[发明专利]主-从柔性机器人内窥镜系统

摘要

一种柔性机器人内窥镜从系统，包括内窥镜主体和从所述主体延伸的柔性细长轴，至少一个腱驱动的机器人内窥镜仪器可插入到所述柔性细长轴中；坞站，所述内窥镜主体与所述坞站可释放地对接；以及平移机构，用于当所述内窥镜主体对接时选择性地在所述柔性细长轴内纵向移动所述内窥镜器械。平移机构可以携带和选择性地替换通过腱驱动每个机器人内窥镜仪器的致动器。机器人仪器运动的至少一个自由度(DOF)由一对致动器和相应的一对腱控制。致动接合结构将致动器可释放地联接到用于驱动每个内窥镜仪器的适配器结构。腱预张力可以在可编程控制下自动发生。没有腱卷曲结构的滚动接头可以用于机器人内窥镜器械中以减少腱磨损和滚动接头空间体积。

主权项

1.一种主‑从内窥镜系统，包括:内窥镜，其具有一主体及自主体延伸的柔性细长轴，所述柔性细长轴横跨其近端及远端之间的长度，所述柔性细长轴沿其长度有一组通道设置于其内，一组驱动制动组件能插入该组通道内，所述多个通道包括第一通道及第二通道；由该组通道承载的一组柔性机械驱动制动组件，每个机械驱动制动组件包括:机器人手臂，具有与其连接的机械驱动的末端执行器；及多个腱，其与所述机器人手臂相连并用于根据预定数量的自由度(DOF)控制所述机器人手臂及其末端执行器的运动，其中两个腱控制所述机器人手臂的每个自由度；对应于每个机械驱动制动组件的一组致动器，每个致动器可通过外科医生能与之相互作用的一组输入装置的方式控制，每个致动器用于响应外科医生对该组输入设备的输入而选择性地将扭矩施加到其相应的机械驱动制动组件的腱；其中两个致动器控制所述机器人手臂的每个自由度；及处理单元，用于执行腱预张紧或再张紧程序，以通过以下方式自动地为每个机械驱动制动组件的多个腱建立张力水平：(a)根据与代表性弯曲度配置相关联的预存的扭矩参数向所述机械驱动制动组件的每个致动器施加扭矩，所述代表性弯曲度配置对应于所述机械驱动制动组件沿其路由路径的弯曲度；或(b)对于所述机械驱动制动组件的每个腱：动态地确定所述腱的松弛状态和非松弛状态之间的扭矩转变点；及以所述扭矩转变点决定的扭矩水平对与所述腱对应的致动器施加扭矩。