【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示出了典型的手術機器人系統。手術機器人100由基座102、臂104和器械106組成。基座支撐機器人，并且本身可以剛性地附接到例如手術室地面、手術室天花板或推車。臂在基座與器械之間延伸。臂借助于沿其長度的多個柔性關節108而鉸接，所述多個柔性關節用于將手術器械相對于患者定位在期望位置。手術器械附接到機器人臂的遠端。手術器械在端口處穿透患者的身體，以便進入手術部位。手術器械包括通過關節鉸接連接到遠側末端執行器110的軸。末端執行器參與手術程序。在圖1中，所示的末端執行器為一對鉗口。
2、外科醫生經由遠程外科醫生控制臺112控制手術機器人100。外科醫生控制臺包括一個或多個外科醫生輸入裝置114。這些可以采用手動控制器或腳踏板的形式。外科醫生控制臺還包括顯示器116。
3、控制系統118將外科醫生控制臺112連接到手術機器人100。控制系統從外科醫生輸入裝置114接收輸入并且將這些輸入轉換成控制信號以移動機器人臂104和器械106的關節。控制系統將這些控制信號發送至機器人，其中相應關節相應地被驅動。
4、末端執行器110的一些移動(例如平移)僅通過鉸接機器人臂104被實現。末端執行器110的其它移動，例如改變末端執行器的姿態或打開和關閉末端執行器的鉗口，通過鉸接所述器械的鉸接部中的關節被實現。用于驅動器械的關節的機械驅動在兩者之間的接口處從機器人臂傳遞到器械。
5、在手術程序過程期間典型地使用數種器械。期望器械能夠容易地從機器人臂拆
6、機器人臂/器械接口的另一個目的是以機械穩健的方式提供從機器人臂到器械的機械驅動，該機械穩健的方式有效地將力從臂傳遞到器械。
技術實現思路
1、根據本專利技術的一個方面，提供了一種手術機器人臂，包括：
2、終端連桿，所述終端連桿包括驅動組件接口，所述驅動組件接口包括驅動組件接口元件，每個驅動組件接口元件被構造成：
3、當所述手術機器人臂接合機器人手術器械時接合所述機器人手術器械的器械接口的器械接口元件；并且
4、相對于所述驅動組件接口移動通過一定運動范圍，以便在與所述器械接口元件接合時將驅動傳遞到所述器械接口元件；
5、其中所述驅動組件接口元件布置在垂直于所述終端連桿的縱向軸線的平面上，使得所述機器人手術器械能夠在平行于所述平面的拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
6、驅動組件接口元件可以布置在垂直于終端連桿的縱向軸線的平面上，使得機器人手術器械可從手術機器人臂拆卸，而無需使器械接口元件相對于器械移動。
7、驅動組件接口元件可以布置在垂直于終端連桿的縱向軸線的平面上，使得當每個驅動組件接口元件在其運動范圍內的任何位置時，機器人手術器械可在平行于該平面的拆卸方向上從手術機器人臂拆卸，而無需首先使機器人手術器械相對于手術機器人臂在與終端連桿的縱向軸線平行的方向上移動超過最大量。
8、所述最大量可以是：(i)零，或(ii)非零量，該非零量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使驅動組件接口元件從器械接口元件脫離，從而允許機器人手術器械在拆卸方向上從手術機器人臂拆卸。
9、每個驅動組件接口元件可以被構造成相對于驅動組件接口沿終端連桿的縱向軸線或平行于終端連桿的縱向軸線移動。
10、每個驅動組件接口元件可以被構造成相對于驅動組件接口在垂直于終端連桿的縱向軸線的方向上移動。
11、驅動組件接口元件可以被構造成彼此平行移動。
12、每個驅動組件接口元件可以被構造成相對于驅動組件接口在垂直于拆卸方向的方向上移動。
13、每個驅動組件接口元件的運動范圍在垂直于拆卸方向的方向上可能不與另一驅動組件接口元件的運動范圍重疊。
14、每個驅動組件接口元件可以被構造成在垂直于終端連桿的縱向軸線的位置中接合其相應的器械接口元件，該位置偏離其它驅動組件接口元件被構造成接合其相應的器械接口元件的位置。
15、驅動組件接口元件可以被構造成相對于彼此在非平行方向上移動。
16、驅動組件接口元件可以被構造成在垂直于終端連桿的縱向軸線的同一平面上移動。
17、驅動組件接口元件可以在垂直于終端連桿的縱向軸線的所述平面上呈階梯狀布置，其中驅動組件接口元件可以被構造成在垂直于終端連桿的縱向軸線的非重疊平面中移動。
18、驅動組件接口元件中的每個驅動組件接口元件可以被構造成圍繞平行于終端連桿的縱向軸線的相應軸線旋轉。
19、手術機器人臂可以被構造成當機器人手術器械要從手術機器人臂拆卸時，將驅動組件接口元件驅動到其運動范圍內的特定構型，在該特定構型中，機器人手術器械能夠在拆卸方向上從手術機器人臂拆卸。
20、驅動組件接口還可以包括突起，該突起被構造成與器械接口上的對應突起互鎖并且允許器械在與終端連桿的縱向軸線平行的方向上移動小的可允許量，該小的可允許量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使驅動組件接口元件從器械接口元件脫離，從而允許機器人手術器械在拆卸方向上從手術機器人臂拆卸。
21、手術機器人臂還可以包括經由一系列中間關節連接到終端連桿的基座。
22、根據本專利技術的另一方面，提供了一種機器人手術器械，包括：
23、軸；
24、驅動元件，所述驅動元件延伸穿過所述軸以用于驅動位于所述軸的遠端處的鉸接部以鉸接末端執行器；以及
25、器械接口，所述器械接口位于所述軸的近端處，所述器械接口包括器械接口元件，每個器械接口元件附接到所述驅動元件中的一個驅動元件并且被構造成：
26、當所述機器人手術器械接合手術機器人臂時接合所述手術機器人臂的驅動組件接口的驅動組件接口元件；并且
27、相對于所述器械接口移動通過一定運動范圍，以便在與所述驅動組件接口元件接合時將驅動從所述驅動組件接口元件傳遞到所附接的驅動元件；
