CN106170266A - 用于机器人系统的模块化接口 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种医疗机器人系统和方法，用于可释放地将一个医疗器械紧固在一个模块化支撑组配上，该模块化支撑组配经由一个中间紧固组件可移动地耦合至该操纵臂的操纵端。该医疗器械配置用于在其独立于操纵臂滑过该模块化的支撑组配时通过病人体内的小经皮渗透输送。机器人系统还包括一个简化的帷帘机械，其覆盖该操纵臂至该紧固给件从而避免了现有技术中在操纵臂上延伸至支撑接口以及套管保持组配的大消毒帷帘的需求。有利地，本发明允许快速及简单的安装，同时允许支撑组配的自由旋转移动。

Description

用于机器人系统的模块化接口

技术领域

本揭示一般涉及微创外科手术(MIS)机器人系统及方法，尤其涉及增强机器人外科手术的技术，具有增强的用于在病人手术区域上方更加灵巧地操纵手术器械的接口。

背景技术

微创外科技术已在世界各地广泛使用，以取代可能在外科手术或诊断程序损坏外部组织的常规外科手术，从而减少病人的恢复时间、不舒适感、住院时间，尤其可以减少对人体有害的副作用。通常情况下，医疗机器人系统要求机器人操纵手和手术器械之间紧密耦合定义被配置为通过小经皮渗透方式在体腔内传送的末端执行器。

以往，在外科手术机器人系统的耦合机构包括一个驱动单元，用于从所述机器人臂的功能端向可拆卸连接的手术器械传送控制运动，使得器械在执行手术的过程中可分别进行杀菌。此外，耦合可显著提高安全性、准确性、灵活性、微创的速度和其它机器人增强程序。然而，在最常用的结构中，由于具有在其任一侧用于将机电信号由机器人臂传送至手术器械的组件配置，连接机构具有有限的运动范围。但运动的限制以不利的方式阻碍了耦合装置的自由运动，而自由运动在手术过程中又是十分必要的。现在，为了补偿在耦合装置自由运动的不当损失，机器人臂可能不得不穿过一个不期望的更宽的路线，这可能会增加机器人臂之间潜在冲突的可能性。

机器人辅助医疗系统利用无菌屏障将非无菌机械臂从强制无菌手术器械的操作环境中隔离出来。此无菌屏障通常包括塑料消毒帷帘，罩住机械臂和可操作地与位于无菌区的无菌手术器械以及非无菌操纵臂耦合的无菌适配器，还包括一个用于在其间保持一个帷帘区域的挠性帷帘接口，使得当扭矩和其他力反馈被接收作为来自手术器械以及机器人手臂的输入时，无菌屏障被维持在无菌手术器械和非无菌机器人系统之间。另外，同一消毒帷帘的部分有效地保护套管适配器使得该适配器未曝露的部分保持无菌。

然而，前述的现有技术出现了许多新的挑战。例如，帷帘接口如果未准确对准或对齐在器械支撑组配、器械或套管适配器上方，则可能会被卷入，并阻挠手术器械的运动。总是具有将套管安装区域内套管适配器上方的帷帘展开并形成下垂，以及将多余的帷帘充分地折叠回来以紧密的适应套管保持组件的外形并保持无菌的考量。此外，无菌适配器不利地涉及多种盘错组件的复杂组装以与一边的操纵臂上对应的互补布置以及另一边手术器械耦合，使得整个过程成本高且麻烦。

鉴于前述的挑战，因此所需要的是一种机器人辅助或者遥控机器人组配，其允许在手术进行期间不打断无菌屏障的情形下方便地卸载手术器械或者诊断设备，而且减少了无菌适配器的复杂度。进一步地，从成本的角度，其由于具有可消毒的模块化接口也更加的可取，因此要求系统更加简单以允许手术器械无障碍的移动以增强精度与控制。

发明内容

根据本揭示提供了一种医疗机器人系统包括：至少一个操纵臂具有一个操纵端；至少一个医疗器械；一个模块化支撑组配，经由一个中间可消毒紧固组件可移动地耦合至该操纵臂的操纵端，并被适配以可释放地将该医疗器械紧固在其上以引起该器械独立于该操纵臂的滑动位移。

