CN112423693A - 用于机器人手术系统的主控制器组件和方法 - Google Patents

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Abstract

用于机器人手术系统的主控制器组件(202)，该机器人手术系统还包括：至少一个从动机器人组件(203)，该从动机器人组件包括能够提供位于预限定的从动夹持平面(218)中的具有夹持自由度的运动的从动手术夹持装置(217)；以及控制单元(205)；其中，所述主控制器组件(202)包括至少便携的手持式主输入工具(206)，所述主控制器组件(202)操作性地连接到所述从动机器人组件(203)；所述主输入工具(206)包括主工具本体(209)；所述主工具本体(209)包括至少一个待操纵表面(210)，所述待操纵表面被设计成通过外科医生的手指(211、212)被手持，所述主输入工具(206)没有机械地受约束于所述从动机器人组件(203)，所述至少一个待操纵表面(210)是凸状表面，所述主输入工具(206)包括夹持命令检测器装置(213)；包括的所述操作部分(214)包括适合于面向外科医生的手指(211、212)的至少一个操作表面(215)，通过所述手动命令能够操作所述操作部分(214)，所述手动命令是施加在操作表面(214)的任何点处的径向导向的压力作用(216)；所述主输入工具(206)包括至少一个感测组件(222)，所述至少一个感测组件检测所述径向导向的压力作用(216)，使得施加在所述操作表面(215)的任何点处的所述径向导向的压力作用(216)确定所述手术从动夹持装置(217)的成对的从动夹持运动作用(221)，所述手术夹持装置(217)的所述成对的夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面(218)中。

Description

用于机器人手术系统的主控制器组件和方法
技术领域
本发明的目的是用于机器人手术系统的主控制器组件。
本发明还涉及机器人手术系统。
本发明还涉及控制机器人手术系统的方法。
背景技术
包括主对接件和从动(slave，从属、辅助、附属)手术工具的机器人手术组件在本领域中通常是已知的。具体地，已知类型的机器人手术组件包括能够控制从动手术端部执行器(effector，效应器)的运动的主控制站，如在文件US-5876325中所示的。该文件公开了一种非便携式、机器人悬挂的铰接附件，其被悬挂至固定地约束于主控制站的梁，所述附件包括主工具以控制在患者身体(anatomy：解剖体、人体、解剖学结构)上进行操作的从动手术端部执行器。
例如在文件US-6424885和US-6594552中示出了类似的非便携式机器人握持的主工具的方案，其中，充当主工具以控制从动手术端部执行器的主控制站的附件包括被严格约束至主控制站的附件本体。运动传递到从动端部执行器是基于对机械应力的检测，该机械应力是通过在不同空间方向上推动主控制站的附件本体而引起的。这样的附件本体可以与一对相反的鳍片相关联，所述鳍片中的每一个在其端部之一上被约束到附件本体，以此方式形成悬臂式鳍片，适合于接收针对启用从动端部执行器的夹持自由度的手动命令。
但是，以上描述类型的非便携式、机器人悬挂的或机器人握持的主工具方案表现出一些缺点。机械地约束到机器人手术组件的主控制站的这种控制附件的设置强烈地限制了在手术期间外科医生的自然运动自由度，并迫使外科医生在预限定的位置进行操作，从该预限定位置容易达到主控制站且特别是附接于该主控制站的控制附件。由于不能在手术期间实时调整这种附件的位置例如离地高度，因此仍会增强外科医生的不适感。这导致外科医生在手术期间不合时宜地劳累并导致失去早期集中。
此外，这些已知的方案在操作(operating，手术)室内具有巨大的体积负担(encumber，阻碍、拖累)，并且同时铰接的附件能够进行最小范围的运动。另外，外科医生被迫留在沉浸式主控制台内，该主控制台通常放置在操作室的无菌区域外的预确定的固定位置。此外，这样的主附件由组装在一起的若干机械零件和部件制成，导致高的制造时间和成本。
通常，外科医生已经被培训了多年以适当地操纵适合于直接地在患者身体上进行操作的手术工具。手术工具通常是便携式工具并且包括适合于由外科医生手持和操纵的工具手柄，所述手柄机械地直接连接至适合于在患者身体上进行操作的工具尖端。传统眼科手术的手术工具的一些示例在文件US-5634918和WO-2012-064361中示出。这种传统的手术工具确保了外科医生会知道工具尖端在何时没有接触患者身体，以这种方式允许外科医生安全地(即，不会在患者身体上传递任何动作)使工具手柄在手指之间绕该工具手柄的纵向轴线滚转，手势应力减小的需要在外科医生中相当普遍，例如可用于在手术期间放松手部肌肉并防止肌肉痉挛。而且，使工具手柄绕纵向轴线在手指之间滚转能够增加不是由外科医生腕关节驱动的至少一个运动自由度。
相反，机器人显微手术迫使外科医生使用主工具来控制在患者身体上进行操作的关联的从动端部执行器的运动，并且通常所述主工具限制了手术期间外科医生的舒适性，并且常常迫使外科医生培训额外的时间段以用于适当地使用主工具来控制从动端部执行器。如果主工具的形状和功能与传统的手术工具相异，则额外的培训时间段甚至可能变长。
如例如在文件US-8996173中公开的，已经提供了可穿戴的主工具，其中，一对环被设计成被装配在外科医生的手指上并被连线至机器人从动组件。外科医生手指的一组经编码的手势触发患者身体上的预限定的从动端部执行器动作。显然，该方案需要对外科医生进行非常长时间的培训，以适当地管理这种可穿戴的主环，以便避免将意外的命令传递到从动端部执行器。出于患者安全原因，应避免将意外命令传递到从动部。
为了克服上述已知方案的不足，并为了提供一种手持式待操纵(即根据拉丁文：“待操纵的某事物”)的具有大多数外科医生所熟悉的形状的主工具，为同一申请人的名义的文件WO-2017-064303和WO-2017-064306示出了一种基本上复制传统的手术镊子的外观的主工具装置。这种主工具装置包括一对柔性金属条，该对柔性金属条在它们的端部之一被焊接在一起，以形成镊子状主输入装置。合适地放置的传感器帮助磁性垫追踪镊子的运动并检测镊子何时闭合，并将检测到的运动传递到从动手术端部执行器。
尽管令人满意地提高了手术期间外科医生的舒适性，但是这种类型的方案易于产生缺陷。特别地，形成镊子状装置的这种柔性金属条迫使放置在金属条的自由端上的传感器的非线性运动，因此对用于模拟某种物体握抓的手动地引起的镊子闭合运动的检测通常导致测量不确定性和低感测分辨率。每个金属条弹性弯曲期间在其中产生的机械振动生成由追踪垫检测到的噪音。这可能导致从动端部执行器的不令人满意的运动响应，其甚至可能导致手术后患者身体中的严重的并发症。此外，追踪垫适合于仅从该垫的一侧生成追踪磁场，以迫使外科医生不在该垫的背侧上移动待操纵的手持式主工具，在该状况下该运动不能被追踪，因此命令信号无法传递到端部执行器。
