CN102405021B - 手术用器械的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手术用器械的连接结构，用于在机器臂的前端部形成的转接器上安装手术用器械，其包括：外壳，形成为具有规定厚度的平板(tablet)状，并且安装在机器臂的前端部；接口部，形成在外壳的厚度部分，与转接器结合；多个驱动元件，设置在接口部，并从转接器接收驱动力而运转；轴，与外壳结合，在其内部收容有与驱动元件连接的动力传递单元；执行器，与轴的末端部结合，并与动力传递单元连接，根据驱动元件的运转而执行手术所需的动作。将器械外壳制作成薄型平板状，并且在厚度部分形成接口部，从而即使在多个机器臂上分别安装器械也能够减少器械之间的碰撞或干扰。

Description

手术用器械的连接结构

技术领域

本发明涉及手术用器械的连接结构。

背景技术

医学上的手术是指使用医疗器械对皮肤、粘膜或其它组织进行切开、切割或进行操作而治愈病的手段。特别是，切开手术部位皮肤而对其内部器官等进行治疗、整形或切除的剖腹手术等，由于出现出血、副作用、患者痛苦、疤痕等问题，最近作为替代方案，使用机器人(Robot)的手术备受欢迎。

这种手术机器人包括主(master)机器人和从(slave)机器人，主机器人和从机器人可以整体构成或者各以单独的装置构成而配置在手术室，该主机器人通过医生操作生成所需信号并进行传送，该从机器人从主机器人接收信号而直接对患者进行手术所需操作。

从机器人具备用于进行手术操作的机器臂，在机器臂的前端部形成有能够安装器械(instrument)的连接结构。如图1所示，在以往的手术机器人中，在机器臂60的前端部安装有器械54，为此需要在机器臂60的前端部安装转接器128，以在转接器128上插入器械外壳52的方式将器械54安装在机器臂60的前端部。

在外壳52的一表面上形成有接口部，通过安装外壳52使接口部与转接器128接触，从而结合在接口部的轮状的驱动元件从转接器128所具备的驱动器接收驱动力，而连接在驱动元件上的金属线与结合在器械54末端部的执行器连接，从而使执行器进行动作。

如此安装在手术机器人上的器械具有外壳及转接器之间的连接(coupling)结构，由此从机器臂接收驱动力而使驱动元件及执行器动作进行手术。

但是，以往的器械连接结构，由于外壳宽度较宽，因此转接器的宽度也较宽，所以，在多个机器臂上分别安装多个器械时，器械之间有可能相互碰撞或干扰。

此外，在以往的连接结构中，由于外壳紧贴转接器安装，所以器械与转接器之间间距非常窄，当以这种方式安装器械而进行手术时，随着机器臂靠近手术部位，手术部位的上部空间没有设置机器臂(以及器械)之外的其它手术用器械的多余空间，因此存在手术行为受限制的局限性。

上述的背景技术是发明人为了导出本发明而所持有或在导出本发明的过程中学到的技术信息，不能说一定是本发明申请之前被一般公众公开的公知技术。

发明内容

技术课题

本发明提供一种手术用器械的连接结构及其机器臂结构，使安装在手术机器人上的多个器械之间的干扰最小化，在手术部位上部确保足够的可用空间，从而能够顺利进行机器人手术。

技术解决方法

根据本发明的一实施方式，提供一种手术用器械的连接结构，用于在机器臂的前端部形成的转接器上安装手术用器械，其包括：外壳，形成为具有规定厚度的平板(tablet)状，并且安装在机器臂的前端部；接口部，形成在外壳的厚度部分，并与转接器结合；多个驱动元件，设置在接口部，并从转接器接收驱动力而运转；轴，与外壳结合，在其内部收容有与驱动元件连接的动力传递单元；执行器，结合在轴的末端部，并与动力传递单元连接，根据驱动元件的运转而执行手术所需的动作。

