机器人外科工具的关节运动机构制造技术

技术编号:36843027 阅读:58 留言:0更新日期:2023-03-15 15:59
本发明专利技术提供了一种机器人外科工具,该机器人外科工具包括:驱动外壳,该驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,该至少一个花键在该第一端部与该第二端部之间延伸并且包括随着该花键的旋转而旋转的驱动齿轮;和托架,该托架可移动地安装到该花键。细长轴从该托架延伸并且穿过该第一端部,端部执行器布置在该细长轴的远侧端部处,并且腕部插置在该端部执行器与该轴的该远侧端部之间。激活机构被容纳在该托架中并且可操作地联接到该驱动齿轮,使得该驱动齿轮的旋转对应地致动该激活机构,从而致使该腕部使该端部执行器在至少一个平面中进行关节运动。平面中进行关节运动。平面中进行关节运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器人外科工具的关节运动机构


[0001]本文所公开的系统和方法涉及机器人外科工具,并且更具体地涉及包括可移动地安装到导螺杆的托架和能够致动以操作机器人外科工具的各种功能的一个或多个花键的机器人外科工具。

技术介绍

[0002]由于术后恢复时间减少且瘢痕形成最小化,因此微创外科手术(MIS)器械通常优于传统的开放式外科装置。最常见的MIS手术可以是内窥镜式手术,并且内窥镜式手术的最常见形式是腹腔镜式外科手术,在该手术中,在患者的腹部中形成一个或多个小切口,并且通过切口插入套管针以形成进入腹腔的通路。套管针的插管和密封系统用于将各种器械和工具引入腹腔中,而且提供注气使腹壁升高到器官上方。器械可用于以多种方式接合和/或处理组织以达到诊断或治疗效果。
[0003]每个外科工具通常包括布置在其远侧端部处的端部执行器。示例性端部执行器包括夹钳、抓紧器、剪刀、缝合器、抽吸冲洗器、刀片(即RF)和针保持器,并且类似于在常规(开放式)外科手术中使用的那些,不同的是每个工具的端部执行器通过约12英寸长的轴与其柄部分离。通常还将相机或图像捕获装置诸如内窥镜引入腹腔中,以使外科医生能够在操作期间观察外科手术视野和端部执行器的操作。外科医生能够通过与图像捕获装置通信的视觉显示器实时观察手术。
[0004]最近已开发出各种机器人系统来辅助MIS手术。机器人系统可通过保持自然的手眼轴线来实现更直观的手部运动。机器人系统还可通过包括能形成更自然的手状关节运动的“腕部”接头来实现更大程度的运动自由度,并且允许进入难以触及的空间。该器械的端部执行器可使用形成计算机化运动系统的一部分的马达和致动器来进行关节运动(移动)。用户(例如,外科医生)能够通过在空间中抓持和操纵一个或多个控制器来远程操作器械的端部执行器,该一个或多个控制器与联接到外科器械的器械驱动器连通。用户输入由结合到机器人外科系统中的计算机系统处理,并且器械驱动器通过致动运动系统的马达和致动器来作出响应。移动驱动缆线和/或其他机械机构操纵端部执行器关节运动到期望的位置和构型。
[0005]对机器人使能的医疗系统的改进将向医生提供更有效且更容易地执行内窥镜检查和腹腔镜检查规程的能力。

技术实现思路

[0006]下文总结了本公开的各种细节以提供基本理解。本
技术实现思路
不是本公开的详尽概述,并且既不旨在识别本公开的某些元件,也不旨在描绘其范围。相反,本
技术实现思路
的主要目的是在下文呈现的更详细描述之前以简化形式呈现本公开的一些概念。
[0007]本文所公开的实施方案包括机器人外科工具,该机器人外科工具包括:驱动外壳,该驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,该至少一个花键在该第一端部与该