此外，文件WO-2014-151621和US-2015-038981公开了一种通过外科医生在操作场所的不同位置移动时外科医生可操纵的便携的手持式主输入工具。该方案利用视频摄像机追踪经适宜地设计的球状体，球状体从便携的手持式主工具本体中悬臂状伸出。换言之，安装在主工具上的一组三个非对称球状体可以由设置在机器人上的摄像机设备追踪，以确定主输入工具的位置和定向，目的是将命令信号传递至从动手术端部执行器。文件WO-2018-107062和WO-2016-171757公开了便携的手持式控制器的其他示例。这些方案均包括在控制器本体内的内部环形室，该内部环形室寄宿电机以向用户提供触觉反馈。
尽管在某些观点下是令人满意的，但是这些方案易于产生缺陷。由于基于视觉线索的追踪系统允许外科医生在操作场所的不同位置移动时来进行操作，因此同时迫使机器人具有强大的控制系统，并且可能导致运动传递到从动端部执行器的不需要的延迟，导致外科医生的不舒适。而且，该方案没有复制传统手术工具的形状，导致外科医生不熟悉，而迫使外科医生延长了专门的培训时间。
需要提供一种能够克服参考现有技术列举的缺点的用于机器人手术的主输入工具方案。
需要提供一种适合于改进外科医生的舒适性并且同时能够提供高感测准确度的用于机器人手术的主输入工具。
需要提供一种能够将外科医生培训的长度减少到最小的用于机器人手术的主输入工具。
需要提供一种能够利用手指的移动性来操纵以避免通过外科医生的腕部移动的需要的用于机器人手术的手持式主输入工具。
需要提供一种无菌的、允许外科医生在除了患者身体以外的地方进行操作的用于机器人手术的手持式主输入工具。
需要提供一种适合于避免将不需要的命令信号传递到从动端部执行器的用于机器人手术的主输入工具。
需要提供一种对主控制站或从动机器人没有机械约束的用于机器人手术的主输入工具。
发明内容
本发明的范围是克服参考现有技术提到的缺点。
这些范围和其他范围通过根据权利要求1所述的主控制器组件，以及根据权利要求14所述的机器人手术系统以及根据权利要求17所述的方法来实现。
一些优选实施方式是从属权利要求的主题。
根据本发明的一方面，一种用于机器人手术系统的主控制器组件包括至少一个便携的手持式主输入工具和至少一个感测组件。主输入工具包括限定工具纵向轴线的主工具本体，以及夹持命令检测器装置。所述主工具本体包括被设计成通过外科医生的手指被手持的至少一个待操纵表面，该待操纵表面是凸状表面，使得所述主工具本体可以在外科医生的手指之间绕工具纵向轴线滚转。所述主输入工具没有机械地受约束于所述从动机器人组件，使得所述主工具本体能够由外科医生自然地移动、转动和旋转。
主输入工具的夹持命令检测器装置检测所述手动命令，所述手动命令用于(directed to，指向于、意在、引导成、导向成)致动所述从动手术夹持装置的夹持的运动自由度，其中，所述夹持命令检测器装置包括围绕工具纵向轴线的操作部分，其中，所述操作部分包括背向工具纵向轴线的并适合于面向外科医生手指的至少一个操作表面，并且其中，所述操作部分能够通过所述手动命令进行操作，所述手动命令是被径向导向的施加在操作表面的任何一点处的压力作用。
主控制器组件的至少一个感测组件检测所述径向导向的压力作用，使得施加在所述操作表面的任意点处的所述径向导向的压力作用确定所述手术从动夹持装置的成对的从动夹持运动作用，使得所述手术夹持装置的所述成对夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面中。
由于所提出的方案，可以在将夹持命令作用传递到从动手术器械时将主定向和从动定向解耦。
夹持命令可以由感测组件检测为被接收在主组件的主工具本体中提供的凹槽(slot，槽、槽口)中的两个传感器的线性移位。
由于提出了方案，因此提供了一种主控制器组件，特别是适合于机器人辅助眼科手术的主控制器组件。
附图说明
根据下面参考附图报告的优选实施方式的描述，将显现出本发明的另外的特征和优点，优选实施方式作为示例给出并且不意味着是限制性的，在附图中：
-图1和图2是根据一些实施方式的机器人手术系统的立体图；
-图2的副图是示出了根据一实施方式的主控制器组件的立体图；
-图3和图4是以立体图示出了根据一实施方式的主控制器组件和从动手术夹持装置的示意图；
-图5、图6和图7是根据一些实施方式的由外科医生的手来手持的主控制器组件的立体图；
-图8和图9是根据一些实施方式的主控制器组件的立体图，其中，感测组件被示出为分开的件；
-图10是根据一实施方式的主控制器组件的立体分解图；
-图11是根据一实施方式的主工具本体的立体图；
-图12、图13、图14和图15是沿径向剖切平面——如在示出了主夹持命令检测器装置的图6中由箭头XII-XII-XII-XII指示的径向剖切平面——获得的截面；
-图16和图17是根据一些实施方式的机器人手术组件的框图；
-图18是当施加了径向导向的压力作用时根据一实施方式沿径向剖切平面——如在示出了主控制器组件的图6中由箭头XII-XII-XII-XII指示的径向剖切平面——获得的截面；
-图19是当没有施加手动命令时根据一实施方式沿径向剖切平面——如在示出了主控制器组件的图6中由箭头XII-XII-XII-XII指示的径向剖切平面——获得的截面。
具体实施方式
根据一般实施方式，机器人手术系统201包括适合于检测手动命令245的至少主控制器组件202，以及包括至少一个从动手术器械204的至少一个从动机器人组件203。所述从动手术器械204被设计成在患者身体上进行操作。
所述从动手术器械204包括至少一从动手术夹持装置217，其能够为所述手术器械204提供位于预限定的从动夹持平面218中的具有夹持自由度的运动。根据优选实施方式，所述从动手术夹持装置217包括第一伸长元件248和第二伸长元件249，所述第一伸长元件248和所述第二伸长元件249关于彼此铰接以形成手术夹持接合部220，优选地所述手术夹持接合部220是销接接合部，该销接接合部向所述第一伸长元件248和所述第二伸长元件249提供单个运动自由度。优选地，所述从动手术夹持装置217的所述第一伸长元件248和所述从动手术夹持装置217的所述第二伸长元件249中的每一者包括：接合部分251，该接合部分形成所述手术夹持接合部250的至少一部分；和悬臂状自由端255。
根据优选实施方式，所述机器人手术系统201还包括控制单元205，其适合于接收包含关于所述手动命令245的信息的第一命令信号246，并且适合于将包含关于所述手动命令245的信息的第二命令信号247传递到从动机器人组件203，以便致动所述从动手术器械204。
所述主控制器组件202包括至少便携的手持式主输入工具206，其适合于在手术期间由外科医生从操作场所的不同位置手持和操纵。这样，所述主控制器组件202例如在所述操作场所内的手术期间具有便携性。
所述主输入工具106适合于接收所述手动命令245。
根据优选实施方式，术语“便携的”是指所述主输入工具表明主输入工具能够例如在手术期间由外科医生携带或移动。根据优选实施方式，术语“便携式”是指所述主输入工具表明主输入工具能够在空间中移动、可以由手和/或手指探测、或者可以改变所述纵向轴线的定向。
