动力装置、手术机器人及接合方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种手术机器人的动力装置、手术机器人及接合方法、检测方法，动力装置包括：转动件、为转动件提供弹性偏置的轴向偏置件、第一检测部件、第二检测部件和控制器，控制器在安装驱动输入接口前，转动转动件直至靶点部被第二检测部件检测到，并根据第一检测部件的检测结果，在转动件的被检测部相对于预设位置位于背向手术器械的一侧时，按预置方式转动转动件使其沿其轴向移动至预设位置。通过采用第一检测部件检测用于输出扭矩的转动件在轴向上的位置，可以在手术器械安装后根据第一检测部件的检测结果准确地判断出动力装置的驱动耦合状态，从而根据医生的指令精确地执行预期的动作，避免器械关节的非预期摆动带来手术风险。风险。风险。

【技术实现步骤摘要】
动力装置、手术机器人及接合方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种动力装置、手术机器人及接合方法。

技术介绍

[0002]微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式，微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。
[0003]随着微创手术技术与人工智能技术的发展，手术机器人拥有进行复杂手术的能力、手术结果的高稳定性、操作精准、出血少且术后并发症少等优势，机器人辅助微创手术逐渐成为微创外科手术的发展趋势之一。
[0004]目前的微创手术机器人可以根据医生的操作控制对应的动力装置工作，驱动相应的手术器械动作，从而进行相应的手术操作。但是，考虑到手术器械的消毒需要，手术器械通常采用可拆卸的方式安装到动力装置所在的设备主体部分，利用手术器械来接收动力装置的转矩。在现有的手术机器人安装过程中，当安装完手术器械或无菌适配器后，仅能采用编码器等方式确定电机的转动角度，无法判断手术器械或无菌适配器是否已与动力装置处于耦接的状态，导致手术器械无法根据医生的操作精确地完成预定的动作，在手术器械未耦接状态下的自检过程引起的器械关节的非预期摆动还可能带来手术风险。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的不足，本专利技术提供了一种动力装置、手术机器人及接合方法，可以精确地识别出动力装置与手术器械的驱动接合状态，以精确地执行医生的指令，避免器械关节的非预期摆动。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0007]一种手术机器人的动力装置，包括：
[0008]第一壳体；
[0009]转动件，可转动地设置在所述第一壳体上，包括轴向的耦接端部；
[0010]轴向偏置件，被配置为为所述转动件提供朝向手术器械的弹性偏置；
[0011]第一检测部件，被配置为检测所述转动件在其轴向上的位置；
[0012]控制器，被配置为：
[0013]在所述转动件的被检测部相对于预设位置位于背向手术器械的一侧时，判定所述驱动输入接口未与所述转动件的所述耦接端部耦接，所述驱动输入接口被配置为为手术器械提供转矩。
[0014]作为其中一种实施方式，所述驱动输入接口包括设于手术器械上的第一输入盘，所述第一输入盘与所述转动件通过朝向彼此端面的凹特征与凸特征的配合而耦接；
[0015]所述控制器被配置为：
[0016]在手术器械装入所述动力装置后，根据所述第一检测部件的检测结果，判断所述第一输入盘是否与所述转动件耦接。
[0017]作为其中一种实施方式，所述动力装置还包括转接组件，所述转接组件包括可拆卸地安装到所述第一壳体的第二壳体和可转动地设于所述第二壳体上的第二输入盘；
[0018]所述驱动输入接口包括所述第二输入盘，所述第二输入盘与所述转动件通过朝向彼此端面的凹特征与凸特征的配合而耦接，以在所述转动件与手术器械之间传递转矩；
[0019]所述控制器被配置为：
[0020]在所述第二壳体安装到所述动力装置后，根据所述第一检测部件的检测结果，判断所述第二输入盘是否与所述转动件耦接。
[0021]作为其中一种实施方式，所述第二输入盘与设于手术器械上的第一输入盘通过朝向彼此端面的凹特征与凸特征的配合而耦接，所述第二输入盘具有沿所述第二壳体的轴向的自由度；
[0022]所述控制器被配置为：
[0023]在所述第二输入盘与所述转动件耦接，且手术器械安装到所述动力装置后，根据所述第一检测部件的检测结果，判断所述第一输入盘是否与所述第二输入盘耦接。
[0024]作为其中一种实施方式，所述第一检测部件的检测端相对于所述转动件设于背向手术器械的一侧，且所述第一检测部件的检测端与所述转动件之间具有沿所述转动件轴向上的间隔。
[0025]作为其中一种实施方式，所述第一检测部件被配置为检测所述转动件的被检测部是否被感应到；所述控制器被配置为：当所述第一检测部件感应到所述转动件的被检测部时，判定所述驱动输入接口未与所述转动件耦接。
[0026]作为其中一种实施方式，所述第一检测部件被配置为检测其与所述被检测部之间的距离；所述控制器被配置为：当所述第一检测部件检测到其与所述转动件之间的距离小于预设距离时，判定所述驱动输入接口未与所述转动件耦接。
[0027]作为其中一种实施方式，所述动力装置还包括设于所述第一壳体上的第一信号端子；
[0028]所述控制器被配置为：
[0029]根据所述第一信号端子与所述驱动输入接口的信号端子导通的信号，判定所述驱动输入接口装入所述动力装置。
[0030]作为其中一种实施方式，所述动力装置还包括被配置为在所述转动件与手术器械之间传递转矩的转接组件，所述转接组件包括第二信号端子；
[0031]所述控制器被配置为：根据所述第二信号端子与所述第一信号端子导通的信号，判定所述转接组件安装到所述第一壳体；和/或，在所述转接组件安装到所述第一壳体后，根据手术器械的第三信号端子与所述第一信号端子导通的信号，判定手术器械安装到所述转接组件。
[0032]作为其中一种实施方式，所述动力装置还包括第二检测部件，所述转动件上设有靶点部；
[0033]所述控制器被配置为：
[0034]在所述靶点部随所述转动件转动至被所述第二检测部件检测到时，判定所述转动件转动至零位。
[0035]作为其中一种实施方式，所述动力装置还包括可拆卸地安装到所述第一壳体的转
接组件，所述转接组件被配置为在所述转动件与手术器械之间传递转矩；
[0036]所述控制器被配置为：
[0037]在所述转接组件安装到所述第一壳体后，且所述第一检测部件检测到所述转接组件与所述转动件驱动接合时，控制所述转动件转动直至所述靶点部被所述第二检测部件检测到。
[0038]作为其中一种实施方式，所述动力装置还包括转接组件，所述转接组件包括第二输入盘，手术器械包括第一输入盘，所述第一输入盘可通过所述第二输入盘与所述转动件耦接；
[0039]所述控制器被配置为：
[0040]在所述第二输入盘安装到所述转动件后，且未与所述转动件耦接时，控制所述转动件按预置的第一方式转动，并在所述转动件转动至与所述第二输入盘耦接时，中断所述转动件的预置转动；和/或，
[0041]在所述转动件与所述第二输入盘耦接，所述第一输入盘安装到所述第二输入盘后，且未与所述转动件耦接时，控制所述转动件按预置的第二方式转动，并在所述转动件转动至与所述第一输入盘耦接时，中断所述转动件的预置转动。
[0042]作为其中一种实施方式，所述转动件包括第一转动件和第二转动件，每个所述转动件分别对应一个第二输入盘和一个第一输入盘；
[0043]所述控制器被配置为：
[0044]在所述第一转动件与一个第二输入盘耦接，且对应的第一输入盘安装到对应的第二输入盘后未与所述第一转动件耦接时，控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机器人的动力装置，其特征在于，包括：第一壳体(100a)；转动件(10)，可转动地设置在所述第一壳体(100a)上，包括靶点部(T)和轴向的耦接端部(10S)，所述耦接端部(10S)被配置为与为手术器械(200)提供转矩的驱动输入接口(50)耦接；轴向偏置件(20)，被配置为为所述转动件(10)提供朝向手术器械(200)的弹性偏置；第一检测部件(30)，被配置为检测所述转动件(10)在其轴向上的位置；第二检测部件(60)，被配置为在所述转动件(10)转动至零位时与所述靶点部(T)正对；控制器(40)，被配置为：在安装驱动输入接口(50)前，转动所述转动件(10)直至所述靶点部(T)被所述第二检测部件(60)检测到；在所述转动件(10)的被检测部相对于预设位置位于背向手术器械(200)的一侧时，按预置的方式转动所述转动件(10)，以使所述转动件(10)沿其轴向移动至所述预设位置。2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述驱动输入接口(50)包括设于手术器械(200)上的第一输入盘(51)，所述第一输入盘(51)与所述转动件(10)通过朝向彼此端面的凹特征与凸特征的配合而耦接；所述控制器(40)被配置为：在手术器械(200)装入所述动力装置后，根据所述第一检测部件(30)的检测结果，判断所述第一输入盘(51)是否与所述转动件(10)耦接。3.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，还包括转接组件(300)，所述转接组件(300)包括可拆卸地安装到所述第一壳体(100a)的第二壳体(300a)和可转动地设于所述第二壳体(300a)上的第二输入盘(52)；所述驱动输入接口(50)包括所述第二输入盘(52)，所述第二输入盘(52)能与所述转动件(10)通过朝向彼此端面的凹特征与凸特征的配合而耦接，以在所述转动件(10)与手术器械(200)之间传递转矩；所述控制器(40)被配置为：在所述第二壳体(300a)安装到所述动力装置后，根据所述第一检测部件(30)的检测结果，判断所述第二输入盘(52)是否与所述转动件(10)耦接。4.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述第二输入盘(52)与设于手术器械(200)上的第一输入盘(51)通过朝向彼此端面的凹特征与凸特征的配合而耦接，所述第二输入盘(52)具有沿所述第二壳体(300a)的轴向的自由度；所述控制器(40)被配置为：在所述第二输入盘(52)与所述转动件(10)耦接，且手术器械(200)安装到所述动力装置后，根据所述第一检测部件(30)的检测结果，判断所述第一输入盘(51)是否与所述第二输入盘(52)耦接。5.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述第一检测部件(30)的检测端相对于所述转动件(10)设于背向手术器械(200)的一侧，且所述第一检测部件(30)的检测端与所述转动件(10)之间具有沿所述转动件(10)轴向上的间隔。6.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述第一检测部件(30)被配置为检测
所述转动件(10)的被检测部是否被感应到；所述控制器(40)被配置为：当所述第一检测部件(30)感应到所述转动件(10)的被检测部时，判定所述驱动输入接口(50)未与所述转动件(10)耦接。7.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述第一检测部件(30)被配置为检测其与所述被检测部(101)之间的距离；所述控制器(40)被配置为：当所述第一检测部件(30)检测到其与所述转动件(10)之间的距离小于预设距离时，判定所述驱动输入接口(50)未与所述转动件(10)耦接。8.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，还包括可拆卸地安装到所述第一壳体(100a)的转接组件(300)，所述转接组件(300)被配置为在所述转动件(10)与手术器械(200)之间传递转矩；所述控制器(40)被配置为：在所述转接组件(300)安装到所述第一壳体(100a)后，且所述第一检测部件(30)检测到所述转接组件(300)与所述转动件(10)驱动接合时，控制所述转动件(10)转动直至所述靶点部(T)被所述第二检测部件(60)检测到。9.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，还包括转接组件(300)，所述转接组件(300)包括第二输入盘(52)，手术器械(200)包括第一输入盘(51)，所述第一输入盘(51)可通过所述第二输入盘(52)与所述转动件(10)耦接；所述控制器(40)被配置为：在所述第二输入盘(52)安装到所述转动件(10)后，且未与所述转动件(10)耦接时，控制所述转动件(10)按预置的第一方式转动，并在所述转动件(10)转动至与所述第二输入盘(52)耦接时，中断所述转动件(10)的预置转动；和/或，在所述转动件(10)与所述第二输入盘(52)耦接，所述第一输入盘(51)安装到所述第二输入盘(52)后，且未与所述转动件(10)耦接时，控制所述转动件(10)按预置的第二方式转动，并在所述转动件(10)转动至与所述第一输入盘(51)耦接时，中断所述转动件(10)的预置转动。10.根据权利要求9所述的动力装置，其特征在于，所述转动件(10)包括第一转动件(10A)和第二转动件(10B)，每个所述转动件(10)分别对应一个第二输入盘(52)和一个第一输入盘(51)；所述控制器(40)被配置为：在所述第一转动件(10A)与一个第二输入盘(52)耦接，且对应的第一输入盘(51)安装到对应的第二输入盘(52)后未与所述第一转动件(10A)耦接时，控制所述第一转动件(10A)按预置的第三方式转动，并在所述第一转动件(10A)转动至与对应的第一输入盘(51)耦接时，中断所述第一转动件(10A)的预置转动，并控制所述第一转动件(10A)转动至所述靶点部(T)被所述第二检测部件(60)检测到；在所述第二转动件(10B)与另一个第二输入盘(52)耦接，且对应的第一输入盘(51)安装到对应的第二输入盘(52)后未与所述第二转动件(10B)耦接时，控制所述第二转动件(10B)按预置的第四方式转动，并在所述第二转动件(10B)转动至与对应的第一输入盘(51)耦接时，中断所述第二转动件(10B)的预置转动，并控制所述第二转动件(10B)转动至所述靶点部(T)位于预设角度区间(α)内。
11.根据权利要求9所述的动力装置，其特征在于，所述转动件(10)包括第一转动件(10A)和第二转动件(10B)，每个所述转动件(10)分别对应一个第二输入盘(52)和第一输入盘(51)；所述控制器(40)被配置为：在所述第一转动件(10A)与一个第二输入盘(52)耦接，且对应的第一输入盘(51)安装到对应的第二输入盘(52)后未与所述第一转动件(10A)耦接时，控制所述第一转动件(10A)按预置的第三方式转动，并在所述第一转动件(10A)转动至与对应的第一输入盘(51)耦接时，中断所述第一转动件(10A)的预置转动，并停止转动所述第一转动件(10A)；在所述第二转动件(10B)与另一个第二输入盘(52)耦接，且对应的第一输入盘(51)安装到对应的第二输入盘(52)后未与所述第二转动件(10B)耦接时，控制所述第二转动件(10B)按预置的第四方式转动，并在所述第二转动件(10B)转动至与对应的第一输入盘(51)耦接时，中断所述第二转动件(10B)的预置转动，并控制所述第二转动件(10B)的靶点部(T)转动至预设角度区间(α)内。12.根据权利要求9所述的动力装置，其特征在于，所述第一方式、所述第二方式均包括朝正向和反向转动进行扫描，所述第一方式中单向扫描的角度不超过第一角度阈值(a)，所述第二方式中单向扫描的角度不超过第二角度阈值(b)，所述第一角度阈值(a)大于所述第二角度阈值(b)。13.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，还包括指示装置(301)，所述第一壳体(100a)上设有第一信号端子(P1)，所述转接组件(300)包括第二信号端子(P2)，手术器械(200)包括第三信号端子(P3)，所述指示装置(301)设于所述转接组件(300)上，且与所述第二信号端子(P2)电连接；所述第二信号端子(P2)能在所述转接组件(300)安装到所述第一壳体(100a)后与所述第一信号端子(P1)导通，并能...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘放，林民才，孙强，王建辰，
申请(专利权)人：深圳市精锋医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：