具有多个机器臂，外壳安装在多个机器臂的各自的前端部，外壳厚度可以设定成，避免使分别安装在多个机器臂上的多个外壳之间相互干扰。

机器臂由基底部、中间部及前端部构成，机器臂的中间部自邻接的机器臂向远离的方向隔开规定间距，以使安装在多个机器臂上的多个外壳能够相互紧贴。

在机器臂的前端部还可形成有引导器，该引导器与转接器邻接，用于对轴进行支承。

驱动元件形成为轮子(wheel)、滑块(slider)或螺杆(screw)状，在外壳内可以收容有与驱动元件连接并向动力传递单元传递驱动力的滑轮线、连杆部或齿轮组装体。

轴可以包括：与外壳结合的第一轴以及以规定角度弯曲结合在第一轴的第二轴。此时，动力传递单元可以包括：弯曲线，施加张力使第二轴对于第一轴以规定角度弯曲；旋转线，施加张力使第二轴以其长度方向为轴进行旋转。而且，在第一轴与第二轴结合的部位可以具有滚轴部，其用于支承动力传递单元。

另外，根据本发明的另一实施方式，提供一种手术用器械的连接结构，用于在一对机器臂的前端部形成的转接器上分别安装一对手术用器械，其特征在于，包括：外壳，安装在机器臂的前端部；接口部，形成在外壳上，并与所述转接器结合；多个驱动元件，设置在接口部，并从转接器接收驱动力而运转；轴，结合在外壳，在其内部收容有与驱动元件连接的动力传递单元；执行器，结合在轴的末端部，并与动力传递单元连接，根据驱动元件的运转而执行手术所需的动作；一对机器臂构成为，使安装在其前端部的一对器械相互紧贴的结构。

机器臂由基底部、中间部及前端部构成，一对机器臂的中间部可以向相互远离的方向隔开规定间距。而且，一对机器臂的基底部及中间部可以是，向相互远离的方向，以作为其旋转中心的规定RCM点为中心旋转规定角度，而一对机器臂的前端部可以是，向器械相互紧贴的方向，以RCM点为中心旋转规定角度。

此外，一对机器臂，可以向相互远离的方向，以作为其旋转中心的规定RCM点为中心旋转规定角度，而器械的轴可以在其中间的一地点上弯曲，以使结合在其末端部的执行器相互紧贴。此时，轴包括蛇形关节(snake joint)，为了保持其弯曲状态，在蛇形关节上可以结合有多个金属线或导管(guidetube)。

除了上述之外的其它实施方式、特征、优点，可以通过下面的附图、权利要求的范围及发明的详细说明会更明确。

有益效果

如上所述的，根据本发明的优选实施例，将器械外壳制作成薄型平板状，并且在厚度部分形成接口部，从而即使在多个机器臂上分别安装器械也能够使器械之间的碰撞或干扰最小化。

而且，由于在从手术部位后退规定距离的点上设置转接器并安装器械，所以能够将机器臂充分从手术部位隔开配置，以确保手术部位上部有足够的富余空间，从而能够顺利进行机器人手术。进一步，由于从外壳延长的轴的中间部位弯曲，所以不必直接移动机器臂也能够使执行器位于所需地点，从而能够更加自由顺利地进行机器人手术。

附图说明

图1是表示以往技术涉及的手术机器人的示意图。

图2是表示本发明的一实施例涉及的手术用器械的外壳的立体图。

图3是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的侧视图。

图4是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。

图5是表示本发明的一实施例涉及的手术用器械的外壳内部的剖视图。

图6是表示本发明的一实施例涉及的手术用器械的轴的剖视图。

图7是表示将图6所示的手术用器械安装在机器臂上的状态的侧视图。

图8是表示将图6所示的手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。

图9是表示将手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图。

图10是表示将手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。

图11是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图。

图12是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。

图13是表示将本发明的另一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图。

图14是表示将本发明的另一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图。

图15是图14的‘J’部分的放大图。

图16是表示将本发明的另一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图。

具体实施方式

本发明可以进行多种变化，可具有多种实施例，图示出具体实施例进行详细说明。但是，这并不是将本发明限定于具体的实施方式，而应当理解为包括包含于本发明的思想及技术范围内的所有变换、均等物以及替代物。说明本发明时有关公知技术的详细说明可能混淆本发明的旨意的情况下，省略该详细说明。

可以使用诸如“第一”、“第二”等术语来描述各种构成要素，但是所述构成要素不受所述术语限制。所述术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素进行区分为目的。

本申请中使用的术语仅用于描述具体实施例，并不意在限制本发明。单数表示包括复数表示，除非文章中明确表示。本申请中，诸如“包括”和“具有”等术语意在表示存在说明书的描述中所采用的特征、序号、步骤、操作、构成要素、组件或其组合，而不排除存在或增加一个或多个不同的特征、编号、步骤、操作、构成要素、组件或其组合的可能性。

下面，参照附图详细说明本发明的实施例，在参照附图进行说明时，相同或相对应的构成要素赋予了相同符号，省略对其的重复说明。

图2是表示本发明的一实施例涉及的手术用器械外壳的立体图。参照图2，图示出器械1、外壳30、接口部34、驱动元件36、执行器38、轴40。

本实施例涉及连接结构，其特征在于，在手术机器臂上安装器械时，为了使与其它机器臂及器械之间的干扰最小化，将器械外壳30制作成薄型，并且在厚度部分的表面上形成接口部34。

本书实例涉及的外壳30形成为具有较薄厚度的薄型立体形状，在图2中例示出了长方体形状的外壳30。下面，将具有如本实施例外壳30的较薄厚度的立体形状命名为“平板(tablet)”进行说明。平板并不限于如图2所示的长方体，可以包括在圆形、椭圆形、多边形等平面上具有较薄的厚度的立体形状。还有，将相当于本实施例涉及的平板形状厚度的面称为“厚度部分”来进行说明。

在机器臂的前端部形成有作为安装器械1的连接器(coupler)的转接器(adapter)20，通过使外壳30与转接器20结合，将器械1安装在机器臂上。另外，在机器臂上的转接器与器械外壳之间还可以安装无菌转接器。

本实施例涉及的器械1包括：外壳(housing)30；轴(shaft)40，自外壳30向一方向延长；以及执行器(effector)38，与轴40的末端部结合。外壳30是与转接器20结合的构成要素，可以形成为具有规定厚度的平板状。

在外壳30厚度部分形成有接口(interface)部34，随着外壳30与转接器20结合，接口部34与转接器20接触。接口部34可以由单独的部件形成，但也可以将外壳20厚度部分的一部分作为接口部34。在机器臂中用于生成、传递驱动力的驱动器形成在转接器20部分时，由驱动器施加的驱动力通过接口部34传递给器械1。

在接口部34设有多个驱动元件36，从转接器20(驱动器)接收驱动力而运转。即，随着将外壳30安装在转接器20上，接口部34与转接器接触，而设在接口部34的驱动元件36与驱动器连接，从而从驱动器接收驱动力并进行运转。

在驱动元件36上连接有金属线50等动力传递单元，随着驱动元件36运转，通过动力传递单元将驱动力传递给执行器38。执行器38的结构及运转方式后述。

在外壳30上结合有向一方向延长的轴40，在轴40的末端部结合有执行器38。在机器人手术过程中，轴40的末端部插入到手术部位内，被插入的执行器38在手术部位内进行手术所需的各种操作。

轴40的长度可以根据自安装器械1的地点到手术部位的距离来决定。即，当机器臂的前端部难以直接接近手术部位时，在机器臂的前端部安装外壳30，并将轴40从外壳30延伸规定长度，从而将执行器38插入到手术部位。

因此，轴40能够执行将通过外壳30传递的驱动力传递给执行器38的功能。为此，可以将轴40制作成管状，并且在轴40内收纳所述动力传递单元。作为动力传递单元可以使用金属线50。

在轴40的末端部结合有执行器38，执行器38的各部分与动力传递单元、即金属线50连接。由此，在机器臂上生成、传递的驱动力通过接口部34传递给驱动元件36，并随着驱动元件36的运转，通过金属线50将驱动力传递给执行器38的各部分，从而使执行器38执行手术所需的动作。

执行器38是直接插入到手术部位进行夹持动作或切割动作等的构成要素，可以形成为，一对颚(jaw)以铰链轴为中心结合，并且在各颚及铰链轴上连接有金属线50的结构。随着驱动元件36的运转，通过金属线50传递张力，以使执行器38的各部分进行动作，由此，执行器38进行夹持动作或切割动作。

本实施例涉及的器械1，将外壳30形成为薄型的平板状，并且使外壳30厚度部分的面(接口部34)与机器臂的前端部连接，从而使器械1安装在机器臂上的部分的面积最小化，因此，即使在多个机器臂上分别安装器械1，也能够防止邻接的器械1之间发生干扰或碰撞。

即，本实施例涉及的外壳30厚度，最好设定成在多个机器臂各自的前端部上安装器械1时各自外壳30之间互不干扰的厚度。

进一步，本实施例涉及的器械1安装在机器臂的前端部时，安装在离手术部位后退一定程度的位置，以使器械1的外壳30位于离手术部位足够远的位置，从而确保外壳30与手术部位之间的距离。

如此安装器械1使外壳30位于离手术部位足够远的位置上，以在手术部位上部确保规定空间，从而具有手术过程中可灵活移动器械1或自如地安装并使用其它手术工具的优点。

图3是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的侧视图，图4是将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。参照图3及图4，图示出器械1、机器臂10、引导器18、转接器20、外壳30、接口部34、执行器38、轴40。

本实施例涉及的器械1，外壳30制作成平板状，并且厚度部分的面与机器臂10接触，且安装在从手术部位后退一定程度的位置上。当将外壳30安装在机器臂10上时，如图3所示，可充分确保外壳30与机器臂10的前端部之间的距离及外壳30与手术部位之间的距离。

这样，使器械1位于离机器臂10及手术部位一定程度的位置上，从而如上所述，能够更加顺利地进行机器人手术。

为此，可使用具有对应于从外壳30至手术部位距离的长度的轴40，轴40的一端被与外壳30的结合部位支承，轴40的另一端被预先设置在手术部位的套管针(trocar)支承，从而能够防止手术过程中轴40被摇动。

进一步，随着轴40的长度变长还可设置用于支承轴40的单独结构，如图3所示，可以在机器臂10的前端部追加形成用于支承轴40的中间部位的引导器18。

由于追加形成的引导器18与转接器20邻接，所以将器械1安装在机器臂10上的过程中，外壳30被安装在转接器20上以接收驱动力，而轴40被引导器18支承，从而可牢牢固定在机器臂10上。

图5是表示本发明的一实施例涉及的手术用器械的外壳内部的剖视图。参照图5，图示有外壳30、滑轮线32a、连杆部32b、螺母32c、蜗轮32d、接口部34、驱动元件36、轴40、金属线50。

图5是示出动力传递机构的实施例，在形成为平板状的外壳30中，以使由驱动器传递给驱动元件36的驱动力顺利传递到执行器38。

图5的a示出驱动轮(wheel)-滑轮线32a结构的一例、图5的b示出滑块(slider)-铰链结构的一例、图5的c示出导螺杆-螺母32c结构的一例、图5的d示出螺杆-蜗轮32d结构的一例，与驱动器结合的驱动轮、滑块、螺杆结构和收容在外壳30内部的滑轮、连杆、螺母、蜗轮结构不必一一匹配，可以以多种组合匹配。例如，可以适用驱动轮-齿轮结构或滑块-滑轮结构等多种结构。

