手术工具、手术支持系统和手术操作单元技术方案

提供了一种具有开闭式末端执行器的手术工具。该手术工具具有：轴；腕部，所述腕部连接成可绕第一轴线转动；第一钳夹构件和第二钳夹构件，每个钳夹构件被支撑成可绕第二轴线转动；以及弹性体，所述弹性体在第一钳夹构件和第二钳夹构件之间施加排斥力。所述手术工具还包括：第一钳夹绞盘，所述第一钳夹绞盘被设置成适合于第一钳夹构件的形状；第一线缆，所述第一线缆拉动第一钳夹构件；第二钳夹绞盘，所述第二钳夹绞盘被设置成适合于第二钳夹构件的形状；以及第二线缆，所述第二线缆拉动第二钳夹构件。钳夹构件。钳夹构件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手术工具、手术支持系统和手术操作单元


[0001]本说明书中公开的技术(以下称为“本公开”)涉及一种在手术支持系统中使用的手术工具，例如，手术支持系统和手术操作单元。

技术介绍

[0002]近年来，机器人技术的进步是显著的，机器人现在广泛应用于各种工业领域的工作场所。例如，在医学领域，主从式手术机器人正变得越来越普遍。这种手术机器人被设计成使得诸如外科医生等操作者从主侧操作包括在从装置中的一个或多个手术工具。此外，作为用于控制主从系统的已知方法，存在从主装置操作从装置的双向方法，同时，从装置的状态被反馈给主装置(例如，参见专利文献1)。在安装在从装置中的手术工具的端部提供了具有打开和关闭机构(例如，镊子)的末端执行器。此外，假设手术工具将用于体腔内、体表等的手术中，强烈希望手术工具的端部具有多个自由度、具有小直径、尺寸小并且重量轻。具体而言，希望手术工具的端部具有总共三个自由度，即两个转动自由度和一个打开和关闭自由度。此外，为了手术工具的小型化，在处理手术工具的端部时经常采用使用线缆的驱动方法(例如，参见专利文献2至4)。
[0003]引文列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利申请公开号2019
‑
34002
[0006]专利文献2：日本专利申请公开号09
‑
542671
[0007]专利文献3：JP 2018
‑
534100 W
[0008]专利文献4：JP 2019
‑
501699 W

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的问题
[0010]根据本公开的技术的目的是提供一种手术工具，该手术工具在其端部具有开闭式末端执行器，例如，镊子，被设计成尺寸小且重量轻，并且用于手术支持系统，并且提供一种手术支持系统和一种手术操作单元。
[0011]问题的解决方案
[0012]根据本公开的技术的第一方面是
[0013]一种手术工具，包括：
[0014]轴；
[0015]腕部，所述腕部绕第一轴线可转动地连接到轴的一端；
[0016]第一钳夹构件和第二钳夹构件，每个钳夹构件相对于腕部绕第二轴线可转动地支撑；以及
[0017]弹性构件，所述弹性构件在第一钳夹构件和第二钳夹构件之间施加排斥力。
[0018]根据第一方面的手术工具还包括：第一钳夹绞盘，所述第一钳夹绞盘被设置于第
一钳夹构件，并且使用第二轴线作为其转动轴；第一线缆，所述第一线缆缠绕于第一钳夹绞盘；第二钳夹绞盘，所述第二钳夹绞盘被设置于第二钳夹构件，并且使用第二轴线作为其转动轴；以及第二线缆，所述第二线缆缠绕于第二钳夹绞盘。此外，所述第一钳夹构件通过拉动第一线缆在朝向第二钳夹构件的方向上回旋，并且所述第二钳夹构件通过拉动第二线缆在朝向第一钳夹构件的方向上回旋。
[0019]根据第一方面的手术工具还包括：腕部绞盘，所述腕部绞盘被设置于腕部，并且使用第一轴线作为其转动轴；第三线缆，所述第三线缆包括从相反方向缠绕于腕部绞盘的前向线缆和后向线缆；第一致动器，所述第一致动器拉动第一线缆；第二致动器，所述第二致动器拉动第二线缆；以及第三致动器，所述第三致动器拉动第三线缆。
[0020]此外，根据本公开的技术的第二方面是
[0021]一种手术支持系统，包括手术工具和附接手术工具的臂，
[0022]所述手术工具包括：
[0023]轴；
[0024]腕部，所述腕部绕第一轴线可转动地连接到轴的一端；
[0025]第一钳夹构件和第二钳夹构件，每个钳夹构件相对于腕部绕第二轴线可转动地支撑；以及
[0026]弹性构件，所述弹性构件在第一钳夹构件和第二钳夹构件之间施加排斥力。
[0027]此外，根据本公开的技术的第三方面是
[0028]一种手术操作单元，包括手术工具和附接手术工具的手柄单元，
[0029]所述手术工具包括：
[0030]轴；
[0031]腕部，所述腕部绕第一轴线可转动地连接到轴的一端；
[0032]第一钳夹构件和第二钳夹构件，每个钳夹构件相对于腕部绕第二轴线可转动地支撑；以及
[0033]弹性构件，所述弹性构件在第一钳夹构件和第二钳夹构件之间施加排斥力。
[0034]本专利技术的效果
[0035]通过根据本公开的技术，可以提供一种手术工具，该手术工具在其端部具有开闭式末端执行器，例如，镊子，包括较少数量的部件，具有较小的直径，并且用于手术支持系统，并且可以提供一种手术支持系统和一种手术操作单元。
[0036]注意，本说明书中描述的有利效果仅仅是示例，并且根据本公开的技术带来的有利效果不限于此。此外，在一些情况下，除了上述有利效果之外，根据本公开的技术可以表现出额外的有利效果。
[0037]通过下面描述的实施例和参考附图的详细描述，根据本公开的技术的其他目的、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0038][图1]图1是示出手术工具单元100的示例配置的示图；
[0039][图2]图2是手术工具单元100的手术工具单元端部101和手术工具单元驱动单元103的每个相关部分的放大图；
[0040][图3]图3是手术工具单元端部101的放大视图；
[0041][图4]图4是示出手术工具单元100的示例自由度配置的示图；
[0042][图5]图5是示出从上方观察的手术工具单元100的示图；
[0043][图6]图6是手术工具单元端部101的放大视图；
[0044][图7]图7是示出手术工具单元端部101的部件展开图的示图；
[0045][图8]图8是示出手术工具单元端部101的另一示例配置的示图；
[0046][图9]图9是示出手术工具单元100的另一示例自由度配置的示图；
[0047][图10]图10是示出包括切换单元的第一惰轮P1x的示例配置的示图；
[0048][图11]图11是示出第一钳夹构件J1和第二钳夹构件J2的打开/关闭状态(没有预张力)的示图；
[0049][图12]图12是示出第一钳夹构件J1和第二钳夹构件J2的打开/关闭状态(具有预张力)的示图；
[0050][图13]图13是示出腕部元件WE绕第一轴线回旋的示例操作的示图；
[0051][图14]图14是示出末端执行器绕第二轴线回旋的示例操作的示图；
[0052][图15]图15是示出末端执行器绕第二轴线回旋的示例操作的示图；
[0053][图16]图16是示出末端执行器的打开和关闭以及绕第二轴线的回旋运动的示例的示图；
[0054][图17]图17是示出末端执行器的打开和关闭以及绕第二轴线的回旋运动的示例的示图；
[0055][图18]图18是示出末端执行器的打开和关闭以及绕第二轴线的回旋运动的示例的示图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种手术工具，包括：轴；腕部，所述腕部绕第一轴线可转动地连接到所述轴的一端；第一钳夹构件和第二钳夹构件，每个钳夹构件相对于所述腕部绕第二轴线可转动地支撑；以及弹性构件，所述弹性构件在所述第一钳夹构件和所述第二钳夹构件之间施加排斥力。2.根据权利要求1所述的手术工具，其中，所述弹性构件包括向所述第一钳夹构件施加所述排斥力的第一弹性构件和向所述第二钳夹构件施加所述排斥力的第二弹性构件。3.根据权利要求1所述的手术工具，还包括：第一钳夹绞盘，所述第一钳夹绞盘被设置于所述第一钳夹构件，并且使用所述第二轴线作为转动轴；第一线缆，所述第一线缆缠绕于所述第一钳夹绞盘；第二钳夹绞盘，所述第二钳夹绞盘被设置于所述第二钳夹构件，并且使用所述第二轴线作为转动轴；以及第二线缆，所述第二线缆缠绕于所述第二钳夹绞盘，其中，所述第一钳夹构件通过拉动所述第一线缆在朝向所述第二钳夹构件的方向上回旋，并且所述第二钳夹构件通过拉动所述第二线缆在朝向所述第一钳夹构件的方向上回旋。4.根据权利要求3所述的手术工具，还包括：腕部绞盘，所述腕部绞盘被设置于所述腕部，并且使用所述第一轴线作为转动轴；以及第三线缆，所述第三线缆包括从相反方向缠绕于所述腕部绞盘的前向线缆和后向线缆。5.根据权利要求4所述的手术工具，还包括：第一致动器，所述第一致动器拉动所述第一线缆；第二致动器，所述第二致动器拉动所述第二线缆；以及第三致动器，所述第三致动器拉动所述第三线缆。6.根据权利要求1所述的手术工具，其中，所述弹性构件具有自然长度，在所述自然长度下，所述排斥力甚至在所述第一钳夹构件和所述第二钳夹构件的最大打开角度下也起作用。7.根据权利要求3所述的手术工具，还包括：第一惰轮单元，所述第一惰轮单元将所述第一线缆切换到基本平行于所述轴的纵向轴线的方向；以及第二惰轮单元，所述第二惰轮单元将所述第二线缆切换到基本平行于所述轴的纵向轴线的方向。8.根据权利要求7所述的手术工具，其中，所述第一惰轮单元包括绕所述第一轴线转动的第一惰轮以及与所述第一惰轮相邻并具有平行于所述第一轴线的转动轴线的第一相邻惰轮，并且所述第二惰轮单元包括绕所述第一轴线转动的第二惰轮以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：若菜和仁，本乡一生，
申请(专利权)人：索尼集团公司，
类型：发明
国别省市：