【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、使用机器人来辅助和执行手术是已知的。图1示出了典型的手术机器人系统。手术机器人100由基座102、臂104和器械106组成。基座支撑机器人，并且本身可以刚性地附接到例如手术室地面、手术室天花板或推车。臂在基座与器械之间延伸。臂借助于沿其长度的多个柔性关节108而铰接，所述多个柔性关节用于将手术器械相对于患者定位在期望位置。手术器械附接到机器人臂的远端。手术器械在端口处穿透患者的身体，以便进入手术部位。手术器械包括通过关节铰接连接到远侧末端执行器110的轴。末端执行器参与手术程序。在图1中，所示的末端执行器为一对钳口。
2、外科医生经由远程外科医生控制台112控制手术机器人100。外科医生控制台包括一个或多个外科医生输入装置114。这些可以采用手动控制器或脚踏板的形式。外科医生控制台还包括显示器116。
3、控制系统118将外科医生控制台112连接到手术机器人100。控制系统从外科医生输入装置114接收输入并且将这些输入转换成控制信号以移动机器人臂104和器械106的关节。控制系统将这些控制信号发送至机器人，其中相应关节相应地被驱动。
4、末端执行器110的一些移动(例如平移)仅通过铰接机器人臂104被实现。末端执行器110的其它移动，例如改变末端执行器的姿态或打开和关闭末端执行器的钳口，通过铰接所述器械的铰接部中的关节被实现。用于驱动器械的关节的机械驱动在两者之间的接口处从机器人臂传递到器械。
5、在手术程序过程期间典型地使用数种器械。期望器械能够容易地从机器人臂拆
6、机器人臂/器械接口的另一个目的是以机械稳健的方式提供从机器人臂到器械的机械驱动，该机械稳健的方式有效地将力从臂传递到器械。
技术实现思路
1、根据本专利技术的一个方面，提供了一种手术机器人臂，包括：
2、终端连杆，所述终端连杆包括驱动组件接口，所述驱动组件接口包括驱动组件接口元件，每个驱动组件接口元件被构造成：
3、当所述手术机器人臂接合机器人手术器械时接合所述机器人手术器械的器械接口的器械接口元件；并且
4、相对于所述驱动组件接口移动通过一定运动范围，以便在与所述器械接口元件接合时将驱动传递到所述器械接口元件；
5、其中所述驱动组件接口元件布置在垂直于所述终端连杆的纵向轴线的平面上，使得所述机器人手术器械能够在平行于所述平面的拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
6、驱动组件接口元件可以布置在垂直于终端连杆的纵向轴线的平面上，使得机器人手术器械可从手术机器人臂拆卸，而无需使器械接口元件相对于器械移动。
7、驱动组件接口元件可以布置在垂直于终端连杆的纵向轴线的平面上，使得当每个驱动组件接口元件在其运动范围内的任何位置时，机器人手术器械可在平行于该平面的拆卸方向上从手术机器人臂拆卸，而无需首先使机器人手术器械相对于手术机器人臂在与终端连杆的纵向轴线平行的方向上移动超过最大量。
8、所述最大量可以是：(i)零，或(ii)非零量，该非零量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使驱动组件接口元件从器械接口元件脱离，从而允许机器人手术器械在拆卸方向上从手术机器人臂拆卸。
9、每个驱动组件接口元件可以被构造成相对于驱动组件接口沿终端连杆的纵向轴线或平行于终端连杆的纵向轴线移动。
10、每个驱动组件接口元件可以被构造成相对于驱动组件接口在垂直于终端连杆的纵向轴线的方向上移动。
11、驱动组件接口元件可以被构造成彼此平行移动。
12、每个驱动组件接口元件可以被构造成相对于驱动组件接口在垂直于拆卸方向的方向上移动。
13、每个驱动组件接口元件的运动范围在垂直于拆卸方向的方向上可能不与另一驱动组件接口元件的运动范围重叠。
14、每个驱动组件接口元件可以被构造成在垂直于终端连杆的纵向轴线的位置中接合其相应的器械接口元件，该位置偏离其它驱动组件接口元件被构造成接合其相应的器械接口元件的位置。
15、驱动组件接口元件可以被构造成相对于彼此在非平行方向上移动。
16、驱动组件接口元件可以被构造成在垂直于终端连杆的纵向轴线的同一平面上移动。
17、驱动组件接口元件可以在垂直于终端连杆的纵向轴线的所述平面上呈阶梯状布置，其中驱动组件接口元件可以被构造成在垂直于终端连杆的纵向轴线的非重叠平面中移动。
18、驱动组件接口元件中的每个驱动组件接口元件可以被构造成围绕平行于终端连杆的纵向轴线的相应轴线旋转。
19、手术机器人臂可以被构造成当机器人手术器械要从手术机器人臂拆卸时，将驱动组件接口元件驱动到其运动范围内的特定构型，在该特定构型中，机器人手术器械能够在拆卸方向上从手术机器人臂拆卸。
20、驱动组件接口还可以包括突起，该突起被构造成与器械接口上的对应突起互锁并且允许器械在与终端连杆的纵向轴线平行的方向上移动小的可允许量，该小的可允许量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使驱动组件接口元件从器械接口元件脱离，从而允许机器人手术器械在拆卸方向上从手术机器人臂拆卸。
21、手术机器人臂还可以包括经由一系列中间关节连接到终端连杆的基座。
22、根据本专利技术的另一方面，提供了一种机器人手术器械，包括：
23、轴；
24、驱动元件，所述驱动元件延伸穿过所述轴以用于驱动位于所述轴的远端处的铰接部以铰接末端执行器；以及
25、器械接口，所述器械接口位于所述轴的近端处，所述器械接口包括器械接口元件，每个器械接口元件附接到所述驱动元件中的一个驱动元件并且被构造成：
26、当所述机器人手术器械接合手术机器人臂时接合所述手术机器人臂的驱动组件接口的驱动组件接口元件；并且
27、相对于所述器械接口移动通过一定运动范围，以便在与所述驱动组件接口元件接合时将驱动从所述驱动组件接口元件传递到所附接的驱动元件；
