CN106456256A - 机器人手术系统和器械驱动单元 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元。所述器械控制单元包括：第一板和第二板、第一导螺杆和第二导螺杆、第一轭状件和第二轭状件、以及第一电动机和第二电动机。所述第一板和第二板限定了其间的套筒。第一导螺杆和第二导螺杆的每一个均布置于所述第一板和第二板之间。第一轭状件和第二轭状件的每一个均与相应的导螺杆相螺接。电动机布置为与相应的导螺杆机械配合。电动机的致动引起相应的导螺杆的旋转，导致相应的轭状件沿着纵轴移动，并且该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第一功能。

Description

机器人手术系统和器械驱动单元

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2014年5月13日的申请号为61/992,700的美国临时申请的利益和优先权，其全部公开内容通过参见的方式合并于此。

背景技术

机器人手术系统已被应用于微创医疗操作中。一些机器人手术系统包括支撑机械臂的控制台和至少一个末端执行器(例如手术钳或者抓紧用具，其通过机械腕组件安装至机械臂)。在医疗操作期间，所述末端执行器和机械腕组件插入患者的小切口(通过插管)或者自然孔以将末端执行器定位在患者体内的工作部位。

线缆从机器人控制台(console)开始延伸，通过机械臂并且连接至机械腕组件和/或末端执行器。在一些实例中，该线缆通过电动机的方式致动，而电动机由包括用户界面的处理系统来控制，用户界面使外科医生或临床医生能够控制包括机械臂、机械腕组件和/或末端执行器的机器人手术系统。

在一些实例中，机械腕组件通过使用线缆或线缆对来提供用于末端执行器的动作的三个自由度，一条线缆用于一个自由度。例如，为了使末端执行器进行抓紧或切割，该机械腕组件通过允许改变末端执行器的俯仰、横摆以及开合来提供三个自由度。

在使用机器人手术系统之前或者期间，选择手术器械并将其连接至每一机械臂的器械驱动单元。为了完成合适的安装，手术器械的一些连接部件必须匹配地接合至器械驱动单元的相应的连接部件。一旦这些部件被匹配地接合，该器械驱动单元就能够驱动手术器械的致动。然而，将手术器械连接至器械驱动单元或者从器械驱动单元拆卸可能会很难。此外，用于手术器械的致动功能的线缆可能会由于手术器械相对于器械驱动单元的旋转而发生缠绕。

随着手术器械变得越来越多功能和复杂，有必要将机械腕组件和器械驱动单元相关联以提供额外的自由度从而更精确地控制手术器械的更多功能。此外，由于机械腕组件和器械驱动单元通常是可重复使用的，因此有必要最小化对器械驱动单元的可能的污染。

发明内容

本公开涉及一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元。所述器械控制单元包括：第一板和第二板、第一导螺杆和第二导螺杆、第一轭状件和第二轭状件、以及第一电动机和第二电动机。第二板相对于所述第一板以间隔关系布置。所述第一板和第二板限定了其间的套筒。所述套筒限定了纵轴并且被布置为至少部分地接纳手术器械至其内。第一导螺杆和第二导螺杆的每一个均布置于所述第一板和第二板之间。第一轭状件和第二轭状件的每一个均与相应的导螺杆相螺接。第一电动机布置为与所述第一导螺杆机械配合。所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第一功能。第二电动机布置为与所述第二导螺杆机械配合。所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第二功能。

在公开的实施方式中，所述第一板包括弓形部并且第二板包括弓形部。所述套筒被限定在所述第一板的弓形部和所述第二板的弓形部之间。

所期望的是，所述第一轭状件和所述第二轭状件的每一个均为弓形的。

根据本公开的器械控制单元的实施方式还包括：布置于所述第一板和第二板之间的第三导螺杆和第四导螺杆；与相应的导螺杆相螺接的第三轭状件和第四轭状件；以及，布置为与相应的导螺杆机械配合的第三电动机和第四电动机。所述第三电动机的致动引起所述第三导螺杆的旋转，导致所述第三轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第三功能。所述第四电动机的致动引起所述第四导螺杆的旋转，导致所述第四轭状件沿着所述纵轴移动，并且，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第四功能。

