CN117562669A - 换刀装置、手术机器人及手术机器人的换刀方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例涉及一种医疗设备，特别涉及一种换刀装置、手术机器人及手术机器人的换刀方法，该换刀装置包括：转盘、第一驱动机构和第二驱动机构；转盘绕其轴线方向可拆卸地设置至少一个刀把，第一驱动机构与转盘连接，并用于驱动转盘以其轴线为枢转轴线旋转，当转盘每旋转一预设角度时，其中一个刀把可被带至换刀位；第二驱动机构用于驱动转盘上处于换刀位的刀把，使该刀把可相对于手术机器人的刀把固定座运动。同现有技术相比，手术机器人可实现对刀把的自动更换，因此，手术机器人可在方便刀把更换的同时，还能减少手术时长，有利于患者的术后恢复。

Description

换刀装置、手术机器人及手术机器人的换刀方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种医疗设备，特别涉及一种换刀装置、手术机器人及手术机器人的换刀方法。

背景技术

手术机器人在医学领域内得到广泛应用。手术机器人包括患者手术端，患者手术端的台车上设置有若干个手术器械。手术器械用于对患者进行手术操作。

由于在手术过程中通常需要用到多种不同的手术器械，因此，在操作时一般需要由医护人员对机器人进行手术器械的更换，或对固定器械的固定座进行更换，从而导致不但手术器械的更换较为繁琐，而且还会延长整个手术时长，不利于患者的术后恢复。

发明内容

本发明实施方式的目的在于设计一种换刀装置、手术机器人及手术机器人的换刀方法，可在手术过程中实现手术器械的自动更换，在方便手术器械更换的同时，还能减少手术时长，有利于患者的术后恢复。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种换刀装置，所述换刀装置包括：

转盘；所述转盘绕其轴线方向可拆卸地设置至少一个刀把；

第一驱动机构，与所述转盘连接，用于驱动所述转盘以其轴线为枢转轴线旋转，且所述转盘每旋转一预设角度时，其中一个所述刀把被带至换刀位；

第二驱动机构，用于驱动所述转盘处于所述换刀位的所述刀把，使该所述刀把相对于手术机器人的刀把固定座运动；

其中，当处于所述换刀位的所述刀把朝靠近所述刀把固定座的方向运动至第一预设位时，该所述刀把固定于所述刀把固定座上；当处于所述换刀位的所述刀把朝靠近所述转盘的方向运动至第二预设位时，该所述刀把固定于所述转盘上。

另外，本发明的实施例还提供了一种手术机器人，包括：

如上所述的换刀装置；

刀把固定座，沿所述转盘的轴线方向与所述换刀装置的所述转盘彼此相对设置；

至少一个刀把，可拆卸地设置于所述转盘上；当所述刀把设有多个时，各所述刀把绕所述转盘的轴线方向环绕设置；

主控模块，分别与所述第一驱动机构和所述第二驱动机构通讯连接；所述主控模块用于接收换刀指令，并根据接收到的所述换刀指令，判断待更换的所述刀把是否处于换刀位；

所述主控模块还用于在判定待更换的所述刀把未处于换刀位，则控制所述第一驱动机构驱动所述转盘旋转，并当该所述刀把被带至所述换刀位时，则控制所述第一驱动机构停止驱动所述转盘继续旋转；

所述主控模块还用于在判定待更换的所述刀把处于换刀位，则控制所述第二驱动机构驱动该所述刀把朝靠近所述刀把固定座的方向运动，并当该所述刀把运动至所述第一预设位时，则控制所述第二驱动机构停止驱动该所述刀把继续运动。