28、其中所述器械接口元件布置在垂直于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手术机器人臂，包括：
2.如权利要求1所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件布置在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的所述平面上，使得当每个驱动组件接口元件在其运动范围内的任何位置时，所述机器人手术器械能够在平行于所述平面的所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸，而无需首先使所述机器人手术器械相对于所述手术机器人臂在与所述终端连杆的所述纵向轴线平行的方向上移动超过最大量。
3.如权利要求2所述的手术机器人臂，其中所述最大量为以下中的任一者：(i)零，或(ii)非零量，所述非零量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使所述驱动组件接口元件从所述器械接口元件脱离，从而允许所述机器人手术器械在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
4.如任一前述权利要求所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成相对于所述驱动组件接口沿所述终端连杆的所述纵向轴线或平行于所述终端连杆的所述纵向轴线移动。
5.如权利要求1至3中任一项所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成相对于所述驱动组件接口在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线
6.如权利要求5所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件被构造成彼此平行移动。
7.如权利要求6所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成相对于所述驱动组件接口在垂直于所述拆卸方向的方向上移动。
8.如权利要求7所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件的运动范围在垂直于所述拆卸方向的所述方向上不与另一驱动组件接口元件的运动范围重叠。
9.如权利要求7或8所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的位置中接合其相应的器械接口元件，所述位置偏离其它驱动组件接口元件被构造成接合其相应的器械接口元件的位置。
10.如权利要求5所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件被构造成相对于彼此在非平行方向上移动。
11.如权利要求5至10中任一项所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件被构造成在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的同一平面上移动。
12.如权利要求5至9中任一项所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的所述平面上呈阶梯状布置，并且其中所述驱动组件接口元件被构造成在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的非重叠平面中移动。
13.如权利要求1至3中任一项所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件中的每个驱动组件接口元件被构造成围绕平行于所述终端连杆的所述纵向轴线的相应轴线旋转。
14.如权利要求13所述的手术机器人臂，其中所述手术机器人臂被构造成当所述机器人手术器械要从所述手术机器人臂拆卸时，将所述驱动组件接口元件驱动到其运动范围内的特定构型，在所述特定构型中，所述机器人手术器械能够在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
15.如权利要求13或14所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口还包括突起，所述突起被构造成与所述器械接口上的对应突起互锁并且允许所述器械在与所述终端连杆的所述纵向轴线平行的方向上移动小的可允许量，所述小的可允许量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使所述驱动组件接口元件从所述器械接口元件脱离，从而允许所述机器人手术器械在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
16.如任一前述权利要求所述的手术机器人臂，还包括经由一系列中间关节连接到所述终端连杆的基座。
17.一种机器人手术器械，包括：
18.如权利要求17所述的机器人手术器械，其中所述器械接口元件布置在垂直于所述轴的所述纵向轴线的所述平面上，使得当每个器械接口元件在其运动范围内的任何位置时，所述机器人手术器械能够在平行于所述平面的拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸，而无需首先使所述机器人手术器械相对于所述手术机器人臂在与所述轴的所述纵向轴线平行的方向上移动超过最大量。
19.如权利要求18所述的机器人手术器械，其中所述最大量为以下中的任一者：(i)零，或(ii)非零量，所述非零量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使所述驱动组件接口元件从所述器械接口元件脱离，从而允许所述机器人手术器械在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
20.如权利要求17至19中任一项所述的机器人手术器械，其中每个器械接口元件被构造成相对于所述器械接口沿所述轴的所述纵向轴线或平行于所述轴的所述纵向轴线移动。
21.如权利要求17至19中任一项所述的机器人手术器械，其中每个器械接口元件被构造成相对...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种手术机器人臂，包括：
2.如权利要求1所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件布置在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的所述平面上，使得当每个驱动组件接口元件在其运动范围内的任何位置时，所述机器人手术器械能够在平行于所述平面的所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸，而无需首先使所述机器人手术器械相对于所述手术机器人臂在与所述终端连杆的所述纵向轴线平行的方向上移动超过最大量。
3.如权利要求2所述的手术机器人臂，其中所述最大量为以下中的任一者：(i)零，或(ii)非零量，所述非零量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使所述驱动组件接口元件从所述器械接口元件脱离，从而允许所述机器人手术器械在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
4.如任一前述权利要求所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成相对于所述驱动组件接口沿所述终端连杆的所述纵向轴线或平行于所述终端连杆的所述纵向轴线移动。
5.如权利要求1至3中任一项所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成相对于所述驱动组件接口在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的方向上移动。
6.如权利要求5所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件被构造成彼此平行移动。
7.如权利要求6所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成相对于所述驱动组件接口在垂直于所述拆卸方向的方向上移动。
8.如权利要求7所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件的运动范围在垂直于所述拆卸方向的所述方向上不与另一驱动组件接口元件的运动范围重叠。
9.如权利要求7或8所述的手术机器人臂，其中每个驱动组件接口元件被构造成在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的位置中接合其相应的器械接口元件，所述位置偏离其它驱动组件接口元件被构造成接合其相应的器械接口元件的位置。
10.如权利要求5所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件被构造成相对于彼此在非平行方向上移动。
11.如权利要求5至10中任一项所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件被构造成在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的同一平面上移动。
12.如权利要求5至9中任一项所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的所述平面上呈阶梯状布置，并且其中所述驱动组件接口元件被构造成在垂直于所述终端连杆的所述纵向轴线的非重叠平面中移动。
13.如权利要求1至3中任一项所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口元件中的每个驱动组件接口元件被构造成围绕平行于所述终端连杆的所述纵向轴线的相应轴线旋转。
14.如权利要求13所述的手术机器人臂，其中所述手术机器人臂被构造成当所述机器人手术器械要从所述手术机器人臂拆卸时，将所述驱动组件接口元件驱动到其运动范围内的特定构型，在所述特定构型中，所述机器人手术器械能够在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
15.如权利要求13或14所述的手术机器人臂，其中所述驱动组件接口还包括突起，所述突起被构造成与所述器械接口上的对应突起互锁并且允许所述器械在与所述终端连杆的所述纵向轴线平行的方向上移动小的可允许量，所述小的可允许量足够小以避免对患者造成伤害，但足够大以使所述驱动组件接口元件从所述器械接口元件脱离，从而允许所述机器人手术器械在所述拆卸方向上从所述手术机器人臂拆卸。
16.如任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·格兰特，肯尼思·福赫特，约瑟夫·戈登，彼得·科斯特洛，
申请(专利权)人：CMR外科有限公司，
类型：发明
国别省市：
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