[發(fā)明專利]手術(shù)系統(tǒng)、外科手術(shù)系統(tǒng)、控制設(shè)備、變形生成體、外科手術(shù)器具和外力檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880015713.1
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN110381876B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木裕之;長阪憲一郎
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號: A61B34/37
• 分類號: A61B34/37;A61B17/29;B25J15/08
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳孟秋

1.一種手術(shù)系統(tǒng)，包括：

臂，包括一個(gè)或多個(gè)連桿；

端部執(zhí)行器，設(shè)置在所述臂的前端；

第一變形檢測單元，基于設(shè)置在所述端部執(zhí)行器的刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)中的變形檢測元件的輸出，檢測所述端部執(zhí)行器中產(chǎn)生的變形；

第二變形檢測單元，檢測所述連桿中產(chǎn)生的變形；以及

處理單元，基于所述第一變形檢測單元和所述第二變形檢測單元的檢測結(jié)果來計(jì)算作用于所述端部執(zhí)行器上的力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述端部執(zhí)行器包括鉗子單元，所述鉗子單元包括第一刀片、第二刀片和鉗子旋轉(zhuǎn)軸，所述鉗子旋轉(zhuǎn)軸將所述第一刀片和所述第二刀片耦接成相對于彼此可旋轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，在所述第一刀片和所述第二刀片中的每一個(gè)上形成變形生成體，并且

所述第一變形檢測單元包括設(shè)置在所述第一刀片和所述第二刀片的變形生成體上的變形檢測元件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述第一變形檢測單元包括：檢測在所述第一刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)產(chǎn)生的變形的變形檢測元件以及檢測在所述第二刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)產(chǎn)生的變形的變形檢測元件，并且

所述處理單元基于檢測到的所述第一刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上的變形以及所述第二刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上的變形來計(jì)算作用在所述端部執(zhí)行器上的力。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述第一變形檢測單元包括：包括在附接到所述第一刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的光纖上所形成的光纖布拉格光柵傳感器的變形檢測元件以及包括在附接到所述第二刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的光纖上所形成的光纖布拉格光柵傳感器的變形檢測元件。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述處理單元基于所述第一刀片和所述第二刀片的內(nèi)側(cè)上的變形的總和以及所述第一刀片和所述第二刀片的外側(cè)上的變形的總和來計(jì)算在所述端部執(zhí)行器的長軸方向上作用的力。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述處理單元從基于所述總和的值中去除基于所述第二變形檢測單元的檢測結(jié)果而計(jì)算出的由與所述端部執(zhí)行器的長軸方向正交的方向上作用的力引起的變形分量，并且計(jì)算在所述端部執(zhí)行器的所述長軸方向上作用的力。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述處理單元從基于所述總和的值中去除由溫度變化引起的變形分量，并且計(jì)算在所述端部執(zhí)行器的所述長軸方向上作用的力。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述第一變形檢測單元包括：包括在附接到所述第一刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的光纖上所形成的光纖布拉格光柵傳感器的變形檢測元件以及包括在附接到所述第二刀片的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的光纖上所形成的光纖布拉格光柵傳感器的變形檢測元件，所述光纖包括所述光纖上形成的虛設(shè)光纖布拉格光柵傳感器，以及

所述處理單元基于所述虛設(shè)光纖布拉格光柵傳感器的波長變化，從基于所述總和的值中去除由溫度變化引起的變形分量。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述處理單元基于所述第一刀片和所述第二刀片的內(nèi)側(cè)上的變形與所述第一刀片和所述第二刀片的外側(cè)上的變形之間的差值來計(jì)算在所述端部執(zhí)行器的長軸方向上作用的力。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)系統(tǒng)，

其中，所述第二變形檢測單元包括在與所述連桿的長軸方向正交的兩個(gè)方向上的各對邊上的兩個(gè)位置設(shè)置的變形檢測元件，以及

所述處理單元基于由所述變形檢測元件檢測到的在與所述連桿的長軸方向正交的兩個(gè)方向上的各對邊上的所述兩個(gè)位置處的變形，計(jì)算作用在所述端部執(zhí)行器上的兩個(gè)方向上的平移力和力矩。