在一方面，该模块化支撑组配是可消毒的并被配置可相对于该操纵端全360度旋转。在本发明的另一方面，一种用于在无菌屏障与非无菌环境之间维持无菌屏障简化帷帘机构被提出。该机构有助于操纵臂的无障碍自由运动，消除了操纵端旋转运动时帷帘上方的任何限制或者帷帘的缠绕。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施例的一种安装有模块化支撑组配的医疗机器人系统的简化视图。

图2(a)示出了根据本发明一实施例的模块化支撑组配的剖面视图。

图2(b)示出了根据本发明另一实施例的具有用于夹持套管组配的渐缩梯形底部的模块化支撑组配。

图3代表根据本发明一实施例的一对导杆以及一个设置在模块化支撑组配内的螺纹杆。

图4示出了根据本发明一实施例的模块化支撑组配的爆炸透视图。

图5示出了根据本发明一实施例的用于紧固及沿支撑组配滑动医疗器械的机构。

图6是根据本发明一实施例的中间紧固组件的爆炸视图。

具体实施方式

本发明的一些实施例需要参照附图显示详情，其中标号表示元件，并示意其所有特征，并将详细描述如下。

在总的方面，本发明的实施例涉及模块化、重量轻和可杀菌的医疗机器人系统，用于执行遥控机器人微创手术(MIS)。如图1中示意性地所示出，该医疗机器人系统通常包括一个或多个关节臂，其确切数目取决于许多其他因素中医疗或要执行的外科手术的类型。在一个优选实施例中，所述关节臂为手术台所支撑，以允许其可滑动地沿导轨移动以到达远程内部手术部位，或在执行对患者手术时靠近病人的身体。

现在，将对所述医疗机器人系统的一个优选实施例进行详细描述，许多变化和修改将由相关领域普通技术人员做出，以下讨论的医疗机器人系统，可以将其使用延展至所有医疗手术涉及关节机器人系统的医疗手术中，在这里，用于建立示范性实施例的目的，可替换的术语手术机器人系统被使用。同样地，用于执行医疗程序的医疗器械和手术器械在这里可以互换使用。

外科手术系统200包括一个非无菌关节臂100，其具有一个与可消毒医疗/手术器械50以及中间组件10连接的可消毒支撑组配20，如图1所示。关节臂100通常包括一个可移除地安装在其上的手术器械支撑组配20(下文中将称其为支撑组配20)，且支撑组配被适配于将手术器械50紧固在其上。关节臂100与支撑组配20一起配合能够支撑一系列的手术器械，以进行有用的医疗干预。在手术期间这些工具都是可移动且可重复更换，因此可能暴露无菌环境引起交叉污染。为了避免这种污染，本公开提供一种中间组件10，以将支撑组配20连接到机器人臂100的操纵端100(a)。

不同的是，在标准机器人辅助手术中，手术器械的操作位置由封装在机器人臂的壳体内的驱动组件所控制，且需要手术器械和关节臂之间按比例协调运动。而本公开尤其对将手术器械控制在手术部位有用，而不受整个机器人臂的相对比例运动的影响。这通过引入一个具有模块化结构的器械支承元件20和一个中间紧固组件10来实现，具体将在后续进行解释。

一个合适的中间紧固组件10，通常包括，一系列通过机械耦合和电耦合的方式将所述支撑组配20(a)连接至关节臂100的操纵端100(a)的零件的机械布置，以下将详细描述。简单地说，这样的配置，不仅在关节臂的操纵端100(a)传送旋转运动时提供外科手术系统200的模块化，而且还提供了方便维持无菌环境且具有简单帷帘机构的系统，以下将详细讨论。

如图1所示，关节臂100的操纵端100(a)或末端执行器与中间紧固组件10相耦合，中间紧固组件10将非无菌关节臂区域与无菌手术器械支撑组配20及手术器械50区域隔离开来。在一个示例性实施例中，一种无菌、重量轻的中间紧固组件10可被用来提供一个无菌手术环境。消毒帷帘基本上延伸了整个关节臂100和中间紧固组件10的至少一部分，使得中间紧固组件10的非暴露部分在其延伸至手术部位的无菌区时中间紧固组件10保持无菌。中间紧固组件10可消毒、环氧乙烷灭菌和高压灭菌。组装在其中的机械和电气元件使得运动穿通和电气信号的传输可从关节臂100到达支撑组配20。

