用于机器人组件的装置和方法制造方法及图纸

本申请涉及用于机器人组件的装置和方法。本文公开了用于执行机器人程序的方法、装置和系统。所述装置可以包括一个或多个机器人臂。所述一个或多个机器人臂可以包括一个或多个接头。接头可以包括磁感测系统。所述一个或多个机器人臂可以被配置为独立于所述机器人臂的末端执行器或原点移动肘部接头。所述机器人臂的工作端可以被配置为通过套管针插入到受试者的体腔中，并且可以通过容纳在支撑管中的一个或多个电气或机器人部件可操作地耦合到马达单元。马达单元。马达单元。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人组件的装置和方法
本申请是申请日为2020年06月23日，申请号为202080059771.1，专利技术名称为“用于机器人组件的装置和方法”的申请的分案申请。交叉引用
[0001]本申请要求2019年6月24日提交的美国临时申请序列号62/865,658、2019年7月22日提交的美国临时申请序列号62/877,141、2019年8月5日提交的美国临时申请序列号62/882,921和2019年10月9日提交的美国临时申请序列号62/912,910的权益，其全部内容通过引用并入本文。援引并入
[0002]本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都以引用的方式并入本文，如同每个单独的出版物、专利或专利申请都被具体地和单独地指出以引用的方式并入。

