CN117731218A - 虚拟现实外科手术摄像机系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及虚拟现实外科手术摄像机系统。一种系统，包括控制台组装件、可操作地耦合至控制台组装件的套管针组装件、可操作地耦合至控制台组装件的具有立体摄像机组装件的的摄像机组装件以及被配置为检测立体摄像机组装件绕俯仰轴或偏航轴中至少一个的旋转的至少一个旋转姿态传感器。控制台组装件包括第一致动器和可操作地耦合至第一致动器的第一致动器滑轮。套管针组装件包括具有内径和外径的套管针和包括至少一个密封件的密封子组装件，并且密封子组装件可操作地耦合至套管针。摄像机组装件包括具有远端和近端的摄像机支撑管、可操作地耦合至支撑管的远端的立体摄像机以及具有第一光轴的第一摄像机模块和具有第二光轴的第二摄像机模块。

Description

虚拟现实外科手术摄像机系统

本申请是申请日为2018年09月13日，申请号为201880073752.7，发明名称为“虚拟现实外科手术摄像机系统”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求根据《美国法典》第35条第119款(e)项的于2017年9月14日提交的题为《虚拟现实外科手术摄像机系统》的美国临时专利申请号62/558,583的权益，该临时专利申请通过全文引用并入此文。

技术领域

本申请总体上涉及微创外科手术、微创外科手术摄像机和虚拟现实微创外科手术系统。

相关技术描述

自1900年代问世以来，微创手术领域经历巨大的发展和增长，上述发展和增长为患者带来更好的结果。微创手术领域的主要发展之一是手术机器人装置的实现。手术机器人装置在微创手术领域的实施和应用使得可以使用所述装置执行的手术的数量和类型有所增加。这一增长为病人带来了许多改善，包括更短的恢复时间、更好的结果和更快的手术时间。手术机器人装置的使用的增加已经引起能够执行大量功能和操作并且经由各种技术被控制和操作的装置数目的大量增加。

在微创手术期间，通常使用内窥镜摄像机向外科医生提供手术部位和手术腔影像，以允许外科医生操纵机器人工具，并且也允许其他人在手术过程中查看手术过程。常规地，在微创手术期间，外科医生专注于操纵组织和收缩器官的任务。为了完成这些任务，外科医生手动操纵内窥镜摄像机到期望的位置和姿态，以获得足以进行手术过程的视野。通常，内窥镜摄像机给出有限的且狭窄的视野，这就导致外科医生不得不手动将内窥镜摄像机前后移动或移动到不同位置，以便外科医生查看他或她视野之外的工具或组织。使外科医生手动移动内窥镜摄像机，需要外科医生将他的或她的注意力从执行手术操作中转移，并专注于获取足够的视野，这导致更长的手术操作时间和更长的患者的恢复时间。

通常，在整个微创手术中，外科医生需要多个手术操作视图和手术操作角度来执行手术操作。通常，内窥镜可以被手动稍微向左、向右、向后和/或向前移动，以在手术操作期间获得较大的视图或不同的视图，并且然后将所述内窥镜移回其初始姿态和方向，以便允许外科医生以所需的放大倍数查看组织和/或器官。物理操作内窥镜摄像机需要外科医生将他的或她的注意力从执行手术操作转移到手术操作的视图，这可能导致患者承受意外事件，以及更长的恢复时间和手术操作时间。

为了减少手动移动内窥镜摄像机来获取手术操作部位的多个视图，以及更大的视野，一些人利用多个内窥镜摄像机，通过患者腔内的不同切口插入每个内窥镜摄像机。虽然这使外科医生获得多个不同的视图，但这对患者来说是有代价的，因为为了插入多个内窥镜摄像机必须造成多个切口，增加了疝形成风险、感染风险、疼痛和普遍发病率。此外，使用多个内窥镜摄像机减少了外科医生的工作空间，并因此使外科医生更难实施手术操作。

虽然在传统的微创手术和现有的机器人外科手术中，使用和手动操控和操纵内镜摄像机是可行的选择，但在虚拟现实外科手术期间，操控和操纵摄像机是不实用也不直观的方法。在虚拟现实外科手术中，外科医生有被置身在病人体内的手术部位的感觉。结合虚拟现实眼镜提供的三维可视化，外科医生观察手术操作并与机械臂交互，就像机械臂采用了他或她自己的手臂和手的形式。通过虚拟现实外科手术，外科医生全神贯注于自然的和沉浸式的虚拟现实用户界面中。虽然外科医生沉浸在虚拟现实的用户界面中，但是对于外科医生来说，手动操作并将内窥镜摄像机移动到需要的姿态会是麻烦的，因为它要求外科医生将他/她自己从自然的和沉浸式的虚拟现实用户界面中断开并移除。或者，如果外科医生要手动操控内窥镜摄像机，这种操纵会使外科医生失去方向感，并从而可能导致手术操作时间的增加，也会打乱外科医生的工作流程。为了允许外科医生保持沉浸在自然的和沉浸式的虚拟现实用户界面中，虚拟现实外科手术需要不同的控制摄像机和获取手术场多视角的技术。

对于类人机器人系统，成功的系统来自于保持自然的和直观的人机界面(HMI)。因此，在虚拟现实外科手术中，外科医生在保持类人机器人功能的同时能够交互和控制摄像机是有利的。

发明内容

在本发明的一个实施方式中，包括一种系统，所述系统包括控制台组装件，所述控制台组装件包括第一致动器和可操作地耦合至所述第一致动器的第一致动器滑轮；包括套管针组装件，所述套管针组装件可操作地耦合至所述控制台组装件，所述套管针组装件包括具有内径和外径的套管针，以及包括至少一个密封件的密封子组装件，所述密封子组装件可操作地耦合至所述套管针；包括摄像机组装件，所述摄像机组装件可操作地耦合至所述控制台组装件，所述摄像机组装件包括具有远端和近端的摄像机支撑管，可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的立体摄像机组装件，所述立体摄像机组装件包括限定腔的主摄像机主体、俯仰致动组装件、偏航致动组装件，俯仰致动组装件和偏航致动组装件提供至少两个旋转自由度，具有第一光轴的第一摄像机模块和具有第二光轴的第二摄像机模块；以及包括至少一个旋转姿态传感器，所述至少一个旋转姿态传感器被配置为检测立体摄像机组装件绕所述俯仰轴或所述偏航轴中至少一个的旋转，其中所述偏航轴垂直于所述摄像机支撑管所在平面，且所述俯仰轴垂直于所述偏航轴。所述系统的所述密封子组装件也可以包括第二密封件。所述系统的所述套管针组装件也可以包括密封塞。所述系统的所述立体摄像机组装件也可以包括外围摄像机。所述系统，所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴具有被配置为提供立体视觉的轴间距离。所述系统的所述控制台组装件也可以包括多个致动器。所述系统的套管针组装件也可以包括限定具有贯通轴的贯通孔的套管针配合夹具，其中所述贯通轴被配置为允许通过所述摄像机控制台组装件和通过所述套管针组装件来接入。

所述系统也可以包括将所述俯仰致动组装件可操作地耦合至所述第一致动器滑轮的俯仰电缆，以使所述第一致动器的致动使所述立体摄像机组装件绕所述俯仰轴旋转。在包括所述俯仰电缆的系统中，所述控制台组装件也可以包括第二致动器和可操作地耦合至所述第二致动器的第二致动器滑轮。在包括具有第二致动器的控制台组装件的系统中，也可以包括将所述第二致动器可操作地耦合至所述第二致动器滑轮的偏航电缆，以使所述第二致动器的致动使所述立体摄像机组装件绕所述偏航轴旋转。在包括所述偏航电缆的系统中，所述控制台组装件也可以包括安设在沿所述第一致动器滑轮与所述俯仰致动组装件之间的俯仰电缆的路径的第一重定向滑轮，第一重定向滑轮被配置为将所述俯仰电缆的路径从所述第一致动器滑轮重定向到由所述摄像机支撑管限定第一电缆腔。在包括偏航电缆的所述系统中，所述控制台组装件也可以包括安设在沿所述第二致动器滑轮与所述偏航致动组装件之间的偏航电缆的路径的重定向滑轮，所述重定向滑轮被配置为将偏航电缆的路径从所述第一致动器滑轮重定向到由所述摄像机支撑管限定的第二电缆腔。

在包括具有所述第一重定向滑轮的所述控制台组装件的系统中，还可以包括沿所述第二致动器滑轮与所述偏航致动组装件之间的所述偏航电缆的路径安设的第二重定向滑轮，所述第二重定向滑轮被配置为将所述偏航电缆的路径从所述第二致动器滑轮重定向到由摄像机支撑管限定的第二电缆腔。

在其他实施方式中，所述系统的所述立体摄像机组装件具有插入配置和展开配置，并且其中，在所述插入配置中，所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴被定向为垂直于所述摄像机支撑管。在具有带有插入配置和展开配置的立体摄像机组装件的系统中，所述第一摄像机模块包括具有第一外缘的第一摄像机模块主体，所述第二摄像机模块包括具有第二外缘的第二摄像机模块主体，并且其中从所述第一摄像机模块主体的所述第一外缘到所述第二摄像机模块主体的所述第二外缘的最大距离大于垂直于所述摄像机支撑管的轴的所述立体摄像机组装件的横截面的最大宽度。

在另一方面，本发明包括一种摄像机组装件，所述摄像机组装件包括具有远端和近端的摄像机支撑管、可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的立体摄像机组装件，所述立体摄像机组装件包括，可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的主摄像机主体，其中主摄像机主体限定电子组件腔，具有第一光轴的第一摄像机模块，具有第二光轴的第二摄像机模块和包括俯仰致动组装件与偏航致动组装件的致动系统，所述致动系统提供至少两个旋转自由度；以及被配置为检测所述立体摄像机组装件绕所述俯仰轴或所述偏航轴中的至少一个的旋转的至少一个旋转姿态传感器，其中所述偏航轴垂直于所述摄像机支撑管所在的平面，并且所述俯仰轴垂直于所述偏航轴。在一个实施方式中，所述摄像机组装件的致动系统是电缆驱动的。在一个实施方式中，摄像机组件的致动系统是马达驱动的。在其他实施方式中，所述摄像机组装件的偏航致动组装件被配置为绕所述偏航轴来致动所述立体摄像机组装件。在其他实施方式中，所述摄像机组装件的俯仰致动组装件被配置为绕所述俯仰轴来致动所述立体摄像机组装件。在其他实施方式中，所述摄像机组装件的所述俯仰致动组装件被配置为绕独立于所述偏航致动组装件的所述俯仰轴来致动所述立体摄像机组装件。所述摄像机组装件的立体摄像机还可包括可操作地耦合至电源的照明光源。

在另一个实施方式中，所述摄像机组装件的所述立体摄像机组装件也可以包括第一外围摄像机。在包括第一外围摄像机的摄像机组件装中，所述立体摄像机组装件还可以包括第二外围摄像机。

在另一种实施方式中，所述摄像机组装件的所述立体摄像机组装件也包括电连通组件，其中所述电连通组件被配置为传输由所述第一摄像机模块、所述第二摄像机模块中的至少一个或所述至少一个旋转姿态传感器捕获的所述信息。在包括电连通组件的摄像机组装件中，所述电连通组件也可以包括柔性印刷电路板(FPCB)。在另一个实施方式中，所述摄像机组件包括电连通组件，所述电连通组件也可以包括印刷电路板(PCB)。

在另一个包括电连通组件的摄像机组装件的实施方式中，所述电连通组件被物理配置为允许所述立体摄像机组装件以至少两个旋转自由度被致动，并且其中所述电连通组件被配置为在以所述至少两个旋转自由度致动所述立体摄像机组装件期间来传输由所述第一摄像机模块、所述第二摄像机模块中至少一个或所述至少一个旋转姿态传感器捕获的所述信息。在包括被物理配置为允许所述立体摄像机组装件以至少两个自由度被致动的电连通组件的摄像机组装件的另一个实施方式中，所述电连通组件可以弯曲到最小允许弯曲半径，而不会被损坏或使其不可使用。在包括被物理配置为允许所述立体摄像机组装件以至少两个自由度被致动的所述电连通组件的所述摄像机组装件中，也可能包括电连通保持器，所述电连通组件保持器防止所述电连通组件在使用所述致动系统时损坏。

在包括被物理配置为允许所述立体摄像机组件以至少两个自由度被致动的所述电连通组件的所述摄像机组件的另一个实施方式中，也可能包括为电连通组件提供保护性外壳的柔性屏蔽物，所述柔性屏蔽物防止电连通组件在使用摄像机组装件时与其他物体和/或组件接触。在包含柔性屏蔽物的摄像机组装件中，所述柔性屏蔽物也可包含侧壁。

在包括被物理配置为允许所述立体摄像机组装件以至少两个自由度被致动的电连通组件的摄像机组装件的另一个实施方式中，所述电连通组件位于由所述主摄像机主体限定的电连通腔内。在带有位于电连通腔内的电连通组件的摄像机组装件中，还可以包括折曲弯绕导件和恒力弹簧，其中所述恒力弹簧对电连通组件施加径向力。在另一个实施方式中，摄像机组装件具有位于电连通腔内的电连通组件，主摄像机主体也可以限定机械加工的表面孔径。

在摄像机组装件的其他实施方式中，所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴具有被配置为提供立体视觉的轴间距离。在另一个实施方式中，所述摄像机组装件的立体摄像机组装件，有插入配置和展开配置，其中在插入配置中所述第一摄像机模块的第一光轴和所述第二摄像机模块的第二光轴定向垂直于所述摄像机支撑管。在具有插入配置和展开配置的摄像机组装件中，所述第一摄像机模块包括具有第一外缘的第一摄像机主体，所述第二摄像机模块包括具有第二外缘的第二摄像机模块主体，并且其中所述第一摄像机模块主体的第一外缘到所述第二摄像机模块主体的第二外缘的最大距离大于垂直于所述摄像机支撑管的轴的立体摄像机组装件的横截面的最大宽度。

本申请还涉及以下方面。

1).一种系统，包括：

a.控制台组装件，所述控制台组装件包括：

i.第一致动器，以及

ii.可操作地耦合至所述第一致动器的第一致动器滑轮；

b.套管针组装件，所述套管针组装件可操作地耦合至所述控制台组装件，所述套管针组装件包括：

i.具有内径和外径的套管针，以及

ii.可操作地耦合至所述套管针的密封子组装件，所述密封子组装件包括至少一个密封件；

c.摄像机组装件，所述摄像机组装件可操作地耦合至所述控制台组装件，所述摄像机组装件包括：

i.具有远端和近端的摄像机支撑管，

ii.可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的立体摄像机组装件，所述立体摄像机组装件包括：

1.限定腔的主摄像机主体，

2.俯仰致动组装件，

3.偏航致动组装件，所述俯仰致动组装件和所述偏航致动组装件提供至少两个旋转自由度，

4.具有第一光轴的第一摄像机模块，和

5.具有第二光轴的第二摄像机模块；以及

d.至少一个旋转姿态传感器，所述至少一个旋转姿态传感器被配置为检测所述立体摄像机组装件绕俯仰轴或偏航轴中至少一个的旋转，其中所述偏航轴垂直于所述摄像机支撑管所在的平面，且所述俯仰轴垂直于所述偏航轴。

2).根据1)所述的系统，还包括将所述俯仰致动组装件可操作地耦合至所述第一致动器滑轮的俯仰电缆，以使所述第一致动器的致动使所述立体摄像机组装件绕所述俯仰轴旋转。

3).根据2)所述的系统，其中所述控制台组装件还包括：

a.第二致动器；和

b.可操作地耦合至所述第二致动器的第二致动器滑轮。

4).根据3)所述系统，还包括将所述第二致动器可操作地耦合至所述第二致动器滑轮的偏航电缆，以使所述第二致动器的致动使所述立体摄像机组装件绕所述偏航轴旋转。

5).根据4)所述的系统，所述控制台组装件还包括沿所述第一致动器滑轮与所述俯仰致动组装件之间的所述俯仰电缆的路径安设的第一重定向滑轮，所述第一重定向滑轮被配置为将所述俯仰电缆的所述路径从所述第一致动器滑轮重定向到由所述摄像机支撑管限定的第一电缆腔。

6).根据5)所述的系统，所述控制台组装件还包括沿所述第二致动器滑轮与所述偏航致动组装件之间的所述偏航电缆的路径安设的第二重定向滑轮，所述第二重定向滑轮被配置为将所述偏航电缆的所述路径从所述第二致动器滑轮重定向到由所述摄像机支撑管限定的第二电缆腔。

7).根据4)所述的系统，所述控制台组装件还包括沿所述第二致动器滑轮与所述偏航致动组装件之间的所述偏航电缆的路径安设的重定向滑轮，所述重定向滑轮被配置为将所述偏航电缆的所述路径从所述第二致动器滑轮重定向到由所述摄像机支撑管限定的第二电缆腔。

8).根据1)所述的系统，其中所述密封子组装件还包括第二密封件。

9).根据1)所述的系统，其中所述套管针组装件还包括密封塞。

10).根据1)所述的系统，其中所述立体摄像机组装件还包括外围摄像机。

11).根据1)所述的系统，其中所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴具有被配置为提供立体视觉的轴间距离。

12).根据1)所述的系统，其中所述立体摄像机组装件具有插入配置和展开配置，并且其中在插入配置中，所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴被定向为垂直于所述摄像机支撑管。

13).根据12)所述的系统，其中所述第一摄像机模块包括具有第一外缘的第一摄像机模块主体，

其中所述第二摄像机模块包括具有第二外缘的第二摄像机模块主体，

并且其中从所述第一摄像机模块主体的所述第一外缘到所述第二摄像机模块主体的所述第二外缘的最大距离大于垂直于所述摄像机支撑管的轴的所述立体摄像机组装件的横截面的最大宽度。

14).根据1)所述的系统，其中所述控制台组装件还包括多个致动器。

15).根据1)所述的系统，其中所述套管针组装件还包括套管针配合夹具，该套管针配合夹具限定具有贯通轴的贯通孔，其中所述贯通轴平行于所述摄像机支撑管的纵轴，并且其中所述贯通孔被配置为允许通过所述摄像机控制台组装件和通过所述套管针组装件的接入。

16).一种摄像机组装件包括：

a.具有远端和近端的摄像机支撑管；

b.可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的立体摄像机组装件，所述立体摄像机组装件包括：

i.可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的主摄像机主体，其中所述主摄像机主体限定电子组件腔，

ii.具有第一光轴的第一摄像机模块，

iii.具有第二光轴的第二摄像机模块，以及

iv.包括俯仰致动组装件和偏航致动组装件的致动系统，所述致动系统提供至少两个旋转自由度；以及

c.至少一个旋转姿态传感器，所述至少一个旋转姿态传感器被配置为检测所述立体摄像机组装件绕俯仰轴或偏航轴中至少一个的旋转，其中所述偏航轴垂直于所述摄像机支撑管所在的平面，且所述俯仰轴垂直于所述偏航轴。

17).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述致动系统是电缆驱动的。

18).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述致动系统是马达驱动的。

19).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述偏航致动组装件被配置为绕所述偏航轴致动所述立体摄像机组装件。

20).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述俯仰致动组装件被配置为绕所述俯仰轴致动所述立体摄像机组装件。

21).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述俯仰致动组装件被配置为独立于所述偏航致动组装件来绕所述俯仰轴致动所述立体摄像机组装件。

22).根据16)的所述摄像机组装件，其中所述立体摄像机组装件还包括第一外围摄像机。

23).根据22)所述的摄像机组装件，其中所述立体摄像机组装件还包括第二外围摄像机。

24).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述立体摄像机组装件还包括可操作地耦合至电源的照明光源。

25).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述立体摄像机组装件还包括电连通组件，其中所述电连通组件被配置为传输由所述第一摄像机模块、所述第二摄像机模块中至少一个或所述至少一个旋转姿态传感器捕获的信息。

26).根据25)所述的摄像机组装件，其中所述电连通组件包括柔性印刷电路板(FPCB)。

27).根据25)所述的摄像机组装件，其中所述电连通组件包括印刷电路板(PCB)。

28).根据25)所述的摄像机组装件，其中所述电连通组件被物理地配置为允许所述立体摄像机组装件以所述至少两个旋转自由度被致动，并且其中所述电连通组件被配置为在以所述至少两个旋转自由度致动所述立体摄像机组装件期间传输由所述第一摄像机模块、所述第二摄像机模块的至少一个或所述至少一个旋转姿态传感器捕获的所述信息。

29).根据28)所述的摄像机组装件，其中所述电连通组件可以被弯曲到最小允许弯曲半径而不被损坏或使其无法使用。

30).根据28)所述的摄像机组装件，还包括为所述电连通组件提供保护性外壳的柔性屏蔽物。

31).根据30)所述的摄像机组装件，其中所述柔性屏蔽物包括侧壁。

32).根据28)所述的摄像机组装件，其中所述电连通组件位于由主摄像机主体限定的电连通组件腔中。

33).根据32)所述的摄像机组装件，还包括折曲弯绕导件和恒力弹簧。

34).根据32)所述的摄像机组装件，其中所述主摄像机主体进一步限定机械加工的表面孔径。

35).根据28)所述的摄像机组装件，还包括电连通组件保持器。

36).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴具有可被配置为提供立体视觉的轴间距离。

37).根据16)所述的摄像机组装件，其中所述立体摄像机组装件具有插入配置和展开配置，并且其中在所述插入配置中，所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴被定向为垂直于所述摄像机支撑管。

38).根据37)所述的摄像机组装件，其中所述第一摄像机模块包括具有第一外缘的第一摄像机模块主体，

其中所述第二摄像机模块包括具有第二外缘的第二摄像机模块主体，

并且其中从所述第一摄像机模块主体的所述第一外缘到所述第二摄像机模块主体的所述第二外缘的最大距离大于垂直于所述摄像机支撑管的轴的所述立体摄像机组装件的横截面的最大宽度。

附图说明

应当注意，被编号的项在所有附图中保持一致。编号相同的项是相同的项或项的相同拷贝。编号不同的项是不同设计的部分或服务于不同目的的相同部分。

图1A是机器人摄像机系统的一个实施方式的前等距视图。

图1B是机器人摄像机系统的一个实施方式的后等距视图。

图2A是根据一个实施方式的摄像机控制台组装件的后等距视图。

图2B是根据一个实施方式的摄像机控制台组装件的前等距视图。

图2C是根据一个实施方式的摄像机控制台组装件的侧等距视图。

图3是根据一个实施方式的摄像机控制台组装件的侧等距分解视图。

图4A是根据一个实施方式的摄像机控制台底座的等距视图。

图4B是根据一个实施方式的摄像机控制台底座的前等距视图。

图5A是根据一个实施方式的套管针配合夹具的前等距视图。

图5B是根据一个实施方式的套管针配合夹具的斜等距视图。

图5C是根据一个实施方式的套管针配合夹具的前侧视图。

图5D是根据一个实施方式的套管针配合夹具的后侧视图。

图6是根据一个实施方式的可以耦合至摄像机控制台底座的一些组件的等距分解视图。

图7A是根据一个实施方式的滑轮外壳块的等距视图。

图7B是根据一个实施方式的滑轮外壳块的上等距视图。

图7C是根据一个实施方式的滑轮外壳块的下等距视图。

图8A是根据一个实施方式的滑轮外壳块和可耦合至滑轮外壳块的组件的分解等距视图。

图8B是根据一个实施方式的带有重定向滑轮和重定向滑轮盖的滑轮外壳块的等距视图。

图9A是根据一个实施方式的控制台配合支撑物的等距视图。

图9B是根据一个实施方式的控制台配合支撑物的上等距视图。

图9C是根据一个实施方式的控制台配合支撑物的下轮廓视图。

图10A是根据一个实施方式的柔性屏蔽物的等距视图。

图10B是根据一个实施方式的柔性屏蔽物的附加等距视图。

图10C是根据一个实施方式的柔性屏蔽物的上侧视图。

图11A是根据一个实施方式的耦合至柔性屏蔽物的摄像机刚性板的前等距视图。

图11B是根据一个实施方式的耦合至柔性屏蔽物的摄像机刚性板的上等距视图。

图12是根据一个实施方式的上控制台主体的等距视图。

图13是根据一个实施方式的套管针组装件的侧视分解视图。

图14A是根据一个实施方式的套管针的等距视图。

图14B是根据一个实施方式的套管针的分解等距视图。

图15A是根据一个实施方式的密封子组装件的等距视图。

图15B是根据一个实施方式的密封子组装件的分解等距视图。

图16A是根据一个实施方式的密封子组装件的横截面侧视图。

图16B是根据一个实施方式的密封子组装件的等距横截面视图。

图17A是根据一个实施方式的可膨胀密封件的前等距视图。

图17B是根据一个实施方式的可膨胀密封件的后等距视图。

图18A是根据一个实施方式的翼环的前侧视图。

图18B是根据一个实施方式的翼环的上等距视图。

图19A是根据一个实施方式的耦合至摄像机控制台组装件的机器人摄像机组装件的前等距视图。

图19B是根据一个实施方式的耦合至摄像机控制台组装件的机器人摄像机组装件的前分解等距视图。

图20A是根据一个实施方式的摄像机支撑管的前等距视图。

图20B是根据一个实施方式的摄像机支撑管的后等距视图。

图21A是根据一个实施方式的立体摄像机的分解等距视图。

图21B是根据一个实施方式的立体摄像机的前等距视图。

图22A是根据一个实施方式的俯仰致动组装件的侧视图。

图22B是根据一个实施方式的俯仰致动组装件的分解侧视图。

图22C是根据一个实施方式的俯仰致动组装件的分解等距视图。

图23A是根据一个实施方式的俯仰滑轮的右侧等距视图。

图23B是根据一个实施方式的俯仰滑轮的左侧等距视图。

图23C是根据一个实施方式的俯仰滑轮的前等距视图。

图24A是根据一个实施方式的主摄像机主体的上等距视图。

图24B是根据一个实施方式的主摄像机主体的下等距视图。

图25A是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座的上等距视图。

图25B是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座的等距视图。

图25C是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座的附加等距视图。

图26A是根据一个实施方式的偏航致动组装件的分解等距视图。

图26B是根据一个实施方式的偏航致动组装件的附加分解等距视图。

图27是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座和偏航致动组装件之间的连接的分解等距视图。

图28A是根据一个实施方式的偏航滑轮的上侧视图。

图28B是根据一个实施方式的偏航滑轮的侧等距视图。

图28C是根据一个实施方式的偏航滑轮的下等距视图。

图29A是根据一个实施方式的偏航滑轮块的上等距视图。

图29B是根据一个实施方式的偏航滑轮块的侧等距视图。

图29C是根据一个实施方式的偏航滑轮块的下等距视图。

图30是根据一个实施方式的摄像机控制台组装件的等距视图。

图31A是根据一个实施方式的反向旋转滑轮系统的分解侧视图。

图31B是根据一个实施方式的反向旋转滑轮系统的后侧分解视图。

图31C是根据一个实施方式的反向旋转滑轮系统的侧视图。

图32A是根据一个实施方式的套管针配合夹具到摄像机控制台底座的连接的分解等距视图。

图32B是根据一个实施方式的摄像机控制台组装件和根据一个实施方式的套管针组装件之间的连接的分解视图。

图33A是根据一个实施方式的套管针组装件的等距视图。

图33B是根据一个实施方式的套管针组装件的分解等距视图。

图34A是根据一个实施方式的电连通组件腔的等距视图。

图34B是根据一个实施方式的电连通组件腔的等距视图。

图34C是根据一个实施方式的电连通组件腔的等距视图。

图35A是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座分解等距视图。

图35B是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座的等距视图。

图36是根据一个实施方式的主摄像机主体安装底座和偏航致动组装件之间的连接的分解等距视图。

图37是根据一个实施方式的偏航致动组装件的分解等距视图。

图38A是根据一个实施方式的俯仰致动组装件的侧视图。

图38B是根据一个实施方式的俯仰致动组装件的等距视图。

图39A是根据一个实施方式的摄像机组装件的分解等距视图。

图39B是根据一个实施方式的摄像机组装件的等距视图。

图40是根据一个实施方式的摄像机组装件的的横截面。

图41是根据一个实施方式的第一摄像机模块主体和第二摄像机模块主体的前视图。

图42是根据一个实施方式的突出了旋转的偏航轴和俯仰轴的立体摄像机组装件的前视图。

图43是根据一个实施方式的处于插入配置中的立体摄像机组装件的等距视图。

图44是根据一个实施方式的处于展开配置中的立体摄像机组装件的等距视图。

图45是根据一个实施方式的突出了贯通轴的机器人摄像系统的横截面。

具体实施方式

虽然本系统是为外科医生在腹腔内的使用所设计的，但该系统的许多其他用途是可能的。例如，用户可能是助理医师、护士、手术助手或任何其他外科人员。此外，该装置可以被放置在患者体内的任何部分，且在未来的实施方式中可以被设计得更小，以便允许在患者身体的更小区域内使用。更小和更大的装置都可以被制造出来，用于诸如鼻旁窦、结肠、胃或人体内任何其他区域，包括但不限于腹部、颅和颈动脉。利用MEMS或其他方法的微加工，可以使装置在非常小的区域如人体血管内是可定位的。

在一些实施方式中，该装置可以被用于非手术或非医疗任务，如炸弹扩散、军事侦察、检查服务或任何其他需要获得多个摄像机视图而无需手动操作摄像机的任务。此外，一些实施方式可以被用于教育目的，例如用于培训人员。所述装置的一些实施方式可以被制造成真人大小或甚至比真人还大，允许人类从人类无法到达或看到的地方获得视觉效果。显然，在这些实施方式中，用户不一定是外科医生。

概述

在特定实施方式中，本文公开的手术器械系统被设计为与被包含在所附附录中并通过引用整体并入本文的国际专利申请号PCT/US2015/029246(作为国际专利申请第WO2015171614A1号公开)中公开的虚拟现实外科手术装置结合并使用。尽管有上述语句，在一些实施方式中，本文公开的外科手术器械系统可由其他现有和未来的机器人外科手术系统和/或装置实施和使用。

系统的目的是使正在进行MIS外科手术的外科医生能够获得手术部位的多个视图和视度，而不必手动操作和/或移动内窥镜摄像机。该系统允许根据所述外科医生的头部的移动使外科医生来控制摄像机的操作，这样外科医生就可以通过向他或她想要查看的方向直观地移动他的或她的头部来获得想要的视图。当使用系统时外科医生可以查看操作部位,这样他或她有进入病人体内的感觉，并且通过简单地环顾四周，外科医生可以查看整个操作视野并获得期望的视图。这有利于外科医生有效地获得期望的视图，使他或她在手术过程中保持专注，使患者的手术时间和恢复时间更快。

除非另有说明，本文使用的术语“远端”是指离参考点相对较远，而“近端”是指离参考点相对较近。一般来说，本文所用的系统的参考点将会是病人身体上的切口位置

图1A示出了机器人摄像机系统100的一个实施方式的前等距视图。图1B给出了机器人摄像机系统100的一个实施方式的图示。如图1A至图1B中示出的实施方式中所示，机器人摄像机系统100由摄像机控制台组装件101、套管针组装件102和机器人摄像机组装件103组成。前述组装件中的每一个都由子组装件以及附加组件组成，这些子组装件和附加组件组合以创建机器人摄像机系统100。

摄像机控制台组装件

如图1A和图1B所示，在机器人摄像机系统100的近端是摄像机控制台组装件101。图2A至图2C示出了摄像机控制台组装件101的说明性实施方式的多个等距视图。摄像机控制台组装件101是整个机器人摄像机系统100的重要部件，因为它充当该系统的致动器106的外壳。此外，摄像机控制台组装件为套管针组装件和摄像机组装件以及各种实施方式中的其他装置和组件提供关键的配合和附接功能。而且，摄像机控制台组装件通过防止系统的部件的移动且防止系统与其他组件分离，来为整个系统提供了约束和稳定性。如图2A至图2C中示出的实施方式中所示，摄像机控制台组装件101包括组合以创建该组装件的许多组件。

图3示出了摄像机控制台组装件101的一个实施方式的分解图。在一个实施方式中，位于摄像机控制台组装件101的远端的是摄像机控制台底座108。所述摄像机控制台底座108充当系统的致动器106的支撑物。此外，摄像机控制台底座108还为机器人摄像机组件103和套管针组装件102提供了安装点。

图4A和图4B示出了摄像机控制台底座108的说明性实施方式的多个等距视图。在一个实施方式中，摄像机控制台底座108被配置为充当摄像机控制台组装件101的支撑物的板，以及套管针组装件102的安装点。在一些实施方式中，摄像机控制台底座108被制造成经由卡扣连接彼此贴附的两个半部。在其他实施方式中，卡扣连接被替换为销孔连接，而在进一步的实施方式中，利用其他连接类型和/或方法，如粘附连接、焊接连接、磁性连接和/或本领域已知的任何其他方法或方法组合。在替代实施方式中，摄像机控制台底座108被制造成一个刚性件。在一些实施方式中，摄像机控制台底座108由不锈钢构成，而在另一些实施方式中，该板由塑料、陶瓷和/或本领域已知的能够支撑摄像机控制台组装件101的其他材料类型构成。

如图4A和图4B中的说明性实施方式中所示，摄像机控制台底座108包括多个贴附于摄像机控制台底座108上的致动器安装座116。在替代实施方式中，只有一个致动器安装座116被贴附于摄像机控制台底座108上，而在进一步的实施方式中，可以在任何地方具有两至五个致动器安装座116，或者更多的安装座可以被贴附于摄像机控制台底座108上。在进一步的实施方式中，摄像机控制台组装件被取消，且致动器被容纳在外部支撑件或装置上。

在一个实施方式中，致动器安装座116通过螺钉连接被贴附于摄像机控制台底座108上。在其他实施方式中，致动器安装座116经由销钉连接被贴附于摄像机控制台底座108上，而在进一步的实施方式中，利用本领域已知的其他连接类型和/或方法，如粘附连接、卡扣连接和/或焊接连接。或者，在其他实施方式中，致动器安装座116和摄像机控制台底座108被制造成一个刚性件。

致动器安装座116被配置为将系统的致动器106(图2A至图2C)固定在位，使得致动器106在系统致动期间保持在位。在一个实施方式中，致动器安装座116经由螺钉连接将致动器106贴附于摄像机控制台底座108。在替代实施方式中，使用本领域已知的不同类型的连接方法，如卡扣连接、粘附连接和/或能够固定致动器的另一种方法或方法组合来将致动器106耦合至致动器安装座116。在一个实施方式中，致动器安装座116被构造成绕致动器106的三(3)个壁，使所述致动器被约束在位，从而防止在使用期间致动器106的任何移动。在替代实施方式中，致动器安装座116被配置为两个壁，其中一个壁位于致动器106的任意一侧，使所述致动器被夹在两个壁之间。在进一步实施方式中，在致动器106直接与摄像机控制台底座108耦合时可以取消致动器安装座116。致动器安装座116可以位于摄像机控制台底座108的任何位置，并且被配置为允许电缆从机器人摄像机组件103通过套管针组装件102布置(route)到致动器106，使得电缆不干扰和/或阻碍机器人摄像机组件103的致动。

图6示出了摄像机控制台底座108的一个实施方式的分解图，图示了耦合至摄像机控制台底座108的一些配合组件。如图6中示出的实施方式中所示，摄像机控制台底座108包括放入套管针配合夹具114的孔径。在一个实施方式中，套管针配合夹具114具有从孔经中伸出的远端和贴附于摄像机控制台底座108的近端。

图5A至图5D示出了套管针配合夹具114的说明性实施方式的多个等距视图。在一个实施方式中，套管针配合夹具114的近端部分配备有多个附接环。该附接环用于将套管针配合夹具114配合并连接到摄像机控制台底座108。在一个实施方式中，附接环经由螺钉连接附加到摄像机控制台底座108，其中附接环被配置为位于摄像机控制台底座108的顶部，其中螺钉穿过附接环中的孔进入并拧入摄像机控制台底座108上的孔中。在其他实施方式中，套管针配合夹具114经由粘接连接被贴附于摄像机控制台底座108，而在替代实施方式中，利用本领域已知的其他连接方法和/或方法的组合，如焊接连接。此外，在进一步的实施方式中，套管针配合夹具114和摄像机控制台底座108被制造成一个刚性件。

在一些实施方式中，其中摄像机控制台底座108被构造为两个半部，套管针配合夹具114被用于配合摄像机控制台底座的两个半部。在这种实施方式中，套管针配合夹具114的近端的一侧，被贴附于摄像机控制台底座的一个半部，而套管针配合夹具114的近端的另一侧，被贴附于摄像机控制台底座的另一半部，从而匹配摄像机控制台底座108的两个半部。

如上所述，在一个实施方式中，套管针配合夹具114包括从摄像机控制台底座108的底部伸出的远端，而套管针配合夹具114的近端位于摄像机控制台底座108上。在一个实施方式中，套管针配合夹具114配备有连接外壳117(图5A至图5D)。在一个实施方式中，连接外壳117从套管针配合夹具114的近端向近端和远端延伸。在一个实施方式中，连接外壳117被配置为具有中空中心的方柱，以允许连接部件进入外壳并向远端延伸。在替代实施方式中，连接外壳117可以具有允许连接组件进入并向远端延伸的各种形状和配置，如圆柱体、三角形和/或本领域已知的任何其他形状或配置。

在各种实施方式中，利用各种连接组件将套管针配合夹具114和套管针组装件102进行配合。在一个实施方式中，使用狗腿卡扣(dog leg snap)连接将套管针配合夹具114与套管针组装件102耦合。在这种实施方式中，套管针配合夹具114配备有连接孔径118，所述连接孔径118位于套管针配合夹具114的前面。在这种实施方式中，狗腿卡扣(未见图)位于套管针配合夹具114的连接外壳117内。通过与压在连接外壳117的壁上的狗腿卡扣的后片的摩擦而使狗腿卡扣被约束在连接外壳117中，使得卡扣被部分压缩。狗腿卡扣的前片包含按钮，该按钮突出并进入套管针配合夹具114的连接孔径118，从而将狗腿卡扣固定到位，并将摄像机控制台组装件101与套管针组装件102耦合。

在一些实施方式中，套管针配合夹具114的远端包括如图5A至图5D中示出的说明性实施方式中所述的销与槽连接119。在一个实施方式中，销和槽连接119位于套管针配合夹具114的背面，使得其与连接外壳117相对。销与槽连接119被配置为将摄像机控制台组装件101和套管针组装件102耦合并固定。此外,销与槽连接119也被配置为防止摄像机控制台底座108在使用过程中经历上下弯曲，以及防止摄像机控制台底座108的一侧在套管针组装件102的操纵期间抬起，以维护摄像机控制台组装件101和套管针组装件102之间的气密连接。在替代实施方式中，销与槽连接119被替换为压合连接、粘附连接和/或本领域已知的任何其他连接方法或类型，所述连接方法或类型能够将摄像机控制台组装件101与套管针组装件102耦合并固定，以及防止摄像机控制台底座108在致动期间经历任何弯曲和/或抬起。

此外，在一些实施方式中，套管针配合夹具114包含通信断路器。该通信断路器被配置为允许被布置通过套管针组装件102的机器人摄像机组装件103的电连通组件与摄像机刚性板115(图6)配合和耦合，以允许将控制信息和其他数据从机器人摄像机组装件103发送到摄像机刚性板115。在各种实施方式中，可以利用不同类型的电连通元件，包括但不限于柔性印刷电路板(“FPCB”)和/或印刷电路板(“PCB”)。此外，在一些实施方式中，套管针配合夹具包括允许物体，如手术工具和/或装置通过摄像机控制台组装件101并进入和通过套管针组装件102的通道。图5B示出了根据一个实施方式的套管针配合夹具114的实施方式。在这些实施方式中，套管针配合夹具114具有带有轴的通道213。图45示出了根据一个实施方式的机器人摄像机系统300的横截面视图。如图45中所示，当所述支撑管已通过套管针组装件插入时，贯通轴212与摄像机支撑管的纵向轴217平行运行。如上所述，该通道被配置为允许通过摄像机控制台组装件和套管针组装件进行接入，以使工具、装置、仪器或其他组件可以进入套管针组装件下方的操作部位，同时保持密封。通过这种配置，可以利用相同的套管针将机器人摄像机组装件以及工具、装置和仪器插入到操作部位，从而限制了执行操作所需的切口数目。

在一些实施方式中，取消上述详细说明的狗腿卡扣连接。图30示出了摄像机控制台组装件301的说明性实施方式。在这些实施方式中，在控制台底座308中的孔径的下方，附接至控制台底座308的是配合弹簧199。如图32A中示出的实施方式所示，所述配合弹簧199被配置为具有比控制台底座308上的孔径更大的直径，以使所述配合弹簧直接附接到控制台底座。在一个实施方式中，所述配合弹簧经由粘接连接被附接到控制台底座，而在其他实施方式中，使用不同的连接技术，包括但不限于焊接连接、压合或本领域已知的其他技术和/或方法。在这些实施方式中，套管针配合夹具314被贴附于控制台底座308的底部。在一个实施方式中，使用螺钉连接将套管针配合夹具314贴附于控制台底座308，而在其他实施方式中，使用本领域已知的其他连接方法，包括但不限于粘附连接或焊接连接。所述配合弹簧199被配置为安置于套管针配合夹具314的内部。此外，在这些实施方式中，套管针333被制造成具有两个销与槽连接201，套管针的两侧各有一个连接。套管针333被配置为安置于套管针配合夹具314内，以使当套管针333与套管针配合夹具314配合时，所述配合弹簧199将套管针333和控制台底座308推开，同时销与槽连接201将套管针333和控制台底座308固定在位。这种连接为机器人摄像机系统提供轴向刚度。在这些实施方式中，为了将套管针与控制台底座分开，用户或外科医生对套管针施加压力使配合弹簧受到压缩，然后旋转套管针使销从连接槽中移除，从而将套管针从套管针配合夹具和控制台底座中释放。在替代实施方式中，配合弹簧199位于套管针配合夹具的外部。此外，在进一步的实施方式中，套管针被配置为位于套管针配合夹具的外部。

在一些实施方式中，套管针配合夹具114也被用于将摄像机控制台组装件101的其他组件配合并贴附于所述组装件。在一些实施方式中，滑轮外壳块112与套管针配合夹具114的近端配合并耦合。如图3中示出的摄像机控制台组装件101的说明性实施方式中所述，滑轮外壳块112被配置为贴附于套管针配合夹具114的近端。在一个实施方式中，滑轮外壳块112经由螺钉连接来贴附于套管针配合夹具114，而在其他实施方式中，螺钉连接被卡扣连接、压合连接、粘附连接、焊接连接和/或本领域已知的任何其他连接方法或方法组合代替。

利用滑轮外壳块112来容纳和约束摄像机重定向滑轮111。在一个实施方式中，滑轮外壳块112被配置为容纳四个摄像机重定向滑轮111，而在其他实施方式中，滑轮外壳块112被配置为容纳最少一个摄像机重定向滑轮111。在替代实施方式中，滑轮外壳块112被配置为容纳四个或更多的重定向滑轮111。

重定向滑轮111将机器人摄像机组装件103的偏航电缆和俯仰电缆从垂直方向重定向到水平方向，以使这些电缆能够被布置到多个致动器滑轮105，从而允许致动器106来致动所述电缆。

图7A描绘了滑轮外壳块112的说明性实施方式。如图7A所示，在一个实施方式中，滑轮外壳块112包含多个重定向滑轮槽120。在一个实施方式中，多个重定向滑轮槽120约束多个重定向滑轮111(图8A至图8B)，且每一个重定向滑轮111位于多个重定向滑轮槽120中的一个。在一些实施方式中，滑轮外壳块112仅包含一个重定向滑轮槽120。重定向滑轮槽120被配置为允许重定向滑轮111位于各自的槽内，同时防止重定向滑轮111的任何一个与另一个重定向滑轮111接触。在一个实施方式中，重定向滑轮槽120呈一定角度，以防止重定向滑轮槽111相互接触，而在其他实施方式中，重定向滑轮槽120间隔开，从而防止滑轮111相互接触。

在一个实施方式中，重定向滑轮槽120包含位于重定向滑轮槽120顶部上的轴杆通道121(图7A至图7B)。在这种实施方式中，含有两端的轴杆被用于在重定向滑轮槽120内保持和约束重定向滑轮111。在一个实施方式中，轴杆的一端位于一个重定向滑轮槽120的槽通道121内，并穿过重定向滑轮111中的孔径，且轴杆的另一端位于另一个重定向滑轮槽120的相邻槽通道121内。在一些实施方式中，多个轴杆被用于将每个单独的重定向滑轮111约束在其各自的槽120中，而在替代实施方式中，只有一个轴杆被用于将所有的重定向滑轮111约束在其各自的槽120中。除了将重定向滑轮111约束在其各自的槽120内，轴杆还充当支点，从而允许滑轮绕所述轴杆旋转。轴杆可以在不同的实施方式中具有各种形状和配置，例如圆柱形、链状形和/或任何其他允许滑轮绕其旋转的形状。在替代实施方式中，轴杆被取消，且每个重定向滑轮111被制造成在所述滑轮111的每一侧上具有突出物，且所述突出物从所述滑轮111的中心延伸并位于一个轴杆通道121内。

此外，在一些实施方式中，经由重定向滑轮盖110重定向滑轮111也被约束在重定向滑轮槽120中。图8A示出了滑轮外壳块112的说明性实施方式的分解图，突出了重定向滑轮盖110。如图8A中示出的实施方式中所述，重定向滑轮盖110被配置为夹紧重定向滑轮111并贴附于重定向滑轮槽的顶部。除了将重定向滑轮111约束在各自的槽内，重定向滑轮盖110也被配置为约束电缆，使所述电缆与重定向滑轮111保持接触。图8B示出了滑轮外壳块112的说明性实施方式的附加视图，其中重定向滑轮111被重定向滑轮盖110约束。

在一些实施方式中，重定向滑轮盖110通过螺钉连接被贴附于重定向滑轮槽120的顶部，而在另一些实施方式中，重定向滑轮盖110通过配合连接被贴附于重定向滑轮槽120。在替代实施方式中，多种连接技术被用于将重定向滑轮盖110贴附于重定向滑轮槽120，包括但不限于压合连接、粘附连接和/或本领域已知的任何其他技术和/或连接技术的组合。

此外，在一些实施方式中，滑轮外壳块112包含加强杆孔径，其被配置为允许加强杆(未显示)进入所述孔径。加强杆充当用于对准机器人摄像机系统100和要插入的装置的对准特征，例如国际专利申请号PCT/US2015/02926(公开为国际专利申请第WO2015171614A1号)中公开的虚拟现实外科手术装置，以确保所述装置被正确地对齐以插入患者体内。此外，在一些实施方式中，加强杆也被用于将机器人摄像机系统100与要插入患者体内的装置进行配合。

