CN114242498B - 脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统 - Google Patents

脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统，手术机器人系统包括通信连接的手术机器人和医生控制台，医生控制台包括底座部件和可拆卸地设置于底座部件上的脚踏系统，脚踏系统包括基座以及可拆卸地设置于基座上的脚踏开关；脚踏开关包括检测部件、振动部件和开关部件；检测部件和振动部件通信连接；振动部件是根据检测部件所采集的脚踏开关所受到的压力调整振动状态；开关部件是根据脚踏开关所受到的压力产生通断信号，通断信号用以控制对应的手术设备的开启或禁用。如此配置，能够在操作脚踏开关时给予操作者反馈，减少操作失误，提高手术效率和手术的准确性，并加强脚踏控制的人机交互，使操作者对脚踏的体验感更好。

Description

脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统。
背景技术
手术机器人凭借优越的性能、高精度的控制、直观的手术图像和良好的术后恢复等优势，越来越受到人们的关注，其使用范围也越来越大，如达芬奇手术机器人便是其中一种。现有的手术机器人主要由3个部分组成：医生控制台、床旁手术机器人和成像系统。主刀医生在医生控制台中，位于手术室无菌区之外，使用双手(通过操作两个主控制器)及脚(通过脚踏板)来控制器械和一个三维高清内窥镜。
在现有技术中，不管是单只脚踏板安装还是整个脚踏系统往往都是采用螺钉与医生控制台进行可拆卸的连接，特别是医用脚踏需要通过国家标准的检验，保护脚踏板的外壳必需要通过工具进行拆卸，这就导致一般习惯性的用螺钉对脚踏系统进行固定。但是螺钉连接的方式，拆装效率低。其次，市场上脚踏板的主要功能都只以微动开关以通断的数字信号来控制手术器械功能的开启，医生操作体验感差，脚踏控制准确性低。再者，只检测医生的脚有没有放在脚踏板上，而医生往往脚是长时间放置在脚踏板上的，但是在踩踏到触发脚踏开关位置的过程中，脚踏板并没有任何反馈，也就是说，在手术过程中，因为没有任何的反馈，医生无法及时获知是否踩踏到位，有时候需要反复多次尝试才能触发脚踏开关，由此也进一步降低操作体验感，手术效率也被降低。不仅于此，与脚踏系统配合使用的机械臂切换机构同样不能给予医生精准的反馈，操作医生无法得知是否已经完成机械臂的切换，准确性降低且医生操作体验感不好。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统，能够在踩踏脚踏开关时给予操作者反馈，使操作者操作时减少失误，提高手术效率和手术的准确性，并加强脚踏控制的人机交互，使操作者对脚踏的体验感更好。
为实现上述至少一个目的，根据本发明的第一个方面，提供一种脚踏系统，包括基座以及可拆卸地设置于所述基座上的脚踏开关，所述脚踏开关包括检测部件、振动部件和开关部件；
所述检测部件和所述振动部件通信连接；所述振动部件是根据所述检测部件所采集的所述脚踏开关所受到的压力调整振动状态；所述开关部件是根据所述脚踏开关所受到的压力产生通断信号；所述通断信号用以控制对应的手术设备的开启或禁用。
可选地，所述脚踏开关包括控制手术器械用的第一脚踏开关，所述检测部件包括第一检测部件，所述振动部件包括第一振动部件，所述开关部件包括第一开关部件；
所述第一脚踏开关包括第一外壳以及设置于所述第一外壳内的所述第一检测部件、所述第一振动部件和所述第一开关部件；所述第一检测部件与所述第一振动部件通信连接；所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的压力调整振动状态；所述第一开关部件是根据所述第一脚踏开关所受到的压力产生第一通断信号；所述第一通断信号用以控制对应的手术器械的开启或禁用。
可选地，所述第一脚踏开关还包括分别与所述第一检测部件和所述第一振动部件通信连接的第一控制部件；
所述第一控制部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的压力，确定所述第一脚踏开关当前的操作状态，并根据所述第一脚踏开关当前的操作状态控制所述第一振动部件的振动状态。
可选地，所述第一控制部件是根据所述第一脚踏开关当前的压力值与预设压力值的比较结果，确定所述第一脚踏开关当前的操作状态。
可选地，所述第一脚踏开关具有空载状态、半搭状态和踩踏状态；
当所述第一脚踏开关处于所述空载状态时，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的初始压力值而处于禁用状态；
当所述第一脚踏开关处于所述半搭状态时，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的第一压力值而处于开启状态，并以第一振动模式产生振动；
当所述第一脚踏开关处于所述踩踏状态时，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的第二压力值而处于开启状态，并以第二振动模式产生振动。
可选地，所述第一振动模式不同于所述第二振动模式。
可选地，所述第一振动模式为间歇振动，所述第二振动模式为连续振动。
可选地，所述第一检测部件为压力传感器，所述第一振动部件为第一振动电机，所述第一开关部件为第一微动开关。
可选地，所述第一脚踏开关还包括设置在所述第一外壳内的力传递结构；所述力传递结构用以将所述第一脚踏开关所受到的压力传递至所述第一检测部件；所述第一检测部件是根据自身受到的压力而获取所述第一脚踏开关所受到的压力。
可选地，所述力传递结构包括触感弹簧和压头；所述触感弹簧的一端与所述第一外壳的顶部连接，另一端连接所述压头；所述压头用以接触所述第一检测部件。
可选地，所述第一脚踏开关还包括导向结构，用以限制所述压头的运动方向。
可选地，所述导向结构为中空的管状结构并套设在所述压头的外部。
可选地，所述第一脚踏开关还包括快拆结构，所述第一外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和所述下外壳通过所述快拆结构可拆卸地连接。
可选地，所述快拆结构包括限位弹簧、预紧结构和旋转轴；所述限位弹簧套设在所述旋转轴上；所述旋转轴可活动地设置在所述下外壳上，并用于可转动地连接所述上外壳；所述上外壳是能够围绕所述旋转轴转动的；所述预紧结构用于预紧所述限位弹簧，使所述限位弹簧在初始状态时具有一定的预紧力。
可选地，所述预紧结构为预紧螺母，所述预紧螺母与所述旋转轴配合连接；所述预紧螺母是能够接受外部的快拆工具的作用力而推动所述旋转轴移动至解锁位置，且在解除所述快拆工具的作用力后，所述预紧螺母是能够受到所述限位弹簧的弹性力而推动所述旋转轴移动至锁紧位置。
可选地，所述下外壳上设置有螺母导向槽，所述预紧螺母设置在所述螺母导向槽内。
可选地，所述第一外壳上设置有第一机械限位结构和第二机械限位结构；所述第一机械限位结构用以限定第一机械限位位置；所述第二机械限位结构用以限制第二机械限位位置；
所述第一外壳包括上外壳和下外壳；所述上外壳能够动一旋转轴转动；当所述上外壳转动至所述第一机械限位位置时，所述第一开关部件处于断开状态；当所述上外壳转动至所述第二机械限位位置时，所述第一开关部件处于接通状态。
可选地，所述脚踏系统还包括快拆部件，所述第一脚踏开关和所述基座通过所述快拆部件可拆卸地连接。
可选地，所述脚踏系统还包括与所述基座螺丝连接的固定底板；
所述快拆部件包括设置于所述固定底板上的第一卡扣；以及设置于所述第一外壳的底部的第二卡扣；所述第二卡扣与所述固定底板卡接连接；所述第一卡扣与所述第一外壳卡接连接。
可选地，所述快拆部件还包括转动轴和扭簧，所述第一卡扣与所述转动轴连接，所述扭簧设置在所述转动轴上。
可选地，所述固定底板上设置有限位块，用于对所述第一脚踏开关进行限位。
可选地，所述脚踏开关包括控制机械臂用的第二脚踏开关，所述检测部件包括第二检测部件，所述振动部件包括第二振动部件，所述开关部件包括第二开关部件；
所述第二脚踏开关包括第二外壳、所述第二检测部件、所述第二振动部件和所述第二开关部件；所述第二外壳具有密闭空间；所述第二检测部件与所述第二振动部件通信连接；所述第二振动部件设置在所述第二外壳上，且所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述密闭空间内的气体的压力调整振动状态；所述第二开关部件设置在所述密闭空间内，且所述第二开关部件是根据所述密闭空间所受到的压力产生第二通断信号，所述第二通断信号用以控制对应的机械臂的开启或禁用。
可选地，所述第二检测部件为压强传感器，所述第二振动部件为第二振动电机，所述第二开关部件为第二微动开关。
可选地，所述第二脚踏开关还包括分别与所述第二检测部件和所述第二振动部件通信连接的第二控制部件；
所述第二控制部件是根据所述第二检测部件采集的所述密闭空间内的气体的压力，确定所述第二脚踏开关当前的操作状态，并根据所述第二脚踏开关当前的操作状态控制所述第二振动部件的振动状态。
可选地，所述第二控制部件是根据所述第二脚踏开关当前的压强值与预设压强值的比较结果，确定所述第二脚踏开关当前的操作状态。
可选地，所述第二脚踏开关具有空载状态、误操作状态和正常操作状态；
当所述第二脚踏开关处于所述空载状态时，所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述第二外壳所受到的初始压强值而处于禁用状态；
当所述第二脚踏开关处于所述误操作状态时，所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述第二外壳所受到的第一压强值而处于开启状态，并以第三振动模式产生振动；
当所述第二脚踏开关处于所述正常操作状态时，所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述第二外壳所受到的第二压强值而处于开启状态，并以第四振动模式产生振动。
可选地，所述第三振动模式不同于所述第四振动模式。
可选地，所述第三振动模式为间歇振动，所述第四振动模式为连续振动。
可选地，所述第二脚踏开关可拆卸地设置在所述基座的侧面，所述基座的侧面设置有臂切换安装槽，所述第二外壳设置在所述臂切换安装槽内。
可选地，所述第二检测部件通过气流通道与所述密闭空间连接，且所述第二检测部件固定设置在一支架上，所述支架与所述基座可拆卸地连接，所述支架提供一收纳空间。
为实现上述目的，根据本发明的第二个方面，提供一种脚踏开关，为任一项所述的脚踏系统中的脚踏开关。
为实现上述目的，根据本发明的第三个方面，提供一种医生控制台，包括底座部件以及任一项所述的脚踏系统，所述脚踏系统可拆卸地设置于所述底座部件上。
可选地，所述医生控制台还包括快拆装置，所述脚踏系统和所述底座部件通过所述快拆装置可拆卸地连接。
可选地，所述快拆装置包括：设置于所述底座部件上的第一接口；设置于所述脚踏系统上的第二接口；以及用于连接所述第一接口和所述第二接口的固定销。
可选地，所述固定销具有可伸缩的凸齿，所述凸齿对称地设置在所述固定销的侧面上；所述固定销的顶部设置有控制按钮和拉手，所述控制按钮能够控制所述凸齿向内移动。
为实现上述目的，根据本发明的第四个方面，提供一种手术机器人系统，其特征在于，包括手术机器人以及任一项所述的医生控制台，所述医生控制台与所述手术机器人通信连接。
在本发明提供的脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统中，所述脚踏开关包括检测部件、振动部件和开关部件；使用时，所述振动部件可根据所述检测部件所采集的脚踏开关所受到的压力调整振动状态，而所述开关部件可以根据脚踏开关所受到的压力产生通断信号，从而控制对应的手术设备的开启或禁用，手术设备可以是机械臂或手术器械。如此配置，在手术操作过程中，能够在踩踏对应的脚踏开关时给予操作者相应的振动反馈，使操作者操作时减少失误，提高手术效率和手术的准确性，并加强脚踏控制的人机交互，使操作者对脚踏的体验感更好。
在本发明提供的脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统中，控制手术器械用的第一脚踏开关通过快拆结构实现第一外壳的快速拆装，简化了外壳的拆装过程，提高了拆装效率。
在本发明提供的脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统中，控制手术器械用的第一脚踏开关通过快拆部件实现与基座的快速拆装，也简化了第一脚踏开关的拆装过程，提高了拆装效率。
在本发明提供的脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统中，所述医生控制台可通过快拆装置实现与脚踏系统的快速拆装，从而简化了脚踏系统的拆装过程，提高了拆装效率。
附图说明
本发明的实施方法以及相关实施例的特征、性质和优势将通过结合下列附图进行描述，其中：
图1为根据本发明优选实施例的及手术机器人系统的应用场景示意图；
图2为根据本发明优选实施例的脚踏系统通过快拆装置与医生控制台的底座部件进行连接的组装结构示意图；
图3为根据本发明优选实施例的脚踏系统通过快拆装置与医生控制台的底座部件进行连接的主视结构示意图；
图4为根据本发明优选实施例的脚踏系统通过快拆装置与医生控制台的底座部件进行连接的分解结构示意图；
图5a为根据本发明优选实施例的快拆装置的固定销处于解锁状态的结构示意图；
图5b为图5a中的固定销处于锁紧状态的结构示意图；
图5c为图5b中的固定销的局部放大图；
图6为根据本发明优选实施例的第一脚踏开关的立体结构示意图；
图7为根据本发明优选实施例第一脚踏开关的局部剖视结构图；
图8为根据本发明优选实施例的第一振动部件的振动状态随第一脚踏开关所受到的压力而改变的原理图；
图9为根据本发明优选实施例的第一脚踏开关在去除上外壳时的俯视结构示意图；
图10a为根据本发明优选实施例的快拆结构的结构示意图；
图10b为根据本发明优选实施例的快拆工具与快拆结构的安装示意图；
图10c为根据本发明优选实施例的快拆工具与快拆结构的分离示意图；
图11为根据本发明优选实施例的第一脚踏开关处于自然状态时的剖视结构示意图；
图12为根据本发明优选实施例的第一脚踏开关受到踩踏力而处于踩踏状态时的剖视结构示意图；
图13为根据本发明优选实施例的脚踏系统上的固定底板的安装结构示意图；
图14a为根据本发明优选实施例的第一脚踏开关与固定底板通过快拆部件进行连接的结构仰视示意图；
图14b为根据本发明优选实施例的第一脚踏开关与固定底板通过快拆部件进行连接的结构立体示意图；
图15为根据本发明优选实施例的第二脚踏开关与基座进行连接的分解结构示意图；
图16为根据本发明优选实施例的第二脚踏开关的结构示意图；
图17为根据本发明优选实施例的第二振动部件的振动状态随第二脚踏开关所受到的压强而改变的原理图。
图中：10-医生控制台；20-手术机器人；21-图像臂；22-工具臂；30-工具车；40-图像车；50-快拆工具；100-底座部件；101-避位结构；200-脚踏系统；201-脚踏开关；2010-第一脚踏开关；2011-上外壳；2012-下外壳；20121-凹槽；20122-螺母导向槽；20123-快拆孔；202-基座；20211-连接部；20212-臂切换安装槽；203-压力传感器；204-第一振动电机；205-触感弹簧；206-压头；207-导向结构；208-第一微动开关；209-固定底板；2091-螺丝安装孔；2092-卡槽；2093-限位块；210-支架；300-快拆装置；301-第一接口；302-第二接口；303-固定销；3031-凸齿；3032-拉手；3033-控制按钮；400-快拆部件；401-第一卡扣；402-第二卡扣；403-转动轴；404-扭簧；405-挡圈；500-快拆结构；501-限位弹簧；502-预紧螺母；503-旋转轴；2020-第二脚踏开关；2021-第二外壳；2022-第二检测部件；2023-第二振动部件；2024-气流通道；2025-盖板；A1-第一机械限位位置；A2-第二机械限位位置。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。在本申请中，为了便于理解，使用了“近端”和“远端”等术语，这些术语是指从使用该医疗器械的医生角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置、方向。“近端”和“远端”并非是限制性的，但是“近端”或“后端”通常指该构件在正常操作过程中靠近操作者的一端，而“远端”或“末端”或“前端”通常是指远离操作者的一端。如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“多个”、“若干”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征。本文中，“X向”和“Y向”都为水平方向，两者相互垂直；“Z向”为竖直方向。
以下结合附图和优选实施例对本发明作更详细的说明，且在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
图1是本发明一优选实施例中的手术机器人系统的工作场景示意图。如图1所示，所述手术机器人系统包括通信连接的医生控制台10和手术机器人20。所述手术机器人20包括至少一个图像臂21和至少一个工具臂22。所述工具臂22和图像臂21都统称为机械臂。所述图像臂21用于挂载图像采集设备。所述图像采集设备用于通过患者身体上的创口进入病患位置，以拍摄患者病患位置处的人体组织器官、血管、体液、病灶的分布、形态、颜色、纹理以及手术器械位姿等手术环境的影像。具体地，所述图像采集设备为内窥镜。所述工具臂22用于挂载手术器械，并驱动手术器械通过患者身体上的创口进入病患位置围绕创口实现各个方向的动作，从而完成手术操作。此处，手术机器人20为本领域的公知技术，在此不再详细描述。所述手术机器人系统还包括工具车30和图像车40。所述工具车30上装载有至少一种手术器械，以应对不同的手术操作。所述图像车40包括挂载于图像臂21上的图形采集设备和图像处理设备，所述图像处理设备用于接收图形采集组件设备的手术环境影像，并经过处理后输出。这里，所述工具车30以及图像车40为本领域的公知技术，在此亦不再详细描述。
如图2至图4所示，所述医生控制台10包括底座部件100和操作部件；所述操作部件包括脚踏系统200；所述底座部件100将医生控制台10支撑在地面上；所述脚踏系统200能够以可拆卸的方式固定设置在底座部件100上，优选通过快拆装置300实现脚踏系统200的快速拆装。所述脚踏系统200可设置在底座部件100的两个撑脚之间。所述脚踏系统200使得操作者利用脚生成输入信号。所述脚踏系统200包括若干脚踏开关201，所述脚踏开关201用于控制手术设备功能的开启或禁用，所述手术设备可以是手术器械或机械臂。所述手术器械例如控制高频电刀释放电流实现电刀或电凝的手术效果。本申请对脚踏开关201的具体数量不限定，如可以是一个或多个脚踏开关201。如本实施例中，所述脚踏开关201的数量为7个，如6个脚踏开关201设置在脚踏系统200的底部，并可以上下两层设置，还有1个脚踏开关设置在脚踏系统200的侧面。所述医生控制台10还可包括头部部件；所述头部部件设置在医生控制台10的上部，如可以包括使操作者的头插入的插槽、为操作者提供手术环境影像的显示器或感测操作者的头部位置的头部识别传感器、为操作者传输语音信号的扬声器等。所述操作部件还可包括操纵手臂，所述操纵手臂与工具臂以及手术器械构成主从控制关系。即所述操纵臂接收操作者的操作指令等，并根据主从映射关系，控制工具臂以及手术器械执行相应的动作，进而实现操作者遥操作工具臂以及手术器械对患者进行手术操作。所述操作部件还可包括操作扶手，所述操作扶手用于支撑操作者。
在一实施例中，所述医生控制台10还包括快拆装置300，通过快拆装置300，将脚踏系统200与底座部件100可拆卸地连接，并能够实现快速拆卸和组装脚踏系统200的目的，从而避免使用螺丝固定，简化拆装过程。在一具体实施例中，所述快拆装置300包括：设置于底座部件100上的第一接口301；设置于脚踏系统200上的第二接口302；以及用于连接第一接口301和第二接口302的固定销303；从而通过固定销303的快速插拔，实现脚踏系统200的快速安装和快速拆卸。当然不限于固定销303的锁紧方式，还可以是其他能够实现快速拆装的快拆结构，如卡扣式的锁紧臂连接、磁性连接等。因此，本申请对快拆装置300的实现方式不作特别的限定，只要不是螺丝固定连接即可。
如图5a至图5c所示，在一实施例中，所述固定销303为径向锁销结构，适用于快速连接和固定各种快拆结构，尤其适用反复拆卸和重新安装的场合，使用寿命长。具体地，所述固定销303具有可伸缩的凸齿3031，凸齿3031的形状没有要求，如不限于为矩形。凸齿3031的设置方式不作特别的限定，如不限于周向间隔设置的多个独立设置的凸齿3031，还可以是周向连续一圈设置的凸齿3031。本实施例中，凸齿3031的数量为两个并对称设置在固定销303的侧面上。
使用时，当固定销303插入第一接口301和第二接口302后，通过凸齿3031至少部分伸出固定销303，对固定销303进行轴向限位(即沿Z方向的限位)，从而固定脚踏系统200；反之，当凸齿3031全部缩回固定销303内后，可以解除对固定销303的轴向限位，此时，可快速地拆卸固定销303，从而快速地拆除脚踏系统200。优选的，凸齿3031由强度较好的材料制成，如金属材料，更优选为不锈钢材料。
进一步地，所述固定销303的顶部可设置拉手3032，便于操作者操作拉手3032将固定销303拔除，使拆卸更为方便和快捷。进一步地，所述固定销303的顶部还可设置控制按钮3033，通过按压控制按钮3033可控制凸齿3031向固定销303的内部缩回，而在释放控制按钮3033后，凸齿3031在弹性力的作用下又能伸出。其中图5a中的凸齿3031即缩回在固定销303的内部，此时，固定销303处于解锁状态，便于安装或拆卸；图5b和图5c中的凸齿303即在弹性力的推动下伸出在固定销303的外部，此时固定销303处于锁紧状态，可防止固定销303的轴向移动，从而固定脚踏系统200。
可以理解的是，所述快拆装置300能够限制脚踏系统200沿X向、Y向及Z向的移动。进一步可选地，所述底座部件100可限制脚踏系统200沿X方向的移动，如将脚踏系统200设置在底座部件100的两个沿X方向布置的撑脚之间，两个撑脚之间形成定位凹槽，只要将脚踏系统200放置在所述定位凹槽内，即可限制沿X方向的移动。进一步地，所述定位凹槽还能够定位脚踏系统200在Y方向上的位置。
参阅图2，所述脚踏系统200还包括基座202，若干脚踏开关201可拆卸地设置在基座202上，优选通过快拆部件400(参阅图14a和图14b)实现脚踏开关201与基座202的快速拆装。在一实施例中，所述基座202的相对两侧分别向外突出形成连接部20211，连接部20211的形状不作限定，如连接部20211不限定为长条形。参阅图4，所述第二接口302开设在连接部20211上。两个连接部20211相当于两个支撑臂，脚踏系统200通过两个支撑臂搁置在底座部件100上。
参阅图4，在一示例中，所述底座部件100对应于第一接口301的位置设置有避位结构101，如在第一接口30的下方设置有U形开口或者同心槽或者其他可以避让固定销303的避位结构101，使固定销303能够顺利插入第一接口301和第二接口302。所述避位结构1011的结构应能避免影响底座部件100的强度。在其他实施例中，也可取消避位结构1011，使固定销303在第一接口301的内部与之锁紧。参阅图3，实际使用时，当安装脚踏系统200时，只要将左右固定销303插入两个接口，即可将脚踏系统200固定在底座部件100上；当需要维护、保养或更换脚踏系统200时，只要将左右固定销303从两个接口中取下，即可拆卸脚踏系统200；如此配置，能够实现整个脚踏系统200的快速拆装，提高拆装效率，使拆装过程更为简单和方便。
所述脚踏系统200一般包括多个脚踏开关201，每个脚踏开关201的功能不同，一些脚踏开关201用以控制手术器械的开启或禁用，如对应不同的手术器械的操作动作，如拍照、电切、电拧等开启或禁用，一些脚踏开关201用以控制机械臂的开启或禁用，如对应不同的机械臂的切换。
为了解决脚踏开关201不能给予操作者反馈的问题，本实施例提供的脚踏开关201包括检测部件、振动部件和开关部件；所述检测部件和所述振动部件通信连接；所述振动部件是根据所述检测部件所采集的所述脚踏开关所受到的压力调整振动状态；所述开关部件是根据所述脚踏开关所受到的压力产生通断信号，所述通断信号用以控制对应的手术设备的开启或禁用，所述手术设备为机械臂或手术器械。如此配置，在手术操作过程中，能够在踩踏对应的脚踏开关时给予操作者相应的振动反馈，减少操作失误，提高手术效率和手术的准确性，并加强脚踏控制的人机交互，使操作者对脚踏的体验感更好。
如图6和图7所示，在一实施例中，所述脚踏开关201包括控制手术器械用的第一脚踏开关2010，所述第一脚踏开关2010包括第一外壳，所述第一外壳通常包括可拆卸的上外壳2011和下外壳2012，两者合围形成一个封闭的容纳空间，并在容纳空间内设置检测部件、振动部件和开关部件。所述检测部件包括第一检测部件，所述振动部件包括第一振动部件，所述开关部件包括第一开关部件。
所述第一脚踏开关还包括设置在所述第一外壳内的所述第一检测部件、所述第一振动部件和所述第一开关部件。所述第一检测部件与所述第一振动部件通信连接。所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的第一脚踏开关2010所受到的压力调整振动状态。所述第一开关部件是根据第一脚踏开关2010所受到的压力产生第一通断信号，所述第一通断信号用以控制对应的手术器械的开启或禁用。如此配置，在手术操作过程中，能够在踩踏控制手术器械用的第一脚踏开关2010时给予操作者反馈。所述第一脚踏开关2010的数量不作限定，如不限于图中所示的六个第一脚踏开关2010，还可以是少于六个或多于六个的情况。此外，多个第一脚踏开关2010通常设置在基座202的底部，并且可以上下多层或者单层布置，具体布置方式没有要求。
如图8所示，所述第一脚踏开关2010具有空载状态、半搭状态和踩踏状态。图8中的纵坐标为压力F，横坐标为振动时间t，其中t1为半搭状态下的振动时间，t2为踩踏状态下的振动时间。当所述第一脚踏开关2010处于所述空载状态时，操作者的脚未接触第一脚踏开关2010，此时，所述第一检测部件获取的是第一脚踏开关2010在自然状态下由重力引起的初始压力并产生初始压力值，如上外壳2011的重力或上外壳2011结合其他结构的重力；该状态下，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的第一脚踏开关2010所受到的初始压力值而处于禁用状态，从而不产生振动。当所述第一脚踏开关2010处于所述半搭状态时，操作者的脚放置在第一脚踏开关2010上，但未对第一脚踏开关2010施加作用力，此时第一脚踏开关2010所受到的压力增大并产生第一压力值；该状态下，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的第一脚踏开关2010所受到的第一压力值而处于开启状态，并以第一振动模式产生振动。当所述第一脚踏开关2010处于所述踩踏状态时，操作者对第一脚踏开关2010施加作用力，此时第一脚踏开关2010所受到的压力进一步增大并产生第二压力值；该状态下，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的第一脚踏开关2010所受到的第二压力值而处于开启状态，并以第二振动模式产生振动。第一振动模式与第二振动模式可以相同或不相同。优选，所述第一振动模式不同于所述第二振动模式。如所述第一振动模式为间歇振动，所述第二振动模式为连续振动。当然也可反过来设置，如第一振动模式为连续振动，第二振动模式为间歇振动。所述第一振动模式和所述第二振动模式的振动时间不做限定，如所述第一振动模式的振动时间t1可小于、等于或大于第二振动模式的振动时间t2。如一具体实施例中，所述第一振动模式的振动时间t1小于所述第二振动模式的振动时间t2，可选地，所述第一振动模式的振动时间t1为1.5s，所述第二振动模式的振动时间t2为3.0s。
所述第一脚踏开关2010还可包括第一控制部件，分别与第一检测部件和第一振动部件通信连接。所述第一控制部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的压力，确定所述第一脚踏开关当前的操作状态，并根据所述第一脚踏开关当前的操作状态控制所述第一振动部件的振动状态。进一步地，所述第一控制部件是根据所述第一脚踏开关当前的压力值与预设压力值的比较结果，确定所述第一脚踏开关当前的操作状态。所需理解，所述第一控制部件可与第一检测部件集成，也可与第一振动部件集成，或者独立于第一检测部件和第一振动部件。在一实施例中，所述第一控制部件可存储预设压力值，并将当前检测到的第一脚踏开关的压力值与预设压力值进行比较，从而根据比较结果即可确定第一脚踏开关当前的操作状态，当前的操作状态可以是空载状态、半搭状态或踩踏状态。本申请对第一控制部件的种类没有特别的限制，可以是执行逻辑运算的硬件，例如，单片机、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)或者现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)，或者是在硬件基础上的实现上述功能的软件程序、功能模块、函数、目标库(Object Libraries)或动态链接库(Dynamic-LinkLibraries)。
本申请对第一检测部件、第一振动部件和第一开关部件的结构不作限定。例如，所述第一检测部件不限于薄膜式压力传感器，还可以是压阻式压力传感器、应变片式压力传感器或压电式压力传感器等。例如，所述第一振动部件可为振动电机，振动电机的振动频率范围大，能耗小，寿命长，噪音也低，而且使用方便。例如，所述第一开关部件为微动开关，体积小，灵敏度高。优选地，如图7所示，所述第一检测部件为压力传感器203，所述第一振动部件为第一振动电机204，所述第一开关部件为第一微动开关208。
参阅图9，所述下外壳2012的内侧底面优选设置有凹槽20121，用于安装压力传感器203。所述凹槽20121优选能够对压力传感器203进行定位并安装，如所述凹槽20121的大小和形状与压力传感器203匹配。优选地，所述第一脚踏开关2010还包括力传递结构，设置在所述第一外壳内，所述力传递结构用于将第一脚踏开关2010所受到的压力传递至所述第一检测部件，使第一检测部件根据自身受到的压力而获取第一脚踏开关2010所受到的压力。
在一具体实施例中，如图7所示，所述力传递结构分别与上外壳2011和压力传感器203抵接(如连接或抵靠)，所述力传递结构用于将第一脚踏开关2010所受到的压力传递至压力传感器203，使压力传感器203根据自身所受到的压力而获取第一脚踏开关2010所受到的压力。参阅图7和图11，在一示例中，所述力传递结构包括触感弹簧205和压头206；所述触感弹簧205的一端与上外壳2011连接，如在上外壳2011的内侧面设置定位柱，所述触感弹簧205的一端套设在所述定位柱上并连接；所述触感弹簧205的另一端与压头206连接，所述压头206可设置定位凸台，所述触感弹簧205的另一端套设在所述定位凸台上并连接。所述压头206是能够接触压力传感器203的，因此，所述压力传感器203只要感测压头206对其压力即可获取第一脚踏开关2010所受到的压力。
所述第一脚踏开关2010优选包括导向结构207，用于限制压头206的运动方向，以保证压力测量的准确性。所述导向结构207可以为中空的管状结构，套设在压头206的外部。作为一优选实施例，所述第一脚踏开关2010还包括快拆结构500(参阅图7)，用于实现上外壳2011和下外壳2012间的可拆卸连接，并能够实现快速拆装。
参阅图7，以及图10a至图10c，在一具体实施例中，所述快拆结构500包括限位弹簧501、预紧螺母502和旋转轴503。所述限位弹簧501套设在旋转轴503上，并用于带动旋转轴503移动。所述旋转轴503可活动地设置在下外壳2012上，并用于可转动地连接上外壳2011。所述预紧螺母502与旋转轴503配合连接并用于预紧限位弹簧501，使限位弹簧501在初始状态时具有一定的预紧力。当然也可通过其他预紧结构来实现限位弹簧501的预紧，因此，本申请对预紧限位弹簧501的结构不限定，而且其他预紧结构可以不与旋转轴503连接，如与下外壳2012连接。其中，所述预紧螺母502是能够接受外部的快拆工具的作用力而推动旋转轴503向内移动至解锁位置，当去除快拆工具后，所述预紧螺母502受到限位弹簧501的弹性力而推动旋转轴503向外移动至锁紧位置。这里的“向内”指的是向第一外壳的内部的方向；“向外”指的是向第一外壳的外部的方向。
如图10a所示，安装第一脚踏开关2010的第一外壳时，先将预紧螺母502从Z方向放入至与旋转轴503的安装孔同心的位置，然后再放入限位弹簧501，限位弹簧501与预紧螺母502在X方向上排列，且限位弹簧501的一端抵接预紧螺母502，使限位弹簧501具有一定的预紧力，再将旋转轴503插入预紧螺母502和限位弹簧501。优选地，在下外壳2012上设置螺母导向槽20122，在安装预紧螺母502时，沿着螺母导向槽20122放入预紧螺母502，使安装更为准确和方便。进一步地，所述预紧螺母502可与旋转轴503螺纹配合连接或凹凸配合连接。因此使用时，在自然状态下，即预紧螺母502除了预紧力外未受到其他作用力，预紧螺母502在限位弹簧501的弹性力作用下受压，带动旋转轴503的一端伸出下外壳2012，此时，旋转轴503实际处于锁紧位置，该锁紧位置可以是下外壳2012与上外壳2011连接后的状态，也可以是上外壳2011与下外壳2012解除连接后的状态。
如图10b所示，当安装上外壳2011时，可利用快拆工具50沿下外壳2012上的快拆孔20123插入，并抵住预紧螺母502，使得预紧螺母502受压向内移动，带动旋转轴503的一端向内移动，直至处于解锁位置，使得上外壳2011与下外壳2012之间的Z向限位被解除，后续便可安装上外壳2011。如图10c所示，当旋转轴503的一端向内移动至解锁位置后，再将上外壳2011沿Z方向放入，直至上外壳2011盖住部分旋转轴503后，再将快拆工具50从下外壳2012上取出，此后沿Z方向继续放入上外壳2011，直至上外壳2011上的安装孔与旋转轴503同心，且此时旋转轴503在限位弹簧501的弹性力作用下回弹，从而旋转轴503的一端插入上外壳2011的安装孔，使上外壳2011和下外壳2012在Z向上锁紧，并且上外壳2011能够围绕旋转轴503转动，以便对第一脚踏开关2010进行踩踏。
参阅图7和图11，所述第一脚踏开关2010包括第一微动开关208，设置在第一外壳内。所述第一微动开关208被上外壳2011触发后即通电而产生接通信号，即可控制手术器械功能的开启。进一步地，所述第一外壳上设置有第一机械限位结构和第二机械限位结构；所述第一机械限位结构用以限定第一机械限位位置；所述第二机械限位结构用以限制第二机械限位位置。
继续参阅图11，在一实施例中，第一脚踏开关2010在自然状态下(即未受到踩踏)，上外壳2011受到触感弹簧205的预紧力的作用，使得上外壳2011绕旋转轴503沿逆时针旋转至第一机械限位结构所限制的第一机械限位位置A1，此时第一微动开关208未与上外壳2011碰撞而处于断开状态，而压头206受到触感弹簧205的预紧力的同时，也会给压力传感器203一个初始压力，因此，压力传感器203具有第一脚踏开关2010处于空载状态时的压力读数。如图12所示，当第一脚踏开关2010受到外部压力F作用时，上外壳2011沿顺时针旋转至第二机械限位结构所限制的第二机械限位位置A2，此时第一微动开关208与上外壳2011发生碰撞直至第一微动开关208被触发接通，而触感弹簧205的压缩量变大使得压力传感器203的压力值上升。
所述第一脚踏开关2010优选通过快拆部件400与基座202可拆卸地连接，并能够实现快速拆卸和组装单个第一脚踏开关2010的目的，从而避免使用螺丝固定单个第一脚踏开关2010。所述快拆部件400可以是卡扣连接、锁销连接或磁性连接等。也即，本申请对快拆部件400的实现方式不作特别的限定，只要不是螺丝固定连接即可。
如图13所示，在一实施例中，所述脚踏系统200包括固定底板209，所述固定底板209上设置有若干螺丝安装孔2091，所述固定底板209与基座202螺丝连接。每个第一脚踏开关2010配置一个固定底板209。当固定底板209与基座202螺丝连接后，再在固定底板209上对单个第一脚踏开关2010进行快拆和快装。
在一优选实施例中，所述快拆部件400为卡扣连接结构，并将下外壳2012与固定底板209卡扣连接，结构简单，拆装也方便。参阅图14a和图14b，在一实施例中，所述快拆部件400包括：设置于固定底板209上的第一卡扣401；以及设置于下外壳2012上的第二卡扣402。所述第二卡扣402与固定底板209卡接连接；所述第一卡扣401与下外壳2012卡接连接。进一步地，所述固定底板209上开设有卡槽2092，所述第二卡扣402与卡槽2092卡合锁附。优选，所述第二卡扣402的数量为两个并关于Y方向和Z方向所在的对称面对称，所述第一卡扣401的数量优选为一个并设置在固定底板209的Z方向和Y方向所在的对称轴面上。由此，通过第二卡扣402和第一卡扣401共同用于实现第一脚踏开关2010在Y向和Z方向上的限位，可以理解的是第二卡扣402用于实现Y方向上的限位，第一卡扣401用于实现Z方向上的限位，如第一卡扣401具有一个倒勾以提供Z向限位，且第一卡扣401是可活动的，拆卸时通过拨动第一卡扣401即可解锁第一脚踏开关2010。
进一步地，所述快拆部件400还包括转动轴403和扭簧404，所述第一卡扣401与转动轴403连接，且转动轴403上设置有扭簧404，以通过扭簧404的回弹力将第一卡扣401拉回初始锁紧位置。更进一步地，所述扭簧404的一端设置挡圈405，用于对扭簧404进行限位，防止其脱落。进一步地，所述固定底板209上可设置限位块2093，用于对下外壳2012进行X向限位。所述限位块2093可拆卸地设置在下外壳2012上，以适配不同大小的第一脚踏开关2010。
如图15和图16所示，所述脚踏开关201还包括控制机械臂用的第二脚踏开关2020，可拆卸地设置在基座202的侧面，通常通过螺钉固定在基座202的侧面。所述第二脚踏开关2020用于控制机械臂之间的切换，以控制某些机械臂的开启或禁用。此外，所述检测部件包括第二检测部件2022，所述振动部件包括第二振动部件2023，所述开关部件包括第二开关部件(未图示)。
所述第二脚踏开关2020包括第二外壳2021、第二检测部件2022、第二振动部件2023和所述第二开关部件。所述第二外壳2021具有密闭空间，并用于接受操作者的脚部对其的压力。所述第二检测部件2022与第二振动部件2023通信连接。所述第二振动部件2023设置在第二外壳2021上，具体设置在第二外壳2021的外部，如背离操作者的一侧。所述第二振动部件2023是根据第二检测部件2022采集的所述密闭空间内的气体的压力调整振动状态。所述第二开关部件设置在所述密闭空间内，且所述第二开关部件是根据所述密闭空间所受到的压力产生第二通断信号，所述第二通断信号用以控制对应的机械臂的开启或禁用。
所述第二开关部件优选为第二微动开关，体积小，灵敏度高。所述第二检测部件2022可为压强传感器，如空气传感器，用以检测密闭空间内的气体压强，根据压强的变化来调整第二振动部件2023的振动状态。所述第二检测部件2022通常不设置在第二外壳2021上，如设置在基座202上或与基座202连接的结构上，所述第二检测部件2022可通过气流通道2024与密闭空间连接。所述第二振动部件2023可为第二振动电机，固定在第二外壳2021上，如通过背胶固定或者螺钉锁定等方式与第二外壳2021固定。
所述第二脚踏开关2020还可包括第二控制部件，分别与第二检测部件2022和第二振动部件2023通信连接。所述第二控制部件是根据第二检测部件2022采集的所述密闭空间内的气体的压力，确定第二脚踏开关2020当前的操作状态，并根据第二脚踏开关2020当前的操作状态控制第二振动部件2023的振动状态。进一步地，所述第二控制部件是根据第二脚踏开关2020当前的压强值与预设压压强值的比较结果，确定第二脚踏开关2020当前的操作状态。所需理解，所述第二控制部件可与第二检测部件2022集成，也可与第二振动部件2023集成，或者独立于第二检测部件2022和第二振动部件2023。在一实施例中，所述第二控制部件可存储预设压强值，并将当前检测到的第二脚踏开关2020的压强值与预设压强值进行比较，从而根据比较结果即可确定第二脚踏开关2020当前的操作状态，当前的操作状态可以是空载状态或正常的操作状态，甚至于还可以是误操作状态。本申请对第二控制部件的种类没有特别的限制，可以是执行逻辑运算的硬件，例如，单片机、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)或者现场可编程逻辑门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)，或者是在硬件基础上的实现上述功能的软件程序、功能模块、函数、目标库(Object Libraries)或动态链接库(Dynamic-Link Libraries)。此外，所述第一控制部件和所述第二控制部件可以是同一个控制部件或者不同的控制部件。
如图17所示，在一实施例中，所述第二脚踏开关2020具有空载状态、误操作状态和正常操作状态。图17中的纵坐标为压强P，横坐标为振动时间t，其中t3为误操作状态下的振动时间，t4为正常操作状态下的振动时间。当所述第二脚踏开关2020处于所述空载状态时，操作者的脚未接触第二脚踏开关2020，此时，所述第二检测部件2022获取的是第二外壳2021在初始状态下的初始压强并产生初始压强值；该状态下，所述第二振动部件2023是根据第一检测部件2022采集的第二脚踏开关2020所受到的初始压强值而处于禁用状态，从而不产生振动。当所述第二脚踏开关2020处于所述误操作状态时，操作者的脚有可能误触碰到第二脚踏开关2020，此时第二外壳2021因碰触而稍微变形，导致压强增大并产生第一压强值；该状态下，所述第二振动部件2023是根据第二检测部件2022采集的第二外壳2021所受到的第一压强值而处于开启状态，并以第三振动模式产生振动。当所述第二脚踏开关2020处于正常操作状态时，操作者对第二脚踏开关2020施加较大的作用力，此时第二外壳2021因受压而产生较大的变形，导致压强增大较为明显并产生第二压强值；该状态下，所述第二振动部件2023是根据第一检测部件2022采集的第二外壳2021所受到的第二压强值而处于开启状态，并以第四振动模式产生振动。所述第三振动模式与第四振动模式可以相同或不相同。优选，所述第三振动模式不同于所述第四振动模式。如所述第三振动模式为间歇振动，所述第四振动模式为连续振动。当然也可反过来设置，如第三振动模式为连续振动，第四振动模式为间歇振动。所述第三振动模式和所述第四振动模式的振动时间不做限定，如所述第三振动模式的振动时间t3可小于、等于或大于第四振动模式的振动时间t4。如一具体实施例中，所述第三振动模式的振动时间t3小于所述第四振动模式的振动时间t4，可选地，所述第三振动模式的振动时间t3为1.5s，所述第四振动模式的振动时间t4为3.0s。
优选地，所述基座202的侧面设有臂切换安装槽20212，用于安装第二外壳2021，使得第二外壳2021在安装时可以和基座202更好的贴合，更好的感测脚的压力。所述第二脚踏开关2020还可包括盖板2025，用以对第二外壳2021进行压紧固定。盖板2025可通过螺丝与基座202固定连接。在一具体实施例中，所述第二检测部件2022设置在一支架210上，如通过背胶等方式粘附在支架210上。所述支架210优选为如钣金件，且通常通过螺丝与基座202的背面(即远离操作者的一侧)连接。所述支架210可提供收纳空间，用于归纳各种电线以及第二检测部件2022，从而将各种电线收纳在脚踏系统200的背面。
所需理解，第二外壳2021为一个空心结构，当有外力作用在第二外壳2021上时，所述第二检测部件2022即可获取第二外壳2021形变造成的压强变化，并可设置所述压强变化的阈值来判断医生是正常操作还是误触碰。如当医生正常操作时，第二振动部件2023会按照设置的振动频率和振动时长产生连续振动；当医生误触碰时，第二振动部件2023会按照设置的振动频率和振动时长产生间歇振动。
综上所述，本发明提供的脚踏开关、脚踏系统、医生控制台及手术机器人系统，通过快拆装置实现脚踏系统的快速拆装，而且可替换的不同脚踏更好地适配不同操作医生，提升操作舒适性。此外，本发明的单个脚踏开关具备反馈功能，使得医生操作时减少误操作，提高识别效率和手术的准确性，并加强人机交互，提升医生对脚踏的友好感受。另外，本发明的单个脚踏开关上的快拆结构简单，隐藏的旋转轴使得整体更显得一体性和美观，同时脚踏开关具备快拆功能，后续维护保养更换更为便捷。再者，本发明的脚踏系统在实现机械臂切换功能时，增加了振动的反馈，医生操作时能够更直接、准确地控制手术机械臂及手术器械，提升手术的精准性。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (24)

1.一种脚踏系统，其特征在于，包括基座以及可拆卸地设置于所述基座上的脚踏开关，所述脚踏开关包括检测部件、振动部件和开关部件；
所述检测部件和所述振动部件通信连接；所述振动部件是根据所述检测部件所采集的所述脚踏开关所受到的压力调整振动状态；所述开关部件是根据所述脚踏开关所受到的压力产生通断信号；所述通断信号用以控制对应的手术设备的开启或禁用；
所述脚踏开关包括控制机械臂用的第二脚踏开关，所述检测部件包括第二检测部件，所述振动部件包括第二振动部件，所述开关部件包括第二开关部件；
所述第二脚踏开关包括第二外壳、所述第二检测部件、所述第二振动部件和所述第二开关部件；所述第二外壳具有密闭空间；所述第二检测部件与所述第二振动部件通信连接；所述第二振动部件设置在所述第二外壳上，且所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述密闭空间内的气体的压力调整振动状态；所述第二开关部件设置在所述密闭空间内，且所述第二开关部件是根据所述密闭空间所受到的压力产生第二通断信号，所述第二通断信号用以控制对应的机械臂的开启或禁用。
2.根据权利要求1所述的脚踏系统，其特征在于，所述脚踏开关还包括控制手术器械用的第一脚踏开关，所述检测部件还包括第一检测部件，所述振动部件还包括第一振动部件，所述开关部件还包括第一开关部件；
所述第一脚踏开关包括第一外壳以及设置于所述第一外壳内的所述第一检测部件、所述第一振动部件和所述第一开关部件；所述第一检测部件与所述第一振动部件通信连接；所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的压力调整振动状态；所述第一开关部件是根据所述第一脚踏开关所受到的压力产生第一通断信号；所述第一通断信号用以控制对应的手术器械的开启或禁用。
3.根据权利要求2所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一脚踏开关还包括分别与所述第一检测部件和所述第一振动部件通信连接的第一控制部件；
所述第一控制部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的压力，确定所述第一脚踏开关当前的操作状态，并根据所述第一脚踏开关当前的操作状态控制所述第一振动部件的振动状态。
4.根据权利要求3所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一控制部件是根据所述第一脚踏开关当前的压力值与预设压力值的比较结果，确定所述第一脚踏开关当前的操作状态。
5.根据权利要求2所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一脚踏开关具有空载状态、半搭状态和踩踏状态；
当所述第一脚踏开关处于所述空载状态时，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的初始压力值而处于禁用状态；
当所述第一脚踏开关处于所述半搭状态时，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的第一压力值而处于开启状态，并以第一振动模式产生振动；
当所述第一脚踏开关处于所述踩踏状态时，所述第一振动部件是根据所述第一检测部件采集的所述第一脚踏开关所受到的第二压力值而处于开启状态，并以第二振动模式产生振动；
所述第一振动模式与所述第二振动模式相同或不相同。
6.根据权利要求2所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一脚踏开关还包括设置在所述第一外壳内的力传递结构；所述力传递结构用以将所述第一脚踏开关所受到的压力传递至所述第一检测部件；所述第一检测部件是根据自身受到的压力而获取所述第一脚踏开关所受到的压力。
7.根据权利要求6所述的脚踏系统，其特征在于，所述力传递结构包括触感弹簧和压头；所述触感弹簧的一端与所述第一外壳的顶部连接，另一端连接所述压头；所述压头用以接触所述第一检测部件。
8.根据权利要求7所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一脚踏开关还包括导向结构，用以限制所述压头的运动方向。
9.根据权利要求2所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一脚踏开关还包括快拆结构，所述第一外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和所述下外壳通过所述快拆结构可拆卸地连接。
10.根据权利要求9所述的脚踏系统，其特征在于，所述快拆结构包括限位弹簧、预紧结构和旋转轴；所述限位弹簧套设在所述旋转轴上；所述旋转轴可活动地设置在所述下外壳上，并用于可转动地连接所述上外壳；所述上外壳是能够围绕所述旋转轴转动的；所述预紧结构用于预紧所述限位弹簧，使所述限位弹簧在初始状态时具有一定的预紧力。
11.根据权利要求10所述的脚踏系统，其特征在于，所述预紧结构为预紧螺母，所述预紧螺母与所述旋转轴配合连接；所述预紧螺母是能够接受外部的快拆工具的作用力而推动所述旋转轴移动至解锁位置，且在解除所述快拆工具的作用力后，所述预紧螺母是能够受到所述限位弹簧的弹性力而推动所述旋转轴移动至锁紧位置。
12.根据权利要求2所述的脚踏系统，其特征在于，所述第一外壳上设置有第一机械限位结构和第二机械限位结构；所述第一机械限位结构用以限定第一机械限位位置；所述第二机械限位结构用以限制第二机械限位位置；
所述第一外壳包括上外壳和下外壳；所述上外壳能够绕一旋转轴转动；当所述上外壳转动至所述第一机械限位位置时，所述第一开关部件处于断开状态；当所述上外壳转动至所述第二机械限位位置时，所述第一开关部件处于接通状态。
13.根据权利要求2所述的脚踏系统，其特征在于，还包括快拆部件，所述第一脚踏开关和所述基座通过所述快拆部件可拆卸地连接。
14.根据权利要求13所述的脚踏系统，其特征在于，还包括与所述基座螺丝连接的固定底板；
所述快拆部件包括：设置于所述固定底板上的第一卡扣；设置于所述第一外壳的底部的第二卡扣；以及转动轴和扭簧；所述第二卡扣与所述固定底板卡接连接；所述第一卡扣与所述第一外壳卡接连接；所述第一卡扣与所述转动轴连接，所述扭簧设置在所述转动轴上。
15.根据权利要求14所述的脚踏系统，其特征在于，所述固定底板上设置有限位块，用于对所述第一脚踏开关进行限位。
16.根据权利要求1所述的脚踏系统，其特征在于，所述第二脚踏开关还包括分别与所述第二检测部件和所述第二振动部件通信连接的第二控制部件；
所述第二控制部件是根据所述第二检测部件采集的所述密闭空间内的气体的压力，确定所述第二脚踏开关当前的操作状态，并根据所述第二脚踏开关当前的操作状态控制所述第二振动部件的振动状态。
17.根据权利要求16所述的脚踏系统，其特征在于，所述第二控制部件是根据所述第二脚踏开关当前的压强值与预设压强值的比较结果，确定所述第二脚踏开关当前的操作状态。
18.根据权利要求1所述的脚踏系统，其特征在于，所述第二脚踏开关具有空载状态、误操作状态和正常操作状态；
当所述第二脚踏开关处于所述空载状态时，所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述第二外壳所受到的初始压强值而处于禁用状态；
当所述第二脚踏开关处于所述误操作状态时，所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述第二外壳所受到的第一压强值而处于开启状态，并以第三振动模式产生振动；
当所述第二脚踏开关处于所述正常操作状态时，所述第二振动部件是根据所述第二检测部件采集的所述第二外壳所受到的第二压强值而处于开启状态，并以第四振动模式产生振动；
所述第三振动模式与所述第四振动模式相同或不相同。
19.根据权利要求1所述的脚踏系统，其特征在于，所述第二脚踏开关可拆卸地设置在所述基座的侧面，所述基座的侧面设置有臂切换安装槽，所述第二外壳设置在所述臂切换安装槽内。
20.根据权利要求1所述的脚踏系统，其特征在于，所述第二检测部件通过气流通道与所述密闭空间连接，且所述第二检测部件固定设置在一支架上，所述支架与所述基座可拆卸地连接，所述支架提供一收纳空间。
21.一种脚踏开关，其特征在于，为如权利要求1-20中任一项所述的脚踏系统中的脚踏开关。
22.一种医生控制台，其特征在于，包括底座部件以及如权利要求1-20中任一项所述的脚踏系统，所述脚踏系统可拆卸地设置于所述底座部件上。
23.根据权利要求22所述的医生控制台，其特征在于，还包括快拆装置，所述脚踏系统和所述底座部件通过所述快拆装置可拆卸地连接。
24.一种手术机器人系统，其特征在于，包括手术机器人以及如权利要求22或23所述的医生控制台，所述医生控制台与所述手术机器人通信连接。
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