[發明專利]連接適配器、機械臂組件和手術機器人系統

在審

• 申請號: 202011274650.7
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN114483808A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐凱;別良偉;陳宇
• 申請（專利權）人: 北京術銳技術有限公司
• 主分類號: F16D1/00
• 分類號: F16D1/00;F16D3/02;F16D3/84;A61B34/37
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本公開提供一種連接適配器，機械臂組件和手術機器人系統。連接適配器包括：適配件、連接板、聯軸器。適配件呈筒狀。連接板沿徑向設置于適配件內部，連接板有至少一個貫通的連接通道。聯軸器呈柱狀，設置于連接板的連接通道中，且可相對于連接板旋轉。提供一種機械臂組件，包括：手術工具，機械臂，連接適配器。手術工具包括手術執行器和手術工具耦合器。機械臂包括驅動裝置和機械臂耦合器。手術工具和機械臂分別連接至連接適配器兩端，機械臂耦成能與聯軸器配合，手術工具耦合器能與聯軸器配合。

技術領域

本公開涉及機械和醫療領域，尤其涉及用于連接適配器、機械臂組件和手術機器人系統。

背景技術

腔鏡手術是近年來逐漸發展、被廣泛運用的手術形式，具有創口小等優勢，大大減小了患者的康復時間，不適體驗和愈后副作用。近兩年來尤以美國達芬奇公司為首的一批手術機器人產品，通過計算機遠程操控技術優化手術形式，通過機器人運動臂實現更高穩定性和精確性的外科手術。手術時將手術工具通過戳卡深入人體內，并通過控制手術工具關節和手術器械實現不同部位的外科手術。手術機器人產品利用精度更高、體積更小、靈活度大大提高的手術工具代替了常規的腔鏡手術器械，同時通過醫生的遠程操作代替了原有的直接操作腔鏡手術器械的方式，具有更好的操作精度和操作體驗，尤其一方面縮短了手術時間一方面也降低了醫生的體力負擔。

作為手術機器人系統的一個重要的組成部分，至少部分伸入人體的手術工具在手術操作期間尤其要求有較高的穩定性、安全性和精確性。在手術機器人系統中，通常手術工具被設置于定位臂末端，定位臂又被設置于手術機器人基座上。手術工具與定位臂的連接設置方式會直接影響手術工具的控制效果進而影響手術操作效果。

在應用手術機器人的外科手術中，一般包括位于主動端的至少一個主操作手，用于被醫生操作獲得主動命令，還包括位于從動端的至少一個從動的手術工具，其被配置成根據醫生在主操作手端的操作命令，從動地運動以基于操作者的期待實施手術操作。手術工具的運動需要基于輸入的扭矩和載荷進行控制，而提供輸入扭矩和載荷的伺服電機會被設置于與手術工具連接的定位臂上。由于手術工具可拆卸地設置在定位臂上，因此，用于將手術工具與定位臂可拆卸地連接，且可以實時精確傳動力矩和載荷的連接適配筒就成為手術機器人系統一個重要的裝置。

作為手術機器人系統的重要組成部分，適配器的穩定性、可靠性直接影響手術操作者的使用體驗和手術的術前、術中、術后的流暢性和安全性。針對手術工具設置及傳動的必要裝置，連接適配器的結構和性能具有很多進一步改良和升級的需要。

發明內容

本公開提供一種連接適配器，包括：適配件、連接板、聯軸器。適配件呈筒狀。連接板沿徑向設置于適配件內部，連接板有至少一個貫通的連接通道。聯軸器呈柱狀，設置于連接板的連接通道中，且可相對于連接板旋轉。

本公開還公開一種機械臂組件，機械臂組件包括：手術工具、機械臂、前述的連接適配器。手術工具包括手術執行器和手術工具耦合器。機械臂包括驅動裝置和機械臂耦合器。機械臂可拆卸地連接至連接適配器的后端部，機械臂耦合器設置成能與聯軸器配合。手術工具可拆卸地連接至連接適配器的前端部，手術工具耦合器設置成能與聯軸器配合。

本公開還提供一種手術機器人系統，包括前述的機械臂組件；用于設置機械臂的基座；用于控制機械臂和/或手術工具運動的控制系統。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例中的技術方案，下面將對本公開實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本公開的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本公開實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出根據本公開的一些實施例的連接適配器的立體圖。

圖2示出根據本公開的一些實施例的連接適配器的軸向前端視圖。

圖3示出根據本公開的一些實施例的連接適配器的軸向后端視圖。