【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
1、使用機器人來輔助和執行手術是已知的。圖1和圖2示出了典型的手術機器人100，其包括基座101、臂102和器械103。基座支撐機器人，并且本身剛性地附接到例如手術室地面、手術室天花板或推車。臂102在基座與器械之間延伸。臂由多個連桿105形成并且通過連桿之間的多個關節104被鉸接，其用于將手術器械103相對于病人定位在期望位置和取向。手術器械附接到機器人臂的遠端。如圖2中所見，連接到器械的機器人臂的連桿是終端連桿205。在操作期間，手術器械可以在端口處穿透病人的身體以便進入手術部位。
2、如圖3中所示的典型的手術器械103包括器械接口301，手術器械通過該器械接口連接到機器人臂102的終端連桿205。軸302在器械接口301與鉸接部303之間延伸。鉸接部終止于末端執行器304，并且允許末端執行器相對于軸302移動。
3、期望開發一種手術機器人，其能夠控制可附接的手術器械使得手術器械的末端執行器可以相對于病人定位在期望位置和取向并且被致動以便執行期望手術程序。也期望用于控制器械的裝置是緊湊且輕的，并且力可以以高效的方式從機器人臂傳遞到器械。最后，期望手術器械可以容易地附接和從機器人臂分離。
技術實現思路
1、根據第一實施例，提供了一種用于手術機器人臂的驅動單元，所述機器人臂被配置成接合機器人手術器械，所述驅動單元包括：多個驅動接口元件，每個驅動接口元件具有縱向軸線；以及多個致動器，所述多個致動器被配置成驅動所述多個驅動接口元件，所述多個致動器中的
2、所述致動器中的每一個可以具有與其相應的驅動接口元件的所述縱向軸線對準的縱向軸線。
3、所述驅動單元可以被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，每個驅動接口元件的所述縱向軸線與所述器械中的相應器械接口元件的所述縱向軸線共線。
4、每個驅動接口元件可以具有近端和遠端，并且第一方向可以從近端延伸到遠端。
5、驅動單元可以被配置成使得當手術機器人臂接合機器人手術器械時，多個驅動接口元件不固定到器械中的相應器械接口元件。
6、所述驅動單元可以包括載荷傳感器單元，所述載荷傳感器單元被配置成感測由所述多個致動器施加到所述多個驅動接口元件中的一個或多個的載荷。
7、所述驅動單元可以被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述載荷傳感器單元定位在所述多個驅動接口元件與所述器械中的相應器械接口元件之間。
8、所述載荷傳感器單元可以包括多個襯塊，并且所述驅動單元可以被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述襯塊中的每一個定位成使得所述載荷傳感器單元將每個驅動接口元件沿著其縱向軸線在所述第一方向上的位移傳遞到所述相應器械接口元件沿著其縱向軸線在所述第一方向上的位移。
9、所述多個致動器中的每個致動器可以配置成驅動驅動接口元件，以便引起所述驅動接口元件沿著其縱向軸線僅在所述第一方向上位移。
10、所述多個致動器中的每個致動器可以配置成驅動驅動接口元件，以便引起所述驅動接口元件沿著其縱向軸線在所述第一方向和第二方向上位移，其中所述第二方向與所述第一方向相反。
11、所述驅動單元可以被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，驅動接口元件沿著其縱向軸線在所述第二方向上的位移不引起所述器械中的相應器械接口元件的位移。
12、所述驅動單元可以被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，驅動接口元件沿著其縱向軸線在所述第二方向上的位移引起所述相應器械接口元件沿著其縱向軸線在所述第二方向上的位移。
13、驅動單元可以僅具有四個驅動接口元件。
14、所述驅動單元可以包括殼體和定位在驅動接口元件與所述殼體之間的鍵，其中所述鍵固定到所述殼體并且配置成接合所述相應的驅動接口元件，使得所述驅動接口元件可以在沿著所述驅動接口元件的縱向軸線的方向上相對于所述鍵位移。
15、所述驅動接口元件可以包括狹槽，所述狹槽平行于所述驅動接口元件的縱向軸線，并且所述鍵可以配置成當所述驅動接口元件沿著其縱向軸線位移時在所述狹槽內滑動。
16、根據第二實施例，提供了一種被配置成接合手術機器人臂的機器人手術器械，所述器械包括：多個器械接口元件，每個器械接口元件具有縱向軸線，所述器械被配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，每個器械接口元件的縱向軸線與所述手術機器人臂中的相應驅動接口元件的縱向軸線對準，并且每個器械接口元件配置成使得所述相應驅動接口元件沿著其縱向軸線在第一方向上的位移引起所述器械接口元件沿著其縱向軸線在所述第一方向上的位移。
17、所述器械可以被配置成使得當器械接合手術機器人臂時，每個器械接口元件的縱向軸線與手術機器人臂中的相應驅動接口元件的縱向軸線共線。
18、所述器械可以被配置成使得當所述機器人手術器械接合所述手術機器人臂時，所述多個器械接口元件不固定到相應的驅動接口元件。
19、所述器械可以配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，每個器械接口元件配置成由所述手術機器人臂的載荷傳感器單元的襯塊接合，使得相應襯塊在所述第一方向上的位移引起所述器械接口元件沿著其縱向軸線在所述第一方向上的位移。
20、所述器械可以配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，所述器械接口元件不固定到所述載荷傳感器單元的相應襯塊。
21、所述器械可以包括：軸，所述軸具有在近端與遠端之間延伸的縱向軸線，以及設置在所述軸的遠端處的鉸接部和末端執行器，所述鉸接部配置成鉸接所述末端執行器，其中所述多個器械接口元件設置在所述軸的近端處，并且所述器械接口元件中的每一個的縱向軸線平行于所述軸的縱向軸線。
22、第一方向可以從軸的近端到遠端。
23、所述器械可以配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，每個器械接口固定到驅動元件，使得所述器械配置成將來自所述驅動元件中的每一個的驅動轉換成所述末端執行器的鉸接。
24、多個器械接口元件可以圍繞軸的縱向軸線周向地設置。
25、每個器械接口元件可以配置成使得所述相應驅動接口元件沿著其縱向軸線在與所述第一方向相反的第二方向上的位移不引起所述器械接口元件的位移。
26、每個器械接口元件可以配置成使得相應驅動接口元件沿著其縱向軸線在與第一方向相反的第二方向上的位移引起器械接口元件沿著其縱向軸線在第二方向上的位移。<本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種被配置成接合機器人手術器械的手術機器人臂，所述手術機器人臂包括驅動單元，所述驅動單元包括：
2.根據權利要求1所述的手術機器人臂，其中所述致動器中的每一個具有與其相應的驅動接口元件的所述縱向軸線對準的縱向軸線。
3.根據權利要求1或2所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，每個驅動接口元件的所述縱向軸線與所述器械中的相應器械接口元件的所述縱向軸線共線。
4.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中每個驅動接口元件具有近端和遠端，并且所述第一方向從所述近端延伸到所述遠端。
5.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述多個驅動接口元件不固定到所述器械中的相應器械接口元件。
6.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元包括載荷傳感器單元，所述載荷傳感器單元被配置成感測由所述多個致動器施加到所述多個驅動接口元件中的一個或多個的載荷。
7.根據權利要求6所述的手術機
8.根據權利要求7所述的手術機器人臂，其中所述載荷傳感器單元包括多個襯塊，并且所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述襯塊中的每一個定位成使得所述載荷傳感器單元將每個驅動接口元件沿著所述每個驅動接口元件的縱向軸線在所述第一方向上的位移傳遞到所述相應器械接口元件沿著所述相應器械接口元件的縱向軸線在所述第一方向上的位移。
9.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述多個致動器中的每個致動器配置成驅動驅動接口元件，以便引起所述驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線僅在所述第一方向上位移。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的手術機器人臂，其中所述多個致動器中的每個致動器配置成驅動驅動接口元件，以便引起所述驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線在所述第一方向和第二方向上位移，其中所述第二方向與所述第一方向相反。
11.根據權利要求10所述的手術機器人臂，所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線在所述第二方向上的位移不引起所述器械中的相應器械接口元件的位移。
12.根據權利要求10所述的手術機器人臂，所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線在所述第二方向上的位移引起所述相應器械接口元件沿著所述相應器械接口元件的縱向軸線在所述第二方向上的位移。
13.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元僅具有四個驅動接口元件。
14.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元包括殼體和定位在驅動接口元件與所述殼體之間的鍵，其中所述鍵固定到所述殼體并且配置成接合所述相應的驅動接口元件，使得所述驅動接口元件能夠在沿著所述驅動接口元件的縱向軸線的方向上相對于所述鍵位移。
15.根據權利要求14所述的手術機器人臂，其中所述驅動接口元件包括狹槽，所述狹槽平行于所述驅動接口元件的縱向軸線，并且所述鍵配置成當所述驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線位移時在所述狹槽內滑動。
16.一種被配置成接合手術機器人臂的機器人手術器械，所述器械包括：
17.根據權利要求16所述的機器人手術器械，其中所述器械配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，每個器械接口元件的縱向軸線與所述手術機器人臂中的相應驅動接口元件的縱向軸線共線。
