用于铰接手术器械的滑轮装置和滑轮保护件制造方法及图纸

一种手术机器人器械，包括：轴；端部执行器元件；关节，其将端部执行器元件连接到该轴，该关节包括：第一接头，其能够通过第一驱动元件对来驱动，第一接头允许端部执行器元件围绕横向于轴的纵向轴线的第一轴线转动；第二接头，其能够通过第二驱动元件对来驱动；滑轮装置，第二驱动元件对被约束为围绕滑轮装置移动，该滑轮装置包括第一滑轮组和第二滑轮组，第一滑轮组能够围绕第一轴线转动，第二滑轮组位于第一滑轮组的近侧并且包括第一滑轮和第二滑轮，该第一滑轮能够围绕第二轴线转动，该第二滑轮能够围绕第三轴线转动，该第三轴线平行并偏离于第二轴线；以及U形夹单元，其包括两个臂和滑轮保护件，这些臂支撑滑轮装置的滑轮，滑轮保护件从这些臂中的一个延伸以保护第一滑轮和第二滑轮中的一个。

Pulley device and pulley protector for hinged surgical instruments

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于铰接手术器械的滑轮装置和滑轮保护件
本专利技术涉及一种用于铰接机器人手术器械的滑轮保护件和滑轮装置。
技术介绍
使用机器人来辅助和进行手术是已知的。图1示出了典型的手术机器人100，其包括基座108、臂102和器械105。基座支撑机器人，并且其自身刚性地附接到例如手术室地板、手术室天花板或推车。臂在基座与器械之间延伸。臂通过多个柔性接头103沿其长度铰接，柔性接头103用于将手术器械相对于患者定位在期望的位置。手术器械附接到机器人臂的远侧端104。手术器械在端口107处刺穿患者101的身体以进入手术部位。在其远侧端，该器械包括用于在医疗过程中接合的端部执行器106。图2示出了用于进行机器人腹腔镜手术的典型手术器械200。手术器械包括基座201，手术器械通过基座201连接到机器人臂。轴202在基座201与关节203之间延伸。关节203终止于端部执行器204。在图2中，示出了一对锯齿状钳部作为端部执行器204。关节203允许端部执行器204相对于轴202移动。期望通过关节来为端部执行器204的运动提供至少两个自由度。图3示出了已知手术器械300的示例，其中允许端部执行器204通过俯仰接头301和两个横摆接头302相对于轴202移动。接头301使得端部执行器204能够围绕俯仰轴线303转动。接头302使得端部执行器204的每个钳部能够围绕横摆轴线304转动。这些接头由线缆306、307和308驱动。滑轮305用于引导线缆307和308从其通道越过俯仰接头到达横摆接头。滑轮305偏离于关节203的中心轴线。在典型的腹腔镜手术中，手术医生利用许多器械，并且因此多次将一个器械更换为另一个器械。因此期望最小化所花费的时间并且最大化将一个器械从机器人臂上拆下和附接不同器械的简易性。另外期望的是，一旦器械已经附接到机器人臂，最小化设置器械以准备好使用所花费的时间。如此，手术器械300可以在其近侧端通过器械接口附接到机器人臂的远侧端。器械接口可以连接或接合机器人臂的接口。驱动器械的接头(例如接头301和302)的机械驱动器可以经由机器人臂接口和器械接口从机器人臂传递到器械。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种手术机器人器械，包括：轴；端部执行器元件；关节，其将端部执行器元件连接到该轴，该关节包括：第一接头，其能够通过第一驱动元件对来驱动，第一接头允许端部执行器元件围绕横向于轴的纵向轴线的第一轴线转动；第二接头，其能够通过第二驱动元件对来驱动；滑轮装置，第二驱动元件对被约束为围绕滑轮装置移动，该滑轮装置包括第一滑轮组和第二滑轮组，第一滑轮组能够围绕第一轴线转动，第二滑轮组位于第一滑轮组的近侧并且包括第一滑轮和第二滑轮，该第一滑轮能够围绕第二轴线转动，该第二滑轮能够围绕第三轴线转动，该第三轴线平行并偏离于第二轴线；以及U形夹单元，其包括两个臂和滑轮保护件，这些臂支撑滑轮装置的滑轮，滑轮保护件从这些臂中的一个延伸以保护第一滑轮和第二滑轮中的一个。第二接头可以位于第一接头的远侧。第二轴线和第三轴线可以偏离于第一轴线。第二轴线和第三轴线可以在横向于轴的纵向轴线的方向上偏离于第一轴线。第二轴线和第三轴线可以处于垂直于轴的纵向轴线的平面中。第一轴线可以与轴的纵向轴线相交。第二轴线和第三轴线可以平行于第一轴线。这两个臂中的第一臂可以支撑第一滑轮，并且这两个臂中的第二臂可以支撑第二滑轮。第一臂和第二臂可以处于包含轴的纵向轴线并且横向于第一轴线的平面的相对侧上。U形夹单元可以包括从第一臂延伸以保护第一滑轮的第一滑轮保护件以及从第二臂延伸以保护第二滑轮的第二滑轮保护件。第一滑轮保护件和第二滑轮保护件可以位于包含轴的纵向轴线并且横向于第一轴线的第一平面的相对侧上，并且位于包含轴的纵向轴线和第一轴线两者的第二平面的相对侧上。第一滑轮保护件可以包括部分包围第一滑轮的内侧壁，并且第二滑轮保护件可以包括部分包围第二滑轮的内侧壁。滑轮保护件可以位于由轴的轮廓界定的U形夹单元的内部空间内。U形夹单元还可以包括第一驱动元件引导件和第二驱动元件引导件，第一驱动元件对中的一个驱动元件穿过第一驱动元件引导件，并且第一驱动元件对中的另一驱动元件穿过第二驱动元件引导件，第一驱动元件引导件和第二驱动元件引导件中的每一个位于U形夹单元的第一臂与第二臂之间。滑轮保护件可以在臂中的所述一个与驱动元件引导件中的一个之间延伸。第一滑轮保护件可以在第一臂与第一驱动元件引导件之间延伸，并且第二滑轮保护件可以在第二臂与第二驱动元件引导件之间延伸。第一驱动元件引导件和第二驱动元件引导件可以位于包含轴的纵向轴线和第一轴线的平面的相对侧上。附图说明现在将参考附图以示例的方式描述本公开。在附图中：图1示出了进行手术过程的手术机器人；图2示出了已知的手术器械；图3示出了手术器械的铰接端部执行器的已知布置；图4示出了手术机器人；图5a、图5b、图5c和图5d示出了手术器械的远侧端；图6a和图6b示出了处于直线配置的图5a至图5d的手术器械的远侧端的滑轮装置；图7示出了处于各种非直配置的图5a至图5d的手术器械的远侧端的滑轮装置；图8示出了图5a至图5d所示的滑轮装置的偏移滑轮。具体实施方式图4示出了具有从基座401延伸的臂400的手术机器人。该臂包括多个刚性肢状件402。肢状件通过旋转接头403耦接。最近侧肢状件402a通过接头403a耦接到基座。它和其他肢状件通过接头403中的其他接头串联耦接。腕部404由四个单独的旋转接头构成。腕部404将一个肢状件(402b)耦接到臂的最远侧肢状件(402c)。最远侧肢状件402c承载用于手术器械406的附接件405。臂的每个接头403具有一个或多个马达407和一个或多个位置和/或扭矩传感器408，一个或多个马达407可以运行来引起相应接头处的转动运动，一个或多个位置和/或扭矩传感器408提供关于该接头处的当前配置和/或负载的信息。马达可以布置在运动由马达驱动的接头的近侧，以便改善重量分布。为了清楚起见，在图4中仅示出了一些马达和传感器。臂大致可以如我们的共同未决专利申请PCT/GB2014/053523中所述。臂终止于用于与器械406对接的附接件405中。器械406可以采取关于图2所述的形式。附接件405包括用于驱动器械的关节的驱动组件和用于接合器械406的器械接口的驱动组件接口。驱动组件接口的可移动接口元件机械地接合器械接口的对应可移动接口元件，以便将驱动从机器人臂传递到器械。在典型的运行期间，一个器械可以与另一个器械交换若干次。因此，器械在运行期间可以附接到机器人臂并且可以从机器人臂上拆下。当驱动组件接口和器械接口彼此接合时，驱动组件接口和器械接口的特征可以帮助它们对准，以便降低它们需要由用户对准的精度。器械406包括用于进行操作的端部执行器。端部执行器可以采取任何适当的形式。例如，端部执行器可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术机器人器械，包括：/n轴；/n端部执行器元件；/n关节，其将所述端部执行器元件连接到所述轴，所述关节包括：/n第一接头，其能够通过第一驱动元件对来驱动，所述第一接头允许所述端部执行器元件围绕横向于所述轴的纵向轴线的第一轴线转动；/n第二接头，其能够通过第二驱动元件对来驱动；/n滑轮装置，所述第二驱动元件对被约束为围绕所述滑轮装置移动，所述滑轮装置包括：/n第一滑轮组，其能够围绕所述第一轴线转动；和/n第二滑轮组，其位于所述第一滑轮组的近侧并且包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮能够围绕第二轴线转动，所述第二滑轮能够围绕第三轴线转动，所述第三轴线平行并偏离于所述第二轴线；以及/nU形夹单元，其包括两个臂和滑轮保护件，所述臂支撑所述滑轮装置的滑轮，所述滑轮保护件从所述臂中的一个延伸以保护所述第一滑轮和所述第二滑轮中的一个。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170606 GB 1709014.31.一种手术机器人器械，包括：
轴；
端部执行器元件；
关节，其将所述端部执行器元件连接到所述轴，所述关节包括：
第一接头，其能够通过第一驱动元件对来驱动，所述第一接头允许所述端部执行器元件围绕横向于所述轴的纵向轴线的第一轴线转动；
第二接头，其能够通过第二驱动元件对来驱动；
滑轮装置，所述第二驱动元件对被约束为围绕所述滑轮装置移动，所述滑轮装置包括：
第一滑轮组，其能够围绕所述第一轴线转动；和
第二滑轮组，其位于所述第一滑轮组的近侧并且包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮能够围绕第二轴线转动，所述第二滑轮能够围绕第三轴线转动，所述第三轴线平行并偏离于所述第二轴线；以及
U形夹单元，其包括两个臂和滑轮保护件，所述臂支撑所述滑轮装置的滑轮，所述滑轮保护件从所述臂中的一个延伸以保护所述第一滑轮和所述第二滑轮中的一个。


2.根据权利要求1所述的手术机器人器械，其中，所述第二接头位于所述第一接头的远侧。


3.根据权利要求1或2所述的手术机器人器械，其中，所述第二轴线和所述第三轴线偏离于所述第一轴线。


4.根据权利要求3所述的手术机器人器械，其中，所述第二轴线和所述第三轴线在横向于所述轴的纵向轴线的方向上偏离于所述第一轴线。


5.根据权利要求3或4所述的手术机器人器械，其中，所述第二轴线和所述第三轴线处于垂直于所述轴的纵向轴线的平面中。


6.根据任一前述权利要求所述的手术机器人器械，其中，所述第一轴线与所述轴的纵向轴线相交。


7.根据任一前述权利要求所述的手术机器人器械，其中，所述第二轴线和所述第三轴线平行于所述第一轴线。


8.根据任一前述权利要求所述的手术机器人器械，其中，所述两个臂中的第一臂支撑所述第一滑轮，并且所述两个臂中的第二臂支撑所述第二滑轮。


9.根据任一前述权利要求所述的手...

【专利技术属性】
技术研发人员：本·罗伯特·卓别林，
申请(专利权)人：CMR外科有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB