CN113243993A - 机器人外科手术系统和其机器人臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人外科手术系统和其机器人臂，并具体提供一种配置成支撑和操作外科手术器械的机器人臂，所述机器人臂包括：滑块；第一螺母和第二螺母，第一螺母和第二螺母由滑块可旋转地支撑；齿轮，其可操作地联接到第一螺母和第二螺母；左旋导螺杆，其具有左旋螺纹，左旋导螺杆延伸通过滑块并且螺纹地接合到第一螺母；以及右旋导螺杆，其具有右旋螺纹，右旋导螺杆与左旋导螺杆平行安置并且螺纹地接合到第二螺母，其中左旋导螺杆或右旋导螺杆中的至少一个的旋转实现齿轮相对于滑块的旋转或滑块和齿轮沿导螺杆的轴向移动，其中导螺杆沿相同方向的旋转使第一螺母和第二螺母旋转，以驱动齿轮相对于滑块的旋转。

Description

机器人外科手术系统和其机器人臂

本申请是申请号为2017800118679(国际申请号为PCT/US2017/019241)、申请日为2017年2月24日且发明名称为“机器人外科手术系统和其机器人臂”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年2月26日提交的美国临时专利申请序列号62/300,357的权益，所述申请中的每一个的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

已经在微创医疗过程中使用机器人外科手术系统。一些机器人外科手术系统包含支撑外科手术机器人臂的控制台，和具有安装到机器人臂的至少一个末端执行器(例如，手术钳或抓握工具)的外科手术器械。机器人臂为外科手术器械提供机械动力，用于其操作和移动。每个机器人臂可以已经包含可操作地连接到外科手术器械的器械驱动单元。

机器人臂包括多个通过接头可枢转地彼此联接的节段。机器人臂的节段为附接的外科手术器械提供四个移动自由度。当前机器人臂使其质量的大部分朝向其基部，这增加了惯性由此降低性能。

存在对具有改进的和增加的可用性、增加的结构完整性、更容易的组装和可维护性以及更紧凑的设计，同时维持多个自由度的机器人臂的需要。

发明内容

根据本公开的方面，提供了一种配置成支撑和操作外科手术器械的机器人臂。所述机器人臂包含滑块、可旋转地安置在所述滑块内的第一螺母和第二螺母、齿轮以及左旋导螺杆和右旋导螺杆。所述第一螺母和所述第二螺母各自具有可操作地联接到所述齿轮的齿轮外表面。所述左旋导螺杆延伸通过所述滑块并且与所述第一螺母螺纹地接合。所述右旋导螺杆与所述左旋导螺杆平行安置并且延伸通过所述滑块。所述右旋导螺杆与所述第二螺母螺纹地接合。所述左旋导螺杆和/或所述右旋导螺杆的旋转实现所述齿轮相对于所述滑块的旋转或所述滑块和所述齿轮沿所述导螺杆的轴向移动。

在一些实施例中，所述导螺杆相对于彼此沿相反方向的旋转可以使所述导螺杆相对于所述第一螺母和所述第二螺母旋转，以驱动所述第一螺母和所述第二螺母以及所述滑块沿所述导螺杆的轴向移动。所述导螺杆相对于彼此沿相同方向的旋转可以使所述第一螺母和所述第二螺母旋转，以驱动所述齿轮相对于所述滑块的旋转。

可以设想，所述机器人臂可以进一步包含连接到所述滑块的壳体。所述齿轮可以可旋转地安置在所述壳体内并轴向限制在所述壳体内。所述壳体和所述滑块可以配置成沿所述导螺杆一起轴向移动。所述壳体可以限定通过其中的通道，所述通道配置成用于外科手术器械的通过。

可以设想，所述齿轮可以配置成不可旋转地接纳外科手术器械，使得所述齿轮的旋转实现安置在其中的外科手术器械的旋转。

在一些实施例中，所述机器人臂可以进一步包含可操作地联接到所述左旋导螺杆的第一电动机和可操作地联接到所述右旋导螺杆的第二电动机，使得所述导螺杆可相对于彼此独立旋转。

可以设想，所述机器人臂可以进一步包含使所述滑块可滑动地安置在其中并且所述导螺杆可旋转地安置在其中的细长连杆。所述导螺杆可以轴向固定在所述细长连杆内。

可以设想，所述滑块可以限定通过其中的第一通道和通过其中的第二通道。所述第一螺母可以与所述第一通道同轴安置并且所述第二螺母可以与所述第二通道同轴安置。所述滑块可以在其中限定侧开口，所述第一螺母和所述第二螺母中的每一个的所述齿轮外表面从所述侧开口向外突出。

