手术工具的卡接方法和手术机器人技术

本申请属于医疗器械技术领域，提供了一种手术工具的卡接方法和手术机器人，包括：提供机械臂上的动力盒和装配于机械臂末端的套管；在动力盒上装配无菌适配器，以及在无菌适配器上装配器械盒，器械盒通过连接轴与器械末端相连接，器械末端可相对于连接轴作多自由度运动，且器械末端穿设于套管内；无菌适配器包括隔离板组件和传动盘，传动盘可相对于隔离板组件转动；运行卡接程序，动力盒内的驱动件启动以驱动传动盘相对于隔离板组件转动；监测驱动件的运行参数，并基于运行参数的变化确定手术工具的卡接状态

【技术实现步骤摘要】
手术工具的卡接方法和手术机器人


[0001]本申请涉及医疗器械
，具体涉及一种手术工具的卡接方法和手术机器人
。

技术介绍

[0002]手术机器人是可以远程操纵完成手术的机器人，外科医生在控制台侧控制手术侧器械驱动器上的手术器械，为满足手术中不同手术器械使用需求，手术器械与器械驱动器通常设计为可拆卸连接，便于在手术中更换不同手术器械和对手术器械独立消毒灭菌
。
为保证手术过程的无菌性，通常在器械驱动器和器械之间增加一个无菌适配器，从而将不可消毒的器械驱动器和可消毒的器械隔离
。
[0003]相关技术中，例如中国专利申请
201580013952.X
，提供了一种器械无菌适配器，包括顶部部件
、
底部部件和一个或多个联接器
。
连接器通过底部部件上的开口定位，然后顶部部件与底部部件连接
。
底部部件包括多个底部部件开口，每个底部部件开口由底部唇缘部分环绕，并且每个底部唇缘包括一个或多个键槽和一个或多个锁定机构；在无菌适配器安装至器械驱动器时，器械驱动器带动联接器旋转，从而使得联接器上的锁定机构开口与底部唇缘上的锁定机构对齐，联接器的旋转被锁定，器械驱动器继续相对于联接器旋转，从而实现器械驱动器与联接器的准确卡接
。
[0004]但是，相关技术中，在器械驱动器与联接器卡接时，器械驱动器的电机可能会过载，容易导致电机损坏
。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种无手术工具的卡接检测方法和手术机器人，在对手术工具进行卡接时，可减小对电机的冲击，能够保护电机，提升电机的使用寿命
。
[0006]根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种手术工具的卡接方法，包括：
[0007]提供机械臂上的动力盒和装配与机械臂末端的套管；
[0008]依次在动力盒上装配无菌适配器，以及在无菌适配器上装配器械盒，器械盒通过连接轴与器械末端相连接，器械末端可相对于连接轴作多自由度运动，且器械末端穿设于套管内；无菌适配器包括隔离板组件和传动盘，传动盘可相对于隔离板组件转动；
[0009]运行卡接程序，动力盒内的驱动件启动以驱动传动盘相对于隔离板组件转动；
[0010]监测驱动件的运行参数，并基于运行参数的变化，确定手术工具的卡接状态
。
[0011]在一种可选的实现方式中，基于运行参数的变化，确定手术工具的卡接状态，包括：
[0012]基于运行参数的变化，确定传动盘与动力盒的动力输出件的卡接状态；
[0013]和
/
或，
[0014]基于运行参数的变化，确定传动盘与器械盒的动力输入件的卡接状态，动力输入件与器械末端传动连接
。
[0015]在一种可选的实现方式中，基于运行参数的变化，确定卡接状态，还包括：
[0016]在监测到运行参数的增加值大于或等于预设阈值的情况下，确定手术工具成功卡接
。
[0017]在一种可选的实现方式中，运行参数包括：运行电流
、
输出功率或输出力矩中的至少一种
。
[0018]在一种可选的实现方式中，运行参数包括运行电流，预设阈值为
40mA
‑
60mA。
[0019]在一种可选的实现方式中，基于运行参数的变化，确定手术工具的卡接状态，还包括：
[0020]在预设时间长度内未监测到运行参数发生变化的情况下，确定手术工具卡接失败，并提供信息提示
。
[0021]在一种可选的实现方式中，运行卡接程序，动力盒内的驱动件启动以驱动传动盘相对于隔离板组件转动，包括：
[0022]响应于无菌适配器安装至动力盒的第一安装信号，以及响应于器械盒安装至无菌适配器的第二安装信号，运行卡接程序
。
[0023]根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种手术机器人，包括动力盒
、
无菌适配器和器械盒，其中，无菌适配器包括隔离板组件和传动盘，传动盘可相对于隔离板组件转动，手术机器人还包括：
[0024]控制器，控制器被配置为检测到依次在动力盒上装配无菌适配器，以及在无菌适配器上装配器械盒后，运行卡接程序，以控制动力盒内的驱动件运行，并驱动传动盘相对于隔离板组件转动；其中，
[0025]装配动力盒的机械臂上装配有套管，器械盒连接有器械末端，器械末端穿设于套管；
[0026]控制器还被配置为监测驱动件的运行参数，并基于运行参数的变化，确定手术工具的卡接状态
。
[0027]在一种可选的实现方式中，手术机器人还包括：
[0028]监测传感器，监测传感器被配置为监测驱动件的运行参数；
[0029]控制器被配置为响应于监测传感器监测到的运行参数的变化值，确定手术工具的卡接状态
。
[0030]在一种可选的实现方式中，控制器还被配置为基于运行参数的变化，确定传动盘与动力盒的输出件的卡接状态；
[0031]和
/
或，
[0032]控制器还被配置为基于运行参数的变化，确定传动盘与器械盒的动力输入件的卡接状态，动力输入件与器械末端传动连接
。
[0033]在一种可选的实现方式中，控制器被配置为响应于运行参数的增加值大于或等于预设阈值，确定手术工具成功卡接
。
[0034]在一种可选的实现方式中，配置器还被配置为在预设时间长度内未检测到运行参数发生变化的情况下，确定所示手术工具卡接失败，并提供信息提示
。
[0035]在一种可选的实现方式中，控制还被配置为响应于无菌适配器安装至动力盒的第一安装信号，以及响应于器械盒安装至无菌适配器的第二安装信号，运行卡接程序
。
[0036]本申请实施例提供的手术工具的卡接方法和手术机器人，通过传动盘与隔离板组件相对转动连接；在机械臂上的动力盒上装配无菌适配器，以及在无菌适配器上装配器械盒；在器械盒上连接有器械末端，这样，通过运行卡接程序，动力盒内的驱动件启动运行；在一种常用的情况下，动力盒的动力输出件相对于传动盘转动，直至卡入传动盘中；动力输出件继续带动传动盘转动，使得传动盘相对于器械盒内的动力输入件转动，直至卡入动力输入件中；此时，动力输出件继续带动传动盘和动力输入件转动，使得器械末端跟着转动直至与套管的管壁劫持，形成转动阻力引起驱动件的运行参数变化从而被监测到
。
在另一种不常用的情况下，动力盒的动力输出件在摩擦力的作用下带动传动盘转动，传动盘通过摩擦力带动器械盒内的动力输入件并带动器械末端转动，从而使得器械末端与装配于机械臂上的套管的管壁接触，形成对器械末端转动的阻力；在器械末端的转动阻力大于传动盘与动力输入件或者动力输出件之间的最大静摩擦力时，传动盘与动力输出件以及动力输入件卡接，驱动件继续运行会受到器械末端与套管壁之间的阻力，进而引起驱动件运行参数变化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种手术工具的卡接方法，其特征在于，包括：提供机械臂上的动力盒和装配于所述机械臂末端的套管；依次在所述动力盒上装配无菌适配器，以及在所述无菌适配器上装配器械盒；所述器械盒通过连接轴与器械末端相连接，所述器械末端可相对于所述连接轴作多自由度运动，且所述器械末端穿设于所述套管内；所述无菌适配器包括隔离板组件和传动盘，所述传动盘可相对于所述隔离板组件转动；运行卡接程序，所述动力盒内的驱动件启动以驱动所述传动盘相对于所述隔离板组件转动；监测所述驱动件的运行参数，并基于所述运行参数的变化确定手术工具的卡接状态
。2.
根据权利要求1所述的手术工具的卡接方法，其特征在于，所述基于所述运行参数的变化，确定手术工具的卡接状态，包括：基于所述运行参数的变化，确定所述传动盘与所述动力盒的动力输出件的卡接状态；和
/
或，基于所述运行参数的变化，确定所述传动盘与所述器械盒的动力输入件的卡接状态，所述动力输入件与所述器械末端传动连接
。3.
根据权利要求1所述的手术工具的卡接方法，其特征在于，所述基于所述运行参数的变化，确定卡接状态，还包括：在监测到所述运行参数的增加值大于或等于预设阈值的情况下，确定所述手术工具成功卡接
。4.
根据权利要求3所述的手术工具的卡接方法，其特征在于，所述运行参数包括：运行电流
、
输出功率或输出力矩中的至少一种
。5.
根据权利要求4所述的手术工具的卡接方法，其特征在于，所述运行参数包括运行电流，所述预设阈值为
40mA
‑
60mA。6.
根据权利要求1所述的手术工具的卡接方法，其特征在于，所述基于所述运行参数的变化，确定手术工具的卡接状态，还包括：在预设时间长度内未监测到所述运行参数发生变化的情况下，确定所述手术工具卡接失败，并提供信息提示
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的手术工具的卡接方法，其特征在于，所述运行卡接程序，所述动力盒内的驱动件启动以驱动所述传动盘相对于所述隔离板组件转动，包括：响应于所述无菌适配器安装至所述动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭程，徐敏，请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：敏捷医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：