[发明专利]机器人手术组合件及其器械驱动单元

说明书

本发明提供一种器械驱动单元，其包含配置成联接到手术机器人臂的壳体、马达组合件以及柔性线轴组合件。所述马达组合件可旋转地安置在所述壳体内。所述柔性线轴组合件包含：第一印刷电路板，其安装到所述壳体；第二印刷电路板，其配置成不可旋转地联接到且电连接到所述马达组合件；以及第一柔性电路。所述第一柔性电路具有连接到所述第一印刷电路板的第一末端部分、连接到所述第二印刷电路板的第二末端部分，以及围绕所述第二印刷电路板卷绕的中间部分，以使得所述马达组合件相对于所述壳体的旋转实现所述第一柔性电路的所述第二末端部分沿环形路径的移动。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月3日提交的第62/345,041号美国临时申请的权益和优先权，所述美国临时申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

机器人手术系统已用于微创医疗手术中。一些机器人手术系统包含控制台，所述控制台支撑手术机器人臂和安装到所述机器人臂的手术器械，所述手术器械具有至少一个末端执行器(例如钳子或抓握工具)。机器人臂为手术器械提供机械动力以用于其操作和移动。

手动操作的手术器械通常包含用于致动手术器械的功能的手柄组合件。然而，当使用机器人手术系统时，典型地并不存在致动末端执行器的功能的手柄组合件。因此，为了使用具有机器人手术系统的每一独特手术器械，使用器械驱动单元来与所选择的手术器械介接以驱动手术器械的操作。

在一些系统中，器械驱动单元的内部马达组配置成旋转以实现附接手术器械的相应旋转。然而，马达组的旋转以及附接手术器械受到内部电路或器械驱动单元的物理约束的限制。此外，马达组的旋转(超过预定有限阈值)可能导致器械驱动单元的内部电路受损。

因此，需要一种能够增加马达组的旋转度而不导致内部电路受损同时减小来自其内部电路的任何旋转阻力的器械驱动单元。此外，需要改进手术室工作人员关于器械驱动单元状态的反馈。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种器械驱动单元。器械驱动单元包含配置成联接到手术机器人臂的壳体、马达组合件以及柔性线轴组合件。马达组合件可旋转地安置在壳体内，并配置成实现手术器械的功能。柔性线轴组合件包含：第一印刷电路板，其安装到壳体；第二印刷电路板，其配置成不可旋转地联接到且电连接到马达组合件；以及第一柔性电路。第一柔性电路具有连接到第一印刷电路板的第一末端部分、连接到第二印刷电路板的第二末端部分，以及中间部分。中间部分围绕第二印刷电路板卷绕，以使得马达组合件相对于壳体的旋转实现第一柔性电路的第二末端部分沿环形路径的移动。

在一些实施例中，柔性线轴组合件可包含与第一印刷电路板连通的第二柔性电路。第二柔性电路可安置成围绕第一柔性电路的中间部分，且具有安置在环形阵列中的至少一个视觉指示器。至少一个视觉指示器可配置成指示马达组合件相对于壳体的旋转位置。

壳体可包含半透明部分，所述半透明部分围绕第二柔性电路安置，以使得从至少一个视觉指示器发射的光穿过半透明部分。

至少一个视觉指示器可配置成指示器械、IDU、系统和/或辅助装置的状态。至少一个视觉指示器还可以指示用户的状态，包含外科医生、患者以及与系统交互的手术室工作人员。

预期器械驱动单元可进一步包含多个细长印刷电路板，所述多个细长印刷电路板共同限定腔室，所述腔室具有不可旋转地安置在其中的马达组合件。细长印刷电路板可与马达组合件电连通。第一印刷电路板可具有用于接收电力和数据的连接器，且第二印刷电路板可具有配置成连接到细长印刷电路板的第一连接器的连接器。第二印刷电路板的连接器可将电力从第一印刷电路板传递到细长印刷电路板。柔性线轴组含件可进一步包含连接到第一柔性电路的第二末端部分的第三印刷电路板。第三印刷电路板可邻近第二印刷电路板安置且具有配置成连接到细长印刷电路板的第二连接器的连接器。第三印刷电路板的连接器可将数据从第一印刷电路板传递到细长印刷电路板。