用于便携式手术机器人的转向机构制造技术

一种便携式手术机器人包括手术装置以及推车。所述手术装置联接到所述推车。所述推车包括底盘、框架构件、一对轮和转向机构。所述底盘限定延伸所述推车的长度的纵向轴线。所述框架构件联接到所述推车的所述底盘。所述一对轮以能枢转的方式联接到所述框架构件。所述转向机构联接到所述一对轮。所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮枢转以使所述推车在多种转向模式下转向。所述多种转向模式包括前后转向模式、转弯轴线转向模式和横向转向模式中的至少一者。

A steering mechanism for a portable operating robot

A portable surgical robot includes a surgical device and a cart. The operation device is connected to the cart. The trolley comprises a chassis, a frame member, a pair of wheels and a steering mechanism. The chassis defines a longitudinal axis extending the length of the trolley. The frame member is connected to the chassis of the trolley. The pair of wheels are connected to the frame member in a pivotable way. The steering mechanism is connected to the one pair of wheels. The steering mechanism is configured to facilitate selectively rotating the pair of wheels to turn the trolley in a variety of steering modes. A variety of steering modes include at least one front and rear steering mode, turn axis steering mode and lateral steering mode.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于便携式手术机器人的转向机构相关专利申请的交叉引用本申请要求2015年9月4日提交的第62/214,696号美国临时专利申请以及2015年9月4日提交的第62/214,718号美国临时专利申请的优先权，这两个美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
本专利技术总体涉及用于运输机器人装置的推车领域以及机器人装置在使用时的稳定性。医疗装置推车可用于将机器人装置从一个位置运输到另一个位置。传统的医疗装置推车具有四个轮，两个固定前轮和后部旋转脚轮，这样可在一般运输期间提供足够的可操作性，然而手术室中的可操作性具有不同的需求。手术室中的空间有限，使得推车在手术室周围导航并进入合适的位置具有挑战性。当从推车后部推动时，由于引导前轮所需要的杠杆作用，控制行驶方向是具有挑战性的。推车必须后退、枢转并移回。有时必须重复几次，直到推车的位置正确。有时，需要从可能处于手术室的无菌区域中的前端处理推车，这是不理想的。此外，在运输期间，推车可能遇到各种不平坦的表面(例如，坡道、斜面，等)，这可能会增加推车的单独的轮上的负载并且可能导致摇摆或抖动状况。
技术实现思路
根据一个示例性实施方式，一种便携式手术机器人包括手术装置以及推车。所述手术装置联接到所述推车。所述推车包括底盘、框架构件、一对轮和转向机构。所述底盘限定延伸所述推车的长度的纵向轴线。所述框架构件联接到所述推车的所述底盘。所述一对轮以能枢转的方式联接到所述框架构件。所述转向机构联接到所述一对轮。所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮枢转以使所述推车在多种转向模式下转向。所述多种转向模式包括前后转向模式、转弯轴线转向模式(turn-on-axissteeringmode)和横向转向模式中的至少一者。根据另一示例性实施方式，一种便携式推车包括底盘、第一轮式机构以及第二轮式机构。所述第一轮式机构联接到所述底盘的前部。所述第二轮式机构联接到所述底盘的后部。所述第一轮式机构和所述第二轮式机构便于操纵所述便携式推车。所述第一轮式机构被配置成便于选择性地将所述便携式推车重新配置到多种转向模式下。所述多种转向模式包括前后转向模式、转弯轴线转向模式和横向转向模式中的至少一者。根据又一示例性实施方式，一种用于推车的轮式转向组件包括框架构件、一对轮以及转向机构。所述框架构件被配置成联接到所述推车的底盘。所述一对轮以能枢转的方式联接到所述框架构件。所述转向机构联接到所述一对轮。所述转向机构被配置成使选择性地所述一对轮枢转以使所述推车在多种转向模式下转向。所述转向机构包括机械连杆系统和曲柄机构中的至少一者。另选示例性实施方式涉及如通常可在权利要求书中记载的其他特征和特征组合。附图说明将根据结合附图获取的以下详细描述更全面地理解本公开，其中相同的附图标记指代相同的要素，在图中：图1是根据一个示例性实施方式的手术推车的正视立体图；图2是图1的手术推车的左后立体图；图3是图1的手术推车的右后立体图；图4A至图4D是根据一个示例性实施方式的图1至图3的手术推车的枢转托架组件的各种视图；图5A是根据一个示例性实施方式的锁定机构处于运输配置中的图1至图3的手术推车的底盘的立体图；图5B是根据一个示例性实施方式的锁定机构处于制动配置中的图1至图3的手术推车的底盘的立体图；图5C至图5F是根据一个示例性实施方式的在运输配置和制动配置之间重新配置的锁定机构的各种横截面视图；图5G是根据一个示例性实施方式的锁定机构处于制动配置中的图1至图3的手术推车的俯视平面图；图6是根据一个示例性实施方式的图1的手术推车的转向组件的立体图；图7A至图7B是根据一个示例性实施方式的处于第一配置中的图6的手术推车的转向组件的各种视图；图8A至图8B是根据一个示例性实施方式的处于第二配置中的图6的手术推车的转向组件的各种视图；图9A至图9B是根据一个示例性实施方式的处于第三配置中的图6的手术推车的转向组件的各种视图；图10是根据另一示例性实施方式的手术推车的后视立体图；图11是根据一个示例性实施方式的图10的手术推车的底盘的立体图；图12A至图12C是根据一个示例性实施方式的图10的手术推车的枢转托架组件的各种视图；图13至图14B是根据一个示例性实施方式的图10的手术推车的转向组件的各种立体图；图15A至图15B是根据一个示例性实施方式的处于第一配置中的图10的手术推车的转向组件的各种视图；图16A至图16B是根据一个示例性实施方式的处于第二配置中的图10的手术推车的转向组件的各种视图；以及图17A至图17B是根据一个示例性实施方式的处于第三配置中的图10的手术推车的转向组件的各种视图。具体实施方式在转到详细地图示示例性实施方式的附图之前，应该理解的是，本申请并不限于描述中阐述或附图中图示的细节或方法。还应该理解的是，术语仅出于描述的目的并且不应该被认为是限制性的。本文中描述的便携式手术推车可在任何背景下用于操纵和/或重新放置手术装置。便携式手术推车还可包括用于在重新定位期间(例如，坡道上、不平坦的地面、越过门框，等)以及在使用手术装置期间(例如，在对患者进行操作期间、在使用关节臂期间，等)辅助稳定推车的各种特征。在一个实施方式中，便携式手术推车包括转向组件，所述转向组件便于推车在向前方向、向后方向、转向方向、横向方向和旋转方向中的任何方向上移动。在一些实施方式中，便携式手术推车包括枢转托架组件，所述枢转托架组件被配置成在不平坦表面上自我调节，以增加便携式手术推车在固定不动和/或运输时的稳定性。在一些实施方式中，便携式手术推车包括锁定机构，所述锁定机构被配置成在固定不动时提供对便携式手术推车的支撑，以允许精确而稳定地使用便携式手术推车的手术装置。根据图1至图17B中示出的示例性实施方式，示出为手术推车10的便携式推车系统包括：主体20；底盘100；第一轮式机构(示出为轮式转向组件200)，其布置在手术推车10的前端12处；第二轮式机构(示出为枢转托架组件300)，其布置在手术推车10的后端14处；以及锁定机构(示出为地板锁400)，其布置在手术推车10的后端14处。如图1至图3和图10所示，手术推车10的主体20联接到底盘100。根据一个示例性实施方式，主体20以能去除的方式联接到底盘100(例如，紧固，等)。在另选实施方式中，主体20固定到底盘100。例如，主体20和底盘100可在构造手术推车10期间彼此焊接或胶合。在另一示例中，主体20和底盘100可以是单个整体结构。轮式转向组件200包括一对轮(示出为前轮202)，并且枢转托架组件300包括一对脚轮(示出为后脚轮302)。前轮202和后脚轮302便于使手术推车10移动。根据一个示例性实施方式，手术推车10被配置成运输手术机器人装置。