另外，本发明的实施例还提供了一种手术机器人的换刀方法，所述换刀方法包括如下步骤：

根据接收到的换刀指令，判断当前手术机器人的转盘上的待更换刀把是否处于换刀位；

如判定待更换的所述刀把未处于换刀位，则驱动所述转盘旋转；

当待更换的所述刀把在所述转盘的旋转下被带至所述换刀位，则停止继续驱动所述转盘旋转；

如判定待更换的所述刀把处于换刀位，则驱动该所述刀把朝靠近手术机器人的刀把固定座的方向运动；其中，所述刀把固定座与所述转盘沿所述刀把的运动路径彼此相对设置；

当待更换的所述刀把运动至固定于所述刀把固定座的第一预设位时，则停止继续驱动该所述刀把运动。

本发明的实施例相对于现有技术而言，由于第一驱动机构可驱动转盘绕其轴线为枢转轴线旋转，因此，通过转盘的旋转，使待更换的刀把可在转盘的旋转下被带至换刀位，并且，当待更换的刀把被带至换刀位后，又可通过第二驱动机构驱动待更换的刀把朝靠近刀把固定座的方向运动，并当待更换的刀把运动至第一预设位时，使得该刀把可固定于刀把固定座上，从而使得手术机器人可实现对刀把的自动更换，因此，手术机器人可在方便刀把更换的同时，还能减少手术时长，有利于患者的术后恢复。

附图说明

图1为本发明部分实施例中，换刀装置的轴侧示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图2中B-B处的剖视图；

图4为本发明部分实施例中，换刀装置前视角的轴侧示意图；

图5为本发明部分实施例中，换刀装置后视角的轴侧示意图；

图6为本发明部分实施例中，手术机器人的结构示意图；

图7为本发明部分实施例中，手术机器人的系统模块框图；

图8为本发明部分实施例中，换刀装置的主视示意图；

图9为图8中A-A处的剖视图；

图10为图8中C-C处的剖视图；

图11为本发明部分实施例中，手术机器人的换刀方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

实施例一

本发明的第一实施方式涉及一种换刀装置，如图1和图2所示，该换刀装置1包括：转盘11、第一驱动机构12和第二驱动机构13。

其中，结合图1和图2所示，转盘11绕其轴线方向可拆卸地设置至少一个刀把3，其次，第一驱动机构12与转盘11连接，并且，该第一驱动机构12用于驱动转盘11以其轴线为枢转轴线旋转，且当转盘11每旋转一预设角度时，其中一个刀把3可被带至换刀位。最后，结合图3所示，第二驱动机构13用于驱动转盘11上处于换刀位的刀把3，使该刀把3可相对于手术机器人的刀把固定座2运动。

另外，结合图1、图2和图3所示，当处于换刀位的刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动至第一预设位时，该刀把3被固定于刀把固定座2上。而当处于换刀位的刀把3朝靠近转盘11的方向运动至第二预设位时，该刀把3固定于转盘11上。

通过上述内容不难看出，由于第一驱动机构12可驱动转盘11绕其轴线为枢转轴线旋转，因此，通过转盘11的旋转，使待更换的刀把3可在转盘11的旋转下被带至换刀位，并且，当待更换的刀把3被带至换刀位后，又可通过第二驱动机构13驱动待更换的刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动，并当待更换的刀把3运动至第一预设位时，可使该刀把3固定于刀把固定座2上，从而使得手术机器人可实现对刀把3的自动更换，因此，手术机器人可在方便刀把更换的同时，还能减少手术的时长，有利于患者的术后恢复。

值得注意的是，在一些实施例中，如图1所示，转盘11上的任意刀把3在被带至换刀位时，该刀把3可处于相对于刀把固定座2的运动路径上，同时，该刀把3用于可拆卸地连接第二驱动机构13，使得第二驱动机构13可驱动该刀把3相对于刀把固定座2进行直线运动。

具体地说，在一些实施例中，如图1、图2和图3所示，转盘11绕其轴线方向设置至少一个可安装刀把3的工位，且每个工位分别用于可拆卸地设置一个刀把3。比如说，如图4所示，各工位可以是设置在转盘11相对于刀把固定座2一侧的安装槽111，从而当刀把3在朝靠近转盘11的方向运动至第二预设位时，如图3所示，刀把3的根部至头部的方向可有部分嵌入安装槽111中，同时，为了使刀把3可通过安装槽111实现在转盘11上的固定，如图4和图5所示，该安装槽111的槽底可设置磁吸部件，而刀把3的根部对应该磁吸部件设置可与磁吸部件实现磁吸的磁性部件33，或者，整个刀把3可以是一整个磁性部件33，通过磁吸部件与磁性部件33的相互磁吸，即可使刀把3稳定的被固定于转盘11上，而当第二驱动机构13在驱动刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动时，刀把3又可借助第二驱动机构13的驱动力，使其又能够克服磁吸部件对其产生的磁吸力，顺利与磁吸部件分离并脱离转盘11。

