[发明专利]耦合器械驱动单元和机器人手术器械

说明书

一种用于选择性连接到机械臂的手术系统包含器械驱动单元和可拆卸地耦合到所述器械驱动单元的手术器械。所述器械驱动单元包含第一致动器、具有相对的第一部分和第二部分的连杆部件，和驱动部件。所述连杆部件的所述第一部分可操作地耦合到所述第一致动器，以使得所述第一致动器的致动沿第一方向移动所述第一部分且沿与所述第一方向相反的第二方向移动所述第二部分。所述驱动部件可操作地耦合到所述连杆部件的所述第二部分。所述手术器械包含可操作地与所述器械驱动单元的所述驱动部件相关联的从动部件和可操作地与所述从动部件耦合的末端执行器，其中所述从动部件的平移实现所述末端执行器的第一功能。

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年5月11日提交的美国临时专利申请第62/159,417号的权益和优先权，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

用于微创医疗程序中的机器人手术系统包含支撑机械臂的控制台或手推车和具有末端执行器的手术器械，所述末端执行器可以包含(例如)钳子、钉合器或抓握工具。机械臂向手术器械提供机械动力以用于其操作和移动。每个机械臂可以支撑可操作地连接或能连接到手术器械的器械驱动单元。

在使用机器人系统之前或在使用机器人系统期间，选择手术器械并且连接到负载于机械臂上的器械驱动单元。对于待完成的恰当的安装来说，手术器械的某些连接构件必须以配合方式接合到器械驱动单元的对应的连接构件。一旦这些构件以配合方式接合，器械驱动单元就可以驱动手术器械的致动。然而，将手术器械连接到器械驱动单元以及从器械驱动单元移除手术器械可能是困难的。

因此，可靠的以及能够易于且高效地附接和移除手术器械的新型机器人装置、系统和方法将是合乎需要的。

发明内容

本公开描述了展示满足性能要求并克服与器械附接和移除相关联的可用性难题的实用方法的机器人装置、系统和方法。一般来说，本公开描述了包含器械驱动单元和耦合到所述器械驱动单元的手术器械支架的机器人手术系统。手术器械包含响应于对器械驱动单元中的致动器的遥控操作而可控制以进行手术的末端执行器。

根据本公开的一个实施例，提供用于选择性连接到机械臂的手术系统。手术系统包含器械驱动单元和可拆卸地耦合到所述器械驱动单元的手术器械。器械驱动单元包含第一致动器、具有相对的第一部分和第二部分的连杆部件，和可操作地耦合到所述连杆部件的所述第二部分的驱动部件。器械驱动单元的第一致动器可以通过遥控操作来控制。器械驱动单元可以从由机械臂限定的纵向轴线偏移。

连杆部件的第一部分可操作地耦合到第一致动器，以使得所述第一致动器的致动沿第一方向移动所述第一部分且沿与所述第一方向相反的第二方向移动第二部分。手术器械包含可操作地与器械驱动单元的驱动部件相关联的从动部件和可操作地与所述从动部件耦合的末端执行器，其中所述从动部件的平移实现所述末端执行器的第一功能。

在实施例中，连杆部件围绕设置在第一部分与第二部分之间的枢轴被枢转地支撑。

器械驱动单元可包含第一细长部件，其具有可平移地安装在所述第一细长部件上的第一套筒。第一套筒可以可操作地与连杆部件的第一部分相关联，以使得第一细长部件的旋转围绕枢轴枢转连杆部件。另外，第一套筒可以可螺接方式安装在第一细长部件上。

在实施例中，第一套筒具有第一凸轮销，并且连杆部件的第一部分限定被配置成可滑动地容纳第一套筒的第一凸轮销的第一槽孔，借此第一套筒的平移引起在第一槽孔内的第一凸轮销的相对移动。第一细长部件可包含可操作地耦合到第一致动器的滑轮，其中第一致动器的致动引起第一细长部件的旋转。

器械驱动单元可包含第二细长部件，其具有可平移地安装在所述第二细长部件上的第二套筒。第二套筒可以可操作地与连杆部件的第二部分相关联。具体来说，第二套筒可具有第二凸轮销，并且连杆部件的第二部分可限定被配置成可滑动地容纳第二套筒的第二凸轮销的第二槽孔，借此第二套筒的平移引起在第二槽孔内的第二销的相对移动。