BR112019021507A2 - montagem microcirúrgica robótica - Google Patents

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BR112019021507A2
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Medical Microinstruments S.p.A.
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Abstract

Montagem cirúrgica robótica (1) compreendendo um manipulador escravo (3), um instrumento cirúrgico (70), conectável ao referido manipulador escravo (3), compreendendo um subconjunto articulado (5), em que o referido subconjunto articulado (5) compreende pelo menos uma primeira ligação (6), uma segunda ligação (7) e uma terceira ligação (8); e em que a referida primeira ligação (6) e a referida segunda ligação (7) estão associadas numa primeira articulação (14) proporcionando um grau de liberdade entre o referida primeira ligação (6) e a referida segunda ligação (7); e em que a referida segunda ligação (7) e a referida terceira ligação (8) estão associados numa segunda articulação (17), proporcionando um grau de liberdade entre a referida segunda ligação (7) e a referida terceira ligação (8); o referido instrumento cirúrgico (70) compreendendo pelo menos um tendão (19) para mover um grau de liberdade; o referido tendão (19) compreendendo uma porção distal do tendão (27), presa à referida terceira ligação (8); e em que pelo menos uma entre a referida primeira ligação (6) e a referida segundo ligação (7) compreende pelo menos uma superfície de contato do tendão (18) na qual o referido tendão (19) desliza permanecendo em contato com a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18), definindo um ou mais caminhos de deslizamento (65) na referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18); e em que a soma de todos os caminhos de deslizamento (65) define um ângulo total de enrolamento; e em que pelo menos uma configuração do referido subconjunto articulado (5), o referido ângulo de enrolamento total (a + ß) é igual ou superior a 120 graus.

Description

1 / 60
MONTAGEM MICROCIRÚRGICA ROBÓTICA (001) CAMPO TÉCNICO DE INVENÇÃO (002) Um objetivo da presente invenção é uma montagem cirúrgico robótico. (003) Em particular, a presente invenção refere-se a uma montagem microcirúrgica robótica. (004) A presente invenção refere-se a uma montagem microcirúrgica robótica do tipo que compreende um manipulador de ferramenta principal e um instrumento cirúrgico. (005) A presente invenção também se refere a uma montagem, bem como a um instrumento cirúrgico. (006) ANTECEDENTES (007) No campo, são conhecidos montagems robóticos para cirurgia ou microcirurgia, compreendendo braços robóticos de múltiplas articulações que terminam com instrumentos cirúrgicos. Por exemplo, US-7155316 descreve uma montagem robótica para a realização de microcirurgia cerebral sob a orientação de RM (ressonância magnética) que compreende um sistema de aquisição de imagens baseado em RM e dois braços de articulação, cada um com três articulações. Girar com eixos verticais para evitar cargas diretas por gravidade (como mostrado, por exemplo, na Fig. 7 da referida US- 7155316), cada um conectado ao seu respectivo efetor final equipado com um grau interno de liberdade de movimento para aderência. (008) Também é notável que a execução das principais primitivas cirúrgicas, como tensão tecidual e sutura anastomótica, requer a capacidade de orientar a ponta do instrumento cirúrgico em um grande cone espacial de direções e girar o instrumento em torno de seu eixo longitudinal (rolo), por exemplo, para guiar a agulha através
2 / 60 do tecido com a ponta do porta-agulha, semelhante à maneira como a mão humana é articulada no pulso e no coto ligação. (009) Para simplificar a miniaturização de um instrumento cirúrgico, o documento WO-2010-009221 indica a oportunidade vantajosa de reduzir o número de terminações do tendão de atuação, associado a três graus de liberdade, de seis para quatro, explorando para acionar o torque que os cabos terminados no ligação de guinada são aplicados no ligação de inclinação (veja a Fig. 4-A do documento acima mencionado) e requerem puxar e liberar seletivamente os referidos cabos, graças a um mecanismo cinemático que compreende uma série de engrenagens.
Além disso, o sistema de acionamento descrito requer que cada extremidade de um tendão de acionamento seja conectada a um guincho, o que enrola seletivamente a força de indução do tendão.
A presença de aspectos mecânicos, como o referido guincho e os referidos dentes, notoriamente sujeitos à perda de movimento, cria uma articulação em miniatura difícil de manusear, porque o movimento perdido no sistema de transmissão se traduz em um jogo angular na articulação, que aumenta à medida que o dispositivo de articulação se torna menor.
O referido sistema de acionamento também não é adequado para manter uma pré-carga baixa nos cabos de acionamento para limitar ainda mais o atrito e o desgaste. (0010) Além disso, as soluções descritas para a terminação do tendão incluem caminhos tortuosos destinados a prender o tendão em algumas seções.
Tais soluções requerem o uso de cabos fortes o suficiente para sobreviver a tais armadilhas, como cabos de aço ou cabos com diâmetro maior que o exigido de outra forma.
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(0011) A tensão proximal em uma porção proximal de um tendão, como uma porção proximal que se estende proximalmente do que uma porção intermediária do mesmo tendão que contata um membro ou ligação estrutural e a tensão na porção intermediária do referido tendão que entra em contato com o referido membro estrutural, sempre que o tendão está puxando, eles são relacionados pela equação do guincho.
Com o tendão puxado e definido como positivo, a tensão no referido tendão após cruzar o referido membro ou ligação estrutural é reduzida como uma conseqüência do atrito deslizante entre o tendão e a superfície do membro estrutural por um fator exponencialmente relacionado ao produto do coeficiente de atrito deslizante entre o material do tendão e o material do membro estrutural, e o ângulo de enrolamento entre o tendão e o membro estrutural. (0012) A equação do guincho também é válida em sua forma diferencial, que pode ser integrada ao longo do ângulo total do enrolamento.
Portanto, também é válido para formas arbitrárias da superfície do enrolamento ao usar para o ângulo do enrolamento a mudança total na direção do tendão como resultado do contato com o membro estrutural.
Um atrito de deslizamento adicional significativo não explicado pela equação do guincho está presente em qualquer contato agudo da ponta entre o tendão e o membro estrutural, que deve ser evitado para minimizar o atrito. (0013) Vários desehnos de pulso evitam o atrito deslizando totalmente nos tendões usando polias inativas para direcionar o tendão ao redor das ligações, como em WO-2014-151952 e US-6676684. A sua miniaturização é limitada ligação diâmetro mínimo possível das ditas polias malucas.
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(0014) Especificamente, o US-6676684 mostra cabos de acionamento para acionar as ligações que são enrolados em torno de uma polia inativa (ref. 68) conectada variavelmente ao referido ligação.
Portanto, os cabos de acionamento impedem o deslizamento nas superfícies da respectiva polia, e os rolos da polia e o respectivo cabo de acionamento são localmente estacionários em relação à superfície da polia.
Além disso, a ligação distal compreende uma superfície de terminação arredondada (ref. 58.6) ao redor da qual o cabo de acionamento é enrolado e firmemente preso, para mover a ligação distal. (0015) O documento US-6840938 mostra uma montagem de pulso de três ligações e um cabo de guinada terminado no terceiro ligação que é roteado com polias inativas variavelmente conectadas à primeira ligação e ao segundo ligação e impede o deslizamento nas superfícies da respectiva polia, e os rolos da polia e o respectivo cabo de acionamento estão localmente estacionários em relação à superfície da polia.
Em outras palavras, o cabo de guinada impede o contato da primeira ligação e da segunda ligação em qualquer superfície de contato deslizante. (0016) Outros exemplos semelhantes são mostrados no documento US-2002-120252, no qual o cabo de atuação é fixo e enrolado em torno de uma polia conectada rotativamente a uma respectiva ligação para transmitir movimento à ligação e na qual a terminação do O cabo de atuação está firmemente preso à ligação a ser movido, exigindo que a terminação do cabo esteja estacionária em relação à ligação. (0017) Vários desenhos de bonecas, em um esforço para miniaturizar o subconjunto do pulso, mantêm os tendões em contato com os corpos estruturais das ligações intermediárias e deslizam sobre eles
5 / 60 para mover as ligações mais distais, como descrito, por exemplo, no US-2015-0127045, WO-03-001986, WO-2010-009221, US-2017- 0020615 (Fig. 5B) e US-2016-0051274. (0018) Em todos esses casos, o desenhador limita o atrito de deslizamento ao mínimo possível, minimizando o enrolamento do tendão ou o ângulo de enrolamento nos corpos estruturais das ligações.
Especificamente em todos esses desehno, os tendões são direcionados ao longo de orifícios ou canais longitudinais que passam ligação corpo estrutural da ligação.
Como resultado, no desehno anterior, quando o pulso em sua configuração reta, os tendões têm um ângulo de enrolamento praticamente nulo nos corpos estruturais das ligações intermediárias, enquanto que quando o pulso se dobra para cerca de 90 graus, o ângulo de O enrolamento total dos tendões ligados à ligação mais distal é próximo de 90 graus. (0019) Os requisitos inevitáveis para fabricar orifícios ou canais de guia no corpo estrutural da ligação e alimentar os referidos orifícios ou canais de guia nos referidos tendões representam uma limitação severa à miniaturização de tais desehno.
O papel essencial de tais orifícios na restrição do tendão para permanecer próximo à subconjunto do punho deve ser observado.
De fato, à medida que o subconjunto do pulso assume sua configuração diferente, o tendão é limitado por lados diferentes da superfície dos orifícios que necessariamente precisam envolvê-lo completamente.
Em outras palavras, em todos os documentos mencionados, o encaminhamento dos tendões através dos orifícios é uma característica essencial do desehno. (0020) Vários desenhos de pulso, como os descritos em US-2003- 0135204, evitam o uso de polias livres e o uso de orifícios ou canais
6 / 60 de orientação no corpo estrutural da ligação intermediária.
O referido desehno emprega saliências cilíndricas, nas quais o tendão desliza, para guiar os tendões para alcançar as ligações mais distais.
O ângulo de enrolamento de tais tendões na ligação estrutural ainda é mantido no mínimo, que pode ser estimado em torno de 10 graus a partir dos desenhos, quando o punho está em sua configuração reta.
De fato, esses tendões são desviados pelas referidas saliências cilíndricas em direção ao centro das ligações.
O desehno ainda faz uso de orifícios no corpo estrutural da ligação base para restringir os tendões a permanecerem dentro do diâmetro dos membros da ligação quando as ligações distais são dobradas (com um movimento de guinada). A fabricação de orifícios no corpo estrutural da ligação base (primeiro) do corpo continua sendo um fator limitante para a miniaturização. (0021) Portanto, há uma necessidade sentida de fornecer um tendão, ou cabo de atuação, para um instrumento médico com características que o tornem adequado para miniaturização extrema sem comprometer sua resistência ou confiabilidade no uso. (0022) Além disso, existe uma necessidade sentida de fornecer um tendão para um instrumento médico que seja adequado para deslizar sobre pelo menos uma porção do referido instrumento com desempenho aprimorado em termos de atrito em relação às soluções conhecidas. (0023) Além disso, há uma necessidade sentida de fornecer um tendão para um instrumento cirúrgico escravo destinado exclusivamente a trabalhar sob carga de tração aplicada em seus pontos finais, sem compreender soluções que possam resultar em desviar o caminho do tendão, o que diminuiria sua resistência.