然而，作为一种替换方案，为了实现刀把3在转盘11上的固定，在另一些实施例中，转盘11的各安装槽111内还可设置电磁部件，比如说，电磁部件可以是电磁铁，并且各电磁部件可外接供电装置，通过供电装置对各电磁部件的供电，使各电磁部件可产生磁吸磁性部件33的电磁力，从而实现对各刀把3的磁吸固定。因此，当刀把3在朝靠近转盘11的方向运动至第一预设位时，可由供电装置向当前处于换刀位的安装槽111中的电磁部件供电，使得该电磁部件可产生电磁力并吸住该刀把3的根部，从而达到固定该刀把3的目的。而当第二驱动机构13需要驱动处于换刀位的刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动时，可先由供电装置停止继续向该安装槽111内的电磁部件供电，使得该电磁部件可失去磁吸磁性部件33的磁吸力，此时，第二驱动机构13可顺利的驱动处于换刀位的刀把3向刀把固定座2的方向运动，以顺利完成对刀把3的更换。

并且，为了使第一驱动机构12可驱动转盘11旋转，在一些实施例中，如图1、图2和图3所示，该第一驱动机构12包括：传动组件121、第一驱动组件122。其中，如图3所示，传动组件121与转盘11同轴连接，并以转盘11的轴线为枢转轴线可旋转。而第一驱动组件122用于驱动传动组件121以转盘11的轴线为枢转轴线旋转，从而使得转盘11可在传动组件121的旋转下跟随传送组件121一同旋转。具体地说，在一些实施例中，如图2和图3所示，传动组件121包括：与转盘11同轴连接的转轴1211、与转轴1211同轴连接的从动齿轮1212。而第一驱动组件122包括：第一电机1221、与第一电机1221的主轴同轴连接的主动齿轮1222，并且，主动齿轮1222与从动齿轮1212啮合。由此不难看出，通过第一电机1221对主动齿轮1222的驱动，使得主动齿轮1222可通过与从动齿轮1212的啮合带动从动齿轮1212、与从动齿轮1212同轴连接的转轴1211旋转旋转，进而使得转盘11可跟随转轴1211以自身轴线为枢转轴线实现旋转，从而使得刀把3可在转盘11的旋转运动下被带至换刀位。

另外，为了使第二驱动机构13可驱动处于换刀位的刀把3相对于刀把固定座2进行运动，如图1、图2和图3所示，第二驱动机构13包括：传送部件131和第二驱动组件132。其中，传送部件131用于连接或释放刀把3，同时，该传送部件131还可沿转盘11的轴线方向，在转盘11和刀把固定座2之间进行直线运动。而第二驱动组件132与传送部件131连接，使得第二驱动组件132可驱动传送部件131沿转盘11的轴线方向直线运动。具体地说，在一些实施例中，如图2、图3和图4所示，第二驱动组件132包括：第二电机1321、与第二电机1321的主轴同轴连接的丝杆1322，其中，第二电机13用于驱动丝杆1322以转盘11的轴线为枢转轴线旋转，而传送部件131套接于丝杆1322上，使得该传送部件131可在丝杆1322旋转时，沿转盘11的轴线方向直线运动。并且，需要说明的是，传送部件131可以是类似丝杆套的结构，使得传送部件131可将丝杆1322的旋转运动转换为沿丝杆1322轴线方向的直线运动，从而即可使传送部件131可驱动处于换刀位的刀把3在转盘11和刀把固定座3之间进行直线运动。并且，为了使丝杆1322在旋转时不会对转盘11造成影响，同样的，为了使转盘11在转动时也不会对丝杆1322造成影响，如图3和图4所示，丝杆1322与连接转盘11的转轴1211之间还设置有轴承133，通过轴承133可使转盘11、与转盘11连接转轴1211分别与丝杆1322之间彼此相对可转动，即当丝杆1322在旋转时，转盘11不会受到丝杆1322在旋转时产生的作用力，同样的，当转盘11在旋转时，丝杆1322也不会受到转盘11在旋转时产生的作用力。当然，在其它实施例中，转轴1211和转盘11也可采用空套丝杆1322的方式，通过此种方式，可同样使转盘11与丝杆1322之间彼此相对转动。