在其他实施方式中，推车被配置成运输相机、计算机、监视器和/或可在外科手术或医疗监测期间使用的任何其他装置或部件。在另选实施方式中，推车被配置成用作引导推车。如图1至图3和图10，手术推车10的主体20可包括机器人装置(示出为手术装置30)、计算系统40和手柄组件50。在一些实施方式中，手术推车10不包括手术装置30。例如，手术推车10可以是引导推车和/或又一类型的推车(例如，配置成运输相机、计算机、监视器和/或可在外科手术或医本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式手术机器人，该便携式手术机器人包括：手术装置；以及推车，其中，所述手术装置联接到所述推车，所述推车包括：底盘，所述底盘限定延伸所述推车的长度的纵向轴线；框架构件，所述框架构件联接到所述推车的所述底盘；一对轮，所述一对轮以能枢转的方式联接到所述框架构件；和联接到所述一对轮的转向机构，其中，所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮枢转以使所述推车在多种转向模式下转向，所述多种转向模式包括前后转向模式、转弯轴线转向模式和横向转向模式中的至少一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.04 US 62/214,696;2015.09.04 US 62/214,7181.一种便携式手术机器人，该便携式手术机器人包括：手术装置；以及推车，其中，所述手术装置联接到所述推车，所述推车包括：底盘，所述底盘限定延伸所述推车的长度的纵向轴线；框架构件，所述框架构件联接到所述推车的所述底盘；一对轮，所述一对轮以能枢转的方式联接到所述框架构件；和联接到所述一对轮的转向机构，其中，所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮枢转以使所述推车在多种转向模式下转向，所述多种转向模式包括前后转向模式、转弯轴线转向模式和横向转向模式中的至少一者。2.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮以与所述前后转向模式相对应的方式进行枢转，使得所述一对轮与所述纵向轴线对准以便于沿着所述纵向轴线在向前方向和向后方向上操纵所述推车。3.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮以与所述转弯轴线转向模式相对应的方式进行枢转，使得所述一对轮相对于所述纵向轴线成一定角度以便于在旋转方向上以零转弯半径操纵所述推车。4.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述转向机构被配置成便于选择性地使所述一对轮以与所述横向转向模式相对应的方式进行枢转，使得所述一对轮垂直于所述纵向轴线以便于在横向方向上操纵所述推车。5.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述转向机构包括机械连杆系统和曲柄机构中的至少一者以及手柄，所述机械连杆系统和曲柄机构中的所述至少一者联接到所述手柄以响应于所述手柄的手动致动而使所述一对轮枢转。6.根据权利要求5所述的便携式手术机器人，其中，所述手柄的致动量对应于所述一对轮的旋转量。7.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述转向机构包括机电连杆系统，所述机电连杆系统包括致动器，所述致动器被定位成响应于从所述推车的计算系统接收命令而致动所述机电连杆系统以使所述一对轮枢转。8.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述转向机构包括致动器，所述致动器被定位成响应于从所述推车的计算系统接收命令而使所述一对轮独立地枢转。9.一种便携式推车，该便携式推车包括：底盘，所述底盘包括前部和后部；第一轮式机构，所述第一轮式机构联接到所述底盘的所述前部；以及第二轮式机构，所述第二轮式机构联接到所述底盘的所述后部；其中，所述第一轮式机构和所述第二轮式机构便于操纵所述便携式推车；并且其中，所述第一轮式机构被配置成便于选择性地将所述便携式推车重新配置到多种转向模式下，所述多种转向模式包括前后转向模式、转弯轴线转向模式和横向转向模式中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·罗斯，P·希尔斯，
申请(专利权)人：马科外科公司，
类型：发明
国别省市：美国,US