手术从动机器人的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2009年7月23日，进入中国国家阶段的申请号是 200980140317. 2,发明名称为"手术从动机器人"的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种手术从动机器人。
【背景技术】
[0003] 在医学领域，手术是指使用医疗设备进行切割或切入或其它方式操作患者的皮 肤、黏膜或其它组织，以处理病理状况的过程。诸如切开皮肤并且处理、重构或切除内脏器 官等的剖腹手术等的手术过程可能会存在失血、副作用、疼痛以及疤痕的问题，因此，机器 人的使用目前被认为是一种受欢迎的替代方式。
[0004] 传统的手术机器人装置可以包括：主动机器人，由外科医生操作所述主动机器人 以产生和传送所需的信号；以及从动机器人，其接收来自主动机器人的信号，以对患者进行 实际操作。通常，从动机器人可以被安装在手术室中，主动机器人可以被安装在操作室中， 利用通过有线和/或无线系统连接的主动机器人和从动机器人可以进行手术过程的远程 操作。
[0005] 这里，从动机器人可能面对相互矛盾的需求：位置必须靠近被执行手术的患者，同 时不占据过大空间，以便麻醉师、医务人员和护士可以走近患者。
[0006] 为了满足这些需求，以多种方式安装传统的从动机器人，诸如通过使从动机器人 的位置靠近患者，将从动机器人连接到手术床上，以及将从动机器人安装在手术室的天花 板上并且根据需要将从动机器人的位置降低到患者的位置。这些方法中的每个都有优点和 缺点，很难说哪个方法最好。
[0007] 发明人为了研发本发明，或者在研发本发明的过程中获得了上述【背景技术】中的信 息。因此，应该理解，这些信息不必属于在本发明的专利申请日之前的公开领域。
【发明内容】
[0008] 技术问题
[0009] 本发明的一个方面提供一种手术从动机器人，其具备了机器人手术所需的强度、 稳定性、功能性和精确性，其尺寸小而且纤细，因而外科医生可以容易地接近患者，并且在 手术前的准备中还给患者和机器人提供了更大的自由。
[0010] 技术方案
[0011] 本发明的一个方面是提供一种手术从动机器人，所述手术从动机器人用安装在机 器人臂的末端上的手术仪器进行手术操作，所述手术从动机器人包括：主体；主支撑臂，所 述主支撑臂与所述主体联结，使所述主支撑臂沿着一个方向可移动；次支撑臂，所述次支撑 臂可转动地与所述主支撑臂联结；以及多个机器人臂，所述多个机器人臂可转动地与所述 次支撑臂联结。
[0012] 根据手术台的位置，所述主体可以形成为安装在手术室的地板上的塔形柱体。另 夕卜，所述主体可以由轮子支撑，从而使所述主体在手术室中可移动，在此情形下，止动件可 以邻近所述轮子与所述主体联结，从而通过所述止动件的作用可以将所述主体固定在特定 位置处。
[0013] 所述主支撑臂可以通过滑动系统与所述主体联结，从而使所述主支撑臂沿着所述 主体向上和向下可移动，所述次支撑臂可以通过SCARA系统与所述主支撑臂的末端部联 结。另外，所述主支撑臂能够可倾斜地与所述主体联结，所述次支撑臂能够可倾斜地与所述 主支撑臂联结。
[0014] 所述主体的尺寸可以形成为能够容纳所述主支撑臂，并且所述主支撑臂可以通过 滑动系统与所述主体联结，从而使所述主支撑臂沿着相对于所述主体的缩回方向和伸出方 向可移动。
[0015] 所述机器人臂可以包括两个或更多个彼此轴向联结的连杆件，并且从各所述连杆 件之间的各联结轴延伸的各条直线可以在所述仪器的末端部上的特定点会合。
[0016] 除上述以外的其它方面、特征和优点将从权利要求和以下书面说明变得明显。
[0017] 有益效果
[0018] 在本发明的优选实施例中，主支撑臂和次支撑臂的两折支撑臂可以与塔形主体联 结，并且多个机器人臂可以与支撑臂联结，从而使手术从动机器人可以构造得紧凑和尺寸 更小巧，从而占据的空间小，使得手术机器人能够在靠近患者的位置，同时给外科医生提供 接近患者的空间。
[0019] 另外，在保持了机器人手术所需的强度、稳定性、功能和精确性的同时，减小了机 器人的整体尺寸和质量，从而在紧急情况下，整个机器人可以容易地与患者分离。此外，通 过将多个机器人臂与支撑臂联结，所有的机器人臂可以一次折叠，而不是折叠机器人臂中 的每个，从而可以更自由地进行机器人的手术前的准备。
【附图说明】
[0020] 图1是根据本发明的一个优选实施例的手术从动机器人的透视图；
[0021] 图2是根据本发明的一个优选实施例的手术从动机器人的俯视图；
[0022] 图3是根据本发明的一个优选实施例的手术从动机器人的侧面立体图；
[0023] 图4是根据本发明的另一个优选实施例的手术从动机器人的透视图；
[0024] 图5是根据本发明的一个优选实施例的机器人臂的示意图。
[0025] 〈关键部件的附图标记的说明〉
[0026] 1 :仪器3 :手术台
[0027] 10 :主体12 :主支撑臂
[0028] 14 :次支撑臂20 :机器人臂
[0029] 22 :连杆件 24 :RCM(remote center of motion，远程运动中心）点
【具体实施方式】
[0030] 由于本发明允许各种变型和多个实施例，因此将在附图中示出并在书面说明书中 详细描述具体的实施例。然而，这不意在将本发明限制在具体的实施方式中，并且应该理 解，所有不脱离本发明的精神和技术范围的变型、等同物和替换都包括在本发明中。在书面 说明书中，当现有技术的某些详细说明被视为不必要地使本发明的实质不清楚时，省略这 些详细说明。