第二端部之间延伸并且包括随着该至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;和托架,该托架可移动地安装到该至少一个花键。细长轴从该托架延伸并且穿过该第一端部,并且端部执行器布置在该细长轴的远侧端部处。腕部插置在该端部执行器与该轴的该远侧端部之间,并且激活机构被容纳在该托架中并且可操作地联接到该驱动齿轮,使得该驱动齿轮的旋转对应地致动该激活机构,从而致使该腕部使该端部执行器在至少一个平面中进行关节运动。在另外的实施方案中,该机器人外科工具还包括驱动输入件,该驱动输入件布置在该第一端部处并且可操作地联接到该至少一个花键,从而使得该驱动输入件的旋转对应地使该至少一个花键和该驱动齿轮旋转,并且其中该机器人外科工具能够接合器械驱动器,该器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够在该第一端部处与该驱动外壳配合,该器械驱动器提供驱动输出件,该驱动输出件能够与该驱动输入件配合,使得该驱动输出件的旋转对应地使该驱动输入件旋转,从而致动该激活机构。在另一个另外的实施方案中,该轴经由被限定为纵向穿过该器械驱动器的中心孔而延伸穿过该器械驱动器。在另一个另外的实施方案中,该托架包括串联布置的至少第一层和第二层,并且其中该驱动齿轮布置在该第一层的部分与该第二层的部分之间并且围绕该至少一个第二花键可滑动地设置。在另一个另外的实施方案中,该激活机构包括:第一载体,该第一载体至少部分地围绕该轴延伸并且可操作地联接到延伸到该腕部的第一驱动构件;和第二载体,该第二载体至少部分地围绕该轴延伸并且可操作地联接到延伸到该腕部的第二驱动构件,其中该激活机构的致动致使该第一载体和该第一驱动构件沿着该轴在第一轴向方向上移动并且还致使该第二载体和该第二驱动构件沿着该轴在第二轴向方向上移动,其中该第一轴向方向和该第二轴向方向共线且相反。在另一个另外的实施方案中,该第一驱动构件的远侧端部和该第二驱动构件的远侧端部在该端部执行器处对抗地操作以使该端部执行器在该至少一个平面中进行关节运动。在另一个另外的实施方案中,该激活机构还包括:第一传动齿轮,该第一传动齿轮围绕该轴延伸并且限定内螺纹,该第一载体径向地插置在该轴与该第一传动齿轮之间并且限定能够与该第一传动齿轮的这些内螺纹配合的外螺纹;和第二传动齿轮,该第二传动齿轮围绕该轴延伸并且限定内螺纹,该第二载体径向地插置在该轴与该第二传动齿轮之间并且限定能够与该第二传动齿轮的这些内螺纹配合的外螺纹,其中该第一传动齿轮和该第二传动齿轮能够与该驱动齿轮配合,使得该驱动齿轮的旋转同时使该第一传动齿轮和该第二传动齿轮旋转,并且其中该第一传动齿轮的这些内螺纹和该第二传动齿轮的这些内螺纹的螺纹方向相反,使得使该第一传动齿轮和该第二传动齿轮的旋转致使该第一载体和该第二载体沿着该轴在共线但相反的轴向方向上移动。在另一个另外的实施方案中,在该第一载体与该第二载体之间设置有间隙,以允许该第一载体和该第二载体在该激活机构的致动期间朝向和远离彼此移动。在另一个另外的实施方案中,该激活机构还包括:关节运动筒,该关节运动筒围绕该轴可旋转地设置,该从动齿轮设置在该关节运动筒上,并且该第一载体和该第二载体径向地插置在该轴与该关节运动筒之间;第一凸轮轮廓和第二凸轮轮廓,该第一凸轮轮廓和该第二凸轮轮廓被限定在该关节运动筒中并且围绕该关节运动筒的圆周以相等但相反的角度延伸;第一从动销,该第一从动销延伸穿过该第一凸轮轮廓并且联接到该第一载体;和第二从动销,该第二从动销延伸穿过该第二凸轮轮廓并且联接到该第二载体,其中随着该驱动齿轮使该关节运动筒旋转,该第一从动销和该第二从动销分别被推压横穿该第一凸轮轮廓和该第二凸轮轮廓,从而在共线但相反的轴向方向上推压该第一载
体和该第二载体。在另一个另外的实施方案中,该激活机构还包括:第一关节运动扭矩杆,该第一关节运动扭矩杆固定到该托架并且限定接纳该第一从动销的头部的第一狭槽;和第二关节运动扭矩杆,该第二关节运动扭矩杆固定到该托架并且限定接纳该第二从动销的头部的第二狭槽。在另一个另外的实施方案中,每个从动销包括:第一轴承,该第一轴承随着该关节运动筒的旋转而压靠在该第一凸轮轮廓或该第二凸轮轮廓的内壁上;和第二轴承,该第二轴承能够随着该关节运动筒的旋转而压靠在该第一狭槽或该第二狭槽的内壁上。在另一个另外的实施方案中,该第一凸轮轮廓和该第二凸轮轮廓中的至少一者沿着该第一凸轮轮廓和该第二凸轮轮廓的路径提供拐点。在另一个另外的实本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种机器人外科工具,包括:驱动外壳,所述驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,所述至少一个花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且包括随着所述至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;托架,所述托架可移动地安装到所述至少一个花键;细长轴,所述细长轴从所述托架延伸并且穿过所述第一端部;端部执行器,所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处;腕部,所述腕部插置在所述端部执行器与所述轴的所述远侧端部之间;和激活机构,所述激活机构被容纳在所述托架中并且可操作地联接到所述驱动齿轮,使得所述驱动齿轮的旋转对应地致动所述激活机构,从而导致所述腕部使所述端部执行器在至少一个平面中进行关节运动。2.根据权利要求1所述的机器人外科工具,还包括:驱动输入件,所述驱动输入件布置在所述第一端部处并且可操作地联接到所述至少一个花键,使得所述驱动输入件的旋转对应地使所述至少一个花键和所述驱动齿轮旋转;并且其中,所述机器人外科工具能够接合器械驱动器,所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够在所述第一端部处与所述驱动外壳配合,所述器械驱动器提供驱动输出件,所述驱动输出件能够与所述驱动输入件配合,使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转,从而致动所述激活机构。3.根据权利要求2所述的机器人外科工具,其中,所述轴经由被限定为纵向穿过所述器械驱动器的中心孔而延伸穿过所述器械驱动器。4.根据权利要求1所述的机器人外科工具,其中,所述托架包括串联布置的至少第一层和第二层,并且其中所述驱动齿轮布置在所述第一层的部分与所述第二层的部分之间并且围绕至少一个第二花键可滑动地设置。5.根据权利要求1所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构包括:第一载体,所述第一载体至少部分地围绕所述轴延伸并且可操作地联接到延伸到所述腕部的第一驱动构件;和第二载体,所述第二载体至少部分地围绕所述轴延伸并且可操作地联接到延伸到所述腕部的第二驱动构件,其中,所述激活机构的致动使所述第一载体和所述第一驱动构件沿着所述轴在第一轴向方向上移动并且还使所述第二载体和所述第二驱动构件沿着所述轴在第二轴向方向上移动,其中所述第一轴向方向和所述第二轴向方向共线且相反。6.根据权利要求5所述的机器人外科工具,其中,所述第一驱动构件的远侧端部和所述第二驱动构件的远侧端部在所述端部执行器处对抗地操作以使所述端部执行器在所述至少一个平面中进行关节运动。7.根据权利要求5所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括:第一传动齿轮,所述第一传动齿轮围绕所述轴延伸并且限定内螺纹,所述第一载体径向地插置在所述轴与所述第一传动齿轮之间并且限定能够与所述第一传动齿轮的所述内螺纹配合的外螺纹;和
第二传动齿轮,所述第二传动齿轮围绕所述轴延伸并且限定内螺纹,所述第二载体径向地插置在所述轴与所述第二传动齿轮之间并且限定能够与所述第二传动齿轮的所述内螺纹配合的外螺纹,其中,所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮能够与所述驱动齿轮配合,使得所述驱动齿轮的旋转同时使所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮旋转,并且其中,所述第一传动齿轮的所述内螺纹和所述第二传动齿轮的所述内螺纹的螺纹方向相反,使得使所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮的旋转致使所述第一载体和所述第二载体沿着所述轴在共线但相反的轴向方向上移动。8.根据权利要求7所述的机器人外科工具,其中,在所述第一载体和所述第二载体之间设置有间隙,以允许所述第一载体和所述第二载体在所述激活机构的致动期间朝向和远离彼此移动。9.根据权利要求5所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括:关节运动筒,所述关节运动筒围绕所述轴可旋转地设置,所述从动齿轮设置在所述关节运动筒上,并且所述第一载体和所述第二载体径向地插置在所述轴与所述关节运动筒之间;第一凸轮轮廓和第二凸轮轮廓,所述第一凸轮轮廓和第二凸轮轮廓被限定在所述关节运动筒中并且围绕所述关节运动筒的圆周以相等但相反的角度延伸;第一从动销,所述第一从动销延伸穿过所述第一凸轮轮廓并且联接到所述第一载体;和第二从动销,所述第二从动销延伸穿过所述第二凸轮轮廓并且联接到所述第二载体,其中,随着所述驱动齿轮使所述关节运动筒旋转,所述第一从动销和所述第二从动销分别被推压横穿所述第一凸轮轮廓和所述第二凸轮轮廓,从而在共线但相反的轴向方向上推压所述第一载体和所述第二载体。10.根据权利要求9所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括:第一关节运动扭矩杆,所述第一关节运动扭矩杆固定到所述托架并且限定接纳所述第一从动销的头部的第一狭槽;和第二关节运动扭矩杆,所述第二关节运动扭矩杆固定到所述托架并且限定接纳所述第二从动销的头部的第二狭槽。11.根据权利要求10所述的机器人外科工具,其中,每个从动销包括:第一轴承,所述第一轴承随着所述关节运动筒的旋转而压靠在所述第一凸轮轮廓或所述第二凸轮轮廓的内壁上;和第二轴承,所述第二轴承能够随着所述关节运动筒的旋转而压靠在所述第一狭槽或所述第二狭槽的内壁上。12.根据权利要求9所述的机器人外科工具,其中,所述第一凸轮轮廓和所述第二凸轮轮廓中的至少一者沿着所述第一凸轮轮廓和所述第二凸轮轮廓的路径提供拐点。13.根据权利要求1所述的机器人外科工具,其中,所述端部执行器选自:外科缝合器、组织抓紧器、外科剪、高级能量血管闭合器、施夹器、针驱动器、包括一对相对的抓持钳口的巴布科克钳、双极性钳口、抽吸冲洗器、内窥镜、腹腔镜、以及它们的任何组合。14.一种方法,包括:
将机器人外科工具定位在患者附近,所述机器人外科工具包括:驱动外壳,所述驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,所述至少一个花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且包括随着所述至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;托架,所述托架可移动地安装到所述至少一个花键;细长轴,所述细长轴从所述托架延伸并且穿透所述第一端部;端部执行器,所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处;腕部,所述腕部插置在所述端部执行器与所述轴的所述远侧端部之间;和激活机构,所述激活机构被容纳在所述托架中并且可操作地联接到所述驱动齿轮;通过致动布置在所述第一端部处并且可操作地联接到所述至少一个花键的驱动输入件而使所述至少一个花键和所述驱动齿轮旋转;以及随着所述驱动齿轮的旋转而致动所述激活机构,从而使所述端部执行器在所述腕部处在至少一个平面中进行关节运动。15.根据权利要求14所述的方法,还包括:将器械驱动器在所述第一端部处与所述驱动外壳配合,所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处;当所述器械驱动器配合到所述驱动外壳时,将所述器械驱动器的驱动输出件与所述驱动输入件配合;以及致动所述驱动输出件以使所述驱动输入件旋转,从而致动所述激活机构。16.根据权利要求15所述的方法,其中,将所述器械驱动器在所述第一端部处与所述驱动外壳配合包括使所述轴、所述端部执行器和所述腕部延伸穿过被限定为纵向穿过所述器械驱动器的中心孔。17.根据权利要求14所述的方法,其中,所述激活机构包括:第一载体,所述第一载体至少部分地围绕所述轴延伸并且可操作地联接到延伸到所述腕部的第一驱动构件;和第二载体,所述第二载体至少部分地围绕所述轴延伸并且可操作地联接到延伸到所述腕部的第二驱动构件,并且其中致动所述激活机构包括:使所述第一载体和所述第一驱动构件沿着所述轴在第一轴向方向上移动;以及使所述第二载体和所述第二驱动构件沿着所述轴在第二轴向方向上移动,其中所述第一轴向方向和所述第二轴向方向共线且相反。