CN111202651B - 手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法。该支撑解锁机构，设置于手术辅助机器人系统的支撑臂，并与病床系统的头架机构连接，所述支撑解锁机构包括：头架适配机构，用于与所述头架机构连接；滑动机构，设置于所述支撑臂，并可滑动安装所述头架适配机构；以及锁定机构，设置于所述支撑臂，并可将所述头架适配机构锁定或解锁于所述滑动机构；所述锁定机构锁定时，所述锁定机构将所述头架适配机构固定于所述滑动机构。出现意外情况时，锁定机构可及时解锁滑动机构，使头架机构的位置不再被固定，能够随病床系统一同下沉，避免患者受到伤害，起到安全保护的作用。

Description

手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法。

背景技术

目前，神经外科手术辅助机器人系统对患者的头部进行手术时，患者的头部通常位于手术床的头架上。并且，为了保证手术精度，需要手术辅助机器人系统的支撑臂与病床系统上的头架固定连接，以便于头架带着头部窜动。但是，当手术床发生坍塌等风险时，患者的身体会随着手术床下沉，由于支撑臂与支架对头部进行固定使得头部不会下沉，这会对头部造成的严重伤害，严重时可能造成生命危险。

发明内容

基于此，有必要针对手术床发生坍塌导致头部受到伤害的问题，提供一种在手术床坍塌时头架机构可随手术床一同下沉的手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种支撑解锁机构，设置于手术辅助机器人系统的支撑臂，并与病床系统的头架机构连接，所述支撑解锁机构包括：

头架适配机构，用于与所述头架机构连接；

滑动机构，设置于所述支撑臂，并可滑动安装所述头架适配机构；以及

锁定机构，设置于所述支撑臂，并可将所述头架适配机构锁定或解锁于所述滑动机构；

所述锁定机构锁定时，所述锁定机构将所述头架适配机构固定于所述滑动机构。

在其中一个实施例中，所述滑动机构包括固定于所述支撑臂的滑轨以及可滑动设置于所述滑轨的滑动组件，所述滑轨组件连接所述头架适配机构，所述锁定机构与所述滑动组件连接，以将所述滑动组件锁定或解锁于所述滑轨。

在其中一个实施例中，所述滑动组件包括可滑动设置于所述滑轨的滑块，所述滑块可连接所述头架适配机构。

在其中一个实施例中，所述滑动组件还包括设置于所述滑块与所述头架适配机构之间的连接件，所述连接件还与所述锁定机构连接，使所述锁定机构通过所述连接件将所述滑块锁定或解锁于所述滑轨。

在其中一个实施例中，所述锁定机构包括可接收解锁信号或锁定信号的导轨钳制件，所述导轨钳制件与所述滑动组件连接，并可夹持或松开所述滑轨；

所述导轨钳制件接收解锁信号后，所述导轨钳制件松开所述滑轨，以使所述滑动组件可沿所述滑轨运动。

在其中一个实施例中，所述锁定机构包括固定于所述支撑臂的安装架以及设置于所述安装架的柱塞组件，所述柱塞组件可运动地设置于所述安装架，所述柱塞组件位于所述滑动组件的至少一侧，并与所述滑动组件抵接；

所述病床系统坍塌时，所述滑动组件受到的下沉力大于所述柱塞组件的抵接力，使所述滑动组件可沿所述滑轨滑动。

在其中一个实施例中，所述锁定机构包括可接收解锁信号或锁定信号的导轨钳制件、固定于所述支撑臂的安装架以及设置于所述安装架的柱塞组件；

所述导轨钳制件与所述滑动组件连接，并可夹持或松开所述滑轨，所述柱塞组件可运动地设置于所述安装架，所述柱塞组件位于所述滑动组件的至少一侧，并与所述滑动组件抵接；

所述病床系统坍塌时，所述导轨钳制件接收解锁信号并松开所述滑轨，所述滑动组件受到的下沉力大于所述柱塞组件的抵接力，使所述滑动组件可沿所述滑轨滑动。

在其中一个实施例中，所述柱塞组件包括设置于所述安装架中的弹性件以及设置于所述弹性件端部的抵接件，所述抵接件在所述弹性件的弹性力作用下可与所述滑动组件抵接。

在其中一个实施例中，所述柱塞组件的数量为多个，多个所述柱塞组件对称设置于所述滑动组件的两侧，且每侧所述柱塞组件的数量为至少一个。

在其中一个实施例中，所述支撑解锁机构还包括标记件，所述标记件设置于所述头架适配机构，所述标记件可标记所述头架适配机构的位置，以供所述手术辅助机器人系统识别所述病床系统是否坍塌。