中间紧固组件10和关节臂100相配合提供在逆时针方向和顺时针方向上的充分和连续运动到支撑组配20，以提供360度的完全旋转。

现在请参照图2(a)，支撑组配20包括一个具有第一表面14和第二表面16的外壳12，所述第一表面14定义了一个轴向延伸的中心腔，所述第二表面16开设了一个经由中间紧固组件10将支撑组配20连接到关节臂的开口。在一个优选的实施例中，外壳12为具有一个近端12(a)和一个远端12(b)的一个刚性外壳，并且被配置为可在手术过程中相对关节臂100的操纵端100(a)正交地位移。

为了有效地操控系统200，刚性外壳12具有弯曲角的配置，优选的为梯形结构配置，即具有一个平顶部和两个远端12(b)相对向下和向内倾斜的腿部，以避免支撑组配20在手术进行期间相对于关节臂发生位移时形成施加在主体壁中的冲击力，如图2(b)所示。然而，本领域的技术人员可以理解的是，其他结构配置也可能达成这样的目的。

如图3所示，第一表面14所定义的中心腔内包括线性导杆18，19，其在近端12(a)和远端12(b)之间轴向延伸，且大致相互平行。螺纹轴22相对设置在导杆18与导杆19之间，且经由轴承，例如球轴承、滚子轴承牢固地固定到外部壳体12的端部12(a)和端部12(b)，所述第一表面14进一步包括一个可移动的托架板26，所述托架板26可在导向杆18，20上滑动。所述托架板26可承载手术器械50相对于所述支撑组配20相行线性位移。

在一个具体的实施例中，如图4所示，上述可动托架板26在其朝向近端12(a)的第一表面上开设有大致圆形的狭槽，所述狭槽延伸至远端12(b)。所述第一狭槽28相对所述可动托架板26的中心位置设置，从而可让螺纹轴22，例如螺纹螺杆或滚珠丝杆穿过其中；一对狭槽30、32分别用于让导杆18和导杆19穿越其中。一个互补螺母，如滚珠丝杠螺母21用于啮合互补螺纹轴螺杆22，以使螺纹轴22的旋转运动转换成互补螺母的线性运动。所述互补螺母与托架板26相对准，这样当所述螺母沿螺纹轴滑动时，其带动所述托架板26沿该螺纹轴滑动。

对于每个给定的狭槽，例如可动托架板26的狭槽30和狭槽32，在其任一端刚性地容纳直线轴承36、38，从而便于托架板26在沿导向杆18、19滑动时可平滑运动。由于平衡了轴向和径向的载荷，此配置可进一步防止托架板26沿横向方向移动，并确保在外科手术过程中托架板26保持相对对准支撑组配10的中心。所述线性导杆18、19最好选择无菌材料，如优选铝，塑料或不锈钢制成。所述导杆在最优选的配置下支撑托架板26，使其可滑动且稳固地设置在其上。但是应当理解的是，本发明并不限于采用滑动导轨18，19引导托架板26，本领域技术人员可以适当地修改上述结构以实现上述功能。

所述外部壳体12的远端12(b)还进一步支撑一个套管夹持组件27，所述套管夹持组件27允许手术器械50在进入手术部位之前旋转并通过其中心孔沿轴向移动。手术器械50被固持在沿相对保持装置20大致垂直的方向，并且可以相对于围绕近侧壳体的轴向转动，从而在其远端提供末端执行器，在病人的身体中增强活动自由度。所述手术器械50可以包括一系列关节末端执行器，如封钳，剪刀，抓紧器，针夹持器，微型解剖器，钉施放器，钉钉机，吸灌工具和施夹器，或者非关节工具如切割叶片，探针，灌溉，导管或吸气口。

所述第二保持器设置在保持装置20的远端，其可释放地固持套管针或套管60，手术器械可穿过并突出该套管60到达主体内部，如图2(a)所示。每当手术器械50被插入时，它沿相对支撑组配20的纵向上所固持。特别地，所述外科手术工具50沿相对机器人臂的插入轴的方向滑动设置在支承组件20上，而球形旋转远程中心固定在外科手术器械的插入轴的一个点上，并靠近主体壁设置。根据优选实施例，手术器械可绕纵向轴线旋转，并沿相对应的末端执行器旋转。

再次参阅图4，支撑组配20的一个实施例被示出，其中，支撑组配20朝向其近端12(a)的第二表面16上，包括一个致动单元–即电机壳体15。所述电机壳体15由至少一个保持安装在第二表面上的马达组成。马达15的输出轴连接第一螺旋形或正齿轮17(a)，所述正齿轮17(a)具有啮合第一螺旋形或正齿轮17(b)的齿部。根据一个实施例，所述正齿轮17(b)可被连接或紧固到螺纹轴22，使得电机15的输出轴的旋转带动螺纹轴22旋转。马达壳体15还进一步容纳一个连接上述马达15的印刷电路板13，其用于控制和激励所述马达。所述支撑件20最好是由重量轻、无菌材料制成，使得其能够在每次外科手术之后承受高温杀菌过程。支撑组配20的模块化设计使得其可从非无菌区域隔离，从而通过常规方法，如蒸汽，热量和压力进行杀菌。应当指出的是，虽然支撑组配20在图示中示出为具有矩形横截面的形状，该支撑组配10也可以具有球形，半球形，椭圆形或任何其它横截面的形状。

在一个具体的实施例中，一个传感器(磁传感器)/限位开关可设置在外部壳体12朝向托架板的近端12(a)，其可与设置在托架板26的朝向近端12(a)的第一表面内的传感器进行交互。同样地，外壳的远端也可设置传感器(磁性)/限位开关，与设置托架板26的另一端的传感器进行交互，从而在预定的安全范围内定义托架板的运动范围。优选地，为了方便手术器械50的必要运动，托架板26允许移动距离最大可达600mm。一个附加的传感器可以设置在螺纹轴22的近端，以控制螺纹轴22在预定限值内进行旋转。

现在，对用于将手术器械50可释放地连接到支撑组配20的机构进行详细说明。由前述描述中可以理解，支承元件20的托架板26被设置成可释放地安装手术器械50在其上，而手术器械50被要求在操作过程中当需要时可以快速地接合或卸下以被其他手术器械取代。在一种特定的配置中，手术器械50滑动在托架板26上，并接合在托架板26的燕尾结构中。

整体上，设置为插入到体腔内的手术器械50，包括一个可滑动地设置在托架板26上的手术器械底板52、电动机壳体、印刷电路板、球轴承、正齿轮或斜齿轮、编码器，布线滑轮和惰轮。所提到的这些元件用于方便理解支承组件20的全部功能，可释放地固持手术器械50是所述支承组件20的主要目标之一。

如图4和图5清楚所示，托架板26用于收纳手术器械50底板52的支撑组配10大致呈垅沟状排列。一对相对的耳状物形成快速释放夹子40、42横向地从托架板26突出，所述托架板26枢轴连接夹子40，42的两个端部40(a)、42(a)，由此可防止其转动或进行任何自由运动；而夹子40、42的第二端40(b)、42(b)在不设置在锁定槽(下面讨论)内时保持自由移动；一对可伸缩的锁定元件，其像一个金属弹簧44，46位于托架板26的周缘并与所述快速释放夹子的第二端40(b)、42(b)保持侧对侧的邻接关系，以在与手术器械50耦合或解除连接过程中根据需要控制其运动。

请再参照图4和5，托架板26的垅沟状排列与手术器械底板52的互补构造相连接，以允许手术器械滑动并固持在托架板26上，形成一个鸽尾状的结构配置。底板52在其基部上开设有一对锁紧槽，所述锁紧槽至少部分容纳快速释放夹子40(b)、42(b)的第二端部，以便锁定手术器械，更多细节将在以下进行讨论。当不施加张力时，可缩回锁定元件优选偏向锁定位置。然而，只要手术器械基板52在托架板26上滑动，所述可缩回锁定元件将从锁定位置移动到解锁位置，使得快速释放夹子允许底板在托架板26上滑动。一旦基板被容纳，可缩回锁定元件恢复至锁定位置并稳固底板与滑架板的组合。在一个优选的构造中，基板52被赋予一个锥形底部，以使基板可便利地沿托架板26滑动。