如图5的a所示，当驱动元件36形成为轮状时，驱动器可以以轮子(图5的‘A’)形状实现，而圆盘状的驱动轮可以紧抓驱动器而接收驱动力。通过将器械1安装在机器臂10上，驱动轮与驱动器结合，而通过驱动器的运转，驱动轮也运转。在驱动轮上连接有滑轮线32a，随着驱动轮的旋转，通过滑轮线32a对执行器38的各部位施加张力，从而使执行器38进行动作。

如图5的b所示，当驱动元件36形成为滑块状时，驱动器可以形成为滑块(图5的‘B’)形状，驱动滑块与驱动器结合并且接收驱动力可以往返运动于规定区间内。通过将器械1安装在机器臂10上而驱动滑块与驱动器结合，并且随着驱动器的运转，驱动滑块也运转。滑块上连接有连杆部32b，随着滑块的往返运动，连杆部32b进行动作，并且通过连接在连杆部32b的金属线50对执行器38的各部位施加张力，从而使执行器38进行动作。

如图5的c所示，当驱动元件36形成为导螺杆状时，驱动器可以形成为改锥(图5的‘C’)形状，导螺杆可以与驱动器啮合旋转而接收驱动力。通过将器械1安装在机器臂10上而使导螺杆与驱动器结合，并且随着驱动器的运转，导螺杆也运转。

本实施例涉及的导螺杆可以制作成如下结构，在导螺杆上分别形成有左旋螺纹和右旋螺纹各一半，并且在与各部分结合的螺母上连接金属线，如果将导螺杆向某一方向(例如，顺时针方向)旋转，则一对螺母相互接近，如果将导螺杆向反方向(例如，逆时针方向)旋转，则一对螺母相互分离。

分别在一对螺母上连接金属线，并且使用惰轮(idler)等将金属线与导螺杆的轴平行地配置，随着导螺杆旋转，螺母相互接近/分离，由此金属线松弛或拉紧。

即，一对螺母32c与本实施例涉及的导螺杆啮合，一对螺母32c与导螺杆的旋转进行联动从而接近或分离，并且通过与各螺母32c连接的金属线50对执行器38的各部分施加张力，从而使执行器38运转。另外，在外壳内可以设置一个以上的滚轴(参照图5的c的‘R’)，以使与各螺母连接的金属线通过轴与执行器的各部分连接。

如图5的d所示，当驱动元件36形成为螺杆状时，驱动器可以形成为改锥(图5的‘D’)的形状，并且螺杆可以与驱动器啮合旋转而接收驱动力。通过将器械1安装在机器臂10上而螺杆与驱动器结合，并且随着驱动器的动作，螺杆也进行饶轴旋转。螺杆上连接有蜗轮32d，蜗轮32d与螺杆的旋转联动而进行动作，而且通过与蜗轮32d连接的金属线50对执行器38的各部分施加张力，从而使执行器38运转。

驱动器和驱动元件36之间的连接方式及驱动元件36和外壳30内收容的动力传递方式，如上所述，可以以包括如图5所示示例的多种组合匹配。根据动力传递方式的结构，本实施例涉及的外壳30厚度可以形成为更薄。

图6是表示本发明的一实施例涉及的手术用器械的轴的剖视图，图7是表示将图6所示的手术用器械安装在机器臂上的状态的侧视图，图8是表示将图6所示的手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。参照图6至图8，图示有器械1、机器臂10、外壳30、执行器38、轴40、第一轴42、第二轴44。

本实施例在所述器械结构中使轴40的一部分弯曲，所以外壳30不形成为平板状也能够确保器械1运转所需的自由度。

本实施例涉及的轴40由与外壳30侧结合的第一轴42和相对于第一轴42以规定角度(例如90度)弯曲的第二轴44构成，在第二轴44的末端部结合有执行器38。

此时，所述动力传递单元，不仅包括使执行器38的各部分进行动作的金属线50，还可以包括施加张力使第二轴44相对于第一轴42进行弯曲或施加张力使第二轴44以其长度方向为轴进行旋转的金属线等。