18.根據權利要求16或17所述的機器人手術器械，其中所述器械配置成使得當所述機器人手術器械接合所述手術機器人臂時，所述多個器械接口元件不固定到所述相應的驅動接口元件。
19.根據權利要求16至18中任一項所述的機器人手術器械，其中所述器械配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，每個器械接口元件配置成由所述手術機器人臂的載荷傳感器單元的襯塊接合，使得相應襯塊在所述第一方向上的位移引起所述器械接口元件沿著所述器械接口元件的縱向軸線在所述第一方向上的位移。
20.根據權利要求19所述的機器人手術器械，其中所述器械配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，所述器械接口元件不固定到所述載荷傳感器單元的相應襯塊。
21.根據權利...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種被配置成接合機器人手術器械的手術機器人臂，所述手術機器人臂包括驅動單元，所述驅動單元包括：
2.根據權利要求1所述的手術機器人臂，其中所述致動器中的每一個具有與其相應的驅動接口元件的所述縱向軸線對準的縱向軸線。
3.根據權利要求1或2所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，每個驅動接口元件的所述縱向軸線與所述器械中的相應器械接口元件的所述縱向軸線共線。
4.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中每個驅動接口元件具有近端和遠端，并且所述第一方向從所述近端延伸到所述遠端。
5.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述多個驅動接口元件不固定到所述器械中的相應器械接口元件。
6.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元包括載荷傳感器單元，所述載荷傳感器單元被配置成感測由所述多個致動器施加到所述多個驅動接口元件中的一個或多個的載荷。
7.根據權利要求6所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述載荷傳感器單元定位在所述多個驅動接口元件與所述器械中的相應器械接口元件之間。
8.根據權利要求7所述的手術機器人臂，其中所述載荷傳感器單元包括多個襯塊，并且所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，所述襯塊中的每一個定位成使得所述載荷傳感器單元將每個驅動接口元件沿著所述每個驅動接口元件的縱向軸線在所述第一方向上的位移傳遞到所述相應器械接口元件沿著所述相應器械接口元件的縱向軸線在所述第一方向上的位移。
9.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述多個致動器中的每個致動器配置成驅動驅動接口元件，以便引起所述驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線僅在所述第一方向上位移。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的手術機器人臂，其中所述多個致動器中的每個致動器配置成驅動驅動接口元件，以便引起所述驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線在所述第一方向和第二方向上位移，其中所述第二方向與所述第一方向相反。
11.根據權利要求10所述的手術機器人臂，所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線在所述第二方向上的位移不引起所述器械中的相應器械接口元件的位移。
12.根據權利要求10所述的手術機器人臂，所述驅動單元被配置成使得當所述手術機器人臂接合所述機器人手術器械時，驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線在所述第二方向上的位移引起所述相應器械接口元件沿著所述相應器械接口元件的縱向軸線在所述第二方向上的位移。
13.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元僅具有四個驅動接口元件。
14.根據任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中所述驅動單元包括殼體和定位在驅動接口元件與所述殼體之間的鍵，其中所述鍵固定到所述殼體并且配置成接合所述相應的驅動接口元件，使得所述驅動接口元件能夠在沿著所述驅動接口元件的縱向軸線的方向上相對于所述鍵位移。
15.根據權利要求14所述的手術機器人臂，其中所述驅動接口元件包括狹槽，所述狹槽平行于所述驅動接口元件的縱向軸線，并且所述鍵配置成當所述驅動接口元件沿著所述驅動接口元件的縱向軸線位移時在所述狹槽內滑動。
16.一種被配置成接合手術機器人臂的機器人手術器械，所述器械包括：
17.根據權利要求16所述的機器人手術器械，其中所述器械配置成使得當所述器械接合所述手術機器人臂時，每個器械接口元件的縱向軸線與所述手術機器人臂中的相應驅動接...
【專利技術屬性】
技術研發人員：肯尼思·福赫特，約瑟夫·戈登，皮特·科斯特洛，丹尼爾·史密斯，雷內·羅伯特，
申請(專利權)人：CMR外科有限公司，
類型：發明
國別省市：
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