此外，为了使传送部件131可连接处于换刀位的刀把3，如图1所示，传送部件131具有可卡接刀把3的卡接部31的卡槽1311。其中，传送部件131朝向转盘11的一侧形成槽口(图中未标示)，并且，槽口用于使卡接部31嵌入或离开卡槽1311，比如说，如图3所示，当传送部件131在丝杆1322的旋转下朝靠近转盘11的方向运动至极限位置时，可使刀把3上的卡接部31通过槽口进入卡槽1311，实现卡接部31对刀把3的卡接。而当传送部件131在丝杆1322的旋转下朝靠近刀把固定座2的方向运动时，刀把3上的卡接部31又可通过槽口离开卡槽1311，使得刀把3可与传送部件131实现分离。

并且，为了使传送部件131可产生对刀把3驱动力，在一些实施例中，传送部件131可以是一电磁部件，比如说，该电磁部件可以是电磁铁。并且，该电磁部件同样可外接供电装置，使得电磁部件在接收到供电装置输出的电流时得电，并产生可磁吸刀把3的卡接部31的电磁力，因此，当传送部件131在吸住刀把3的卡接部31后，传送部件131可在丝杆1322的旋转运动下，驱动刀把3沿转盘11的轴线方向进行直线运动。而为了在换刀过程中，避免传送部件131对转盘11的旋转造成干涉，如图1、图2和图3所示，可在传送部件131驱动当前固定于刀把固定座2上的刀把3朝靠近转盘11的方向运动至第二预设位，使该刀把3固定于转盘11相应的安装槽111内后，为了使传送部件131可磁吸待更换的刀把3，可先由手术机器人的主控模块10控制第二电机1321，由第二电机1321控制丝杆1322反向旋转，使丝杆1322带动传送部件131朝靠近刀头固定座2的方向运动至预设位，即此时的传送部件131可完全脱离刀把3，随后，再由手术机器人的主控模块10控制第一电机1221，由第一电机1221驱动转盘11旋转，直至转盘11将待更换的刀把3带至换刀位，最后，再次由手术机器人的主控模块控制第二电机1321，由第二电机1321控制丝杆1322正向旋转，使丝杆1322带动传送部件131朝靠近转盘11的方向运动，直到待更换的刀把3的卡接部31通过传送部件131的槽口进入卡槽1311，并当卡接部31完全进入传送部件131的卡槽1311内后，可由手术机器人的主控模块10通过控制供电装置20，使供电装置20向传送部件131供电，而传送部件131在得电后可产生电磁力，并对处于换刀位的刀把3的卡接部31实现磁吸，此时即可使第二驱动机构13驱动待更换刀把3朝靠近刀头固定座2的方向运动，以完成对待更换刀把3的更换。

需要说明的是，在本实施方式中，传送部件131仅以采用电磁部件为例进行说明，而在其它实施例中，传送部件131上也可采用其它的方式与刀把3的卡接部31进行连接固定，比如说，传送部件131上可设置相应的抱紧机构，使得传送部件131可通过抱紧机构抱住或松开处于换刀位的刀把3，通过此种方式可同样实现传送部件131与刀把3的连接和分离。