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(0024) É sentida a necessidade de reduzir o atrito entre um tendão e a superfície sobre a qual o referido tendão desliza e, ao mesmo tempo, é fortemente sentida a necessidade de miniaturizar instrumentos cirúrgicos para uma cirurgia robótica. (0025) Solução (0026) Um escopo da invenção descrita aqui é superar as limitações das soluções conhecidas como descritas acima e fornecer uma solução para as necessidades mencionadas com referência ao estado da técnica. (0027) Este e outros escopos são alcançados por uma montagem cirúrgica robótica de acordo com a reivindicação 1. (0028) Algumas modalidades preferidas são objeto de reivindicações dependentes. (0029) Figuras (0030) Outras características e vantagens da invenção aparecerão a partir da descrição relatada abaixo de modalidades preferidas, que são dadas como exemplos e não devem ser limitativas, o que faz referência às figuras em anexo, nas quais: (0031) a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma montagem cirúrgica robótica, de acordo com uma modalidade, em que desehnos representam um paciente como cirurgião; (0032) a figura 2 é uma vista em perspectiva de uma montagem cirúrgica robótica, de acordo com uma modalidade, em que um desehno representa um paciente; (0033) a figura 3A é um diagrama de blocos de uma montagem cirúrgica robótica, de acordo com uma modalidade; (0034) a figura 3B é um diagrama de blocos de uma montagem cirúrgica robótica, de acordo com uma modalidade;
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(0035) a figura 3C é um diagrama de blocos de uma montagem cirúrgica robótica, de acordo com uma modalidade; (0036) a figura 4 é uma vista em perspectiva de uma porção de um manipulador conectado a um instrumento cirúrgico, de acordo com uma modalidade; (0037) a figura 5 é uma vista em planta de uma porção de um manipulador escravo conectado a um instrumento cirúrgico, de acordo com uma modalidade; (0038) a figura 6 é uma vista em perspectiva de uma porção de um manipulador escravo desconectado de um instrumento cirúrgico, de acordo com uma modalidade; (0039) a figura 7 é um desehno representando uma seção transversal de uma porção de um manipulador escravo e um instrumento cirúrgico, de acordo com uma modalidade; (0040) a figura 8 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que algumas partes são seccionadas para maior clareza; (0041) a figura 9 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0042) a figura 10 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0043) a figura 11 é uma vista em perspectiva de uma porção de um subconjunto de junta articulada, de acordo com uma modalidade; (0044) a figura 12 é uma vista em perspectiva de uma ligação, de acordo com uma modalidade; (0045) a figura 13A é uma vista em perspectiva de uma ligação, de acordo com uma modalidade;
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(0046) a figura 13B é uma vista em perspectiva de uma ligação, de acordo com uma modalidade; (0047) a figura 14 é uma vista em perspectiva de uma ligação, de acordo com uma modalidade; (0048) a figura 15 é uma vista em perspectiva de uma ligação, de acordo com uma modalidade; (0049) - a figura 16 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que os tendões não são mostrados; (0050) - a figura 17 é um desehno em vista plana de uma porção de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que os tendões são mostrados; (0051) - a figura 18 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0052) - a figura 19 é uma vista em perspectiva de um subconjunto de junta, de acordo com uma modalidade, em que uma junta de junta dupla é mostrada; (0053) - a figura 20 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0054) - a figura 21 é uma vista explodida do subconjunto articulado representado na figura 20, em que os tendões e os pinos não são mostrados por questões de clareza; (0055) - a figura 22 é uma vista em perspectiva de uma junta do subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0056) - a figura 23 é uma vista em perspectiva de uma junta do subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0057) - a figura 24 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade;
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(0058) - a figura 25 é uma vista em perspectiva de uma porção do subconjunto articulado mostrado na figura 24, em que os tendões não são mostrados por questões de clareza; (0059) - a figura 26 é uma vista em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0060) - a figura 27 é uma vista plana de um subconjunto articulado mostrando três configurações do subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0061) - a figura 28 é uma vista plana de um subconjunto articulado mostrando três configurações do subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0062) - a figura 29 é uma vista plana de um subconjunto articulado mostrando três configurações do subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade; (0063) - as figuras 30, 31 e 32 são vistas em perspectiva de um subconjunto articulado, de acordo com algumas modalidades; (0064) - a figura 33 é uma vista em perspectiva de uma ligação e uma porção de um tendão, de acordo com uma modalidade; (0065) - a figura 34 é uma vista em perspectiva da ligação e do tendão mostrado na figura 33, representado do ponto de vista indicado pela seta XXXIV da figura 33; (0066) - a figura 35 é uma vista em perspectiva de uma ligação, de acordo com uma modalidade; (0067) - as figuras 36 e 37 são vistas planas mostrando um subconjunto articulado tendo partes transparentes para obter clareza e pelo menos um tendão, de acordo com algumas modalidades;
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(0068) - as figuras 38 e 39 são vistas planas mostrando um subconjunto articulado tendo partes transparentes para obter clareza e um tendão, de acordo com algumas modalidades; (0069) - as figuras 40 e 41 são vistas planas mostrando um subconjunto articulado tendo partes transparentes para obter clareza e pelo menos um tendão, de acordo com algumas modalidades; (0070) - a figura 42 é um desehno em vista plana, mostrando uma configuração de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que um tendão descreve um ângulo total de enrolamento; (0071) - a figura 43 é um desehno em vista plana, mostrando uma configuração de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que um tendão descreve um ângulo total de enrolamento; (0072) - a figura 44 é um desehno em vista plana, mostrando uma configuração de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que um tendão descreve um ângulo total de enrolamento; (0073) - a figura 45 é um desehno em vista plana, mostrando uma configuração de um subconjunto articulado, de acordo com uma modalidade, em que um tendão descreve um ângulo total de enrolamento; (0074) - a figura 46 é um desehno mostrando uma seção transversal de uma ligação, de acordo com uma modalidade, em que um tendão descreve um ângulo de enrolamento local; (0075) a figura 47 é um desehno mostrando uma seção transversal de uma ligação, de acordo com uma modalidade, em que um tendão descreve um ângulo de enrolamento local.
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(0076) Descrição detalhada de algumas modalidades preferidas (0077) De acordo com uma modalidade geral, uma montagem cirúrgica robótica 1 compreende um manipulador escravo 3, um instrumento cirúrgico 70, conectável ao referido manipulador escravo 3. (0078) O referido instrumento cirúrgico 70 compreende um subconjunto articulado 5. (0079) O referido subconjunto articulado 5 compreende pelo menos uma primeira ligação 6, uma segunda ligação 7 e uma terceira ligação 8; (0080) De acordo com uma modalidade, um montagem de microcirurgia robótica 1 compreende pelo menos uma ferramenta principal 2, adequada para detectar um comando manual, pelo menos um manipulador escravo 3 e pelo menos um instrumento cirúrgico 70 e pelo menos uma unidade de controle 4 configurada para receber pelo menos um primeiro sinal de comando 59 compreendendo informações sobre o referido comando manual e enviar um segundo sinal de comando 60 para pelo menos um atuador 25 no referido manipulador escravo 3 para controlar o referido instrumento cirúrgico. (0081) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 é um instrumento cirúrgico escravo 70. De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 é um instrumento médico 70. (0082) O referido instrumento cirúrgico 70 compreende um subconjunto articulado 5 compreendendo pelo menos uma primeira ligação 6, uma segunda ligação 7 e um terceiro ligação 8. (0083) A referida primeira ligação 6 e o referida segunda ligação 7 estão associados em uma primeira junta 14, proporcionando um grau
13 / 60 de liberdade entre a referida primeira ligação 6 e o referida segunda ligação 7. (0084) A referida segunda ligação 7 e o referida terceira ligação 8 são associados em uma segunda junta 17, proporcionando um grau de liberdade entre a referida segunda ligação 7 e o referida terceira ligação 8. (0085) O referido instrumento cirúrgico 70 compreende pelo menos um tendão 19 para mover um grau de liberdade. (0086) A referida pelo menos um tendão 19 é adequado para mover a referida terceira ligação 8 em relação à pelo menos a segunda ligação
7. De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende pelo menos um par de tendões 19, 20 para mover um grau de liberdade. De acordo com uma modalidade, o referido par de tendões 19, 20 é adequado para mover a referida terceira ligação 8 em relação à pelo menos a referida segunda ligação 7. (0087) De acordo com uma modalidade preferida, o referido tendão 19 compreende uma porção proximal do tendão 26, adequada para ser associada a pelo menos um atuador 25, sendo o referido atuador preferencialmente não colocado no referido subconjunto articulado 5, uma porção distal do tendão 27, fixada na referida terceira ligação 8 e uma porção intermediária do tendão 28, estendendo-se entre a referida porção proximal do tendão 26 e a referida porção distal do tendão 27. Por exemplo, o referido pelo menos um atuador 25 está localizado em um compartimento do atuador 69 da porção do referido manipulador escravo 3 colocado a montante em relação a o subconjunto articulado 5. (0088) Pelo menos uma entre a referida primeira ligação 6 e a referida segunda ligação 7 compreende pelo menos uma superfície de contato
14 / 60 do tendão 18 na qual o referido tendão 19 e, de preferência, a referida porção intermediária 28 do tendão, desliza permanecendo em contato com a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18, definindo um ou mais caminhos de deslizamento 65 na referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18. Deste modo, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 é uma superfície de deslizamento do tendão 66. (0089) De acordo com uma modalidade preferida, a referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 da referida primeira ligação 6 e da referida segunda ligação 7 é uma superfície lisa com um perfil de superfície sem bordas afiadas. (0090) De acordo com uma modalidade preferida, a dita pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 de qualquer dita primeira ligação 6 e dita segunda ligação 7 é uma superfície lisa tendo um perfil de superfície sem bordas afiadas. (0091) De acordo com uma modalidade preferida, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 da referida primeira ligação 6 e da referida segunda ligação 7 é uma superfície deslizante do tendão 66, na qual o referido tendão 19 desliza tendo movimento relativo local com a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66, enquanto permanecendo em contato com a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18. Por outras palavras, de acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 na qual a referida porção intermediária do tendão desliza, é uma superfície de deslizamento do tendão 66. Em outras palavras, de acordo com uma modalidade, ocorre um movimento de deslizamento relativo local entre o referido tendão e a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão
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18 quando a configuração do dispositivo articulado muda de uma primeira configuração para uma segunda configuração.
Por outras palavras, de acordo com uma modalidade, é gerada uma força de atrito de deslizamento local entre o referido tendão e a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 durante o movimento do dispositivo articulado. (0092) De acordo com uma modalidade, o termo "escorregadores" e o termo "deslizante" se referem ao contato com o movimento deslizante relativo local.
De acordo com uma modalidade, o termo "escorregadores" e o termo "deslizante" se referem ao contato que gera força de atrito local por deslizamento.
De acordo com uma modalidade, o termo "deslizamentos" e o termo "deslizamento" evitam se referir ao contato sem movimento de deslizamento relativo local, como contatos entre um tendão e uma polia ociosa e como contato entre um tendão e uma superfície na qual o referido tendão termina e é enrolado. (0093) De acordo com uma modalidade preferida, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 da referida primeira ligação 6 e da referida segunda ligação 7 é uma superfície deslizante do tendão 66, na qual o referido tendão 19 desliza permanecendo em contato com a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66. Por outras palavras, de acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 na qual a referida porção intermediária do tendão desliza, é uma superfície de deslizamento do tendão 66. De acordo com uma modalidade, a referida terceira ligação 8 compreende pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 e o referido tendão toca a referida superfície de contato do tendão 18 da referida terceira ligação 8, evitando deslizar
16 / 60 nela.
De acordo com uma modalidade, a referida porção distal do tendão 27 é inadequada para deslizar em uma superfície de contato do tendão 18. (0094) De acordo com uma modalidade, o referido caminho de deslizamento 65 tem uma extensão longitudinal predominante.
De acordo com uma modalidade, o referido caminho de deslizamento 65 é a impressão que o tendão 19 define nas referidas superfícies de deslizamento 66. De acordo com uma modalidade preferida, cada um dos referidos um ou mais caminhos de deslizamento 65 é um caminho contínuo.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão 19 e a referida superfície deslizante do tendão 66 trocam forças de atrito locais como resultado do movimento relativo local.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão desliza sobre a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 ao longo ou paralela à direção do seu desenvolvimento longitudinal TT, ou caminho longitudinal do tendão TT.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão evita deslizar na referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 em uma direção transversal ao caminho longitudinal do tendão TT.
De acordo com uma modalidade, o referido caminho longitudinal do tendão TT é estacionário ao longo do tempo.
De acordo com uma modalidade, os referidos um ou mais caminhos de deslizamento 65 são coincidentes ou paralelas a uma porção (0095) De acordo com uma modalidade, o referido caminho de deslizamento 65 compreende uma extremidade do caminho de deslizamento proximal ou inicial, caracterizada por uma direção do caminho inicial do tendão imediatamente antes do referido final do caminho de deslizamento inicial, e uma extremidade do caminho deslizante distal ou final, caracterizada por uma direção do caminho
17 / 60 final do tendão imediatamente após o referido final do caminho de deslizamento.
De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária do tendão 28 é desviada pelo referida pelo menos uma da primeira ligação 6 e segunda ligação 7. De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária do tendão 28 é desviada pela referida pelo menos uma da primeira ligação 6 e segunda ligação 7 de uma direção inicial do caminho do tendão para a direção final do caminho do tendão.
De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária do tendão é desviada pela referida pelo menos uma da primeira ligação 6 e segundaa ligação 7 por um ângulo de deflexão do tendão.
De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de deflexão do tendão é medido como o ângulo entre a referida direção inicial do trajeto do tendão e a referida direção final do trajeto do tendão.
De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária do tendão é desviada pela referida pelo menos uma da primeira ligação 6 e segunda ligação 7 por um ou mais ângulos de deflexão do tendão.
De acordo com uma modalidade, um ângulo de deflexão total é a soma de todos os referidos ângulos de deflexão do tendão.
De acordo com uma modalidade, em pelo menos uma configuração do referido subconjunto articulado 5, o referido ângulo de deflexão total αβ é igual ou superior a 120 graus.
De acordo com uma modalidade, uma configuração reta do referido subconjunto articulado possui as referidas ligações 2 e 3 no centro de sua amplitude de movimento articular.
De acordo com uma modalidade, na referida configuração reta do referido subconjunto articulado 5, o referido ângulo de deflexão total αβ é igual ou superior a 90 graus.
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(0096) De acordo com uma modalidade preferida, o referido ângulo total de deflexão do tendão α + β é o referido ângulo total de enrolamento α + β. (0097) De acordo com uma modalidade preferida, o referido pelo menos um caminho longitudinal do tendão T-T é tangente à referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 da referida primeira ligação 6 e da referida segunda ligação 7 na referida extremidade do caminho deslizante incial.
De acordo com uma modalidade preferida, o referido pelo menos um caminho longitudinal do tendão T-T é tangente à referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 da referida primeira ligação 6 e da referida segunda ligação 7 na referida extremidade final do caminho de deslizamento.
De acordo com uma modalidade preferida, para cada configuração de montagem articulado, o referido pelo menos um caminho longitudinal do tendão T-T é uma curva contínua suave, sem ângulos. (0098) Vantajosamente, a soma de todos os caminhos de deslizamento 65 de todas as superfícies de deslizamento do tendão 66 da referida primeira ligação 6 e da referida segunda ligação 7 define um ângulo de enrolamento total α + β. (0099) De acordo com uma modalidade preferida, a soma de todos os caminhos de deslizamento 65 de todas as superfícies de deslizamento do tendão 66 define um ângulo de enrolamento total α + β. (00100) De acordo com uma modalidade, a soma de todos os caminhos de deslizamento 65 de todas as superfícies de deslizamento do tendão 66 varre um ângulo de enrolamento total α + β.
De acordo com uma modalidade, a soma de todos os caminhos de deslizamento 65
19 / 60 de todas as superfícies de deslizamento do tendão 66 é coberta por um ângulo de enrolamento total α + β. (00101) De acordo com uma modalidade, um único caminho de deslizamento de uma superfície de deslizamento de tendão 66 de uma ligação entre a referida primeira ligação 7 e a referida segunda ligação 8 define um ângulo de enrolamento local a ou β.
De acordo com uma modalidade, a soma de todos os referidos ângulos de enrolamento local define o referido ângulo de enrolamento total α + β.
De acordo com uma modalidade, um único caminho deslizante 65 de uma superfície deslizante do tendão 66 de uma ligação entre a referida primeira ligação 7 e a referida segunda ligação 8 define um primeiro ângulo de enrolamento local a.
De acordo com uma modalidade, um único caminho deslizante 65 de uma superfície de contato do tendão 18 de uma ligação entre a referida primeira ligação 7 e a referida segunda ligação 8 define um segundo ângulo de enrolamento local β. (00102) De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento e o referido ângulo total de enrolamento se referem ao contato que gera força de atrito de deslizamento local entre o referido tendão e o referido pelo menos uma ligação entre a referida primeira ligação 7 e a referida segunda ligação 8. De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento e ângulo total do enrolamento refere-se ao contato que gera força de atrito de deslizamento local entre o referido tendão e o referido pelo menos uma ligação entre a referida primeira ligação 7 e a referida segunda ligação 8 que aumenta com o dito ângulo de enrolamento.
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(00103) Vantajosamente, em pelo menos uma configuração do referido subconjunto articulado 5, o referido ângulo de enrolamento total α + β é igual ou superior a 120 graus. (00104) De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento total (α + β) é igual ou superior a 90 graus quando o referido subconjunto articulado 5 está em sua configuração reta. (00105) De acordo com uma modalidade, o termo "configuração" indica um posicionamento geométrico espacial do referido subconjunto articulado 5. De acordo com uma modalidade, o termo "configuração" indica o posicionamento espacial relativo e a orientação das ligações 6, 7, 8 que formam o referido subconjunto articulado 5. De acordo com uma modalidade, o termo "configuração reta" indica que a cadeia cinemática formada o referido subconjunto articulado 5 é substancialmente desdobrado e / ou estendido ao seu alongamento máximo. (00106) De acordo com uma modalidade, uma entre a referida primeira ligação 6 e a referida segunda ligação 7 compreende pelo menos duas superfícies de contato do tendão 18, nas quais o referido tendão 19 e, de preferência, a referida porção intermediária 28 do tendão, desliza permanecendo em contato com ambos os referidos pelo menos dois tendões superfície deslizante 66, definindo os referidos um ou mais caminhos de deslizamento 65 nas referidas pelo menos duas superfícies de contato tendão 18. (00107) De acordo com uma modalidade, a referida primeira ligação 7 compreende pelo menos uma superfície de contato do tendão 18, na qual o referido tendão 19 e, de preferência, a referida porção intermediária 28 do tendão, desliza permanecendo em contato com a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66, definindo
21 / 60 a referida ou mais caminhos de deslizamento 65 na referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 e a referida segunda ligação 8 compreendem pelo menos uma outra superfície de contato do tendão 18, na qual o referido tendão 19 e, de preferência, a referida porção intermediária do tendão 28, desliza permanecem em contato com a referida pelo menos uma outra superfície deslizante do tendão 66, definindo o referido um ou mais caminhos de deslizamento 65 na referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66. (00108) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 compreende pelo menos duas superfícies de contato do tendão 18 sendo as referidas superfícies de deslizamento do tendão 66, nas quais o referido tendão 19 e, de preferência, a referida porção intermediária 28 do tendão, deslizam permanecendo em contato com as referidas pelo menos dois superfícies de deslizamento do tendão 66, definindo os referidos um ou mais caminhos de deslizamento 65 nas referidas pelo menos duas superfícies deslizantes de tendão 66. (00109) De acordo com uma modalidade, a referida terceira ligação 8 compreende pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 que é inadequada para o referido tendão 19 e, de preferência, para a referida porção distal do tendão 27, deslizar sobre o mesmo. (00110) De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos ângulos de enrolamento local é definido como o ângulo subordinado à referida superfície de deslizamento do tendão 66. De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento total α + β é definido como a soma de todos os referidos ângulos de enrolamento locais. (00111) De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos ângulos de enrolamento local é definido como o ângulo formado pelas duas
22 / 60 linhas ortogonais dos referidos tendões direcionados ao longo do referido percurso longitudinal do tendão T-T e definido em porções dos referidos tendões que delimitam o caminho de contato 65 na referida superfície deslizante do tendão 66. (00112) De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos ângulos de enrolamento local é definido como o ângulo formado pelas duas direções do caminho longitudinal T-T e definido em porções dos referidos tendões que delimitam o caminho de contato 65 na referida superfície deslizante do tendão 66. (00113) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 compreende uma borda da superfície de contato proximal 67 e uma borda da superfície de contato distal 68 que delimita a referida superfície de contato do tendão 18 ao longo do referido caminho longitudinal do tendão TT, em que a referida borda da superfície de contato proximal 67 está localizada proximalmente em relação à referida borda da superfície de contato distal 68. De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos ângulos de enrolamento local é definido como o ângulo formado pelas linhas ortogonais para o referido caminho longitudinal do tendão TT avaliado imediatamente antes da referida borda da superfície de contato proximal 67 e do referido tendão caminho longitudinal TT avaliado imediatamente após a referida borda da superfície de contato distal 68. (00114) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 compreende uma borda da superfície de contato proximal 67 e uma borda da superfície de contato distal 68 que delimita a referida superfície deslizante do tendão 66 ao longo do referido caminho longitudinal do tendão TT, em
23 / 60 que a referida borda da superfície de contato proximal 67 está localizada proximalmente em relação à referida borda da superfície de contato distal 68. De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos ângulos de enrolamento local é definido como o ângulo formado pela referida direção do caminho longitudinal do tendão TT avaliada imediatamente antes da referida borda da superfície de contato proximal 67 e do referido caminho longitudinal do tendão TT direção avaliada imediatamente após a referida borda da superfície de contato distal 68. (00115) De acordo com uma modalidade, cada ângulo de enrolamento local a ou β é definido em uma superfície sobre a qual o referido tendão desliza enquanto permanece em contato, mesmo que a superfície seja descontínua ou tenha pontos agudos. (00116) De acordo com uma modalidade, cada ângulo de enrolamento local a ou β é medido com referência ao centro do círculo do osculador a uma única superfície deslizante do tendão 66. (00117) De acordo com uma modalidade, todos os pontos de contato de uma superfície deslizante de tendão 18 de uma ligação envolvem uma porção da referida ligação, de modo a definir um ângulo de enrolamento local a ou β. (00118) De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento total α + β está compreendido entre 60 graus e 300 graus. (00119) De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento total α + β está compreendido entre 90 graus e 270 graus. (00120) De acordo com uma modalidade, cada ligação 6, 7, 8 tem um número de ligação.
De acordo com uma modalidade, a referida pelo
24 / 60 menos uma superfície de contato do tendão 18 delimita pelo menos parcialmente o referido onerador da ligação de uma ligação. (00121) De acordo com uma modalidade, a referida superfície de contato do tendão 18 é cilíndrica.
De acordo com uma modalidade, a referida superfície deslizante do tendão 66 é uma porção de uma superfície cilíndrica. (00122) De acordo com uma modalidade preferida, o referido tendão é feito de material polimérico. (00123) De acordo com uma modalidade, o referido tendão é feito de um material escolhido no grupo que consiste em polietileno, polietileno de altíssimo peso molecular ou UHMWPE, Kevlar®, Vectran®, Zylon®, polibenzobisoxazol, fibras de carbono e combinações dos mesmos. (00124) De acordo com uma modalidade preferida, a referida porção intermediária 28 do tendão é feita de material polimérico.
Deste modo, é possível proporcionar à referida porção intermediária 28 do tendão menos atrito, menos desgaste ao longo da vida útil, portanto, menos manutenção, e é possível perceber que a porção intermediária 28 do tendão possua diâmetro inferior em relação aos tendões de outros materiais. (00125) De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária do tendão 28 é feita de um material escolhido no grupo que consiste em polietileno, polietileno de altíssimo peso molecular ou UHMWPE, Kevlar®, Vectran®, Zylon®, polibenzobisoxazol, fibras de carbono e combinações dos mesmos. (00126) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 é feita de um material escolhido
25 / 60 no grupo que consiste em: aço, cerâmica, carboneto, titânio, metal líquido e combinações dos mesmos. (00127) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 é feita de um material escolhido no grupo que consiste em: aço, cerâmica, carboneto, titânio, metal líquido e combinações dos mesmos. (00128) De acordo com uma modalidade preferida, a referida porção intermediária do tendão 28 é feita de polietileno de peso molecular ultra-alto e a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 é feita de liga de aço.
De acordo com uma modalidade preferida, o referido tendão é feito de polietileno de peso molecular ultra-alto e o referido pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 é feito de aço.
Desta forma, é possível obter um coeficiente de atrito na faixa de 0,04 a 0,08. Deste modo, evita-se a aderência da porção intermediária 28 do tendão. (00129) [De acordo com uma modalidade, o atrito de deslizamento a seco entre a referida superfície de deslizamento do tendão 66 e a referida porção intermediária do tendão 28 tem um coeficiente de atrito igual ou inferior a 0,1. Por exemplo, o atrito de deslizamento a seco de uma porção intermediária 28 desse tendão sobre a superfície de deslizamento 66 é mais do que cinco vezes menor que o atrito de deslizamento seco definido por uma porção intermediária do tendão de metal deslizando sobre uma superfície de deslizamento do tendão de metal que resultará na neste último caso, ter um coeficiente de atrito igual a substancialmente 0,5. (00130) De acordo com uma modalidade preferida, o referido coeficiente de atrito é menor que 0,1.
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(00131) De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento total é substancialmente igual a 360 graus.
Vale a pena notar que o atrito total em um tendão deslizando sobre uma superfície deslizante sobre um ângulo de enrolamento é proporcional à tensão do tendão multiplicada pela exponencial do produto entre o coeficiente de atrito e o ângulo de enrolamento.
Assim, uma redução do coeficiente de atrito permite empregar um ângulo de enrolamento proporcionalmente maior.
A possibilidade de empregar um cabo de enrolamento maior abre a possibilidade de direcionar os tendões sobre os corpos estruturais da ligação, evitando o uso de elementos de guia de tendão difíceis de miniaturizar. (00132) De acordo com uma modalidade, o onerador das referidas ligações 6, 7 8 tem uma extensão máxima, em uma direção transversal à extensão longitudinal do referido subconjunto articulado 5 iguais ou inferior a 8 milímetros, e preferencialmente igual ou inferior a 5 milímetros, e de preferência medindo na faixa de 2 milímetros a 5 milímetros. (00133) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 se encaixa na sua totalidade em um volume cilíndrico com um diâmetro medindo na faixa de 2 milímetros a 5 milímetros. (00134) De acordo com uma modalidade preferida, a referida porção intermediária do tendão 28 tem um diâmetro igual ou inferior a 0,5 milímetros e de preferência compreendido entre 0,005 milímetros e 0,5 milímetros. (00135) De acordo com uma modalidade, o referido tendão tem uma seção transversal substancialmente circular.
De acordo com uma modalidade, o diâmetro do referido tendão é variável em diferentes porções do referido tendão.
De acordo com uma modalidade, as
27 / 60 propriedades mecânicas do referido tendão são variáveis em diferentes porções do referido tendão.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão é obtido pela união de partes de tendões com características diferentes.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão é conectado a um elemento de haste de reforço na seção reta que corre dentro do núcleo oco do eixo.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão é obtido pela união de partes de tendões com características diferentes. (00136) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 é feita de um material escolhido no grupo que consiste em: aço, cerâmica, titânio, carboneto e combinações dos mesmos.
De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma das referidas ligações do corpo estrutural é fabricado por micro moldagem por injeção.
De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma das referidas ligações do corpo estrutural é fabricado por moldagem por micro injeção de metal líquido para melhor tolerância dimensional final, como conhecido no estado da técnica, peças abaixo de 5 mm na dimensão máxima sem orifícios passantes.
De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma das referidas ligações do corpo estrutural é fabricada por moldagem por micro injeção de metal líquido para melhor desempenho mecânico esp. resiliência e falta de pontos frágeis. (00137) De acordo com uma modalidade preferida, a referida porção intermediária 28 do tendão é feita de polietileno de peso molecular ultra-alto e a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 é feita de aço.
De acordo com uma modalidade preferida, o referido tendão é feito de polietileno de peso molecular ultra-alto e a referido pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 é feita de aço.
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Desta forma, é possível obter um coeficiente de atrito igual ou inferior a 0,04. Dessa maneira, a estrição da porção intermediária do tendão 28 é evitada. (00138) De acordo com uma modalidade, o atrito de deslizamento a seco entre a referida superfície de deslizamento do tendão 66 e a referida porção intermediária do tendão 28 tem um coeficiente de atrito igual ou inferior a 0, 1. De acordo com uma modalidade, o atrito de deslizamento a seco entre a referida superfície de deslizamento do tendão 66 e o referido tendão 19 tem um coeficiente de atrito igual ou inferior a 0, 1. (00139) De acordo com uma modalidade preferida, o referido coeficiente de atrito é menor que 0,1. (00140) De acordo com uma modalidade, o referido ângulo de enrolamento total é substancialmente igual a 360 graus.
Por exemplo, o atrito de deslizamento a seco de uma porção intermediária 28 desse tendão sobre a superfície de contato do tendão 18 é menor que o atrito de deslizamento seco definido por uma porção intermediária do tendão de metal deslizando sobre uma superfície de deslizamento do tendão de metal e tendo um ângulo de enrolamento total de 90 graus, que resultará no último caso com um coeficiente de atrito igual a substancialmente 0,5. (00141) De acordo com uma modalidade, o onerador das referidas ligações 6, 7, 8 tem uma extensão máxima, em uma direção transversal à extensão longitudinal do referido subconjunto articulado 5 igual ou inferior a 8 milímetros, e preferencialmente igual ou inferior a 5 milímetros, e de preferência compreendido na faixa de 2 milímetros a 5 milímetros.
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(00142) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 se encaixa na sua totalidade em um volume cilíndrico com um diâmetro medindo na faixa de 2 milímetros a 5 milímetros. (00143) De acordo com uma modalidade preferida, o referido tendão 19 e, de preferência, a referida porção intermediária 28 do tendão, tem um diâmetro igual ou inferior a 0,5 milímetros e de preferência compreendido entre 0,005 milímetros e 0,5 milímetros. (00144) De acordo com uma modalidade, o referido tendão tem uma seção transversal substancialmente circular.
De acordo com uma modalidade, o diâmetro do referido tendão é variável em diferentes porções do referido tendão.
De acordo com uma modalidade, as propriedades mecânicas do referido tendão são variáveis em diferentes porções do referido tendão.
De acordo com uma modalidade, o referido tendão é obtido pela união de partes de tendões com características diferentes.
De acordo com uma modalidade, a referida unidade de controle 4 está conectada a uma unidade de acionamento do atuador 58, adequada para enviar o referido segundo sinal de comando ao referido pelo menos um atuador 25. De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma unidade de controle 4 compreende uma CPU.
De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma unidade de controle 4 compreende pelo menos uma unidade processadora.
De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma unidade de controle 4 fornece um circuito de controle de feedback com base nas informações adquiridas por um sistema de detecção adequado para detectar a ação, por exemplo, o deslocamento fornecido e / ou a força exercida pela referido pelo menos um atuador 25. De acordo com uma modalidade, a referida ferramenta mestre 2 é projetada para ser
30 / 60 manuseada por um cirurgião 30. De acordo com uma modalidade, pelo menos uma porção do referido instrumento cirúrgico 70 é projetada para operar na anatomia de um paciente 29. (00145) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende pelo menos um subconjunto articulado 5. (00146) De acordo com uma modalidade, o termo "subconjunto articulado" refere-se a uma sequência serial de ligações conectadas umas a outras por articulações adequadas para apoiar e / ou orientar e / ou posicionar e / ou influenciar a posição de um efetor final do referido instrumento cirúrgico 70. De acordo com uma modalidade, de um ponto de vista funcional, o referido subconjunto articulado pode ser uma articulação do pulso, uma articulação de cotovelo ou uma articulação do ombro de uma estrutura robótica ou mecatrônica. (00147) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 compreende ligações. (00148) De acordo com uma modalidade preferida, o referido subconjunto articulado 5 compreende pelo menos uma primeira ligação 6, uma segunda ligação 7 e uma terceira ligação 8. Desse modo, o referido subconjunto articulado 5 compreende pelo menos três ligações 6, 7, 8. (00149) De acordo com uma modalidade, a referida primeira ligação 6 é formada por um corpo estrutural da primeira ligação 9, estando o referido corpo estrutural da primeira ligação 9 em uma única peça. (00150) De acordo com uma modalidade preferida, a terminologia "peça única" indica que qualquer grau de liberdade é evitado dentro de um corpo estrutural de ligação único, quando em condições operacionais.
De acordo com uma modalidade, a terminologia "peça única" indica que um corpo estrutural de ligação pode compreender duas ou mais
31 / 60 peças unidas de modo a evitar qualquer grau de liberdade dentro de um corpo estrutural de ligação único. (00151) De acordo com uma modalidade, a terminologia "peça única" indica também que um corpo estrutural de ligação pode compreender duas ou mais peças unidas de modo que a orientação espacial relativa das referidas duas ou mais peças seja rigidamente travada, quando em condições operacionais. (00152) De acordo com uma modalidade, a terminologia "peça única" indica também que um corpo estrutural de ligação é monobloco. (00153) De acordo com uma modalidade, a referida segunda ligação 7 é formada por um corpo estrutural da segunda ligação 10, estando o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 em uma única peça. (00154) De acordo com uma modalidade, a referida terceira ligação 8 é formado por um corpo estrutural da terceira ligação 11, estando o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 em uma única peça. (00155) De acordo com uma modalidade, cada ligação é formada por um corpo estrutural da ligação. (00156) De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da primeira ligação 9 compreende uma porção distal da primeira ligação (00157) 12 formando uma primeira porção proximal da articulação e o referido corpo estrutural do segundo ligação 10 compreende uma segunda porção proximal da ligação 13 formando uma primeira porção distal da articulação.
De acordo com uma modalidade, a referida porção distal da primeira ligação 12 do referido corpo estrutural da primeira ligação 9 compreende dois pinos de manilha, de modo a ser adequado para formar uma junta de manilha.
De acordo com uma modalidade, a referida segunda porção proximal da
32 / 60 ligação 13 compreende duas pontas de manilha, de modo a ser adequada para formar uma junta de manilha. (00158) De acordo com uma modalidade, a referida porção distal da primeira ligação 12 e a referida porção proximal da segunda ligação 13 cooperam para formar pelo menos parcialmente uma primeira junta 14, proporcionando um único grau de liberdade entre a referida primeira ligação 6 e a dita segunda ligação 7. De acordo com uma modalidade preferida, o referido grau único de liberdade entre a referida primeira ligação 6 e a dita segunda ligação 7 é um grau de liberdade roto-translacional em torno de um primeiro eixo articular XX e, de preferência, o referido grau de liberdade roto-translacional é um grau de liberdade rotacional em torno do referido primeiro eixo articular XX. (00159) De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 compreende ainda uma segunda porção distal da ligação 15, formando uma segunda porção proximal da articulação, e o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 compreende uma terceira porção proximal da ligação 16, formando uma segunda porção distal da articulação.
De acordo com uma modalidade, a referida segunda porção distal da ligação 15 compreende duas pontas de manilha, de modo a ser adequada para formar uma junta de manilha.
De acordo com uma modalidade, a referida terceira porção proximal da ligação 16 compreende duas pontas de manilha, de modo a ser adequada para formar uma junta de manilha. (00160) De acordo com uma modalidade, a referida segunda porção distal da ligação 15 e a referida porção proximal da terceira ligação 16 cooperam para formar pelo menos parcialmente uma segunda junta 17, proporcionando um único grau de liberdade entre a referida
33 / 60 segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8. De acordo com uma modalidade preferida, o referido grau único de liberdade entre a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8 é um grau de liberdade um roto-translacional em torno de um segundo eixo da junta YY e, de preferência, o referido grau de liberdade um roto- translacional é um grau de liberdade rotacional em torno da dita segunda junta eixo YY. (00161) De acordo com uma modalidade, a referida primeira junta 14 e a referida segunda junta 17 são adequadas para proporcionar um único grau de liberdade. (00162) De acordo com uma modalidade, a referida primeira junta 14 é adequada para travar o movimento relativo entre a referida primeira ligação 6 e a referida segunda ligação 7 em todas as direções, exceto por uma rotação relativa em torno de um primeiro eixo da junta X-X.
De acordo com uma modalidade, a referida segunda junta 17 é adequada para travar o movimento relativo entre a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8 em todas as direções, exceto por uma rotação relativa em torno de um segundo eixo da junta Y-Y. (00163) De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da primeira ligação 9, o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 e o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 formam uma cadeia cinemática.
De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da primeira ligação 9, o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 e o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 são conectados diretamente em série para formar uma cadeia cinemática (00164) De acordo com uma modalidade, a referida primeira ligação 6 é uma ligação adjacente em relação á referida segunda ligação 7, sem ligações intermediárias na cadeia cinemática.
De acordo com uma
34 / 60 modalidade, a referida segunda ligação 7 é uma ligação adjacente em relação à referida primeira ligação 6 e á referida terceira ligação 8. De acordo com uma modalidade, a referida terceira ligação 8 é uma ligação adjacente em relação á referida segunda ligação 7. De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da primeira ligação 9 é um corpo estrutural de ligação adjacente em relação ao referido corpo estrutural da segunda ligação 10. De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 é um corpo estrutural de ligação adjacente em relação a ambos os referidos corpo estrutural da primeira ligação 9 e o referido corpo estrutural da terceira ligação 11. De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 é um corpo estrutural de ligação adjacente em relação ao referido corpo estrutural da segunda ligação
10. (00165) De acordo com uma modalidade, a referida cadeia cinemática pode compreender dois ou mais ramos da cadeia cinemática. De acordo com uma modalidade, as referidas duas ou mais ramificações se estendem a partir de uma única junta, por exemplo, a partir da referida segunda junta 17. De acordo com uma modalidade, as referidas duas ou mais ramificações da cadeia cinemática compartilham pelo menos uma ligação. De acordo com uma modalidade, os referidos dois ou mais ramos da cadeia cinemática compartilham pelo menos dois ligações de três ligações do subconjunto articulado. (00166) De acordo com uma modalidade, cada uma da referida primeira junta 14 e referida segunda junta 17 refere-se a meios mecânicos adaptados para fornecer uma ligação na cadeia cinemática com um grau de liberdade rotacional em torno de um eixo da junta em relação
35 / 60 a uma ligação adjacente na cadeia cinemática.
De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos eixos articulares X-X, Y-Y é um eixo comum compartilhado por dois ligações adjacentes, de modo que as duas ligações adjacentes possam girar um em relação ao outro em torno do referido eixo comum.
De acordo com uma modalidade, a referida primeira articulação 14 define um primeiro eixo de articulação XX, em que o referido primeiro eixo de articulação XX é um eixo de articulação comum compartilhado a referida primeira ligação 6 e a referida segunda ligação 7, de modo que as duas ligações adjacentes possam girar uma com respeito á outra em torno do referido eixo articular comum.
De acordo com uma modalidade, a referida segunda junta 17 define um segundo eixo da junta YY, em que o referido segundo eixo da junta YY é um eixo comum compartilhado pela referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8, de modo que as duas ligações adjacentes possam girar uma com respeito á outra em torno do referido eixo articular comum (00167) De acordo com uma modalidade, uma cadeia cinemática formadas pelas referidas pelo menos três ligações 6, 7, 8 tem dois graus de liberdade. (00168) De acordo com uma modalidade, uma cadeia cinemática formada pelas referidas pelo menos três ligações 6, 7, 8 tem exatamente dois graus de liberdade.
Por outras palavras, de acordo com uma modalidade, o número total de graus de liberdade de uma cadeia cinemática formada pelas referidas pelo menos três ligações 6, 7, 8 é dois.
De acordo com uma modalidade, uma cadeia cinemática formada pela referida primeira ligação 6, a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8 tem exatamente dois graus de liberdade.
Por outras palavras, de acordo com uma
36 / 60 modalidade, o número total de graus de liberdade de uma cadeia cinemática formada pela referida primeira ligação 6, a referida segunda ligação 7 e a terceira ligação 8 é dois. (00169) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 evita compreender atuadores.
De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 evita compreender atuadores dentro da referida cadeia cinemática.
De acordo com uma modalidade, nenhum atuador é fornecido entre os referidos ligações. (00170) De acordo com uma modalidade, pelo menos dois entre o referido corpo estrutural da primeira ligação 9, o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 e o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 compreendem pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66, evitando que a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 seja uma superfície de furo.
Em outras palavras, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 evita delimitar um orifício passante em um corpo estrutural de ligação 9 ou 10 ou 11. De acordo com uma modalidade, uma linha normal ou linha ortogonal à referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 evita interceptar o corpo estrutural compreendendo a referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 1866. De acordo com uma modalidade, a referida superfície deslizante do tendão 66 evita se encarar.
De acordo com uma modalidade, a referida superfície de contato do tendão 18 impele a referida porção intermediária do tendão 28 para longe do corpo estrutural da ligação que compreende a referida superfície deslizante do tendão 66. De acordo com uma modalidade, a referida superfície de contato do tendão 18 envolve um dos referidos tendões em um ângulo igual ou inferior a 180 graus.
De acordo com uma modalidade,
37 / 60 a referida superfície de contato do tendão 18 é uma superfície externa de um dos referidos corpos estruturais de ligação 9, 10, 11. De acordo com uma modalidade, a referida superfície de contato do tendão 18 delimita pelo menos parcialmente o ônus de um dos referidos corpos estruturais de ligação 9, 10, 11. De acordo com uma modalidade, cada tendão compreende um primeiro lado longitudinal e um segundo lado longitudinal oposto, em que um entre o referido primeiro lado longitudinal e o referido segundo lado longitudinal está em contato com pelo menos um dos referidos ligações.
Por outras palavras, quando o referido primeiro lado longitudinal está em contato com um determinado ligação, o referido primeiro lado longitudinal fica voltado para o lado do dito ligação dado.
De acordo com uma modalidade, cada um dos referidos primeiro lado longitudinal e dito segundo lado longitudinal oposto cobre no referido tendão um ângulo de substancialmente 180 enquanto permanece desconectado um do outro. (00171) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende os tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32. De acordo com uma modalidade, os referidos tendões atuam como cabos de atuação adequados para trabalhar apenas em tração. (00172) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende pelo menos três tendões.
Cada tendão da referida pelo menos três tendões compreende uma porção proximal do tendão 26, associada ao referida pelo menos um atuador 25, uma porção distal do tendão 27, presa aa referida segunda ligação 7 ou á referida terceira ligação 8, uma porção intermediária do tendão 28, estendendo-se entre a referida porção proximal do tendão 26 e a referida porção distal do tendão 27.
38 / 60
(00173) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende um tendão adicional, de modo a compreender pelo menos quatro tendões, em que a referida pelo menos uma porção intermediária 28 de cada um dos pelo menos quatro tendões contata o referido subconjunto articulado 5 apenas na referida pelo menos uma superfície deslizante 66. (00174) De acordo com uma modalidade, um par de tendões tem suas porções distais do tendão 27 presas a uma mesma ligação, de modo a funcionar como um.
Em outras palavras, um par de tendões é preso a uma mesma ligação para funcionar como tendão antagonista.
De acordo com uma modalidade, um par de tendões compartilha suas porções distais do tendão 27, de modo a funcionar como tendões antagonistas.
De acordo com uma modalidade, um par de tendões trabalhando como tendões antagonistas estão em peça única.
De acordo com uma modalidade, os referidos tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32 compreendem um primeiro par de tendões 19, 20, adequado para funcionar como tendão antagonista.
De acordo com uma modalidade, os referidos tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32 compreendem um segundo par de tendões 21, 22, adequado para funcionar como tendão antagonista. (00175) De acordo com uma modalidade, um par de tendões tem suas porções distais do tendão 27 presas a uma mesmo ligação, de modo a funcionar como um tendão.
Em outras palavras, um par de tendões é preso a uma mesmo ligação para trabalhar em paralelo como um único tendão.
De acordo com uma modalidade, um par de tendões compartilha suas porções distais do tendão 27, de modo a trabalhar em paralelo como um único tendão.
De acordo com uma modalidade, um par de tendões trabalhando como um único tendão estão em peça
39 / 60 única.
De acordo com uma modalidade, os referidos tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32 compreendem um primeiro par de tendões 19, 20, adequado para funcionar como um único tendão.
De acordo com uma modalidade, os referidos tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32 compreendem um segundo par de tendões 21, 22, adequado para funcionar como um único tendão.
De acordo com uma modalidade, os referidos tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32 compreendem um terceiro par de tendões 23, 24, adequado para funcionar como tendão antagonista.
De acordo com uma modalidade, os referidos tendões 19, 20, 21, 22, 23, 24, 31, 32 compreendem um quarto par de tendões 31, 32 adequados para funcionar como tendões antagonistas. (00176) De acordo com uma modalidade, pelo menos uma entre a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8 compreende pelo menos uma porção de fixação do tendão 49, adequada para receber a referida porção distal do tendão 27. De acordo com uma modalidade, pelo menos uma entre a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8 compreende duas porções de fixação do tendão 49, adequadas para receber a referida porção distal do tendão 27 de dois tendões que funcionam como tendões antagonistas.
Por exemplo, como mostrado na figura 35, os referidos tendões 19 e 20 funcionam em paralelo como um único tendão. (00177) De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária 28 de cada tendão contata o referido subconjunto articulado 5 exclusivamente na referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão 66 de pelo menos dois entre o referido corpo estrutural da primeira ligação 9, o referido corpo estrutural da segunda ligação 10 e o referido corpo estrutural da terceira ligação 11. Isso evita a necessidade de peças adicionais para direcionar os tendões e
40 / 60 minimiza a contagem de peças e a dificuldade de montagem. Isso também evita atritos e desgaste desnecessários dos tendões devido ao contato adicional com a montagem articulada. (00178) De acordo com uma modalidade preferida, isso evita que a referida porção intermediária do tendão 28 de cada tendão entre em contato com outras porções do referido subconjunto articulado 5. De acordo com uma modalidade, a referida porção intermediária do tendão 28 de cada tendão contata o referido subconjunto articulado apenas na referida pelo menos uma superfície deslizante do tendão
66. (00179) Vantajosamente, graças às características do instrumento cirúrgico 70, é possível miniaturizar as dimensões do referido subconjunto articulado 5. (00180) De acordo com uma modalidade, cada um do referido primeiro corpo estrutural da ligação 9, o referido segundo corpo estrutural da ligação 10 e o referido corpo estrutural do terceiro ligação 11 compreendem pelo menos uma superfície de contato do tendão 18. (00181) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão 66 é uma superfície de ranhura. Por outras palavras, a referida superfície deslizante do tendão, de acordo com uma modalidade, delimita pelo menos parcialmente uma ranhura feita em pelo menos uma ligação. (00182) De acordo com uma modalidade, pelo menos um corpo estrutural de ligação dos referidos corpos estruturais de ligação pode ser associado a apêndices em peças separadas em relação ao referido corpo estrutural de ligação, como polias, por exemplo polias ociosas, isto é, polias conectadas rotativamente à ligação, mas os
41 / 60 referidos apêndices evitam fornecer uma superfície de contato para qualquer uma das referidas porções intermediárias do tendão 28. (00183) De acordo com uma modalidade, a referida primeira porção distal da ligação 12 e a referida segunda porção proximal da ligação 13 cooperam em um acoplamento geométrico, para formar a referida primeira junta 14. De acordo com uma modalidade, a referida segunda porção distal da ligação 15 e a referida terceira porção proximal da ligação 16 cooperar em um acoplamento geométrico, para formar a referida segunda junta 17. (00184) De acordo com uma modalidade, pelo menos um entre a referida primeira articulação 14 e a referida segunda articulação 17 é uma articulação pivotante.
De acordo com uma modalidade, a referida articulação pivotante é uma articulação rotacional que fornece um pivô mecânico para o eixo da articulação X-X ou Y-Y. (00185) De acordo com uma modalidade, pelo menos um entre a referida primeira junta 14 e a referida segunda junta 17 é uma junta rotativa.
De acordo com uma modalidade, a referida junta de rolamento fornece um contato de rolamento entre um corpo estrutural de ligação de uma ligação e um corpo estrutural de ligação de uma ligação adjacente, sobre as respectivas superfícies de laminação, de modo que os movimentos de laminação aconteçam em torno de um eixo de junta fixo X-X ou Y-Y. (00186) De acordo com uma modalidade, pelo menos um entre a referida primeira junta 14 e a referida segunda junta 17 é uma junta de pinos. (00187) De acordo com uma modalidade, a referida junta de pinos compreende pelo menos um pino 33 e pelo menos um assento de pinos 34, adequado para receber o referido pelo menos um pino 33.
42 / 60 De acordo com uma modalidade, o referido pino 33 é um desenvolvimento longitudinal predominante. (00188) De acordo com uma modalidade, o referido pelo menos um pino 33 é de menor diâmetro que o referido pelo menos um assento do pino 34 recebendo o referido pelo menos um pino 33, de modo que uma folga resulta no acoplamento do referido pino 33 e do referido assento do pino 34. (00189) De acordo com uma modalidade, o referido assento de pinos 34 é um orifício de passagem, delimitado por pelo menos um dos referidos corpos estruturais de ligação 9, 10, 11. (00190) De acordo com uma modalidade, o referido assento de pino 34 é uma cavidade, delimitada por pelo menos um dos referidos corpos estruturais de ligação 9, 10, 11. (00191) De acordo com uma modalidade, a dita sede do pino 34 é uma cavidade, tendo uma boca da cavidade 40 mais estreita que o dito pelo menos um pino 33 e a dita boca da cavidade 40 não é adequada para receber o referido pino 33. Essa cavidade impede o pino 33 de sair da sede do pino 34 em uma direção transversal ao desenvolvimento longitudinal do referido pino 33. (00192) De acordo com uma modalidade, a dita sede do pino 34 é delimitada por um limite da sede do pino 35 voltado para a dita sede do pino 34. De preferência, o referido limite da sede do pino 35 é adequado para enfrentar um pino 33 recebido na dita sede do pino
34. (00193) De acordo com uma modalidade, pelo menos um entre a referida primeira porção distal do ligação 12 do referido corpo estrutural da primeira ligação 9, a referida segunda porção proximal da ligação 13 do referido segundo corpo estrutural da ligação 10, a
43 / 60 referida segunda porção distal da ligação 15 do referido segundo corpo estrutural da ligação 10, e a referida porção proximal da terceiro ligação 16 do referido corpo estrutural da terceiro ligação 11, compreende o referido limite da sede do pino 35 que delimita o referido assento do pino 34 para receber um pino 33. (00194) De acordo com uma modalidade, o referido limite 35 da sede do pino é substancialmente circular.
De acordo com uma modalidade, o referido limite 35 da sede do pino compreende um arco de uma circunferência.
De acordo com uma modalidade, o referido limite 35 da sede do pino descreve um perfil paraboloide.
De acordo com uma modalidade, o referido limite da sede do pino 35 descreve um perfil de came, adequado para cooperar com o referido pino 33 para formar um mecanismo seguidor de came. (00195) De acordo com uma modalidade, pelo menos um entre a referida primeira junta 14 e a referida segunda junta 17 é uma junta de came. (00196) De acordo com uma modalidade, pelo menos um entre a referida primeira junta 14 e a referida segunda junta 17 é uma junta de manilha.
De acordo com uma modalidade, a referida junta de manilha é formada por duas pontas de manilha 50 de um corpo estrutural de ligação de uma ligação que abraça uma porção, e preferencialmente uma porção de acoplamento cilíndrica, de um corpo estrutural de ligação de uma ligação adjacente. (00197) De acordo com uma modalidade, o referido pino 33 é realizado em peça separada em relação á referida primeira ligação 6 e á referida segunda ligação 7 e associado a pelo menos duas sedes de pinos 34, delimitadas pela dita porção distal da primeira ligação 12 e
44 / 60 pela dita segunda porção proximal da ligação 13, respectivamente, para formar a referida primeira articulação 14. (00198) De acordo com uma modalidade, o referido pino 33 é realizado em peça separada em relação á referida segunda ligação 7 e á referida terceira ligação 8 e associado a pelo menos duas sedes de pinos 34, delimitadas pela dita segunda porção distal da ligação 15 e pela dita terceira porção proximal da ligação 16, respectivamente, para formar a referida segunda articulação 17. (00199) De acordo com uma modalidade, o referido pino 33 está em uma peça única com uma ligação 6 ou 7 ou 8. (00200) De acordo com uma modalidade, o referido pino 33 está em peça única com um corpo estrutural de ligação 9 ou 10 ou 11. (00201) De acordo com uma modalidade, o referido pelo menos um pino 33 está em peça única com o referido corpo estrutural da primeira ligação 9 e projeta em cantilever a partir da referida porção distal da primeira ligação 12. De acordo com uma modalidade, o referido pelo menos um pino 33 está em peça única com o referido corpo estrutural da segundo ligação 10 e projeta em cantilever a partir da referida segunda porção proximal da ligação 13. De acordo com uma modalidade, o referido pelo menos um pino 33 está em peça única com o referido segundo corpo estrutural da ligação 10 e projeta em cantilever a partir da dita segunda porção distal da ligação 15. De acordo com a uma modalidade, o referido pelo menos um pino 33 está em uma peça única com o referido corpo estrutural da terceira ligação 11 e projeta em cantilever da referida porção proximal 16 do terceiro ligação. (00202) De acordo com uma modalidade, por exemplo mostrado na figura 19, pelo menos um entre a referida primeira junta e a referida
45 / 60 segunda junta é uma junta de dupla junta 36. Graças a essa junta de dupla junta 36 é possível fornecer um único grau de liberdade entre dois ligações adjacentes, como detalhado e descrito no documento da técnica anterior US-5710870. De acordo com uma modalidade, a referida junta de união dupla 36 compreende pelo menos um suporte articulado 37 conectado a dois dos referidos corpos estruturais da ligação.
De acordo com uma modalidade preferida, a referida junta de junta dupla 36 compreende duas hastes articuladas opostas 37. (00203) De acordo com uma modalidade, a referida junta dupla 36 é formada por uma ligação e um ligação adjacente anexado um ao outro por meio de um par de suportes articulados 37. De acordo com uma modalidade, a referida ligação e a referida ligação adjacente articulam-se em torno do primeiro eixo de articulação e do segundo eixo de articulação, em que um componente de restrição restringe a referida ligação e a referida ligação adjacente a girar um em relação ao outro.
Por exemplo, o referido componente de restrição pode ser engrenagens de dentes retos fixos que se entrelaçam ou cabos de atuação roteados adequadamente.
De acordo com uma modalidade, o referido componente de restrição é o referido pelo menos um suporte articulado 37. (00204) De acordo com uma modalidade, como mostrado, por exemplo, nas figuras 24 e 25, pelo menos um entre a referida primeira junta 14 e a referida segunda junta 17 é formada por porções de juntas opostas que se entrelaçam.
De acordo com uma modalidade, a referida porção distal da primeira ligação 12 delimita pelo menos um sulco proximal da articulação 38 e a referida porção distal da primeira ligação 13 compreende pelo menos um dente distal da articulação 39, o referido dente distal da articulação 39 coopera com o referido sulco
46 / 60 proximal da articulação 38 para formar a referida primeira articulação
14. De acordo com uma modalidade, a referida segunda porção distal da ligação 15 delimita pelo menos um sulco proximal da articulação 38 e a referida segunda porção distal da ligação 16 compreende pelo menos um dente distal da articulação 39, o referido dente distal da articulação 39 coopera com o referido sulco proximal da articulação 38 para formar a referida segunda articulação 17. De acordo com uma modalidade, tanto a referida ranhura proximal da articulação 38 como o referido dente distal da articulação 39 se estendem substancialmente paralelas a um eixo da articulação. (00205) De acordo com uma modalidade, pelo menos uma das referidas ligações, de preferência a referida terceira ligação 8, compreende uma porção de suporte C 41, adequada para receber um elemento terminal 42. Por exemplo, o referido elemento terminal 42 pode ser uma fibra laser, um tubo de irrigação, um tubo de sucção ou uma sonda com detecção de tecido. (00206) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 forma pelo menos uma porção de um efetor de extremidade do referido instrumento cirúrgico 70. (00207) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 é um subconjunto de pulso, em que a referida primeira articulação 14 é substancialmente ortogonal à referida segunda articulação 17. De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 é um subconjunto de pulso em que o referido primeiro eixo articular XX é substancialmente ortogonal ao referido segundo eixo articular YY. (00208) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 é um subconjunto do cotovelo, em que a referida primeira
47 / 60 articulação 14 é substancialmente paralela à referida segunda articulação 17. De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 é um subconjunto do cotovelo, em que o referido primeiro eixo articular XX é substancialmente paralelo ao referido segundo eixo articular YY. (00209) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 compreende uma terceira ligação adicional 43 formada de um outro corpo estrutural da terceira ligação 44, estando o referido corpo estrutural da terceira ligação 44 em uma única peça. (00210) De acordo com uma modalidade, o referido outro corpo estrutural do terceiro ligação 44 da referida terceira ligação 43 compreende outra porção da junta 45, a referida porção 45 da articulação 45 coopera com a segunda porção distal da ligação 15 do referido corpo 10 da ligação 10 a referida segunda ligação 7 para formar uma porção da referida segunda montagem 17 proporcionando um único grau de liberdade entre a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 43. Desse modo, a referida segunda montagem 17 fornece um único grau de liberdade entre a referida segunda ligação 7 e a referida terceira ligação 8, um único grau de liberdade entre a referida segunda ligação e a dita terceira ligação adicional 43 e, como resultado, um único grau de liberdade entre a referida terceira ligação 8 e a dita terceira ligação 43. (00211) De acordo com uma modalidade, a referida terceira ligação 8 forma um primeiro ramo da referida cadeia cinemática e a referida terceira ligaçãa adicional 43 forma um segundo ramo da referida cadeia cinemática, em que o referido primeiro ramo e o referido segundo ramo são unidos na referida segunda junta 17. Desta
48 / 60 maneira, a referida cadeia cinemática é uma cadeia cinemática ramificada. (00212) De acordo com uma modalidade, a referida terceira ligação 8 e a referida terceira ligação 43 formam uma ponta de instrumento 46 do referido instrumento cirúrgico 70. De acordo com uma modalidade, a referida ponta de instrumento 46 possui um grau interno de liberdade de compreensão. De acordo com uma modalidade, a referida ponta de instrumento 46 tem pelo menos um grau de liberdade de guinada em relação aa referida segunda ligação 7. (00213) De acordo com uma modalidade, o referido subconjunto articulado 5 compreende pelo menos uma ligação adicional 47. De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma ligação adicional 47 é formada por um corpo estrutural da ligação adicional
48. De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural da ligação adicional 48 é articulado a uma ligação adjacente, formando uma articulação adicional. Por exemplo, o referido corpo estrutural de ligação adicional 48 pode formar uma junta adicional com uma porção do referido terceiro corpo estrutural de ligação 11. De acordo com uma modalidade, o referido corpo estrutural de ligação adicional 48 é articulado a um corpo estrutural de ligação adicional adjacente para formar uma junta. (00214) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 é uma superfície reglada formada por uma pluralidade de linhas retas. De acordo com uma modalidade, cada superfície de contato do tendão 18 é uma superfície reglada formada por uma pluralidade de linhas retas. De acordo com uma modalidade, a referida pluralidade de linhas retas é paralela a um eixo de junta X-X ou Y-Y. De preferência, a referida pluralidade de linhas
49 / 60 retas são todas paralelas ao eixo da junta X-X ou Y-Y localizado próximo ao referido pelo menos uma superfície de contato do tendão
18. (00215) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 é uma superfície convexa. (00216) De acordo com uma modalidade, pelo menos um corpo estrutural de ligação entre o referido primeiro corpo estrutural 9, o referido segundo corpo estrutural 10 e o referido terceiro corpo estrutural 11 compreende mais de uma superfície de contato do tendão 18. (00217) De acordo com uma modalidade, todas as referidas mais de uma superfície de contato do tendão 18 são convexas (00218) De acordo com uma modalidade, a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão 18 é uma superfície convexa. (00219) De acordo com uma modalidade, pelo menos um corpo estrutural de ligação entre o referido primeiro corpo estrutural 9, o referido segundo corpo estrutural 10 e o referido terceiro corpo estrutural 11 compreende mais de uma superfície de contato do tendão 18. (00220) De acordo com uma modalidade, todas as referidas mais de uma superfície de contato do tendão 18 são convexas. (00221) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende um eixo 51. (00222) De acordo com uma modalidade preferida, a referida primeira ligação 6 está diretamente conectada ao referido eixo 51. (00223) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende pelo menos uma estrutura 52, adequada para ser conectada de forma desmontável a uma porção do referido
50 / 60 manipulador escravo 3. De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 compreende pelo menos uma estrutura 52, adequada para ser de forma desmontável conectado a um compartimento de atuador do referido manipulador escravo 3, o referido compartimento de atuador hospedando a referida pelo menos um atuador 25 definindo um compartimento de motor 69 ou caixa de motor 69. De acordo com uma modalidade, o referido pelo menos um atuador 25 está alojado dentro de uma porção do referido escravo manipulador 3. (00224) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 está associado de forma separável ao referido manipulador escravo 3. (00225) De acordo com uma modalidade, o referido instrumento cirúrgico 70 está associado de maneira reversível ao referido manipulador escravo 3. (00226) De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 se estende entre o referido quadro 52 e o referida montagem articulado 5. (00227) De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 é um eixo rígido.
De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 tem um núcleo oco que permite a passagem dos tendões. (00228) De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 é um eixo flexível.
De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 compreende canais para guiar pelo menos um dos referidos tendões. (00229) De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 está conectado proximalmente à referida estrutura 52 e distalmente conectado ao referido primeira ligação 6 do referido subconjunto articulado 5, formando uma conexão de elemento tubular 61. De acordo com uma modalidade, a referida conexão de elemento tubular
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61 é uma conexão rígida, evitando proporcionar qualquer grau de liberdade entre o referido eixo 51 e o referida primeira ligação 6. De acordo com uma modalidade, a referida conexão de elemento tubular 61 compreende pelo menos dois pinos de elemento tubular 62 inseridos nas sedes de pinos de elemento tubular 63, de preferência orifícios.
De preferência, os referidos assentos de pinos do elemento tubular 63 são pelo menos em número de dois, para fornecer uma conexão rígida.
De acordo com uma modalidade, o referido eixo está conectado distalmente ao referido primeira ligação 6 e a conexão inclui uma solda.
De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 define um eixo longitudinal do eixo rr, substancialmente coincidente com o eixo de desenvolvimento longitudinal do referido eixo 51. De acordo com uma modalidade, o referido eixo 51 é adequado para girar em torno do referido eixo longitudinal do eixo rr para fornecer um rolo movimento para o subconjunto articulado, de modo a fornecer o referido subconjunto articulado 5 de um grau adicional de liberdade de rotação em torno do referido eixo longitudinal do eixo rr. (00230) De acordo com uma modalidade, o referido primeiro corpo estrutural do ligação 9, o referido segundo corpo estrutural do ligação 10 e o referido terceiro corpo estrutural do ligação 11, cada um compreendendo um orifício de carga útil de passagem e em que todos os ditos orifícios de carga útil de passagem estão substancialmente alinhados um à outro de maneira de ser adequado para receber um único elemento de carga útil 64, de preferência se estendendo substancialmente ao longo da referida cadeia cinemática.
De acordo com uma modalidade, o referido elemento de carga útil 64 é um de um tubo de irrigação, uma fibra de laser, um fio de cautela, um par de fios de cautela, um elemento sensor de flexão, evitando que o referido
52 / 60 elemento de carga útil 64 seja um tendão e/ou funcione como um cabo de atuação. (00231) De acordo com uma modalidade, a referida porção distal do tendão 27 compreende uma saliência.
De acordo com uma modalidade, a referida porção distal do tendão 27 compreende uma alça.
De acordo com uma modalidade, a referida porção distal do tendão 27 compreende um nó.
De acordo com uma modalidade, a referida porção distal do tendão 27 compreende uma porção que é colada a uma porção do referido subconjunto articulado 5. De acordo com uma modalidade, a referida porção distal do tendão 27 compreende uma porção que é enrolada em torno de uma porção de uma ligação 6, 7, 8 várias vezes.
De acordo com uma modalidade, a referida porção que é envolvida com um raio de curvatura que é substancialmente igual ao diâmetro do tendão. (00232) De acordo com uma modalidade, a referida porção proximal do tendão 26 é colada a uma porção da referida estrutura 52. De acordo com uma modalidade, o referido tendão é desdobrado em fios em torno de sua primeira porção proximal do tendão 26, de modo a maximizar a superfície colada. (00233) De acordo com uma modalidade, pelo menos um dos referidos tendões, e preferencialmente cada tendão dos referidos tendões, é exclusivamente adequado para trabalhar sob carga de tração aplicada na porção proximal do tendão 26 e na porção distal do tendão 27, evitando que o referido tendão seja comprimido, para ser guiado lateralmente em um canal ou compreender uma bainha. (00234) De acordo com uma modalidade, pelo menos um dos referidos tendões e, de preferência, cada tendão dos referidos tendões, é adequado para ser pré-prolongado com um ciclo de carga
53 / 60 compreendendo pelo menos duas cargas de uma entidade igual a pelo menos a metade da força de ruptura elástica de disse tendão. (00235) De acordo com uma modalidade, o referido manipulador escravo 3 compreende pelo menos um micromanipulador, adequado para fornecer ao referido instrumento cirúrgico 70 três graus cartesianos de liberdade. (00236) De acordo com uma modalidade, o referido pelo menos um atuador 25 compreende pelo menos um elemento de pressão 53 e o referido instrumento cirúrgico 70 compreende, em sua estrutura proximal 52, pelo menos um êmbolo 54 associado a um tendão, em que, sempre que o referido instrumento cirúrgico 70 está conectado com o referido manipulador escravo 3, o referido elemento de pressão 53 é adequado para empurrar contra o referido êmbolo 54 para determinar que o êmbolo 54 desvia a porção proximal do tendão 26 do tendão a ele associado e para obter um movimento de um ligação associado à porção distal do tendão de disse tendão. (00237) De acordo com uma modalidade, uma barreira estéril 55 é interposta entre o referido manipulador escravo 3 e o referido instrumento cirúrgico 70. De acordo com uma modalidade, uma barreira estéril 55 é interposta entre o referido pelo menos um elemento empurrador 53 do referido manipulador escravo 3 e o referido pelo menos um êmbolo 54 do referido instrumento cirúrgico
70. De acordo com uma modalidade, o referida pelo menos um êmbolo está associado a um elemento elástico 56 adequado para influenciar o êmbolo contra a referida porção proximal do tendão 26 a ele associada. De acordo com uma modalidade, o referido êmbolo 54 compreende uma porção de contato do tendão 57 que entra em contato com a referida porção proximal do tendão 26. De acordo com
54 / 60 uma modalidade, a referida porção de contato do tendão 57 do referido êmbolo 54 compreende uma polia guia.