28、其中所述器械接口元件布置在垂直于本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種手術機器人臂，包括：
2.如權利要求1所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件布置在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的所述平面上，使得當每個驅動組件接口元件在其運動范圍內的任何位置時，所述機器人手術器械能夠在平行于所述平面的所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸，而無需首先使所述機器人手術器械相對于所述手術機器人臂在與所述終端連桿的所述縱向軸線平行的方向上移動超過最大量。
3.如權利要求2所述的手術機器人臂，其中所述最大量為以下中的任一者：(i)零，或(ii)非零量，所述非零量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使所述驅動組件接口元件從所述器械接口元件脫離，從而允許所述機器人手術器械在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
4.如任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成相對于所述驅動組件接口沿所述終端連桿的所述縱向軸線或平行于所述終端連桿的所述縱向軸線移動。
5.如權利要求1至3中任一項所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成相對于所述驅動組件接口在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線
6.如權利要求5所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件被構造成彼此平行移動。
7.如權利要求6所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成相對于所述驅動組件接口在垂直于所述拆卸方向的方向上移動。
8.如權利要求7所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件的運動范圍在垂直于所述拆卸方向的所述方向上不與另一驅動組件接口元件的運動范圍重疊。
9.如權利要求7或8所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的位置中接合其相應的器械接口元件，所述位置偏離其它驅動組件接口元件被構造成接合其相應的器械接口元件的位置。
10.如權利要求5所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件被構造成相對于彼此在非平行方向上移動。
11.如權利要求5至10中任一項所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件被構造成在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的同一平面上移動。
12.如權利要求5至9中任一項所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的所述平面上呈階梯狀布置，并且其中所述驅動組件接口元件被構造成在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的非重疊平面中移動。
13.如權利要求1至3中任一項所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件中的每個驅動組件接口元件被構造成圍繞平行于所述終端連桿的所述縱向軸線的相應軸線旋轉。
14.如權利要求13所述的手術機器人臂，其中所述手術機器人臂被構造成當所述機器人手術器械要從所述手術機器人臂拆卸時，將所述驅動組件接口元件驅動到其運動范圍內的特定構型，在所述特定構型中，所述機器人手術器械能夠在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
15.如權利要求13或14所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口還包括突起，所述突起被構造成與所述器械接口上的對應突起互鎖并且允許所述器械在與所述終端連桿的所述縱向軸線平行的方向上移動小的可允許量，所述小的可允許量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使所述驅動組件接口元件從所述器械接口元件脫離，從而允許所述機器人手術器械在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
16.如任一前述權利要求所述的手術機器人臂，還包括經由一系列中間關節連接到所述終端連桿的基座。
17.一種機器人手術器械，包括：
18.如權利要求17所述的機器人手術器械，其中所述器械接口元件布置在垂直于所述軸的所述縱向軸線的所述平面上，使得當每個器械接口元件在其運動范圍內的任何位置時，所述機器人手術器械能夠在平行于所述平面的拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸，而無需首先使所述機器人手術器械相對于所述手術機器人臂在與所述軸的所述縱向軸線平行的方向上移動超過最大量。
19.如權利要求18所述的機器人手術器械，其中所述最大量為以下中的任一者：(i)零，或(ii)非零量，所述非零量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使所述驅動組件接口元件從所述器械接口元件脫離，從而允許所述機器人手術器械在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
20.如權利要求17至19中任一項所述的機器人手術器械，其中每個器械接口元件被構造成相對于所述器械接口沿所述軸的所述縱向軸線或平行于所述軸的所述縱向軸線移動。
21.如權利要求17至19中任一項所述的機器人手術器械，其中每個器械接口元件被構造成相對...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種手術機器人臂，包括：
2.如權利要求1所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件布置在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的所述平面上，使得當每個驅動組件接口元件在其運動范圍內的任何位置時，所述機器人手術器械能夠在平行于所述平面的所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸，而無需首先使所述機器人手術器械相對于所述手術機器人臂在與所述終端連桿的所述縱向軸線平行的方向上移動超過最大量。
3.如權利要求2所述的手術機器人臂，其中所述最大量為以下中的任一者：(i)零，或(ii)非零量，所述非零量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使所述驅動組件接口元件從所述器械接口元件脫離，從而允許所述機器人手術器械在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
4.如任一前述權利要求所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成相對于所述驅動組件接口沿所述終端連桿的所述縱向軸線或平行于所述終端連桿的所述縱向軸線移動。
5.如權利要求1至3中任一項所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成相對于所述驅動組件接口在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的方向上移動。
6.如權利要求5所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件被構造成彼此平行移動。
7.如權利要求6所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成相對于所述驅動組件接口在垂直于所述拆卸方向的方向上移動。
8.如權利要求7所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件的運動范圍在垂直于所述拆卸方向的所述方向上不與另一驅動組件接口元件的運動范圍重疊。
9.如權利要求7或8所述的手術機器人臂，其中每個驅動組件接口元件被構造成在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的位置中接合其相應的器械接口元件，所述位置偏離其它驅動組件接口元件被構造成接合其相應的器械接口元件的位置。
10.如權利要求5所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件被構造成相對于彼此在非平行方向上移動。
11.如權利要求5至10中任一項所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件被構造成在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的同一平面上移動。
12.如權利要求5至9中任一項所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的所述平面上呈階梯狀布置，并且其中所述驅動組件接口元件被構造成在垂直于所述終端連桿的所述縱向軸線的非重疊平面中移動。
13.如權利要求1至3中任一項所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口元件中的每個驅動組件接口元件被構造成圍繞平行于所述終端連桿的所述縱向軸線的相應軸線旋轉。
14.如權利要求13所述的手術機器人臂，其中所述手術機器人臂被構造成當所述機器人手術器械要從所述手術機器人臂拆卸時，將所述驅動組件接口元件驅動到其運動范圍內的特定構型，在所述特定構型中，所述機器人手術器械能夠在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
15.如權利要求13或14所述的手術機器人臂，其中所述驅動組件接口還包括突起，所述突起被構造成與所述器械接口上的對應突起互鎖并且允許所述器械在與所述終端連桿的所述縱向軸線平行的方向上移動小的可允許量，所述小的可允許量足夠小以避免對患者造成傷害，但足夠大以使所述驅動組件接口元件從所述器械接口元件脫離，從而允許所述機器人手術器械在所述拆卸方向上從所述手術機器人臂拆卸。
16.如任一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：詹姆斯·格蘭特，肯尼思·福赫特，約瑟夫·戈登，彼得·科斯特洛，
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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