移力和旋转力的辅助器22的电磁部件的示意性分解图。
[0055]为简明和清晰起见，仅提供平移力和旋转力的辅助器22的电磁部件(本文中也被称作力电磁部件170)及其保持元件显示于图5中。辅助器22的平移力由在通电时与永磁体182相互作用的线圈180提供。线圈180保持在子区段132中，并且磁体182保持在子区段134中。辅助器22的旋转力由在通电时与永磁体194相互作用的线圈190和192提供。线圈190和192保持在固定基座单元区段118中，并且磁体194保持在子区段132中。应当理解，上文所述的电磁部件允许平移力和旋转力彼此完全独立地实施。因此，仅平移力或仅旋转力或平移力和旋转力两者可由电磁部件170施加，并且被施加的力的类型取决于线圈180、190、和/或192中的哪一个被通电。
[0056]本发明的实施例使用上文所述的电磁部件来使导管相对于护套沿平行于由导管所限定的轴线的平移方向或沿围绕所述轴线的旋转方向或沿这两个方向移动。针对所有这些情况的运动均以逐步方式实施。
[0057]图6是显示根据本发明的一个实施例用于实施导管30相对于护套24的逐步运动的步骤的流程图200。以举例的方式，并且为简明起见，所述流程图的说明假设要实施导管沿远侧方向的平移运动。类似步骤适用于平移近侧运动并且适用于顺时针和逆时针旋转运动，并且本领域的普通技术人员将能够以必要的变更来使所述说明适合于这些其它运动。
[0058]在准备步骤202中，将柄部70插入到机器人驱动器54中。另外，将外部壳体102连接至护套24，并且将所述护套插入到患者中。通常，一旦所述护套已插入到患者中，所述外部壳体就诸如通过缝合临时固定至患者。然后，将探头30从探头柄部馈送到驱动模块100 中。
[0059]在初始控制单元步骤204中，系统20的操作者启动控制单元52，使得所述单元如上所述产生假设包括探头的近侧平移运动的所期望运动的信号。将所述信号输送至机器人驱动器54以使所述柄部朝近侧平移。还将所述信号输送至电路106以控制驱动模块100，使得所述模块执行下文所述的迭代步骤206-218。所述迭代继续直到控制单元52不再产生所期望运动的信号。
[0060]迭代步骤206-218需要使螺线管122和124通电并断电，并且使线圈180、190、和/或192通电并断电，所有这些动作均依序执行。所述动作所需的电流由电路106产生。
[0061]在第一迭代步骤206中，电路通过使螺线管122通电来关闭固定夹持器120，以便夹持探头。
[0062]在第二迭代步骤208中，电路通过使螺线管142断电来打开活动夹持器140，使得探头不被活动夹持器夹持。
[0063]在第三迭代步骤210中，通过使线圈180通电来使活动夹持器140在打开的同时移动至其平移运动的近侧极限。
[0064]在第四迭代步骤212中，通过使螺线管142通电来关闭活动夹持器，以便夹持探头O
[0065]在第五迭代步骤214中，通过使螺线管122断电来打开固定夹持器120，以便不再夹持探头。
[0066]上述迭代步骤使活动夹持器移动至其所需位置中，同时使探头保持处于固定位置。下述迭代步骤描述探头的逐步运动。
[0067]在第六迭代步骤216中，通过使线圈180通电来使活动夹持器在夹持探头的同时移动至其平移运动的远侧极限。
[0068]在决策步骤218中，电路106检查是否仍然正在从控制单元52接收运动信号。如果在接收所述信号，则由驱动模块100产生的逐步运动通过重复步骤206-216迭代。如果不再接收运动信号，则由驱动模块产生的逐步运动终止并且所述流程结束。
[0069]图7是根据本发明的一个可供选择的实施例的处于组装状态的辅助器322的示意图，并且图8是所述辅助器的示意性局部分解图。除下文所述的差异以外，辅助器322的操作大体类似于辅助器22 (图1-5)的操作，并且辅助器22和322中以相同参考标号表示的元件在构造和操作方面大体类似。
[0070]与使用电磁部件作为其夹持单元且作为其平移力和旋转力发生器的辅助器22相比，辅助器322使用液压部件作为这些元件。通过使用液压部件，辅助器322中不需要由如辅助器22中所使用的磁性材料形成的任何元件。因此，辅助器322可用于MRI (磁共振成像)环境中，而在这样的环境中使用辅助器22可能会成问题。
[0071]至于辅助器22，辅助器322的驱动模块330包括如图7所示组装在一起的固定单元340和活动单元342。如上所述，辅助器322的元件由液压部件形成，所述液压部件由使用液压流体352的管350驱动。通常，管内所使用的液压流体为压缩空气，所述压缩空气在一个实施例中可被压缩至约为5个或更多个大气的压力。然而，在其它实施例中，流体352可为空气或在任何其它方便压力下操作的可多于或少于I个大气的另一种气体。另选地，液压流体可包括诸如水的液体。
[0072]在固定单元340中，使用锁定环114和夹头116将固定基座单元区段348锁定至壳体102。区段348包括固定夹持器358，所述固定夹持器由在汽缸362内移动的带钳口的活塞360和相对的钳口 364组成。当由施加至汽缸362的流体352致动时，带钳口的活塞360在汽缸362内移动，使得所述活塞及其相对的钳口夹持导管30。
[0073]活动单元342包括活动单元基座区段370，所述活动单元基座区段又包括活动夹持器372。活动夹持器372由具有活动的带钳口的活塞376和相对的钳口 378的汽缸374组成。当由施加至汽缸374的流体352致动时，带钳口的活塞376在汽缸374内移动，使得所述活塞及其相对的钳口夹持导管30。
[0074]活动单元342包括两个平移止挡件:远侧平移止挡件380和近侧平移止挡件382。所述活动单元还包括两个旋转止挡件(第一旋转止挡件390和第二旋转止挡件392)。
[0075]这两个平移止挡件中的一个或另一个可由在与两根管350连接的活塞保持器402内移动的双头活塞400接合。保持器402固定至固定基座单元区段348。通过对连接至保持器的这两根管350施加流体352，活塞400在近侧方向上正向移动，从而接触近侧止挡件382并使活动单元342相对于固定单元340朝近侧移动。另选地，可对连接至保持器402的另一根管350施加流体352，以使活塞400在远侧方向上正向移动，以便接触远侧止挡件380并使活动单元342相对于固定单元340朝远侧移动。
[0076]第一旋转止挡件390可由活塞410接合。活塞410在对汽缸412施加流体352时在所述汽缸内移动。汽缸412由衬圈420固定至固定基座单元区段348，使得当活塞410接合止挡件390时，活动单元342相对于固定单元340沿逆时针方向旋转。
[0077]第二旋转止挡件392可由活塞430接合。活塞430在对汽缸432施加流体352时在所述汽缸内移动。汽缸432由衬圈440固定至固定单元348。因此，当活塞430接合止挡件392时，活动单元342相对于固定单元340沿顺时针方向旋转。
[0078]辅助器322的平移运动和旋转运动的整体范