一种手术辅助机器人系统，包括手术辅助机器人、设置于所述手术辅助机器人的手术机械臂与支撑臂、以及如上述任一技术特征所述的支撑解锁机构；

所述支撑解锁机构设置于所述支撑臂，所述支撑臂可通过支撑解锁机构支撑头架机构，所述手术机械臂用于对进行手术，所述手术辅助机器人控制所述手术机械臂与所述支撑臂运动，并向所述支撑解锁机构发送解锁信号或锁定信号。

在其中一个实施例中，所述手术辅助机器人系统还包括视觉成像件，所述视觉成像件设置于所述手术辅助机器人，用于获取所述支撑解锁机构的标记件的位置，以确定是否向所述支撑解锁机构发送解锁信号或锁定信号。

一种支撑解锁机构的解锁方法，应用于如上述任一技术特征所述的支撑解锁机构，所述解锁方法包括如下步骤：

获取标记件向下运动的信息；

导轨钳制件接收解锁信号并松开滑轨；

判断病床系统是否坍塌；

若是，所述病床系统的下沉力则带动滑动组件克服柱塞组件的作用力沿所述滑轨滑动，所述支撑解锁机构处于解锁状态；

若否，所述柱塞组件将所述滑动组件锁定于所述滑轨，所述支撑解锁机构处于锁定状态。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法，手术时，支撑臂带动支撑结构机构运动到病床系统处，并使头架适配机构与头架机构对接，随后，锁定机构头架适配机构锁定于滑动机构，使支撑臂支撑固定头架机构；当手术出现坍塌等意外情况需要紧急解锁时，锁定机构将头架适配机构解锁于滑动机构，此时，病床系统坍塌的下沉力通过头架机构传递至头架适配机构，使得头架适配机构在下沉力的作用下沿滑动机构滑动。通过锁定机构可以头架适配机构在滑动机构的锁定与解锁，有效的解决手术床发生坍塌导致头部受到伤害的问题，使得出现意外情况时，锁定机构可及时解锁滑动机构，使头架机构的位置不再被固定，能够随病床系统一同下沉，避免患者受到伤害，起到安全保护的作用。

附图说明

图1为本发明一实施例的支撑解锁机构安装于支撑臂的示意图；

图2为图1所示的支撑解锁机构在X向的局部示意图；

图3为图1所示的支撑解锁机构在Y向的局部示意图；

图4为图2所示的支撑解锁机构中柱塞组件的示意图；

图5为图1所示的支撑解锁机构与病床系统配合的示意图；

图6为本发一实施例的支撑解锁机构的解锁方法的流程图。

其中：

100-支撑解锁机构；

110-头架适配机构；

120-滑动机构；

121-滑轨；

122-滑动组件；

1221-滑块；

1222-连接件；

130-锁定机构；

131-导轨钳制件；

132-柱塞组件；

1321-弹性件；

1322-抵接件；

133-安装架；

140-标记件；

200-支撑臂；

300-病床系统；

310-头架机构；

320-手术床；

400-头部。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的手术辅助机器人系统、支撑解锁机构及其解锁方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1和图5，本发明提供一种支撑解锁机构100。该支撑解锁机构100 设置于手术辅助机器人系统的支撑臂200，并与病床系统300的头架机构310连接。本发明的一实施例中，支撑解锁机构100用于对头架机构310进行支撑。当然，在本发明的其他实施方式中，支撑解锁机构100还可以对其他需要进行支撑的部件进行锁定与解锁。本发明的支撑解锁机构100仅以配合头架机构310使用为例进行说明，而支撑解锁机构100与其他部件的配合和其与头架机构310的配合实质相同，就不一一赘述。该支撑解锁机构100一方面可以可靠的支撑头架机构310，以保证手术精度；另一方面在手术床320发生坍塌等意外情况后，支撑解锁机构100可以使头架机构310随病床系统300同步运动，起到安全保护的作用，避免患者受到伤害。

可以理解的，手术辅助机器人系统配合病床系统300进行使用。病床系统 300包括手术床320以及设置于手术床320一端的头架机构310。患者躺在手术床320上，且头部400放在头架机构310上，通过头架机构310托住患者的头部400。进一步地，头架机构310包括头架以及将头架支撑于手术床320的支撑杆，支撑杆起支撑作用，头架通过支撑杆可靠的支撑于手术床320。并且，头架通过支撑杆可随手术床320升降，当手术床320发生坍塌时，头架也会随着手术床320一同下沉。

