机器人手术器械的制作方法

本发明涉及一种机器人手术器械，特别地涉及一种用于减少机器人手术器械的支撑主体的倾斜的布置。

背景技术：

1、由于手术机器人在精确度和无菌性方面比人工手术实践有了实质性的提高，手术机器人领域正在迅速扩展。典型的手术机器人包括基座单元、机器人臂和手术器械。机器人臂在近端处连接到基座单元，并且在远端处连接到手术器械。手术器械在其远端处包括末端执行器，该末端执行器用于在端口处穿透患者的身体以到达手术部位，在该手术部位处该末端执行器进行医疗规程。

2、在微创手术规程期间，手术机器人的手术器械可用于将患者的组织或器官保持在设定的位置，使得它们不干扰要进行的手术操作。为了实现该功能，手术器械的尖端通常需要支撑比在执行手术规程时所承受的负载更重的负载。如果末端执行器是持针器(needleholder)，则在缝合操作期间，末端执行器也可承受较重负载。在这些操作期间，患者的组织在针上施加负载，该负载经由持针器传递到末端执行器。手术器械的较重负载通常被认为是大于10n的负载。

3、在手术规程期间保持手术器械的末端执行器的效率是很重要的。例如，手术器械的零件与用于驱动手术器械的元件的阻碍或干涉会降低这种效率。末端执行器效率的降低意味着其执行预期操作(诸如切割手术组织或将该组织保持在适当位置)的能力降低。手术器械的零件之间的阻碍或干涉也可能导致器械的这些零件的损坏，这对其性能是有害的。这对于具有铰接关节的器械来说尤其成问题，这种器械在结构上较弱，并且比非铰接器械包括更多的部件。同样重要的是，手术器械的部件的不希望的移动或倾斜被最小化。这种不希望的移动可导致用于通过手术器械传递移动的部件缺乏张力，从而进一步影响其性能。

4、需要一种用于机器人手术器械的改进的布置，其在器械承受高负载时减少器械的不希望的移动，诸如倾斜。

技术实现思路

1、根据第一方面，提供了一种机器人手术器械，所述机器人手术器械包括：末端执行器；轴部件；支撑主体，所述支撑主体在第一端处连接到所述轴部件的远端并且在第二端处连接到所述末端执行器，所述支撑主体包括从所述第一端延伸到所述轴部件中的第一凸缘和第二凸缘；滑轮，所述滑轮面向所述第一凸缘的外表面；以及突起，所述突起联接到所述轴部件的所述远端并朝向所述末端执行器延伸，并且被构造成在所述支撑主体朝向所述滑轮移动时与所述第一凸缘或所述第二凸缘中的一者的交接表面交接；其中所述第一凸缘的所述外表面与所述滑轮之间的间隔大于所述第一凸缘或所述第二凸缘中的一者的所述交接表面与所述突起之间的间隔。

2、突起可以位于第一凸缘与第二凸缘之间，并且第一凸缘或第二凸缘中的所述一者是第二凸缘。

3、所述交接表面可以是第二凸缘的内表面。

4、面向第一凸缘的外表面的滑轮可以是第一滑轮，并且机器人手术器械还可以包括面向第二凸缘的外表面的第二滑轮，突起被构造成在支撑主体朝向第二滑轮移动时与第一凸缘的内表面交接。第二凸缘的外表面和第二滑轮之间的间隔可以大于第一凸缘的内表面和突起之间的间隔。

5、当器械处于平衡位置时，第一凸缘的外表面与第一滑轮之间的间隔与第二凸缘的外表面与第二滑轮之间的间隔相同。

6、第一凸缘的内表面与第二凸缘的内表面之间的间隔可以比突起的宽度大0.1mm。

7、当器械处于平衡位置时，第一凸缘的内表面与突起之间的间隔可以是0.05mm。

8、当器械处于平衡位置时，第二凸缘的内表面与突起之间的间隔可以是0.05mm。

9、突起可以位于第一凸缘与滑轮之间，第一凸缘或第二凸缘中的所述一者可以是第一凸缘，并且所述交接表面可以是第一凸缘的外表面。

10、面向第一凸缘的外表面的滑轮可以是第一滑轮，并且机器人手术器械还可以包括面向第二凸缘的外表面的第二滑轮。机器人手术器械还可以包括第二突起，该第二突起联接到轴部件的远端并朝向末端执行器延伸。第二突起可以位于第二凸缘与第二滑轮之间，并且被构造成在支撑主体朝向第二滑轮移动时与第二凸缘的外表面接合。第二凸缘的外表面与第二滑轮之间的间隔可以大于第二凸缘的所述外表面与突起之间的间隔。

