一种无菌隔离装置及手术机器人系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种无菌隔离装置和手术机器人系统，所述无菌隔离装置用于设置在手术机器人上，所述手术机器人包括机械臂；所述无菌隔离装置包括无菌袋，所述无菌袋的近端用于与所述机械臂的指定位置连接，所述无菌袋的远端用于覆盖所述机械臂的末端；所述无菌袋被配置为随所述机械臂的位姿变化而改变所述无菌袋的长度。从而无菌隔离装置的长度随机械臂的位姿变化而实时变化，能够适应于机械臂的不同位姿，避免因拉扯过渡而引起脱落、破裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无菌隔离装置及手术机器人系统
本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种无菌隔离装置及手术机器人系统。
技术介绍
手术机器人的设计理念是采用微创伤的方式精准地实施复杂的外科手术。在传统的手术操作面临种种局限的情况下发展出现了手术机器人，手术机器人突破了人眼的局限，其能够利用立体成像技术将人体内部的器官更加清晰地呈现给施术者。并且对于一些人的手部无法伸入的狭小区域，手术机器人仍可控制手术器械完成挪动、摆动、夹持及360°转动，并可避免抖动，提高手术精确度，进一步达到创口小、出血少、术后恢复快、极大地缩短患者术后住院时间的优势。因此，手术机器人深受广大医患的青睐，广泛应用于各种临床手术中。在利用手术机器人执行外科手术的操作时，需要使用无菌袋构建无菌屏障以隔绝手术环境与机器人机体之间的环境。具体来说，所述手术机器人包括调整臂、工具臂和手术器械系统，其中，手术器械系统包括驱动器和手术器械，所述手术器械设置在所述工具臂的末端。所述无菌袋的一端固定设置在所述调整臂的末端，所述无菌袋的另一端设置在所述无菌板上。手术过程中，随着所述工具臂的摆动，所述无菌袋会受到拉扯，但因为无菌袋一般由PE膜制作而成，弹性不佳，其极易因过渡拉扯而破裂或者脱落，这导致无菌环境被破坏，造成手术中断，甚至引起手术事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无菌隔离装置及手术机器人系统，该无菌隔离装置的长度可随工具臂的摆动而自动调整，避免无菌隔离装置因过渡拉扯而破裂或脱落。为实现上述目的，本专利技术提供了一种无菌隔离装置，用于设置在手术机器人上，所述手术机器人包括机械臂；所述无菌隔离装置包括无菌袋，所述无菌袋套装在所述机械臂上，且所述无菌袋的近端用于与所述机械臂上的指定位置连接，所述无菌袋的远端用于覆盖所述机械臂的末端；所述无菌袋被配置为能够随所述机械臂的位姿变化而改变所述无菌袋的长度。可选地，所述无菌袋包括长度可变的调整部和长度不变的袋体；所述调整部被配置为在受到拉力时伸长，以增大所述无菌袋的长度；所述调整部还被配置为在取消所述拉力后回缩，以减小所述无菌袋的长度。可选地，所述调整部包括多个弹性件，多个所述弹性件沿所述袋体的周向布置，且每个所述弹性件的近端用于与所述机械臂上的所述指定位置连接，每个所述弹性件的远端均与所述袋体连接。可选地，所述调整部还包括第一连接环，所述弹性件的近端设置在所述第一连接环上，所述第一连接环用于设置在所述机械臂上的所述指定位置处；和/或，所述调整部还包括第二连接环，所述第二连接环设置在所述袋体上；所述弹性件的远端形成为挂钩，所述挂钩挂在所述第二连接环上。可选地，所述调整部包括弹性膜段，所述弹性膜段的材料的断裂伸长率大于所述袋体的材料的断裂伸长率。可选地，所述弹性膜段的材料的断裂伸长率大于50％。可选地，所述弹性膜段的材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶。可选地，所述调整部包括波纹管段。可选地，在所述无菌袋的纵截面上，所述波纹管段包括多个依次连接的圆弧。可选地，所述无菌袋包括袋体和调整部；所述袋体的远端与用于覆盖所述机械臂的末端，所述袋体的近端缠绕在所述调整部上；所述调整部设置在所述机械臂的所述指定位置处，并用于释放或回收所述袋体，以改变所述无菌袋的长度。可选地，所述调整部包括固定支架、转轴和卷簧；所述固定支架用于套装在所述机械臂的所述指定位置处；所述转轴可转动地设置在所述固定支架上；所述卷簧的一端设置在所述转轴上，另一端设置在所述固定支架上；所述袋体的近端缠绕在所述转轴上；所述无菌袋被配置为当所述转轴在外力的作用下沿第一方向旋转时，所述袋体被释放，以增大所述无菌袋的长度，同时所述卷簧变形并存储弹性势能；当取消所述外力时，所述卷簧释放所述弹性势能，并驱使所述转轴沿第二方向旋转，以使所述袋体被回收而减小所述无菌袋的长度；所述第二方向与所述第一方向相反。可选地，所述调整部还包括压片，所述压片与所述固定支架连接，并与所述转轴对应设置，用于在所述转轴旋转时向所述袋体的外表面施加压力，以使所述袋体保持平整。可选地，所述调整部还包括限位结构，用于限制所述卷簧的变形量。可选地，所述调整部包括后盖，所述后盖设置在所述转轴的端部；所述限位结构包括定位销和拉线，所述定位销固定于所述后盖上，所述拉线的一端与所述定位销连接，另一端与所述卷簧连接；所述调整部被配置为当所述转轴沿所述第一方向旋转时，所述拉线随所述卷簧的变形而缠绕于所述卷簧上，且当所述拉线被拉紧时阻止所述卷簧继续变形，进而阻止所述转轴继续沿所述第一方向旋转。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种手术机器人系统，包括：手术机器人，包括机械臂；以及，如前所述的无菌隔离装置，所述无菌袋的近端用于与所述机械臂的所述指定位置连接，所述无菌袋的远端用于覆盖所述机械臂的末端。可选地，还包括监控机构，用于监测所述无菌袋的长度是否达到预定最大值。可选地，所述监控机构包括信号发射装置和信号接收装置，所述信号发射装置和所述信号接收装置中的一个设置在所述手术机器人上，另一个设置在所述无菌袋上；所述手术机器人系统被配置为当所述信号接收装置未接收到所述信号发射装置所发射的信号时，所述无菌袋的长度未达到所述预定最大值；当所述信号接收装置接收到所述信号发射装置所发射的信号时，所述无菌袋的长度达到所述预定最大值。可选地，所述机械臂包括调整臂和工具臂，所述工具臂用于驱动所述手术器械围绕机械不动点运动，所述调整臂用于调整所述机械不动点的位置，所述机械臂上的指定位置为所述调整臂的末端。可选地，所述手术机器人系统还包括手术器械系统，所述手术器械系统包括驱动器及设置于所述机械臂末端的手术器械；所述无菌隔离装置还包括隔离板，所述隔离板用于将所述驱动器的动力传输至手术器械，所述无菌袋与所述隔离板连接，且所述无菌袋的远端通过所述隔离板覆盖所述机械臂的末端。与现有技术相比，本专利技术的无菌隔离装置及手术机器人具有如下优点：前述的无菌隔离装置安装于机器人上，所述机器人包括机械臂。所述无菌隔离装置包括无菌袋，所述无菌袋的近端用于与所述机械臂上的指定位置连接，所述无菌袋的远端用于覆盖所述机械臂的末端；所述无菌袋被配置为随所述机械臂的位姿变化而改变所述无菌袋的长度，使得所述无菌隔离装置能够适应于所述工具臂的不同位姿，避免所述无菌隔离装置被所述工具臂过渡拉扯而从所述手术机器人上脱落或者破裂，从而确保手术过程始终具有可靠的无菌环境，保证手术的顺利进行。附图说明附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是本专利技术根据一实施例所提供的主从映射手术机器人系统的结构示意图；图2是本专利技术根据一实施例所提供的手术机器人的结构示意图；图3是本专利技术根据第一实施例所提供的无菌隔离装置的示意图，图示中的无菌隔离装置的无菌袋的近端安装于调整臂末端上，且无菌袋处于拉伸变长的状态；图4是本专利技术根据第一实施例所提供的无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无菌隔离装置，用于设置在手术机器人上，所述手术机器人包括机械臂；其特征在于，所述无菌隔离装置包括无菌袋；所述无菌袋用于套装在所述机械臂上，且所述无菌袋的近端用于与所述机械臂上的指定位置连接，所述无菌袋的远端用于覆盖所述机械臂的末端；所述无菌袋被配置为能够随所述机械臂的位姿变化而改变所述无菌袋的长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种无菌隔离装置，用于设置在手术机器人上，所述手术机器人包括机械臂；其特征在于，所述无菌隔离装置包括无菌袋；所述无菌袋用于套装在所述机械臂上，且所述无菌袋的近端用于与所述机械臂上的指定位置连接，所述无菌袋的远端用于覆盖所述机械臂的末端；所述无菌袋被配置为能够随所述机械臂的位姿变化而改变所述无菌袋的长度。


