[发明专利]用于机器人手术系统的控制臂

说明书

本发明涉及用于机器人手术系统的控制臂，并具体提供一种用于机器人手术系统的控制臂，控制臂包括：底座；旋轴构件，其围绕第一旋转轴线以可旋转方式支撑于底座上；竖直构件，其围绕第二旋转轴线以枢转方式支撑于旋轴构件上；水平构件，其围绕第三旋转轴线由竖直构件以枢转方式支撑；以及驱动机构，其安置于底座上，驱动机构包括：第一驱动马达；旋转轴，其围绕第一旋转轴线安置且以可旋转方式固定到旋轴构件；以及旋转凸缘，其包含围绕第一旋转轴线安置且以可旋转方式固定到旋转轴的圆柱形构件，圆柱形构件以可操作方式连接到第一驱动马达以影响旋轴构件围绕第一旋转轴线的旋转，其中旋转凸缘的旋转通过从底座的较低表面延伸的挡块来限制。

本申请是申请号为201780002009.8(国际申请号为PCT/US2017/035580)、申请日为2017年6月2日且发明名称为“用于机器人手术系统的控制臂”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请主张2016年6月3日提交的第62/345,537号美国临时申请案的益处和优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

背景技术

机器人手术系统已用于微创医疗程序中。在此类医疗程序期间，机器人手术系统受到与用户接口相连接的外科医生控制。所述用户接口允许外科医生操控作用于患者的末端执行器。用户接口包含支撑手柄或平衡环的控制臂，外科医生可通过移动所述手柄或平衡环来控制机器人系统。

发明内容

本公开涉及操控机器人手术系统的控制臂的驱动机构。驱动机构可以包含第一、第二和第三马达，其分别与控制臂的第一、第二和第三旋转轴线可操作地相关联。将驱动机构配置成回应于临床医生的输入用控制臂支持的平衡环来操控控制臂以维持平衡环移动的自由度(DOF)且防止控制臂干扰机器人手术系统的其它控制臂。驱动机构还可以抵消控制臂的重力、摩擦和惯性力且向临床医生提供触觉反馈。

在本公开的一方面中，用于机器人手术系统的控制臂包含底座、旋轴构件、竖直构件、水平构件和驱动机构。所述旋轴构件围绕第一旋转轴线以可旋转方式支撑于所述底座上。所述竖直构件围绕第二旋转轴线以枢转方式支撑于所述旋轴构件上。所述水平构件围绕第三旋转轴线由所述竖直构件以枢转方式支撑。驱动机构安置于底座上以独立地使旋轴构件围绕第一旋转轴线枢转，使竖直构件围绕第二旋转轴线旋转且使水平构件围绕第三旋转轴线枢转。

在各方面中，驱动机构包含第一、第二和第三驱动马达。第一驱动马达可以影响旋轴构件围绕第一旋转轴线的旋转，第二驱动马达可以影响竖直构件围绕第二旋转轴线的枢转，且第三驱动马达可以影响水平构件围绕第三旋转轴线的枢转。

在一些方面中，驱动机构包含第一驱动马达、旋转轴和旋转凸缘。旋转轴可以围绕第一旋转轴线安置且以可旋转方式固定到旋轴构件。旋转凸缘可包含围绕第一旋转轴线安置且以可旋转方式固定到旋转轴的圆柱形构件。圆柱形构件可以可操作方式连接到第一驱动马达以便影响旋轴构件围绕第一旋转轴线的旋转。旋转凸缘可包含延伸到弧形壁的网状物。弧形壁围绕第一旋转轴线可以形成弧线。驱动机构可包含第一和第二旋转缆线，其以可操作方式使第一驱动马达连接到旋转凸缘。第一旋转缆线可以从第一驱动马达沿第一方向延伸到弧形壁的第一端部。第二旋转缆线可以从第一驱动马达沿第二方向延伸到弧形壁的第二端部。