用于驱动细长柔性医疗构件的可机器人化模块、医用机器人以及包括这种模块的系统技术方案

模块包括：底座(31)，第一驱动件(28a)，第二驱动件(28b)。安装第二驱动件(28b)，使之能够相对于第一驱动件(28a)在第一结构和第二结构之间按照与围绕着第二轴线(29b)旋转不同的自由度而移动。运动传动系统(35)将驱动电机(34)所产生的驱动运动传递到第二驱动件(28b)，使得第二驱动件(28b)在第一结构和第二结构之间围绕着第二轴线(29b)而旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于驱动细长柔性医疗构件的可机器人化模块、医用机器人以及包括这种模块的系统
本专利技术涉及用于驱动细长柔性医疗构件的可机器人化模块。
技术介绍
将导管或导引装置手动插入患者体内是相对常规的外科手术。但是，由于该手术过程是通过X射线来监测的，如果负责该手术的外科医生对许多患者进行这样的手术，则暴露于大剂量的辐射。为了降低外科医生的风险，希望将这种插入实现机器人化。这类机器人化都很复杂，因为要抓住导管是很困难的。导管呈光滑状且必须保持无菌状态。尽管存在着这些困难，但这种机器人系统的可靠性仍是其被医疗界所接受的决定因素。最近，US7,927,310提出了一种驱动系统，所述系统负责导管的平移和旋转。将导管保持在相对于底座可旋转以便驱动旋转的板上。板本身包括平移驱动机构。此外，还可使用保持在框架上的远程电机以及把运动传递到导管的系统。实际上，出于功率路由、影响区域和无菌性的原因，最好没有嵌入式电机。虽然这种配置是完全令人满意的，但仍希望进一步促进其被医务人员所使用。决定因素是快速启动和关闭。快速、简单和本能的启动使员工能够避免导管在机器人中的不当放置及其后续问题。快速关闭是医务人员在手术过程中根据需要进行人工干预所必需的。
技术实现思路
尤其是，本专利技术涉及用于驱动细长柔性医疗构件的可机器人化模块。模块包括底座。模块包括第一驱动件，用于界定第一轴线并且包括围绕着第一轴线的第一外周驱动面，安装第一驱动件，使之相对于底座围绕着第一轴线而旋转，并且包括连接着驱动电机的构件，适用于使第一驱动件围绕着第一轴线而旋转。模块包括第二驱动件，用于界定平行于第一轴线的第二轴线并且包括围绕着第二轴线的第二外周驱动面，安装第二驱动件，使之相对于底座围绕着第二轴线而旋转。安装第二驱动件，使之能够相对于第一驱动件在以下两个结构之间按照与围绕着第二轴线旋转不同的自由度而移动，所述两个结构为：-第一结构，其中，第一外周驱动面和第二外周驱动面彼此相互面对且在两者之间留有第一间距，以及，-第二结构，其中，第一外周驱动面和第二外周驱动面彼此相互面对且在两者之间留有大于第一间距的第二间距。模块包括用户可操作的伺服系统，用于使第二驱动件从第一结构和第二结构之中至少一个结构移动到第一结构和第二结构之中另一个结构。US2012/179,167描述了具有上述特征的可机器人化模块。根据本专利技术，模块包括运动传动系统，运动传动系统用于将驱动电机产生的驱动运动传递到第二驱动件，以便使第二驱动件处于第一结构和第二结构之间的至少任何一个结构围绕着第二轴线而旋转。通过这些特征，可以非常简单地使导管与可机器人化模块相接合或者使其相分离，与此同时，降低了由于如此接合/分离操作所导致的机器人不起作用的风险。在本专利技术的优选实施例中，有可能采用以下设置中的一项或多项：-运动传动系统按自由结构进行操作；-运动传动系统包括：.第一齿轮，与第一驱动件同轴并构成运动传动系统的输入件，.中间齿轮，具有中间齿轮轴线且其平行并偏离第一轴线，中间齿轮至少能在第一结构和第二结构之间的任何结构处啮合第一齿轮，.传动装置，设在中间齿轮与第二驱动件之间，将中间齿轮围绕着中间齿轮轴线的旋转运动传递给第二驱动件围绕着第二轴线的所述旋转运动中。-模块包括弹性系统，用于使得第二驱动件从其第二结构偏向其第一结构，而且伺服系统是可以操作的，用于将第二驱动件从第一结构移动到第二结构，与此同时压缩所述弹性系统；-弹性系统偏置与第二驱动件集成为一体的伺服系统；-模块包括锁定系统，适用于交替地将第二驱动件锁定在其自由结构或者将其释放，伺服系统用于控制锁定系统；-伺服系统可由用户进行电操作；-安装至少一个驱动件，使之能够相对于底座按照平移运动沿着其轴移动；-安装所述至少一个驱动件，使之能够相对于底座按照平移运动沿着其轴以平移路径移动，而且第一驱动件包括可变形挡板，用于在第一驱动件相对于底座旋转过程中在底座上摩擦并且界定沿着整个平移路径在底座上的封闭周长；-可机器人化模块进一步包括盖子，且固定于底座和与底座连同一起界定外壳，所述外壳界定了内部空间，其中设置至少一部分第一驱动件、至少一部分第二驱动件以及至少一部分伺服系统，而且其中，伺服系统的伺服部分、一部分第一驱动件以及一部分第二驱动件延伸到外壳的外面。