利用双向耦接控制机器人手术器械制造技术

一种用于连接到机械臂的手术系统包含器械驱动单元和可拆卸地耦接到所述器械驱动单元的手术器械。所述器械驱动单元包含电机组合件和适配器组合件。所述电机组合件具有电机和从所述电机延伸的轴。所述适配器组合件包含适配器主体和由所述适配器主体支撑的突片锁。所述适配器主体连接到所述轴且可沿着所述轴移动。所述手术器械支撑器械突片，所述器械突片可与所述突片锁接合以使所述突片锁相对于所述适配器主体从第一位置移动到第二位置。所述突片锁从所述第二位置移动到所述第一位置，从而使得所述适配器组合件紧固到所述器械突片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用双向耦接控制机器人手术器械相关申请的交叉参考此申请要求2015年6月19日提交的美国临时专利申请号62/181,912的权益和优先权，所述临时专利申请通过引用以其全文结合于此。
技术介绍
用于微创医疗程序中的机器人手术系统包含支撑机械臂的控制台或手推车和具有末端执行器的手术器械，所述末端执行器可包含例如镊子、马钉枪或抓握工具。机械臂向手术器械提供机械功率以实现其操作和移动。每个机械臂可支撑以操作方式连接到或可连接到手术器械的器械驱动单元。在使用机器人系统之前或在使用机器人系统期间，选择手术器械并连接到支撑于机械臂的器械驱动单元。对于待完成的恰当的安装来说，手术器械的某些连接特征件必须以配合方式接合到器械驱动单元的对应的连接特征件。一旦这些特征件以配合方式接合，器械驱动单元就可驱动手术器械的致动。然而，将手术器械连接到器械驱动单元以及从器械驱动单元移除手术器械可能是困难的。因此，可靠的以及能够易于且高效地连接和移除手术器械的新型机器人装置、系统和方法是所希望的。
技术实现思路
本公开描述了机器人装置、系统和方法，所述机器人装置、系统和方法展示了满足性能要求并克服与器械附接和移除关联的可用性难题的实用方法。一般来说，本公开描述了机器人手术系统，包含器械驱动单元和通过双向耦接而耦接到器械驱动单元的手术器械。手术器械包含末端执行器，所述末端执行器可控制来响应于器械驱动单元的各个组件的远程操纵而进行手术。根据本公开的一个方面，提供一种用于选择性连接到机械臂的手术系统。手术系统包含器械驱动单元和可以是以可移除方式可连接到器械驱动单元的手术器械。器械驱动单元可具有限定U形开口的驱动单元主体。U形开口可被配置成在其中接收手术器械。器械驱动单元包含电机组合件，所述电机组合件具有电机和从电机延伸的轴。适配器组合件可连接到电机组合件的轴且可沿着轴移动。适配器组合件可包含适配器主体和由适配器主体支撑的突片锁。适配器主体可限定器械突片底座。在一些实施例中，突片锁可以是可旋转地支撑在适配器主体中。突片锁可包含弹簧，所述弹簧被配置成使突片锁朝向第一位置偏置。手术器械可包含器械主体和由器械主体支撑的末端执行器。器械主体可支撑以操作方式与末端执行器关联的器械突片。器械突片可以是可与适配器组合件的突片锁接合以当适配器组合件相对于器械突片移动时使突片锁相对于适配器组合件的适配器主体从第一位置移动到第二位置。器械突片可被配置成使得突片锁能够从第二位置移动到第一位置，从而使得器械突片紧固到适配器组合件。器械突片可以是可接收在适配器主体的器械突片底座内以将器械突片紧固到适配器主体。在实施例中，当器械突片紧固到适配器组合件时，适配器组合件和器械突片可一起移动。在某些实施例中，器械突片可包含成角表面。突片锁可被配置成当适配器组合件相对于器械突片移动时沿着器械突片的成角表面凸出。突片锁可包含肩状物，所述肩状物接触器械突片的成角表面以当突片锁沿着器械突片的成角表面凸起时使突片锁相对于适配器主体旋转。在一些实施例中，器械驱动单元可进一步包含耦接到第二电机组合件的第二适配器组合件。手术器械可包含第二器械突片。器械驱动单元的第二适配器组合件可被配置成紧固到手术器械的第二器械突片。