2.根据权利要求1所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述无菌袋包括长度可变的调整部和长度不变的袋体；所述调整部被配置为在受到拉力时伸长，以增大所述无菌袋的长度；所述调整部还被配置为在取消所述拉力后回缩，以减小所述无菌袋的长度。


3.根据权利要求2所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述调整部包括多个弹性件，多个所述弹性件沿所述袋体的周向布置，且每个所述弹性件的近端用于与所述机械臂上的所述指定位置连接，每个所述弹性件的远端与所述袋体连接。


4.根据权利要求3所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述调整部还包括第一连接环，所述弹性件的近端设置在所述第一连接环上，所述第一连接环用于设置在所述机械臂上的所述指定位置处；和/或，
所述调整部还包括第二连接环，所述第二连接环设置在所述袋体上；所述弹性件的远端形成为挂钩，所述挂钩挂在所述第二连接环上。


5.根据权利要求2所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述调整部包括弹性膜段，所述弹性膜段的材料的断裂伸长率大于所述袋体的材料的断裂伸长率。


6.根据权利要求5所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述弹性膜段的材料的断裂伸长率大于50％。


7.根据权利要求6所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述弹性膜段的材料包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶。


8.根据权利要求2所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述调整部包括波纹管段。


9.根据权利要求8所述的无菌隔离装置，其特征在于，在所述无菌袋的纵截面上，所述波纹管段包括多个依次连接的圆弧。


10.根据权利要求1所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述无菌袋包括袋体和调整部；所述袋体的远端用于覆盖所述机械臂的末端，所述袋体的近端端缠绕在所述调整部上；所述调整部设置在所述机械臂上的所述指定位置处，并用于释放或回收所述袋体，以改变所述无菌袋的长度。


11.根据权利要求10所述的无菌隔离装置，其特征在于，所述调整部包括固定支架、转轴和卷簧；所述固定支架用于套装在所述机械臂上的所述指定位置处；所述转轴可转动地设置在所述固定支架上；所述卷簧的一端设置在所述转轴上，另一端设置在所述固定支架上；所述袋体的近端缠绕在所述转轴上；
所述无菌袋被配置为当所述转轴在外力的作用下沿第一方向旋转时，所述袋体...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭刘杰，陈功，蒋友坤，何超，
申请(专利权)人：上海微创医疗机器人集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31