根据另一方面，本专利技术涉及医用机器人套件，包括永久部分和可拆卸部分，永久部分包括电机和第一联轴器，可拆卸部分包括具有与第一联轴器互补的第二联轴器的可机器人化模块，第一联轴器和第二联轴器包括至少一个凸轮表面，用于在将可拆卸部分沿着组装方向组装到永久部分的过程中使得第一联轴器和第二联轴器相对于彼此相对于组装方向旋转。在本专利技术的一个优选实施例中，有可能采用以下设置：第一联轴器包括多个凹形凸起，第二联轴器包括多个互补形状的互补凹处。在本专利技术的一个优选实施例中，第一联轴器包括定中心锥、使得凸起可以相对于定中心锥按照滑动方向移动，以及在将可拆卸部分组装到永久部分的过程中使凸起相对于定中心锥偏置的偏置部件。根据另一方面，本专利技术涉及一种医疗系统，所述医疗系统包括沿着伸长轴延伸的中空细长柔性医疗构件以及这种医用机器人或这种可机器人化模块，将中空细长柔性医疗构件保持在第一结构的第一外周驱动面和第二外周驱动面之间，第一驱动件可以围绕着第一轴线相对于底座旋转，以便产生细长柔性医疗构件沿着其伸长轴的平移运动。在本专利技术的一个优选实施例中，有可能利用以下设置：第一驱动件相对于底座沿着第一轴线以平移方式驱动，以便产生细长柔性医疗构件围绕着其伸长轴的旋转。附图说明通过以非限制性实例的方式参考附图所列出的本专利技术一个实施例的以下说明，本专利技术的其它特征和优点显而易见。在附图中：-图la是机器人动脉造影设备的侧面示意图，-图lb是图1a的一部分的顶视图，-图2a-2c是阐释待驱动部件的传动模式的图解，-图3是可机器人化模块的示例性实施例的透视图，-图3a是图3所示实施例的详细透视图，-图4a是图3所示实施例处于第一结构且拆卸了盖子的详细顶视图，，-图4b是与图4a相似的视图，处于另一种结构，-图5是图4a所示结构不具有外壳的侧视图，-图6a和图6b是从不角度看同一个联轴器的两幅分解图，-图7是第二个实施例的分解透视图，-图8是将模块与电机相耦合的垂直剖面图，-图9a是图8所示实施例处于第一结构的详细截面图，-图9b是与图9a相对应的视图，处于第二结构，-图10a和图10b是与图6a、6b相对应的关于联轴器的第二个实例的分解透视图，-图l1a和图11b是根据处于两种不同结构的一个实施例的驱动模块的示意图，-图12a、12b和图13a、13b是与图11a、l1b相对应的关于其它实施例的视图，-图14是根据第三个实例安装在联轴器的机器人上的一部分的透视图，以及，-图15是图14所示装置的分解图。在各图中，相同标号指代相同或相似的元件。具体实施方式图la按照图示显示了动脉造影设备1。将动脉造影设备1驱动到两个不同区域，即手术室2和控制室3。控制室3可接近手术室2并通过简单的不透射线壁4与其隔开，例如，所述不透射线壁是可移动和/或可拆卸屏风，或者是远程的。手术室2和控制室3的设备通过有线或无线连接或网络等实现功能互连。手术室2包括容纳患者6的手术台5。手术室2还可以包括医用成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于驱动细长柔性医疗构件的可机器人化模块，包括：‑底座(31)，‑第一驱动件(28a)，界定第一轴线(29a)并且包括围绕着所述第一轴线(29a)的第一外周驱动面(30a)，安装第一驱动件(28a)，使之相对于底座(31)围绕着第一轴线(29a)而旋转，并且包括连接着驱动电机(34)的构件(33a)，所述驱动电机用于使得第一驱动件(28a)围绕着第一轴线(29a)而旋转，‑第二驱动件(28b)，界定平行于第一轴线(29a)的第二轴线(29b)并且包括围绕着第二轴线(29b)的第二外周驱动面(30b)，安装第二驱动件(29b)，使之相对于底座(31)围绕着第二轴线(29b)而旋转，安装第二驱动件(28b)，使之能够相对于第一驱动件(28a)在以下两个结构之间按照与围绕着第二轴线(29b)旋转不同的自由度而可移动，所述两个结构为：‑第一结构，第一外周驱动面在该结构中和第二外周驱动面(30a，30b)彼此相互面对并在两者之间留有第一间距，以及，‑第二结构，第一外周驱动面在该结构中和第二外周驱动面(30a，30b)彼此相互面对并在两者之间留有大于第一间距的第二间距，‑用户可操作的伺服系统(43)，用于使得第二驱动件(28b)从第一结构和第二结构之中的至少一个结构移动到第一结构和第二结构之中的另一个结构，其特征在于，运动传动系统(35)将驱动电机(34)所产生的驱动运动传递到第二驱动件(28b)，使得第二驱动件(28b)处于第一结构和第二结构之间的至少任何一个结构围绕着第二轴线(29b)而旋转。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.07 FR 16501051.用于驱动细长柔性医疗构件的可机器人化模块，包括：-底座(31)，-第一驱动件(28a)，界定第一轴线(29a)并且包括围绕着所述第一轴线(29a)的第一外周驱动面(30a)，安装第一驱动件(28a)，使之相对于底座(31)围绕着第一轴线(29a)而旋转，并且包括连接着驱动电机(34)的构件(33a)，所述驱动电机用于使得第一驱动件(28a)围绕着第一轴线(29a)而旋转，-第二驱动件(28b)，界定平行于第一轴线(29a)的第二轴线(29b)并且包括围绕着第二轴线(29b)的第二外周驱动面(30b)，安装第二驱动件(29b)，使之相对于底座(31)围绕着第二轴线(29b)而旋转，安装第二驱动件(28b)，使之能够相对于第一驱动件(28a)在以下两个结构之间按照与围绕着第二轴线(29b)旋转不同的自由度而可移动，所述两个结构为：-第一结构，第一外周驱动面在该结构中和第二外周驱动面(30a，30b)彼此相互面对并在两者之间留有第一间距，以及，-第二结构，第一外周驱动面在该结构中和第二外周驱动面(30a，30b)彼此相互面对并在两者之间留有大于第一间距的第二间距，-用户可操作的伺服系统(43)，用于使得第二驱动件(28b)从第一结构和第二结构之中的至少一个结构移动到第一结构和第二结构之中的另一个结构，其特征在于，运动传动系统(35)将驱动电机(34)所产生的驱动运动传递到第二驱动件(28b)，使得第二驱动件(28b)处于第一结构和第二结构之间的至少任何一个结构围绕着第二轴线(29b)而旋转。2.根据权利要求1所述的可机器人化模块，其特征在于，所述运动传动系统(35)按自由结构运行。3.根据权利要求1或2所述的可机器人化模块，其特征在于，所述运动传动系统(35)包括：-第一齿轮(36a)，与第一驱动件(28a)同轴并构成运动传动系统(35)的输入件，-中间齿轮(37)，具有中间齿轮轴线(38)且平行并偏离第一轴线(29a)，中间齿轮(37)至少处于第一结构和第二结构之间的任何结构时啮合第一齿轮(36a)，-传动装置(39)，设置在中间齿轮(37)与第二驱动件(29b)之间，用于将中间齿轮(37)围绕着中间齿轮轴线(38)的旋转运动传递到第二驱动件(28b)围绕着第二轴线(29b)的所述旋转运动中。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可机器人化模块，包括弹性系统(46)，用于使得第二驱动件(28b)从其第二结构偏向其第一结构，而且，其特征在于，所述伺服系统(43)是可以操作的，使之将第二驱动件(28b)从第一结构移动到第二结构，与此同时压缩所述弹性系统(46)。5.根据权利要求4所述的可机器人化模块，其特征在于，所述弹性系统(46)偏置与第二驱动件(28b)集成为一体的伺服系统(43)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的可机器人化模块，包括锁定系统，用于交替地将第二驱动件(28b)锁定在其自由结构或者将其释放，以及伺服系统(43)，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比恩·戴斯特雷贝克，朱利恩·毛雷尔，塞巴斯蒂恩·戴伯弗，菲利普·本克特克斯，
申请(专利权)人：罗博凯思公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR