CN107920799B - 用于便携式手术机器人的托架 - Google Patents

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Abstract

一种便携式手术机器人包括手术装置以及推车。所述手术装置联接到所述推车。所述推车包括：底盘；联接到所述底盘的安装件；枢转地联接到所述安装件的托架；和一组轮。所述托架包括定位在所述托架的第一横向端处的第一支架以及定位在所述托架的第二横向端处的第二支架。所述一组轮中的第一轮联接到所述第一支架，并且所述一组轮中的第二轮联接到所述第二支架。所述托架被配置成相对于所述安装件枢转以防止发生下列情况中的至少一种情况：(i)所述便携式手术机器人的摇摆；(ii)所述第一轮的抖动；(iii)所述第二轮的抖动；以及(iv)所述便携式手术机器人的倾翻。

Description

用于便携式手术机器人的托架
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2015年9月4日提交的第62/214,696号美国临时专利申请以及2015年9月4日提交的第62/214,718号美国临时专利申请的优先权，这两个美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本发明总体涉及用于运输机器人装置的推车领域以及机器人装置在使用时的稳定性。
医疗装置推车可用于将机器人装置从一个位置运输到另一个位置。传统的医疗装置推车具有四个轮，两个固定前轮和后部旋转脚轮，这样可在一般运输期间提供足够的可操作性，然而手术室中的可操作性具有不同的需求。手术室中的空间有限，使得推车在手术室周围导航并进入合适的位置具有挑战性。当从推车后部推动时，由于引导前轮所需要的杠杆作用，控制行驶方向是具有挑战性的。推车必须后退、枢转并移回。有时必须重复几次，直到推车的位置正确。有时，需要从可能处于手术室的无菌区域中的前端处理推车，这是不理想的。此外，在运输期间，推车可能遇到各种不平坦的表面(例如，坡道、斜面，等)，这可能会增加推车的单独的轮上的负载并且可能导致摇摆或抖动状况。
发明内容
根据一个示例性实施方式，一种便携式手术机器人包括手术装置以及推车。所述手术装置联接到所述推车。所述推车包括：底盘；联接到所述底盘的安装件；枢转地联接到所述安装件的托架；和一组轮。所述托架包括定位在所述托架的第一横向端处的第一支架以及定位在所述托架的第二横向端处的第二支架。所述一组轮中的第一轮联接到所述第一支架，并且所述一组轮中的第二轮联接到所述第二支架。所述托架被配置成相对于所述安装件枢转以防止发生下列情况中的至少一种情况：(i)所述便携式手术机器人的摇摆；(ii)所述第一轮的抖动；(iii)所述第二轮的抖动；以及(iv)所述便携式手术机器人的倾翻。
根据另一示例性实施方式，一种便携式推车包括：底盘；第一轮式机构，所述第一轮式机构联接到所述底盘的前部；以及第二轮式机构，所述第二轮式机构以能枢转的方式联接到所述底盘的后部。所述第一轮式机构和所述第二轮式机构便于操纵所述便携式推车。所述第二轮式机构被配置成相对于所述底盘旋转，以防止发生下列情况中的至少一种情况：(i)所述便携式推车的摇摆；(ii)所述第一轮式机构的抖动；(iii)所述第二轮式机构的抖动；以及(iv)所述便携式推车的倾翻。
根据又一示例性实施方式，一种用于推车的枢转托架包括安装件、枢转构件以及一组轮。所述安装件具有限定内部腔室和枢转孔的壳体。所述安装件被配置成联接到所述推车的底盘。所述枢转构件布置在所述壳体的所述内部腔室内。所述枢转构件包括：主体，所述主体具有第一横向端和第二横向端；第一支架，所述第一支架定位在所述主体的所述第一横向端处；第二支架，所述第二支架定位在所述主体的所述第二横向端处；和从所述主体延伸的杆。所述杆被定位成接合所述壳体的所述枢转孔，从而将所述枢转构件枢转地联接到所述安装件，使得所述枢转构件枢转地联接到所述推车的所述底盘。所述一组轮包括联接到所述第一支架的第一轮以及联接到所述第二支架的第二轮。
根据再一示例性实施方式，一种用于推车的枢转托架包括框架构件、一组轮以及安装件。所述框架构件包括定位在所述框架构件的第一横向端处的第一支架以及定位在所述框架构件的第二横向端处的第二支架。第一轮联接到所述第一支架，并且第二轮联接到所述第二支架。所述安装件以能枢转的方式联接到所述框架构件。所述安装件被配置成将所述枢转托架联接到所述推车的底盘。所述框架构件包括一对板，所述一对板间隔开一定距离从而限定一腔室。所述腔室被配置成接收所述安装件并且便于所述托架相对于所述安装件旋转。
另选示例性实施方式涉及如通常可在权利要求书中记载的其他特征和特征组合。
附图说明
将根据结合附图获取的以下详细描述更全面地理解本公开，其中相同的附图标记指代相同的要素，在图中：
图1是根据一个示例性实施方式的手术推车的正视立体图；
图2是图1的手术推车的左后立体图；
图3是图1的手术推车的右后立体图；
图4A至图4D是根据一个示例性实施方式的图1至图3的手术推车的枢转托架组件的各种视图；
图5A是根据一个示例性实施方式的锁定机构处于运输配置中的图1至图3的手术推车的底盘的立体图；
图5B是根据一个示例性实施方式的锁定机构处于制动配置中的图1至图3的手术推车的底盘的立体图；
图5C至图5F是根据一个示例性实施方式的在运输配置和制动配置之间重新配置的锁定机构的各种横截面视图；
图5G是根据一个示例性实施方式的锁定机构处于制动配置中的图1至图3的手术推车的俯视平面图；
图6是根据一个示例性实施方式的图1的手术推车的转向组件的立体图；
图7A至图7B是根据一个示例性实施方式的处于第一配置中的图6的手术推车的转向组件的各种视图；
图8A至图8B是根据一个示例性实施方式的处于第二配置中的图6的手术推车的转向组件的各种视图；
图9A至图9B是根据一个示例性实施方式的处于第三配置中的图6的手术推车的转向组件的各种视图；
图10是根据另一示例性实施方式的手术推车的后视立体图；
图11是根据一个示例性实施方式的图10的手术推车的底盘的立体图；
图12A至图12C是根据一个示例性实施方式的图10的手术推车的枢转托架组件的各种视图；
图13至图14B是根据一个示例性实施方式的图10的手术推车的转向组件的各种立体图；
图15A至图15B是根据一个示例性实施方式的处于第一配置中的图10的手术推车的转向组件的各种视图；
图16A至图16B是根据一个示例性实施方式的处于第二配置中的图10的手术推车的转向组件的各种视图；以及
图17A至图17B是根据一个示例性实施方式的处于第三配置中的图10的手术推车的转向组件的各种视图。
具体实施方式
在转到详细地图示示例性实施方式的附图之前，应该理解的是，本申请并不限于描述中阐述或附图中图示的细节或方法。还应该理解的是，术语仅出于描述的目的并且不应该被认为是限制性的。
本文中描述的便携式手术推车可在任何背景下用于操纵和/或重新放置手术装置。便携式手术推车还可包括用于在重新定位期间(例如，坡道上、不平坦的地面、越过门框，等)以及在使用手术装置期间(例如，在对患者进行操作期间、在使用关节臂期间，等)辅助稳定推车的各种特征。在一个实施方式中，便携式手术推车包括转向组件，所述转向组件便于推车在向前方向、向后方向、转向方向、横向方向和旋转方向中的任何方向上移动。在一些实施方式中，便携式手术推车包括枢转托架组件，所述枢转托架组件被配置成在不平坦表面上自我调节，以增加便携式手术推车在固定不动和/或运输时的稳定性。在一些实施方式中，便携式手术推车包括锁定机构，所述锁定机构被配置成在固定不动时提供对便携式手术推车的支撑，以允许精确而稳定地使用便携式手术推车的手术装置。
根据图1至图17B中示出的示例性实施方式，示出为手术推车10的便携式推车系统包括：主体20；底盘100；第一轮式机构(示出为轮式转向组件200)，其布置在手术推车10的前端12处；第二轮式机构(示出为枢转托架组件300)，其布置在手术推车10的后端14处；以及锁定机构(示出为地板锁400)，其布置在手术推车10的后端14处。
如图1至图3和图10所示，手术推车10的主体20联接到底盘100。根据一个示例性实施方式，主体20以能去除的方式联接到底盘100(例如，紧固，等)。在另选实施方式中，主体20固定到底盘100。例如，主体20和底盘100可在构造手术推车10期间彼此焊接或胶合。在另一示例中，主体20和底盘100可以是单个整体结构。轮式转向组件200包括一对轮(示出为前轮202)，并且枢转托架组件300包括一对脚轮(示出为后脚轮302)。前轮202和后脚轮302便于使手术推车10移动。根据一个示例性实施方式，手术推车10被配置成运输手术机器人装置。在其他实施方式中，推车被配置成运输相机、计算机、监视器和/或可在外科手术或医疗监测期间使用的任何其他装置或部件。在另选实施方式中，推车被配置成用作引导推车。
如图1至图3和图10，手术推车10的主体20可包括机器人装置(示出为手术装置30)、计算系统40和手柄组件50。在一些实施方式中，手术推车10不包括手术装置30。例如，手术推车10可以是引导推车和/或又一类型的推车(例如，配置成运输相机、计算机、监视器和/或可在外科手术或医疗监测期间使用的任何其他装置或部件等的推车)。在一个实施方式中，主体20还包括配置成储存在操作手术推车10时使用的各种物体(例如，手术工具，等)的各种隔室(例如，橱柜、抽屉，等)。如图1至图3所示，手术装置30联接(例如，紧固，等)到由主体20限定的安装位置22。手术装置30可以是任何合适的机械或机电结构。根据一个示例性实施方式，手术装置30是关节臂(例如，具有三个以上自由度或运动轴线，等)。计算系统40可包括用于操作和控制手术装置30的各种硬件部件和软件。计算系统40可以是任何已知的计算系统，但优选地是可编程的基于处理器的系统。例如，计算系统40可包括微处理器、硬盘驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出(I/O)电路以及任何其他公知的计算机部件。计算系统40可适用于各种类型的存储装置(持久存储装置和可移除存储装置)，诸如：便携式驱动器、磁存储设备(例如，软盘，等)、固态存储设备(例如，闪存卡，等)、光学存储设备(例如，光盘，等)和/或网络/因特网存储设备。
计算系统40可经由任何合适的有线或无线通信协议(即，物理接口)以能通信的方式耦合到手术装置30。物理接口可以是任何已知的接口，诸如：有线接口(例如，串行、USB、以太网、能总线和/或其他线缆通信接口)和/或无线接口(例如，无线以太网、无线串行、红外和/或其他无线通信系统)。软件接口可使计算系统40与手术装置30通信并且控制手术装置30的操作。在一个实施方式中，软件接口包括允许计算系统40向手术装置30发出命令的实用程序。例如，计算系统40可提供使手术装置进入特定模式(例如，自主模式、触觉模式、自由模式，等)的命令。计算系统40可适于使手术装置30能够执行与手术计划、导航、图像引导和/或触觉引导相关的各种功能。例如，计算系统40可包括与一般操作、数据存储和检索、计算机辅助手术(CAS)、应用程序、触觉控制和/或任何其他合适的功能性相关的算法、编程和软件实用程序。
在一个实施方式中，手术装置30被配置为由计算系统40控制的自主手术机器人系统，以使手术工具移动来对患者执行手术(例如，整形关节置换，以用高速毛刺自主地执行骨切割，等)。在其他实施方式中，手术装置30是配置成由用户操纵以使手术工具移动来对患者执行手术的触觉装置。例如，在手术期间，计算系统40可实施用于基于患者的解剖结构和手术装置30(例如，手术工具，等)的一部分的位置、取向、速度和/或加速度之间的关系来控制手术装置30的控制参数。在一个实施方式中，控制手术装置30以(例如，通过限制用户物理操纵手术装置30的能力，等)提供对装置的用户操纵的限制。在另一实施方式中，控制手术装置30以向用户提供触觉引导(即，触觉和/或力反馈)。“触觉”是指触碰的感觉，并且触觉领域涉及与向操作员提供触觉和/或力反馈的人类交互装置相关的研究。触觉反馈通常包括诸如振动之类的触觉感受，而力反馈是指采取力(例如，抵抗移动，等)和/或扭矩(也称为“扳手”)的形式的反馈。扳手可包括采取力、扭矩或力和扭矩的组合的形式的反馈。
在整形外科应用中，例如，手术装置30能通过利用合适的骨骼雕刻来辅助外科医生应用于骨骼准备的不准确性、不可预测性和不可重复性的问题，从而在骨骼准备过程中维持外科医生的密切参与的同时实现精确的可重复的骨切除。而且，因为手术装置30可在骨切割操作中触觉地引导外科医生或自主地执行操作，所以外科医生的技术水平不那么关键。结果，具有不同程度的技能和经验的外科医生能够执行准确的可重复的手术。
如图1至图3所示，手术推车10包括在手术推车10的后端14处布置在主体20上的显示装置42和输入装置44。在另选实施方式中，显示装置42和/或输入装置44以其他方式定位在手术推车10上或者远离手术推车10(例如，安装在手术室的壁上或适合用户观看的其他位置，等)。显示装置42被配置为计算系统40和用户之间的可视界面。显示装置42可以能通信的方式耦合到计算系统40并且可以是适合显示文本、图像、图形和/或其他可视输出的任何装置。例如，显示装置42可包括标准显示屏(例如，LED、LCD、CRT、等离子，等)、触摸屏、可穿戴显示器(例如，诸如眼镜或护目镜之类的防护镜)、投影显示器、头戴式显示器、全息显示器和/或任何其他可视输出装置。显示装置42可用于显示对医疗手术有用的任何信息，诸如：由使用常规成像技术获得的图像数据集生成的解剖结构的图像、图形模型(例如，植入物、器械、解剖结构的CAD模型，等)、被跟踪的对象(例如，解剖结构、工具、植入物，等)的图形表示、数字或视频图像、注册信息、校准信息、患者数据、用户数据、测量数据、软件菜单、选择按钮、状态信息，等。输入装置44可使手术推车10的用户能够与手术装置30和/或手术推车10的其他部件(例如，轮式转向组件200、地板锁400，等)通信。输入装置44可以能通信的方式耦合到计算系统40并且可包括配置成使用户能够为手术推车10提供输入的任何装置。例如，输入装置44可以是但不限于：键盘、鼠标、轨迹球、触摸屏、触摸板、语音识别硬件、拨号盘、开关、按钮、可跟踪探头、脚踏板、遥控装置、扫描仪、相机、麦克风、操纵杆，等。在一些实施方式中，手术推车10补充或替代手术部位的直接可视化，增强外科医生的天然触感和身体灵活性，并且便于靶向、修复和替换主体中的各种结构。
参照图1至图3和图10，手柄组件50可增加手术推车10的便携性和可操作性。如图1至图3和图10所示，手柄组件50定位在手术推车10的后端14处，并且在示出的实施方式中，包括示出为握柄52和扶手54的一对手柄。握柄52和/或扶手54可便于在向前方向、向后方向、横向方向(即，侧向方向)和旋转方向中的至少一个方向上操纵手术推车10。在另选实施方式中，手术推车10包括定位在主体20周围的附加手柄和/或扶手。在一个实施方式中，手柄组件50包括在手术推车10的整个周边周围延伸的单个连续结构，用以提供360度手持接近以方便手术推车10的可操作性。在其他实施方式中，手柄组件50包括定位在手术推车10的一个或两个横向侧上的扶手，以便于从侧面(例如，沿横向方向、向前方向、向后方向，等)拉动或推动手术推车10。在其他实施方式中，手柄组件50包括定位在手术推车10的前端12上的扶手，以便于从前端12拉动或推动手术推车10。
如图1至图3、图5A至图5B以及图10至图11所示，底盘100包括前部110、后部120和中间部130。根据一个示例性实施方式，前部110经由中间部130联接到后部120以形成单个连续底盘100(即，整体结构)。如图5A至图5B和图11所示，底盘100的前部110和中间部130限定内部容积112。内部容积112被配置成接收轮式转向组件200，使得轮式转向组件200可联接到底盘100。底盘100的后部120限定腔室122。腔室122被配置成接收枢转托架组件300，使得枢转托架组件300可联接到底盘100。
如图4A至图4D所示，枢转托架组件300包括框架构件(示出为枢转托架310)。枢转托架310包括一对支架(示出为脚轮支架312)。脚轮支架312被配置成将后脚轮302联接到枢转托架310。后脚轮302包括从其顶部延伸的延伸部(示出为杆部304)。脚轮支架312被配置成接收后脚轮302的杆部304以将后脚轮302旋转地联接到枢转托架310。在另选实施方式中，枢转托架310限定平坦安装位置，并且后脚轮302包括对应的平坦安装板，所述对应的平坦安装板被配置成紧固到平坦安装位置以将后脚轮302联接到枢转托架310。根据一个示例性实施方式，后脚轮302旋转地联接到枢转托架310，使得后脚轮302围绕其中心轴线(示出为竖直轴线340)自由旋转。因此，后脚轮302可在手术推车10被操纵时围绕竖直轴线340自由旋转。在一些实施方式中，后脚轮302包括制动器，所述制动器用以防止后脚轮302的轮旋转(即，帮助将手术推车10锁定到位)和/或将后脚轮302抗旋转地固定在期望方向上(即，防止围绕竖直轴线340旋转)。在另选实施方式中，后脚轮302相对于竖直轴线340被抗旋转地固定，使得后脚轮302在单个方向(例如，向前，等)上取向。
仍参照图4A至图4D，枢转托架组件300包括安装部(示出为托架安装件320)。根据一个示例性实施方式，托架安装件320被配置成将枢转托架组件300以能枢转的方式联接到底盘100的后部120。如图4A至图4D所示，托架安装件320包括顶表面(示出为安装表面322)和侧表面(示出为交互表面328)。根据图4A至图4D中示出的示例性实施方式，托架安装件320限定多个孔(示出为孔325)，所述多个孔被配置成接收从安装表面322延伸的多个对应紧固件(示出为紧固件326)。在另选实施方式中，紧固件326沿着托架安装件320的安装表面322一体地形成。
往回参照图5A至图5B，底盘100的后部120包括板(示出为安装板124)。安装板124限定多个孔(示出为孔126)。孔126被定位成与托架安装件320的紧固件326对应，以便于将枢转托架组件300联接到底盘100。根据一个示例性实施方式，枢转托架组件300被凹进在腔室122内，使得托架安装件320的安装表面322抵接安装板124的底表面。在一个实施方式中，孔126是带螺纹的，使得当孔126接收紧固件326(例如，螺栓，等)时，不需要附加的对应紧固件(例如，螺母，等)。在其他实施方式中，紧固件326延伸穿过孔126并且接收对应的紧固件(例如，螺母，等)以将枢转托架组件300联接到底盘100。在又一实施方式中，紧固件(例如，螺母，等)固定(例如，焊接、胶合、一体地形成，等)到安装板124，该安装板124被定位成与孔126对准并且接收紧固件326。
往回参照图4A至图4D，枢转托架310限定一对孔(示出为孔314)。孔314被配置成接收杆(示出为枢转杆324)，所述杆从托架安装件320的每个纵向端延伸，从而将托架安装件320和枢转托架310以能枢转的方式联接。孔314和枢转杆324之间的交互便于使枢转托架310围绕纵向轴线(示出为纵向轴线330)旋转。在一些实施方式中，通过布置在孔314和枢转杆324之间的润滑剂和/或轴承来辅助枢转托架310围绕纵向轴线330的旋转。
如图4A至图4D所示，枢转托架310包括布置在托架安装件320的每个横向侧上的一对板(示出为板316)。板316间隔开一定距离以限定腔室(示出为枢转间隙318)。枢转间隙318被配置成当托架安装件320联接到枢转托架310(例如，经由枢转杆324旋转地联接，等)时接收托架安装件320。根据一个示例性实施方式，枢转间隙318被设计成便于使枢转托架310相对于托架安装件320旋转。
如图4A至图4C所示，枢转托架组件300包括定位在枢转托架310的每个横向侧上的限制构件(示出为旋转止动件350)。在其他实施方式中，枢转托架组件300包括位于枢转托架310的每个横向侧上的不同数目的旋转止动件350(例如，两个、三个，等)。如图4A至图4C所示，旋转止动件350沿着板316布置。在一个实施方式中，旋转止动件350联接到板316(例如，焊接、胶合、紧固，等)。在另选实施方式中，旋转止动件350和板316形成单个连续结构(例如，整体结构，等)。
根据一个示例性实施方式，旋转止动件350被配置成限制枢转托架310相对于托架安装件320的旋转量。举例来说，当枢转托架310达到枢转行程极限(例如，围绕纵向轴线330旋转两度，等)时，旋转止动件350之一可接触底盘100的后部120的对应表面(例如，板，等)。根据一个示例性实施方式，旋转止动件350被设计成允许枢转托架310围绕纵向轴线330旋转到枢转行程极限，其对应于至少一个后脚轮302的大约正或负6毫米(mm)的竖直位移(例如，第一脚轮302向上移位一段距离，并且第二脚轮302向下移位相同的距离，等)。在其他实施方式中，旋转止动件350的设计不同以允许枢转托架310围绕纵向轴线330旋转到不同的枢转行程极限(例如，旋转一度、旋转三度，等)，其对应于至少一个后脚轮302的小于或大于正或负6mm(例如，4mm、8mm，等)的竖直位移。在一些实施方式中，后脚轮302包括弹簧构件，以针对由枢转托架组件300提供的竖直位移还允许有附加或另选的竖直位移。
在另选实施方式中，托架安装件320从纵向轴线330(例如，朝向一个后脚轮302，等)横向偏移。使托架安装件320横向偏移可便于将一个后脚轮302竖直移位与另一个后脚轮302不同的距离(例如，一个可在一个方向上移位第一距离，而另一个可在相反的第二方向上移位不同的距离，等)。如果由手术推车10支撑的大部分重量朝向手术推车10的一侧定位，则该配置可以是有利的。在再一另选实施方式中，托架安装件320被省略并被替换为配置成以能滑动的方式接收弯曲梁构件的中心支撑结构。弯曲梁构件可被配置成在手术推车10遇到各种不平坦表面时以能滑动的方式平移穿过中心支撑件，导致后脚轮302竖直移位。在又一另选实施方式中，枢转托架组件300包括横向板，所述横向板限定定位在横向板的每个横向侧上的成角度的对称槽缝。根据一个示例性实施方式，成角度的对称槽缝被配置成接收并接合销。销与成角度的对称槽缝的接合便于枢转托架组件300围绕其限定在成角度的对称槽缝之间的中心轴线旋转。
根据一个另选实施方式，旋转止动件350被省略，并且板316被配置成限制枢转托架310相对于托架安装件320的旋转量。枢转托架310的旋转可受限于托架安装件320的交互表面328和板316之间的交互。举例来说，枢转间隙318的宽度(即，基于板316之间的间距、板316和交互表面328之间的距离)可限定枢转托架310相对于托架安装件320的旋转量(例如，在手术推车10的所有负载经由单个后脚轮302传递之前，等)。例如，枢转间隙318的宽度越大，允许枢转托架310相对于托架安装件320的旋转量越大。相反，枢转间隙318的宽度越小，允许枢转托架310相对于托架安装件320的旋转量越小。
如图12B所示，枢转托架组件300包括示出为枢转托架360(例如，枢转转向架，等)的框架构件。枢转托架360包括具有一对支架(示出为脚轮支架364)的主要部分(示出为主体362)，一个支架定位在主体362的每个横向端处。脚轮支架364被配置成将后脚轮302联接到枢转托架360。脚轮支架364被配置成接收后脚轮302的杆部304，以将后脚轮302旋转地联接到枢转托架360。在另选实施方式中，枢转托架360限定平坦安装位置并且后脚轮302包括对应的平坦安装板，所述对应的平坦安装板被配置成紧固到平坦安装位置以将后脚轮302联接到枢转托架360。根据一个示例性实施方式，后脚轮302旋转地联接到枢转托架360，使得后脚轮302围绕其竖直轴线340自由旋转。因此，后脚轮302可在操纵手术推车10时围绕竖直轴线340自由旋转。在一些实施方式中，后脚轮302包括制动器，所述制动器用以防止后脚轮302的轮旋转(即，帮助将手术推车10锁定到位)和/或将后脚轮302抗旋转地固定在期望方向上(即，防止围绕竖直轴线340旋转)。在另选实施方式中，后脚轮302相对于竖直轴线340被抗旋转地固定，使得后脚轮302在单个方向(例如，向前，等)上取向。
如图12A至图12C所示，枢转托架组件300包括安装部(示出为托架安装件370)。根据一个示例性实施方式，托架安装件370被配置成将枢转托架组件300以能枢转的方式联接到底盘100的后部120。如图12A至图12C所示，托架安装件370包括主体(示出为壳体372)。如图12C所示，托架安装件370的壳体372限定内部腔室(示出为托架腔室374)。根据一个示例性实施方式，托架腔室374被配置成接收枢转托架360。
如图12A至图12B所示，枢转托架360包括从枢转托架360的主体362的前部和后部延伸的杆(示出为枢转杆366)。如图12A至图12C所示，托架安装件370的壳体372限定一对孔(示出为枢转孔376)。如图12A所示，枢转孔376被配置成接收枢转杆366，从而将枢转托架360以能枢转的方式联接到托架安装件370。枢转孔376和枢转杆366之间的交互便于枢转托架360围绕纵向轴线(示出为纵向轴线390)旋转。在一些实施方式中，通过布置在枢转孔376和枢转杆366之间的润滑剂和/或轴承来辅助枢转托架360围绕纵向轴线390的旋转。
如图11和图12A至图12C所示，托架安装件370的壳体372限定多个孔(示出为安装孔378)。如图11所示，安装孔378被配置成接收多个紧固件(例如，螺栓，等)(示出为紧固件384)，从而将枢转托架组件300(例如，枢转托架360、托架安装件370，等)联接到底盘100的后部120。
如图12C所示，枢转托架组件300包括限制构件(示出为旋转止动件382)，所述限制构件在托架安装件370的每个纵向端处定位在(例如，沿着壳体372的顶部的内表面布置的，等)壳体372的托架腔室374内。在其他实施方式中，枢转托架组件300包括定位在枢转托架310的每个横向侧上的不同数目的旋转止动件382(例如，两个、三个，等)。在一些实施方式中，旋转止动件382联接到壳体372(例如，焊接、胶合、紧固，等)。在一些实施方式中，旋转止动件382和壳体372形成单个连续结构(例如，整体结构，等)。在另选实施方式中，旋转止动件382另外或另选地定位在枢转托架360的主体362上和/或联接到枢转托架360的主体362。
根据一个示例性实施方式，旋转止动件382被定位成限制枢转托架360相对于托架安装件370的旋转量。举例来说，当枢转托架360达到枢转行程极限(例如，围绕纵向轴线390旋转两度，等)时，旋转止动件382之一可接触主体362的对应表面(例如，顶表面，等)。根据一个示例性实施方式，旋转止动件382被设计成允许枢转托架360围绕纵向轴线390旋转到枢转行程极限，其对应于至少一个后脚轮302的大约正或负6毫米(mm)的竖直位移(例如，第一脚轮302向上移位一段距离，并且第二脚轮302向下移位相同的距离，等)。在其他实施方式中，旋转止动件382的设计不同以允许枢转托架360围绕纵向轴线390旋转到不同的枢转行程极限(例如，旋转一度、旋转三度，等)，其对应于至少一个后脚轮302的小于或大于正或负6mm(例如，4mm、8mm，等)的竖直位移。在一些实施方式中，后脚轮302包括弹簧构件，以针对由枢转托架组件300提供的竖直位移还允许有附加或另选的竖移。如图12A至图12C所示，托架安装件370的壳体372限定定位在壳体372的每端处的孔(示出为孔380)。根据一个示例性实施方式，孔380被定位成当枢转托架360围绕纵向轴线390枢转时(例如，当达到枢转行程极限时，等)防止脚轮支架364和/或杆部304接合壳体372。
根据一个示例性实施方式，枢转托架组件300和前轮202在运输期间和/或固定不动时为手术推车10提供准四点支撑。例如，枢转托架310和/或枢转托架360的枢转能力将手术推车10配置成当未达到枢转行程极限时充当三轮推车(例如，所有负载都经由托架安装件320或托架安装件370传递到底盘100，等)，并且当达到枢转行程极限(例如，旋转止动件350或旋转止动件382限制旋转，等)时充当四轮推车。因此，前轮202和枢转托架组件300为手术推车10提供确定性的三点支撑(例如，当未达到枢转行程时充当三轮推车，等)以增加摇摆阻力和脚轮抖动阻力(例如，相对于传统的四轮推车，等)，以及提供四点支撑(例如，当达到枢转行程时充当四轮推车，等)以增加稳定性(例如，提高倾翻阻力，相对于传统的三轮推车，等)。
根据一个示例性实施方式，枢转托架组件300便于在不平坦表面(例如，坡道、越过门槛、越过绳索、进入电梯，等)上移动和/或固定不动的同时自我调节手术推车10以提供三点支撑。带有四点支撑的传统的手术推车在遇到不平坦表面时可能会倾斜，向推车的一侧传递较大的负载量，导致推车摇摆或脚轮抖动的风险增加。根据一个示例性实施方式，枢转托架310或枢转托架360分别相对于托架安装件320或托架安装件370的旋转(即，自我调节)有利地防止手术推车10摇摆。举例来说，自我调节可防止将手术推车10的所有负载传递到一个后脚轮302上(例如，手术推车10的负载基本上经由两个后脚轮302被传递到不平坦地面，等)，这能有效地防止手术推车10摇摆和/或防止前轮202和后脚轮302中的一者抖动。
带有三点支撑的传统的手术推车(即，三轮推车)可增加倾翻的风险。根据一个示例性实施方式，当达到枢转行程极限时，枢转托架组件300有效地提供四点支撑以有利地防止手术推车10倾翻。因此，枢转托架组件300消除了手术推车10的摇摆以及前轮202和后脚轮302的抖动，同时仍满足倾翻的各种法规要求(例如，IEC倾翻标准，等)。
现在参照图2至图3、图5A至图5G、图10至图11以及图13，地板锁400被配置成将手术推车10稳定到位。地板锁400被配置成当致动(例如，与地面接合，等)时防止手术推车10的后端14和手术推车10的前端12中的至少一者在横向和/或纵向方向上移动。根据图2至图3、图5A至图5G、图10至图11以及图13中示出的示例性实施方式，地板锁400是由手术推车10的操作员致动的机械机构。在另选实施方式中，地板锁400是响应于从计算系统40接收命令(例如，基于由显示装置42或输入装置44接收的操作员输入的命令，等)而由致动器(例如，电动马达，等)致动的机电机构。
根据图5A至图5F中示出的示例性实施方式，地板锁400选择性地能在示出为运输配置402(图5A和图5C所示)的断开配置和示出为加工配置406(图5B和图5E所示)的接合配置之间重新配置(例如，使得手术推车10处于加工模式、停车模式、制动模式，等)。地板锁400可响应于手术推车10的操作员按下踏板412而从运输配置402致动到加工配置406。根据一个示例性实施方式，地板锁400被构造为需要单次推动以将地板锁400从运输配置402重新配置到加工配置406的闩锁推推机构(例如，单次推动踏板412固定大约600磅的推车，等)，反之亦然。有利地，地板锁400不需要棘轮机构、泵送机构和/或致动器(例如，液压缸、电动马达，等)以将手术推车10与地板锁400固定(例如，地板锁400的致动可由手术推车10的操作员相对容易地提供，等)。在另选实施方式中，地板锁400被配置为推拉机构，使得推动踏板412会导致地板锁400接合地面并且抬升踏板412会导致地板锁400从地面断开。在再一另选实施方式中，地板锁400包括配置成将地板锁400与地面接合的第一杆以及配置成将地板锁400从地面断开的第二杆。
如图5A至图5F所示，地板锁400包括第一构件(示出为制动踏板410)以及第二构件(示出为制动器420)。制动踏板410包括联接到一对臂(示出为臂414)的致动表面(示出为踏板412)。根据一个示例性实施方式，踏板412是能折叠的(例如，进行储存，以移开，等)。举例来说，踏板412可利用便于在收起位置和操作位置之间选择性地定位踏板412的旋转止动件以能枢转的方式联接到臂414。臂414可限定槽缝，所述槽缝被配置成接收踏板412的限制器。槽缝可限定限制器以及踏板412可从中行驶经过的运动。如图5C至图5F所示，臂414经由紧固件(示出为铰链416)旋转地联接到底盘100。如图5A至图5F所示，制动器420包括臂(示出为制动臂422)以及联接到制动臂422的衬片(示出为制动衬片424)。如图5C至图5F所示，制动臂422经由紧固件(示出为铰链426)旋转地联接到底盘100。如图5B所示，地板锁400包括致动器(示出为制动致动器430)。制动致动器430可包括气缸、液压缸、螺旋弹簧，等。制动致动器430被配置成将制动踏板410联接到制动器420。
如图5A至图5F所示，地板锁400进一步包括：第一杆，其示出为闩锁杆440；导向块，其示出为凸轮块450；第二杆，其示出为延伸杆460；以及一对连杆，其示出为升降连杆470。在一些实施方式中，地板锁400包括定位在底盘100的前端12处的腿(例如，一条腿、两条腿、三条腿，等)(示出为前底盘腿480)。如图5C至图5F所示，闩锁杆440的第一端经由紧固件(示出为铰链418)以能枢转的方式联接到制动踏板410，并且闩锁杆440的对置第二端以能滑动的方式联接到由凸轮块450限定的槽缝(示出为凸轮轨道452)内。闩锁杆440的对置第二端也可联接到第二杆(示出为延伸杆460)的第一端。延伸杆460的对置第二端联接到升降连杆470的第一端。升降连杆470包括：第一构件，其示出为旋转连杆472；第二连杆，其示出为引导连杆474；第三连杆，其示出为柱体476；以及第四连杆，其示出为杆478。如图5A至图5F所示，地板锁400包括支架(示出为支架479)。支架479被配置成将升降连杆470的对置第二端联接到手术推车10的主体20。根据一个示例性实施方式，升降连杆470被配置成便于抬升前轮202，使得底盘100的前部110跪下(即，跪下特征)直到前底盘腿480接触地面600。在另选实施方式中，升降连杆470被配置成便于前底盘腿480延伸，使得前底盘腿480抬升底盘100的前部110，使得前轮202不再接合地面600。根据一个示例性实施方式，升降连杆470是或包括气弹簧。
如图5A和图5C所示，地板锁400被配置在运输配置402中。制动衬片424和前底盘腿480不与运输配置402中的地面600接触，便于手术推车10自由地运输和/或操纵。如图5D所示，用户可在踏板412上施加由方向箭头490指示的向下致动力，使得臂414围绕铰链416向下旋转并且将地板锁400从运输配置402重新配置到中间配置404中。致动制动踏板410会导致制动器420的制动臂422围绕铰链426旋转(例如，经由制动致动器430，等)，使得制动衬片424接合地面600。将制动踏板410致动到中间配置404会进一步导致闩锁杆440的对置第二端在第一旋转方向(例如，逆时针，等)上遵循凸轮轨道452，从而导致延伸杆460延伸并接合旋转连杆472，使得旋转连杆472旋转。旋转连杆472的旋转会导致引导连杆474和杆478(例如，竖直向上，等)平移，使得杆478在柱体476内以能滑动的方式平移。根据一个示例性实施方式，杆478的平移与前轮202的竖直移位对应，使得底盘100的前部110降低(即，跪下)直到前底盘腿480接合地面600。在另选实施方式中，杆478的平移与前底盘腿480的竖直移位对应，使得底盘100的前部110上升直到前轮202从地面600断开。
如图5E所示，用户可停止在踏板412上施加向下致动力，使得臂414围绕铰链416向上旋转(如方向箭头492指示)，从而将地板锁400配置到加工配置406中。通过释放制动踏板410，闩锁杆440沿着凸轮轨道452绕着示出为闩锁唇缘454(例如，参见图5C至图5D)的唇缘前进。闩锁唇缘454将闩锁杆440保持到位，使得地板锁400保持在加工配置406中(例如，无需操作员施加外力，等)。应该注意的是，图5D至图5E仅出于说明的目的而分离。实际上，将手术推车10的地板锁400从运输配置402重新配置到加工配置406需要单个致动运动(例如，按下踏板412，然后释放，等)。
如图5F所示，用户可在踏板412上施加由方向箭头494指示的向下致动力，使得臂414围绕铰链416向下旋转并且将地板锁400从加工配置406重新配置到断开配置408中。如图5F所示，当处于加工配置406中时将向下力施加到踏板412上会导致闩锁杆440的对置第二端从闩锁唇缘454断开。闩锁杆440的对置第二端从闩锁唇缘454断开会允许闩锁杆440在第二旋转方向(例如，顺时针，等)上遵循凸轮轨道452，以将地板锁返回到运输配置402。例如，在施加向下力之后，用户可从踏板412去除力(例如，释放踏板412，等)，使得闩锁杆440在第二旋转方向上绕着凸轮轨道452移动。因此，制动踏板410围绕铰链416旋转并且返回至图5C所示的位置(即，运输配置402)，从而导致制动器420围绕铰链426旋转，使得制动衬片424从地面600断开。此外，延伸杆460缩回，从而导致引导连杆474和杆478竖直向下平移，使得杆478从柱体476以能滑动的方式平移。进而，前轮202向下延伸以接合地面600，从而抬升底盘的前部110使得前底盘腿480从地面600断开。
如图11和图13所示，升降连杆470(例如，柱体476和杆478，等)可用悬架元件(示出为盘簧482)替换。盘簧482包括减震器(示出为冲击部484)和弹性构件(示出为螺旋弹簧486)，从而包围冲击部484。根据一个示例性实施方式，盘簧482被配置成在底盘100的前部110跪下和抬升时提供受控阻尼。在其他实施方式中，地板锁400包括多个盘簧482(例如，两个、三个，等)。
根据一个示例性实施方式，制动衬片424与地面600的接合基本上防止手术推车10的后端14(例如，在横向方向和纵向方向上，等)移动，并且前底盘腿480与地面600的接合基本上防止手术推车10的前端12(例如，在横向方向和纵向方向上，等)移动，从而建立手术推车10的完全固定不动(例如，无需锁定后脚轮302和/或前轮202，等)。在一些实施方式中，制动衬片424和/或前底盘腿480包括弹性材料(例如，橡胶，等)，以实现下面中的至少一者：(i)增加制动衬片424和/或前底盘腿480与地面600之间的摩擦；以及(ii)减弱从手术推车10传递到地面600的负载(例如，增加手术推车10的稳定性，增加手术装置30的准确性，等)。根据一个示例性实施方式，地板锁400不会将手术推车10的后脚轮302抬离地面600。这可有利地减少将地板锁400与地面600接合以固定手术推车10所需的力的量(例如，与用地板锁400将手术推车10的后端14抬离地面600相比较，等)。地板锁400经由制动衬片424将力施加到地面，从而防止手术推车10的后端14移动。根据一个示例性实施方式，前轮202缩回和/或前底盘腿480延伸，使得当前底盘腿480接合地面600时，前轮202不再触碰地面600(例如，自由旋转、完全卸载，等)。
现在参照图5G，当地板锁400处于加工配置406中时，地板锁400、托架安装件320和/或托架安装件370连同前底盘腿480为手术推车10提供三点支撑结构500。当手术推车10的质量被三个点以运动学的方式支撑并且重量中心位于三点限定区域的近似质心处时，实现了在使用手术装置30期间(例如，当手术装置30移动、手术使用、加工时，等)手术推车10的最佳稳定性。根据一个示例性实施方式，手术推车10被包括前底盘腿480、托架安装件320、托架安装件370和/或制动器420的制动衬片424中的每者的三点支撑结构500支撑。另外，手术推车10的质量中心510基本上靠近由三点支撑结构500限定的区域的质心。因此，手术推车10在地板锁400处于加工配置406中时具有三点稳定性(即，增加固定不动时的稳定性以进行加工)，并且在地板锁400处于运输配置402中时具有准四点稳定性(例如，来自前轮202和枢转托架组件300，等)(即，增加移动时的稳定性，在运输期间防止摇摆、抖动和倾翻)。根据一个示例性实施方式，底盘100相对较硬以当负载在操作期间(例如，加工，等)从手术装置30传递经过手术推车10时使偏转最小化，进一步增加手术装置30的准确性。
在另选实施方式中，延伸杆460、升降连杆470、盘簧482和/或前底盘腿480被省略。在另选实施方式中，当地板锁400处于加工配置406中时，托架安装件320、托架安装件370和/或地板锁400连同前轮202为手术推车10提供三点支撑结构502(例如，无需升高或降低手术推车10的任何部分，底盘100的前部110可不跪下，等)。接合地板锁400可(i)将前轮202锁定在其当前位置中或者(ii)将前轮202枢转和/或锁定到期望位置中(例如，前后位置、横向位置，等)。在一个实施方式中，致动地板锁400会将前轮202取向和/或锁定在纵向方向(即，向前)上。纵向布置前轮202(如图5A至图5B所示)可防止前端12横向移动，从而建立手术推车10的完全固定不动。在另一实施方式中，致动地板锁400会将前轮202取向和/或锁定在横向方向(即，侧向)上。横向布置前轮202可进一步防止手术推车10的前端12纵向移动。在其他实施方式中，接合地板锁400既不将前轮202锁定也不将前轮202取向到期望位置中(例如，前轮202可手动枢转到期望位置中，前轮202可被手动锁定，等)。在一些实施方式中，前轮202包括定位成抗旋转地固定前轮202的制动机构。在再一另选实施方式中，手术推车10包括一个或更多个地板锁400，一个或更多个地板锁400定位在手术推车10的前端12处以固定手术推车10的前端12。在另一个另选实施方式中，底盘100包括一个或更多个后底盘腿，使得手术推车10能够降低到后底盘腿上(例如，使得前底盘腿480和后底盘腿固定手术推车10，前轮202和后底盘腿固定手术推车10，等)。
现在参照图5A至图5B、图6至图9B、图11以及图13至图17B，轮式转向组件200被配置成便于按照多种转向模式(例如，前后、转弯轴线(turn-on-axis)、横向，等)操纵手术推车10。如图5A至图5B、图6、图7A、图8A、图9A、图11、图13至图14B、图15B、图16B和图17B所示，轮式转向组件200包括转向框架构件(示出为转向摆臂210)。如图6至图7A、图8A、图9A、图11、图13至图14B、图15B、图16B和图17B所示，转向摆臂210包括：板，其示出为转向板212；绕着转向板212的周边延伸的壁，其示出为壁214；以及联接到壁214的一对支架，其示出为轮支架216。轮支架216被配置成将前轮202联接到转向摆臂210。如图7B所示，底盘100的前部110限定定位成使得轮支架216从轮孔116延伸的孔(示出为轮孔116)。因此，前轮202能够定位在底盘100外侧。
如图6至图7A、图8A和图9A所示，转向摆臂210包括一对安装件(示出为转向组件安装件218)。如图5A至图5B所示，转向组件安装件218被配置成在内部容积112内将轮式转向组件200联接到底盘100。根据一个示例性实施方式，底盘100的中间部130限定与由转向组件安装件218限定的孔对应的一组孔。对应的孔接收将转向摆臂210以能去除的方式联接到底盘100的紧固件(例如，螺母和螺栓，等)。根据一个示例性实施方式，转向组件安装件218将转向摆臂210以能枢转的方式联接到底盘100，从而在底盘100的前部110跪下时(例如，当接合地板锁400时，等)便于转向摆臂210的旋转。
如图11、图13至图14B、图15B、图16B和图17B所示，转向摆臂210包括从中横向延伸的一对枢轴(示出为转向组件枢轴219)。如图11所示，底盘100的中间部130限定定位成接收转向组件枢轴219的一对安装件(示出为联接器132)。转向组件枢轴219从而被配置成在内部容积112内将轮式转向组件200联接到底盘100。根据一个示例性实施方式，转向组件枢轴219将转向摆臂210以能枢转的方式联接到底盘100，从而在底盘100的前部110跪下时(例如，当接合地板锁400时，等)便于转向摆臂210的旋转。
如图6至图7A、图8A、图9A、图11和图13，轮式转向组件200包括转向机构(示出为转向机构240)。根据一个示例性实施方式，转向机构240被配置为手动致动的机械连杆和/或曲柄系统，其响应于手术推车10的操作员的手动致动使前轮202转向。根据一个示例性实施方式，转向机构240的机械连杆和/或曲柄系统不需要带、齿轮、链轮和/或调节装置，从而降低成本并且使维护最小化。在另选实施方式中，转向机构240是响应于从计算系统40接收命令(例如，基于由显示装置42或输入装置44接收的操作员输入的命令，等)由致动器(例如，电动马达，等)致动的机电连杆系统。在另一另选实施方式中，前轮202和/或后脚轮302中的每者均包括定位成独立地响应于从计算系统40接收命令使前轮202和后脚轮302中的每者转向的致动器(例如，电动马达，等)。在一些实施方式中，电动马达适于通过向前轮202和后脚轮302中的至少一者提供旋转能量来推进手术推车10。
如图5A至图5B、图6至图7A、图8A和图9A所示，转向机构240包括手柄242。手柄242被配置成为手术推车10的操作员提供杆来施加杠杆作用，以便将转向机构240重新配置到多种转向模式下。如图5A至图5B和图6所示，手柄242联接到限定轴线(示出为旋转轴线241)的轴244。举例来说，使手柄242围绕如方向箭头243指示的旋转轴线241转动可将转向机构240重新配置到期望转向模式下。
如图5A至图5B、图6和图13所示，轴244从手柄242延伸到转位构件(示出为转位外壳246)。在其他实施方式中，轴244从一个握柄52延伸到转位外壳246。如图5A至图5B所示，转位外壳246(例如，经由紧固件，等)联接到底盘100。如图6至图7A、图8A、图9A和图13所示，转位外壳246包括旋转地联接到轴244并且布置在转位外壳246内的第一连杆构件(示出为旋转连杆248)。旋转连杆248包括延伸部(示出为保持腿247)。保持腿247被配置成抵接转位外壳246以限制旋转连杆248在第一方向(例如，顺时针，等)上的旋转，同时允许旋转连杆248在相反的第二方向(例如，逆时针，等)上旋转。旋转连杆248还限定多个凹痕(示出为指示器凹痕249)。每个指示器凹痕249均可与手柄242的取向对应，其与手术推车10的转向模式关联。例如，第一指示器凹痕249可与前后转向模式关联，第二指示器凹痕249可与转弯轴线转向模式关联，并且第三指示器凹痕249可与横向转向模式关联。根据一个示例性实施方式，随着旋转连杆248旋转，指示器凹痕249与定位在转位外壳246内的可移动构件(例如，转位器、弹簧加载的球轴承，等)交互，为操作员提供实现预设转向模式的反馈(例如，触觉反馈，等)。指示器凹痕249还可便于(例如，经由指示器凹痕249和可移动构件之间的交互，等)将转向机构240保持在期望的那个预设转向模式下。
如图6至图7A、图8A、图9A和图13所示，旋转连杆248联接到第二连杆构件(示出为连接连杆250)的第一端。如图6至图7A、图8A和图9A所示，连接连杆250的对置第二端联接到传递构件(示出为传递块252)。连接连杆250被配置成将由旋转连杆248提供的旋转输入从手柄242传递到传递块252。如图7A，图8A和图9A所示，传递块252联接到一对第三连杆(示出为中间连杆256)的第一端。因此，传递块252将连接连杆250联接到中间连杆256。如图6至图7A、图8A和图9A所示，传递块252以能滑动的方式联接到滑动构件(示出为线性滑块254)。因此，传递块252将来自手柄242的旋转输入转换成沿着线性滑块254的线性平移。
如图7A、图8A和图9A所示，每个中间连杆256的对置第二端联接到第四连杆(示出为旋转连杆258)的第一端以及第五连杆(示出为驱动连杆260)的第一端。如图6至图7A、图8A和图9A所示，旋转连杆258的对置第二端旋转地联接到转向板212。因此，旋转连杆258围绕旋转连杆258的对置第二端和转向板212之间的连接点旋转。如图7A、图8A和图9A所示，随着传递块252(例如，通过致动手柄242，等)沿着线性滑块254重新定位，中间连杆256既旋转又平移，而旋转连杆258仅旋转。因此，中间连杆256的运动通过传递块252的线性运动和旋转连杆258的旋转运动来限定。
如图7A、图8A和图9A所示，驱动连杆260的对置第二端联接到第六连杆(示出为轮连杆262)的第一端。轮连杆262的对置第二端联接到前轮202。随着手柄242被致动，驱动连杆260既旋转又平移，从而导致驱动连杆260的对置第二端延伸穿过轮孔116。从轮孔116向外延伸会导致轮连杆262围绕竖直轴线(示出为(图6所示的)轮轴线220)旋转。因此，轮连杆262的旋转会导致前轮202围绕轮轴线220旋转。
如图13至图14B、图15B、图16B和图17B所示，连接连杆250的对置第二端联接到曲柄机构(示出为曲柄机构700)。如图14A至图14B、图15B、图16B和图17B所示，曲柄机构700包括旋转同步元件(示出为凸轮710)、旋转元件(示出为转子720)、一对连杆(示出为臂730)和一对枢转关节(示出为轮关节740)。根据一个示例性实施方式，转子720(例如，用旋转轴承，等)旋转地联接到转向摆臂210的转向板212。根据一个示例性实施方式，凸轮710抗旋转地固定到转子720，使得凸轮710随其旋转。
如图14B、图15B、图16B和图17B所示，凸轮710限定第一接口(示出为连接连杆接口712)、第二接口(示出为第一臂连接接口714)和第三接口(示出为第二臂连接接口716)。连接连杆250的对置第二端联接到连接连杆接口712，第一臂730的第一端联接到第一臂连接接口714，并且第二臂730的第一端联接到第二臂连接接口716。如图14A至图14B所示，凸轮710与转子720间隔，使得第一臂730的第一端和第二臂730的第一端定位在它们之间。如图14B、图15B、图16B和图17B所示，第一臂730的对置第二端联接到第一轮关节740，并且第二臂730的对置第二端联接到第二轮关节740。如图15B、图16B和图17B所示，轮关节740以能枢转的方式联接到轮支架216。因此，轮关节740的旋转会导致轮轴203以及前轮202围绕轮轴线220(参见图13)旋转。
如图15B，图16B和图17B所示，连接连杆250的移动(例如，因手柄242、握柄52的旋转所致，等)会导致凸轮710和转子720(例如，围绕其中心轴线，等)旋转。这样的旋转可驱动臂730横向向外延伸(例如，穿过轮孔116，等)，从而驱动轮关节740在轮支架216内旋转以便于前轮202在各种位置枢转。根据一个示例性实施方式，曲柄机构700(例如，转子720、凸轮710，等)相对于手术推车10的纵向中心线横向偏移(例如，朝向一侧横向偏置，等)。根据一个示例性实施方式，第一轮关节740和第二轮关节740具有不同的特性(例如，形状、尺寸、配置，等)。根据一个示例性实施方式，凸轮710具有不对称的形状。曲柄机构700的横向偏移、凸轮710的不对称性和/或轮关节740的不同特性维持前轮202同步(例如，前轮202不以不同的速率枢转，前轮202的角度旋转被同步化，等)。
根据一个示例性实施方式，手柄242和/或握柄52的致动对应于手柄242和/或握柄52的旋转与前轮202的旋转1:1的比率(即，手柄242和/或握柄52的旋转量直接对应于前轮202的旋转量)。例如，手柄242和/或握柄52转动45度对应于前轮202转弯45度。在其他实施方式中，手柄242和/或握柄52的旋转量不直接对应于前轮202的旋转量(例如，1:2的比率、2:1的比率、1:3的比率、3:1的比率，等)。根据一个示例性实施方式，转向机构240将前轮202上的外部负载与手柄242和/或握柄52隔离。在另选实施方式中，转向机构240使后脚轮302转向并且前轮202自由旋转。在另一另选实施方式中，转向机构240使前轮202和后脚轮302中的至少一者转向。在再一另选实施方式中，前轮202和后脚轮302中的至少一者能够既转向又自由旋转(即，转向机构240能够与前轮202和/或后脚轮302选择性地断开)。
根据图7A至图7B以及图15A至图15B中示出的示例性实施方式，手术推车10被配置在第一转向模式(示出为前后转向模式270)下。如图7A至图7B所示，转向机构240的手柄242取向在对应于前后转向模式270的第一位置(示出为前后位置272)中。如图15A所示，握柄52取向在第一位置(示出为前后位置72)中。当手柄242取向在前后位置272中以及/或者握柄52取向在前后位置72中时，前轮202排列成使得这些前轮202与手术推车10的纵向轴线平行(例如，排列成面向前，等)。因此，手术推车10能够由操作员以常规的方式操纵，诸如沿着向前方向或反向方向(如方向箭头274指示)。另外，手术推车10能够在处于前后转向模式270下时向前或向后移动的同时转弯，因为后脚轮302(例如，围绕竖直轴线340，等)自由旋转。
根据图8A至图8B以及图16A至图16B中示出的示例性实施方式，手术推车10被配置在第二转向模式(示出为转弯轴线转向模式280)下。如图8A至图8B所示，转向机构240的手柄242取向在对应于转弯轴线转向模式280(例如，手柄242从前后位置272转动大约45度，等)的第二位置(示出为转弯轴线位置282)中。如图16A所示，握柄52取向在对应于转弯轴线转向模式280(例如，握柄52从前后位置72转动大约45度，等)的第二位置(示出为转弯轴线位置282)中。当手柄242取向在转弯轴线位置282中以及/或者握柄52取向在转弯轴线位置282中时，前轮202朝向手术推车10(例如，相对于手术推车10的纵向轴线以大约45度的角度，等)转入由底盘100的前部110限定的凹部(示出为凹部114)中。因此，手术推车10能够由操作员在如方向箭头284指示的旋转方向上围绕手术推车10的中心轴线286进行操纵。如图8A至图8B以及图16A所示，当手术推车10在处于转弯轴线转向模式280下的同时进行操纵时，后脚轮302相应地旋转以便于进行零半径转弯(即，手术推车10能围绕中心轴线286旋转到位)。
根据图9A至图9B以及图17A至图17B中示出的示例性实施方式，手术推车10被配置在第三转向模式(示出为横向转向模式290)下。如图9A至图9B所示，转向机构240的手柄242取向在对应于横向转向模式290(例如，手柄242从前后位置272转动大约90度，等)的第三位置(示出为横向位置292)中。如图17A所示，握柄52取向在对应于横向转向模式290(例如，握柄52从前后位置72转动大约90度，等)的第三位置(示出为横向位置292)中。当手柄242取向在横向位置292中以及/或者握柄52取向在横向位置292中时，前轮202完全转入凹部114中，使得前轮202(例如，相对于手术推车10的纵向轴线以90度角度，等)垂直于手术推车10的纵向轴线。因此，手术推车10能够由操作员在如方向箭头294指示的横向方向上进行操纵。如图9A至图9B以及图17A所示，当手术推车10处于横向转向模式290下的同时进行操纵时，后脚轮302相应地旋转以便于手术推车10横向移动。在手术推车10(例如，处于前后转向模式270下时，等)移入手术室以将手术推车10定位在手术台旁边之后，横向操纵手术推车10可能是有用的。针对这一点，带有固定前轮的传统的手术推车是困难的。推车必须能后退、枢转并移回。有时，这样必须重复几次直到位置正确。这通常需要从前端处理推车，前端可能是手术室的无菌区域，所以不理想。本公开的手术推车10便于在手术室的非无菌区域中从手术推车10的后端14在手术台处横向平移。此外，枢转托架组件300便于均匀地加载前轮202以进行受控的横向平移。
往回参照图7B、图8B和图9B，在另选实施方式中，转向机构240的手柄242被省略，并且一个握柄52机械地联接到转向机构240以使手术推车10在各种转向模式(如上文关于图15A、图16A和图17A描述)之间重新配置。在另一另选实施方式中，每个握柄52均独立地控制前轮202的旋转(例如，右握柄52控制右前轮202的枢转，左握柄52控制左前轮202的枢转，一个顺时针旋转而另一个逆时针旋转，等)。
如图10、图15A、图16A和图17A所示，握柄52(例如，控制前轮202的旋转，等)包括推动按钮(示出为锁定按钮56)。在一些实施方式中，锁定按钮56被配置成便于锁定前轮202的旋转位置(例如，为了防止握柄52和前轮202的意外旋转，等)。在一些实施方式中，锁定按钮56被配置成便于解锁前轮202的旋转位置(例如，前轮202的轮锁被偏置到锁定位置，等)。在一些实施方式中，(例如，当握柄52取向到前后位置72上时，等)前轮202的位置自动地锁定在一个或更多个位置中。如图15A所示，握柄52相对于手术推车10的纵向轴线成一定角度(例如，相对于手术推车10的纵向轴线成十五度，在推动手术推车10时提供更好的人体工程学感觉，等)。
转向机构240在本文中被详细地描述为配置成便于使前轮202在前后位置272、转弯轴线位置282和横向位置292之间选择性地转向。然而，应该理解的是，前轮202可在前后位置272和横向位置292之间选择性地枢转和/或锁定在前后位置272和横向位置292之间的任何位置处(例如，前轮202可相对于手术推车10的纵向轴线定位和/或锁定在零度和九十度之间的任何角度，等)。