根据一优选实施方式，术语“手持式”是指所述主输入工具表明主输入工具被设计成在被握持在手中例如外科医生的手中时被操作。根据一实施方式，外科医生的手指可以用于在主输入工具被手持在外科医生的手中的同时滚转或移动该主输入工具。
根据优选实施方式，术语“操作场所”是指至少部分地围绕患者身体的空间的一部分。优选地，操作场所内包括除了患者身体之外的不同位置。
根据优选实施方式，术语“操纵的”是指所述主输入工具表明可以使用或就像使用手来处理或操作主输入工具。
根据优选实施方式，所述主输入工具206沿着主-从动对与所述从动手术器械204配对。根据优选实施方式，所述主输入工具206和所述从动手术器械204通过所述控制单元205形成主-从动对。
所述主控制器组件202操作性地连接到所述从动机器人组件203。
所述主输入工具206包括主工具本体209。优选地，所述主输入工具本体209限定所述主输入工具206的体积负担。
所述主工具本体209限定：与所述主工具本体209的纵向发展轴线一致的工具纵向轴线X-X；正交于工具纵向轴线X-X的工具径向方向R-R；以及与工具纵向轴线X-X和工具径向方向R-R两者正交的工具周向方向C-C。
所述主工具本体209包括至少一个待操纵表面210，其被设计成通过外科医生的手指211、212被手持。这样，增强了主输入工具206的便携性。
所述主输入工具206没有机械地受约束于所述从动机器人组件203，使得所述主工具本体209优选地能够由外科医生自然地移动、转动和旋转。根据一实施方式，所述主输入工具不适合于提供力反馈。所述主输入工具206机械地不接地。主控制器组件202没有机械地受约束且不接地。
所述至少一个待操纵表面210是凸状表面，使得所述主工具本体209可以在外科医生的手指211、212之间绕工具纵向轴线X-X滚转。
根据优选实施方式，所述主输入工具206包括检测所述手动命令245的夹持命令检测器装置213。优选地，所述手动命令24被用于致动所述从动手术夹持装置217中的具有夹持自由度的运动。
所述夹持命令检测器装置213包括围绕工具纵向轴线X-X的操作部分214。
所述操作部分214包括背向工具纵向轴线X-X的且适合于面向外科医生的手指211、212的至少一个操作表面215。
所述操作部分214能够由所述手动命令245操作，所述手动命令245是施加在操作表面214的任何点处的径向导向的压力作用216。这样，允许外科医生通过径向按压所述主输入工具206的所述操作部分214来手动地命令从动手术夹持装置217。
有利地，所述主输入工具206包括检测所述径向导向的压力作用216的至少一个感测组件222，使得施加在所述操作表面215的任何点处的所述径向导向的压力作用216确定所述手术从动夹持装置217的成对的从动夹持运动作用221。
另外的优点是，所述手术夹持装置217的所述成对的从动夹持运动作用221位于所述预限定的从动夹持平面218中。
由于提供了这样的主输入工具206，允许外科医生通过在所述主输入工具204的所述操作部分214的任何点处施加径向导向的压力来命令从动手术夹持装置217确定位于预限定的夹持平面218中的所述从动夹持运动作用221。
提供这样的机器人手术系统201使得外科医生能够将主输入工具206定向与成对的、沿着主-从动对的手术夹持装置217的从动夹持运动作用221解耦或分开，因为成对的从动夹持运动作用221位于夹持平面218中，而主手动命令245可以被施加在所述操作表面215的任何点处，只要沿所述工具径向方向R-R被导向即可。
由于提供了所述主输入工具206，所以允许外科医生使主输入工具本体209在外科医生的手指211、212内、绕工具纵向轴线X-X滚转，避免出于此原因失去与从动手术夹持装置217的主-从动对的操作连接。
由于这种机器人手术系统201，外科医生命令从动手术夹持装置217使从动手术夹持运动作用221在预限定的从动夹持平面218中移动，而不管施加于所述主夹持命令检测器装置213的、优选地施加在所述操作表面上的手动命令245的定向如何。因此，外科医生命令从动手术夹持装置217，不管所述主输入工具216的定向如何。
根据一实施方式，所述主输入工具206连接到从动机器人组件203，优选地通过所述控制单元205、借助于至少一个主有线连接208连接到该从动机器人组件。
根据一优选实施方式，当所述操作部分214经受所述径向导向的压力作用216时，成对的从动手术夹持装置217经受从动夹持运动作用221，该从动夹持运动作用被导向以使所述第一伸长元件248和所述第二伸长元件249两者的所述悬臂状自由端255移动而彼此闭合。
根据一优选实施方式，所述至少一个待操纵表面210位于所述主夹持命令检测器装置213的所述操作部分214上。换言之，所述操作部分包括所述至少一个待操纵表面210。
根据一优选实施方式，所述主夹持命令检测器装置213的所述操作表面215包括所述至少一个待操纵表面210。换言之，所述操作表面215包括所述至少一个待操纵表面210。
提供这样的待操纵表面210允许外科医生自然地手持主输入工具206以及自然地操纵主输入工具206，例如使主输入工具绕工具纵向轴线X-X滚转，并且同时允许外科医生命令所述机器人手术系统201的从动手术器械204的从动夹持自由度。
根据一实施方式，所述主夹持命令检测器装置213的所述操作部分214完全围绕所述工具纵向轴线X-X。这样，可以使所述操作表面的范围最大化。
根据一优选实施方式，所述至少一个待操纵表面210是柱状表面的至少一部分。
根据一实施方式，所述操作部分214围绕所述工具纵向轴线X-X的主要角部分。优选地，所述主要角部分沿周向方向C-C覆盖的角度大于180度，优选地大于240度。根据一优选实施方式，所述主要角部分沿周向方向C-C覆盖的角度大于270度。
根据一实施方式，所述操作表面215是不连续的表面，优选地由全部位于至少部分地围绕所述工具纵向轴线X-X的虚拟几何表面上的多个未接合的表面部分形成。
根据一实施方式，所述操作部分214包括基本上在工具纵向方向X-X上被定向地布置的多个条状元件235，所述多个条状元件235在操作部分214的所述第一连接部分227和所述第二连接部分228之间纵向地延伸，在它们之间限定纵向孔236。
根据一实施方式，所述操作表面215在周向方向C-C上是不连续表面。
根据一实施方式，所述主工具本体209是可延伸的，以便在处于操作状况时修改所述主工具206的体积负担。优选地，当将所述径向导向的压力作用216施加到所述主夹持命令检测器装置213上时，所述主工具本体延伸。
根据一实施方式，所述主工具本体209包括第一本体部分223和第二本体部分224，其中，所述第一本体部分223和所述第二本体部分224能够相对于彼此移动，并且其中，所述夹持命令检测器装置213与所述第一本体部分223和所述第二本体部分224协作，使得施加在所述操作表面215的任何点处的所述径向导向的压力作用216确定所述第一本体部分223和所述第二本体部分224沿预限定的移动轴线的相对运动，优选地所述预限定的移动轴线是工具纵向轴线X-X。
根据一实施方式，所述感测组件222检测所述第一本体部分223和所述第二本体部分224沿预限定的移动轴线的相对运动。
根据一实施方式，所述第一本体部分223和所述第二本体部分224的所述相对运动被导向成使所述第一本体部分223和所述第二本体部分224移动远离彼此，优选地在将所述径向导向的压力作用216施加在所述主夹持命令检测器装置213上时移动远离彼此。
根据一实施方式，在所述第一本体部分223和所述第二本体部分224之间包括至少一个引导装置225，所述至少一个引导装置引导所述第一本体部分223和所述第二本体部分224的相对运动。
根据一实施方式，所述主输入工具206的所述夹持命令检测器装置213包括弹性元件226，该弹性元件使所述操作表面215偏置远离工具纵向轴线X-X。这样，在所述主夹持命令检测器装置213上提供了使操作表面215偏置远离工具纵向轴线X-X的弹性预载荷，使得所述操作部分214在已经被释放之后准备好接收所述手动命令，优选地接收所述径向导向的压力作用216。
根据一实施方式，所述操作部分214包括与所述主工具本体209的所述第一本体部分223连接的至少一个第一连接部分227，以及与所述主工具本体209的所述第二本体部分224连接的至少一个第二连接部分228，使得施加在所述操作表面215的任何点处的所述径向导向的压力作用216加载所述弹性元件226。
根据一实施方式，所述弹性元件226将所述主工具本体209的所述第一本体部分223和所述第二本体部分224偏置成彼此接近。
根据一实施方式，所述弹性元件226包括适合于在被轴向压缩时加载弹性能的轴向弹簧。
根据一实施方式，所述第一本体部分223包括形成用于所述弹性元件226的抵接壁的第一抵接部分229，并且其中，所述第二本体部分224包括形成用于所述弹性元件226的抵接壁的第二抵接部分230。
根据一实施方式，所述第一抵接部分229面向所述第二抵接部分230。优选地，相对于所述主工具本体209的所述第一本体部分和所述第二本体部分的相对移动，所述第一抵接部分229和所述第二抵接部分230相对于彼此以底切的方式定位。
根据一实施方式，所述第一本体部分223包括远侧工具本体231和杆元件232，所述远侧工具本体231接收所述杆元件232的一部分，使得所述远侧工具本体231与所述杆元件232成一体。根据一实施方式，所述杆元件232包括所述第一抵接部分229。
根据一实施方式，所述主工具本体209的所述第二本体部分224包括中空筒管233和近侧工具本体234。根据一实施方式，所述中空筒管223包括所述第二抵接部分230。优选地，所述中空筒管界定沿工具纵向方向X-X被导向的通孔。
根据一优选实施方式，所述中空筒管233被装配到所述杆元件232上，使得杆元件232的所述第一抵接部分229面向中空筒管230的所述第二抵接部分230。根据一实施方式，所述弹性元件被装配到所述杆元件232上并且介于杆元件232的所述第一抵接部分229和中空筒管230的所述第二抵接部分230之间。
根据一优选实施方式，所述第一本体部分223包括所述远侧工具本体231以及所述第二本体部分224包括所述近侧工具本体234，其中，所述第一本体部分223和所述第二本体部分224能够相对于彼此移动，并且其中，所述夹持命令检测器装置213与所述第一本体部分223和所述第二本体部分224协作，使得施加在所述操作表面215的任何点处的所述径向导向的压力作用216确定所述远侧工具本体231和所述近侧工具本体234沿预限定的移动轴线的相对运动，优选地所述预限定的移动轴线是工具纵向轴线X-X。
根据一实施方式，所述远侧工具本体231和所述近侧工具本体234的所述相对运动被导向成使所述远侧工具本体231和所述近侧工具本体234移动远离彼此，优选地在将所述径向导向的压力作用216施加到所述主夹持命令检测器装置213上时移动远离彼此。
根据一实施方式，所述弹性元件226适合于在被压缩性轴向载荷加载时施加弹性作用。
根据一实施方式，所述弹性元件226将杆元件232的所述第一抵接部分229偏置远离中空筒管230的所述第二抵接部分230。
根据一实施方式，所述机器人手术系统201，优选地所述主控制器组件202，包括生成预限定的场体积的至少一个场生成器207。根据一优选实施方式，所述至少一个场生成器207生成磁场。
根据一实施方式，所述从动机器人组件203还包括操纵所述从动手术器械204的至少一个手术臂252。根据一实施方式，所述从动机器人组件203包括操纵所述从动手术器械204的至少一个显微操纵器253。优选地，所述至少一个显微操纵器253直接地串联连接至所述手术臂252，以与所述手术臂252形成运动链，所述显微操纵器253操纵所述从动手术器械204。根据一实施方式，至少两个显微操纵器253直接地串联连接到所述手术臂252，以与所述手术臂253形成至少两个分叉的运动链。
根据一实施方式，所述机器人手术系统201包括至少一个机器人推车254，该机器人推车包括至少一个推车地面接触单元257和推车手柄256，所述推车手柄256适合于使机器人手术系统201的至少一部分——优选地所述从动机器人组件203——至少在操作场所内移动。优选地，所述机器人推车254形成用于从动机器人组件203的机械和结构支撑，优选地是可移动的机械和结构支撑。
根据一实施方式，所述机器人推车254连接到电源供应线缆258。
根据一实施方式，所述机器人推车254包括所述控制单元205。优选地，所述控制单元205与所述机器人推车254被定位成一体。
根据一实施方式，所述机器人推车254包括所述场生成器207。这样，所生成的场体积与所述机器人推车254成一体。
根据一实施方式，所述主控制器组件202还包括至少一个手术椅250，所述至少一个手术椅包括至少一个就座表面259，以供外科医生在手术期间就座于其上。
根据一实施方式，所述手术椅250没有机械地受约束于从动机器人组件203，从而防止振动运动的机械接触从手术椅250传播到从动机器人组件203。这样，减少了不需要的命令被传递到从动手术机器人203的风险，特别是被传递到所述从动手术器械204的风险。
根据一实施方式，所述手术椅250包括所述场生成器207，使得所述场体积与所述手术椅250的至少一部分成一体。
根据一实施方式，所述主输入工具206借助于椅子操作连接260操作性地连接到所述手术椅250。根据一实施方式，所述椅子操作连接260是有线连接。根据一实施方式，所述椅子操作连接260是无线连接。
根据一实施方式，所述感测组件222包括至少一个电容增量位置传感器，例如电容编码器。
根据一实施方式，所述至少一个感测组件222至少检测所述主输入工具206的——优选地在所述预限定场体积内的——位置，优选地至少检测所述主输入工具的位置和定向。
根据一实施方式，所述场生成器207限定与所述场生成器207成一体的参考零点，并且其中，所述至少一个感测组件222检测——确定所述感测组件222的至少位置的——所生成的场局部矢量X1、Y1、Z1、X2，Y2、Z2。这样，感测装置222确定在所述预限定的场体积内与所述感测装置222成一体的所述主工具组件206的至少位置，优选地至少位置和定向。
根据一实施方式，所述主输入工具206没有机械地受约束于场生成器207和从动机器人组件203，使得所述主工具本体209能够由外科医生在所述预限定的场体积内自然地移动、转动和旋转。
根据一实施方式，所述主控制器组件202通过电磁通信操作性地连接到所述从动机器人组件203。
根据一实施方式，所述电磁通信是电或电磁信号通信。
根据一实施方式，所述主控制器组件202通过有线电连接操作地连接到所述从动机器人组件203。
根据一实施方式，所述主控制器组件202通过无线连接操作性地连接到所述从动机器人组件203。
根据一实施方式，所述感测组件222包括至少一个第一传感器237，所述第一传感器237与所述主工具本体209的所述第一本体部分223成一体。优选地，所述第一传感器237与所述第一本体部分223的所述远侧工具部分231成一体。
根据优选实施方式，所述第一本体部分223，优选地所述远侧工具部分231界定至少一个第一凹槽238，第一凹槽接收所述感测组件222的至少一部分，优选地接收所述第一传感器237。根据一实施方式，所述感测组件222的至少一部分，优选地所述第一传感器237以可拆卸的方式被接收在所述第一凹槽238内，使得包括或不包括所述感测组件222的主输入工具206是一次性的(disposable，用完即弃的、可自由支配的、可任意使用的)。
优选地，所述第一凹槽238接收所述第一传感器237。
根据一实施方式，所述感测组件222包括至少一个第二传感器240。根据一实施方式，所述第二传感器240与所述主工具本体209的所述第二本体部分224成一体。优选地，所述第二传感器240与所述第二本体部分224的所述近侧工具部分234成一体。
根据一实施方式，所述第二本体部分224，优选地所述近侧工具部分234界定至少一个第二凹槽241，第二凹槽接收所述感测组件222的一部分的，优选地接收所述第二传感器240。根据一实施方式，所述感测组件222的至少一部分，优选地所述第二传感器240以可拆卸的方式被接收在所述第二凹槽241内，使得包括或不包括所述感测组件222的主输入工具206是一次性的。
优选地，所述第二凹槽241接收所述第二传感器240。
根据一实施方式，所述感测组件222包括至少一个无菌传感器容器263，其包围所述第一传感器237或所述第二传感器240中的至少一者。这样，可以实现传感器组件222的无菌性，而无需为此需要更换传感器237、240。这样，可以实现传感器组件222的无菌性以避免在单次手术后需要更换传感器。例如，所述无菌传感器盒263是包围每个所述传感器的塑料袋和/或塑料盒。优选地，到传感器237、240的有线连接也被无菌盒或其附件包围。
根据一实施方式，所述第一凹槽238相对于所述第二凹槽241面向相反方向，以便允许所述感测装置222的独特布置。这样，显著地减少了错放感测组件222的机会。根据一实施方式，所述凹槽238、241具有彼此不同的标记元件，使得传感器237、240可以操作性地连接至凹槽238、241中的仅一者。
根据一实施方式，所述凹槽238、241的布置是不对称的。根据一实施方式，所述传感器237、240的布置是不对称的。根据一实施方式，所述第一凹槽238关于所述工具纵向轴线X-X与所述第二凹槽241相反。
根据一实施方式，所述主输入工具206的所述第一本体部分223，优选地所述远侧工具部分231限定第一纵向侧261。优选地，相对于所述主夹持命令检测器装置213，第二纵向侧262被限定成与所述第一纵向侧261相反。根据一实施方式，所述第二本体部分224，优选地所述近侧工具部分234限定所述第二纵向侧262。
根据一实施方式，所述第一传感器连接239和所述第二传感器连接242均为有线连接，并且其中，所述第一传感器连接239和所述第二传感器连接242的接线均聚集在所述主工具本体209的同一纵向侧261、262上。这样，减少了所述传感器连接的负担。优选地，所述第一传感器连接239和所述第二传感器连接242共享相同的接线线缆单元。
根据一实施方式，所述主工具本体209包括至少一个手背搁置部分243，其被设计成在处于操作状况时接触外科医生的手背244的至少一部分。
根据一般实施方式，提供一种用于根据上述实施方式中的任何一个实施方式的机器人手术系统201的主控制器组件202。优选地，所述机器人手术系统201还包括从动机器人组件203，该从动机器人组件包括从动手术器械204，该从动手术器械具有手术夹持装置，该手术夹持装置能够向所述手术器械204提供位于预限定的从动夹持平面218中的具有夹持自由度的运动。
根据优选实施方式，所述主输入工具206适合于由外科医生在手术期间从操作场所的不同位置手持和操纵；所述主输入工具206适合于接收手动命令245。
根据一优选实施方式，所述主输入工具206包括主工具本体209，所述主工具本体209限定：与所述主工具本体209的纵向发展轴线基本上一致的工具纵向轴线X-X；正交于工具纵向轴线X-X的工具径向方向R-R；以及与工具纵向轴线X-X和工具径向方向R-R两者正交的工具周向方向C-C。根据优选实施方式，所述主工具本体209包括至少一个待操纵表面210，其被设计成通过外科医生的手指211、212被手持。
根据一优选实施方式，所述主输入工具206没有机械地受约束于所述从动机器人组件203，使得所述主工具本体209能够由外科医生自然地移动、转动和旋转。
根据一实施方式，术语“没有机械地受约束于”是指当在操作状况时，没有机械特征对便携的手持式主输入工具的自由运动具有约束作用。根据一实施方式，主输入工具通过有线连接被连接到所述机器人手术系统的一部分，所述有线连接当在操作状况时不适合于机械地约束所述主输入工具。提供这样的有线连接用于数据传递和/或电源供应，即使所述有线连接在某些状况下可能使主输入工具停滞，特别是在故障状况时。
根据一个优选的实施方式，所述至少一个待操纵表面210是凸状面，使得所述主工具本体209可以绕工具纵向轴线X-X在外科医生的手指211、212之间滚转。将主输入工具绕工具纵向轴线在外科医生的手指之间滚转为主输入工具附加至少一个运动自由度，所述附加的至少一个自由度不由外科医生的腕关节驱动。
根据一优选实施方式，所述主输入工具206包括夹持命令检测器装置213，该夹持命令检测器装置检测所述手动命令，所述手动命令用于致动所述从动手术夹持装置217的具有夹持自由度的运动，所述夹持命令检测器装置213包括围绕工具纵向轴线X-X的操作部分214。
根据一优选实施方式，所述操作部分214包括背向工具纵向轴线X-X的且适合于面向外科医生的手指211、212的至少一个操作表面215，通过所述手动命令能够操作所述操作部分214，所述手动命令是施加在操作表面214的任何点处的径向导向的压力作用216。
根据一优选实施方式，所述主输入工具206包括至少一个感测组件222，上述至少一个感测组件检测所述径向导向的压力作用216，使得施加在所述操作表面215的任何点处的所述径向导向的压力作用216被设计成确定所述手术从动夹持装置217的成对的从动夹持运动作用221，所述手术夹持装置217的所述成对的夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面218中。
根据一实施方式，所述感测组件222包括位于主输入工具的不同位置的多个部分。
在下文中，描述了一种在机器人手术系统201中控制从动夹持自由度的方法。
优选地，所述机器人手术系统201包括适合于检测手动命令245的至少一个主控制器组件202，所述主控制器组件202包括至少一个主输入工具206，并且其中，所述机器人手术组件201还包括具有从动手术器械204的至少一个从动机器人组件203，该从动手术器械被设计成在患者身体上进行操作，所述从动手术器械204包括至少从动手术夹持装置217，该从动手术夹持装置能够提供在预限定的从动夹持平面218中的具有夹持自由度的运动。优选地，所述机器人手术组件201还包括控制单元205，该控制单元适合于接收关于所述手动命令的信息并且适合于将命令信号传递到从动机器人组件203，以便致动所述手术器械204。优选地，所述主输入工具206包括主工具本体209，该主工具本体限定所述主输入工具206的体积负担，并且其中，所述主工具本体209限定：与所述主工具本体209的纵向发展轴线基本上一致的工具纵向轴线X-X；正交于工具纵向轴线X-X的工具径向方向R-R；以及与工具纵向轴线X-X和工具径向方向R-R两者正交的工具周向方向。
根据一实施方式，所述机器人手术组件201是如先前描述的任何一个实施方式中所述的。
根据一般操作模式，一种在机器人手术系统201中控制从动夹持自由度的方法包括以下步骤：
-应用径向导向的压力作用216，将径向导向的压力作用施加在所述主输入工具206的操作表面215的任何点处；
-确定所述手术从动夹持装置217的成对的从动夹持运动作用221，其中，所述手术夹持装置217的所述成对的夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面218中。
根据一种操作模式，该方法还包括下述步骤，所述步骤为将主工具本体209在外科医生的手指211、212之间绕纵向工具轴线X-X自然地滚转。
根据一种操作模式，该方法包括重复以下步骤的步骤：施加径向导向的压力以及确定成对的从动夹持运动作用，优选地在使主工具本体209自然地在外科医生的手指211、212之间绕纵向工具轴线X-X滚转之后。
通过在适当的状况下在特定实施方式中分开地或组合地提供的上述特征，可以满足上述公开的有时差别明显的需求，并且可以获得上述优点，特别是：
-为外科医生提供具有熟悉的形状的主控制器组件；
-可以在主控制器的环形表面的任何点处施加使从动端部执行器实现夹持的用户命令，从而使主和从动的相对定向解耦；
-提供磁场追踪场以检测主控制器的传感器的移位，同时外科医生致动环形表面以传递夹持命令。
本领域技术人员可以对上述实施方式进行许多改变和修改，或者可以使用功能上等效的其他元件来替换元件，以便满足偶然的需求而不背离所附权利要求的范围。
附图标记列表
201 机器人手术系统
202 主控制器组件
203 从动机器人组件
204 手术器械，或从动手术器械
205 控制单元
206 主输入工具
207 场生成器
209 主工具本体
210 待操纵表面
211 外科医生的手指
212 外科医生的另外的手指
213 夹持命令检测器装置，或主夹持命令检测器装置
214 操作部分
215 操作表面
216 径向导向的压力作用
217 从动手术夹持装置，或手术夹持装置
218 从动手术夹持平面
219 握抓的对象
220 从动夹持接合部
221 从动夹持运动作用
222 感测组件
223 主工具本体的第一本体部分
224 主工具本体的第二本体部分
225 引导装置
226 弹性元件
227 夹持命令检测器装置的第一连接部分
228 夹持命令检测器装置的第二连接部分
229 第一本体部分的第一抵接部分
230 第二本体部分的第二抵接部分
231 第一本体部分的远侧工具本体部分
232 第一本体部分的杆元件
233 第二本体部分的中空筒管
234 第二本体部分的近侧工具本体部分
235 条状件
236 孔
237 第一传感器
238 第一传感器凹槽
239 第一传感器连接
240 第二传感器
241 第二传感器凹槽
242 第二传感器连接
243 主工具本体的手背搁置部分
244 外科医生的手背
245 手动命令
246 第一命令信号
247 第二命令信号
248 从动手术夹持装置的第一伸长元件
249 从动手术夹持装置的第二伸长元件
250 手术椅
251 从动手术夹持装置的接合部分
252 手术臂
253 显微操纵器
254 机器人推车
255 悬臂状自由端
256 推车手柄
257 推车地面接触单元
258 电源供应线缆
259 手术椅的就座表面
260 椅子操作连接
261 第一纵向侧
262 第二纵向侧
263 无菌传感器容器
X-X 工具纵向轴线
R-R 径向方向
C-C 周向方向
Y-Y 从动手术器械纵向轴线

Claims (18)

1.用于机器人手术系统(201)的主控制器组件(202)，所述机器人手术系统(201)还包括：至少一个从动机器人组件(203)，所述从动机器人组件包括被设计成在患者身体上进行操作的从动手术器械(204)，所述从动手术器械(204)包括至少从动手术夹持装置(217)，所述从动手术夹持装置能够为所述手术器械(204)提供位于预限定的从动夹持平面(218)中的具有夹持自由度的运动；以及控制单元(205)，所述控制单元适合于接收包含关于所述手动命令的信息的第一命令信号，并且适合于将包含关于所述手动命令的信息的第二命令信号传递到从动机器人组件(203)，以便致动所述从动手术器械(204)；
其中，所述主控制器组件(202)适合于检测手动命令并且包括至少便携的手持式主输入工具(206)，所述便携的手持式主输入工具适合于在手术期间由外科医生从操作场所的不同位置进行手持和操纵；所述主输入工具(206)适合于接收所述手动命令；
并且其中：
-所述主控制器组件(202)操作性地连接到所述从动机器人组件(203)；
-所述主输入工具(206)包括主工具本体(209)；
-所述主工具本体(209)限定：与所述主工具本体(209)的纵向发展轴线基本上一致的工具纵向轴线(X-X)；正交于所述工具纵向轴线(X-X)的工具径向方向(R-R)；以及与所述工具纵向轴线(X-X)和所述工具径向方向(R-R)两者正交的工具周向方向(C-C)；
-所述主工具本体(209)包括至少一个待操纵表面(210)，所述待操纵表面被设计成通过外科医生的手指(211、212)被手持；
-所述主输入工具(206)没有机械地受约束于所述从动机器人组件(203)，使得所述主工具本体(209)能够由外科医生自然地移动、转动和旋转；
-所述至少一个待操纵表面(210)是凸状表面，使得所述主工具本体(209)能够在外科医生的手指(211、212)之间绕所述工具纵向轴线(X-X)滚转；
并且其中：
-所述主输入工具(206)还包括夹持命令检测器装置(213)，所述夹持命令检测器装置检测所述手动命令，所述手动命令用于致动所述从动手术夹持装置(217)的具有夹持自由度的运动；
-所述夹持命令检测器装置(213)包括围绕所述工具纵向轴线(X-X)的操作部分(214)；