De acordo com uma modalidade, a referida porção proximal do tendão 26 é guiada por uma pluralidade de polias. (00238) De acordo com uma modalidade geral, é fornecido um instrumento cirúrgico 70 de acordo com qualquer uma das modalidades descritas anteriormente. (00239) De acordo com uma modalidade geral, é fornecido um conjunto escravo compreendendo pelo menos um manipulador escravo 3 de acordo com qualquer uma das modalidades descritas anteriormente e pelo menos um instrumento cirúrgico 70 de acordo com qualquer uma das modalidades descritas anteriormente. (00240) Em virtude das características descritas acima, fornecidas separadamente ou em combinação, quando aplicável, em modalidades particulares, é possível satisfazer as necessidades às vezes contrastantes divulgadas acima e obter as vantagens acima mencionadas, e em particular: (00241) - é fornecida uma miniaturização do instrumento cirúrgico escravo; (00242) - é possível obter uma miniaturização extrema abaixo de 5 mm de diâmetro transversal da subconjunto articulada, sem a utilização de polias livres e sem a utilização de canais de orifícios ou guias que passam por qualquer um dos corpos estruturais das três ligações; (00243) - é alcançado que os tendões que deslizam sobre o corpo estrutural de uma ligação intermediária para acionar uma ligação mais distal e envolvem o corpo estrutural da ligação intermediária em 90 graus já quando a subconjunto articulada, por exemplo, uma subconjunto de pulso, está em configuração reta e, embora isso seja
55 / 60 desaconselhado pela técnica anterior devido ao aumento do atrito de deslizamento que produz, em algumas modalidades divulgadas acima, o envoltório de 90 graus permite deslizar os tendões nas superfícies externas dos ligações, em vez de passar eles por orifícios ou canais, para restringir os tendões a permanecerem dentro do diâmetro da ligação quando as ligações distais são dobradas; (00244) - os tendões podem ficar em equilíbrio nas referidas superfícies externas dos elos, encontrando o caminho mínimo de energia resultante da tensão e das forças de atrito da superfície, evitando curvas totalmente acentuadas e, dessa forma, é permitido o uso de tendões poliméricos, tais como: polietileno, UHMWPE que são conhecidos por ser mais fortes do que o aço e com atrito inferior ao longo do substrato metálico, tal como aço, para o tendão ou o material exterior, como os referidos tendões poliméricos feitos em polyetileno (00245) UHMWPE, ao contrário dos tendões de aço ou outros tendões poliméricos, sofre abrasão causada pelo deslizamento sobre bordas afiadas ou paredes laterais, e, portanto, uma configuração que direciona os tendões sobre as superfícies externas dos elos, colocando-os em equilíbrio nas referidas superfícies externas, permite que o tendão polimérico se aplainar na referida superfície externa e minimize sua abrasão; (00246) O atrito total entre o tendão e as ligações pode ser bastante reduzido, e não aumentado, porque o aumento do ângulo de enrolamento maior ou do ângulo de enrolamento na equação do cabrestante (em 90 graus, igual a aproximadamente 1,5 radianos) é efetivamente compensado por uma redução do coeficiente de atrito de 0,5 de cabos de aço sobre aço a 0,04 a 0,08 para o polietileno sobre ligas de aço.
56 / 60 (00247) Os especialistas na técnica podem fazer alterações e adaptações às modalidades descritas acima ou podem substituir elementos por outros que são funcionalmente equivalentes, a fim de satisfazer necessidades contingentes sem, contudo, se afastar do escopo das reivindicações anexas.
LISTA DE REFERÊNCIAS: 1 Montagem de microcirurgia robótica 2 Ferramenta mestre 3 Escravo ou manipulador escravo 4 Unidade de controle 5 Subconjunto articulado 6 Primeiro ligação 7 segunda ligação 8 Terceiro ligação 9 Corpo estrutural da primeira ligação ou corpo estrutural da referida primeira ligação 10 Corpo estrutural da segunda ligação ou corpo estrutural da referida segunda ligação 11 Corpo estrutural da terceira ligação ou corpo estrutural da referida terceira ligação
57 / 60 12 Parte distal da primeira ligação do referido corpo estrutural da primeira ligação 13 Parte proximal da segunda ligação do referido corpo estrutural da segunda ligação 14 primeira junta 15 Parte distal da segunda ligação do referido corpo estrutural da segunda ligação 16 Parte proximal da terceira ligação do referido corpo estrutural da terceira ligação 17 segunda junta 18 superfície de contato do tendão 19, 20, 21, 22, 23, 24, 30, 31 Tendões 25 Atuador 26 Porção proximal do tendão 27 porções distal do tendão 28 Parte intermediária do tendão 29 Paciente
30. Cirurgião
33. Pin
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34. assento de pino
35. Limite do assento do pino
36. Articulação dupla
37. Suporte da dobradiça
38. Ranhura proximal da articulação
39. Dente distal da articulação
40. Boca de cavidade
41. porção c-holder
42. Elemento terminal
43. Outro terceiro ligação
44. Outro corpo estrutural do terceiro ligação
45. Terceira parte da junta de ligação adicional
46. Ponta do instrumento
47. Ligação adicional 48 Corpo estrutural da ligação adicional 49 Parte de fixação do tendão 50 pino de gancho
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51 Eixo
52 Moldura
53 Elemento de pressão
54 êmbolos
55 barreira estéril
56 elemento elástico
57 Parte de contato do tendão do êmbolo
58 Unidade de acionamento do atuador
59 Primeiro sinal de comando
Sinal de comando de 60 segundos
61 Conexão do elemento tubular
62 Pino do elemento tubular
63 Assento de pino de elemento tubular
64 Elemento de carga útil
65 Caminho deslizante
66 Superfície deslizante do tendão
67 Borda da superfície de contato proximal
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68 Borda da superfície de contato distal
69 Caixa do motor ou compartimento do motor
70 Instrumento Médico ou Instrumento Cirúrgico ou Instrumento
X-X.
Primeiro eixo articular
Y-Y.
Segundo eixo articular r-r Direção longitudinal do eixo
T-T.
Caminho longitudinal do tendão α.
Ângulo de enrolamento local ou primeiro ângulo de enrolamento local β.
Ângulo de enrolamento local ou segundo ângulo de enrolamento local α + β.
Ângulo total do enrolamento

Claims (14)

REIVINDICAÇÕES
1. Montagem cirúrgica robótica (1) compreendendo um manipulador escravo (3), um instrumento cirúrgico (70), conectável ao referido manipulador escravo (3), compreendendo um subconjunto articulado (5), em que o referido subconjunto articulado (5) compreende pelo menos uma primeira ligação (6), uma segunda ligação (7) e uma terceira ligação (8); e em que a referida primeira ligação (6) e a referida segunda ligação (7) estão associadas numa primeira articulação (14) proporcionando um grau de liberdade entre a referida primeira ligação (6) e a referida segunda ligação (7); e em que a referida segunda ligação (7) e a referida terceira ligação (8) estão associados numa segunda articulação (17), proporcionando um grau de liberdade entre a referida segunda ligação (7) e a referida terceira ligação (8); o referido instrumento cirúrgico (70) compreendendo pelo menos um tendão (19) para mover um grau de liberdade; o referido tendão (19) compreendendo uma porção distal do tendão (27), presa à referida terceira ligação (8); e em que pelo menos uma entre aa referida primeira ligação (6) e a referida segunda ligação (7) compreende pelo menos uma superfície de contato do tendão (18) na qual o referido tendão (19) desliza tendo movimento relativo local com a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18) definindo uma superfície de deslizamento do tendão (66) enquanto permanece em contato com a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18), definindo um ou mais caminhos de deslizamento (65) na referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18);
e em que a soma de todos os caminhos de deslizamento (65) de todas as superfícies de deslizamento do tendão (66) da referida primeira ligação (6) e da referida segunda ligação (7) define um ângulo total de enrolamento (α + β); e em que pelo menos uma configuração do referido subconjunto articulado (5), o referido ângulo de enrolamento total (α + β) é igual ou superior a 120 graus.
2. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido ângulo de enrolamento total (α + β) é compreendido entre 60 graus e 300 graus.
3. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o referido ângulo de enrolamento total (α + β) é igual ou superior a 90 graus quando o referido subconjunto articulado (5) está em sua configuração reta.
4. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido ângulo de enrolamento total (α + β) está compreendido entre 90 graus e 270 graus.
5. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido tendão é feito de material polimérico.
6. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido tendão (19) é feito de um material escolhido no grupo que consiste em polietileno, polietileno de ultra-alto peso molecular ou UHMWPE, Kevlar®, Vectran®, Zylon®, polibenzobisoxazol, fibras de carbono e suas combinações.
7. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18) é feita de um material escolhido no grupo que consiste em: aço, liga de aço, carboneto, titânio, metal líquido , cerâmica e suas combinações.
8. Montagem cirúrgica robótica (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido tendão (19) é feito de polietileno de ultra-alto peso molecular e a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18) é de aço.
9. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a fricção de deslizamento a seco entre a referida superfície de contato do tendão (18) e o referido tendão (19) tem um coeficiente de fricção igual ou inferior a 0, 1; e/ou em que o referido coeficiente de fricção é inferior a 0,1.
10. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o ônus das referidas ligações (6, 7, 8) tem uma extensão máxima, em uma direção transversal à extensão longitudinal do referido subconjunto articulado (5) igual a ou inferior a 8 milímetros, e preferencialmente igual ou inferior a 5 milímetros, e preferencialmente compreendido na faixa de 2 milímetros a 5 milímetros.
11. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido tendão (19) tem um diâmetro igual ou inferior a 0,5 milímetros e de preferência compreendido entre 0,005 milímetros e 0,5 milímetros.
12. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido tendão (19) compreende uma porção proximal do tendão (26), adequada para ser associada a pelo menos um atuador (25), uma porção distal do tendão (27), presa à referida terceira ligação (8) e uma porção intermediária do tendão (28), estendendo-se entre a referida porção proximal do tendão (26) e a referida porção distal do tendão (27), e em que a referida porção intermediária do tendão (28) desliza sobre a referida pelo menos uma superfície de contato do tendão (18) definindo pelo menos uma superfície de deslizamento do tendão (66).
13. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o referido tendão (19) e a referida superfície de contato do tendão (18) trocam forças de fricção local como resultado do movimento relativo local.
14. Montagem cirúrgica robótica (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a referida porção distal do tendão (27) é inadequada para deslizar em uma superfície de contato do tendão (18).
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