BR112019025815A2

BR112019025815A2 - interface de instrumento para instrumento cirúrgico robótico

Info

Publication number: BR112019025815A2
Application number: BR112019025815-9A
Authority: BR
Inventors: Ben Robert Chaplin
Original assignee: Cmr Surgical Limited
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2020-07-07
Also published as: WO2018224826A1; CN110740703A; AU2018280956A1; GB2563308B; AU2018280956B2; GB201709017D0; GB201802018D0; GB2599055A; GB2563234A; GB2563308A; US11607279B2; GB201713625D0; CN110719761B; GB2599055B; AU2018280955B2; US11382706B2; GB2563299B; JP2020522347A; EP3634293A1; WO2018224828A1

Abstract

INTERFACE DE INSTRUMENTO PARA INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, que compreende um eixo mecânico; um elemento de efetuador final; uma articulação em uma extremidade distanciada do eixo mecânico para articulação do elemento de efetuador final, a articulação compreendendo: uma primeira e uma segunda juntas permitindo o elemento de efetuador final a adotar uma gama de configurações relativas ao eixo longitudinal do eixo mecânico, a primeira junta sendo acionada por um par de elementos de transmissão apresentando um primeiro requisito de precisão posicional e a segunda junta sendo acionada por um segundo par de elementos de transmissão apresentando um segundo requisito de precisão posicional inferior ao requisito de precisão posicional do primeiro par de elementos de transmissão; e uma interface de instrumento em uma extremidade proximal do eixo mecânico, compreendendo um chassi formado a partir da fixação de uma primeira porção de chassi com uma segunda porção de chassi, a primeira porção de chassi compreendendo uma superfície de instalação na qual o eixo mecânico é instalado; sendo que o primeiro par de elementos de transmissão é fixado em relação a primeira porção de chassi.

Description

“INTERFACE DE INSTRUMENTO PARA INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO” Campo de Aplicação

[001] A presente invenção refere-se a um instrumento cirúrgico robótico apresentando uma interface de instrumento compreendendo uma primeira e segunda porções de chassi conjuntamente fixadas.

Descrição do Estado da Técnica

[002] Tem-se conhecimento do emprego de robôs no atendimento e realização de cirurgias. A Figura 1 ilustra um típico robô cirúrgico 100 consistindo em uma base 108, um braço 102 e um instrumento 105. A base apoia o robô, sendo ela própria fixada rigidamente, por exemplo, no piso, no teto do ambiente de operação, ou em um carrinho. O braço estende-se entre a base e o instrumento. O braço é articulado por meio de múltiplas articulações flexíveis 103 ao longo de seu comprimento, as quais são utilizadas para posicionarem o instrumento cirúrgico em uma localização desejada em relação ao paciente. O instrumento cirúrgico é fixado na extremidade distal 104 do braço robótico. O instrumento cirúrgico penetra no corpo do paciente 101 em um orifício 107 para acesso ao local de cirurgia. Na sua extremidade distal, o instrumento compreende um efetuador final 106 para engate em um procedimento médico.

[003] A Figura 2 ilustra um típico instrumento cirúrgico 200 para a realização de uma cirurgia laparoscópica robótica. O instrumento cirúrgico compreende uma base 201 por meio da qual o instrumento cirúrgico conecta-se ao braço robótico. O eixo mecânico 202 estende-se entre a base 201 e a articulação 203. A articulação 203 termina em um efetuador final 204. Na Figura 2, um par de garras serrilhadas são ilustradas como sendo o efetuador final 204. A articulação 203 permite que o efetuador final 204 movimente-se em relação ao eixo mecânico 202. Deseja-se pelo menos dois graus de liberdade para a movimentação do efetuador final 204 por meio da articulação.

[004] A Figura 3 ilustra um exemplo de um instrumento cirúrgico 300 conhecido no qual o efetuador final 204 tem permissão de se movimentar em relação ao eixo mecânico 202 por meio de junta de afastamento 301 e duas juntas de guinada 302. A junta 301 possibilita que o efetuador final 204 gire em torno do eixo de afastamento 303. As juntas 302 possibilitam a que cada garra do efetuador final 204 gire em torno do eixo de garra 304. As juntas são acionadas por cabos 306, 307 e 308. A polia 305 é utilizada para direcionar os cabos 307 e 308 de suas passagens por sobre a junta de afastamento até as juntas de guinada. A polia 305 é deslocada do eixo central da articulação 203.

[005] Em uma operação laparoscópica típica, um cirurgião faz uso de muitos instrumentos, vindo a trocar um instrumento por outro diversas vezes. Portanto, é desejável reduzir-se o tempo levado e maximizar-se a facilidade na qual um instrumento é separado de um braço robótico e um instrumento diferente é fixado. Adicionalmente, é desejável se minimizar o tempo levado para preparar-se o instrumento para uso uma vez que ele tenha sido fixado ao braço robótico.

[006] Para tanto, o instrumento cirúrgico 300 pode ser fixado na sua extremidade proximal e na extremidade distal do braço robótico por uma interface de instrumento. A interface de instrumento pode conectar-se a, ou engatar em uma interface do braço robótico. A transmissão mecânica para acionar as juntas do instrumento (por exemplo, juntas 301 e 302) pode ser transferida ao instrumento a partir do braço robótico via interface do braço robótico e interface de instrumento.

Objetivos da Invenção

[007] O objetivo da presente invenção é apresentar um instrumento cirúrgico robótico, compreendendo: um eixo mecânico; um elemento de efetuador final; uma articulação em uma extremidade distal do eixo mecânico para articulação do elemento de efetuador final, a articulação compreendendo: uma primeira e segunda juntas permitindo que o elemento de efetuador final adote uma gama de configurações relativas a um eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico, a primeira junta sendo acionada pelo primeiro par de elementos de transmissão apresentando um primeiro requisito de precisão posicional e a segunda junta sendo acionada por um segundo par de elementos de transmissão apresentando um segundo requisito de precisão posicional inferior ao requisito de precisão posicional do primeiro par de elementos de transmissão; e uma interface de instrumento em uma extremidade proximal do eixo mecânico, compreendendo: um chassi formado a partir da sujeição de uma primeira porção de chassi até uma segunda porção de chassi, a primeira porção de chassi compreendendo uma superfície de instalação na qual o eixo mecânico é instalado; sendo que o primeiro par de elementos de transmissão é fixado em relação à primeira porção de chassi.

[008] O par de elementos de transmissão pode ser fixado em relação à segunda porção de chassi.

[009] O instrumento pode compreender ainda: - um primeiro elemento de interface para acionamento do primeiro par de elementos de transmissão, o primeiro elemento de interface estando preso ao primeiro par de elementos de transmissão, de modo que um deslocamento do primeiro elemento de interface em relação ao chassi seja transferido ao primeiro par de elementos de transmissão; e - um segundo elemento de interface para acionamento do segundo par de elementos de transmissão, o segundo elemento de interface estando preso ao segundo par de elementos de transmissão, de modo que o deslocamento do segundo elemento de interface em relação ao chassi seja transferido ao segundo par de elementos de transmissão.

[010] O primeiro e segundo elementos de interface podem ser linearmente deslocados através das respectivas gamas de deslocamento máximo, a gama de deslocamento máximo do primeiro elemento de interface sendo menor do que a gama de deslocamento máximo do segundo elemento de interface.

[011] O primeiro elemento de interface pode ser instalado de forma corrediça com a primeira porção de chassi.

[012] O segundo elemento de interface pode ser instalado de forma corrediça com a segunda porção de chassi.

[013] A interface de instrumento pode compreender ainda um primeiro conjunto de polias em torno do qual o primeiro par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida, o primeiro conjunto de polias sendo fixado rotacionalmente na primeira porção de chassi.

[014] O primeiro conjunto de polias pode assentar-se no plano central da interface de instrumento contendo o eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico.

[015] A interface de instrumento pode compreender ainda um segundo conjunto de polias em torno do qual o segundo par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida, o segundo conjunto de polias sendo fixado rotacionalmente com a segunda porção de chassi.

[016] O topo de instalação pode ser formado integralmente com uma porção afastada de bloco de instalação formando parte da primeira porção de chassi, a porção afastada de bloco de instalação sendo conjugada com uma porção próxima de bloco formando parte da segunda porção de chassi.

[017] A superfície de instalação pode ser transversal à direção longitudinal do eixo mecânico.

[018] O primeiro par de elementos de transmissão pode assentar-se em um plano central da interface de instrumento.

[019] O segundo par de elementos de transmissão pode assentar-se em um lado do plano central da interface de instrumento.

[020] O primeiro e segundo pares de elementos de transmissão podem estender-se entre a interface de instrumento e a articulação através do eixo mecânico.

[021] A primeira junta pode permitir que o elemento de efetuador final gire em torno de um primeiro eixo transversal em relação a um eixo longitudinal do eixo mecânico.

[022] A segunda junta pode permitir que o elemento de efetuador final gire em torno de um segundo eixo transversal para o primeiro eixo quando o instrumento se apresenta em uma configuração reta na qual o elemento de efetuador final é alinhado com o eixo mecânico.

[023] O instrumento cirúrgico pode compreender ainda um segundo elemento de efetuador final, e a articulação pode compreender uma terceira junta, a terceira junta sendo acionada por um terceiro par de elementos de transmissão, o terceiro par de elementos de transmissão sendo fixado em relação à primeira porção de chassi.