为了将底板52锁定在托架板26上，并防止在手术过程中的意外释放或手术器械的扭曲，在基体的第一端板52提供一个L形支架54(在图5(a)所示)，以在手术器械滑动在托架板26上时，从手术器械的顶部固持它。进一步地，当手动拨动快速释放夹子时，可缩回锁定元件被压缩，以允许快速释放夹子适当地们于基板52的锁紧槽内。现在，一旦底板52被适当地放置在托架板26上时，可缩回锁定元件44，46解压缩以锁定将手术器械50与支撑件20锁定在一起，从而防止其二者之间的任何相对运动。

当首次在相对所述操纵臂100的操纵端100(a)的纵向方向引入手术器械50前，托架板26已经沿着直线导杆18、19朝该支撑组配20的近端12(a)滑动，直到它到达其原始位置。现在，手术器械50的底板52可在其上滑动，并与托架板26中锁定在一起。此两块板固持在一起，在下文将简称其为组合板。手术器械50现在可以通过套管进入体腔，并在不被套管或周围的破坏组织卡住的情形下到达它的工作位置。

在一个优选实施例中，组合板最大可达邻近远端12(b)的第二安全限度。该组合板在第一安全限制和第二安全限制之间移动的距离定义了其允许的活动范围。在一个具体和优选的实施例中，组合板可移动达600mm。组合板沿着通常与远端中心位置相重合的插入轴方向滑动，远端中心位置相对于机器人臂100的基部位置固定。

如图6中所示，该机器人系统200还包括一个无菌中间紧固组件10，以在手术过程中从手术部位的无菌区域屏蔽非无菌操纵臂100。在一个实施例中，中间紧固组件10被制造成可通过普通的方法，例如蒸汽、热量和压力、化学物质等消毒的可重复使用的组件。请再次参照图6，在一个优选实施例中，中间紧固组件10包括旋转和非旋转机械元件，如旋转轴5。通常，所述旋转轴5侧向抵靠在一对外部圆环件6(非旋转)和7(旋转)所定义的开口，并且沿着所述操纵臂的操纵端100(a)的轴线在其中转动。

轴的第一端5(a)可滑动地连接至提供在支撑组配20的第二表面16上的互补机构4(在图6中示出)，第二端5(b)固定地连接至操纵臂100的操纵端100(a)，轴5的第二端5(b)上的母连接器插针与提供在操纵端100(a)上的公连接器插针相互插合从而相互之间建立电连接。操纵端100(a)包括多个电连接(未示出)，用于通过驱动线缆在轴5(未示出)内运动从而将运动传输至支撑组配20。

第一圆形非转动环形件6包括一个内轴承8，充裕地抵靠在由环形元件6定义的座内。在本配置中，当内轴承8沿操纵端100(a)的中心轴以及绕旋转轴5旋转时，该环6相对于可旋转内轴承8被固定保持住，为了便于悬挂机器人系统的原因，这将在后面的章节中进行讨论。另一可旋转环形元件7包括内螺纹部及在操纵臂100的操纵端100(a)上有互补的螺纹部将两者密封地螺纹连接至一起。在一个优选的配置中，来自于操纵端100(a)的旋转运动经由旋转轴5、旋转的环形元件7与内轴承8传输至该支撑组配。

轴5朝向面向支撑组配20的第二表面16的端5(a)的一侧包括一个垅沟状排列，具有与支撑组配20的第二表面16上的元件4相似的结构，包括快速释放夹子的配置，可伸缩锁定元件，以及L形支架配置成与手术器械基板52滑至载板26上类似方式。轴5朝向其面向支撑元元件20的端提供燕尾榫结构，具有一对快速释放的夹子，水平的从其中突出。快速释放夹子每一个的第一端枢接至轴端5(a)，而另一端可自由移动地与一个倚靠在轴端5(a)外缘一侧的可伸缩的锁定元件边对边抵靠设置。

第二表面16，包括一个开口，在其上容纳互补垅沟状排列4，它允许中间紧固组件10在其中滑动，如同燕尾榫结构那样，从而在支撑组配20和操纵臂100之间形成机械耦合。现在，可伸缩锁定元件推动夹子向内彼此靠近使得轴端5(a)方便的被支撑组配接收。这种机制使得支撑组配20模块化且可以相对操纵端100(a)可自由地旋转。

