驱动传递制造技术

本发明专利技术涉及驱动传递。用于在外科机器人臂和外科器械之间传递驱动的驱动传递元件包括：驱动传递元件凹口，所述驱动传递元件凹口能释放地与接口突起接合；以及驱动传递元件突起，所述驱动传递元件突起能释放地与接口凹口接合；所述驱动传递元件突起包括与所述驱动传递元件凹口连通的腔，以使得能够与所述驱动传递元件凹口接合的所述接口突起突出到所述腔中。元件凹口接合的所述接口突起突出到所述腔中。元件凹口接合的所述接口突起突出到所述腔中。

【技术实现步骤摘要】
驱动传递
[0001]本申请是申请号为201780047076.1(国际申请号为PCT/GB2017/052191)、申请日为2017年7月27日并且专利技术名称为“驱动传递”专利技术申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种用于在外科机器人臂和外科器械之间传递驱动的驱动传递元件。

技术介绍

[0003]已知使用机器人来辅助和进行手术。图1示出了典型的外科机器人100，其包括基座108、臂102和器械105。基座支撑机器人，并且其本身刚性地附接到例如手术室地板、手术室天花板或手推车。臂在基座和器械之间延伸。臂借助沿其长度的多个柔性接头103铰接，这些柔性接头用于相对于患者将外科器械定位在期望位置。外科器械附接到机器人臂的远端104。外科器械在端口107处穿透患者101的身体，以进入手术部位。器械包括位于其远端的用于参与医疗程序的末端执行器106。
[0004]图2示出了用于进行机器人腹腔镜手术的典型外科器械200。外科器械包括基座201，外科器械借助该基座201连接到机器人臂。轴202在基座201和关节203之间延伸。关节203终止于末端执行器204。在图2中，一对锯齿状钳口被示为末端执行器204。关节203允许末端执行器204相对于轴202移动。期望借助关节为末端执行器204的运动提供至少两个自由度。
[0005]外科医生在典型的腹腔镜手术过程中使用许多器械。由于这个原因，期望器械能够以容易和快速的方式从机器人臂的端部拆卸和附接到机器人臂的端部，这使得能够在操作中更换器械。因此，期望使所花费的时间最小化并使从机器人臂上拆卸一个器械并附接不同器械的容易程度最大化。
[0006]手术室是无菌的环境。外科机器人系统必须在其暴露于患者的程度上是无菌的。外科器械在操作前进行杀菌，但机器人臂在使用前不进行杀菌。而在操作之前将无菌盖布放置在整个外科机器人上。以这种方式，患者不暴露于非无菌外科机器人臂。当在操作中间更换器械时，期望维持无菌屏障。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种用于在外科机器人臂和外科器械之间传递驱动的驱动传递元件，该驱动传递元件包括：
[0008]驱动传递元件凹口，所述驱动传递元件凹口能释放地与接口突起接合；以及
[0009]驱动传递元件突起，所述驱动传递元件突起能释放地与接口凹口接合；所述驱动传递元件突起包括与所述驱动传递元件凹口连通的腔，以使得能够与所述驱动传递元件凹口接合的所述接口突起突出到所述腔中。
[0010]适当地，所述驱动传递元件能沿第一方向驱动以实现驱动传递，并且所述驱动传递元件突起包括面向所述第一方向的第一外壁以接触所述接口凹口的一部分，并且所述腔
包括面向第二方向的第一内壁以接触所述接口突起的一部分。
[0011]适当地，所述第一外壁和所述第一内壁在所述第一方向上彼此重叠。
[0012]适当地，所述第二方向与所述第一方向相反。
[0013]适当地，第一外壁在第一方向上与整个第一内壁重叠。适当地，第一外壁与第一内壁彼此平行。
[0014]适当地，所述驱动传递元件能沿第三方向驱动以实现驱动传递，并且所述驱动传递元件突起包括面向所述第三方向的第二外壁以接触所述接口凹口的一部分，并且所述腔包括面向第四方向的第二内壁以接触所述接口突起的一部分。
[0015]适当地，所述第二外壁和所述第二内壁在所述第三方向上彼此重叠。
[0016]适当地，所述第四方向与所述第三方向相反。
[0017]适当地，第二外壁在第三方向上与整个第二内壁重叠。适当地，第二外壁与第二内壁彼此平行。
[0018]适当地，所述第三方向与所述第一方向相反。
[0019]适当地，驱动传递元件布置成用于往复移动，以便沿两个相反的方向传递驱动。适当地，驱动传递元件布置成沿线性路径移动。适当地，第一外壁和第一内壁之间和/或第二外壁和第二内壁之间的重叠允许驱动经由显著压缩力传递。适当地，压缩力沿第一方向和/或第三方向被引导。
[0020]适当地，驱动传递元件凹口的壁与第一内壁和第二内壁中的至少一者连续。适当地，驱动传递元件凹口的壁与第一内壁和第二内壁中的至少一者平行。
[0021]适当地，所述驱动传递元件凹口具有比所述腔更大的宽度。
[0022]适当地，驱动传递元件凹口在第一方向和/或第二方向上具有比腔更大的宽度。适当地，驱动传递元件凹口和腔两者都沿着第一方向和/或第二方向居中地位于驱动传递元件中。
[0023]适当地，驱动传递元件凹口的朝向第一方向布置的第一壁从第一内壁偏移，并且驱动传递元件凹口的朝向第三方向布置的第二壁从第二内壁偏移。
[0024]适当地，驱动传递元件凹口的朝向第一方向布置的第一壁与第一内壁是平行的但不是共面的，并且驱动传递元件凹口的朝向第三方向布置的第二壁与第二内壁是平行的但不是共面的。
[0025]驱动传递元件可以包括：中央部分，该中央部分包括所述驱动传递元件突起和所述驱动传递元件凹口；以及延伸部分，该延伸部分从所述中央部分延伸，所述驱动传递元件凹口设置到所述延伸部分的第一侧并且所述驱动传递元件突起设置到所述延伸部分的第二侧。适当地，延伸部分允许驱动传递元件相对于机器人臂和器械中的任一者或两者被保持(例如可滑动地被保持)。
[0026]适当地，驱动传递元件被保持在接口结构中，接口结构对接在机器人臂和器械之间。
[0027]适当地，驱动传递元件包括：中央部分，该中央部分包括所述驱动传递元件突起和所述驱动传递元件凹口；以及延伸部分，该延伸部分从所述中央部分延伸，所述驱动传递元件凹口设置到所述延伸部分的第一侧并且所述驱动传递元件突起设置到所述延伸部分的第二侧，所述驱动传递元件允许与其接合的所述接口突起从所述第一侧伸出穿到所述第二
侧。
[0028]适当地，驱动传递元件凹口和腔之间的连通允许可与驱动传递元件接合的接口突起从第一侧伸出穿到第二侧。
[0029]适当地，驱动传递元件的至少一部分关于第一方向对称。适当地，中央部分关于第一方向对称。适当地，中央部分和延伸部分关于第一方向对称。
[0030]根据本专利技术的一个方面，提供一种用于将外科机器人臂能拆卸地对接到外科器械的接口结构，所述接口结构包括：
[0031]主体；以及
[0032]根据以上所述的驱动传递元件，所述驱动传递元件能够相对于所述主体移动，以便能够在所述外科机器人臂和所述外科器械之间传递驱动。
[0033]适当地，所述主体包括孔，所述驱动传递元件能在所述孔内移动。
[0034]适当地，所述主体包括固位特征，用于保持所述驱动传递元件，使得所述驱动传递元件能在所述孔内移动。
[0035]适当地，固位特征包括沿着孔的长度的至少一部分的唇或通道，驱动传递元件的延伸部分的至少一部分可接纳在该唇或通道中，并且驱动传递元件的被接纳部分可沿着该唇或通道移动。适当地，驱动传递元件的被接纳部分可沿唇或通道滑动移动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动组件，所述驱动组件能够定位在外科机器人臂的远端处或朝向外科机器人臂的远端，所述驱动组件包括驱动组件接口，所述驱动组件接口能够与包括末端执行器的外科器械接合，以便在所述驱动组件和所述外科器械之间传递驱动，所述驱动组件接口包括驱动组件接口元件，所述驱动组件接口元件能够相对于所述驱动组件接口移动并且能够与设置在所述外科器械上的对应的器械接口元件接合；所述驱动组件包括用于感测所述驱动组件接口元件的位置的传感器；其中，所述驱动组件被配置为将所述驱动组件接口元件驱动到用于与所述器械接口元件接合的对接位置，并且所述传感器被配置为确定所述驱动组件接口元件是否处于其对接位置。2.根据权利要求1所述的驱动组件，其中，所述传感器感测所述驱动组件接口元件何时经过阈值位置。3.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中，所述传感器包括磁传感器、光传感器、电容传感器、电感传感器、声传感器和微开关中的至少一者。4.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中，所述驱动组件接口元件能够相对于所述驱动组件接口移动以在所述驱动组件和所述外科器械之间传递驱动。5.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中，所述驱动组件接口元件能够沿着路径移动。6.根据权利要求5所述的驱动组件，其中，所述对接位置位于所述路径的行程中央。7.根据权利要求5所述的驱动组件，其中，所述对接位置朝向所述路径的一端定位或位于所述路径的一端处。8.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中，所述驱动组件接口包括多个驱动组件接口元件，每个驱动组件接口元件能够沿着相应的路径相对于所述驱动组件接口移动，并且能够被驱动至各自的对接位置。9.根据权利要求8所述的驱动组件，其中，至少两个驱动组件接口元件当位于它们各自的对接位置时彼此对准。10.根据权利要求8所述的驱动组件，其中，每个驱动组件接口元件均具有与其相关联的相应传感器，用于感测该驱动组件接口元件的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：CMR外科有限公司，
类型：发明
国别省市：