用于运转执行器38各部分的金属线，从外壳30经由第一轴42及第二轴44与执行器38连接。在轴40的关节部位(图6的‘E’)具备滚轴等，使金属线被滚轴等支承，从而金属线在不受不必要的摩擦力的情况下而顺利地将驱动力从外壳30传递给执行器38。

轴40的关节部位由挠性(flexible)材料覆盖，从而使第二轴44自由弯曲的同时，保护第一轴42及第二轴44的端部不受破坏。

因此，本实施例涉及的器械，如图7及图8所示，即使外壳30以非平板状形成且紧密结合在机器臂上，轴也能够弯曲90度，所以能够充分确保安装在机器臂上的多个器械1之间的间距，从而器械1之间可以互不干扰或碰撞地顺利使用。

图9是表示将手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图，图10是表示将手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图，图11是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图，图12是表示将本发明的一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的立体图。参照图9至图12，图示有器械1a、1b、机器臂10a、10b、基底部12、中间部14、前端部16、外壳30、轴40。

本实施例涉及的器械1将外壳30制作成薄型的平板状，以使邻接的器械1a、1b互不干扰或碰撞，为了最大限度地发挥这种效果，如图11及图12所示，可以制作成，将机器臂10a、10b的中间部14及前端部16向左右离开一定程度的结构。

即，如图9及图10所示，机器臂10a、10b由与机器人主体连接的基底部12、安装有器械1a、1b的前端部16、以及位于基底部12和前端部16之间的中间部14构成，当在机器臂10a、10b的前端部16安装本实施例涉及的器械1a、1b时，由于外壳30的厚度较薄，所以器械1a、1b之间不会碰撞，但因机器臂10a、10b的厚度有可能发生器械1a、1b不能紧贴的情况。

器械1a、1b可制作成比以往形状更薄，但机器臂10a、10b由于其内部设有金属线、电线、滑轮等原因，如像器械1a、1b那样制作成薄型有一定难度。所以，如图11及图12所示的实施例中，将机器臂10a、10b的中间部14及前端部16略向左侧或右侧隔开，从而能够使器械1a、1b之间互不干扰或碰撞而更加紧贴。

如图11所示，将机器臂10a、10b的中间部14及前端部16向相互远离的方向隔开规定间距，从而能够使安装在机器臂10a、10b上的器械1a、1b相互紧贴。机器臂10a、10b的中间部14及前端部16可以向紧贴器械1a、1b方向的反方向隔开，例如使左侧器械1a向右侧器械1b紧贴时，将左侧机器臂10a向左侧隔开，而如使右侧器械1b向左侧的器械1a紧贴时，将右侧机器臂10b向右侧隔开，从而可以使左、右侧机器臂10a、10b形成相对称的形状。

机器臂10a、10b的中间部14及前端部16的隔开程度，可以在使由基底部12、中间部14、前端部16构成的机器臂10a、10b关节上的远程运动中心(RCM：Remote Center of motion)轴不受干扰的范围内进行。

即，机器臂10a、10b的中间部14及前端部16是用于安装向器械1a、1b传递动力的各种构成要素的部分，所以即使略向左、右侧隔开，技术上也不成问题，只要能够保持各关节的中心线，则在预先设计的远程运动中心不受干扰而被保持的状态下进行动作。

这样，能够显著减少机器臂10a、10b之间的碰撞，从而可使安装在各机器臂10a、10b上的器械1a、1b互不干扰而几乎紧贴。

图13是表示将本发明的另一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图，图14是表示将本发明的另一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图，图15是图14的‘J’部分的放大图，图16是表示将本发明的另一实施例涉及的手术用器械安装在机器臂上的状态的主视图。参照图13至图16，图示有器械1a、1b、机器臂10a、10b、基底部12、中间部14、前端部16、外壳30、执行器38、轴40。