由于在现有的系统的复杂性，试图消毒整个机器人组配是很困难或不切实际的。因此，使用一个位于机器人组配上方的消毒帷帘建立一个无菌区以将非无菌环境与无菌环境隔离开来。现有的消毒帷帘还提供传输机械与电能的接口。本公开努力避免麻烦的帷帘机构，具有一个简化的程序，其允许操纵臂100的简易遮盖，消毒帷帘的尺寸被设计为至少覆盖操纵器臂100的一部分，优选基本上整个操纵臂100，向上延伸到第一圆环件7，使得大多数形成无菌环境的一部分的组件可以在外科手术之前或之后灭菌。中间紧固组件10允许操纵臂的操纵端100(a)在不与长至套管保持器的长帷帘干扰的情形下自由运动。根据一个优选的实施例，消毒帷帘被展开，帷帘的口部被依序地释放至操纵臂100的长度并延伸至第一环形件6，第一环形件6相对于操纵臂100的旋转端。由于消毒帷帘是远离紧固组件10的旋转区域固定的，这消除了操纵端100(a)旋转运动时帷帘上方的任何限制或者帷帘的缠绕。

以上所述，仅是该关节臂的一介或多个实施例而已。很明显地，然而，其他变化或者修改可能在描述的实施例基础上做出，以达到这些实施例的一些或者全部优点。对应地，本描述仅被用于作为示例，并非用于限制本发明的范围，或远离基本发明原理。所有这些改动以及修改应该被包含在本发明的范围内，本发明的本质是由上述描述决定以及附加的权利要求决定。

Claims (37)

1.一种医疗机器人系统，包括：

至少一个操纵臂，具有一个操纵端；

至少一个医疗器械；

一个模块化支撑组配，经由一个中间紧固组件可移动地耦合至该操纵臂的操纵端，并被适配以可释放地将该医疗器械紧固在其上以引起该器械独立于该操纵臂的滑动位移。

2.如权利要求1所述的医疗机器人系统，其中该模块化支撑组配配置用于可相对该操纵端360度全方向旋转。

3.如权利要求1所述的医疗机器人系统，其中电信号经由中间紧固组件从该操纵端传输至该支撑组配以控制该支撑组配的操作与移动。

4.如权利要求1所述的医疗机器人系统，其中该模块化支撑组配是单独可消毒且在手术过程中装载或卸载至该操纵臂上，从而避免范围大的帷帘以及麻烦的帷帘机构。

5.如权利要求1所述的医疗机器人系统，其中该中间紧固组件可消毒，并被配置用于将操纵臂的非无菌环境与模块化支撑组配及医疗器械的无菌环境隔离开来。

6.如权利要求1所述的医疗机器人系统，该模块化支撑组配进一步包括：一个外壳，具有一个近端与一个远端，该外壳包括：

第一表面，定义一个中心腔，该中心腔用于容纳一对水平间隔的导杆，该导杆在该近端与远端之间轴向延伸，一个螺杆相对地固定在该导杆之间，一个托架板可滑动地安装在该导杆上以搬运医疗器械；以及

第二表面，具有一个开口，该开口的尺寸被配置成可容纳该中间紧固组件，至少一个与该螺杆啮合用于引起该医疗器械独立于该操纵臂的滑动运动的致动单元。

7.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该外壳进一步包括一个用于固持朝向该远端的套管的机构，该外壳具有一个面积该远端的基本上呈梯形配置，该梯形配置包括一个平顶部和两个向下且向内倾斜的腿部，以避免该支撑组配在主体壁上生成冲击力。

8.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该对导杆相互之间基本相互平行，且被固定在该外壳的近端与远端中的每一个上。

9.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该螺纹轴为螺杆或滚珠丝杠。

10.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该托架板具有向上面向该支撑组配的端的第一表面，以及一个与该第一表面相对的向下面向该支撑组配的远端的第二表面，该第一表面与第二表面上开设有预定图案，通常是圆形的狭槽，该狭槽用于容纳轴向延伸的螺纹杆以及导杆。

11.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该导杆与设于该托架板的第一与第二表面中每一表面上的直线轴承啮合，以帮助该托架板平滑地滑动，平衡轴向与径向负载以及调节该导杆与该托架板之间的摩擦力。

12.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该螺纹杆经由轴承，包括但并不限于，滚珠轴承或滚柱轴承，与该外壳的近端及远端保持相对固定。

13.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该螺纹杆与一个互补螺母螺纹啮合，该互补螺母配置用于与该托架板相连，该互补螺母穿过携带该托架板且被固定夹持的旋转螺纹杆，因此其上的医疗器械的方向与器械的轴向相互平行。

14.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该致动单元设于该支撑组配的第二表面上，引起与第二螺旋形或正齿轮啮合的第一螺旋形或正齿轮旋转，进一步与该螺纹杆作用，用于将旋转运动传输给该螺纹杆，并最终将运动传输至螺纹啮合的互补螺母。

15.如权利要求1所述的医疗机器人系统，进一步包括一个或多个传感器，设于外壳的近端以及远端上，该传感器分别与一个或多个向上面对托架板的第一表面以及向下面对第二表面的其他传感器电性相连，使得该手术器械在预定的安全范围内大该导杆上滑动。

16.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该托架板进一步包括一对可释放夹子，从该托架板的每一侧水平突出，每个夹子的第一端枢接于该托架板对应的一侧，可自由移动的第二端与一个可缩回锁定元件边对边抵靠，该可缩回锁定元件设于该托架板的周缘上。

17.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该托架板配置用于容纳医疗器械的基板于其上，该基板开设有一对锁定槽，该锁定槽适配用于当该基板被强制沿该托架板滑动时，收容被对应的可缩回锁定元件推压的该可释放夹子的自由移动端。

18.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该可缩回锁定元件在没有施加压力时保持相对其锁止位置正常偏置，当被施加压力时，无论该医疗器械基板何时被该托架板接收，该可缩回锁定件从锁定位置移动至解锁位置，当将该基板紧固的定位于该托架板上方时，该可缩回锁定元件回复至其锁定位置。

19.如权利要求6所述的医疗机器人系统，其中该基板在其面向该支撑组配的近端的第一端进一步包括一个L形的支架，该L形支架配置用于在该基板滑过时从该基板的顶部将该基板固持在该托架板上，从而防止在该组合板往复运动时该基板的意外释放。

20.如权利要求1所述的医疗机器人系统，其中该模块化支撑组配能够独立于该操纵臂的运动移动最多600毫米。

21.一种机器人手术方法，包括：

经由一个中间紧固组件可移动地将一个模块化的支撑组配耦合至一个操纵臂的操纵端；

通过以下步骤可释放地将一医疗器械固持在该模块化支撑组配上，该医疗器械可在该支撑组配上独立于该操纵臂滑动移动：

提供一用于输送医疗器械的支撑组配托架板，该托架板包括一对可释放夹子，从该托架板的每一侧水平突出，每个夹子的第一端枢接于该托架板对应的一侧，可自由移动的第二端与一个可缩回锁定元件边对边抵靠，该可缩回锁定元件设于该托架板的周缘上；

提供该医疗器械，其具有一个基板，该基板上开设有一对锁定槽；

在该支撑组配托架反上滑动该医疗器械，使得该可缩回锁定元件向内相向推压该可释放夹子，从而该手术器械被该托架板接收；以及

使得该基板与该托架板一起，作为一个组合板朝向一个最佳位置穿过。

22.如权利要求21所述的方法，其中该基板在其面向该支撑组配的近端的第一端进一步包括一个L形的支架，该L形支架配置用于在该基板滑过时从该基板的顶部将该基板固持在该托架板上，从而防止在该组合板往复运动时该基板的意外释放。

23.如权利要求21所述的方法，其中该组合板滑向一个最佳位置，该最佳位置使得该医疗器械经过一个套管进入体腔内的手术位置。

24.如权利要求21所述的方法，其中该组合板，响应于一个螺母相对一个互补螺纹轴的移动，沿一对导杆做线性往复运动，使得将该螺母沿一个螺纹轴的主轴的移动转换为该组合板沿线性路径的运动，该导杆在该支撑组配内的一个腔体内水平延伸，互补螺纹轴设于该导杆之间。

