将手术机械臂与器械对接制造技术

一种接口组件，用于将手术机械臂可拆卸地对接到手术器械，该接口组件包括：接口结构，其包括：基座部分，其包括面对手术器械的第一表面和面对手术机械臂的第二表面；和附接到基座部分的后边缘的后部部分，后部部分包括用于将接口结构紧固到手术机械臂的近侧暴露表面的一个或多个紧固件；和可动地安装在后部部分上的锁定元件，该锁定元件能够在锁定位置与解锁位置之间运动，其中，当锁定元件处于锁定位置时，锁定元件将一个或多个紧固件向内偏置，并且当锁定元件处于解锁位置时，锁定元件不将一个或多个紧固件向内偏置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将手术机械臂与器械对接
技术介绍
使用机器人来辅助和进行手术是已知的。图1示出了典型的手术机器人100，其包括基座108、臂102和器械105。基座支撑机器人，并且其自身刚性地附接到例如手术室地板、手术室天花板或推车。臂在基座与器械之间延伸。臂通过多个柔性接头103沿其长度铰接，柔性接头103用于将手术器械相对于患者定位在期望的位置。手术器械附接到机械臂的远侧端104。手术器械在端口107处刺穿患者101的身体，以便进入手术部位。在其远侧端处，该器械包括用于实施医疗程序的端部执行器106。图2示出了用于进行机器人腹腔镜手术的典型手术器械200。手术器械包括基座201，手术器械通过基座201连接到机械臂。轴202在基座201与关节203之间延伸。关节203终止于端部执行器204。在图2中，示出了一对锯齿状夹爪作为端部执行器204。关节203允许端部执行器204相对于轴202运动。期望通过关节来为端部执行器204的运动提供至少两个自由度。外科医生在典型的腹腔镜手术过程期间使用许多器械。由于这个原因，期望器械能够容易且快速地从机械臂的端部拆卸和附接到机械臂的端部，这使得能够在手术中更换器械。因此期望最小化所花费的时间并且最大化将一个器械从机械臂分离和附接不同器械的简易性。手术室是无菌环境。手术机器人系统必须无菌到其暴露于患者的程度。手术器械在手术中使用之前被杀菌，但是机械臂在使用之前并未被杀菌。相反，在手术之前在整个手术机器人上放置无菌帘幕。这样，患者不暴露于非灭菌的手术机械臂。在手术中更换器械时，期望维持无菌屏障。r>
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于将手术机械臂可拆卸地对接到手术器械的接口组件，该接口组件包括：接口结构，其包括：基座部分，其包括面对手术器械的第一表面和面对手术机械臂的第二表面；和附接到基座部分的后边缘的后部部分，后部部分包括用于接合手术机械臂的近侧暴露表面的一个或多个紧固件以便将接口结构紧固到手术机械臂；和可动地安装在后部部分上的锁定元件，该锁定元件能够在锁定位置与解锁位置之间运动，其中，当锁定元件处于锁定位置时，锁定元件将一个或多个紧固件朝向接合位置偏置，并且当锁定元件处于解锁位置时，锁定元件不将一个或多个紧固件朝向接合位置偏置。锁定元件可以是能够在锁定位置与解锁位置之间滑动的。锁定元件可以具有基本圆柱形的内表面。后部部分可以包括具有基本圆柱形的内表面的领部，并且锁定元件能够沿着领部运动。圆柱形领部可以配置为当所述接口组件与手术机械臂接合时具有围绕手术机械臂的肩部的过盈配合。一个或多个紧固件的外表面可以包括一个或多个倾斜突起，这些倾斜突起的深度在锁定元件从解锁位置运动到锁定位置的方向上增大。锁定元件可以包括一个或多个突出部分，并且每个突出部分配置为当锁定元件处于锁定位置时接合后部部分中的对应卡口。一个或多个突出部分和对应卡口可以配置为在一个或多个突出部分与对应的卡口接合时产生反馈。锁定元件的前表面可以包括一个或多个耳片，这些耳片配置为当手术器械与接口组件接合时接收在手术器械中的开口中，以便当手术器械与接口组件接合时限制锁定元件从锁定位置运动。锁定元件的内表面可以包括一个或多个保持突起，当锁定元件处于解锁位置时，这些保持突起接合后部部分的后表面，以便当锁定元件处于解锁位置时将锁定元件保持在接口结构上。锁定元件的内表面可以包括一个或多个肋，这些肋接合后部部分的外表面中的对应通道，以便防止锁定元件关于接口结构转动。接口结构还可以包括包封部分，包封部分连接基座部分的相对边缘，以便当接合在机械臂上时将接口结构保持到机械臂。包封部分可以成型为当接口结构接合在机械臂上时外接手术机械臂的外表面。基座部分和包封部分可以一体形成。锁定元件可以终止于帘幕。帘幕和锁定元件可以一体形成。