18.根据权利要求17所述的方法,还包括使所述第一驱动构件的远侧端部和所述第二驱动构件的远侧端部在所述端部执行器处对抗地操作,从而使所述端部执行器在所述至少一个平面中进行关节运动。19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述激活机构还包括:第一传动齿轮,所述第一传动齿轮围绕所述轴延伸并且限定内螺纹,所述第一载体径向地插置在所述轴与所述第一传动齿轮之间并且限定能够与所述第一传动齿轮的所述内螺纹配合的外螺纹;和第二传动齿轮,所述第二传动齿轮围绕所述轴延伸并且限定内螺纹,所述第二载体径向地插置在所述轴与所述第二传动齿轮之间并且限定能够与所述第二传动齿轮的所述内螺纹配合的外螺纹,所述方法还包括:将所述驱动齿轮与所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮配合;
使所述驱动齿轮旋转,从而同时使所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮旋转,其中所述第一传动齿轮的所述内螺纹和所述第二传动齿轮的所述内螺纹的螺纹方向相反;以及致使所述第一载体和所述第二载体随着所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮的旋转而沿着所述轴在共线但相反的轴向方向上移动。20.根据权利要求17所述的方法,其中,所述激活机构还包括:关节运动筒,所述关节运动筒围绕所述轴可旋转地设置,所述从动齿轮设置在所述关节运动筒上,并且所述第一载体和所述第二载体径向地插置在所述轴与所述关节运动筒之间;第一凸轮轮廓和第二凸轮轮廓,所述第一凸轮轮廓和所述第二凸轮轮廓被限定在所述关节运动筒中并且围绕所述关节运动筒的圆周以相等但相反的角度延伸;第一从动销,所述第一从动销延伸穿过所述第一凸轮轮廓并且联接到所述第一载体;和第二从动销,所述第二从动销延伸穿过所述第二凸轮轮廓并且联接到所述第二载体,所述方法还包括:使所述关节运动筒随着所述驱动齿轮旋转;随着所述关节运动筒的旋转而推压所述第一从动销和所述第二从动销,使其分别横穿所述第一凸轮轮廓和所述第二凸轮轮廓;以及随着所述第一从动销和所述第二从动销横穿所述第一凸轮轮廓和所述第二凸轮轮廓而推压所述第一载体和所述第二载体,使其沿着所述轴在共线但相反的轴向方向上移动。21.一种机器人外科工具,包括:驱动外壳,所述驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,所述至少一个花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且包括随着所述至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;托架,所述托架可移动地安装到所述至少一个花键;细长轴,所述细长轴从所述托架延伸并且穿透所述第一端部,所述轴具有布置在其远侧端部处的端部执行器;和激活机构,所述激活机构被容纳在所述托架中并且包括:输入齿轮,所述输入齿轮可操作地联接到所述驱动齿轮,使得所述驱动齿轮的旋转对应地使所述输入齿轮旋转;和击发杆,所述击发杆限定能够与所述输入齿轮的内螺纹以螺纹方式接合的外螺纹,所述击发杆可操作地联接到所述端部执行器处的刀,从而使得所述击发杆的纵向移动对应地使所述刀在相同方向上移动,其中,所述驱动齿轮旋转以使所述输入齿轮旋转,从而使所述击发杆和所述刀纵向移动。22.根据权利要求21所述的机器人外科工具,还包括:驱动输入件,所述驱动输入件布置在所述第一端部处并且可操作地联接到所述至少一个花键,使得所述驱动输入件的旋转对应地使所述至少一个花键和所述驱动齿轮旋转;和器械驱动器,所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够在所述第一端部处与所述驱动外壳配合,所述器械驱动器提供驱动输出件,所述驱动输出件能够与所述驱动输入件配合,使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转,从而致动所述激活机构。23.根据权利要求22所述的机器人外科工具,其中,所述轴通过延伸穿过被限定为纵向