-所述操作部分(214)包括背向所述工具纵向轴线(X-X)的且适合于面向外科医生的手指(211、212)的至少一个操作表面(215)；
-所述操作部分(214)能够由所述手动命令操作，所述手动命令是施加在所述操作表面(214)的任何点处的径向导向的压力作用(216)；
-所述主控制器组件(202)还包括至少一个感测组件(222)，所述至少一个感测组件检测所述径向导向的压力作用(216)，使得施加在所述操作表面(215)的任何点处的所述径向导向的压力作用(216)确定所述手术从动夹持装置(217)的成对的从动夹持运动作用(221)，使得所述手术夹持装置(217)的所述成对的夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面(218)中。
2.根据权利要求1所述的主控制器组件(202)，其中，所述操作部分(214)完全围绕所述工具纵向轴线(X-X)。
3.根据权利要求1或2所述的主控制器组件(202)，其中，所述主工具本体(209)是可延伸的，以便在处于操作状况时修改所述主工具(206)的体积负担。
4.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中，所述主工具本体(209)包括第一本体部分(223)和第二本体部分(224)，其中，所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)能够相对于彼此移动，并且其中
所述夹持命令检测器装置(213)与所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)协作，使得施加在所述操作表面(215)的任何点处的所述径向导向的压力作用(216)确定所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)沿预限定的移动轴线的相对运动；以及/或者其中
-所述预限定的移动轴线是所述工具纵向轴线(X-X)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中，所述感测组件(222)检测所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)沿预限定的移动轴线的相对运动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中，所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)的所述相对运动被导向成使所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)移动远离彼此。
7.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中，在所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)之间包括至少一个引导装置(225)，所述引导装置引导所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)的相对运动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中：
所述感测组件(222)包括至少一个第一传感器(237)；以及/或者其中
所述第一传感器(237)与所述主工具本体(209)的所述第一本体部分(223)成一体；以及/或者其中
-所述第一本体部分(223)界定接收所述感测组件(222)的至少一部分的至少一个第一凹槽(238)；以及/或者其中
-以可拆卸的方式，使得包括或不包括所述感测组件(222)的所述主输入工具(206)是一次性的；以及/或者其中
-所述第一凹槽(238)接收所述第一传感器(237)；以及/或者其中
-所述感测组件(222)包括至少一个第二传感器(240)；以及/或者其中
-所述第二传感器(240)与所述主工具本体(209)的所述第二本体部分(224)成一体；以及/或者其中
-所述第二本体部分(224)界定接收所述感测组件(222)的至少一部分的至少一个第二凹槽(241)；以及/或者其中
-以可拆卸的方式，使得包括或不包括所述感测组件(222)的所述主输入工具(206)是一次性的；以及/或者其中
-所述第二凹槽(241)接收所述第二传感器(240)；以及/或者其中
-所述第一凹槽(238)相对于所述第二凹槽(241)面向相反方向，以便允许所述感测组件(222)的独特布置；以及/或者其中
-所述第一凹槽(238)关于所述工具纵向轴线(X-X)与所述第二凹槽(241)相反；以及/或者其中
-所述第一传感器连接(239)和所述第二传感器连接(242)二者都为有线连接，并且其中，所述第一传感器连接(239)和所述第二传感器连接(242)的接线均聚集在所述主工具本体(209)的同一纵向侧上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中，所述感测组件(222)包括至少一个无菌传感器容器(263)，所述至少一个无菌传感器容器包围所述第一传感器(237)和/或所述第二传感器(240)中的至少一者；以及/或者其中
-所述无菌传感器容器(263)是包围所述传感器中的每个传感器的塑料袋和/或塑料盒。
10.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中：
-所述操作表面(215)是不连续表面；以及/或者其中
-所述操作表面(215)在周向方向(C-C)上是不连续表面；以及/或者其中，-所述至少一个待操纵表面(210)被定位到所述主夹持命令检测器装置(213)的所述操作部分(214)上；以及/或者其中，-
所述操作部分(214)包括基本上在所述纵向方向(X-X)上被定向地布置的多个条状元件(235)，所述多个条状元件在所述操作部分(214)的所述第一连接部分(227)和所述第二连接部分(228)之间纵向地延伸，在所述多个条状元件之间限定纵向孔(236)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中，所述主输入工具(206)的所述夹持命令检测器装置(213)包括弹性元件(226)，所述弹性元件将所述操作表面(215)偏置远离所述工具纵向轴线(X-X)；以及/或者其中
-所述操作部分(214)包括与所述主工具本体(209)的所述第一本体部分(223)连接的至少一个第一连接部分(227)，以及与所述主工具本体(209)的所述第二本体部分(224)连接的至少一个第二连接部分(228)，使得施加在所述操作表面(215)的任何点处的所述径向导向的压力作用(216)加载所述弹性元件(226)；以及/或者其中
-所述弹性元件(226)将所述主工具本体(209)的所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)偏置成彼此接近；以及/或者其中