本实施例涉及的手术机器人具有多个机器臂，各机器臂由基底部12、中间部14、以及前端部16构成。关于手术用器械安装在各机器臂的前端部16，器械安装在机器臂前端部16的结构(由转接器、外壳、接口部及驱动元件构成的连接结构)及器械结构(外壳、接口部、驱动元件、轴、动力传递单元及执行器)如上所述。

如图11、图13、图14及图16所示，本实施例涉及的机器臂10a、10b为了使安装在其前端部16的器械相互紧贴可以形成为，中间部14及前端部16相互隔开，或旋转规定角度，或使器械的轴40弯曲。

即，如图11所示，机器臂10a、10b的中间部14及前端部16形成为向相互远离方向隔开规定间距，从而能够使安装在机器臂10a、10b前端部16的器械1a、1b相互紧贴。使机器臂10a、10b的中间部14及前端部16隔开的方法及其动作状态如上所述。

另外，多个机器臂设计成通过各自机器臂10a、10b关节上的以远程运动中心(RCM：Remote Center of motion)点(图13的‘R’)为中心转动，因此，不仅将机器臂10a、10b的中间部14如图11所示隔开，如图13所示，也可以将机器臂制作成以RCM点为中心向相互远离的方向旋转规定角度的结构，并且在其前端部16安装器械，从而减少机器臂10a、10b之间的干扰，并使器械1a、1b相互紧贴。

对此，以前端部16为基准观察时，如图13所示，意味着基底部12及中间部14以RCM点为中心旋转规定角度的结构，而以基底部12及中间部14为基准观察时，意味着基底部12制作成在相互隔开一定程度的状态下旋转规定角度的状态，而其前端部16(及器械)以RCM点为中心，以与机器臂(基底部12及中间部14)的旋转角度相同的角度进行反转的结构。

另外，不一定仅使机器臂10a、10b的前端部16旋转，如图14、图16所示，可以使机器臂整体(基底部12、中间部14以及前端部16)以RCM点为中心进行旋转，从而相互隔开，并使轴40的一部分弯曲，从而机器臂10a、10b之间互不碰撞的同时，使结合在器械1a、1b末端部的执行器38相互紧贴。

如图14所示，为了使轴40弯曲，能够将轴40制作成蛇形关节(snake joint)(如图14、图15的‘S’)，并且在蛇形关节的各关节上分别连接金属线，且通过各金属线施加张力(参照图15)，从而使轴保持规定的弯曲状态。

此外，如图16所示，取代金属线连接蛇形关节的方式，可以在蛇形关节需要弯曲的点(以下，称为‘弯曲点’)上设置导管(guide tube)(图16的‘G’)，并通过轴40经由导管而保持其弯曲状态。为了使导管固定在弯曲点上，可以将导管与机器臂的前端部或所述引导器18连接而使用，或者可以将制作成具有导管作用的套管针(trocar)设置在手术部位。

由此，能够减少多个机器臂10a、10b之间的干扰及碰撞，从而能够使安装在各机器臂10a、10b上的器械1a、1b互不干扰并几乎紧贴。

在上述说明中参照本发明的优选实施例进行了说明，但应当理解为，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不超出权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内，可以对本发明进行各种修改及变更。

Claims (16)

1.一种手术用器械的机器臂结构，其具有多个机器臂以及分别形成在所述多个机器臂的各自的前端部的多个连接结构，用于在各自机器臂的前端部形成的转接器上安装手术用器械，每个所述连接结构包括：

