[发明专利]外科器械的关节运动控制映射

权利要求书

1.一种外科器械，包括：

外壳；

轴，所述轴从所述外壳朝远侧延伸，其中所述轴限定纵向轴线；

旋转接头，所述旋转接头将所述轴可旋转地连接到所述外壳，其中所述轴能够相对于柄部围绕所述纵向轴线旋转；

关节运动接头；

端部执行器，所述端部执行器围绕所述关节运动接头可旋转地连接到所述轴，其中所述端部执行器包括第一钳口和第二钳口，其中所述端部执行器能够在第一取向范围和第二取向范围内旋转，在所述第一取向范围中，所述第一钳口竖直地定位在所述第二钳口上方，在所述第二取向范围中，所述第二钳口竖直地定位在所述第一钳口上方；以及

关节运动驱动系统，所述关节运动驱动系统被构造成能够使所述端部执行器相对于所述轴进行关节运动，其中所述关节运动驱动系统包括：

控制系统；

电动马达，所述电动马达与所述控制系统连通；

关节运动致动器，所述关节运动致动器与所述控制系统连通，其中所述关节运动致动器能够致动到第一状态和第二状态；以及

关节运动驱动器，所述关节运动驱动器能够由所述电动马达驱动以使所述端部执行器进行关节运动，其中所述控制系统被构造成能够在以下操作状态下操作：

当所述轴在所述第一取向范围内定向时的第一操作状态，其中所述控制系统被构造成能够当所述关节运动致动器被致动到所述第一状态时操作所述电动马达以使所述端部执行器相对于所述轴沿第一方向进行关节运动，其中所述控制系统被构造成能够当所述关节运动致动器被致动到所述第二状态时操作所述电动马达以使所述端部执行器相对于所述轴沿第二方向进行关节运动，并且其中所述第二方向与所述第一方向相反；以及

当所述轴在所述第二取向范围内定向时的第二操作状态，其中所述控制系统被构造成能够当所述关节运动致动器被致动到所述第一状态时操作所述电动马达以使所述端部执行器相对于所述轴沿所述第二方向进行关节运动，并且其中所述控制系统被构造成能够当所述关节运动致动器被致动到所述第二状态时操作所述电动马达以使所述端部执行器相对于所述轴沿所述第一方向进行关节运动。

2.根据权利要求1所述的外科器械，还包括被构造成能够检测所述轴的重力取向的加速度计。

3.根据权利要求2所述的外科器械，其中，所述加速度计包括第一加速度计，并且其中所述外科器械还包括被构造成能够检测所述柄部的重力取向的第二加速度计。

4.根据权利要求1所述的外科器械，还包括被构造成能够检测所述轴的重力取向的陀螺仪。

5.根据权利要求4所述的外科器械，其中，所述陀螺仪包括第一陀螺仪，并且其中所述外科器械还包括被构造成能够检测所述柄部的重力取向的第二陀螺仪。

6.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述第一钳口包括钉仓并且所述第二钳口包括砧座。

7.根据权利要求6所述的外科器械，其中，所述第一钳口能够相对于所述第二钳口旋转。

8.根据权利要求6所述的外科器械，其中，所述第二钳口能够相对于所述第一钳口旋转。

9.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述外壳包括柄部。

10.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述外壳包括用于将所述外科器械附接到机器人外科系统的安装件。

11.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述轴包括安装在其上的多个磁性元件，并且其中所述控制系统包括至少一个霍尔效应传感器，所述至少一个霍尔效应传感器被配置成能够通过检测由所述磁性元件产生的磁场来检测所述轴的取向。

12.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述轴包括安装在其上的多个RFID元件，并且其中所述控制系统包括至少一个RFID读取器，所述至少一个RFID读取器被配置成能够通过检测由所述RFID元件发射的信号来检测所述轴的取向。