技术实现思路

[0003]本文描述了一种机器人臂，包括多个接头，所述多个接头从机器人臂的原点到机器人臂的末端执行器顺序耦合，以形成：(i)包括原点的机器人臂的第一部段；(ii)包括机器人肘部接头的机器人臂的第二部段；(iii)包括末端执行器的机器人臂的第三部段，其中定位在第一部段内的接头和定位在第三部段内的接头准许第二部段的至少一部分独立于机器人臂的原点或末端执行器的移动而移动。在一些实施方式中，机器人肘部接头包括铰链接头。在一些实施方式中，多个接头包括铰链接头、旋转接头或其组合。在一些实施方式中，定位在第一部段内的接头包括铰链接头。在一些实施方式中，定位在第三部段内的接头包括铰链接头。在一些实施方式中，定位在第一部段内的接头和定位在第三部段内的接头准许第二部段的至少一部分独立于原点和末端执行器的移动而移动。在一些实施方式中，末端执行器包括外科工具。在一些实施方式中，多个接头包括至少3个铰链接头。在一些实施方式中，多个接头包括至少3个旋转接头。在一些实施方式中，接头的移动由马达单元执行。在一些实施方式中，接头的位移由磁感测系统测量。在一些实施方式中，磁感测系统定位在接头的一部分内。在一些实施方式中，多个接头的定位以形成机器人臂准许机器人臂具有至少8个自由度的移动范围。在一些实施方式中，机器人臂的大小被配置为放置在体腔内。在一些实施方式中，多个接头包括以铰链接头和旋转接头的交替模式定位的接头部段。在一些实施方式中，末端执行器直接耦合到铰链接头。在一些实施方式中，铰链接头被配置为围绕垂直于机器人臂的纵向轴线的轴线旋转运动。在一些实施方式中，旋转接头被配置为围绕机器人臂的纵向轴线运动。在一些实施方式中，铰链接头被配置为沿着单一平面移动。在一些实施方式中，机器人臂包括手术机器人组件，所述手术机器人组件包括支撑管，所述支撑管被配置为与机器人臂耦合并且通过套管针递送机器人臂，使得当机器人臂的一部分离开套管针时，机器人臂的至少一部分向外偏转。
[0004]本文描述了一种方法，包括：将机器人组件的多个工作端插入穿过套管针，其中支撑管将多个工作端中的相对应工作端与机器人组件的定位在套管针外部的部分可操作地耦合；将支撑管的至少一部分插入套管针中，其中当对应的工作端从套管针离开时，支撑管
的至少一部分朝向套管针的内壁的一部分径向向外移动。在一些实施方式中，过渡元件耦合到对应的工作端。在一些实施方式中，过渡元件的近侧端部在离开套管针时径向向外引导对应的工作端。在一些实施方式中，支撑管的刚度径向向外驱动支撑管。在一些实施方式中，支撑管耦合到弹性元件，并且其中弹性元件径向向外驱动支撑管。在一些实施方式中，弹性元件包括弹簧。在一些实施方式中，多个工作端包括以下中的至少两者：相机的工作端、第一机器人臂的工作端和第二机器人臂的工作端。在一些实施方式中，多个工作端包括相机的工作端、第一机器人臂的工作端和第二机器人臂的工作端。在一些实施方式中，过渡元件的近侧端部的至少一部分包括沿着其长度的至少一部分弯曲的侧面。在一些实施方式中，过渡元件的远侧端部的至少一部分包括锥形端。在一些实施方式中，多个工作端的插入是顺序的。在一些实施方式中，多个工作端的插入顺序至少部分地基于多个工作端中的每一个的相对横截面积。在一些实施方式中，插入包括将多个工作端中的每一个单独地插入套管针中。在一些实施方式中，插入由耦合到机器人组件的一个或多个马达单元执行。在一些实施方式中，一个或多个马达单元包括马达、传动系、电子装置或其任意组合。在一些实施方式中，一个或多个马达单元包括安装构件，所述安装构件被配置为基本上平行于多个工作端的插入的轴线平移马达单元。在一些实施方式中，多个工作端中的每一个工作端耦合到对应的马达单元。在一些实施方式中，支撑管包括机械动力元件、电力元件或其组合。在一些实施方式中，当一个或多个工作端通过套管针插入体腔时，套管针维持体腔的充气。在一些实施方式中，所述方法还包括将相机的工作端定位在第一机器人臂的工作端和第二机器人臂的工作端之间。在一些实施方式中，相机的工作端基本上等距离地定位在第一机器人臂的工作端和第二机器人臂的工作端之间。在一些实施方式中，定位由一个或多个马达单元执行。在一些实施方式中，相机包括立体相机。在一些实施方式中，机器人组件的一部分耦合到套管针。在一些实施方式中，所述方法还包括通过重新进入套管针来移除多个工作端。在一些实施方式中，过渡元件在重新进入套管针时径向向内引导工作端。在一些实施方式中，所述方法还包括独立地调整多个工作端的相对深度。
[0005]本文描述了一种包括磁感测系统的机器人接头，其中所述磁感测系统包括：(a)形成磁场的磁体的布置；以及(b)传感器的布置，其被配置为测量磁场的至少一部分的变化，其中所述变化对应于机器人接头的位移。在一些实施方式中，磁体的布置包括基本上形成磁列的两个或更多个磁体。在一些实施方式中，两个或更多个磁体被定位成具有N
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S、N
‑
S或S
‑
N、S
‑
N的偶极布置。在一些实施方式中，磁体的布置包括第一磁列和第二磁列。在一些实施方式中，第一磁列的磁体的磁化方向具有与第二磁列的磁体相反的偶极布置。在一些实施方式中，第一磁列的磁体的磁化方向具有与第二磁列的磁体相同的偶极布置。在一些实施方式中，传感器的布置定位在基本上垂直于磁体的布置的平面上或附近。在一些实施方式中，基本上垂直的平面定位在第一磁体和第二磁体之间，其中第一磁体和第二磁体形成一列磁体。在一些实施方式中，磁体的布置和传感器的布置基本上接近机器人接头的外围边缘定位。在一些实施方式中，与缺少磁体的布置和传感器的布置的可比机器人接头相比，磁感测系统以更高的分辨率测量机器人接头的位移。在一些实施方式中，磁体的布置包括一组磁体，所述一组磁体定位在磁感测系统的单独空间象限中。在一些实施方式中，所述组中的第一磁体包括磁化方向，所述磁化方向与对角定位的象限中的第二磁体对准。在一些实施方式中，列的第一磁体定位在第一象限内，并且列的第二磁体定位在第二象限内。在一
些实施方式中，磁场包括正交场分量、平行场分量、非平行场分量或其任意组合。在一些实施方式中，多个磁体中的磁体包括钕、铁或其任意组合。在一些实施方式中，多个磁体中的磁体包括电磁体。在一些实施方式中，机器人臂包括电缆驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人臂，包括：多个接头，所述多个接头从所述机器人臂的原点到所述机器人臂的末端执行器顺序耦合以形成：(i)包括所述原点的所述机器人臂的第一部段；(ii)包括机器人肘部接头的所述机器人臂的第二部段；(iii)包括所述末端执行器的所述机器人臂的第三部段，其中定位在所述第一部段内的接头和定位在所述第三部段内的接头准许所述第二部段的至少一部分独立于所述机器人臂的所述原点或所述末端执行器的移动而移动。2.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述机器人肘部接头包括铰链接头。3.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述多个接头包括铰链接头、旋转接头或其组合。4.根据权利要求1所述的机器人臂，其中定位在所述第一部段内的所述接头包括铰链接头。5.根据权利要求1所述的机器人臂，其中定位在所述第三部段内的所述接头包括铰链接头。6.根据权利要求1所述的机器人臂，其中定位在第一部段内的所述接头和定位在所述第三部段内的所述接头准许所述第二部段的至少一部分独立于所述原点和所述末端执行器的移动而移动。7.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述末端执行器包括外科工具。8.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述多个接头包括至少3个铰链接头。9.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述多个接头包括至少3个旋转接头。10.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当，
申请(专利权)人：维卡瑞斯外科手术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：