在本公开的另一个方面中，提供了机器人外科手术系统并且所述机器人外科手术系统包含外科手术器械和机器人臂。所述机器人臂包含第一细长连杆、枢转地联接到所述第一细长连杆的第二细长连杆、可滑动地安置在所述第二细长连杆内的滑块、可旋转地安置在所述滑块内的第一螺母和第二螺母、齿轮以及左旋导螺杆和右旋导螺杆。所述螺母各自具有可操作地联接到所述齿轮的齿轮外表面。所述齿轮配置成不可旋转地接纳所述外科手术器械。所述左旋导螺杆延伸通过所述滑块并且与所述第一螺母螺纹地接合。所述右旋导螺杆与所述左旋导螺杆平行安置并且延伸通过所述滑块。所述右旋导螺杆与所述第二螺母螺纹地接合。所述左旋导螺杆和/或所述右旋导螺杆的旋转实现所述齿轮相对于所述滑块的旋转或所述滑块和所述齿轮沿所述导螺杆的轴向移动。

在一些实施例中，当所述外科手术器械安置在所述齿轮中时，所述齿轮的旋转可以实现所述外科手术器械的旋转。

可以设想，所述导螺杆可以轴向固定在所述第二细长连杆内，并且所述滑块可以在所述第二细长连杆内轴向移动。

下文参看附图更详细地说明本公开的示例性实施例的进一步的细节和方面。

如本文使用的，术语平行和垂直应理解为包含与真实平行和真实垂直相差高达约+或-10度的基本上平行和基本上垂直的相对配置。

附图说明

本文参考附图描述本公开的实施例，其中：

图1是包含外科手术机器人臂和附接到其上的外科手术器械的机器人外科手术系统的示意图；

图2是图1的机器人臂的透视图；

图3是图2的配置成在多个方向移动外科手术器械的机器人臂的多向移动机构的透视图；

图4是图3的机器人臂的多向移动机构的正视图；

图5是图3的多向移动机构的俯视图；

图6是图3的联接外科手术器械的多向移动机构的透视图；

图7是图3的机器人臂的多向移动机构的另一个实施例；

图8A到图12A是图3的展示多向移动机构的滑块的各移动方向的多向移动机构的正视图；并且

图8B到图12B是图3的展示多向移动机构的齿轮/嵌齿轮的各移动方向的多向移动机构的俯视图。

具体实施方式

参考附图详细描述当前公开的包含机器人臂、机器人臂的多向移动机构和外科手术器械的机器人外科手术系统的实施例以及制作和使用上述的方法，其中在几个视图中的每一个中，相同的附图标记指定相同或相应的元件。如本文使用的，术语“远侧”是指机器人臂和/或外科手术器械的离患者较近的那部分，而术语“近侧”是指机器人臂和/或外科手术器械的离患者较远的那部分。

如本文使用的，术语顺时针和逆时针是当沿轴在远侧方向观察时绕轴的旋转方向。

首先参看图1和图2，外科手术系统，如例如，机器人外科手术系统1通常包含多个外科手术机器人臂2、外科手术机器人臂3和可移除地联接到外科手术机器人臂2和外科手术机器人臂3的滑轨40的外科手术器械200。机器人外科手术系统1进一步包含控制装置4和与控制装置4联接的操作控制台5。在一些实施例中，外科手术系统1可以包含仅一个机器人臂(例如，用于摄像机引导)。

操作控制台5包含特别设置以显示三维图像的显示装置6；以及手动输入装置7、手动输入装置8，通过手动输入装置7、手动输入装置8，人员(未示出)，例如，外科医生能够在第一操作模式下远程操纵机器人臂2、机器人臂3，如所属领域技术人员原则上已知的。机器人臂2、机器人臂3中的每一个可以由通过接头连接的多个构件组成。机器人臂2、机器人臂3可以由连接到控制装置4的电动驱动器(未示出)驱动。可以设置控制装置4(例如，计算机)以便具体地借助于计算机程序激活驱动器，以这种方式使得机器人臂2、机器人臂3和附接的外科手术器械200根据借助于手动输入装置7、手动输入装置8限定的移动执行期望的移动。还可以以其调节机器人臂2、机器人臂3的移动的方式来设置控制装置4。