若支撑臂200与头架机构310直接连接，当手术床320发生坍塌等风险时，会出现病床系统300坍塌而头架机构310被支撑导致的病人头部400被下沉的身体拖拽，支撑臂200会牵扯头架使患者受伤。因此，本发明在支撑臂200 与头架机构310之间增加支撑解锁机构100，通过支撑解锁机构100连接支撑臂 200与头架机构310，以使支撑臂200与头架机构310之间锁定或解锁。具体的，手术辅助机器人系统对患者进行手术时，手术辅助机器人系统的支撑臂200带动支撑解锁机构100运动，并与头架机构310连接，通过支撑臂200对头架机构310进行可靠支撑，同时还可以保证手术辅助机器人系统手术时的手术精度。支撑解锁机构100解锁后，支撑解锁机构100断开支撑臂200与头架机构310 之间的连接，支撑臂200不再对头架机构310进行支撑。当手术台发生坍塌等风险时，支撑解锁机构100不再锁定头架机构310，并可随头架机构310一同运动，此时，头架机构310带动支撑解锁机构100会随着手术床320一同下沉，避免因支撑臂200牵扯头架使患者受伤的情况发生。

参见图1和图5，在一实施例中，支撑解锁机构100包括头架适配机构110、滑动机构120以及锁定机构130。头架适配机构110用于与头架机构310连接。滑动机构120设置于支撑臂200，并可滑动安装头架适配机构110。锁定机构130 设置于支撑臂200，并可将头架适配机构110锁定或解锁于滑动机构120。锁定机构130锁定时，锁定机构130将头架适配机构110固定于滑动机构120。

具体的，手术辅助机器人系统进行手术时，头架适配机构110与病床系统 300上的头架机构310对接，使用完成后，头架适配机构110脱离头架机构310。并且，头架适配机构110、滑动机构120以及锁定机构130均设置于支撑臂200 上，使用时，支撑臂200带动头架适配机构110、滑动机构120以及锁定机构 130运动至手术床320处。当头架适配机构110与头架机构310连接后，支撑臂 200可以通过头架机构310对头架机构310进行支撑，进而实现对患者头部400 的支撑，使得患者的头部400的位置相对固定，便于手术辅助机器人系统获取患者头部400的位置，保证手术精度。使用完成后，支撑臂200再带动头架适配机构110、滑动机构120以及锁定机构130脱离头架机构310。

头架适配机构110可拆卸的与头架机构310连接，滑动机构120设置于支撑臂200上，头架适配机构110可沿滑动机构120滑动，锁定机构130可以实现头架适配机构110的锁定与解锁。当锁定机构130锁定时，锁定机构130将头架适配机构110锁定于滑动机构120，头架适配机构110不能相对于滑动机构 120滑动；当锁定机构130解锁时，锁定机构130将头架适配机构110解锁于滑动机构120，头架适配机构110可沿滑动机构120滑动。

而且，锁定机构130为支撑解锁机构100实现锁定与解锁的部件。锁定机构130可以接收手术辅助机器人系统的解锁信号与锁定信号，当锁定机构130 接收解锁信号后，锁定机构130可以将头架适配机构110解锁于滑动机构120，锁定机构130接收锁定信号后，锁定机构130可以将头架适配机构110锁定于滑动机构120。

手术时，锁定机构130将头架适配机构110锁定于滑动机构120，头架适配机构110的位置被固定。手术完成后，头架适配机构110可脱离头架机构310。当手术床320发生坍塌等风险时，锁定机构130可以将头架适配机构110解锁于滑动机构120，此时，手术床320坍塌的下沉力可以带动头架机构310以及与头架机构310连接的头架适配机构110同时向下运动，头架适配机构110可沿滑动机构120滑动，这样患者的头部400可随手术床320一同下沉，避免拖拽患者头部400。

上述实施例的支撑解锁机构100可以建立支撑臂200与头架之间的连接，当进行手术时，头架适配机构110与头架机构310连接，并通过锁定机构130 将头架适配机构110锁定于滑动机构120，以保证头架适配机构110可靠支撑头架机构310；当出现意外情况如手术床320坍塌等风险时，锁定机构130将头架适配机构110解锁于滑动机构120，以使头架适配机构110可沿滑动机构120滑动，有效的解决手术床发生坍塌导致头部受到伤害的问题，使得出现意外情况时，锁定机构130可及时解锁滑动机构120，使头架机构310的位置不再被固定，能够随病床系统300一同下沉，避免患者受到伤害，起到安全保护的作用。

可选地，头架适配机构110包括多个相互连接的连接杆以及设置于连接杆末端的连接块，连接块具有端面齿，连接块可与头架机构310的固定块通过螺纹件配合连接，同时连接块的端面齿可与固定块的端面齿相啮合，限制连接块的相对运动，以保证头架适配机构110可靠支撑头架机构310。并且，连接块运动的驱动可以由医护人员手动驱动，也可由旋转动力源旋转驱动。值得说明的是，本发明的改进在于如何实现头架适配机构110与支撑臂200的锁定与解锁，而头架支撑机构为现有结构，在此不一一赘述。

参见图1至图5，在一实施例中，滑动机构120包括固定于支撑臂200的滑轨121以及可滑动设置于滑轨121的滑动组件122，滑轨121组件连接头架适配机构110，锁定机构130与滑动组件122连接，以将滑动组件122锁定或解锁于滑轨121。滑轨121固定设置于支撑臂200上，滑动组件122可滑动设置于滑轨 121上，并且，滑动组件122与头架适配机构110连接。锁定机构130可实现滑动组件122在滑轨121上的锁定与解锁。

锁定机构130锁定滑动组件122时，滑动组件122在滑轨121上的位置固定，滑动组件122不能沿滑轨121滑动，进而支撑臂200通过滑轨121、滑动组件122以及头架适配机构110对头架机构310进行可靠支撑。当手术床320发生坍塌等风险时，锁定机构130及时解锁滑动组件122，使得滑动组件122可沿滑轨121滑动，此时，手术床320坍塌的下沉力可带动头架机构310同步下沉，同时头架机构310可带动头架适配机构110通过滑动组件122沿滑轨121滑动，避免头架机构310拖拽患者的头部400，保证患者安全，避免患者受到伤害。

在一实施例中，滑动组件122包括可滑动设置于滑轨121的滑块1221，滑块1221可连接头架适配机构110。滑动组件122通过滑块1221与滑轨121配合。滑块1221可滑动安装于滑轨121。可以理解的，滑块1221上具有安装于滑轨 121的滑槽，滑块1221可通过滑槽与滑轨121的配合沿滑轨121滑动。滑块1221 与头架适配机构110连接，当锁定机构130将滑块1221锁定于滑轨121时，滑块1221不能沿滑轨121滑动，当锁定机构130将滑块1221解锁于滑轨121时，头架机构310通过头架适配机构110可带动滑块1221沿滑轨121滑动。

可以理解的，滑轨121可与头架适配机构110直接连接。当然，滑轨121 也可与头架适配机构110间接连接，这样可以增加滑块1221与头架适配机构110 的连接面积，便于锁定机构130锁定滑动组件122。在一实施例中，滑动组件 122还包括设置于滑块1221与头架适配机构110之间的连接件1222，连接件1222 还与锁定机构130连接，使锁定机构130通过连接件1222将滑块1221锁定或解锁于滑轨121。连接件1222连接滑块1221与头架适配机构110，头架适配机构110通过连接件1222带动滑块1221沿滑轨121滑动，并且，连接件1222与锁定机构130相配合，锁定机构130可以锁定或解锁连接件1222，进而实现滑块1221在滑轨121上的锁定与解锁。

可选地，滑块1221与连接件1222为一体结构，当然，滑块1221也可通过胶粘、螺纹连接等方式固定连接。可选地，连接件1222为连接块、连接座或者其他能够增加接触面积的结构。

在一实施例中，锁定机构130包括可接收解锁信号或锁定信号的导轨钳制件131，导轨钳制件131与滑动组件122连接，并可夹持或松开滑轨121。导轨钳制件131接收解锁信号后，导轨钳制件131松开滑轨121，以使滑动组件122 可沿滑轨121运动。也就是说，锁定机构130可以只包括导轨钳制件131，导轨钳制件131与手术辅助机器人系统传输连接，导轨钳制件131可以接收手术辅助机器人系统传输的解锁信号或锁定信号，进而实现锁定或解锁于滑轨121。

导轨钳制件131与滑动组件122如滑块1221或连接件1222连接。当导轨钳制件131接收锁定信号后，导轨钳制件131夹持滑轨121，此时，导轨钳制件 131固定于滑轨121，不能沿滑轨121移动，进而与导轨钳制件131连接的滑动组件122也被锁定于滑轨121，此时，支撑臂200可以通过头架适配机构110对头架机构310进行可靠支撑。当导轨钳制件131接收解锁信号后，导轨钳制件 131松开滑轨121，此时，滑块1221没有导轨钳制件131的锁紧力作用，可以沿滑轨121滑动。可选地，导轨钳制件131为钳制器或者其他能够实现夹持的部件。进一步地，导轨钳制件131具有夹持部，夹持部类似于夹钳的结构，可以夹持到滑轨121或松开滑轨121。

在一实施例中，锁定机构130包括固定于支撑臂200的安装架133以及设置于安装架133的柱塞组件132，柱塞组件132可运动地设置于安装架133，柱塞组件132位于滑动组件122的至少一侧，并与滑动组件122抵接。病床系统 300的坍塌时，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力，使滑动组件122可沿滑轨121滑动。也就是说，锁定机构130只包括柱塞组件132，柱塞组件132的端部与滑动组件122如滑块1221或连接件1222的侧面抵接，通过抵接力限制滑动组件122沿滑轨121的滑动。

当手术床320发生坍塌等意外情况时，手术床320坍塌的下沉力会带动头架机构310下沉，进而头架机构310通过头架适配机构110带动滑动组件122 下沉，此时，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132无法限制住滑动组件122的位置，滑动组件122可沿滑轨121滑动，避免出现头架不随手术床320下沉的情况发生。当手术床320未发生坍塌时，滑动组件122不会受到来自头架机构310的下沉力，此时，滑动组件122没有其他外力能够抵消柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132的抵接力可以限制滑动组件122沿滑轨121的滑动，保证支撑臂200可以可靠支撑头架。

也就是说，柱塞组件132的端部始终与滑动组件122抵接，当滑动组件122 受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力时，柱塞组件132被解锁；当滑动组件122受到的下沉力小于柱塞组件132的抵接力或滑动组件122未受到外力作用时，柱塞组件132始终抵接并锁定滑动组件122。

当然，锁定机构130也可同时包括导轨钳制件131与柱塞组件132。在一实施例中，锁定机构130包括可接收解锁信号或锁定信号的导轨钳制件131、固定于支撑臂200的安装架133以及设置于安装架133的柱塞组件132。导轨钳制件 131与滑动组件122连接，并可夹持或松开滑轨121，柱塞组件132可运动地设置于安装架133，柱塞组件132位于滑动组件122的至少一侧，并与滑动组件 122抵接。病床系统300的坍塌时，导轨钳制件131接收解锁信号并松开滑轨 121，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力，使柱塞组件132可沿滑轨121滑动。

当导轨钳制件131接收锁定信号后，导轨钳制件131夹持滑轨121，此时，导轨钳制件131固定于滑轨121，不能沿滑轨121移动，进而与导轨钳制件131 连接的滑动组件122也被锁定于滑轨121，此时，支撑臂200可以通过头架连接机构对头架机构310进行可靠支撑。而且，柱塞组件132始终与滑动组件122 抵接，滑动组件122没有其他外力能够抵消柱塞组件132的抵接力，柱塞组件 132的抵接力可以限制滑动组件122沿滑轨121的滑动。此时，滑动组件122在滑轨121上的位置由导轨钳制件131与柱塞组件132双重固定，保证滑动组件122锁定可靠。

当手术床320发生坍塌时，导轨钳制件131接收解锁信号后，导轨钳制件 131松开滑轨121，此时，滑块1221没有导轨钳制件131的锁紧力作用。并且，手术床320坍塌的下沉力会带动头架机构310下沉，进而头架机构310通过头架适配机构110带动滑动组件122下沉，此时，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132无法限制住滑动组件122的位置，滑动组件122可沿滑轨121滑动。

若导轨钳制件131接收解锁新信号，但手术床320未发生坍塌时，导轨钳制件131松开滑轨121，此时，滑块1221没有导轨钳制件131的锁紧力作用。但是，滑动组件122没有其他外力能够抵消柱塞组件132的抵接力，柱塞组件 132的抵接力可以限制滑动组件122沿滑轨121的滑动，滑动组件122仍处于之前被锁定的位置，表明手术辅助机器人系统误识别手术床320坍塌。此时，由于滑动组件122被柱塞组件132锁定于滑轨121，支撑臂200仍可以可靠支撑头架机构310，保证手术精度。

