制动装置，

115、所述微动开关的开关拨钮连接至所述第一顶杆，并随所述第一顶杆相对于所述摆动臂座同步移动，

116、其中，当所述第一顶杆位于制动所述摆动臂的位置时，所述微动开关被导通，使得所述旋转制动装置与所述伸缩制动装置被同时操作，使得所述旋转臂相对于所述支座不可旋转，并且使得所述伸缩臂相对于所述旋转臂不可伸缩；当所述第一顶杆位于解除制动所述摆动臂的位置时，所述微动开关被关断，使得所述旋转制动装置与所述伸缩制动装置被同时解除操作，使得所述旋转臂相对于所述支座可旋转，并且使得所述伸缩臂相对于所述旋转臂可伸缩。

117、根据本技术，旋转制动装置和伸缩制动装置采用电控方式被同时操控。

118、可选地，所述旋转臂与所述伸缩臂中的一个包括伸缩导轨，所述伸缩导轨沿所述伸缩方向延伸，

119、所述旋转臂与所述伸缩臂中的另一个包括伸缩导向槽，所述伸缩导向槽沿所述伸缩方向延伸，用于容纳所述伸缩导轨，

120、其中，所述被动机械臂构造为使得所述伸缩导轨沿所述伸缩方向相对于所述伸缩导向槽可移动。

121、根据本技术的被动机械臂，伸缩导轨与伸缩导向槽可以导向伸缩臂的伸缩运动，使伸缩臂的伸缩运动稳定。

122、可选地，所述伸缩装置包括：

123、齿条，设置至所述伸缩臂，所述齿条沿所述伸缩方向延伸；

124、第一轴承，所述第一轴承的外圈相对于所述旋转臂静止；

125、第一旋转轴，与所述第一轴承同轴连接，使得所述第一旋转轴围绕第一轴线相对于所述旋转臂可旋转，所述第一轴线垂直于所述伸缩方向；和

126、第一齿轮，与所述第一旋转轴同轴连接，并与所述第一旋转轴相对于所述旋转臂同步转动，所述第一齿轮与所述齿条啮合。

127、进一步，所述伸缩制动装置构造为：

128、当所述伸缩制动装置被操作时，所述伸缩制动装置使得所述第一旋转轴相对于所述旋转臂不可旋转，

129、当所述伸缩制动装置被解除操作时，所述伸缩制动装置使得所述第一旋转轴相对于所述旋转臂可旋转。

130、进一步，所述伸缩制动装置包括：

131、第一伸缩制动件，连接至所述第一旋转轴；和

132、第二伸缩制动件，相对于所述旋转臂静止，并与所述第一伸缩制动件沿伸缩制动方向排列，

133、其中，所述伸缩制动装置构造为：

134、当所述伸缩制动装置被操作时，所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件中的一个沿所述伸缩制动方向朝向所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件中的另一个移动，使得所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件接触，

135、当所述伸缩制动装置被解除操作时，所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件中的一个沿所述伸缩制动方向远离所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件中的另一个移动，使得所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件分离。

136、根据本技术的被动机械臂，伸缩装置与伸缩制动装置配套设置。

137、可选地，所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件中的至少一个包括电磁部件，

138、当所述伸缩制动装置被操作时，所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件通过磁力吸合，

139、当所述伸缩制动装置被解除操作时，所述第一伸缩制动件与所述第二伸缩制动件解除吸合。

140、根据本技术的被动机械臂，伸缩制动装置选取电磁制动装置，性能稳定可靠。

141、可选地，所述第一轴承设置至所述旋转臂。

142、根据本技术的被动机械臂，第一轴承设置至旋转臂，因而第一轴承的外圈相对于旋转臂静止。

143、可选地，所述旋转装置包括：

144、主旋转轴套，设置至所述支座；

145、主旋转轴，设置至所述旋转臂，使得所述主旋转轴与所述旋转臂相对静止，所述主旋转轴还与所述主旋转轴套同轴连接，使得所述主旋转轴围绕所述主旋转轴线相对于所述支座可旋转；