11、支撑主体可被构造成在第一关节处围绕横向于轴部件的纵向轴线的第一轴线旋转，并且第一关节可包括连接到支撑主体并且被构造成相对于轴部件旋转的销。

12、支撑主体可包括延伸穿过其第一端并且被构造成以过盈配合容纳第一关节的销的通道。

13、轴部件还可以包括向轴部件的远侧延伸的相对的第一尖齿和第二尖齿。所述机器人手术器械还可以包括刚性地连接到所述支撑主体的所述第一端并且被构造成在所述轴部件的所述第一尖齿和所述第二尖齿之间延伸的中空管，所述第一关节的销被构造成穿过所述中空管，使得所述第一关节围绕所述第一轴线的旋转导致所述支撑主体围绕所述第一轴线的旋转。

14、滑轮可以被构造成在第一关节处围绕第一轴线旋转。

15、机器人手术器械还可以包括被构造成驱动器械的第一关节的第一对驱动元件，该第一对驱动元件包括延伸穿过轴部件的远端中的第一孔的第一驱动元件和延伸穿过轴部件的远端中的第二孔的第二驱动元件。

16、突起的长度可以沿着轴部件的远端并且沿着第一孔与第二孔之间的间隔的长度延伸。

17、突起的远端的几何形状可以与支撑主体的第一端的几何形状互补。

18、突起的远侧表面可以具有半椭圆形轮廓。

19、突起的横跨轴部件的远端的长度可以介于2.6mm与3mm之间。

20、突起的长度可以与穿过轴部件的远端的中部的轴线对准。

21、第一凸缘和第二凸缘中的每一者的宽度可以是0.3mm。

22、第一凸缘的外表面的区域可以在远端处凹进。

23、第一凸缘的外表面的凹进的区域可以是非对称的。

24、第二凸缘的外表面的区域可以在远端处凹进。

25、第二凸缘的外表面的凹进的区域可以是非对称的。

26、轴部件还可以包括向轴部件的远侧延伸的相对的第一尖齿和第二尖齿，第一尖齿和第二尖齿中的每一者包括向其相应尖齿的远侧延伸的附件。每个附件可以被构造成在支撑主体经受使其朝向该附件的相应尖齿移动的力时与支撑主体交接。

27、根据第二方面，提供了一种机器人手术器械，所述机器人手术器械包括：末端执行器；轴部件；第一关节，所述第一关节沿着横向于轴部件的纵向轴线的第一轴线延伸；以及支撑主体，所述支撑主体在第一端处连接到轴部件的远端并且在第二端处连接到末端执行器，所述支撑主体通过第一关节连接到轴部件的远端，使得支撑主体被构造成围绕第一轴线旋转，支撑主体包括延伸穿过其第一端并且被构造成以过盈配合容纳第一关节的销的通道。

28、根据第三方面，提供了一种机器人手术器械，所述机器人手术器械包括：末端执行器；轴部件，所述轴部件包括相对的第一尖齿和第二尖齿；第一关节，所述第一关节沿着横向于轴部件的纵向轴线的第一轴线延伸，并且包括连接到支撑主体并且被构造成相对于轴部件旋转的销；支撑主体，所述支撑主体在第一端处连接到轴部件的远端并且在第二端处连接到末端执行器，所述支撑主体通过第一关节连接到轴部件的远端，使得支撑主体被构造成围绕第一轴线旋转；以及中空管，所述中空管刚性地连接到支撑主体的第一端并且被构造成在轴部件的第一尖齿和第二尖齿之间延伸，第一关节的销被构造成穿过中空管，使得第一关节围绕第一轴线的旋转导致支撑主体围绕第一轴线的旋转。

29、根据第四方面，提供了一种机器人手术器械，所述机器人手术器械包括：末端执行器；轴部件，所述轴部件包括向轴的远侧延伸的相对的第一尖齿和第二尖齿；以及支撑主体，所述支撑主体在第一端处连接到轴部件的远端并且在第二端处连接到末端执行器，所述支撑主体包括从第一端延伸到轴部件中的第一凸缘和第二凸缘；其中轴的第一尖齿和第二尖齿中的每一者包括向其相应尖齿的远侧延伸的附件，每个附件被构造成在支撑主体经受使其朝向所述附件的相应尖齿移动的力时与支撑主体交接。