一种手术机械臂制造技术

本说明书实施例提供一种手术机械臂，该手术机械臂包括悬吊组件和臂组件；所述臂组件包括依次连接的升降臂、主臂、联动臂和操纵器；所述悬吊组件包括导轨和滑动件，所述导轨用于设置于外部支撑物上，所述滑动件可移动地配合于所述导轨，所述升降臂设置于所述滑动件上；其中，所述导轨为所述滑动件提供沿第一方向和第二方向的平移自由度，所述第一方向垂直于所述第二方向。悬吊组件可以为臂组件提供支撑，可以让出手术台周围的空间，为医护人员提供更多的活动空间。的活动空间。的活动空间。

【技术实现步骤摘要】
一种手术机械臂


[0001]本说明书涉及医疗器械领域，特别涉及一种手术机械臂。

技术介绍

[0002]手术机器人应用在外科手术上，能够辅助医生执行夹持、切除、切割、缝合等操作，具有手术创口小、操作精细和视野清晰等优点。通常，手术机器人包括床旁机械臂塔和机械臂组成，其中床旁机械臂塔用于为机械臂提供支撑，床旁机械臂塔会占用手术台旁的大量空间，导致床旁机械臂塔的医护人员活动空间有限。

技术实现思路

[0003]本说明书实施例之一提供一种手术机械臂，该手术机械臂包括悬吊组件和臂组件；所述臂组件包括依次连接的升降臂、主臂、联动臂和操纵器；所述悬吊组件包括导轨和滑动件，所述导轨用于设置于外部支撑物上，所述滑动件可移动地配合于所述导轨，所述升降臂设置于所述滑动件上；其中，所述导轨为所述滑动件提供沿第一方向和第二方向的平移自由度，所述第一方向垂直于所述第二方向。
[0004]在一些实施例中，所述导轨包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道用于沿第一方向固定于所述外部支撑物上，所述第二轨道沿第二方向可移动地设置于所述第一轨道上，所述滑动件可移动地配合于所述第二轨道。
[0005]在一些实施例中，所述操纵器预设有远端不动点，所述臂组件用于控制所述操纵器围绕所述远端不动点执行平摆运动和/或俯仰运动。
[0006]在一些实施例中，所述升降臂设置为沿第一轴线方向伸缩，所述第一轴线布置为经过所述远端不动点，所述第一轴线方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
[0007]在一些实施例中，所述主臂包括构造成L型的横臂和竖臂，所述横臂与所述升降臂绕所述第一轴线可转动地连接，所述竖臂平行于所述第一轴线布置。
[0008]在一些实施例中，所述臂组件还包括重力平衡机构，所述重力平衡机构设置于所述升降臂内且与所述主臂传动相连，所述重力平衡机构用于至少部分平衡所述主臂对所述升降臂施加的沿重力方向的力。
[0009]在一些实施例中，所述联动臂包括彼此可转动地连接的第一臂节和第二臂节，所述第一臂节与所述竖臂可转动地连接，所述第二臂节与所述操纵器转动连接；所述联动臂形成为平行联动机构。
[0010]在一些实施例中，所述联动臂还包括位置调节机构，所述位置调节机构用于在所述联动臂运动过程中维持所述第二臂节始终与所述竖臂保持平行。
[0011]在一些实施例中，所述位置调节机构包括传动轮、传动绳和张紧轮，所述传动轮分别设置于所述第一臂节和所述第二臂节的两端，所述传动绳绕接在所述传动轮上，所述张紧轮抵接在所述传动绳上以张紧和/或放松所述传动绳。
[0012]在一些实施例中，所述臂组件还包括扭矩平衡机构，所述扭矩平衡机构设置在所
述主臂内，所述扭矩平衡机构用于至少部分平衡所述联动臂对所述主臂施加的扭矩。
[0013]在一些实施例中，所述扭矩平衡机构包括弹性件和平衡绳，所述弹性件的一端与所述主臂的内壁连接，所述弹性件的另一端与所述平衡绳的一端连接，所述平衡绳的另一端连接于所述联动臂；所述弹性件的弹力能够通过所述平衡绳作用于所述联动臂以至少部分平衡所述联动臂对所述主臂施加的扭矩。
[0014]根据上述手术机械臂的结构，悬吊组件可以悬挂于天花板等外部支撑物上，并为臂组件提供支撑，可以让出手术台周围的空间，为医护人员提供更多的活动空间。并且，悬吊组件还包括导轨和滑动件，滑动件能带动臂组件沿导轨滑动，导轨和滑动件的配合不仅能实现臂组件更便捷的移动，还能够扩大臂组件的活动范围。
附图说明
[0015]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0016]图1A是根据本说明书一些实施例所示的手术机械臂的应用场景示意图；
[0017]图1B是根据本说明书一些实施例所示的手术机械臂的应用场景的侧视图；
[0018]图2是根据本说明书一些实施例所示的悬吊组件的结构示意图；
[0019]图3是根据本说明书一些实施例所示的臂组件的结构示意图；
[0020]图4是根据本说明书一些实施例所示的联动臂的结构示意图；
[0021]图5是根据本说明书一些实施例所示的扭矩平衡机构的结构示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1、臂组件；11、升降臂；111、壳体；112、伸缩杆；12、主臂；121、横臂；122、竖臂；123、加强件；13、联动臂；131、第一臂节；132、第二臂节；133、驱动装置；134、位置调节机构；135、传动轮；1351、第一轮；1352、第二轮；1353、第三轮；1354、第四轮；136、传动绳；1361、第一传动绳；1362、第二传动绳；137、张紧轮；138、第一虚拟杆；139、第二虚拟杆；14、操纵器；141、柔性关节；15、扭矩平衡器；151、弹性件；152、平衡绳；2、悬吊组件；21、导轨；211、第一轨道；2111、第一导向结构；212、第二轨道；22、滑动件；3、手术台；4、轨枕；P、远端不动点；V1、第一方向；V2、第二方向；A1、第一轴线；PM、俯仰运动方向；SM、摆动运动方向。
具体实施方式
[0024]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0025]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0026]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、
“
一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0027]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0028]手术机械臂可以是应用于内窥镜微创手术的机械臂，其辅助医生精准控制手术器械来执行各种手术动作。在手术过程中，手术机械臂需要通过床旁机械臂塔稳定地支撑在手术台上方或旁边，常见的床旁机械臂塔体积较大，占用空间较多。因此，本说明书的实施例提供一种手术机械臂，该手术机械臂的悬吊组件可以将臂组件吊挂在天花板等支撑物上，而无需设置床旁机械臂塔，以让出手术台旁的空间。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术机械臂，其特征在于，包括悬吊组件(2)和臂组件(1)；所述臂组件(1)包括依次连接的升降臂(11)、主臂(12)、联动臂(13)和操纵器(14)；所述悬吊组件(2)包括导轨(21)和滑动件(22)，所述导轨(21)用于设置于外部支撑物上，所述滑动件(22)可移动地配合于所述导轨(21)，所述升降臂(11)设置于所述滑动件(22)上；其中，所述导轨(21)为所述滑动件(22)提供沿第一方向(V1)和第二方向(V2)的平移自由度，所述第一方向(V1)垂直于所述第二方向(V2)。2.如权利要求1所述的手术机械臂，其特征在于，所述导轨(21)包括第一轨道(211)和第二轨道(212)，所述第一轨道(211)用于沿第一方向(V1)固定于所述外部支撑物上，所述第二轨道(212)沿第二方向(V2)可移动地设置于所述第一轨道(211)上，所述滑动件(22)可移动地配合于所述第二轨道(212)。3.如权利要求1所述的手术机械臂，其特征在于，所述操纵器(14)预设有远端不动点(P)，所述臂组件(1)用于控制所述操纵器(14)围绕所述远端不动点(P)执行平摆运动和/或俯仰运动。4.如权利要求3所述的手术机械臂，其特征在于，所述升降臂(11)设置为沿第一轴线(A1)方向伸缩，所述第一轴线(A1)布置为经过所述远端不动点(P)，所述第一轴线(A1)方向垂直于所述第一方向(V1)和所述第二方向(V2)。5.如权利要求4所述的手术机械臂，其特征在于，所述主臂(12)包括构造成L型的横臂(121)和竖臂(122)，所述横臂(121)与所述升降臂(11)绕所述第一轴线(A1)可转动地连接，所述竖臂(122)平行于所述第一轴线(A1)布置。6.如权利要求5所述的手术机械臂，其特征在于，所述臂组件(1)还包括重力平衡机构，所述重力平衡机构设置于所述升降臂(11)内且与所述主臂(12)传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王挺，王元军，黄浩东，郑建林，孙赞朋，
申请(专利权)人：宁波睿达医疗器械有限公司，
类型：新型
国别省市：