25.如权利要求24所述的方法，其中该螺母运动的转换经由该螺纹轴的旋转实现，该螺纹轴被一个设于该支撑组配上的致动单元驱动，该致动单元引起与第二螺旋形或正齿轮啮合的第一螺旋形或正齿轮旋转，进一步与该螺纹杆作用，用于将旋转运动传输给该螺纹杆，并最终将运动传输至螺纹啮合的互补螺母。

26.如权利要求21所述的方法，其中该可缩回锁定元件在没有施加压力时保持相对其锁止位置正常偏置，当被施加压力时，无论该医疗器械基板何时被该托架板接收，该可缩回锁定件从锁定位置移动至解锁位置，当将该基板紧固的定位于该托架板上方时，该可缩回锁定元件回复至其锁定位置。

27.如权利要求21所述的方法，其中该组合板沿该导杆在预定的安全范围内滑动，该组合板的位移经由一个或多个设于外壳的近端及远端的传感器感测，该传感器分别与一个或多个向上面对托架板的第一表面以及向下面对第二表面的其他传感器电性相连，使得该手术器械在预定的安全范围内大该导杆上滑动。

28.一种无菌紧固组件，用于将具有操纵端的操纵臂耦合至一个支撑组配，包括：

一个轴，水平地通过一对收容该轴的环形元件，并与该操纵端耦合以与其建立机电连接；以及

该对环形元件包括第一非旋转环形元件，其内形成一个底座；以及第二旋转环形元件，螺纹安装在该操纵端上并与该第一环形元件相邻设置；

其中该轴向其面向支撑元组配的端具有燕尾榫结构，该燕尾榫结构允许该轴与该支撑组配上的一个互补布置连接。

29.如权利要求28所述的无菌紧固组件，其中该轴具有燕尾榫结构的一端具有一对快速释放的夹子，该快速释放夹子的每一个的第一端枢接该轴的一端，而另一端可自由移动地与一个倚靠在该轴一端的外缘一侧的可伸缩的锁定元件边对边抵靠设置。

30.如权利要求28所述的无菌紧固组件，其中该轴端在其顶部进一步包括一个L形的支架，该L形支架配置用于在该基板滑过时从该基板的顶部将该基板固持在该托架板上，从而防止在该组合板往复运动时该基板的意外释放。

31.如权利要求28所述的无菌紧固组件，其中该支撑组配在其表面上具有一个互补布置，允许在该可缩回元件向内相向推压该快速释放夹子时使该轴具有燕尾榫结构的一端滑过该互补布置，使得该轴端被该支撑组配充裕地收纳。

32.如权利要求28所述的无菌紧固组件，其中该中间紧固组件允许该模块化支撑组配配置用于可相对该操纵端360度全方向旋转。

33.如权利要求28所述的无菌紧固组件，其中该旋转运动经由旋转轴、第二环形元件以及第一环形元件的轴承从该操纵端传输至该支付组配。

34.一种遮盖医疗机器人系统的方法，该医疗机器人系统包括至少一个操纵臂，具有一个操纵端；至少一个医疗器械；一个模块化支撑组配，经由一个中间紧固组件可移动地耦合至该操纵臂的操纵端；该方法包括：

通过将帷帘开口展开至该操纵臂以及操纵端将一个消毒帷帘覆盖在该操纵臂的至少一部分上；

裁切位于该紧固组件的一个非旋转区域上方的消毒帷帘并将该由帷帘固持在其上，其特征是将帷帘固持在非旋转区域上方允许操作臂、操纵端以及支撑组配无障碍自由运动，允许操纵端的旋转运动经由紧固组件的旋转区域被传输至支撑组配，该紧固组件被固持在远离该帷帘的重叠区域。

35.如权利要求34所述的方法，其中该帷帘开口采用大量胶带彼此固定，该胶带在该帷帘被展开到该操纵臂、操纵端以及中间紧固组件的非旋转区域的长度时被依序释放。

36.如权利要求34所述的方法，其中该紧固组件的非旋转区域是一个第一环形元件，其内设有一个轴承，用于将来自该操纵端的旋转运动传输至该支撑组配，该环形元件与该旋转区域保持相对固定。

37.如权利要求34所述的方法，其中该紧固组件的旋转区域包括第二环形部，设于该操纵端与该非旋转环形元件之间；以及一个轴，水平地通过该第一与第二环形元件，该轴被适配于绕该操纵端的轴旋转。