外壳，形成为薄型平板状，并安装在所述机器臂的前端部；

接口部，形成在所述外壳的厚度部分，并与所述转接器结合；

多个驱动元件，设置在所述接口部，并从所述转接器接收驱动力而运转；

轴，结合在所述外壳，在其内部收容有与所述驱动元件连接的动力传递单元；

执行器，结合在所述轴的末端部，并与所述动力传递单元连接，根据所述驱动元件的运转而执行手术所需的动作；

其中，分别安装在多个所述机器臂上的多个所述外壳沿自身厚度方向并列布置。

2.如权利要求1所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述机器臂由基底部、中间部及前端部构成，

所述机器臂的中间部自邻接的机器臂向远离的方向隔开规定间距，以使安装在多个所述机器臂上的多个所述外壳能够相互紧贴。

3.如权利要求1所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

在所述机器臂的前端部还形成有引导器，该引导器与所述转接器邻接，用于支承所述轴。

4.如权利要求1所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述驱动元件形成为轮子状，在所述外壳内收容有与所述驱动元件连接并向所述动力传递单元传递驱动力的滑轮线。

5.如权利要求1所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述驱动元件形成为滑块状，在所述外壳内收容有与所述驱动元件连接并向所述动力传递单元传递驱动力的连杆部。

6.如权利要求1所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述驱动元件形成为螺杆状，在所述外壳内收容有与所述驱动元件连接并向所述动力传递单元传递驱动力的齿轮组装体。

7.如权利要求1所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述轴包括：第一轴，与所述外壳结合；第二轴，以规定角度弯曲结合在所述第一轴。

8.如权利要求7所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述动力传递单元包括弯曲线，该弯曲线施加张力使所述第二轴对于所述第一轴以规定角度弯曲。

9.如权利要求7所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

所述动力传递单元包括旋转线，该旋转线施加张力使所述第二轴以其长度方向为轴进行旋转。

10.如权利要求7所述的手术用器械的机器臂结构，其特征在于，

在所述第一轴与所述第二轴结合的部位具有用于支承所述动力传递单元的滚轴部。

11.一种手术用器械的连接结构，用于在一对机器臂的前端部形成的转接器上分别安装一对手术用器械，其特征在于，包括：

外壳，形成为薄型平板状，安装在所述机器臂的前端部；

接口部，形成在所述外壳的厚度部分上，并与所述转接器结合；

多个驱动元件，设置在所述接口部，并从所述转接器接收驱动力而运转；

轴，结合在所述外壳，在其内部收容有与所述驱动元件连接的动力传递单元；

执行器，结合在所述轴的末端部，并与所述动力传递单元连接，根据所述驱动元件的运转而执行手术所需的动作；

其中，所述一对机器臂构成为，使安装在其前端部的一对器械相互紧贴。

12.如权利要求11所述的手术用器械的连接结构，其特征在于，

所述机器臂由基底部、中间部及前端部构成，

所述一对机器臂的中间部向相互远离的方向隔开规定间距。

13.如权利要求11所述的手术用器械的连接结构，其特征在于，

所述机器臂由基底部、中间部及前端部构成，

所述一对机器臂的基底部及中间部向相互远离的方向，以成为其旋转中心的规定的远程运动中心点为中心，旋转规定角度，

所述一对机器臂的前端部向所述器械相互紧贴的方向，以所述远程运动中心点为中心旋转规定角度。

14.如权利要求11所述的手术用器械的连接结构，其特征在于，

所述一对机器臂向相互远离的方向，以成为其旋转中心的规定的远程运动中心点为中心，旋转规定角度，

所述器械的轴在其中间的一地点上弯曲，以使结合在所述轴的末端部的所述执行器相互紧贴。

15.如权利要求14所述的手术用器械的连接结构，其特征在于，

所述轴包括蛇形关节，在所述蛇形关节上结合有多个金属线以保持该蛇形关节的弯曲状态。

16.如权利要求14所述的手术用器械的连接结构，其特征在于，

在所述轴的弯曲部分安装有蛇形关节，在所述蛇形关节上结合有导管以保持该蛇形关节的弯曲状态。