[024] A terceira junta pode permitir que o segundo elemento de efetuador final gire em torno do segundo eixo.

[025] O instrumento pode compreender ainda um terceiro elemento de interface para acionamento do terceiro par de elementos de transmissão, o terceiro elemento de interface estando preso ao terceiro par de elementos de transmissão, de modo que um deslocamento do terceiro elemento de interface em relação ao chassi seja transferido ao terceiro par de elementos de transmissão.

[026] O terceiro elemento de interface pode ser instalado de forma corrediça com a primeira porção de chassi.

[027] A interface de instrumento pode compreender ainda um terceiro conjunto de polias em torno do qual o terceiro par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida, o terceiro par de polias sendo fixado de forma rotacional na primeira porção de chassi.

[028] O terceiro par de elementos de transmissão pode apresentar o mesmo requisito de precisão posicional como do segundo par de elementos de transmissão.

[029] Os pares de elementos de transmissão podem ser cabos.

Breve Descrição dos Desenhos

[030] Tem-se a descrição a seguir da presente invenção como forma de exemplo com referência aos desenhos de acompanhamento, nos quais: - a Figura 1 ilustra um robô cirúrgico executando um procedimento cirúrgico; - a Figura 2 ilustra um instrumento cirúrgico conhecido; - a Figura 3 ilustra uma disposição conhecida de um efetuador final articulado de um instrumento cirúrgico; - a Figura 4 ilustra um robô cirúrgico; - as Figuras 5a e 5b ilustram a extremidade distal de um instrumento cirúrgico; - as Figuras 6a e 6b ilustram uma vista adicional da extremidade distal do instrumento cirúrgico; - a Figura 7 ilustra uma disposição de polia da extremidade distal do instrumento cirúrgico das Figuras 5a e 5b e 6a e 6b em uma variedade de configurações; - a Figura 8 ilustra a extremidade distal do instrumento cirúrgico em uma variedade de configurações não-retas; - a Figura 9 ilustra disposições de elementos de transmissão em um eixo mecânico do instrumento;

- as Figuras 10a e 10b ilustram duas vistas da seção transversal do eixo mecânico do instrumento mostrando a posição dos elementos de transmissão no interior do eixo mecânico; - as Figuras 11a e 11b ilustram duas vistas de um instrumento cirúrgico incluindo uma interface de instrumento; - a Figura 12a ilustra uma vista superior da interface de instrumento; e - a Figura 12b ilustra uma vista do lado inferior da interface de instrumento.

Descrição Detalhada da Invenção

[031] A presente descrição é direcionada a um instrumento robótico cirúrgico apresentando uma interface de instrumento na sua extremidade proximal compreendendo um chassi formado a partir da fixação de duas partes de chassi. O chassi pode ser formado de duas partes de chassi para auxiliar na instalação da interface de instrumento. O chassi compreende uma junta ao longo da qual as duas partes de chassi se conjugam, ou conectam-se. O instrumento compreende ainda um eixo mecânico fixado ao topo de instalação do chassi. O eixo mecânico inclui na sua extremidade distal um elemento de efetuador final e uma articulação para articulação do elemento de efetuador final relativa ao eixo mecânico. Os elementos de transmissão (por exemplo, cabos) estendem-se a partir da interface de instrumento através do eixo mecânico até a articulação das juntas de acionamento da articulação articulando dessa forma o elemento de efetuador final. Cada junta da articulação é acionada por um respectivo par de elementos de transmissão. A precisão com a qual o movimento de uma junta pode ser controlada depende da precisão posicional do elemento de transmissão (ou seja, quão precisamente a posição do elemento de transmissão pode ser controlada).

[032] Um par dos elementos de transmissão pode apresentar um requisito de precisão posicional mais elevado do que o outro par, por exemplo, em virtude da forma com que os elementos de transmissão vêm a ser deslocados no interior da interface de instrumento e/ou em função da natureza da junta de transmissão dos elementos de transmissão. A interface de instrumento é disposta de modo que uma das porções de chassi compreende toda a superfície de instalação na qual o eixo mecânico é instalado, e o par de elementos de transmissão apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado é fixado em relação a referida porção de chassi. O par de elementos de transmissão apresentando o requisito de precisão posicional inferior pode ser fixado em relação a outra porção de chassi. Em outras palavras, o par de elementos de transmissão apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado é direcionado ao longo de parte do chassi que inclui também a superfície de instalação para o eixo mecânico do instrumento. A posição da superfície de instalação (e, portanto, do eixo mecânico) em relação ao par de elementos de transmissão influencia a precisão posicional desses elementos de transmissão. A fixação dos elementos de transmissão com a mesma porção de chassi compreendendo a superfície de instalação possibilita de forma vantajosa a maximização de precisão posicional dos elementos de transmissão.

[033] A Figura 4 ilustra um robô cirúrgico apresentando um braço 400 estendendo-se a partir de uma base 401. O braço compreende uma quantidade de membros rígidos 402. Os membros são acoplados por juntas giratórias 403. O membro 402a mais próximo é acoplado à base pela junta 403a. Este e outros membros são acoplados em séries por outras juntas 403. Um pulso 404 é formado por quatro juntas giratórias individuais. O pulso 404 acopla o membro (402b) ao membro (402c) mais afastado do braço. O membro 402c mais afastado porta uma fixação 405 para um instrumento cirúrgico 406. Cada junta 403 do braço apresenta um ou mais motores 407 que podem ser operados induzindo a movimentação rotacional na respectiva junta, e um ou mais sensores de torque e/ou de posição 408 proporcionam informação a respeito da configuração presente e/ou da carga naquela junta. Os motores podem ser dispostos próximos das juntas cujas movimentações eles dirigem de forma a melhorarem a distribuição de peso. Para esclarecimento, somente alguns dos motores e sensores são apresentados na Figura 4. O braço pode ser descrito, genericamente, no nosso pedido de patente co-pendente PCT/GB2014/053523.

[034] O braço termina em uma fixação 405 em interface com o instrumento 406. O instrumento 406 pode assumir o formato descrito na Figura 2. A fixação 405 compreende um conjunto de transmissão para acionamento da articulação do instrumento, e uma interface de conjunto de transmissão para engate com uma interface de instrumento do instrumento 406. Os elementos movíveis de interface da interface do conjunto de transmissão fazem o engate mecânico correspondente dos elementos movíveis de interface da interface de instrumento de modo a transferir a transmissão a partir do braço robótico ao instrumento. Um instrumento pode ser permutado por outro por diversas vezes durante uma operação típica. Portanto, o instrumento pode ser fixado e separado do braço robótico durante a operação. As características de interface do conjunto de transmissão interface e da interface de instrumento podem auxiliar nos seus alinhamentos quando levadas a se engatarem entre si, de forma a reduzirem a precisão com que necessitam de serem alinhadas pelo usuário.

[035] O instrumento 406 compreende um efetuador final para realização de uma operação. O efetuador final pode assumir qualquer formato adequado. O efetuador final pode compreender um ou mais elementos de efetuador final. Por exemplo, o elemento de efetuador final pode consistir em garras lisas, garras serrilhadas, um agarrador, um par de tesouras, uma agulha para suturação, uma câmera, um laser, uma faca, um grampeador, um cauterizador, um aparelho de sucção. De acordo com a descrição n a Figura 2, o instrumento compreende uma articulação entre o eixo mecânico do instrumento e o efetuador final. A articulação pode compreender uma ou mais juntas permitindo a movimentação do efetuador final em relação ao eixo mecânico do instrumento. Uma ou mais juntas na articulação são acionadas pelos elementos de transmissão, tais como cabos. Esses elementos de transmissão são presos na outra extremidade do eixo mecânico do instrumento com os elementos de interface da interface de instrumento. Portanto, os elementos de transmissão estendem-se a partir da interface de instrumento até as juntas da articulação através do eixo mecânico do instrumento. Portanto, o braço robótico transfere a transmissão para o efetuador final como se segue: movimentação de um elemento de interface do conjunto de transmissão movimentando um elemento de interface de instrumento que movimenta um elemento de transmissão que movimenta uma junta de articulação que movimenta o efetuador final.

[036] Os controladores para motores, sensores de torque e codificadores são distribuídos com o braço robótico. Os controladores são conectados via um barramento de comunicação com a unidade de controle 409. Uma unidade de controle 409 compreende um processador 410 e uma memória

411. A memória 411 armazena em modo não-transiente o software que é executável pelo processador para controlar a operação dos motores 407 levando a que o braço 400 funcione na maneira presentemente descrita. Em particular, o software pode controlar o processador 410 levando ao acionamento dos motores (por exemplo, via os controladores distribuídos) dependendo das entradas advindas dos sensores 408 e a partir da interface de comando do cirurgião 412. A unidade de controle 409 é acoplada aos motores 407 para acioná-los de acordo com as saídas geradas pela execução do software. A unidade de controle 409 é acoplada aos sensores 408 para recebimento da entrada monitorada a partir dos sensores até a interface de comando 412 para recebimento da entrada advinda dele. Os respectivos acoplamentos podem ser, por exemplo, cabos elétricos ou óticos, ou podem ser providos por uma conexão sem fio. A interface de comando 412 compreende um ou mais dispositivos de entrada pelos quais um usuário pode solicitar a movimentação do efetuador final em uma maneira desejada. Os dispositivos de entrada podem, por exemplo, operar manualmente dispositivos de entrada mecânica, tais como alças de controle ou joysticks, ou dispositivos de entrada sem contato, tais como sensores de gestos óticos. O software armazenado na memória 411 é configurado para responder aquelas entradas e levar as juntas do braço e do instrumento a se movimentem de acordo, em cumprimento com uma estratégia de controle pré-determinada. A estratégia de controle pode incluir características de segurança moderando o movimento do braço e do instrumento em resposta as entradas de comando. Portanto, em resumo, um cirurgião na interface de comando 412 pode controlar o instrumento 406 movimentando-o de tal maneira a realizar um procedimento cirúrgico desejado. A unidade de controle 409 e/ou a interface de comando 412 podem estar afastadas do braço 400.

[037] As Figuras 5a e 5b ilustram vistas opostas da extremidade distal de um instrumento cirúrgico de exemplo. Nas Figuras 5a e 5b, o efetuador final 501 compreende um par de elementos de efetuador final 502, 503, os quais, neste exemplo, são descritos como um par de garras serrilhadas opostas. Deve ser entendido que isto é somente para finalidades ilustrativas. O efetuador final pode assumir qualquer formato adequado, tais como os descritos acima. O efetuador final 501 é conectada ao eixo mecânico do instrumento 504 pela articulação 505. A articulação 505 compreende juntas permitindo a movimentação do efetuador final 501 em relação ao eixo mecânico 504. Neste exemplo, a articulação 505 compreende três juntas. Uma primeira junta 506 permite que o efetuador final 501 gire em torno de um primeiro eixo 510. O primeiro eixo 510 é transversal ao eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico

511. A primeira junta 506 é disposta de modo que o eixo mecânico 504 termine na sua extremidade distal na junta 506. A segunda articulação 507 permite que o primeiro elemento de efetuador final 502 gire em torno de um segundo eixo geométrico 512. O segundo eixo 512 é transversal ao primeiro eixo 510. A terceira articulação 513 permite que o segundo elemento de efetuador final 503 gire em torno do segundo eixo 512.

[038] O primeiro elemento de efetuador final 502 e o segundo elemento de efetuador final 503 podem ser girados independentemente em torno do segundo eixo 512 pelas segunda e terceira juntas. O elemento de efetuador final pode ser girado na mesma direção ou em diferentes direções pela segunda e terceira juntas. O primeiro elemento de efetuador final 502 pode ser girado em torno do segundo eixo, enquanto que o segundo elemento de efetuador final 503 não é girado em torno do segundo eixo. O segundo elemento de efetuador final 503 pode ser girado em torno do segundo eixo, enquanto o primeiro elemento de efetuador final 502 não é girado em torno do segundo eixo.

[039] As Figuras 5a e 5b descrevem uma configuração reta do instrumento cirúrgico na qual o efetuador final é alinhada com o eixo mecânico

504. Nesta orientação, o eixo longitudinal do eixo mecânico 511 coincide com o eixo geométrico longitudinal da articulação e com o eixo geométrico longitudinal do efetuador final. A articulação da primeira, segunda e terceira juntas capacita a que o efetuador final assuma uma gama de atuações (ou seja, configurações) em relação ao eixo mecânico.

[040] A articulação 505 compreende um corpo de apoio

509. Na outra extremidade, o corpo de apoio 509 é conectado ao eixo mecânico 504 pela primeira junta 506. Na outra extremidade, o corpo de apoio 509 é conectado no efetuador final 501 pela segunda junta 507 e a terceira junta 513. Portanto, a primeira junta 506 permite que o corpo de apoio 509 gire em relação ao eixo mecânico 504 em torno do primeiro eixo geométrico 510; e a segunda junta 507 e a terceira junta 513 permitem que os elementos de efetuador final 502, 503 girem em relação ao corpo de apoio 509 em torno do segundo eixo geométrico 512.

[041] Nas figuras, a segunda junta 507 e a terceira junta 513 permitem ambas a rotação em torno do mesmo eixo geométrico 512. Entretanto, a segunda e terceira juntas podem permitir alternativamente a rotação dos elementos de efetuador final em torno de diferentes eixos. O eixo de rotação de um dos elementos de efetuador final pode ser defasado na direção longitudinal do eixo mecânico 504 a partir do eixo geométrico de rotação do outro elemento de efetuador final. O eixo geométrico de rotação de um dos elementos de efetuador final pode ser defasado em uma direção transversal para a direção longitudinal do eixo mecânico 504 a partir do eixo geométrico de rotação do outro elemento de efetuador final. O eixo de rotação de um dos elementos de efetuador final pode não ser paralelo ao eixo de rotação do outro elemento de efetuador final. Os eixos de rotação dos elementos de efetuador final 502, 503 podem estar defasados na direção longitudinal do eixo mecânico e/ou defasados em uma direção perpendicular com a direção longitudinal do eixo mecânico e/ou angulados com respeito um ao outro. Isto pode ser desejável a partir do advento do elemento de efetuador final vir a ser assimétrico. Por exemplo, em um elemento eletro- cirúrgico, um primeiro de elemento de efetuador final pode ser energizado e um segundo elemento de efetuador final não ser acionado e estar isolado do primeiro elemento de efetuador final. Em auxílio a isto, os eixos geométricos de rotação dos dois elementos de efetuador final podem ser defasados na direção perpendicular a direção longitudinal do eixo mecânico. Em outro exemplo, um primeiro elemento de efetuador final pode ser uma lâmina e um segundo elemento de efetuador final, uma superfície chata cortante. Para auxiliar o uso da lâmina, os eixos geométricos de rotação dos dois elementos de efetuador final podem ser angulados entre si.

[042] As juntas da articulação 505 são acionadas pelos elementos de transmissão. Os elementos de transmissão são elementos alongados estendendo-se a partir das juntas na articulação através do eixo mecânico 504 para a interface de instrumento. Cada elemento de transmissão pode ser capaz de ser flexionado lateralmente em torno de sua extensão principal pelo menos naquelas regiões aonde ele engata os componentes internos da articulação e a interface de instrumento. Em outras palavras, cada elemento de transmissão pode ser flexionado transversalmente em relação ao seu eixo longitudinal nas regiões especificadas. Esta flexibilidade capacita a que os elementos de transmissão se envolvam em torno da estrutura interna do instrumento, tal como, as juntas e polias. Os elementos de transmissão podem ser completamente flexíveis transversalmente aos seus eixos longitudinais. Os elementos de transmissão podem ser inflexíveis ao longo de suas extensões principais. Os elementos de transmissão podem resistir as forças de compressão e tensão aplicadas ao longo de suas extensões. Em outras palavras, os elementos de transmissão podem resistir as forças de compressão e tensão agindo na direção de seus eixos longitudinais. Os elementos de transmissão podem apresentar um módulo elevado. Os elementos de transmissão podem permanecer firmes em funcionamento; pode-se não permitir que eles se tornem frouxos. Portanto, os elementos de transmissão são capazes de transferirem a transmissão da interface de instrumento até as juntas. Por exemplo, os elementos de transmissão podem ser cabos.

[043] Cada junta pode ser acionada por um respectivo par de elementos de acionamento. Com referência as Figuras 5a e 5b, a primeira junta 506 é acionada pelo primeiro par de elementos de transmissão A1, A2. A segunda junta 507 é acionada pelo segundo par de elementos de acionamento B1, B2. A terceira junta é acionada por um terceiro par de elementos de transmissão C1, C2. Portanto, cada junta de instrumento 501 é acionada pelo seu próprio par de elementos de transmissão. Em outras palavras, cada junta é acionada por um par dedicado de elementos de transmissão. As juntas podem ser acionadas independentemente. Um par de elementos de transmissão pode ser construído com uma simples peça conforme mostrado para o terceiro par de elementos de transmissão nas Figuras 5a e 5b. Neste caso, a peça simples é presa na junta em um ponto. Por exemplo, o terceiro par de elementos de transmissão C1, C2 compreende uma característica esférica 520 na qual é fixado com a terceira junta 513. Isto assegura que quando o par de elementos de transmissão é acionado, a transmissão é transferida para movimentação da junta em torno de seu eixo. Alternativamente, um par de elementos de transmissão pode ser construído como duas peças. Neste caso, cada peça separada é presa na junta.

[044] O instrumento cirúrgico das Figuras 5a e 5b compreende ainda uma disposição de polia em torno da qual o segundo e terceiro pares de elementos de transmissão tem a movimentação restringida. A disposição de polias é melhor ilustrada nas Figuras 6a e 6b. O corpo de apoio 50 não é mostrado nas Figuras 6a e 6b de modo a mais claramente ilustrar a disposição de polias. A disposição de polias compreende um primeiro conjunto de polias 601. O primeiro conjunto de polias 601 gira em torno do primeiro eixo geométrico 510. Portanto, o primeiro conjunto de polias 601 gira em torno do mesmo eixo como a primeira junta 506. A disposição de polias compreende ainda um segundo conjunto de polias 602. A disposição de polias compreende ainda um par de polias de redirecionamento 603, as quais são descritas em maiores detalhes na sequência da descrição da disposição de polias.

[045] A disposição de polias é também ilustrada na Figura

7.

[046] O primeiro conjunto de polias 601 compreende uma primeira polia 705 e uma segunda polia 706. Tanto a primeira polia 705 quanto a segunda polia 706 giram em torno do primeiro eixo 510. A primeira polia 705 e a segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias apresentam-se localizadas nos lados opostos da primeira junta 506 em uma direção longitudinal do eixo mecânico 504. A primeira polia 705 e a segunda polia 706 localizam-se nas extremidades opostas do primeiro eixo geométrico 510. A primeira polia 705 e a segunda polia 706 localizam-se em lados opostos do primeiro par de elementos de transmissão A1, A2. O primeiro conjunto de polias 601 é apoiado pelos braços 530 e 531 da unidade de forquilha 508. Tanto a primeira polia 705 quanto a segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias são instaladas rotacionalmente com a unidade de forquilha. A polia 705 é instalada no braço 531 e a polia 706 é instalada no braço 530.

[047] O segundo conjunto de polias compreende a primeira polia 701 e uma segunda polia 702. A primeira polia 701 gira em torno de um terceiro eixo 703 paralelo ao primeiro eixo 510. O terceiro eixo 703 é defasado do primeiro eixo 510 tanto na direção longitudinal do eixo mecânico quanto transversalmente à direção longitudinal ao eixo mecânico. A segunda poia 702 gira em torno de um quarto eixo 704 paralelo ao primeiro eixo 510. O quarto eixo 704 é defasado do primeiro eixo 510 tanto na direção longitudinal do eixo mecânico quanto transversalmente a direção longitudinal do eixo mecânico. O terceiro e quarto eixos são paralelos, porém defasados um do outro. O terceiro e quarto eixos são defasados um do outro na direção do eixo de rotação 512 das juntas 507 e 513. O terceiro eixo 703 e o quarto eixo 704 apresentam-se no mesmo plano perpendicular a direção longitudinal do eixo mecânico 511.

[048] Através da defasagem da primeira polia 701 e a segunda polia 702, o elemento de transmissão envolto em torno de cada polia é capaz de se estender abaixo do eixo mecânico após ter sido envolto em torno da polia. Conforme mostrado na Figura 6a, a primeira polia 701 e a segunda polia 702 do segundo conjunto de polias 602 localizam-se nos lados opostos da primeira junta 506 em uma direção longitudinal do eixo mecânico 504. A primeira polia 701 e segunda polia 702 localizam-se nos lados opostos do primeiro par de elementos de transmissão A1, A2.

[049] O segundo conjunto de polias localiza-se entre o primeiro conjunto de polias e a interface de extremidade de instrumento e do eixo mecânico. Convenientemente, o segundo conjunto de polias localiza-se dentro do eixo mecânico conforme mostrado nas Figuras. Portanto, o segundo conjunto de polias 602 apresenta-se próximo ao primeiro conjunto de polias 601 ao longo da direção do eixo longitudinal do eixo mecânico 511 (ou seja, o primeiro conjunto de polias 601 apresenta-se afastado do segundo conjunto de polias 602). Devido a ambos conjuntos de polias serem apoiados pela unidade de forquilha 508, deve ser entendido que o segundo conjunto de polias 602 está próximo do primeiro conjunto de polias independentemente da configuração do instrumento e do efetuador final. Através da localização do segundo conjunto de polias na extremidade afastado do eixo mecânico 508, a distância entre a primeira e segunda juntas é reduzida em comparação com a disposição alternativa aonde o segundo conjunto de polias localiza-se na articulação, reduzindo assim a rigidez do corpo de apoio 509 requerido para manter a precisão do posicionamento do efetuador final 501.

[050] Mencionou-se anteriormente que a disposição de polia funciona para restringir a movimentação dos elementos de transmissão. Em maiores detalhes, o segundo par de elementos de transmissão B1, B2 tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da primeira polia 705 e da segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias 601. O segundo par de elementos de transmissão B1, B2 tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da primeira polia 701 e da segunda polia 703 do segundo conjunto de polias 601. O segundo par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da primeira polia 705 do primeiro conjunto de polias 601 e da primeira polia 701 do segundo conjunto de polias 602. O segundo par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias 601 e da segunda polia 702 do segundo conjunto de polias 602.

[051] O terceiro par de elementos de transmissão C1, C2 tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da primeira polia 705 e da segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias 601. O terceiro par de elementos de transmissão C1, C2 tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da primeira polia 701 e da segunda polia 702 do segundo conjunto de polias 601. O terceiro par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da primeira polia 705 do primeiro conjunto de polias 601 e da primeira polia 701 do segundo conjunto de polias 602. O terceiro par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida em torno dos lados opostos da segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias 601 e a segunda polia 702 do segundo conjunto de polias 602.

[052] O segundo e terceiro pares de elementos de transmissão são restringidos quanto a estenderem-se além a primeira junta 506 de forma a alcançarem, respectivamente, a segunda e terceira juntas. Portanto, o primeiro elemento do segundo par de elementos de transmissão B1 passa sobre um lado da primeira polia 705 do primeiro conjunto de polias no primeiro eixo de junta 510, e o segundo elemento do segundo par de elementos de transmissão B2 passa por sobre um lado oposto da segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias no primeiro eixo de junta 510, de modo que qualquer que seja a rotação sobre o corpo de apoio 509 em torno da primeira junta 506, o comprimento do segundo par de elementos de transmissão B1, B2 é mantido o mesmo. Similarmente, o primeiro elemento do terceiro par dos elementos de transmissão C1 passa sobre um lado da segunda polia 706 do primeiro conjunto de polias no primeiro eixo de junta 510, e o segundo elemento do terceiro par de elementos de transmissão C2 passa sobre um lado oposto da primeira polia 705 do primeiro conjunto de polias no primeiro eixo de junta 510, de modo que qualquer que seja a rotação sobre o corpo de apoio 509 em torno da primeira junta 506, o comprimento do terceiro par de elementos de transmissão C1, C2 é mantido o mesmo. Caso a disposição da interface de instrumento seja simétrica tanto para o segundo par de elementos de transmissão B1, B2 e o terceiro par de elementos de transmissão C1, C2, então, o comprimento do segundo par de elementos de transmissão é igual ao comprimento do terceiro par de elementos de transmissão para todos os ângulos de rotação do corpo de apoio 509 em torno da primeira junta 506. Em cada configuração do instrumento cirúrgico, o segundo par de elementos de transmissão e o terceiro par de elementos de transmissão permanecem firmes. Eles nunca se apresentam frouxos. Portanto, não existe recuos quando articulando-se quaisquer das juntas do instrumento cirúrgico. Portanto, o controle total de todos os três graus de liberdade do instrumento cirúrgico é alcançado em cada configuração do instrumento cirúrgico.

[053] A Figura 7 ilustra a extremidade distal do instrumento cirúrgico em cinco configurações diferenciadas. A configuração (c) consiste na configuração reta previamente mencionada, na qual o efetuador final é alinhado com o eixo mecânico do instrumento. Nas configurações (a), (b), (d) e (e), a rotação em torno da primeira junta ocorre em relação a configuração (c). Nas configurações (a), (b), (d) e (e), não ocorre rotação tanto na segunda como na terceira articulação em relação a configuração (c). Tendo início pela configuração (c), o elemento de transmissão A2 (não mostrado) é solicitado de modo a provocar a rotação em torno do primeiro eixo 510 levando a disposição da configuração (b). O elemento de transmissão A2 é ainda solicitado provocando uma rotação adicional em torno do primeiro eixo 510 levando a disposição da configuração (a). Tendo início a partir da configuração (c), o elemento de transmissão A1 (não mostrado) é solicitado de modo a provocar a rotação em torno do primeiro eixo 510 em uma direção oposta a referente nas configurações (a) e (b), levando a disposição da configuração (d). O elemento de transmissão A1 é ainda solicitado provocando uma rotação adicional em torno do primeiro eixo 510 levando a disposição da configuração (e).

[054] A rotação do efetuador final 501 em torno do primeiro eixo 510 é delimitada pelo percurso máximo do primeiro par de elementos de transmissão A1, A2 em torno da primeira junta 506. A configuração (a) apresenta o efetuador final 501 na rotação máxima em torno do primeiro eixo 510 em uma direção, e a configuração (e) apresenta o efetuador final 501 na rotação máxima em torno do primeiro eixo 510 na direção oposta. O ângulo de rotação máxima relativo ao eixo longitudinal do eixo mecânico 511 em ambas configurações consiste do ângulo φ.

[055] A Figura 9 ilustra algumas configurações adicionais da extremidade distal do instrumento aonde a articulação em torno de todas as juntas, a primeira, segunda e terceira, veio a ser acionada em relação a configuração reta das Figuras 5a, 5b, 6a e 6b.

[056] Conforme mencionado acima, o primeiro, segundo e terceiro pares de elementos de transmissão A1, A2, B1, B2, C1, C2 estendem-se através do eixo mecânico do instrumento a partir da extremidade distal do eixo mecânico 504 conectado à articulação na extremidade proximal do eixo mecânico conectado a um mecanismo de transmissão da interface de instrumento. A Figura

9 ilustra os três pares de elementos de transmissão estendendo-se através do eixo mecânico do instrumento 504.

[057] As Figuras 10a e 10b ilustram as seções transversais do eixo mecânico detalhando as posições dos elementos de transmissão.

[058] A configuração (a) da Figura 10 apresenta uma seção transversal do eixo mecânico na extremidade distal do eixo mecânico. Em outras palavras, a configuração (a) apresenta as posições dos elementos de transmissão logo após eles terem deixado o segundo conjunto de polias 602. Os elementos de transmissão A1 e A2 estão em lados opostos do eixo mecânico após terem deixado a primeira junta 506. Os elementos de transmissão C1 e B2 são adjacentes entre si em um lado oposto do eixo mecânico com os elementos de transmissão B1 e C2 que também são adjacentes entre si. Os elementos de transmissão C1 e B2 apresentam-se defasados dos elementos de transmissão B1 e C2 em torno de um eixo 1001 o qual é transversal ao eixo 1002 conectando os elementos de transmissão A1 e A2. Isto resulta da defasagem dos eixos das duas polias do segundo conjunto de polias.

[059] A configuração (b) da Figura 10 apresenta uma seção transversal do eixo mecânico na extremidade proximal do eixo mecânico. Em outras palavras, a configuração (b) apresenta as posições dos elementos de transmissão conforme eles apresentem-se em torno de deixar o eixo mecânico para a interface de instrumento. O primeiro par de elementos de transmissão A1 e A2 apresenta-se nos lados opostos do eixo mecânico em uma disposição similar as suas disposições na configuração (a). Os elementos de transmissão do primeiro par podem estar agrupados mais conjuntamente em virtude de eles haverem se movimentado ligeiramente em sentido uns dos outros ao longo da extensão de seus percursos através do eixo mecânico. Em outras palavras, a configuração (b) apresenta as posições dos elementos de transmissão conforme eles estejam por deixar o eixo mecânico na interface de instrumento. O primeiro par de elementos de transmissão A1 e A2 apresenta-se nos lados opostos do eixo mecânico em uma disposição similar as suas disposições na configuração (a). O primeiro par de elementos de transmissão pode apresentar-se conjuntamente mais próximo em virtude de ter se movimentado ligeiramente os elementos em sentido uns dos outros ao longo de seus percursos através do eixo mecânico. Na configuração (b), o elemento de transmissão B1 localiza-se em um lado oposto do eixo mecânico em relação a sua localização na configuração (a). Na configuração (b), o elemento de transmissão C1 localiza-se em um lado oposto do eixo mecânico em relação a sua localização na configuração (a). Para se chegar a isto, o elemento de transmissão B1 e o elemento de transmissão C1 não se estendem até o eixo mecânico paralelo ao eixo longitudinal do eixo mecânico 511. Ao invés disso, o elemento de transmissão B1 e o elemento de transmissão C1 apresentam-se sobrepostos entre si durante as suas disposições no eixo mecânico. Esta sobreposição ocorre sem que os elementos de transmissão B1 e C1 venham a colidir devido aos seus posicionamentos defasados na configuração (a) devido as polias do segundo conjunto de polias 602 apresentarem eixos defasados. O elemento de transmissão B2 movimentou-se um pouco no eixo mecânico, permanecendo no mesmo lado do eixo mecânico como na configuração (a), de modo a surgir na extremidade proximal do eixo mecânico adjacente ao elemento de transmissão B1. O elemento de transmissão C2 movimentou-se um pouco no eixo mecânico, permanecendo porém no mesmo lado do eixo mecânico como na configuração (a), de modo a surgir na extremidade proximal do eixo mecânico adjacente ao elemento de transmissão C1.

[060] Pode ser observado a partir das Figuras 10a e 10b que o primeiro par de elementos de transmissão A1, A2 funciona paralelo a direção longitudinal do eixo mecânico. Além disso, o primeiro par de elementos de transmissão situa-se em um plano central do eixo mecânico do instrumento. O plano central bifurca o eixo mecânico do instrumento ao longo de seu comprimento.

[061] As Figuras 11a e 11b ilustram duas vistas do primeiro,

segundo e terceiro pares de elementos de transmissão estendendo-se a partir da articulação na extremidade distal do eixo mecânico do instrumento até a uma interface de instrumento 1 101 de exemplo. A transmissão mecânica a partir do braço robótico é transferida ao instrumento cirúrgico para articulação das juntas do instrumento de articulação via a interface de instrumento 1 101 e uma interface de conjunto de transmissão localizada na extremidade distal do braço robótico. Para acionamento de uma junta da articulação do instrumento, é movido um elemento de interface da interface do conjunto de transmissão, o qual movimenta um elemento de interface engatado mecanicamente da interface de instrumento 1

101. A movimentação do elemento de interface de instrumento movimenta um elemento de transmissão, o qual aciona uma junta da articulação.

[062] Vistas mais detalhadas da interface de instrumento 1 101 são ilustradas nas Figuras 12a e 12b. A Figura 12a mostra uma vista superior da interface de instrumento, e a Figura 2b mostra uma vista do lado inferior da interface de instrumento.

[063] A interface de instrumento 1 101 compreende um chassi 1200 apoiando um mecanismo de transmissão (representado genericamente como 1201) para acionamento das juntas da articulação do instrumento. O mecanismo de transmissão compreende uma disposição de elementos de transmissão e polias que transferem o acionamento provido pelo braço robótico para as juntas, conforme será descrito em maiores detalhes adiante.

[064] A interface de instrumento compreende três elementos de interface 1202, 1203 e 1204. Os elementos de interface de instrumento formam parte do mecanismo de transmissão 1201 de interface de instrumento. O primeiro elemento de interface de instrumento 1202 engata o primeiro par de elementos de transmissão A1, A2. O segundo elemento de interface de instrumento 1203 engata o segundo par de elementos de transmissão B1, B2. O terceiro elemento de interface de instrumento 1204 engata o terceiro par de elementos de transmissão C1, C2. Cada elemento de transmissão é fixado no seu elemento de interface de instrumento associado. Em outras palavras, cada elemento de transmissão está firme com o seu elemento de interface de instrumento associado. Cada elemento de interface de instrumento é deslocado em relação ao chassi levando a um deslocamento correspondente de seu par de elementos de transmissão engatado.

[065] Portanto, nos exemplos ilustrados nas Figuras 12a e 12b, cada par de elementos de transmissão engata um elemento de interface de instrumento simples na interface de instrumento 1101. Cada elemento de transmissão engata um elemento de interface de instrumento na interface de instrumento. Em outras palavras, cada elemento de transmissão engata o seu próprio elemento de interface de instrumento. Um simples elemento de interface de instrumento aciona um par de elementos de transmissão. Cada par de elementos de transmissão é acionado independentemente por uma simples interface de instrumento. Nas disposições alternativas, pode ocorrer um movimento de transmissão composto aonde mais de um elemento de interface de instrumento aciona um simples par de elementos de transmissão, um simples elemento de interface de instrumento aciona mais do que um par de elementos de transmissão, ou uma pluralidade de elementos de interface de instrumento acionando coletivamente uma pluralidade de elementos de transmissão.

[066] Os elementos de interface de instrumento 1202, 1203 e 1204 são dispersados ao longo da largura da interface de instrumento. O elemento de interface de instrumento 1202, neste exemplo, é alinhado com o eixo geométrico longitudinal 511 do eixo mecânico 504. Os outros elementos de interface de instrumento 1203 e 1204 localizam-se em qualquer lado do elemento de interface de instrumento 1202 alinhado. Especificamente, cada elemento de interface de instrumento tem o trajeto restringido ao longo de um respectivo percurso linear que é paralelo ao eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico, e os elementos de interface de instrumento 1203 e 1204 localizam-se em qualquer lado de um plano contendo tanto o eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico quanto o percurso de trajeto do elemento de interface de instrumento 1202. Os elementos de interface de instrumento 1203 e 1204 não se apresentam, portanto, alinhados com o eixo longitudinal 511 do eixo mecânico 504.

[067] A Figura 12b apresenta uma vista do lado inferior da interface de instrumento 1 101. Pode ser observado que os lados inferiores das interfaces de instrumento apresentam-se na forma de projeções. Os elementos de interface podem projetar-se abaixo do plano definido pelo lado inferior do chassi

1200. Cada elemento de interface de instrumento 1202, 1203, 1204 pode ser admitido em uma embocadura de um elemento de interface do conjunto de transmissão. Os formatos dos elementos e da embocadura podem corresponder de modo que quando o elemento de interface do conjunto de transmissão é deslocado, este deslocamento é transferido ao elemento de interface de instrumento sem qualquer deslizamento. Portanto, o corpo pode se encaixar por pressão na embocadura. O corpo pode se encaixar sob pressão na embocadura pelo menos ao longo de uma dimensão paralela a direção de deslocamento. Desta maneira, o deslocamento da embocadura leva a um deslocamento correspondente do corpo na direção de deslocamento. O elemento de interface de instrumento pode ser deslocado ao longo da mesma gama de deslocamentos conforme dado pelo elemento de interface de conjunto de transmissão correspondente.

[068] O mecanismo de transmissão 1201 compreende ainda conjuntos de polias em torno das quais cada par de elementos de transmissão A1, A2; B1, B2 e C1, C2 tem a movimentação restringida no interior da interface de instrumento 1 101. Especificamente, o mecanismo de transmissão compreende um primeiro conjunto de polias 1205 em torno do qual o primeiro par de elementos de transmissão A1, A2 tem a movimentação restringida; um segundo conjunto de polias 1206 em torno do qual o segundo par de elementos de transmissão AB1, B2 tem a movimentação restringida; e um terceiro conjunto de polias 1207 em torno do qual o terceiro par de elementos de transmissão C1, C2 tem a movimentação restringida. Cada polia desses conjuntos de polias é apoiada pelo chassi 1200. Por exemplo, as polias podem ser instaladas de forma rotacional ao chassi.

[069] O primeiro conjunto de polias 1205 situa-se em um plano central da interface de instrumento. Este plano central divide a interface de instrumento ao longo de sua direção longitudinal. O primeiro conjunto de polias, portanto, situa-se em um plano que é paralelo a direção longitudinal do eixo mecânico 504. Na disposição particular mostrada na figura 12a, o primeiro conjunto de polias 1205 situa-se em um plano contendo também o eixo geométrico longitudinal 511 do eixo mecânico, ou seja, o primeiro conjunto de polias 1205 e o eixo geométrico longitudinal 511 do eixo mecânico são coplanares. Resultando em que o primeiro conjunto de elementos de transmissão A1, A2 situa-se no mesmo plano como do conjunto de polias 1205, e sendo também coplanar com o eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico.

[070] O segundo e terceiro conjuntos de polias 1206 e 1207 situam-se nos lados opostos do plano central contendo o primeiro conjunto de polias 1205. Portanto, nem o segundo conjunto de polias 1206 nem o terceiro conjunto de polias 1207 são coplanares com o eixo geométrico 511 do eixo mecânico.

[071] Os pares de elementos de transmissão A1, A2; B1, B2; e C1, C2 estendem-se para fora da interface de instrumento 1101 na sua extremidade distal e na extremidade proximal do eixo mecânico 504, através de onde eles estendem-se até as juntas da articulação de instrumento. O chassi da interface de instrumento compreende uma superfície de instalação 1214 aonde o eixo mecânico do instrumento 504 vem a ser instalado. A superfície de instalação não é diretamente visível nas Figuras 12a e 12b devido a ser revestida por um flange congruente utilizado para fixação do eixo mecânico do instrumento 504. Neste exemplo, a superfície de instalação consiste em uma coroa anular contendo os pares de elementos de transmissão estendendo-se através do centro da coroa anular. A superfície de instalação é transversal a direção longitudinal do eixo mecânico. A superfície de instalação é plana. A superfície de instalação abrange, ou seja, circunscreve, o eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico. A superfície de instalação forma parte de um bloco de instalação 1215 localizado na extremidade distal do chassi. O bloco de instalação neste exemplo apresenta um perfil externo de formato cilíndrico. O bloco de instalação pode compreender um orifício através do qual estendem-se os pares de elementos de transmissão.

[072] Portanto, em resumo, a interface de instrumentos 1101 compreende um mecanismo de transmissão 1201 para transferir o acionamento de um conjunto de transmissão de um braço robótico para os pares de elementos de transmissão A1, A2; B1, B2 e C1, C2 t acionando as juntas da articulação de instrumento. Dentro da interface de instrumento, o par de elementos de transmissão A1, A2 tem a movimentação restringida em torno dos conjuntos de polias 1205 engatando-se com o primeiro elemento de interface de instrumento 1202. O par de elementos de transmissão A1, A2 aciona a rotação da articulação, e daí, o efetuador final em torno do primeiro eixo 510 (veja a Figura 5a). O par de elementos de transmissão B1, B2 tem a movimentação restringida em torno dos conjuntos de polias 1206 engatando-se com a segunda interface de instrumento 1203. Os elementos de transmissão B1, B2 acionam a rotação da segunda articulação 507. O par de elementos de transmissão C1, C2 tem a movimentação restringida em torno dos conjuntos de polias 1207 engatando-se com a terceira interface do instrumento 1204. Os elementos de transmissão C1, C2 acionam a rotação da terceira articulação 513. Portanto, cada junta da articulação de instrumento é acionada por um respectivo par de elementos de transmissão, e cada par de elementos de transmissão vem a ser acionado pelo respectivo elemento de interface de instrumento.

[073] Cada elemento de interface de instrumento é deslocado no interior da interface de instrumento 1101 para acionar o seu respectivo par de elementos de transmissão. Uma vez que cada elemento de interface de instrumento está firme com um correspondente par de elementos de transmissão, transfere-se um deslocamento do elemento de interface de instrumento para um deslocamento do par de elementos de transmissão. Cada elemento de interface de instrumento pode ser deslocado ao longo da mesma linha como a linha do par de elementos de transmissão a qual vem a ser seguros. Cada elemento de interface de instrumento engata-se a um elemento de interface do conjunto de transmissão do braço robótico correspondente. Portanto, o deslocamento do elemento de interface de instrumento é acionado pelo braço robótico. Desta maneira, o braço robótico aciona os pares de elementos de transmissão (e, portanto, as juntas da articulação de instrumento).

[074] Neste exemplo, cada elemento de interface de instrumento 1202, 1203, 1204 vem a ser deslocado linearmente no interior da interface de instrumento 1101. Os elementos de interface podem ser deslocados ao longo de um eixo de deslocamento paralelo ao eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico 511. Cada elemento de interface de instrumento é instalado em um trilho para apoio, ou restrição, ou condução do movimento do elemento de interface no interior da interface de instrumento. Portanto, o trilho pode ser referido com uma barra de condução. A barra de condução/trilho pode ser linear. Conforme mostrado mais claramente nas Figuras 12b, o primeiro elemento de interface de instrumento 1202 é instalado no trilho 1208; o segundo elemento de interface de instrumento 1203 é instalado no trilho 1209; e o terceiro elemento de interface de instrumento 1204 é instalado no trilho 1210. Os elementos de interface são instalados de forma corrediça aos trilhos permitindo a movimentação relativamente linear entre o trilho e os elementos de interface. Ou seja, cada elemento de interface 1202, 1203, 1204 é corrediço ao longo de seu respectivo trilho 1208, 1209, 1210. Os trilhos são apoiados e firmes em relação ao chassi

1200. Os trilhos de condução podem, por exemplo, ser instalados ou fixados ao chassi. Portanto, os elementos de interface são corrediços em relação ao chassi.

[075] Cada elemento de interface de instrumento pode ser deslocado sobre uma gama de deslocamentos entre uma posição de deslocamento mínimo e uma posição de deslocamento máximo. O primeiro elemento de interface de instrumento 1202 é deslocado através de uma distância máxima de d1. O segundo elemento de interface 1203 é deslocado através de uma distância máxima de d2. O terceiro elemento de interface 1204 é deslocado através de uma distância máxima de d3. Nos exemplos ilustrados presentemente, a interface de instrumento é disposta de modo que a gama de deslocamentos do primeiro elemento de interface de instrumento 1202 seja menor do que a gama de deslocamentos dos elementos de interface 1203 e 1204. Ou seja, d1<d2 e d1<d3. No caso presente, d2=d3. A distância máxima de trajeto do segundo e terceiro elementos de interface é maior do que a distância máxima de trajeto do primeiro elemento de interface contra-atacando os movimentos parasíticos de paralisação dos elementos de efetuador final 502 e 503 em torno do eixo 512 induzido pela movimentação da junta 506. Em maiores detalhes, pode ser observado a partir das Figuras 5a, 5b, que os pares dos elementos de transmissão B1, B2 e C1, C2 passam em torno da junta de afastamento 506. O deslocamento do elemento de transmissão 1202, que leva a que o par de elementos de transmissão A1, A2 acione a junta 506, pode levar, portanto, a um deslocamento de pares dos elementos de transmissão B1, B2 e C1, C2 acionando as juntas 507 e 513, resultando na movimentação parasítica dos elementos de efetuador final 502 e 503 em torno do eixo 512. Portanto, quando os elementos de efetuador final são girados em torno do eixo 510 da junta 506 (ou seja, os elementos de efetuador final apresentam-se dentro do afastamento), necessita-se de uma maior gama de deslocamentos dos elementos de transmissão B1, B2 e C1, C2 para chegar-se a uma gama funcional total de movimentação dos elementos de efetuador final em torno do eixo 512 comparado a quando os elementos de efetuador final não estão girando em torno do eixo 510 (ou seja, quando os elementos de efetuador final não apresentam-se no afastamento). Esta gama de deslocamento adicional dos pares de elementos de transmissão B1, B2, C1, C2 é acomodada por uma gama de deslocamento adicional dos elementos de interface 1203 e 1204 no interior da interface de instrumento, resultando, portanto, em d2, d3 > d1.

[076] Portanto, a movimentação da junta 506 é controlada por uma gama mais curta de trajeto do elemento de interface de instrumento do que das juntas 507 e 513, significando uma preferência a maior sensitividade daquela movimentação. A movimentação da junta 506 é controlada através da movimentação dos elementos de transmissão A1, A2, e, portanto, uma maior sensitividade de movimentação da junta 506 leva a uma ênfase maior na precisão do posicionamento dos elementos de transmissão A1, A2 em comparação com os outros elementos de transmissão B1, B2 e C1, C2. Portanto, os elementos de transmissão A1, A2 podem ser ditos apresentando um requisito de precisão posicional maior ou mais elevado do que os dos elementos de transmissão B1, B2 e C1, C2.

[077] Tem sido apreciado que a precisão posicional do par de elementos de transmissão A1, A2 pode ser otimizada por uma disposição e conjunto adequados da interface de instrumento 1101. Isto pode ser explicado em maiores detalhes adiante.

[078] O chassi 1200 da interface de instrumento compreende uma primeira porção de chassi 1211 e uma segunda porção de chassi 1212. Essas porções de chassi são fixadas em conjunto durante a instalação para formação do chassi. O chassi é formado a partir de duas porções de chassi auxiliando na instalação dos elementos de transmissão e polias. Por exemplo, alguns dos elementos de transmissão e polias podem ser fixados a uma porção do chassi antes daquela porção ser fixada na porção restante do chassi formando o chassi. A fixação pelo menos de algumas polias e elementos de transmissão antes das porções de chassi serem combinadas pode capacitar os elementos de transmissão e polias a serem fixadas com mais facilidade, particularmente aqueles que se situam no plano central do chassi. No presente exemplo, aonde ocorrem três pares de elementos de transmissão e três conjuntos de polias para serem fixados, uma abordagem conveniente é fixar-se os dois conjuntos de elementos de transmissão e seus conjuntos de polias associados com uma das porções de chassi antes da junção conjunta das porções de chassi. O par restante de elementos de transmissão pode ser fixado na outra porção de chassi antes da junção das porções de chassi, ou posteriormente.

[079] As duas porções de chassi são fixadas em conjunto formando o chassi 1200. Cada porção de chassi consiste em uma parte discreta de componente do chassi, ou seja, as duas porções do chassi não são formadas integralmente em conjunto. Conforme pode ser visto nas Figuras 12a e 12b, o chassi compreende uma junta 1214 ao longo de onde a primeira porção do chassi 1211 conjuga-se, ou faz interface com a segunda porção do chassi 1212. Portanto, para fixar-se as duas porções de chassi em conjunto, a primeira porção de chassi faz interface com a segunda porção de chassi ao longo da junta. Os elementos de fixação podem ser utilizados a seguir fixando conjuntamente as duas porções de chassi. Portanto, cada porção de chassi pode compreender uma superfície fazendo a interface de engate, ou as interfaces com a correspondente superfície fazendo a interface da outra porção de chassi. Em outras palavras, a primeira porção de chassi pode compreender uma primeira superfície fazendo a interface (não mostrada na Figura 12), e a segunda porção do chassi pode compreender uma segunda superfície fazendo a interface (também não mostrada na Figura 12). A primeira superfície fazendo a interface faz interface com a segunda superfície fazendo a interface formando o chassi 1200. Portanto, a junta 1213 separa a primeira porção de chassi 1211 da segunda porção de chassi

1212. A este respeito, a junta 1213 pode ser dita como definindo o limite de separação da primeira e segunda porções de chassi.

[080] Conforme mostrado na Figura 12b, a junta 1213 estende-se em uma direção longitudinal do chassi. A junta 1213 pode ser dita como estendendo-se ao longo da extensão longitudinal do chassi, conforme mostrado no exemplo da Figura 12b, a junta não precisa ser plana.

[081] Pode ser observado a partir da Figura 12b que a junta 1213 não se estende até a superfície de instalação 1213 aonde é instalado o eixo mecânico do instrumento. Ou seja, o ponto mais afastado da junta consiste em uma localização próxima da superfície de instalação 1214. Portanto, a superfície de instalação 1213 não contém uma junta. Ou seja, a integralidade da superfície de instalação localiza-se em um simples lado da junta. Em outras palavras, a superfície de instalação localiza-se completamente em um simples lado da junta. Especificamente, a superfície de instalação (ou seja, a integralidade da superfície de instalação) forma parte da primeira porção de chassi 1211. Nenhuma parte da superfície de instalação 1214 constitui parte da segunda porção de chassi 1212. Apresentando a integralidade da superfície de instalação formando parte de uma simples porção de chassi capacita-se de forma vantajosa a uma conexão mais rígida e fortificada do eixo mecânico do instrumento com o chassi. Pode também dar condições a que o eixo mecânico do instrumento seja fixado ao chassi dentro de uma localização axial mais precisa.

[082] Entretanto, a junta 1213 não se estende ao bloco de instalação 1215 com o qual a superfície de instalação é integralmente formada. O bloco de instalação 1215 não contém, portanto, uma porção da junta 1213. A junta 1213 divide o bloco de instalação 1214 em uma primeira porção de bloco 1216 e uma segunda porção de bloco 1217. A primeira porção de bloco pode ser referida com uma porção de bloco afastada, e a segunda porção de bloco pode ser referida como uma porção de bloco próxima. A porção de bloco afastada 1216 forma parte da primeira porção de chassi 1211, e a porção de bloco próxima 1217 forma parte da segunda porção de chassi 1212. A superfície de instalação 1214 é integrada com a porção de bloco afastada 1216.

[083] O chassi 1220 é disposto de modo que o primeiro conjunto de elementos de transmissão A1, A2 (apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado) seja apoiado pela mesma porção de chassi 1211 compreendendo a superfície de instalação 1214. Ou seja, a superfície de instalação 1214 forma parte da primeira porção de chassi 1211, e o primeiro conjunto de elementos de transmissão A1, A2 é fixado na primeira porção de chassi. Deve ser entendido que a precisão posicional de um par de elementos de transmissão depende do posicionamento daquele par de elementos de transmissão relativo a superfície de instalação 1214 dando apoio ao eixo mecânico do instrumento, com a precisão posicional do par de elementos de transmissão podendo ser otimizada pelo roteamento do par de elementos de transmissão ao longo da porção de chassi compreendendo a superfície de instalação. Em contraste, pode ser mais difícil se posicionar precisamente um par de elementos de transmissão que é roteado ao longo da porção de chassi que não inclui a superfície de instalação.

[084] Portanto, a interface de instrumento é disposta, convenientemente, de modo que o par de elementos de transmissão apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado (A1, A2 neste exemplo) seja fixado em relação a mesma porção de chassi 1211 que inclui a superfície de instalação 1214, e um par de elementos de transmissão (neste exemplo B1, B2) apresentando um requisito de precisão posicional mais baixo é fixado em relação a porção de chassi 1212 que não compreende a superfície de instalação 1214. Em outras palavras, o par de elementos de transmissão B1, B2 é apoiado pela segunda porção de chassi 1212. Esta disposição otimiza, convenientemente, a precisão do posicionamento dos elementos de transmissão A1, A2 que acionam a junta 506 apresentando a mais elevada precisão de controle desejada.

[085] Devido a que neste exemplo o instrumento inclui três pares de pares de elementos de transmissão, o par final de elementos de transmissão C1, C2 é disposto convenientemente de modo a ser também apoiado pela porção de chassi 1211. Isto dá condições a otimização da precisão posicional de dois dos pares de elementos de transmissão.

[086] Outros componentes do mecanismo de transmissão 1201 podem ser também distribuídos entre a primeira e segunda porções de chassi. Por exemplo, o primeiro conjunto de polias 1205 em torno do qual o primeiro conjunto de elementos de transmissão A1, A2 tem a movimentação restringida é apoiado pela (por exemplo, rotacionalmente instalados) primeira porção de chassi 1211. O elemento de interface 1202, que engata o par de elementos de transmissão A1, A2, é também apoiado pela primeira porção de chassi. Por exemplo, a barra guia 1208 aonde o elemento de interface tem o deslizamento restringido pode ser instalada na primeira porção de chassi, fazendo com que o elemento de interface 1202 seja instalado de forma corrediça com a primeira porção de chassi. Similarmente, o conjunto de polias 1207 em torno do qual o par de elementos de transmissão C1, C2 tem a movimentação restringida, é apoiado pela primeira porção de chassi 1211; e o elemento de interface 1204 que engata o par de elementos de transmissão C1, C2 é também apoiado pela primeira porção de chassi. Em contraste, o conjunto de polias 1206 em torno do qual o par de elementos de transmissão B1, B2 tem a movimentação restringida é apoiado pela (por exemplo, instalado rotacionalmente) segunda porção de chassi 1212 que não compreende o elemento de interface 1203 da superfície de instalação que engata o par de elementos de transmissão B1, B2, sendo similarmente apoiada pela segunda porção de chassi 1212. Por exemplo, a barra guia 1210, aonde o elemento de interface tem o deslizamento restringido, pode ser instalada na segunda porção de chassi, fazendo com que o elemento de interface 1204 seja instalado de forma corrediça na segunda porção de chassi.

[087] Assim por meio da disposição do chassi de modo que: i) a articulação do chassi conectando a primeira e segunda porções de chassi não se estenda até a superfície de instalação apoiando o eixo mecânico do instrumento (ou seja, a superfície de instalação não se divide entre a primeira e segunda porções de chassi); e ii) o par de elementos de transmissão do conjunto de pares de elementos de transmissão apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado seja apoiado pela mesma porção de chassi compreendendo a superfície de instalação e não sendo apoiado pela outra porção de chassi, podendo-se otimizar a precisão de posicionamento do par de elementos de transmissão.

[088] Nos exemplos presentemente descritos, um par de elementos de transmissão A1, A2 apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado devido ao seu elemento de interface correspondente apresenta uma gama de deslocamentos máximos mais curta do que as gamas de deslocamento dos outros elementos de interface acionando os outros pares de elementos de transmissão B1, B2 e C1, C2. Deve ser apreciado que o requisito de precisão posicional de um par de elementos de transmissão pode depender, em outros exemplos, de diferentes fatores. Por exemplo, o requisito de precisão posicional pode depender da natureza da junta acionada pelo par de elementos de transmissão.

[089] O critério de desempenho do instrumento pode requerer, por exemplo, o controle de certas juntas com um grau maior de controle e precisão do que das outras juntas. Alternativamente, o requisito de precisão posicional do par de elementos de transmissão pode depender da disposição da polia através da qual o par de elementos de transmissão tem a movimentação restringida. Por exemplo, disposições de polias mais complexas podem proporcionar uma maior possibilidade de deslizamento, implicando em que pode ser desejável otimizar-se a precisão posicional do par de elementos de transmissão aonde for possível mitigar-se a perda de precisão causada pelo deslizamento.

[090] Nos exemplos presentemente descritos, a interface do conjunto de transmissão incluiu três elementos de interface do conjunto de transmissão que transferiram o acionamento aos três elementos de interface de instrumento que transferiram o acionamento para as três juntas da articulação na extremidade distal do eixo mecânico do instrumento. Deve ser apreciado que as interfaces do conjunto de transmissão presentemente descritas podem ser modificadas para virem a incluir mais ou menos elementos de interface do conjunto de transmissão transferindo o acionamento para mais ou menos elementos de interface de instrumento. As interfaces de instrumento descritas presentemente podem ser modificadas para incluírem mais ou menos elementos de interface de instrumento para transferirem o acionamento para mais ou menos juntas da articulação na extremidade distal do eixo mecânico do instrumento. Por exemplo, a interface de instrumento pode incluir dois elementos de interface de instrumento acionando somente dois pares de elementos de transmissão. O par de elementos de transmissão apresentando o requisito de precisão posicional mais elevado pode ser fixado na mesma porção de chassi compreendendo a superfície de instalação. O outro par de elementos de transmissão (apresentando o requisito de precisão posicional mais baixo) pode ser fixado na mesma porção de chassi ou em outra porção de chassi. A própria articulação pode ser ainda modificada para incluir mais ou menos juntas.

[091] Pode ser também apreciado que o efetuador final pode apresentar somente um elemento de efetuador final. Neste caso, a articulação não inclui a terceira junta 513, a interface de instrumento não inclui um elemento de interface de instrumento para acionamento da terceira junta, e o conjunto de transmissão não inclui o elemento de interface do conjunto de transmissão para acionar o elemento de interface de instrumento.

[092] O chassi pode ser formado de mais do que duas porções de chassi. Neste caso, somente uma das porções de chassi apresenta as características de: i) compreender inteiramente a superfície de instalação aonde o eixo mecânico do instrumento vem a ser instalado; e ii) apoiar o par de elementos de transmissão apresentando o maior requisito de precisão posicional.

[093] Dever ser apreciado que o formato e a forma da junta entre a primeira e segunda porções de chassi podem assumir muitos formatos diferentes. A junta ilustrada na Figura 12a e 12b é meramente um exemplo ilustrativo de uma junta.

[094] O instrumento pode ser usado para finalidades não- cirúrgicas. Por exemplo, pode ser usado em um procedimento cosmético.

[095] O requerente descreveu isoladamente cada característica individual no relatório e qualquer combinação de duas ou mais dessas características, até ao ponto em que tais características ou combinações estejam capacitadas de serem executadas com base no presente relatório descritivo no seu conjunto em vista do conhecimento genérico em comum de especialistas da área técnica, a despeito de se tais características ou combinação de características resolvam quaisquer problemas presentemente descritos, e sem limitarem o âmbito das reivindicações.

O requerente indica que aspectos da presente invenção podem consistir de quaisquer tipos de características individuais ou combinações de características.

Em vista da descrição anterior vem a ser evidente a um especialista da área que diversas modificações podem ser efetuadas dentro do âmbito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, caracterizado pelo fato de compreender: - um eixo mecânico; - um elemento de efetuador final; - uma articulação em uma extremidade distal do eixo mecânico para articulação do elemento de efetuador final, a articulação compreendendo: • uma primeira e uma segunda junta que permite ao elemento de efetuador final adotar uma gama de configurações relativa a um eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico, a primeira junta sendo acionada por um primeiro par de elementos de transmissão apresentando um primeiro requisito de precisão posicional e a segunda junta sendo acionada por um segundo par de elementos de transmissão apresentando um segundo requisito de precisão posicional inferior ao requisito de precisão posicional do primeiro par de elementos de transmissão; e • uma interface de instrumento em uma extremidade proximal do eixo mecânico, compreendendo: ➢ um chassi formado a partir da fixação de uma primeira porção de chassi até uma segunda porção de chassi, a primeira porção de chassi compreendendo uma superfície de instalação na qual o eixo mecânico é instalado; sendo que o primeiro par de elementos de transmissão é fixado em relação à primeira porção de chassi.

2. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o segundo par de elementos de transmissão ser fixado em relação à segunda porção de chassi.

3. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o instrumento compreender ainda: - um primeiro elemento de interface para acionamento do primeiro par de elementos de transmissão, o primeiro elemento de interface estando preso ao primeiro par de elementos de transmissão, de modo que um deslocamento do primeiro elemento de interface em relação ao chassi seja transferido ao primeiro par de elementos de transmissão; e - um segundo elemento de interface para acionamento do segundo par de elementos de transmissão, o segundo elemento de interface estando preso ao segundo par de elementos de transmissão, de modo que um deslocamento do segundo elemento de interface em relação ao chassi seja transferido ao segundo par de elementos de transmissão.

4. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o primeiro e segundo elementos de interface serem linearmente deslocáveis através das respectivas gamas de deslocamento máximo, a gama de deslocamento máximo do primeiro elemento de interface sendo menor do que a gama de deslocamento máximo do segundo elemento de interface.

5. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo fato de o primeiro elemento de interface ser instalado de forma corrediça na primeira porção de chassi.

6. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 5, caracterizado pelo fato de o segundo elemento de interface ser instalado de forma corrediça na segunda porção de chassi.

7. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a interface de instrumento compreender um primeiro conjunto de polias em torno das quais o primeiro par de elementos de transmissão apresenta a movimentação restringida, o primeiro conjunto de polias sendo rotacionalmente fixado na primeira porção de chassi.

8. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o primeiro conjunto de polias situar-se no plano central da interface de instrumentos contendo o eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico.

9. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de a interface de instrumento compreender ainda um segundo conjunto de polias em torno das quais o segundo par de elementos de transmissão apresenta movimentação restringida, o segundo conjunto de polias sendo fixado rotacionalmente na segunda porção de chassi.

10. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o topo de instalação ser integralmente formado com uma porção afastada de bloco de instalação formando parte da primeira porção de chassi, a porção afastada de bloco de instalação sendo conjugada com uma porção próxima de bloco formando parte da segunda porção de chassi.

11. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a superfície de instalação ser transversal à direção longitudinal do eixo mecânico.

12. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o primeiro par de elementos de transmissão situar-se em um plano central da interface de instrumento.

13. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o segundo par de elementos de transmissão situar-se em um lado do plano central da interface de instrumento.

14. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o primeiro e segundo pares de elementos de transmissão estenderem-se entre a interface de instrumento e a articulação através do eixo mecânico.

15. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de a primeira junta permitir que o elemento de efetuador final gire em torno de um primeiro eixo geométrico transversal em relação a um eixo geométrico longitudinal do eixo mecânico.

16. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de a segunda junta permitir ao elemento de efetuador final girar em torno de um segundo eixo geométrico transversal em relação ao primeiro eixo geométrico transversal quando o instrumento se apresenta em uma configuração reta na qual o elemento de efetuador final é alinhado com o eixo mecânico.

17. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o instrumento cirúrgico compreender ainda um segundo elemento de efetuador final, e a articulação compreender uma terceira junta, a terceira junta sendo acionada pelo terceiro par de elementos de transmissão, o terceiro par de elementos de transmissão sendo fixado em relação a primeira porção de chassi.

18. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 17, e dependente de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de a terceira junta permitir que o segundo elemento de efetuador final gire em torno do segundo eixo geométrico.

19. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 ou 18, caracterizado pelo fato de o instrumento compreender ainda um terceiro elemento de interface para acionamento do terceiro par de elementos de transmissão, o terceiro elemento de interface estando preso ao terceiro par de elementos de transmissão, de modo que um deslocamento do terceiro elemento de interface em relação ao chassi seja transferido ao terceiro par de elementos de transmissão.

20. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o terceiro elemento de interface ser instalado de forma corrediça na primeira porção de chassi.

21. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 17 a 20, caracterizado pelo fato de a interface de instrumento compreender ainda um terceiro conjunto de polias em torno das quais o terceiro par de elementos de acionamento apresenta-se com a movimentação restringida, o terceiro par de polias sendo rotacionalmente fixado na primeira porção de chassi.

22. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 17 a 21, caracterizado pelo fato de o terceiro par de elementos de transmissão apresentar os mesmos requisitos de precisão posicional como o segundo par de elementos de transmissão.

23. INSTRUMENTO CIRÚRGICO ROBÓTICO, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de os pares de elementos de transmissão serem cabos.