根据本公开的另一方面，机器人手术组合件包含机械臂、手术器械和器械驱动单元。手术器械可支撑器械突片。器械驱动单元可以是可耦接到机械臂。器械驱动单元可包含电机组合件和适配器组合件。电机组合件可具有电机和从电机延伸的轴。适配器组合件可连接到电机组合件的轴且可沿着轴移动。适配器组合件可包含适配器主体和由适配器主体支撑的突片锁。突片锁可以是可与手术器械的器械突片接合以当适配器组合件相对于器械突片移动时使突片锁相对于适配器主体从第一位置移动到第二位置。突片锁可被配置成从第二位置移动到第一位置以将适配器组合件紧固到器械突片。在实施例中，第一和第二器械突片可以操作方式与末端执行器关联。第一和第二器械突片可以是可独立移动以操作末端执行器。根据本公开的又一方面，提供一种用于将手术器械选择性地耦接到机械控制的器械驱动单元的方法。所述方法可包含：将手术器械推进到器械驱动单元中；当适配器组合件的适配器主体相对于器械突片移动时使适配器组合件的突片锁沿着手术器械的器械突片凸出；和使适配器组合件的突片锁相对于适配器组合件的适配器主体旋转以将器械突片紧固到适配器组合件，从而使得器械突片与适配器组合件一起沿着器械驱动单元的纵向轴线移动。其它方面、特征和优点将从描述、图式和所附权利要求书而变得显而易见。附图说明并入在本说明书中且构成本说明书的部分的附图说明本公开的实施例，且与上文所给出的本公开的一般描述及下文给出的本公开的详细描述一起用以阐释本公开的原理，其中：图1是根据本公开的机器人手术系统的示意性说明；图2是图1的机器人手术系统的机械臂的透视图，其中机器人手术系统的手术组合件被示出安装在机械臂上；图3和4是图2的手术组合件的近侧部分的渐进视图，其示出手术组合件的手术器械耦接到手术组合件的器械驱动单元；图5是图3和4所示的器械驱动单元的适配器组合件的适配器主体的放大透视图；图6是图3和4所示的器械驱动单元的适配器组合件的突片锁的透视图；图7A是图3和4所示的手术器械的近侧部分的透视图；图7B是图7A的手术器械的器械突片的透视图；并且图8到14是渐进视图，其示出图3和4的手术组合件的组件耦接在一起。具体实施方式参考图式详细描述本公开的实施例，其中在若干视图中的每一个中，相同参考标号指定相同或对应元件。如本文中所使用，术语“远侧”或“前端”是指系统、组合件、装置和/或其组件的更远离用户的部分，而术语“近侧”或“后端”是指系统、组合件、装置和/或其组件的更接近于用户的部分。如本文中所使用，术语“临床医生”是指医生、护士或其它医护人员且可包含辅助人员。如本文中所使用，术语“主语”是指人类患者或其它动物。参考图1和2，提供一种机器人手术系统1，包括具有一个或多个机械臂3的机械臂组合件2。机器人手术系统1进一步包含控制装置4和与控制装置4耦接的操作控制台5。操作控制台5包含显示装置6和手动输入装置7、8，临床医生能够借助所述显示装置6和手动输入装置7、8经由控制装置4远距离操控机械臂组合件2或其组件。每个机械臂3可包含单个或多个构件，例如通过任何数目的关节(例如关节3d、3e和3f)连接的构件3a、3b、3c。每个机械臂3还可包含器械安装件3g。机器人手术系统1还包含连接到每个机械臂3的远端的手术组合件10。手术组合件10包含可拆卸地耦接到机械臂3的器械安装件3g的器械驱动单元100和可拆卸地耦接到器械驱动单元100的手术器械200。手术器械200包含支撑在其前端或远端处的末端执行器202。手术器械200穿过其限定在手术器械200的前(远)端与后(近)端之间延伸的纵向轴线“X1”。机械臂3可由连接到控制装置4的电力驱动器(未示出)驱动。控制装置4(例如，计算机)被装配以例如通过计算机程序激活电力驱动器，从而使得机械臂3的相应手术组合件10根据手动输入装置7、8限定的移动而执行所希望的移动。控制装置4也可被装配以调节机械臂3和/或电力驱动器的移动。