所进一步期望的是，器械控制单元包括：第一接口齿轮和第五电动机，所述第五电动机布置为与所述第一接口齿轮机械连接。所述第五电动机的致动导致所述第一接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第五功能。此外，公开了器械控制单元包括：第二接口齿轮和第六电动机，所述第六电动机布置为与所述第二接口齿轮机械连接。所述第六电动机的致动导致所述第二接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第六功能。

在公开的实施方式中，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个的至少一半以上被布置于所述第一板和第二板之间。还进一步公开了所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少之一而延伸。

在本公开的实施方式中，所述第一板和第二板的每一个均包括彼此铰接的两个部分。在此，所述第一板和第二板的每一个均被布置为在打开位置和闭合位置之间移动，所述第一板和第二板在所述打开位置时将手术器械至少部分接纳在所述套筒之内，且所述第一板和第二板在所述闭合位置时包围手术器械的直径。

进一步公开了控制装置被配置为遥控所述第一电动机和第二电动机的致动。

在公开的实施方式中包括了帷帘，其在允许所述第一轭状件和第二轭状件的纵向移动被传递到手术器械的与所述器械控制单元接合的部分的同时大致围住所述第一板，所述第二板、所述第一导螺杆、所述第二导螺杆、所述第一电动机和第二电动机。此外，公开了器械控制单元包括：第一接口扣环和第二接口扣环。所述第一接口扣环构造为与所述第一轭状件以及手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合。所述第二接口扣环构造为与所述第二轭状件以及手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合。所述帷帘被紧固至所述第一接口扣环和第二接口扣环。

本公开还涉及一种机器人手术系统，其包括器械控制单元、控制装置和手术器械。器械控制单元包括：第一板和第二板、第一导螺杆、第一轭状件和第一电动机。第二板相对于所述第一板以间隔关系布置。所述第一板和第二板限定了其间的套筒。所述套筒限定了纵轴。第一导螺杆布置于所述第一板和第二板之间。第一轭状件与所述第一导螺杆相螺接。第一电动机布置为与所述第一导螺杆机械配合，从而使所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动。控制装置布置为与所述器械控制单元通信并且配置为遥控所述第一电动机的致动。手术器械布置为与所述器械控制单元接合。所述第一轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第一功能。

在公开的实施方式中，所述器械控制单元还包括：第二导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第二轭状件，其与所述第二导螺杆相螺接；和第二电动机，其布置为与所述第二导螺杆机械配合，从而使所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，该移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第二功能。在此，公开了所述第一电动机和第二电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少之一而延伸。

在公开的实施方式中，一帷帘在允许所述第一轭状件的纵向移动被传递到所述手术器械的与所述器械控制单元接合的部分的同时大致围住所述第一板、所述第二板、所述第一导螺杆和所述第一电动机。在此，公开了所述器械控制单元还包括第一接口扣环，其构造为与所述第一轭状件以及所述手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合。所述帷帘被紧固至所述第一接口扣环。进一步公开了所述手术器械包括第一轴承，其构造为与所述第一接口扣环机械地接合。

附图说明

在此，参考附图来描述本公开的实施例，其中：

图1A为根据本公开的医疗工作站和操作控制台的示意图；

图1B为图1A的医疗工作站的控制装置的电动机的示意性的立体图；

图2A为根据本公开的实施例的器械驱动单元的立体图；

图2B为接合有手术器械的图2A的器械驱动单元的立体图；

图2C为图2B的器械驱动单元和手术器械的俯视图；

图3A为根据本公开的实施例的另一器械驱动单元的立体图；

图3B为示出接合有手术器械的图3A的器械驱动单元的立体图；

图3C为图3B的器械驱动单元和手术器械的俯视图；

图4为图2A至2C的包括多个齿轮的器械驱动单元的立体图；

图5为接合有医疗工作站的机械臂的图4的器械驱动单元的立体图；

图6为配置为接合图4和5的器械驱动单元和接合手术器械的多个接口部件的立体图；

图7为接合有图6的接口部件的图4和5的器械驱动单元的立体图；

图8和9为接合有手术器械的图7的器械驱动单元和接口部件的立体图；

图10为示有覆盖图7的器械驱动单元的保护屏障的图7的接口部件的立体图；

图11为可与本公开的器械驱动单元一起使用的手术器械的立体图。

具体实施方式

参考附图详细描述当前所公开的器械驱动单元的实施例，其中，在多个视图的每一幅中，相同的附图标记标注同一或相应的元件。本文所用的术语“远侧”指的是器械驱动单元的离用户较远的部分，而术语“近侧”指的是器械驱动单元的离用户较近的部分。

首先参考图1A和1B，医疗工作站通常如工作站1所示并且通常包括：多个机械臂2、3；控制装置4；和联接至控制装置4的操作控制台5。该操作控制台5包括：显示装置6，其特别设定为显示三维图像；和手动输入装置7、8，人(未示出)(例如外科医生)通过手动输入装置7、8而能够以第一操作模式遥控机械臂2、3，这是本领域技术人员在原理上所公知的。

每一机械臂2、3包括：通过接头连接的多个构件；和器械驱动单元100，例如支撑末端执行器的手术器械10可附接于该器械驱动单元，根据本文所公开的器械驱动单元100的多个实施例中的任意一个将会在下文中更详细地描述。

机械臂2、3可通过连接至控制装置4的电驱动器(未示出)来驱动。控制装置4(例如，计算机)设定为致动驱动器(特别是通过计算机程序的方式)，通过这种方式，机械臂2、3、器械驱动单元100以及从而手术器械10执行通过手动输入装置7、8限定的期望的动作。控制装置4也可以被设定为调节机械臂2、3和/或驱动器的动作。

医疗工作站1被配置为用于躺在患者台12上的患者13，其待通过手术器械10以微创的方式治疗。医疗工作站1还可以包括多于两只的机械臂2、3，额外的机械臂类似地连接至控制装置4并且通过操作控制台5可遥控。器械控制单元和手术器械还可以附接至额外的机械臂。医疗工作站1可以包括(特别是连接至控制装置4的)数据库14，其中，例如存储有来自于患者13和/或解剖图集(anatomical atlases)的预操作数据。

可参考于2011年11月3日提交的名称为“医疗工作站”的第2012/0116416号的美国专利公开，其全部内容通过引用合并于此，用于详细讨论医疗工作站1的结构和操作。

控制装置4可以控制多个电动机(例如，“M1”至“M6”)。电动机可以是器械控制单元100的一部分和/或布置于器械控制单元100的外部。例如，所期待的是，电动机“M1”至“M5”位于器械控制单元100之内(参见图4至9)而电动机“M6”位于器械控制单元100的外部。进一步期待的是，六个电动机“M1”至“M6”位于器械控制单元之内(参见图2A至3C)。其它位于器械控制单元100之内或外部的电动机“M”的组合也是预期的。电动机“M”(例如，位于器械控制单元100外部的电动机“M”)可以被配置为卷绕或放出延伸穿过机械臂至驱动器械控制单元100的线缆“C”的长度(图1B)，和/或驱动器械控制单元100的齿轮。在使用中，随着电动机“M”被驱动，线缆“C”和齿轮的移动实现手术器械10的操作和/或移动，如下文所讨论的。控制装置4协调各电动机(电动机1…n)的启动以协调手术器械10的操作和/或动作，这也是预期的。虽然图1B示出单根线缆“C”通过单个电动机卷绕或放出，但是在一些实例中，两根或多根线缆或者单根线缆的两端可以通过单个电动机卷绕或放出。例如，在一些实例中，两根线缆或者线缆各端部可以被沿相对方向连接至单个电动机，从而随着电动机沿着第一方向启动，其中一根线缆在卷绕而另一线缆在释放。其它线缆和齿轮的构造可以用在不同的实施方式中以控制手术器械10和末端执行器20的各种移动。所期待的是，每一电动机对应于器械控制单元100的手术器械10的单独的自由度。可参考于2013年12月11日提交的名称为“用于机器人手术系统的机械腕和钳夹组件”的第61/914,632号的美国临时专利申请，其全部内容通过引用合并于此，用于详细讨论用于与器械控制单元100一起使用的末端执行器20的结构和操作的示例性实例。

现在来看图2A至9，用于连接至机械臂2、3且用于通过控制装置4操作的器械控制单元通常设计为100a(图2A至2C)，100b(图3A至3C)和100c(图4)，并且在本文中整体称为器械控制单元100。此外，为了易于描述，器械控制单元100a、100b和100c的共同或者相关部件将以相同的参考符号指出。