机器人外科手术系统1配置成在躺在外科手术台“ST”上的待借助于例如机电外科手术器械200等外科手术器械以微创方式进行治疗的患者“P”上使用。机器人外科手术系统1还可以包含多于两个机器人臂2、机器人臂3，额外的机器人臂同样连接到控制装置4并且借助于操作控制台5远程操纵。例如机电外科手术器械200等外科手术器械还可以附接到额外的机器人臂。

控制装置4可以控制多个电动机，例如，电动机(电动机1……n)，每个电动机配置成驱动机器人臂2、机器人臂3在多个方向的移动。进一步，控制装置4可以控制驱动外科手术器械200的各种操作的器械驱动单元的电动机组合件(未示出)。此外，控制装置4可以控制第一电动机和第二电动机的操作，如例如，机器人臂2的罐式电动机“M1”、“M2”(图3)，所述罐式电动机配置成驱动外科手术器械200的旋转和/或轴向移动，如下面将详细描述的。

为了详细地讨论机器人外科手术系统的构造和操作，可以参考于2011年11月3日提交的题为“医学工作站”的美国专利申请出版号2012/0116416，所述专利的全部内容通过引用并入本文。

参看图2，机器人臂2包含多个通过接头枢转地彼此联接的细长连杆或细长构件10、20、30、40。细长连杆或滑轨40是机器人臂2的终端连杆，并且配置成联接到外科手术器械200(图1和图6)，所述外科手术器械可以是机电外科手术器械、电外科手术器械和/或器械驱动单元。当外科手术器械200联接到细长连杆或滑轨40时，细长连杆10、细长连杆20、细长连杆30、细长连杆40一起提供外科手术器械200的多个移动自由度。

参看图3到图6，细长连杆或滑轨40包含多向移动机构100，所述多向移动机构配置成沿着细长连杆或滑轨40的纵轴“X”(图2)轴向移动外科手术器械200并且使外科手术器械200绕其纵轴旋转，如下面将详细描述的。机器人臂2的多向移动机构100通常包含左旋导螺杆102、右旋导螺杆104和可沿导螺杆102、导螺杆104轴向移动但阻止相对于导螺杆102、导螺杆104旋转的滑块110。左旋导螺杆具有左旋螺纹，并且右旋导螺杆具有右旋螺纹，使得导螺杆102、导螺杆104的螺纹沿相反方向扭转。导螺杆102、导螺杆104在细长连杆或滑轨40中限定的腔42内彼此平行安置。导螺杆102、导螺杆104可在细长连杆或滑轨40内旋转，同时还轴向限制在细长连杆或滑轨40内。

导螺杆102、导螺杆104各自包含可旋转地连接到细长连杆或滑轨40的第一端的对应的第一端102a、第一端104a，和对应的第二端102b、第二端104b。导螺杆102、导螺杆104的第二端102b、第二端104b具有或联接到电动机，例如，第一罐式电动机“M1”和第二罐式电动机“M2”。在一些实施例中，齿轮、万向轴、柔性轴、制动器和/或编码器可以与电动机“M1”、“M2”相关联。电动机“M1”、“M2”驱动导螺杆102、导螺杆104的旋转并且经由电缆或无线连接电连接到控制装置4(图1)，且配置成独立控制电动机“M1”、“M2”的致动。

多向移动机构100的滑块110可滑动地安置在细长连杆或滑轨40的腔42内，并且可操作地联接到导螺杆102、导螺杆104。滑块110具有大致矩形的形状，但是可以设想滑块110可以呈现任何合适的形状。滑块110限定通过其中的第一通道112和通过其中的第二通道114，所述第一通道具有延伸通过其的左旋导螺杆102，所述第二通道具有延伸通过其的右旋导螺杆104。滑块110进一步在其侧面限定开口116。滑块110配置成联接到外科手术器械200，使得滑块110相对于并且沿着导螺杆102、导螺杆104的轴向移动导致外科手术器械200的相应轴向移动。

参看图4到图6，多向移动机构100包含第一护罩或螺母120和第二护罩或螺母130以及可操作地联接到第一螺母120和第二螺母130的齿轮或嵌齿轮140。第一螺母120和第二螺母130各自可旋转地安置在滑块110内并且轴向地限制在其中。第一螺母120和第二螺母130与滑块110的对应的第一通道112和第二通道114同轴，使得左旋导螺杆102延伸通过第一螺母120，并且右旋导螺杆104延伸通过第二螺母130。第一螺母120和第二螺母130具有螺纹内表面(未明确示出)，所述螺纹内表面与对应的导螺杆102、导螺杆104的螺纹形状螺纹地接合。

第一螺母120和第二螺母130各自具有从限定在滑块110中的侧开口116向外突出的齿轮或齿状外表面122、齿轮或齿状外表面132。可以设想齿状外表面122、齿状外表面132可以是与第一螺母120和第二螺母130一体形成的正齿轮。

导螺杆102、导螺杆104沿彼此相同的方向并且相对于第一螺母120和第二螺母130的旋转将导致力被引导到第一螺母120和第二螺母130上，如果螺母120、螺母130未被限制在滑块110内，则所述力将倾向于在相反的纵向方向上沿着导螺杆102、导螺杆104移动螺母120、螺母130。然而，由于螺母120、螺母130轴向限制在滑块110内，因此螺母120、螺母130无法沿着导螺杆102、导螺杆104在相反的纵向方向上移动。由于导螺杆102、导螺杆104具有在彼此相反的方向上运行的螺纹，因此在导螺杆102、导螺杆104沿相同方向旋转时，螺母120、螺母130驱动成沿相反的纵向方向移动。

多向移动机构100的嵌齿轮140与对应的第一螺母120和第二螺母130的齿轮外表面122、齿轮外表面132可操作地接合。这样，第一螺母120和第二螺母130沿相同方向(例如，顺时针或逆时针)的旋转将导致嵌齿轮140沿相反方向旋转，而试图使第一螺母120和第二螺母130沿相反方向旋转将导致第一螺母120和第二螺母130不旋转且嵌齿轮140不旋转。

嵌齿轮140限定通过其中的开口142，所述开口配置成接纳外科手术器械200。在一些实施例中，开口142配置成在其中捕获外科手术器械200，使得由于第一螺母120、第二螺母130沿相同方向旋转，嵌齿轮140的旋转将实现外科手术器械200的旋转。在一些实施例中，多向移动机构100可以包含中间齿轮，例如插置在嵌齿轮140与第一螺母120和第二螺母130之间的齿条(未明确示出)，以将移动从第一螺母120和第二螺母130传递到嵌齿轮140。

继续参看图5和图6，嵌齿轮140联接到滑块110，其方式为使得嵌齿轮140可相对于滑块140旋转，并且可沿着具有滑块110的导螺杆102、导螺杆104轴向移动。可以设想，嵌齿轮140可以经由任何合适的紧固布置联接到滑块110，以阻止嵌齿轮140相对于滑块110滑动，同时还允许嵌齿轮140相对于滑块110旋转。

例如，参看图7，多向移动机构100可以进一步包含连接到滑块110的壳体或接口150。壳体150从滑块110的侧面横向延伸。壳体150在其中可旋转地支撑嵌齿轮140并且阻止嵌齿轮140相对于其轴向移动。这样，当滑块110沿着并相对于导螺杆102、导螺杆104移动或滑动时，具有嵌齿轮140的壳体150也相对于导螺杆102、导螺杆104移动或滑动。壳体150限定通过其中的中心通道152，所述中心通道配置成用于外科手术器械200的通过。壳体152的中心通道152与限定在嵌齿轮140中的开口142同轴。

参看图8A到图12B，将详细描述多向移动机构100的操作。如将理解的，滑块110的轴向移动和嵌齿轮140的旋转取决于导螺杆102、导螺杆104的旋转方向。当导螺杆102、导螺杆104沿任何方向旋转时，螺母120、螺母130两者总是倾向于旋转并沿着对应的导螺杆102、导螺杆104向上或向下移动。导螺杆102、导螺杆104沿相反方向旋转导致滑块110和附接的外科手术器械200的轴向移动，而导螺杆102、导螺杆104沿相同方向旋转导致嵌齿轮140和附接的外科手术器械200的旋转，并且滑块110和附接的外科手术器械200没有轴向移动。

具体地说，参看图8A和图8B，为了使滑块110和附接的外科手术器械200(图6)沿图8A中箭头“A”指示的向上或近侧方向移动，致动多向移动机构100的第一电动机“M1”(图3)以使左旋导螺杆102沿逆时针方向旋转，同时致动多向移动机构100的第二电动机“M1”以使右旋导螺杆104沿顺时针方向旋转。当左旋导螺杆102沿逆时针方向旋转时，第一螺母120首先倾向于与左旋导螺杆102一体地逆时针旋转，并且当右旋导螺杆104沿顺时针方向旋转时，第二螺母130首先倾向于与右旋导螺杆104一体地顺时针旋转。然而，由于多向移动机构100的嵌齿轮140可操作地联接到第一螺母120和第二螺母130，因此阻止了第一螺母120和第二螺母130沿相反方向的旋转，这导致导螺杆102、导螺杆104相对于第一螺母120、第二螺母130旋转而不是与其一体。

左旋导螺杆102相对于第一螺母120逆时针旋转驱动第一螺母120沿向上或近侧方向的移动，并且右旋导螺杆104相对于第二螺母130顺时针旋转还驱动第二螺母130沿向上或近侧方向的移动。当第一螺母120和第二螺母130沿导螺杆102、导螺杆104向上或近侧移动时，由于第一螺母130、第二螺母140轴向限制在滑块110内，滑块110也相对于导螺杆102、导螺杆104向上或近侧移动。由于滑块110联接到嵌齿轮140，并且嵌齿轮140联接到外科手术器械200，因此滑块110的向上或近侧移动导致外科手术器械200的向上或近侧移动。

参看图9A和图9B，为了使滑块110且进而使外科手术器械200(图6)沿图9A中箭头“B”指示的向下或远侧方向移动，致动多向移动机构100的第一电动机“M1”以使左旋导螺杆102沿顺时针方向旋转，同时致动多向移动机构100的第二电动机“M2”以使右旋导螺杆104沿逆时针方向旋转。当左旋导螺杆102沿顺时针方向旋转时，第一螺母120首先倾向于与左旋导螺杆102一体地顺时针旋转，并且当右旋导螺杆104沿逆时针方向旋转时，第二螺母130首先倾向于与右旋导螺杆104一体地逆时针旋转。然而，由于嵌齿轮140可操作地联接到第一螺母120和第二螺母130，因此阻止了第一螺母120和第二螺母130沿相反方向的旋转，这导致导螺杆102、导螺杆104相对于第一螺母120、第二螺母130旋转而不是与其一体。

左旋导螺杆102相对于第一螺母120顺时针旋转驱动第一螺母120沿向下或远侧方向的移动，并且右旋导螺杆104相对于第二螺母130逆时针旋转还驱动第二螺母130沿向下或远侧方向的移动。当第一螺母120和第二螺母130沿导螺杆102、导螺杆104向下或远侧移动时，由于螺母120、螺母130轴向限制在滑块110内，滑块110也相对于导螺杆102、导螺杆104向下或远侧移动。由于滑块110联接到嵌齿轮140，并且嵌齿轮140联接到外科手术器械200，因此滑块110的向下或远侧移动导致外科手术器械200的向下或远侧移动。

参看图10A和图10B，为了使嵌齿轮140和附接的外科手术器械200(图6)沿如图10B中箭头“C”指示的顺时针方向旋转，致动多向移动机构100的第一电动机“M1”、第二电动机“M2”以使左旋导螺杆102和右旋导螺杆104两者沿逆时针方向旋转。当左旋导螺杆102沿逆时针方向旋转时，第一螺母120倾向于沿图10A中箭头“D”指示的向上或近侧方向移动，同时当右旋导螺杆104沿逆时针方向旋转时，第二螺母130倾向于沿图10A中箭头“E”指示的向下或远侧方向移动。由于第一螺母120和第二螺母130沿相反的纵向方向驱动，因此滑块110不会移动，并且第一螺母120和第二螺母130开始与导螺杆102、导螺杆104一体地而不是相对于导螺杆102、导螺杆104逆时针旋转。第一螺母120和第二螺母130沿逆时针方向的旋转驱动嵌齿轮140沿顺时针方向的旋转。当外科手术器械200(图6)不可旋转地接纳在嵌齿轮140内时，嵌齿轮140的顺时针旋转使外科手术器械200随之旋转。

参看图11A和图11B，为了使嵌齿轮140且进而使外科手术器械200(图6)沿如箭头“F”指示的逆时针方向旋转，致动多向移动机构100的电动机“M1”、电动机“M2”以使左旋导螺杆102和右旋导螺杆104两者沿顺时针方向旋转。当左旋导螺杆102沿顺时针方向旋转时，第一螺母120倾向于沿图11A中箭头“G”指示的向下或远侧方向移动，同时当右旋导螺杆104沿顺时针方向旋转时，第二螺母130倾向于沿如图11A中箭头“H”指示的向上或近侧方向移动。由于第一螺母120和第二螺母130沿相反的纵向方向驱动，因此滑块110不会移动，并且第一螺母120和第二螺母130开始与导螺杆102、导螺杆104一体地而不是相对于导螺杆102、导螺杆104顺时针旋转。第一螺母102和第二螺母104沿顺时针方向的旋转驱动嵌齿轮140沿逆时针方向的旋转。当外科手术器械200(图6)不可旋转地接纳在嵌齿轮140内时，嵌齿轮140的逆时针旋转使外科手术器械200随之旋转。

参看图12A和图12B，为了同时驱动嵌齿轮140的旋转和滑块110的轴向移动，仅致动多向移动机构100的第一电动机“M1”和第二电动机“M2”中的一个。例如，为了同时使嵌齿轮140沿向上或近侧方向移动并使嵌齿轮140沿逆时针方向旋转，致动第二电动机“M2”以使右旋导螺杆104沿顺时针方向旋转。当右旋导螺杆104沿顺时针方向旋转时，第二螺母130倾向于与其一体地顺时针旋转。由于嵌齿轮140可操作地接合到第二螺母130，因此第二螺母130沿顺时针方向的旋转使嵌齿轮140沿逆时针方向旋转。当外科手术器械200不可旋转地接纳在嵌齿轮140中时，所述嵌齿轮沿逆时针方向的旋转将导致外科手术器械200(图6)的相应旋转。

由于嵌齿轮140可操作地接合到第一螺母120，因此嵌齿轮140沿逆时针方向的旋转也将导致第一螺母120的顺时针旋转。第一螺母120沿顺时针方向的旋转将不会导致左旋导螺杆102的相应旋转，因为除了第一电动机“M1”的致动之外，左旋导螺杆102被阻止通过任何东西旋转。因此，第一螺母120将相对于左旋导螺杆102旋转，这导致第一螺母120和滑块110沿着导螺杆102、导螺杆104在向上或近侧方向上移动。这样，如果外科手术器械200不可旋转地安置在嵌齿轮140内，则外科手术器械200将同时向上或近侧移动并沿逆时针方向旋转。

应理解，可以对本文公开的实施例作各种修改。因此，以上说明不应该被解释为限制性的，但是仅作为各实施例的例证。所属领域技术人员将构想出在所附权利要求的范围和精神内的其它修改。

Claims (20)

1.一种配置成支撑和操作外科手术器械的机器人臂，所述机器人臂包括：

滑块；

第一螺母和第二螺母，所述第一螺母和所述第二螺母由所述滑块可旋转地支撑；

齿轮，其可操作地联接到所述第一螺母和所述第二螺母；

左旋导螺杆，其具有左旋螺纹，所述左旋导螺杆延伸通过所述滑块并且螺纹地接合到所述第一螺母；以及

右旋导螺杆，其具有右旋螺纹，所述右旋导螺杆与所述左旋导螺杆平行安置并且螺纹地接合到所述第二螺母，其中所述左旋导螺杆或所述右旋导螺杆中的至少一个的旋转实现所述齿轮相对于所述滑块的旋转或所述滑块和所述齿轮沿所述导螺杆的轴向移动，其中所述导螺杆沿相同方向的旋转使所述第一螺母和所述第二螺母旋转，以驱动所述齿轮相对于所述滑块的旋转。

2.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述滑块和所述齿轮不会响应所述导螺杆沿相同方向的旋转而产生沿所述导螺杆的轴向移动。

3.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述导螺杆相对于彼此沿相反方向的旋转使所述导螺杆相对于所述第一螺母和所述第二螺母旋转，以驱动所述第一螺母和所述第二螺母以及所述滑块沿所述导螺杆的轴向移动。

4.根据权利要求1所述的机器人臂，其中仅一个导螺杆的旋转导致所述齿轮相对于所述滑块的同时旋转以及所述滑块沿所述导螺杆的轴向移动。

5.根据权利要求1所述的机器人臂，进一步包括连接到所述滑块的壳体，可旋转地安置在所述壳体内并轴向限制在所述壳体内的所述齿轮，其中所述壳体和所述滑块配置成沿所述导螺杆一起轴向移动。

6.根据权利要求5所述的机器人臂，其中所述壳体限定通过其中的通道，所述通道配置成用于外科手术器械的通过。

7.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述齿轮配置成不可旋转地接纳外科手术器械，使得所述齿轮的旋转实现当外科手术器械安置在其中时所述外科手术器械的旋转。

8.根据权利要求1所述的机器人臂，进一步包括：

第一电动机，所述第一电动机可操作地联接到所述左旋导螺杆；以及

第二电动机，所述第二电动机可操作地联接到所述右旋导螺杆，使得所述导螺杆可相对于彼此独立旋转。

9.根据权利要求1所述的机器人臂，进一步包括使所述滑块可滑动地安置在其中并且所述导螺杆可旋转地安置在其中的细长连杆，所述导螺杆轴向固定在所述细长连杆内。

10.根据权利要求1所述的机器人臂，其中所述滑块限定通过其中的第一通道和通过其中的第二通道，所述第一螺母与所述第一通道同轴安置并且所述第二螺母与所述第二通道同轴安置。

11.根据权利要求10所述的机器人臂，其中所述滑块在其中限定侧开口，所述第一螺母和所述第二螺母中的每一个具有齿轮外表面，所述齿轮外表面通过所述侧开口向外突出。

12.一种机器人外科手术系统，其包括：

外科手术器械；以及

机器人臂，所述机器人臂包含：

第一细长连杆；

第二细长连杆，所述第二细长连杆枢转地联接到所述第一细长连杆；

滑块，所述滑块可滑动地安置在所述第二细长连杆内；

第一螺母和第二螺母，所述第一螺母和所述第二螺母可旋转地安置在所述滑块内并且各自具有齿轮外表面；

嵌齿轮，所述嵌齿轮可操作地联接到所述第一螺母和所述第二螺母中的每一个的所述齿轮外表面，所述嵌齿轮配置成不可旋转地接纳所述外科手术器械；

左旋导螺杆，所述左旋导螺杆延伸通过所述滑块并且螺纹地接合到所述第一螺母；以及

右旋导螺杆，其与所述左旋导螺杆平行安置并且延伸通过所述滑块并且螺纹地接合到所述第二螺母，其中所述左旋导螺杆或所述右旋导螺杆中的至少一个的旋转实现所述嵌齿轮相对于所述滑块的旋转或所述滑块和所述嵌齿轮沿所述导螺杆的轴向移动，其中所述导螺杆沿相同方向的旋转使所述第一螺母和所述第二螺母旋转，以驱动所述嵌齿轮相对于所述滑块的旋转，并且进而驱动所述外科手术器械的旋转。

13.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，其中所述滑块和所述嵌齿轮不会响应所述导螺杆沿相同方向的旋转而产生沿所述导螺杆的轴向移动。

14.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，其中所述导螺杆相对于彼此沿相反方向的旋转使所述导螺杆相对于所述第一螺母和所述第二螺母旋转，以驱动所述第一螺母和所述第二螺母以及所述滑块沿所述导螺杆的轴向移动。

15.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，其中仅一个导螺杆的旋转导致所述嵌齿轮相对于所述滑块的同时旋转以及所述滑块沿所述导螺杆的轴向移动。

16.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，其中所述机器人臂进一步包括连接到所述滑块的壳体，可旋转地安置在所述壳体内并轴向限制在所述壳体内的所述嵌齿轮，其中所述壳体和所述滑块配置成沿所述导螺杆一起轴向移动。

17.根据权利要求16所述的机器人外科手术系统，其中所述壳体限定通过其中的通道，所述通道配置成用于外科手术器械的通过。

18.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，所述机器人臂进一步包括：

第一电动机，所述第一电动机可操作地联接到所述左旋导螺杆；以及

第二电动机，所述第二电动机可操作地联接到所述右旋导螺杆，使得所述导螺杆可独立地旋转。

19.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，其中所述导螺杆轴向地固定在所述第二细长连杆内，并且所述滑块可在所述第二细长连杆内轴向地移动。

20.根据权利要求12所述的机器人外科手术系统，其中所述滑块限定通过其中的第一通道和通过其中的第二通道，所述第一螺母与所述第一通道同轴安置并且所述第二螺母与所述第二通道同轴安置，并且其中所述滑块在其中限定侧开口，所述第一螺母和所述第二螺母中的每一个的所述齿轮外表面通过所述侧开口向外突出。

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