[0031] 尽管诸如"第一"和"第二"之类的术语可以用于描述各种元件，但是这些元件一 定不限于上述术语。上述术语仅用于将一个元件和其它元件区分开来。
[0032] 在本说明书中使用的术语仅用于描述具体的实施例，并且不意在限制本发明。单 数表达可以包括复数表达，除非它在上下文中具有明确的不同的含义。在本说明书中，应该 理解，诸如"包括"和"具有"之类的术语意在表示公开在说明书中的特征、数量、步骤、操作、 元件、部件或其结合的存在，而不意在排除可以存在或增加一个或多个不同的特征、数量、 步骤、操作、元件、部件或其结合的可能。
[0033] 将在下文中参照附图详细描述本发明的一些实施例。在所有附图中使用相同的附 图标记表示相同或相对应的元件，并且省略对相同元件的重复描述。
[0034] 图1是根据本发明的一个优选实施例的手术从动机器人的透视图；图2是根据本 发明的一个优选实施例的手术从动机器人的俯视图；图3是根据本发明的一个优选实施例 的手术从动机器人的侧面立体图；以及图4是根据本发明的另一个优选实施例的手术从动 机器人的透视图。图1到图4示出了仪器1、手术台3、主体10、主支撑臂12、次支撑臂14 以及机器人臂20。
[0035] 本实施例的一个特征在于，在构造手术从动机器人中，两折支撑臂，S卩，主支撑臂 12和次支撑臂14可以顺序地与塔形主体联结，并且多个机器人臂20可以与次支撑臂14的 末端部联结，从而机器人整体上可以构造得紧凑和小巧。
[0036] 手术从动机器人可能需要满足相互矛盾的需要。也就是，当手术从动机器人动作 时，必须靠近患者放置，同时又要使医护人员等能接近患者而没有障碍，以及当动作时，手 术从动机器人必须在患者的身体上方，同时又要保证无菌，以便消除患者感染的危险。
[0037] 此外，手术从动机器人必须提供用于动作的足够级别的强度、准确性、和灵活性， 同时提供小巧、尺寸纤细和重量轻的特性，并且手术从动机器人必须以稳定的方式被安装， 同时能够自由移动和占据的面积小。此外，手术从动机器人必须在手术前的准备中给患者 和机器人提供自由。
[0038] 已经设计了各种安装类型以最好地满足这些互相矛盾的需求中的每个，包括天花 板安装类型、工作台安装类型、地板安装类型以及患者安装类型。下表比较了每种类型的优 点和缺点。
[0039] 表 1
[0040]
【主权项】
1. 一种手术从动机器人，所述手术从动机器人用安装在机器人臂的末端上的手术仪器 进行手术操作，所述手术从动机器人包括： 主体； 主支撑臂，所述主支撑臂可移动地与所述主体联结； 次支撑臂，所述次支撑臂可转动地与所述主支撑臂联结；以及 多个机器人臂，所述多个机器人臂可转动地与所述次支撑臂联结。
2. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，根据手术台的位置，所述主体形成为 安装在手术室的地板上的塔形柱体。
3. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，所述主体由轮子支撑，从而使所述主 体在手术室中能移动。
4. 根据权利要求3所述的手术从动机器人，其中，止动件邻近所述轮子与所述主体联 结，从而通过所述止动件的作用将所述主体固定在特定位置处。
5. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，所述主支撑臂通过滑动系统与所述 主体联结，从而使所述主支撑臂沿着所述主体向上和向下能够移动。
6. 根据权利要求5所述的手术从动机器人，其中，所述次支撑臂通过SCARA系统与所述 主支撑臂的末端部联结。
7. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，所述主支撑臂可倾斜地与所述主体 联结。
8. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，所述次支撑臂可倾斜地与所述主支 撑臂联结。
9. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，所述主体的尺寸形成为能够容纳所 述主支撑臂，并且 所述主支撑臂通过滑动系统与所述主体联结，从而使所述主支撑臂沿着相对于所述主 体的缩回方向和伸出方向移动。
10. 根据权利要求1所述的手术从动机器人，其中，所述机器人臂包括两个或更多个彼 此轴向联结的连杆件，并且 从各所述连杆件之间的各联结轴延伸的各条直线在所述仪器的末端部上的特定点会 合。
【专利摘要】本发明公开了一种手术从动机器人。所述手术从动机器人用安装在机器人臂的末端上的手术仪器进行手术操作，所述手术从动机器人包括：主体；主支撑臂，所述主支撑臂与所述主体移动联结，所述主支撑臂沿着一个方向移动；次支撑臂，所述次支撑臂与所述主支撑臂转动联结；以及多个机器人臂，所述多个机器人臂与所述次支撑臂转动联结。通过将主支撑臂和次支撑臂的两折支撑臂与塔形主体联结，和通过将多个机器人臂与支撑臂联结，手术从动机器人可以构造得紧凑和尺寸更小巧，从而占据的空间小，使得手术机器人能够在靠近患者的位置，同时给外科医生提供接近患者的空间。
【IPC分类】A61B19-00
【公开号】CN104546135
【申请号】CN201510005757
【发明人】崔胜旭, 元钟硕
【申请人】韩商未来股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2009年7月23日
【公告号】CN102176867A, CN102176867B, US7954397, US20100224022, WO2010044536A1