[发明专利]用于手术器械的独立张紧和对齐机构

说明书

一种机器人手术器械，包括：轴；铰接部，所述铰接部位于所述轴的远端处用于铰接末端执行器，所述铰接部能由一对驱动元件驱动；以及器械接口，所述器械接口位于所述轴的近端处，所述器械接口包括：器械接口元件，所述器械接口元件用于驱动所述一对驱动元件，所述器械接口元件能在移位范围内移位，所述一对驱动元件与所述器械接口元件一样快使得所述器械接口元件的移位被传递到所述一对驱动元件；张紧机构，所述张紧机构用于张紧所述一对驱动元件；和对齐机构，当所述末端执行器具有预定配置时，所述对齐机构用于将所述器械接口元件的位移位置设定到预定对齐位置，所述对齐机构独立于所述张紧机构。

背景技术

已知使用机器人来辅助和执行手术。图1图示了典型的手术机器人100，其由基部108、臂102和器械105组成。基部支撑机器人，并且自身刚性地附接至例如手术室地板、手术室天花板或手推车。臂在基部和器械之间延伸。臂借助沿着其长度的多个柔性关节103铰接，柔性关节103用于相对于患者将手术器械定位在期望位置中。手术器械附接至机器人臂的远端104。手术器械在端口107处穿刺患者101的身体以出入手术部位。在其远端处，器械包括从事医疗过程的末端执行器106。

图2图示了用于执行机器人腹腔镜手术的典型的手术器械200。手术器械包括基部201，手术器械借助基部201连接到机器人臂。轴202在基部201和铰接部203之间延伸。铰接部203终止于末端执行器204中。在图2中，一对锯齿状钳夹被图示为末端执行器204。铰接部203允许末端执行器204相对于轴202移动。期望借助铰接部把至少两个自由度提供给末端执行器204的运动。

图3图示了已知手术器械300的示例，其中借助俯仰关节301和两个偏航关节 302允许末端执行器204相对于轴202移动。关节301使末端执行器204能够围绕俯仰轴线303旋转。关节302使末端执行器204的每个钳夹均能够围绕偏航轴线304 旋转。关节由线缆306、307和308驱动。滑轮305用于引导线缆307和308从它们的通道越过俯仰关节抵达偏航关节。滑轮305偏离铰接部203的中心轴线。轴的外径为8mm，以便适应被铰接部分的内部元件的数目、大小和位置。

期望减小器械的外径，以便使穿过患者皮肤的切口的大小最小化并且使患者体内的破裂最小化。还期望使手术器械的重量最小化，以使支撑器械所需的机器人基部和臂的大小和重量最小化，由此使得机器人整体上更紧凑并且因此占据手术室中更小的空间并能在手术室内移动得更多。

在典型的腹腔镜手术中，外科医生利用许多器械，并因此多次将一台器械更换为另一台器械。因此，期望最大限度地减少占用的时间并且最大限度地提高从机器人臂拆卸一台器械并附接上不同器械的便利性。另外，期望最大限度地减少架设好一旦已附接至机器人臂就准备使用的器械所占用的时间。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种如所附权利要求书中阐述的机器人手术器械。

附图说明

现在，将参照附图以举例的方式描述本发明。在图中：

图1图示了执行手术过程的手术机器人；

图2图示了已知手术器械；

图3图示了手术器械的铰接式末端执行器的已知布置；

图4图示了手术机器人；

图5a和图5b图示了手术器械的远端；

图6a和图6b图示了处于直式配置中的图5a和图5b的手术器械的远端的滑轮装置；

图7图示了处于各种非直式配置中的图5a和图5b的手术器械的远端的滑轮装置；

图8图示了图5a和图5b中示出的滑轮装置的偏置滑轮；

图9图示了手术器械的远端的非直式配置；

图10图示了手术器械的铰接部的支撑体和重定向滑轮；