穿过所述器械驱动器的中心孔而穿透所述器械驱动器。24.根据权利要求21所述的机器人外科工具,其中,所述托架包括串联布置的至少第一层和第二层,并且其中,所述驱动齿轮布置在所述第一层的部分与所述第二层的部分之间并且围绕至少一个第二花键可滑动地设置。25.根据权利要求21所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括惰齿轮,所述惰齿轮插置在所述驱动齿轮与所述输入齿轮之间,以经由相互啮合的传动装置将扭矩从所述驱动齿轮传递到所述输入齿轮。26.根据权利要求21所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括:通道保持器,所述通道保持器联接到所述托架并且压靠在所述输入齿轮的第一侧上;和一个或多个推力轴承,所述一个或多个推力轴承被容纳在所述托架内并且压靠在所述输入齿轮的第二侧上,其中,所述通道保持器和所述一个或多个推力轴承将所述输入齿轮轴向固定在适当位置。27.根据权利要求26所述的机器人外科工具,还包括锁定机构,所述锁定机构将所述通道保持器轴向固定到所述托架。28.根据权利要求21所述的机器人外科工具,其中,所述输入齿轮的所述内螺纹被限定在从所述输入齿轮延伸的细长圆柱形主体上,并且其中所述击发杆在所述细长圆柱形主体内延伸。29.根据权利要求21所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括插置在所述击发杆与所述刀之间的击发构件。30.根据权利要求21所述的机器人外科工具,其中,所述端部执行器选自:外科缝合器、组织抓紧器、外科剪、高级能量血管闭合器、施夹器、针驱动器、包括一对相对的抓持钳口的巴布科克钳、双极性钳口、抽吸冲洗器、内窥镜、腹腔镜、以及它们的任何组合。31.一种方法,包括:将机器人外科工具定位在患者附近,所述机器人外科工具包括:驱动外壳,所述驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,所述至少一个花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且包括随着所述至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;托架,所述托架可移动地安装到所述至少一个花键;细长轴,所述细长轴从所述托架延伸并且穿透所述第一端部,所述轴具有布置在其远侧端部处的端部执行器;和激活机构,所述激活机构被容纳在所述托架中并且包括输入齿轮和击发杆,所述输入齿轮可操作地联接到所述驱动齿轮,使得所述驱动齿轮的旋转对应地使所述输入齿轮旋转,所述击发杆限定能够与所述输入齿轮的内螺纹以螺纹方式接合的外螺纹;通过致动布置在所述第一端部处并且可操作地联接到所述至少一个花键的驱动输入件而使所述至少一个花键和所述驱动齿轮旋转;以及使所述输入齿轮随着所述驱动齿轮旋转,从而使所述击发杆和位于所述端部执行器处并且可操作地联接到所述击发杆的刀纵向移动。
32.根据权利要求31所述的方法,还包括:将器械驱动器在所述第一端部处与所述驱动外壳配合,所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处;当所述器械驱动器配合到所述驱动外壳时,将所述器械驱动器的驱动输出件与所述驱动输入件配合;以及致动所述驱动输出件以使所述驱动输入件旋转,从而致动所述激活机构。33.根据权利要求32所述的方法,其中,将所述器械驱动器在所述第一端部处与所述驱动外壳配合包括使所述轴和所述端部执行器延伸穿过被限定为纵向穿过所述器械驱动器的中心孔。34.根据权利要求31所述的方法,其中,所述激活机构还包括插置在所述驱动齿轮与所述输入齿轮之间的惰齿轮,所述方法还包括经由所述惰齿轮将扭矩从所述驱动齿轮传递到所述输入齿轮。35.根据权利要求31所述的方法,其中,所述激活机构还包括:通道保持器,所述通道保持器联接到所述托架并且压靠在所述输入齿轮的第一侧上;和一个或多个推力轴承,所述一个或多个推力轴承被容纳在所述托架内并且压靠在所述输入齿轮的第二侧上,所述方法还包括:将所述输入齿轮轴向固定在所述通道保持器与所述一个或多个推力轴承之间。36.根据权利要求35所述的方法,还包括利用锁定机构将所述通道保持器轴向固定到所述托架。37.根据权利要求35所述的方法,还包括在所述输入齿轮上施加轴向负载,以及在所述击发杆纵向移动时减小所述输入齿轮与所述一个或多个推力轴承的旋转摩擦。38.根据权利要求31所述的方法,其中,所述输入齿轮的所述内螺纹被限定在从所述输入齿轮延伸的细长圆柱形主体上,并且其中所述击发杆在所述细长圆柱形主体内延伸。39.根据权利要求31所述的方法,其中,所述激活机构还包括插置在所述击发杆与所述刀之间的击发构件。40.一种机器人外科工具,包括:驱动外壳,所述驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,所述至少一个花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且包括随着所述至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;托架,所述托架可移动地安装到所述至少一个花键;闭合管,所述闭合管从所述托架延伸并且延伸穿过所述第一端部,所述闭合管具有布置在所述闭合管的远侧端部处的端部执行器;和激活机构,所述激活机构被容纳在所述托架中并且包括:从动齿轮,所述从动齿轮可操作地联接到所述驱动齿轮,使得所述驱动齿轮的旋转对应地使所述从动齿轮旋转;和载体,所述载体布置在所述闭合管的近侧端部处并且可操作地联接到所述从动齿轮,从而使得所述从动齿轮的旋转对应地使所述载体和所述闭合管沿着所述闭合管的纵向轴线轴向移动,其中,使所述闭合管沿着所述纵向轴线轴向移动使所述端部执行器的钳口闭合或打
开。41.根据权利要求40所述的机器人外科工具,还包括:驱动输入件,所述驱动输入件布置在所述第一端部处并且可操作地联接到所述至少一个花键,从而使得所述驱动输入件的旋转对应地使所述至少一个花键和所述驱动齿轮旋转;和器械驱动器,所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够在所述第一端部处与所述驱动外壳配合,所述器械驱动器提供驱动输出件,所述驱动输出件能够与所述驱动输入件配合,使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转,从而致动所述激活机构。42.根据权利要求41所述的机器人外科工具,其中,所述闭合管通过延伸穿过被限定为纵向穿过所述器械驱动器的中心孔而延伸穿过所述器械驱动器。43.根据权利要求40所述的机器人外科工具,其中,所述托架包括串联布置的至少第一层和第二层,并且其中,所述驱动齿轮布置在所述第一层的部分与所述第二层的部分之间并且围绕所述至少一个第二花键可滑动地设置。44.根据权利要求43所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括:键,所述键设置在所述闭合管的外表面上;和狭槽,所述狭槽被限定在所述第一层中并且其尺寸被设定成能够接纳所述键,其中随着所述闭合管沿着所述纵向轴线移动,所述键在所述狭槽内对应地平移以防止所述闭合管旋转。45.根据权利要求40所述的机器人外科工具,其中,所述从动齿轮包括环形结构,所述环形结构围绕所述闭合管延伸并且限定能够与由所述载体限定的外螺纹以螺纹方式接合的内螺纹,并且其中,使所述从动齿轮旋转致使所述载体和所述闭合管经由所述从动齿轮与所述载体之间的螺纹接合而沿着所述纵向轴线移动。46.根据权利要求45所述的机器人外科工具,其中,所述载体径向地插置在所述闭合管的一部分与所述从动齿轮之间,并且限定能够与所述闭合管的所述近侧端部接合的内径向肩部。47.根据权利要求40所述的机器人外科工具,其中,所述激活机构还包括:闭合筒,所述闭合筒围绕所述闭合管和所述载体延伸,其中所述从动齿轮联接到所述闭合筒,从而使得所述从动齿轮的旋转对应地使所述闭合筒围绕所述纵向轴线旋转;凸轮轮廓,所述凸轮轮廓被限定在所述闭合筒中;和从动销,所述从动销延伸穿过所述凸轮轮廓并且联接到所述载体,从而使得随着所述闭合筒旋转,所述从动销横穿所述凸轮轮廓并且对应地使所述载体和所述闭合管沿着所述纵向轴线移动。48.根据权利要求47所述的机器人外科工具,其中,所述从动销包括轴承,所述轴承随着所述闭合筒的旋转而压靠在所述凸轮轮廓的内壁上。49.根据权利要求47所述的机器人外科工具,其中,所述凸轮轮廓包括围绕所述闭合筒的圆周以恒定角度螺旋延伸的直槽。50.根据权利要求47所述的机器人外科工具,其中,所述凸轮轮廓包括狭槽,所述狭槽以第一斜率延伸第一距离并且以不同于所述第一斜率的第二斜率延伸第二距离。