术语“或”按其包含性含义(而不是其独有含义)使用，使得当例如用于连接一列要素时，术语“或”意指列表中的一个、一些或所有要素。除非另有特别说明，否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一者”之类的连接语言通常在上下文中以其他方式理解为表达：条目、术语等可以是X；Y；Z；X和Y；X和Z；Y和Z；或X、Y和Z(即，X、Y和Z的任何组合)。因此，除非另有说明，否则这样的连接语言通常不旨在暗示某些实施方式需要X中的至少一个、Y中的至少一个以及Z中的至少一个都存在。
如各种示例性实施方式中示出的系统和方法的构造和布置仅是说明性的。虽然仅在本公开中详细地描述了少数实施方式，许多修改是可能的(例如，各种要素的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、参数值、安装布置、材料用途、颜色、取向，等)。例如，示出为一体形成的一些要素可由多个部分或要素构成，要素的位置可颠倒或者以其他方式变化，并且离散的要素性质或数量或者位置可改变或变化。因此，所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序可根据另选实施方式改变或重新排序。另外，两个或更多个步骤可同时或部分同时执行。这样的变化将取决于各种要素(包括选择的软件和硬件系统)和设计人员的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，软件实施可以通过标准编程技术来完成，利用基于规则的逻辑和其他逻辑来完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。可对示例性实施方式的设计、操作条件和布置作出其他替代、修改、改变和省略而不脱离本公开的范围。

Claims (19)

1.一种便携式手术机器人，该便携式手术机器人包括：
手术装置；以及
推车，其中所述手术装置联接到所述推车，所述推车包括：
底盘；
联接到所述底盘的安装件；
托架，所述托架通过从所述托架延伸并由限定在所述安装件的壳体中的孔接收的杆枢转地联接到所述安装件，所述托架包括定位在所述托架的第一横向端处的第一支架以及定位在所述托架的第二横向端处的第二支架；和
联接到所述第一支架的第一轮以及联接到所述第二支架的第二轮；
其中，所述托架被配置成相对于所述安装件枢转以防止发生下列情况中的至少一种情况：(i)所述便携式手术机器人的摇摆；(ii)所述第一轮的抖动；(iii)所述第二轮的抖动；以及(iv)所述便携式手术机器人的倾翻。
2.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述壳体限定配置成接收所述托架的内部腔室。
3.根据权利要求2所述的便携式手术机器人，其中，所述安装件包括旋转止动件，所述旋转止动件定位在所述壳体的所述内部腔室内以接合所述托架，从而将所述托架相对于所述安装件的旋转量限制到枢转行程极限。
4.根据权利要求3所述的便携式手术机器人，其中，所述托架相对于所述安装件的所述旋转量对应于所述第一轮和所述第二轮中的至少一者的竖直位移。
5.根据权利要求1所述的便携式手术机器人，其中，所述托架被配置成自我调节，以防止将所有负载传递到所述第一轮和所述第二轮中的一者上。
6.一种便携式推车，该便携式推车包括：
底盘，所述底盘包括前部和后部；
第一轮式机构，所述第一轮式机构联接到所述底盘的所述前部；以及
第二轮式机构，所述第二轮式机构以能枢转的方式联接到所述底盘的所述后部并且包括：
安装件，所述安装件联接到所述底盘的所述后部；和
框架构件，所述框架构件通过从所述框架构件延伸并且由限定在所述安装件的壳体中的孔接收的杆枢转地联接到所述安装件，
其中，所述第一轮式机构和所述第二轮式机构便于操纵所述便携式推车；并且
其中，所述第二轮式机构被配置成相对于所述底盘围绕所述底盘的纵向轴线旋转，以防止发生下列情况中的至少一种情况：(i)所述便携式推车的摇摆；(ii)所述第一轮式机构的抖动；(iii)所述第二轮式机构的抖动；以及(iv)所述便携式推车的倾翻。
7.根据权利要求6所述的便携式推车，其中，所述框架构件包括定位在所述框架构件的第一横向端处的第一支架以及定位在所述框架构件的第二横向端处的第二支架；和
联接到所述第一支架的第一轮以及联接到所述第二支架的第二轮。
8.根据权利要求6所述的便携式推车，其中，所述壳体限定配置成接收所述框架构件的内部腔室。
9.根据权利要求6所述的便携式推车，其中，所述安装件包括旋转止动件，所述旋转止动件被定位成接合所述框架构件，从而将所述框架构件相对于所述安装件的旋转量限制到枢转行程极限。
10.根据权利要求9所述的便携式推车，其中，所述框架构件相对于所述安装件的所述旋转量对应于所述第一轮和所述第二轮中的至少一者的竖直位移。
11.根据权利要求9所述的便携式推车，其中，所述第一轮式机构和所述第二轮式机构在未达到所述枢转行程极限时为所述便携式推车提供三点支撑，并且在达到所述枢转行程极限时为所述便携式推车提供四点支撑。
12.根据权利要求7所述的便携式推车，其中，所述第二轮式机构被配置成自我调节，以防止将所有负载传递到所述第一轮和所述第二轮中的一者上。
13.根据权利要求6所述的便携式推车，所述便携式推车进一步包括锁定机构，所述锁定机构包括联接到所述底盘的所述后部的制动器，所述制动器被配置成接合地面，其中，所述制动器和所述地面之间的接合防止所述底盘的所述后部在横向方向和纵向方向上移动。
14.根据权利要求13所述的便携式推车，其中，所述第一轮式机构被配置成防止所述底盘的所述前部在所述横向方向和所述纵向方向中的至少一个方向上移动。
15.根据权利要求13所述的便携式推车，其中，所述锁定机构包括联接到所述底盘的所述前部的一个或更多个腿，其中，所述锁定机构的接合被配置成降低所述底盘的所述前部以使得所述一个或更多个腿接合所述地面，并且其中，所述一个或更多个腿和所述地面之间的接合防止所述底盘的所述前部在所述横向方向和所述纵向方向上移动。
16.一种用于推车的枢转托架，该枢转托架包括：
安装件，所述安装件具有限定内部腔室和枢转孔的壳体，所述安装件被配置成联接到所述推车的底盘；
枢转构件，所述枢转构件布置在所述壳体的所述内部腔室内，所述枢转构件包括：
主体，所述主体具有第一横向端和第二横向端；
第一支架，所述第一支架定位在所述主体的所述第一横向端处；
第二支架，所述第二支架定位在所述主体的所述第二横向端处；和
从所述主体延伸的杆，所述杆被定位成接合所述壳体的所述枢转孔，从而将所述枢转构件枢转地联接到所述安装件，使得所述枢转构件枢转地联接到所述推车的所述底盘；以及
联接到所述第一支架的第一轮以及联接到所述第二支架的第二轮。
17.根据权利要求16所述的枢转托架，所述枢转托架进一步包括旋转止动件，所述旋转止动件被配置成将所述枢转构件相对于所述安装件的旋转量旋转地限制到枢转行程极限，其中，所述枢转构件相对于所述安装件的所述旋转量对应于所述第一轮和所述第二轮中的至少一者的竖直位移。
18.一种便携式手术机器人，该便携式手术机器人包括：
手术装置；以及
推车，其中所述手术装置联接到所述推车，所述推车包括：
底盘；
联接到所述底盘的安装件；
托架，所述托架通过从所述安装件延伸并由限定在所述托架中的孔接收的杆枢转地联接到所述安装件，所述托架包括定位在所述托架的第一横向端处的第一支架以及定位在所述托架的第二横向端处的第二支架；和
联接到所述第一支架的第一轮以及联接到所述第二支架的第二轮；
其中，所述托架被配置成相对于所述安装件枢转以防止发生下列情况中的至少一种情况：(i)所述便携式手术机器人的摇摆；(ii)所述第一轮的抖动；(iii)所述第二轮的抖动；以及(iv)所述便携式手术机器人的倾翻。
19.根据权利要求18所述的便携式手术机器人，其中，所述托架包括一对板，所述一对板间隔开一定距离从而限定一腔室，其中，所述腔室被配置成接收所述安装件并且便于所述托架相对于所述安装件旋转。
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