机器人手术系统1被配置成用于躺在患者检查台9上的患者“P”，例如以通过手术器械本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于选择性连接到机械臂的手术系统，所述手术系统包括：器械驱动单元，包含：电机组合件，其具有电机和从所述电机延伸的轴；和适配器组合件，其连接到所述电机组合件的所述轴且能沿着所述轴移动，所述适配器组合件包含适配器主体和由所述适配器主体支撑的突片锁；以及以能拆卸方式能连接到所述器械驱动单元的手术器械，所述手术器械包含器械主体和由所述器械主体支撑的末端执行器，所述器械主体支撑以操作方式与所述末端执行器关联的器械突片，所述手术器械的所述器械突片能与所述适配器组合件的所述突片锁接合，从而当所述适配器组合件相对于所述器械突片移动时使所述突片锁相对于所述适配器组合件的所述适配器主体从第一位置移动到第二位置，所述器械突片被配置成使得所述突片锁能够从所述第二位置移动到所述第一位置，从而使得所述器械突片紧固到所述适配器组合件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.19 US 62/181,9121.一种用于选择性连接到机械臂的手术系统，所述手术系统包括：器械驱动单元，包含：电机组合件，其具有电机和从所述电机延伸的轴；和适配器组合件，其连接到所述电机组合件的所述轴且能沿着所述轴移动，所述适配器组合件包含适配器主体和由所述适配器主体支撑的突片锁；以及以能拆卸方式能连接到所述器械驱动单元的手术器械，所述手术器械包含器械主体和由所述器械主体支撑的末端执行器，所述器械主体支撑以操作方式与所述末端执行器关联的器械突片，所述手术器械的所述器械突片能与所述适配器组合件的所述突片锁接合，从而当所述适配器组合件相对于所述器械突片移动时使所述突片锁相对于所述适配器组合件的所述适配器主体从第一位置移动到第二位置，所述器械突片被配置成使得所述突片锁能够从所述第二位置移动到所述第一位置，从而使得所述器械突片紧固到所述适配器组合件。2.根据权利要求1所述的手术系统，其中所述突片锁能旋转地支撑在所述适配器主体中。3.根据权利要求1所述的手术系统，其中所述突片锁包含弹簧，所述弹簧被配置成使所述突片锁朝向所述第一位置偏置。4.根据权利要求1所述的手术系统，其中当所述器械突片紧固到所述适配器组合件时所述适配器组合件和所述器械突片一起移动。5.根据权利要求1所述的手术系统，其中所述器械突片包含成角表面，且其中所述突片锁被配置成当所述适配器组合件相对于所述器械突片移动时沿着所述器械突片的所述成角表面凸出。6.根据权利要求5所述的手术系统，其中所述突片锁包含肩状物，所述肩状物接触所述器械突片的所述成角表面，从而当所述突片锁沿着所述器械突片的所述成角表面凸出时使所述突片锁相对于所述适配器主体旋转。7.根据权利要求1所述的手术系统，其中所述适配器主体限定器械突片底座，所述器械突片能接收在所述器械突片底座内以将所述器械突片紧固到所述适配器主体。8.根据权利要求1所述的手术系统，其中所述器械驱动单元进一步包含耦接到第二电机组合件的第二适配器组合件，且其中所述手术器械包含第二器械突片，且其中所述器械驱动单元的所述第二适配器组合件被配置成紧固到所述手术器械的所述第二器械突片。9.根据权利要求1所述的手术系统，其中所述器械驱动单元具有限定U形开口的驱动单元主体，所述U形开口被配置成在其中接收所述手术器械。10.一种机器人手术组合件，包括：机械臂；手术器械，其支撑器械突片；和能耦接到所述机械臂的器械驱动单元，所述器械驱动单元包含：电机组合件，其具有电机和从所述电机延伸的轴；和适配器组合件，其连接到所述电机组合件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：海门·卡帕迪亚，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US