51.根据权利要求40所述的机器人外科工具,其中,所述端部执行器选自:外科缝合器、组织抓紧器、外科剪、高级能量血管闭合器、施夹器、针驱动器、包括一对相对的抓持钳口的巴布科克钳、双极性钳口、抽吸冲洗器、内窥镜、腹腔镜、以及它们的任何组合。52.一种方法,包括:将机器人外科工具定位在患者附近,所述机器人外科工具包括:驱动外壳,所述驱动外壳具有第一端部和第二端部;至少一个花键,所述至少一个花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且包括随着所述至少一个花键的旋转而旋转的驱动齿轮;托架,所述托架可移动地安装到所述至少一个花键;闭合管,所述闭合管从所述托架延伸并且穿透所述第一端部,并且所述闭合管具有布置在所述闭合管的远侧端部处的端部执行器;和激活机构,所述激活机构被容纳在所述托架中并且包括可操作地联接到所述驱动齿轮的从动齿轮,并且还包括布置在所述闭合管的近侧端部处并且可操作地联接到所述从动齿轮的载体;通过致动布置在所述第一端部处并且可操作地联接到所述至少一个花键的驱动输入件而使所述至少一个花键和所述驱动齿轮旋转;使所述从动齿轮随着所述驱动齿轮旋转,从而使所述载体和所述闭合管沿着所述闭合管的纵向轴线轴向移动;以及随着所述闭合管沿着所述纵向轴线轴向移动,打开或闭合所述端部执行器的钳口。53.根据权利要求52所述的方法,还包括:将器械驱动器在所述第一端部处与所述驱动外壳配合,所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处;当所述器械驱动器配合到所述驱动外壳时,将所述器械驱动器的驱动输出件与所述驱动输入件配合;以及致动所述驱动输出件以使所述驱动输入件旋转,从而致动所述激活机构。54.根据权利要求53所述的方法,其中,将所述器械驱动器在所述第一端部处与所述驱动外壳配合包括使所述闭合管和所述端部执行器延伸穿过被限定为纵向穿过所述器械驱动器的中心孔。55.根据权利要求54所述的方法,其中,所述托架包括串联布置的至少第一层和第二层,并且所述激活机构还包括:键,所述键设置在所述闭合管的外表面上;和狭槽,所述狭槽被限定在所述第一层中并且其尺寸被设定成接纳所述键,所述方法还包括:通过使所述键随着所述闭合管沿着所述纵向轴线的轴向移动而在所述狭槽内移动,来防止所述闭合管围绕所述纵向轴线旋转。56.根据权利要求54所述的方法,其中,所述从动齿轮包括环形结构,所述环形结构围绕所述闭合管延伸并且限定能够与由所述载体限定的外螺纹以螺纹方式接合的内螺纹,并且其中,使所述从动齿轮随着所述驱动齿轮旋转还包括使所述载体和所述闭合管经由所述从动齿轮与所述载体之间的螺纹接合而沿着所述纵向轴线移动。57.根据权利要求17所述的方法,还包括改变所述内螺纹的螺距和所述外螺纹的螺距,从而改变施加在所述闭合管上的最终轴向负载。
58.根据权利要求54所述的方法,其中,所述激活机构还包括:闭合筒,所述闭合筒围绕所述闭合管和所述载体延伸,所述从动齿轮联接到所述闭合筒;凸轮轮廓,所述凸轮轮廓被限定在所述闭合筒中;和从动销,所述从动销延伸穿过所述凸轮轮廓并且联接到所述载体,并且其中,使所述从动齿轮随着所述驱动齿轮旋转还包括:使所述闭合筒随着所述驱动齿轮使所述从动齿轮旋转而围绕所述纵向轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员:A
申请(专利权)人:西拉格国际有限公司
类型:发明
国别省市:

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