实施例二

本发明的第二实施例涉及一种手术机器人，如图6和图7所示，该手术机器人包括：如实施例一所述的换刀装置1、刀把固定座2、至少一个刀把3和主控模块10。

其中，结合图2所示，刀把固定座2可沿转盘11的轴线方向与换刀装置1的转盘11彼此相对设置。其次，各刀把3通过转盘3上各安装槽111可拆卸地设置于转盘11上。并且，当刀把3设有多个时，各刀把3绕转盘11的轴线方向环绕设置。

另外，结合图3所示，在一些实施例中，主控模块10分别与第一驱动机构12和第二驱动机构13通讯连接，并且，主控模块10用于接收换刀指令，并可根据接收到的换刀指令，判断待更换的刀把3是否处于换刀位。

并且，当主控模块10判定待更换的刀把3未处于换刀位时，结合图3和图7所示，主控模块10可控制第一驱动机构12驱动转盘11旋转，而当该刀把3被带至换刀位时，主控模块10又可控制第一驱动机构12停止驱动转盘11继续旋转。

另外，当主控模块10判定待更换的刀把3处于换刀位时，结合图3和图7所示，主控模块10可控制第二驱动机构13驱动该刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动，并当该刀把3运动至第一预设位时，主控模块10又可控制第二驱动机构13停止驱动该刀把3继续运动。

通过上述内容不难看出，由于主控模块10分别与第一驱动机构12和第二驱动机构13通讯连接，通过主控模块10可分别对第一驱动机构12和第二驱动机构13进行控制，因此，当手术机器人需要换刀时，可由主控模块10控制第一驱动机构12驱动转盘11绕其轴线为枢转轴线旋转，并当待更换的刀把3在转盘11的旋转下被带至换刀位时，又可由主控模块10控制第二驱动机构13驱动待更换的刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动，而当待更换的刀把3运动至第一预设位时，即能够使该刀把3可固定于刀把固定座2上，从而使得手术机器人可实现对刀把3的自动更换，因此，手术机器人可在方便对刀把3更换的同时，还能减少手术时长，有利于患者术后恢复。

值得注意的是，为了使主控模块10可准确的判断出待更换的刀把3是否处于换刀位，在一些实施例中，主控模块10可预先对转盘11上的各工位进行编码，比如说，如图1所示，转盘11上的工位可设有五个，且五个工位对应的编码分别为001号、002号、003号、004号和005号，且五个工位安装的刀把3所安装的手术器械各不相同，因此，当手术机器人需要换刀时，主控模块10可获取当前处于换刀位的刀把3所对应的工位编号，并根据该工位的编号，判断待更换的刀把3是否处于换刀位，如当前处于换刀位的刀把3所对应的工位的编号与所需要更换的刀把3所对应的工位的编号一致时，则主控模块10判定待更换的刀把3已处于换刀位，反之，则主控模块10判定待更换的刀把3还未处于换刀位。需要说明的是，本实施方式中，仅以通过将处于换刀位的刀把3所对应的编号，与所需要换刀的刀把3所对应的工位的编号进行比对的方式来判断待更换的刀把3是否处于换刀位，而在其它实施例中，主控模块10也可通过其它的方式来判断待更换的刀把3是否处于换刀位，而在本实施例中不再进行详细赘述。

另外，为了使刀把固定座2可对刀把3实现固定，在一些实施例中，如图5所示，刀把固定座2设置可被刀把3插入的安装孔21。因此，当处于换刀位的刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动至第一预设位时，该刀把3可直接进入安装孔21内，使该刀把3可固定于刀把固定座2上。

具体地说，在一些实施例中，如图3和图5所示，刀把3包括：刀把本体32、设置于刀把本体32上的卡接部31。而对应刀把3的结构，安装孔21包括：可被刀把本体32嵌入的安装孔本体211、由安装孔本体211有部分向外凸出形成的定位槽212。其中，当刀把3朝靠近刀把固定座2的方向运动至第一预设位时，刀把本体32可插入安装孔本体211内，而卡接部31可插入定位槽212内，通过安装孔本体211和定位槽212的配合可对刀把3的周向进行定位，避免刀把3在刀把固定座2内产生旋转。

另外，值得一提的是，在一些实施例中，如图8至图10所示，刀把本体32还包括：刀套321、推块322、弹性部件323。其中，刀套321包括：沿其轴线方向设置的外套3211、设置于外套3211内的内套3212，同时，推块322沿刀套321的轴线方向插入刀套321的外套3211内，同时，推块322远离外套3211的一侧端面设置磁性部件33，而相反的另一侧端面绕其轴线方向设置环形滑槽3221，从而使得内套3212可在推块322插入外套3211内时进入环形滑槽3221内，并可使得推块322沿刀套321的轴线方向在外套3211内可滑动。

其次，如图10所示，卡接部31是由推块322的表面有部分凸出形成，因此推块322可借助卡接部31与传送部件131的卡接，使得整个刀把3可在传送部件131的驱动作用下沿刀套321的轴线方向进行直线运动，从而即可完成刀把3在刀把固定座2内的定位安装。

最后，如图9和图10所示，手术器械4的尾端沿刀套321的轴线方向可从外套3211插入内套3212内，同时，手术器械4的尾端还设置滑块5，且该滑块5在内套3211内可沿刀套321的轴线方向滑动，并在滑动时可带到手术器械4沿刀套321的轴线方向一同运动。另外，在一些实施例中，如图9和图10所示，弹性部件323可以是设置于内套3212内的弹簧，同时，弹性部件323套接于手术器械上，并与滑块5背离推块322的一侧相抵接，使得滑块5可在弹性部件323的回弹力下始终与推块322贴合。因此，手术器械在一定范围内可在推块322的推力作用下以及弹性部件323的回弹力下，相对于外套3211实现伸缩运动。比如说，当手术器械4采用的手术钳，并当相应的刀把本体32被传送部件131传送至刀把固定座2内时，如图10所示，此时刀把本体32的推块322还可在传送部件131的直线运动下配合弹性部件323驱动滑块5，使得滑块5可带动手术钳相对于外套3211实现伸缩，即当推块322不断插入外套3211内时，此时滑块5会被推块322推动，手术钳可在滑块5的运动下不断伸出外套3211，使手术钳可张开。反之，当推块322逐渐抽离外套3211时，此时滑块5可在弹性部件323的回弹作不断带动手术钳回缩至外套3211内，使手术钳可对目标物实现夹持。

实施例三

本发明的实施例三涉及一种手术机器人的换刀方法，如图1和图11所示，该换刀方法包括如下步骤：

步骤810，根据接收到的换刀指令，判断当前手术机器人的转盘11上的待更换的刀把3是否处于换刀位。

步骤820，如判定待更换的刀把3未处于换刀位，则驱动转盘11旋转。

步骤830，当待更换的所述刀把3在转盘11的旋转下被带至换刀位，则停止继续驱动转盘11旋转。

步骤840，如判定待更换的刀把3处于换刀位，则驱动该刀把3朝靠近手术机器人的刀把固定座2的方向运动。其中，刀把固定座2与转盘11沿刀把3的运动路径彼此相对设置。

步骤850，当待更换的刀把3运动至固定于刀把固定座2的第一预设位时，则停止继续驱动该刀把3运动。

通过上述内容不难看出，当手术机器人需要换刀时，通过驱动转盘11旋转，可使转盘11将待更换的刀把3带至换刀位，同时，通过驱动处于换刀位的刀把3朝靠近刀把固定座2的方向进行运动，又可将该刀把3固定于刀把固定座2上，从而使得手术机器人可实现对刀把3的自动更换，因此，手术机器人可在方便刀把更换的同时，还能减少手术时长，有利于患者的术后恢复。

具体地说，在一些实施例中，如图4所示，转盘3绕其轴线方向等距设置若干个工位，各工位均可以是被刀把3部分嵌入的安装槽111，使得各工位可分别用于可拆卸地设置一个刀把3，因此，在根据接收到的换刀指令，判断当前手术机器人的转盘11上的待更换的刀把3是否处于换刀位的步骤中，即步骤810具体包括：

获取转盘11处于换刀位的刀把3所对应的工位的编号。

将获得的工位的编号与待更换刀把3所对应的工位的标号进行比对。

如获得的工位的编号与待更换刀把3所对应的工位的标号一致时，则判定当前转盘11上的待更换的刀把3已处于换刀位。并继续驱动转盘11旋转，直至转盘11的下一工位设置的刀把3被带至换刀位。

如获得的工位的编号与待更换刀把3所对应的工位的标号不一致时，则判定当前转盘11上的待更换的刀把3未处于换刀位。

另外，由于手术机器人在换刀之前，刀把固定座2可能固定有上一手术步骤时所用的刀把3，因为，为了能够将上一手术步骤所用的刀把3先从刀把固定座2上进行拆除，在另一些实施例中，在根据接收到的换刀指令，判断当前手术机器人的转盘11上的待更换的刀把是否处于换刀位之前，如图8所示，该换刀方法还包括如下步骤：

步骤801，根据接收到的换刀指令，判断当前刀把固定座2是否固定其它刀把3。

步骤802，如判定当前刀把固定座2固定其它刀把3，则驱动该刀把3朝靠近转盘11的方向运动。如判定当前刀把固定座2固定其它刀把3未固定其它刀把3，则直接进入步骤810。

步骤803，当该刀把3运动至固定于转盘11的第二预设位时，则停止继续驱动该刀把3运动。

通过上述内容不难看出，本实施方式为与第二实施方式相对应的手术机器人的换刀方法的实施例，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (16)

1.一种换刀装置，其特征在于，所述换刀装置包括：

转盘；所述转盘绕其轴线方向可拆卸地设置至少一个刀把；

第一驱动机构，与所述转盘连接，用于驱动所述转盘以其轴线为枢转轴线旋转，且所述转盘每旋转一预设角度时，其中一个所述刀把被带至换刀位；

第二驱动机构，用于驱动所述转盘处于所述换刀位的所述刀把，使该所述刀把相对于手术机器人的刀把固定座运动；

其中，当处于所述换刀位的所述刀把朝靠近所述刀把固定座的方向运动至第一预设位时，该所述刀把固定于所述刀把固定座上；当处于所述换刀位的所述刀把朝靠近所述转盘的方向运动至第二预设位时，该所述刀把固定于所述转盘上。

2.根据权利要求1所述的换刀装置，其特征在于，所述转盘上的任意所述刀把在被带至所述换刀位时，该所述刀把处于相对于所述刀把固定座的运动路径上，且该所述刀把用于可拆卸地连接所述第二驱动机构。

3.根据权利要求1或2所述的换刀装置，其特征在于，所述转盘绕其轴线方向设置至少一个可安装刀把的工位，每个所述工位分别用于可拆卸地设置一个所述刀把。

4.根据权利要求3所述的换刀装置，其特征在于，各所述工位为设置在所述转盘相对于所述刀把固定座一侧的安装槽。

5.根据权利要求4所述的换刀装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

传动组件，与所述转盘同轴连接，并以所述转盘的轴线为枢转轴线可旋转；

第一驱动组件，用于驱动所述传动组件以所述转盘的轴线为枢转轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的换刀装置，其特征在于，所述传动组件包括：与所述转盘同轴连接的转轴、与所述转轴同轴连接的从动齿轮；

第一驱动组件包括：第一电机、与所述第一电机的主轴同轴连接的主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的换刀装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

传送部件，用于连接或释放刀把，并沿所述转盘的轴线方向，在所述转盘和所述刀把固定座之间进行直线运动；

第二驱动组件，与所述传送部件连接，用于驱动所述传送部件沿所述转盘的轴线方向直线运动。

8.根据权利要求7所述的换刀装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括：第二电机、与所述第二电机的主轴同轴连接的丝杆，所述第二电机用于驱动所述丝杆以所述转盘的轴线为枢转轴线旋转；

其中，所述传送部件套接于所述丝杆上，并用于在所述丝杆旋转时沿所述转盘的轴线方向直线运动。

9.根据权利要求8所述的换刀装置，其特征在于，所述丝杆与所述转轴之间设置有轴承，所述轴承用于所述转轴和所述丝杆之间彼此相对转动。

10.根据权利要求8所述的换刀装置，其特征在于，所述传送部件具有可卡接所述刀把的卡接部的卡槽；

其中，所述传送部件朝向所述转盘的一侧形成槽口，所述槽口用于使所述卡接部嵌入或离开所述卡槽。

11.根据权利要求10所述的换刀装置，其特征在于，所述传送部件为电磁部件，所述电磁部件外接供电装置，所述电磁部件在接收到所述供电装置输出的电流时得电，产生可磁吸所述刀把的卡接部的电磁力。

12.一种手术机器人，其特征在于，包括：

如权利要求1-11中任意一项所述的换刀装置；

刀把固定座，沿所述转盘的轴线方向与所述换刀装置的所述转盘彼此相对设置；

至少一个刀把，可拆卸地设置于所述转盘上；当所述刀把设有多个时，各所述刀把绕所述转盘的轴线方向环绕设置；

主控模块，分别与所述第一驱动机构和所述第二驱动机构通讯连接；所述主控模块用于接收换刀指令，并根据接收到的所述换刀指令，判断待更换的所述刀把是否处于换刀位；

所述主控模块还用于在判定待更换的所述刀把未处于换刀位，则控制所述第一驱动机构驱动所述转盘旋转，并当该所述刀把被带至所述换刀位时，则控制所述第一驱动机构停止驱动所述转盘继续旋转；

所述主控模块还用于在判定待更换的所述刀把处于换刀位，则控制所述第二驱动机构驱动该所述刀把朝靠近所述刀把固定座的方向运动，并当该所述刀把运动至所述第一预设位时，则控制所述第二驱动机构停止驱动该所述刀把继续运动。

13.根据权利要求12所述的手术机器人，其特征在于，所述刀把固定座设置可被所述刀把插入的安装孔；

当处于所述换刀位的所述刀把朝靠近所述刀把固定座的方向运动至所述第一预设位时，该所述刀把进入所述安装孔内，使所述刀把固定于所述刀把固定座上。

14.根据权利要求13所述的手术机器人，其特征在于，所述刀把包括：刀把本体、设置于所述刀把本体上的卡接部；

所述安装孔包括：可被所述刀把本体嵌入的安装孔本体、由所述安装孔本体有部分向外凸出形成的定位槽；

其中，当所述刀把朝靠近所述刀把固定座的方向运动至所述第一预设位时，刀把本体插入所述安装孔本体内，所述卡接部插入所述定位槽内。

15.一种手术机器人的换刀方法，其特征在于，所述换刀方法包括如下步骤：

根据接收到的换刀指令，判断当前手术机器人的转盘上的待更换的刀把是否处于换刀位；

如判定待更换的所述刀把未处于换刀位，则驱动所述转盘旋转；

当待更换的所述刀把在所述转盘的旋转下被带至所述换刀位，则停止继续驱动所述转盘旋转；

如判定待更换的所述刀把处于换刀位，则驱动该所述刀把朝靠近手术机器人的刀把固定座的方向运动；其中，所述刀把固定座与所述转盘沿所述刀把的运动路径彼此相对设置；

当待更换的所述刀把运动至固定于所述刀把固定座的第一预设位时，则停止继续驱动该所述刀把运动。

16.根据权利要求15所述的手术机器人的换刀方法，其特征在于，在根据接收到的换刀指令，判断当前手术机器人的转盘上的待更换的刀把是否处于换刀位之前，所述换刀方法还包括如下步骤：

根据接收到的换刀指令，判断当前所述刀把固定座是否固定其它所述刀把；

如判定当前所述刀把固定座固定其它所述刀把，则驱动该所述刀把朝靠近所述转盘的方向运动；

当该所述刀把运动至固定于所述转盘的第二预设位时，则停止继续驱动该所述刀把运动。