-所述第一本体部分(223)包括形成用于所述弹性元件(226)的抵接壁的第一抵接部分(229)，并且其中，所述第二本体部分(224)包括形成用于所述弹性元件(226)的抵接壁的第二抵接部分(230)；以及/或者其中
-所述第一抵接部分(229)面向所述第二抵接部分(230)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中：
-所述第一本体部分(223)包括远侧工具本体(231)和杆元件(232)，
-所述远侧工具本体(231)接收所述杆元件(232)的一部分，使得所述远侧工具本体(231)与所述杆元件(232)成一体；以及/或者其中
-所述杆元件包括所述第一抵接部分(229)；
-所述主工具本体(209)的所述第二本体部分(224)包括中空筒管(233)和近侧工具本体(234)；
-所述中空筒管(223)包括所述第二抵接部分(230)；
-所述中空筒管(233)被装配到所述杆元件(232)上，使得所述杆元件(232)的所述第一抵接部分(229)面向所述中空筒管(230)的所述第二抵接部分(230)；
-所述弹性元件被装配到所述杆元件(232)上并且介于所述杆元件(232)的所述第一抵接部分(229)和所述中空筒管(230)的所述第二抵接部分(230)之间；以及/或者其中
-所述弹性元件(226)适合于在被压缩性轴向载荷加载时施加弹性作用；以及/或者其中
-所述弹性元件(226)将所述杆元件(232)的所述第一抵接部分(229)偏置远离所述中空筒管(230)的所述第二抵接部分(230)；以及/或者其中
-所述第一本体部分(223)包括所述远侧工具本体(231)以及所述第二本体部分(224)包括所述近侧工具本体(234)，其中，所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)能够相对于彼此移动，并且其中，所述夹持命令检测器装置(213)与所述第一本体部分(223)和所述第二本体部分(224)协作，使得施加在所述操作表面(215)的任何点处的所述径向导向的压力作用(216)确定所述远侧工具本体(231)和所述近侧工具本体(234)沿预限定的移动轴线的相对运动；以及/或者其中
-所述预限定的移动轴线是所述工具纵向轴线(X-X)；以及/或者其中
-所述远侧工具本体(231)和所述近侧工具本体(234)的所述相对运动被导向成使所述远侧工具本体(231)和所述近侧工具本体(234)移动远离彼此，优选地在所述径向导向的压力作用(216)被施加到所述主夹持命令检测器装置(213)上时移动远离彼此。
13.根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)，其中：
-所述待操纵表面(210)是柱状表面的至少一部分；以及/或者其中
-所述操作部分(214)围绕所述工具纵向轴线(X-X)的主要角部分；以及/或者其中
-所述主要角部分沿所述周向方向(C-C)覆盖的角度大于180度，优选地大于240度，优选地大于270度；以及/或者其中
-其中，所述主工具本体(209)包括至少一个手背搁置部分(243)，所述至少一个手背搁置部分被设计成在处于操作状况时接触外科医生的手背(244)的至少一部分。
14.机器人手术系统(201)，包括：
-根据前述权利要求中任一项所述的主控制器组件(202)；
-至少一个从动机器人组件(203)，所述至少一个从动机器人组件包括被设计成在患者身体上进行操作的从动手术器械(204)，所述从动手术器械(204)包括至少从动手术夹持装置(217)，所述从动手术夹持装置能够为所述手术器械(204)提供位于预限定的从动夹持平面(218)中的具有夹持自由度的运动
-控制单元(205)，所述控制单元适合于接收包含关于所述手动命令的信息的第一命令信号，并且适合于将包含关于所述手动命令的信息的第二命令信号传递到所述从动机器人组件(203)以便致动所述从动手术器械(204)；
其中，所述手术夹持装置(217)的所述成对的夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面(218)中。
15.根据权利要求14所述的机器人手术系统(201)，包括生成预限定的场体积(208)的至少一个场生成器(207)；以及/或者其中
所述场生成器(207)是磁场生成器。
16.根据权利要求14或15所述的机器人手术系统(201)，其中，所述至少一个主输入工具(206)包括至少一个感测组件(222)，所述至少一个感测组件至少检测所述主输入工具(206)在所述预限定的场体积(208)内的位置；以及/或者其中
-所述主输入工具(206)没有机械地受约束于所述场生成器(207)和所述从动机器人组件(203)，使得所述主工具本体(209)能够由外科医生在所述预限定的场体积(208)内自然地移动、转动和旋转；以及/或者其中
-所述主控制器组件(202)通过有线和/或无线电磁通信操作性地连接到所述从动机器人组件(203)；以及/或者其中
-所述主工具本体(209)限定所述主输入工具(206)的体积负担。
17.控制机器人手术系统(201)中的从动夹持自由度的方法，所述机器人手术系统(201)包括：
-至少一主控制器组件(202)，所述主控制器组件适合于检测手动命令，包括主输入工具(206)；
-至少一个从动机器人组件(203)，所述至少一个从动机器人组件包括从动手术器械(204)，所述从动手术器械被设计成在患者身体上进行操作，所述从动手术器械(204)包括至少从动手术夹持装置(217)，所述从动手术夹持装置能够提供位于预限定的从动夹持平面(218)中的具有夹持自由度的运动；
-控制单元(205)，所述控制单元适合于接收关于所述手动命令的信息并且适合于将命令信号传递到所述从动机器人组件(203)，以便致动所述手术器械(204)；
其中：
-所述主输入工具(206)包括主工具本体(209)，所述主工具本体限定所述主输入工具(206)的体积负担；
-所述主工具本体(209)限定：与所述主工具本体(209)的纵向发展轴线基本上一致的工具纵向轴线(X-X)；正交于所述工具纵向轴线(X-X)的工具径向方向(R-R)；以及与所述工具纵向轴线(X-X)和所述工具径向方向(R-R)两者正交的周向方向；
所述方法包括以下步骤：
-A-应用径向导向的压力作用(216)，将所述径向导向的压力作用施加在所述主输入工具(206)的操作表面(215)的任何点处；
-B-确定所述手术从动夹持装置(217)的成对的从动夹持运动作用(221)，其中，所述手术夹持装置(217)的所述成对的夹持运动位于所述预限定的从动夹持平面(218)中。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括另外的步骤：
-使所述主工具本体(209)在外科医生的手指(211、212)之间绕所述纵向工具轴线(X-X)自然地滚转；
-以及/或者重复步骤-A-和-B-。
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