[发明专利]铰接式工具定位器及采用它的系统

说明书

铰接式工具定位装置，所述装置包括连续排列的底座构件、中间构件、末端构件和第一工具支架，所述底座构件、中间构件、末端构件和工具支架中的每一者都具有对应的中心开口。第一多个联接引导件被定位在所述底座构件与所述中间构件之间，并且第二多个联接引导件被定位在所述中间构件与所述末端构件之间。第三多个联接引导件被布置在所述末端构件与所述工具支架之间。所述底座构件、中间构件、末端构件、第一工具支架以及第一、第二和第三多个联接引导件都具有中心开口和引导开口或固定点，所述固定点用于将多个柔性控制链接件固定到所述底座构件上或与所述底座构件分开的物体上。推动或拉动第一多个控制链接件的控制链接件引起所述底座构件、所述第一多个联接引导件、所述中间构件、所述第二多个联接引导件和所述末端构件选择性地定义连续曲线。当其他柔性控制链接件中任一者被推动或拉动时，第二多个控制链接件引起所述末端构件维持与所述底座构件大致相同的取向。推动或拉动第三多个控制链接件的控制链接件引起所述工具支架选择性地移动为多个取向的任一者，这样使得在所述末端构件与所述工具支架之间的所述第三多个联接引导件定义从所述末端构件到所述工具支架的连续曲线。描述了用于推动和拉动所述柔性控制链接件的至少一个机构，并且描述了所述装置用于对用于腹腔镜手术应用的工具进行定位的用途。

技术领域

本发明涉及机器人操纵器，并且更具体地涉及铰接式工具定位器，例如用于腹腔镜手术的铰接式工具定位器的用途。

背景技术

用于腹腔镜手术的铰接式手术系统逐渐获得认同。现有的各种系统包括描述于2012年10月4日公开的授予马尔科夫斯基(Malkowski)等人的美国公开号2012/0253131 A1中的系统。

马尔科夫斯基(Malkowski)等人描述了包括一个或多个臂的手术系统，所述臂限定了穿过其中的通路。所述臂包括被配置为用于定位在患者身体外部的近端部分和被配置为定位在内部体腔中的远端部分。所述远端部分包括彼此间隔开的并且能够在基本上直的配置与铰接配置之间独立铰接的第一和第二可铰接区段。第一铰接组件联接至一个臂的近端部分并且可在第一状态和第二状态之间过渡，以便将第一可铰接区段在所述基本上直的配置与所述铰接配置之间铰接。第二铰接组件联接至所述臂的近端部分并且被配置为在多个位置之间移动，以便将第二可铰接区段在所述基本上直的配置与所述铰接配置之间铰接。形成这些铰接组件的可铰接区段的连接通过弹簧而被偏置到基本上直的位置，并且缆线被拉紧和松弛，以便选择性地拉动所述第一和第二铰接组件的多个部分，使得在相对的内部缆线之间的张力中性丧失，这使得所述臂在多个位置之间移动。

由于在链接件中的这些弹簧，由马尔科夫斯基(Malkowski)等人描述的安排对于组装而言将会是复杂的，并且很可能需要由操作员仔细操纵，操作员必须留心地抵销由这些弹簧施加的偏压，以避免这些可铰接区段的不希望的拉直。

发明内容

本发明提供了替代的铰接式工具定位装置，其通过使用能够拉紧的缆线以及在铰接链接件之间的压紧连接端接构件避免了用于使铰接区段偏置到直的位置中的弹簧的需要，由此支持对缆线的推拉并且提供更简单的组装。