在每一实施方式中，器械控制单元100包括第一板110、第二板120、多个连接件130、多个电动机“M”、多个齿轮140、150(参见图4)、多个导螺杆160、和多个轭状件170。限定在第一板110和第二板120的弓形部之间的弓形的套筒200构造为可脱开地接纳手术器械10至其内，并且限定纵轴“X-X”。在图2A至2C及图4至9中所示的实施方式中，器械控制单元100a和100c被设计为部分地包围插入到弓形的套筒120a，120c中的手术器械10(参见图2B和8)。在图3A至3C中所示出的实施方式中，器械控制单元100b被设计为完全包围插入到弓形的套筒120b中的手术器械10。也就是说，器械控制单元100b的第一板110b和第二板120b各包括彼此铰接的两个部分，因此使得器械控制单元100b在打开位置(图3A)和闭合位置(图3B和3C)之间移动，且器械控制单元100b在该闭合位置时包围手术器械10的直径。

连接件130在第一板110和第二板120之间延伸并使这二者相互连接。各电动机“M”均包括轴“MS”，该轴贯穿所述第一板110中的孔口111或者第二板120中的孔口121(参见图3A至3C的器械控制单元100b)，并且机械地接合至第一齿轮或者电动机齿轮140并配置为旋转第一齿轮或者电动机齿轮140。每一电动机齿轮140均机械地接合第二齿轮或导螺杆齿轮150。每一导螺杆齿轮150均联接至导螺杆160的上部162；导螺杆160的上部162贯穿第一板110中的孔口(未示出)而延伸。每一导螺杆160在第一板110和第二板120之间延伸。每一轭状件170均与单个导螺杆160相螺接，并且构造为能关于其它导螺杆160和贯穿轭状件170而延伸的连接件130而纵向地滑行。例如，尤其参考图4，所期望的是，第一电动机“M1”机械地接合第一电动机齿轮140a；第一电动机齿轮140a机械地接合第一导螺杆齿轮150a；第一导螺杆齿轮150a联接至第一导螺杆160a；并且第一导螺杆160a螺接至第一轭状件170a。额外地注意轭状件170，在示出的实施方式中，每一轭状件170均为弓形的并且包括七个贯穿其的孔口。第一孔口171带有螺纹且与单个导螺杆160(例如，第一导螺杆160a)接合。其余的六个孔口172构造为可滑动地接合其余的三个导螺杆(例如，第二导螺杆160b，第三导螺杆160c和第四导螺杆160d)，和三个连接件130的每个。也就是说，其余的孔口172具有比其余的导螺杆160b、160c、160d和连接件130的外部尺寸大的尺寸，因而允许它们之间处于可滑动的关系。

在使用中，如上所讨论的，每一电动机“M”均可接受来自控制装置4的信号，以沿第一方向或第二方向旋转，以控制手术器械10的功能。尤其参考图4，在接受恰当的信号时，第一电动机“M1”及因此第一电动机轴“MS1”沿第一方向(例如，“d1”)旋转。第一电动机轴“MS1”的旋转引起第一电动机齿轮140a沿第一方向“d1”的相应旋转。第一电动机齿轮140a沿第一方向“d1”的旋转导致第一导螺杆齿轮150a沿第二方向“d2”的相应旋转，第二方向“d2”与第一方向“d1”相反。第一导螺杆齿轮150a沿第二方向“d2”的旋转引起第一导螺杆160a沿相同的第二方向“d2”的相应旋转。第一导螺杆160a的旋转引起第一轭状件170a沿着第一导螺杆160a的纵向移动(即，朝向第一板110或第二板120)。

所期待的是，导螺杆160被设计成仅允许相应的轭状件170一定量的纵向移动(例如，在约0.25英寸和约1.0英寸之间)。进一步期待的是，在至少一个导螺杆160上的螺纹的节距能够被设计为用于相应的轭状件170的粗略或精细移动(coarse or fine movement)。进一步地，每一导螺杆160可以包括节距变化的螺纹以允许相应的轭状件170的粗略和精细移动。

尤其参照图6和7，器械控制单元100还包括多个扣环或接口扣环180。每一扣环180均被配置为接合器械控制单元100的单个轭状件170(例如，通过卡扣配合、焊接等)并且被配置为接合(例如，通过卡扣连接)手术器械10的一部分(例如，轴承12；参见图11)以便于手术器械10和器械控制单元100之间的可脱开的附接。相应地，轭状件170的纵向移动，引起各接口扣环180和轴承12的相应的纵向移动。如图11所示，手术器械10包括纵向缝隙13以容纳轴承12的纵向传动。如本领域技术人员所能意识到的，所期待的是，每一轴承12均与手术器械10的至少一个元件(例如，杆、线缆等等)机械地接合，并且轴承12的纵向移动引起元件的相应传动，以实现手术器械的功能(例如，末端执行器20的钳夹元件的接近、末端执行器20的钳夹构件的关节式运动、将紧固件从一个钳夹构件朝向另一个钳夹构件发射、推进切割构件以切断钳夹构件之间的组织等等)。

因此，正如能够意识到的，电动机“M1”至“M4”能够实现轭状件170a至170d的纵向移动，并且因此实现轴承12的纵向移动以控制手术器械的四个特性：1)钳夹构件的接近(打开和闭合)；2)钳夹构件的沿相对方向的关节式运动；3)从钳夹构件发射紧固件；以及4)推进和收回切割构件。

此外，器械控制单元100包括第五电动机“M5”(参见图9)。第五电动机“M5”包括第五电动机轴(未示出)，其贯穿第一板110延伸并接合第五电动机齿轮140e。所期待的是，第五电动机齿轮140e位于不同于电动机齿轮140a至140d的平面上(例如，在第一板110上更远之处)，例如，以便允许器械控制单元100c包括更小的轮廓。参照图6至9，器械控制单元100包括构造为接合第五电动机齿轮140e的第一接口齿轮142。第一接口齿轮142支撑在第一板110上方(例如，能够绕着从第一板110向上延伸的销而旋转)。此外，第一接口齿轮142构造为在手术器械10与器械控制单元100接合时，接合手术器械10的第一器械齿轮14(参见图8)。在此，第一器械齿轮14的旋转引起手术器械10的末端执行器20和/或细长部18关于手术器械10的近侧部19旋转。也就是说，第五电动机“M5”的旋转引起第五电动机齿轮140e的相应旋转，致使第一接口齿轮142的相应旋转，这引起第一器械齿轮14相应旋转，并且因此使得末端执行器20和/或细长部18关于手术器械10的近侧部19旋转。

此外，器械控制单元100包括第二接口齿轮144(参见图6和7)，其构造为通过第六电动机“M6”(参见图2A至3C)驱动。在图2A至2C中所示出的器械控制单元100a和100b的实施方式中，第六电动机“M6”包括第六电动机轴，其贯穿第一板110(参见图2A至2C)或第二板120(参见图3A至3C)而延伸，并接合第六电动机齿轮(未示出)和第二接口齿轮144(在图2A至3C中未示出)。第二接口齿轮144(在图6和7中示出)构造为在手术器械10与器械控制单元100接合时，接合手术器械10的第二器械齿轮16(参见图8和11)。第二器械齿轮16的旋转引起整个手术器械10关于器械控制单元100旋转。也就是说，第六电动机“M6”的旋转任选地引起第六电动机齿轮的相应旋转，并引起第二接口齿轮144的相应旋转，这引起第二器械齿轮16的相应旋转，并且因此使得手术器械10在器械控制单元100的弓形套筒200之内旋转。

所期待的是，至少一个电动机(例如，第六电动机“M6”)通过至少一条线缆“C”接合器械控制单元100(即，该电动机未布置于器械控制单元100之内)。已在上文中关于图1A和1B描述了这样的实施方式。进一步期待的是，至少一个电动机“M”无线地接收信号(例如，来自控制装置4)。

参考图6至9，示出了接口外壳300。接口外壳300支撑在器械控制单元100的第二板120下方且构造为接合机械臂2或3，并构造为可脱开地将手术器械10的一部分接纳在接口外壳300内限定的弓形套筒302内。接口外壳300的弓形套筒302与器械控制单元100的弓形套筒200纵向对准。在图6示出的实施方式中，接口外壳300可旋转地支撑至少部分处于其内的第二接口齿轮144。此外，接口外壳300在其内包括多个沟槽310。沟槽310构造为可脱开地将手术器械10的轴承12接纳至其内。当接合时，手术器械10的轴承12关于各沟槽310可旋转。在阻止手术器械10关于接口外壳300纵向传动的同时，轴承12和沟槽310之间的相互作用允许手术器械10关于接口外壳300旋转。此外，接口外壳300有助于在手术器械10和机械臂2、3之间提供无菌屏障。

进一步期待的是，器械控制单元100包括在其上的多个负荷单元210(参见图4、5和7至9)。在预期的实施方式中，为每个导螺杆160设置了与之连接的多个负荷单元210以通过测量相关联的导螺杆160上的推力(thrust)来确定线缆在手术器械10之内的张力。此外，尤其参考图9，扭矩传感器220可以包括在机械臂2、3的一部分(例如，在器械控制单元100关于机械臂2、3枢转之处)上。扭矩传感器220被配置为监测与手术器械10的旋转相关联的电机(例如，“M6”)的电流。

参考图10，帷帘(drape)400示为覆盖或基本上围住器械驱动单元100。帷帘用作无菌屏障并且被配置为在使用期间防止器械控制单元100的污染(例如，被手术器械10、体液、周围环境等等污染)。所期待的是，帷帘400被紧固至接口扣环180(例如，通过焊接、粘合等等)。此外，帷帘400将足够柔韧，或者被足够松弛地紧固至扣环180以允许扣环180以满量程纵向移动(例如，不受限的纵向移动)的方式移动。

关于接口齿轮142和144，所期望的是，每一接口齿轮142和144均包括:无菌部(如图6、7中所示)，其被构造为通过帷帘400来阻隔；和非无菌部(未明确地示出)，其构造为暴露于手术器械10，并且因此暴露于体液。在这样的实施方式中，如所公开的，轴与接口齿轮142的无菌部以及接口齿轮142的非无菌部互连，并且单独的轴与接口齿轮144的无菌部以及接口齿轮14的非无菌部互连。在这些实施方式中，将每一接口齿轮142、144的无菌部均如各个接口齿轮142，144的非无菌部那样类似地调整至各个轴，从而使无菌部的旋转引起各非无菌部的相应的旋转。

本公开也包括机器人手术系统，其包括例如，如前文所述的器械驱动单元100、手术器械10和控制装置4。此外，本公开包括控制手术器械10的方法，其包括：器械控制单元100的使用；和使用器械控制单元100执行手术任务的方法。

可以理解，可以对本文中公开的实施方式进行不同变型。因此，上述描述不应解释为限定，而仅仅是不同实施方式的范例。本领域技术人员将会在所附权利要求的范围和精神之内预见出其它变型。

Claims (19)

1.一种用于与手术器械一起使用的器械控制单元，所述器械控制单元包括：

第一板；

第二板，其相对于所述第一板以间隔关系布置，所述第一板和第二板限定了其间的套筒，所述套筒布置为至少部分地接纳手术器械至其内，所述套筒限定了纵轴；

第一导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；

第二导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；

第一轭状件，其与所述第一导螺杆相螺接；

第二轭状件，其与所述第二导螺杆相螺接；

第一电动机，其布置为与所述第一导螺杆机械配合，从而使所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第一轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第一功能；以及

第二电动机，其布置为与所述第二导螺杆机械配合，从而使所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第二轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第二功能。

2.根据权利要求1所述的器械控制单元，其中，所述第一板包括弓形部并且第二板包括弓形部，其中，所述套筒被限定在所述第一板的弓形部和所述第二板的弓形部之间。

3.根据权利要求1所述的器械控制单元，其中，所述第一轭状件和所述第二轭状件均为弓形。

4.根据权利要求1所述的器械控制单元，进一步包括：第三导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第三轭状件，其与所述第三导螺杆相螺接；和第三电动机，其布置为与所述第三导螺杆机械配合，从而使所述第三电动机的致动引起所述第三导螺杆的旋转，导致所述第三轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第三轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第三功能。

5.根据权利要求4所述的器械控制单元，进一步包括：第四导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第四轭状件，其与所述第四导螺杆相螺接；和第四电动机，其布置为与所述第四导螺杆机械配合，从而使所述第四电动机的致动引起所述第四导螺杆的旋转，导致所述第四轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第四轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第四功能。

6.根据权利要求5所述的器械控制单元，进一步包括：第一接口齿轮和第五电动机，所述第五电动机布置为与所述第一接口齿轮机械连接，其中，所述第五电动机的致动导致所述第一接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第五功能。

7.根据权利要求6所述的器械控制单元，进一步包括：第二接口齿轮和第六电动机，所述第六电动机布置为与所述第二接口齿轮机械连接，其中，所述第六电动机的致动导致所述第二接口齿轮旋转，该旋转被配置为实现与所述器械控制单元接合的手术器械的第六功能。

8.根据权利要求5所述的器械控制单元，其中，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个的至少一半以上被布置于所述第一板和第二板之间。

9.根据权利要求5所述的器械控制单元，其中，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机和第四电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少之一而延伸。

10.根据权利要求1所述的器械控制单元，其中，所述第一板和第二板的每一个均包括彼此铰接的两个部分，并且，其中所述第一板和第二板的每一个均被构造为在打开位置和闭合位置之间移动，所述第一板和第二板在所述打开位置时将手术器械至少部分接纳在所述套筒之内，且所述第一板和第二板在所述闭合位置时包围手术器械的直径。

11.根据权利要求1所述的器械控制单元，进一步包括：控制装置，其被配置为遥控所述第一电动机和第二电动机的致动。

12.根据权利要求1所述的器械控制单元，进一步包括：帷帘，其在允许所述第一轭状件和第二轭状件的纵向移动被传递到手术器械的与所述器械控制单元接合的部分的同时大致围住所述第一板，所述第二板、所述第一导螺杆、所述第二导螺杆、所述第一电动机和第二电动机。

13.根据权利要求12所述的器械控制单元，进一步包括：第一接口扣环和第二接口扣环，所述第一接口扣环构造为与所述第一轭状件以及手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合，所述第二接口扣环构造为与所述第二轭状件以及手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合，并且，其中所述帷帘被紧固至所述第一接口扣环和第二接口扣环。

14.一种机器人手术系统，其包括：

器械控制单元，其包括：

第一板；

第二板，其相对于所述第一板以间隔关系布置，所述第一板和第二板限定了其间的套筒，所述套筒限定了纵轴；

第一导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；

第一轭状件，其与所述第一导螺杆相螺接；和

第一电动机，其布置为与所述第一导螺杆机械配合，从而使所述第一电动机的致动引起所述第一导螺杆的旋转，导致所述第一轭状件沿着所述纵轴移动；

控制装置，其布置为与所述器械控制单元通信并且配置为遥控所述第一电动机的致动；以及

手术器械，其构造为与所述器械控制单元接合；

其中，所述第一轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第一功能。

15.根据权利要求14所述的机器人手术系统，其中，所述器械控制单元进一步包括：第二导螺杆，其布置于所述第一板和第二板之间；第二轭状件，其与所述第二导螺杆相螺接；和第二电动机，其布置为与所述第二导螺杆机械配合，从而使所述第二电动机的致动引起所述第二导螺杆的旋转，导致所述第二轭状件沿着所述纵轴移动，并且，其中所述第二轭状件沿着所述纵轴的移动被配置为实现与所述器械控制单元接合的所述手术器械的第二功能。

16.根据权利要求15所述的机器人手术系统，其中，所述第一电动机和第二电动机的每一个均包括轴，该轴贯穿所述第一板和第二板的至少之一而延伸。

17.根据权利要求14所述的机器人手术系统，进一步包括：帷帘，其在允许所述第一轭状件的纵向移动被传递到所述手术器械的与所述器械控制单元接合的部分的同时大致围住所述第一板、所述第二板、所述第一导螺杆和所述第一电动机。

18.根据权利要求17所述的机器人手术系统，其中，所述器械控制单元包括：第一接口扣环，所述第一接口扣环构造为与所述第一轭状件以及所述手术器械的与所述器械控制单元接合的部分机械地接合，并且，其中所述帷帘被紧固至所述第一接口扣环。

19.根据权利要求18所述的机器人手术系统，其中，所述手术器械包括第一轴承，其构造为与所述第一接口扣环机械地接合。