146、主旋转齿轮，所述主旋转齿轮与所述主旋转轴同轴连接，并与所述主旋转轴相对于所述支座同步转动；

147、第二齿轮，与所述主旋转齿轮啮合；

148、第二轴承，设置至所述支座；和

149、第二旋转轴，与所述第二齿轮和所述第二轴承均同轴连接，使得所述第二旋转轴与所述第二齿轮围绕第二轴线相对于所述支座可旋转。

150、进一步，所述旋转制动装置构造为：

151、当所述旋转制动装置被操作时，所述旋转制动装置使得所述第二旋转轴相对于所述支座不可旋转，

152、当所述旋转制动装置被解除操作时，所述旋转制动装置使得所述第二旋转轴相对于所述支座可旋转。

153、进一步，所述旋转制动装置包括：

154、第一旋转制动件，连接至所述第二旋转轴；和

155、第二旋转制动件，连接至所述支座，并与所述第一旋转制动件沿旋转制动方向排列，

156、其中，所述旋转制动装置构造为：

157、当所述旋转制动装置被操作时，所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件中的一个沿所述旋转制动方向朝向所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件中的另一个移动，使得所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件接触，

158、当所述旋转制动装置被解除操作时，所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件中的一个沿所述旋转制动方向远离所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件中的另一个移动，使得所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件分离。

159、根据本技术，旋转装置与旋转制动装置配套设置。

160、可选地，所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件中的至少一个包括电磁部件，

161、当所述旋转制动装置被操作时，所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件通过磁力吸合，

162、当所述旋转制动装置被解除操作时，所述第一旋转制动件与所述第二旋转制动件解除吸合。

163、根据本技术，旋转制动装置选用电磁制动装置，性能稳定可靠。

164、可选地，所述第二齿轮的分度圆直径小于所述主旋转齿轮的分度圆直径。

165、根据本技术，通过使第二齿轮的分度圆直径小于主旋转齿轮的分度圆直径，使得旋转制动装置只需要相对比较小的制动力就能锁定旋转臂的旋转，这有利于减小尺寸、降低自重。

166、可选地，所述的被动机械臂还包括阻尼调节装置，所述阻尼调节装置设置至所述支座，并可操作地连接至所述主旋转轴，用于调节所述主旋转轴相对于所述支座旋转时的阻尼。

167、可选地，所述支座设置有阻尼螺栓通孔，所述阻尼螺栓通孔包括内螺纹；

168、所述阻尼调节装置包括：

169、尼龙轴套，所述尼龙轴套设置至所述支座，所述尼龙轴套套设在所述主旋转轴的外周；和

170、调节螺栓，设置在所述阻尼螺栓通孔中，所述调节螺栓包括与所述阻尼螺栓通孔的内螺纹匹配的外螺纹，

171、其中所述阻尼螺栓通孔沿所述尼龙轴套的径向方向延伸。

172、根据本技术，阻尼调节装置结构紧凑，性能稳定可靠。

173、可选地，所述主旋转轴构造为空心轴。

174、根据本技术，主旋转轴构造为空心轴可以用于内部走线。例如，微动开关与旋转制动装置的连线和微动开关与伸缩制动装置的连线可以设置在主旋转轴的空心中。

175、可选地，所述旋转臂包括沿所述伸缩方向间隔开的旋转臂第一端和旋转臂第二端，所述伸缩臂的相对于所述旋转臂的伸缩运动使得所述伸缩臂相对于所述旋转臂可伸出和可缩回，

176、当所述伸缩臂相对于所述旋转臂伸出时，所述伸缩臂远离所述旋转臂第一端；当所述伸缩臂相对于所述旋转臂缩回时，所述伸缩臂靠近所述旋转臂第一端，

177、所述被动机械臂还包括缓冲器，所述缓冲器设置至所述旋转臂第一端，所述缓冲器包括弹性部件。

178、根据本技术，缓冲器用于在伸缩臂缩回旋转臂时起到缓冲作用。

179、本技术的第二方面提供了一种手术机器人系统，其包括：

180、根据上述技术方案中任一项所述的被动机械臂；和

181、手术执行器械，附接至所述安装组件。

182、根据本技术的手术机器人系统，手术执行器械安装至被动机械臂前端。其中被动机械臂共有五个自由度，用户操作把手即可调整被动机械臂的姿态，调整好后，用户操作制动操作装置，则机械臂的五个自由度被同时锁定，从而使末端手术执行器械相对于手术床可保持适宜的姿态，有利于手术开展。被动机械臂的姿态调整与锁定操作简单。