基座部分可以包括椭圆形销，当手术器械与接口组件接合时，该椭圆形销接收在手术器械中的圆形凹部中。椭圆形销可以在横向于接口结构的纵向轴线的方向上最长。基部部分可以包括圆形销，当手术器械与接口组件接合时，该圆形销接收在手术器械中的槽状凹部中。接口结构可以包括一个或多个耳片，当器械与接口组件接合时，这些耳片在平行于接口组件的纵向轴线的方向上抵靠器械的特征部，以便使器械与接口组件轴向对准。接口结构的内表面可以包括销，当接口组件与手术机器人接合时，该销接合手术机械臂的外表面中的对应的槽状凹部，以便保持接口结构在与接口结构的纵向轴线垂直的方向上运动。基座部分可以包括具有第一表面和第二表面的辋边，该辋边围绕中空内部。辋边可以具有配置为接收器械的一部分的开口，该开口成具有谷壁的谷状。谷壁中的一个或多个的外表面可以包括一个或者多个肋，当器械与接口组件接合时，这些肋与器械的该一部分接合。后部部分可以包括后翼部分，该后翼部分附接到基座部分的辋边的后边缘，后翼部分配置为覆盖手术机械臂的近侧暴露表面。后翼部分可以相对于基座部分成角度地远离手术机械臂的远侧端。接口结构还可以包括前翼部分，该前翼部分附接到基座部分的辋边的前边缘，前翼部分配置为覆盖手术机械臂的远侧暴露表面。基座部分可以包括一个或多个器械接合标记，当手术器械未完全附接到接口组件时，这些器械接合标记是可见的，而当手术器械完全附接到接口组件时，这些器械接合标记是不可见的。一个或多个器械接合标记可以配置为当手术器械完全附接到接口组件时被手术器械的可动部分隐藏。当接口组件附接到手术机械臂时，基座部分可以平行于手术机械臂的轴向方向。锁定元件可以是能够在锁定位置与解锁位置之间转动的。根据本专利技术的第一方面，提供了用于在机器人手术中使用的手术机械臂，该手术机械臂包括：基座；和将基座连接到手术机械臂的远侧端处的对接部分的一系列关节，该一系列关节使得对接部分能够相对于基座铰接；和配置为通过保持第一方面的接口组件来对接手术器械的对接部分。附图说明现在将参考附图以示例的方式描述本专利技术。在附图中：图1示出了进行手术程序的手术机器人；图2示出了已知的手术器械；图3示出了手术机器人；图4示出了器械接口的俯视图。图5示出了图4的器械接口的仰视图；图6示出了具有附接的接口结构的机械臂的驱动组件接口；图7示出了定位成与机械臂接合的器械；图8示出了当锁定元件处于解锁位置时具有锁定元件的接口组件；图9示出了当锁定元件处于锁定位置时图8的接口组件；图10单独地示出了图8的接口组件的后视图；图11A示出了图10的第一紧固件的立体图；图11B示出了图11B的第一紧固件的侧视图；图12A示出了图8的接口组件的横截面的立体图；图12B示出了图12A的横截面件的主视图；图13示出了经由图9的接口结构附接到机械臂的器械；图14A示出了当锁定元件处于解锁位置时附接到机械臂的图8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接口组件，用于将手术机械臂可拆卸地对接到手术器械，所述接口组件包括：/n接口结构，其包括：/n基座部分，其包括面对所述手术器械的第一表面和面对所述手术机械臂的第二表面；和/n后部部分，其附接到所述基座部分的后缘，所述后部部分包括一个或多个紧固件，用于接合所述手术机械臂的近侧暴露表面，以便将所述接口结构紧固到所述手术机械臂；和/n锁定元件，其可动地安装在所述后部部分上，所述锁定元件能够在锁定位置与解锁位置之间运动，其中，当所述锁定元件处于所述锁定位置时，所述锁定元件将所述一个或多个紧固件朝向接合位置偏置，并且当所述锁定元件处于所述解锁位置时，所述锁定元件不将所述一个或更多个紧固件朝向所述接合位置偏置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180130 GB 1801539.61.一种接口组件，用于将手术机械臂可拆卸地对接到手术器械，所述接口组件包括：
接口结构，其包括：
基座部分，其包括面对所述手术器械的第一表面和面对所述手术机械臂的第二表面；和
后部部分，其附接到所述基座部分的后缘，所述后部部分包括一个或多个紧固件，用于接合所述手术机械臂的近侧暴露表面，以便将所述接口结构紧固到所述手术机械臂；和
锁定元件，其可动地安装在所述后部部分上，所述锁定元件能够在锁定位置与解锁位置之间运动，其中，当所述锁定元件处于所述锁定位置时，所述锁定元件将所述一个或多个紧固件朝向接合位置偏置，并且当所述锁定元件处于所述解锁位置时，所述锁定元件不将所述一个或更多个紧固件朝向所述接合位置偏置。


2.根据权利要求1所述的接口组件，其中，所述锁定元件能够在所述锁定位置与所述解锁位置之间滑动。


3.根据权利要求1或2所述的接口组件，其中，所述锁定元件具有基本圆柱形的内表面。


4.根据权利要求3所述的接口组件，其中，所述后部部分包括具有基本圆柱形的内表面的领部，并且所述锁定元件能够沿着所述领部运动。


5.根据权利要求4所述的接口组件，其中，所述圆柱形领部配置为当所述接口组件与所述手术机械臂接合时具有围绕所述手术机械臂的肩部的过盈配合。


6.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述一个或多个紧固件的外表面包括一个或多个倾斜突起，所述倾斜突起的深度在所述锁定元件从所述解锁位置运动到所述锁定位置的方向上增大。


7.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述锁定元件包括一个或多个突出部分，并且每个突出部分配置为当所述锁定元件处于所述锁定位置时接合所述后部部分中的对应卡口。


8.根据权利要求7所述的接口组件，其中，所述一个或多个突出部分和所述对应卡口配置为在所述一个或多个突出部分与所述对应卡口接合时产生反馈。


9.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述锁定元件的前表面包括一个或多个耳片，所述一个或多个耳片配置为当所述手术器械与所述接口组件接合时接收在所述手术器械中的开口中，以便当所述手术器械与所述接口组件接合时限制所述锁定元件从所述锁定位置移动。


10.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述锁定元件的内表面包括一个或多个保持突起，当所述锁定元件处于所述解锁位置时，所述一个或多个保持突起接合所述后部部分的后表面，以便当所述锁定元件处于所述解锁位置时将所述锁定元件保持在所述接口结构上。


11.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述锁定元件的内表面包括一个或多个肋，所述一个或多个肋接合所述后部部分的外表面中的对应通道，以便防止所述锁定元件关于所述接口结构转动。


12.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述接口结构还包括包封部分，所述包封部分连接所述基座部分的相对边缘，以便当接合在所述机械臂上时将所述接口结构保持到所述机械臂。


13.根据权利要求12所述的接口组件，其中，所述包封部分成型为当所述接口结构接合在所述机械臂上时外接所述手术机械臂的外表面。


14.根据权利要求12或13所述的接口组件，其中，所述基座部分和所述包封部分一体形成。


15.根据前述权利要求中任一项所述的接口组件，其中，所述锁定元件终止于帘幕。


16.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·奥利弗·格兰特，基思·马歇尔，马丁·麦克布莱恩，
申请(专利权)人：CMR外科有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB