[发明专利]机器人手术器械中的夹持力控制

权利要求书

1.一种微创机器人手术组件，包括：

末端执行器，其包括可操作以夹持病人组织的夹钳；和

弹簧组件，其包括与所述夹钳驱动地耦合的输出连杆、与铰接源驱动地耦合的输入连杆和与所述输入和输出连杆耦合以将铰接力从所述输入连杆转移到所述输出连杆的弹簧，所述弹簧被预载，以在所转移的铰接力低于预定水平时抑制所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动，和在所转移的铰接力高于所述预定水平时允许所述输入连杆和所述输出连杆的相对运动。

2.根据权利要求1所述的手术组件，其中：

所述所转移的铰接力导致所述夹钳的夹持力；和

当所述所转移的铰接力处于或高于所述预定水平时进一步关闭所述夹钳的所述输入连杆的运动诱导与所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动相关联的所述弹簧的变形，以便当变形的弹簧将所述铰接力从所述输入连杆转移到所述输出连杆时控制所转移的铰接力的增加。

3.根据权利要求1所述的手术组件，其中所述输出连杆相对于所述末端执行器的直线运动诱导所述夹钳的铰接。

4.根据权利要求1所述的手术组件，其中所述输出连杆相对于所述末端执行器的旋转运动诱导所述夹钳的铰接。

5.根据权利要求4所述的手术组件，其中所述输入和输出连杆旋转地安装到底座，以围绕共同旋转轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的手术组件，其中所述输出连杆固定地连接于中心轴，和所述输入连杆旋转地安装到所述中心轴。

7.根据权利要求5所述的手术组件，其中所述输入连杆固定地连接于中心轴，和所述输出连杆旋转地安装到所述中心轴。

8.根据权利要求5所述的手术组件，其中所述弹簧包括扭力弹簧，其由所述输入连杆的外表面或所述输出连杆的外表面中的至少一个容纳和约束。

9.根据权利要求5所述的手术组件，其中所述弹簧组件进一步包括旋转地安装到所述底座以围绕共同旋转轴线旋转的接合元件，所述接合元件和所述弹簧的组合在所转移的铰接力低于所述预定水平时抑制所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动，和在所转移的铰接力高于所述预定水平时允许所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动。

10.根据权利要求9所述的手术组件，其中所述接合元件具有凸部，其被定形以在所转移的铰接力低于所述预定水平时与所述输入和输出连杆的互补定形的凸部接合。

11.根据权利要求5所述的手术组件，其中所述弹簧组件进一步包括旋转地安装到所述底座以围绕共同旋转轴线旋转的多个接合元件，所述接合元件和所述弹簧的组合在所转移的铰接力低于所述预定水平时抑制所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动，和在所转移的铰接力高于所述预定水平时允许所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动。

12.一种控制机器人手术器械中的夹持力的方法，所述方法包括：

致动弹簧组件的输入连杆；

将致动力从所述输入连杆转移到所述弹簧组件的输出连杆；

当所转移的致动力低于所述弹簧组件的预载弹簧的预定水平时，抑制所述输入连杆和所述输出连杆之间的相对运动；

当所转移的致动力增加至高于所述预定水平时，通过使所述预载弹簧变形，相对于所述输出连杆移动所述输入连杆；和

经由所述输出连杆致动夹持机构，以便夹持病人组织。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述致动输入连杆包括相对于所述夹持机构平移所述输入连杆。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述致动输入连杆包括相对于所述夹持机构旋转所述输入连杆。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述转移致动力包括通过预载弹簧转移所述输入连杆和所述输出连杆之间的力。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述抑制相对运动包括用预载弹簧使所述输入和输出连杆相对于彼此约束。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述抑制相对运动包括接合所述输入连杆与接合连杆以及接合所述接合连杆与所述输出连杆，所述输入和输出连杆通过预载弹簧与所述接合连杆保持接触。