安装架133用于实现柱塞组件132的安装，安装架133固定设置于支撑臂 200，并且，安装支架还安装柱塞组件132，并使柱塞组件132位于滑动组件122 的侧面。可选地，安装架133包括安装底座以及设置于安装底座的安装侧壁，安装底座用于与支撑臂200固定连接，安装侧壁位于滑动组件122的侧面，用于安装柱塞组件132，以使柱塞组件132可以与滑动组件122抵接。

参见图1至图4，在一实施例中，柱塞组件132包括设置于安装架133中的弹性件1321以及设置于弹性件1321端部的抵接件1322，抵接件1322在弹性件 1321的弹性力作用下可与滑动组件122抵接。滑动组件122具有安装孔，弹性件1321安装于安装孔中，弹性件1321的一端与安装孔的内壁抵接，弹性件1321 的另一端与抵接件1322抵接，弹性件1321始终处于压缩状态，弹性件1321伸展的弹性力会推着抵接件1322朝向安装孔外运动，以使抵接件1322始终与滑动组件122的侧壁抵接，以将滑动组件122锁定于滑轨121。可选地，抵接件 1322呈球形、圆柱形或者其他形状设置，只要能够实现与滑动组件122抵接，并限制滑动组件122的位置即可。可选地，弹性件1321为弹簧，并且，通过调整弹性件1321的弹性力可以调整柱塞组件132的抵接力，以适应不同的下沉力的需求。

若滑动组件122受到的下沉力大于弹性件1321的弹性力的阈值，即滑动组件122受到的下沉力大于抵接件1322对滑动组件122的抵接力，滑动组件122 可沿滑轨121滑动；若滑动组件122受到的下沉力小于弹性件1321的弹性力的阈值，即滑动组件122受到的下沉力小于抵接件1322对滑动组件122的抵接力，或滑动组件122未受到下沉力作用，滑动组件122被抵接力锁定于滑轨121。

在一实施例中，柱塞组件132的数量为多个，多个柱塞组件132对称设置于滑动组件122的两侧，且每侧柱塞组件132的数量为至少一个。安装架133 具有两个对称的安装侧壁，用于安装多个柱塞组件132，以使多个柱塞组件132 对称设置于滑动组件122的两侧。这样可以保证滑动组件122受力均匀，同时也可以保证滑动组件122被可靠的锁定于滑轨121。

在一实施例中，支撑解锁机构100还包括标记件140，标记件140设置于头架适配机构110，标记件140可标记头架适配机构110的位置，以供手术辅助机器人系统识别病床系统300是否坍塌。标记件140为识别标准，用于识别手术床320是否发生坍塌。标记件140与头架适配机构110连接，当手术床320发生坍塌等情况时，头架机构310会产生相应的晃动，进而带动头架适配机构110 产生相应的晃动，与头架适配机构110连接的标记件140就会产生相应的运动，此时，手术辅助机器人系统可以识别标记件140的运动，进而发出解锁信号，使得导轨钳制件131在解锁信号的控制下可以松开滑轨121。

具体的，手术床320发生坍塌时，标记件140会产生相应的运动，手术辅助机器人系统会识别标记件140下沉，则手术辅助机器人系统发出解锁信号。导轨钳制件131接收到解锁信号后，导轨钳制件131松开滑轨121，此时，滑块 1221没有导轨钳制件131的锁紧力作用。

并且，若手术床320真的坍塌，则手术床320坍塌的下沉力会带动头架机构310下沉，进而头架机构310通过头架适配机构110带动滑动组件122下沉，此时，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132 无法限制住滑动组件122的位置，滑动组件122可沿滑轨121滑动。

若手术床320未发生坍塌，但是，手术床320并没有下沉力传递给头架机构310、头架适配机构110以及滑动组件122，此时，滑动组件122没有其他外力能够抵消柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132的抵接力可以限制滑动组件 122沿滑轨121的滑动，滑动组件122仍处于之前被锁定的位置。由于滑动组件 122被柱塞组件132锁定于滑轨121，支撑臂200仍可以可靠支撑头架机构310，保证手术精度。

本发明的支撑解锁机构100通过导轨钳制件131与柱塞组件132对滑动组件122的双重锁定与解锁，可以实现滑动组件122被锁定或解锁于滑轨121。这样，当导轨钳制件131与柱塞组件132将滑动组件122锁定于滑轨121时，滑动组件122无法相对于滑轨121滑动，保证支撑臂200通过头架适配机构110 可靠支撑头架机构310。当手术床320发生坍塌等意外情况时，导轨钳制件131 松开滑轨121，并且，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力时，滑动组件122被解锁于滑轨121，头架机构310的位置不再被固定，能够随病床系统300一同下沉，避免患者受到伤害，起到安全保护的作用。

参见图1和图5，本发明还提供一种手术辅助机器人系统，包括手术辅助机器人、设置于手术辅助机器人的手术机械臂与支撑臂200、以及上述实施例中的支撑解锁机构100。支撑解锁机构100设置于支撑臂200，支撑臂200可通过支撑解锁机构100支撑头架机构310，手术机械臂用于对进行手术，手术辅助机器人控制手术机械臂与支撑臂200运动，并向支撑解锁机构100发送解锁信号或锁定信号。

手术机械臂的一端与手术辅助机器人连接，另一端可夹持手术器械。可选地，手术器械包括但不限于穿刺针、手术刀等，还可以为其他类型的手持式器械。

手术辅助机器人系统采用上述支撑解锁机构100后，支撑臂200通过支撑解锁机构100可靠连接并锁定头架机构310，保证患者的头部400与手术机械臂的相对位置，不能发生任何相对位移，以保证手术的准确性。当手术床320发生坍塌等意外情况时，手术辅助机器人可以发出信号，使锁定机构130解锁滑动组件122，此时，手术床320可带动头架机构310以及头架适配机构110同时下沉，从而保证病人不会受到伤害。

在一实施例中，手术机械臂为串联机械臂和/或并联机械臂。也就是说，手术机械臂可以包括多个串联机械臂，通过多个串联机械臂连接实现手术作业。手术机械臂也可包括多个并联机械臂，通过多个并联机械臂连接实现手术作业。当然，手术机械臂还可包括至少一个串联机械臂和至少一个并联机械部，通过串联机械臂与并联机械臂共同配合实现手术作业，此时，并联机械臂位于串联机械臂的末端。可以理解的是，串联机械臂包括多个单臂，相邻的单臂之间可转动连接。并联机械臂可以包括诸如stewart平台。

在一实施例中，手术辅助机器人系统还包括视觉成像件，视觉成像件设置于手术辅助机器人，用于获取支撑解锁机构100的标记件140的位置，以确定是否向支撑解锁机构100发送解锁信号或锁定信号。可选地，视觉成像件包括但不限于摄像头、视觉传感器或者其他类型能够实时获取标记件140位置的结构。这样，当标记件140的位置一旦发生变动时，手术机器人即可发送解锁信号，以识别手术床320发生坍塌等意外情况，保证患者安全。

参见图1、图5和图6，本发明还提供一种支撑解锁机构100的解锁方法，应用于上述实施例中所述的支撑解锁机构100，所述解锁方法包括如下步骤：

获取标记件140向下运动的信息；

导轨钳制件131接收解锁信号并松开滑轨121；

判断病床系统300是否坍塌；

若是，所述病床系统300的下沉力则带动滑动组件122克服柱塞组件132 的作用力沿所述滑轨121滑动，所述支撑解锁机构100处于解锁状态；

若否，所述柱塞组件132将所述滑动组件122锁定于所述滑轨121，所述支撑解锁机构100处于锁定状态。

手术辅助机器人系统的视觉成像件获取标记件140向下运动的信息后，表明手术床320发生坍塌等意外情况时，手术辅助机器人发出解锁信号。导轨钳制件131接收到解锁信号后，导轨钳制件131松开滑轨121，此时，滑块1221 没有导轨钳制件131的锁紧力作用。

并且，判断手术床320是否发生真的坍塌。若手术床320真的坍塌，则手术床320坍塌的下沉力会带动头架机构310下沉，进而头架机构310通过头架适配机构110带动滑动组件122下沉，此时，滑动组件122受到的下沉力大于柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132无法限制住滑动组件122的位置，滑动组件122可沿滑轨121滑动，锁定机构130完全解锁。

若手术床320未发生坍塌，但是，手术床320并没有下沉力传递给头架机构310、头架适配机构110以及滑动组件122，此时，滑动组件122没有其他外力能够抵消柱塞组件132的抵接力，柱塞组件132的抵接力可以限制滑动组件 122沿滑轨121的滑动，滑动组件122仍处于之前被锁定的位置，锁定机构130 未解锁滑动组件122。由于滑动组件122被柱塞组件132锁定于滑轨121，支撑臂200仍可以可靠支撑头架机构310，保证手术精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种支撑解锁机构，其特征在于，设置于手术辅助机器人系统的支撑臂，并与病床系统的头架机构连接，所述支撑解锁机构包括：

头架适配机构，用于与所述头架机构连接；

滑动机构，设置于所述支撑臂，并可滑动安装所述头架适配机构；以及

锁定机构，设置于所述支撑臂，并可将所述头架适配机构锁定或解锁于所述滑动机构；

所述锁定机构锁定时，所述锁定机构将所述头架适配机构固定于所述滑动机构。

2.根据权利要求1所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述滑动机构包括固定于所述支撑臂的滑轨以及可滑动设置于所述滑轨的滑动组件，所述滑动 组件连接所述头架适配机构，所述锁定机构与所述滑动组件连接，以将所述滑动组件锁定或解锁于所述滑轨。

3.根据权利要求2所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述滑动组件包括可滑动设置于所述滑轨的滑块，所述滑块可连接所述头架适配机构。

4.根据权利要求3所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述滑动组件还包括设置于所述滑块与所述头架适配机构之间的连接件，所述连接件还与所述锁定机构连接，使所述锁定机构通过所述连接件将所述滑块锁定或解锁于所述滑轨。

5.根据权利要求2至4任一项所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述锁定机构包括可接收解锁信号或锁定信号的导轨钳制件，所述导轨钳制件与所述滑动组件连接，并可夹持或松开所述滑轨；

所述导轨钳制件接收解锁信号后，所述导轨钳制件松开所述滑轨，以使所述滑动组件可沿所述滑轨运动。

6.根据权利要求2至4任一项所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述锁定机构包括固定于所述支撑臂的安装架以及设置于所述安装架的柱塞组件，所述柱塞组件可运动地设置于所述安装架，所述柱塞组件位于所述滑动组件的至少一侧，并与所述滑动组件抵接；

所述病床系统坍塌时，所述滑动组件受到的下沉力大于所述柱塞组件的抵接力，使所述滑动组件可沿所述滑轨滑动。

7.根据权利要求2至4任一项所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述锁定机构包括可接收解锁信号或锁定信号的导轨钳制件、固定于所述支撑臂的安装架以及设置于所述安装架的柱塞组件；

所述导轨钳制件与所述滑动组件连接，并可夹持或松开所述滑轨，所述柱塞组件可运动地设置于所述安装架，所述柱塞组件位于所述滑动组件的至少一侧，并与所述滑动组件抵接；

所述病床系统坍塌时，所述导轨钳制件接收解锁信号并松开所述滑轨，所述滑动组件受到的下沉力大于所述柱塞组件的抵接力，使所述滑动组件可沿所述滑轨滑动。

8.根据权利要求7所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述柱塞组件包括设置于所述安装架中的弹性件以及设置于所述弹性件端部的抵接件，所述抵接件在所述弹性件的弹性力作用下可与所述滑动组件抵接。

9.根据权利要求8所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述柱塞组件的数量为多个，多个所述柱塞组件对称设置于所述滑动组件的两侧，且每侧所述柱塞组件的数量为至少一个。

10.根据权利要求1至4任一项所述的支撑解锁机构，其特征在于，所述支撑解锁机构还包括标记件，所述标记件设置于所述头架适配机构，所述标记件可标记所述头架适配机构的位置，以供所述手术辅助机器人系统识别所述病床系统是否坍塌。

11.一种手术辅助机器人系统，其特征在于，包括手术辅助机器人、设置于所述手术辅助机器人的手术机械臂与支撑臂、以及如权利要求1至10任一项所述的支撑解锁机构；

所述支撑解锁机构设置于所述支撑臂，所述支撑臂可通过支撑解锁机构支撑头架机构，所述手术机械臂用于对进行手术，所述手术辅助机器人控制所述手术机械臂与所述支撑臂运动，并向所述支撑解锁机构发送解锁信号或锁定信号。

12.根据权利要求11所述的手术辅助机器人系统，其特征在于，所述手术辅助机器人系统还包括视觉成像件，所述视觉成像件设置于所述手术辅助机器人，用于获取所述支撑解锁机构的标记件的位置，以确定是否向所述支撑解锁机构发送解锁信号或锁定信号。

13.一种支撑解锁机构的解锁方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10任一项所述的支撑解锁机构，所述解锁方法包括如下步骤：

获取标记件向下运动的信息；

导轨钳制件接收解锁信号并松开滑轨；

判断病床系统是否坍塌；

若是，所述病床系统的下沉力则带动滑动组件克服柱塞组件的作用力沿所述滑轨滑动，所述支撑解锁机构处于解锁状态；

若否，所述柱塞组件将所述滑动组件锁定于所述滑轨，所述支撑解锁机构处于锁定状态。

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