在一个实施方式中，加强杆包含允许所述杆经由压在加强杆孔径中的螺钉连接到滑轮外壳块112的两个螺纹端。在其他实施方式中，使用不同的连接技术，包括但不限于卡扣连接、压合连接和/或本领域已知的任何其他技术或技术组合。或者，在一些实施方式中，加强杆被取消。在各种实施方式中，加强杆由多种材料，包括但不限于碳纤维、不锈钢和/或复合材料制成。

在一些实施方式中，滑轮外壳块112包含位于所述外壳块112内部上的屈曲腔(flex cavity)122。图7C示出了滑轮外壳块112的说明性实施方式的底视图，突出了屈曲腔122。屈曲腔122被配置为允许来自机器人摄像机组件103的电连通组件向下重定向到套管针配合夹具114的通信断路器。此外，屈曲腔122被配置为在所述组件损坏和/或弯曲使其无法使用之前调节电连通元件的最小允许弯曲半径。如上所述，在各种实施方式中，可以使用不同类型的电连通组件，包括但不限于柔性印刷电路板(“FPCB”)和/或印刷电路板(“PCB”)。

在一些实施方式中，滑轮外壳块112包含位于滑轮外壳块112内部上的摄像机支撑管孔径123(图7B)。摄像机支撑管孔径123被配置为允许摄像机支撑管124(图20A至图20B)与滑轮外壳块112配合并耦合，从而将机器人摄像机组装件和摄像机控制台组装件配合。图20A至图2B示出了摄像机支撑管124的说明性实施方式的多个视图。除了为摄像机支撑管124提供配合点外，摄像机支撑管孔径123被配置为在电缆被致动时通过为摄像机支撑管124提供抗弯强度来增加摄像机支撑管124的有效刚度。在各种实施方式中，摄像机支撑管孔径123，由向下延伸并绕摄像机支撑管124的壁构成，从而为所述管提供额外的支撑，以使当电缆被致动时所述管经历的弯曲是最小的，从而防止所述管变形和/或损坏。

在各种实施方式中，使用不同的连接技术来将摄像机支撑管124配合并耦合至摄像机支撑管孔径123中，所述技术包括但不限于螺钉连接、压合连接和/或卡扣连接。在替代实施方式中，可以使用铆钉连接和/或任何其他连接技术和/或技术组合以将摄像机支撑管124配合并耦合至摄像机支撑管孔径123中。

此外，在一些实施方式中，滑轮外壳块112包含位于所述外壳块的背面的装配槽，用于电缆从机器人摄像机组装件进出滑轮外壳块112，使得摄像机控制台组装件的任何组件可以被移除和/或调换而无需将机器人摄像机组装件的电缆断开或解开线。

此外，在各种实施方式中，滑轮外壳块112包含插入开口125(图7A)。所述插入开口被配置为允许诸如手术工具和/或机器人装置等物体通过并进入套管针组装件102。在一些实施方式中，所述插入开口125被制造成包含倾斜的内壁，以允许物体和装置通过所述开口而不接触任何尖锐边缘或被任何尖锐边缘卡住。此外，插入开口125也被用于引导工具、装置和其他物体通过套管针组装件102，以便于插入到患者体内。

在一些实施方式中，滑轮外壳块112还包含被配置为与套管针配合夹具114的连接外壳117的配置和形状相匹配的腔(图5B)，以使允许所述连接外壳117的顶部进入并位于所述腔内。在一些实施方式中，所述腔被制造成孔口，以允许连接器诸如如上所述的狗腿卡扣被从套管针配合夹具114移除而不用断开和移除滑轮外壳块112，以及为整个系统的组装提供方便。在替代实施方式中，所述腔被配置为允许连接外壳117的顶部进入所述腔的挤压槽，而在其他实施方式中，所述腔被取消。

在一些实施方式中，摄像机控制台组装件101还包含贴附于摄像机控制台底座108的控制台配合支撑物113。图9A至图9B示出了控制台配合支撑物113的说明性实施方式的等距视图。控制台配合支撑物113充当整个系统100的对准特征和加强元件。在一个实施方式中，控制台配合支撑物113包含用于对准的孔径，其被构造为允许加强杆进入该孔径，其中所述杆经由螺钉连接被耦合至控制台配合支撑物113。在替代实施方式中，多种连接技术被用于将加强杆耦合至控制台配合支撑物113，包括但不限于卡扣连接、压合连接、螺纹连接和/或本领域任何其他连接技术或技术组合。

此外，如上所述，在各种实施方式中，控制台配合支撑物113被配置为为整个系统提供附加的稳定性。在一些实施方式中，位于用于对准的孔径的内表面上的是多个加强缓冲器218(图9A至图9B)，其接触插入孔径内的加强杆。在这些实施方式中，加强缓冲器218被制造成半圆柱体，其从所述孔径的顶部延伸到所述孔径的底部。加强缓冲器被配置为通过为加强杆提供最小接触量来减少系统100中的过约束量，并从而在使用系统100时稳定和固定所述杆。

如上所述，控制台配合支撑物113贴附于摄像机控制台底座108。图9C示出了控制台配合支撑物113的说明性实施方式的底轮廓视图。如图9C中示出的实施方式中所示，位于控制台配合支撑物113的底部的是多个连接孔219，其被用于将控制台配合支撑物113与摄像机控制台底座108(未示出)耦合并贴附。在各种实施方式中，使用了各种连接技术和方法，如螺钉连接、压合连接、卡扣连接和/或任何其他在本领域已知的能够将控制台配合支撑物113与摄像机控制台底座108固定和耦合的方法或技术或其组合。同样，如图9B中示出的说明性实施方式中所述，在一些实施方式中，位于控制台配合支撑物113的上表面上的是多个配合孔220。在这些实施方式中，所述配合孔被用于将控制台配合支撑物113的顶部与上控制台主体107(未示出)配合。在各种实施方式中，使用了各种连接技术和方法，包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、压合连接、粘附连接和/或本领域已知的任何其他方法或技术。

在替代实施方式中，摄像机控制台组装件不包含控制台配合支撑物。如图30中示出的说明性实施方式中所述，在一些实施方式中，摄像机控制台组装件301包含被用于将上控制台主体307与摄像机控制台底座308配合并耦合的多个加强杆孔径216。在这些实施方式中，加强杆进入并穿过加强杆孔径216，且进入位于摄像机控制台底座308上的槽并与位于摄像机控制台底座308上的槽配合，以将上控制台主体307和摄像机控制台底座308耦合。此外，在一些实施方式中，上控制台主体307包含用于对准要通过套管针组装件插入并进入患者体内的装置的对准槽205。在这些实施方式中，对准杆一端进入对准槽205并与对准槽205配合，且另一端进入装置上相应的槽，从而对齐装置以插入套管针组装件。此外，定位杆也将所述装置与控制台组装件配合。

在一些实施方式中，摄像机控制台组装件101包含贴附于摄像机控制台底座108的底部的柔性屏蔽物109，其。图10A至图10C示出了柔性屏蔽物109的说明性实施方式的多个视图。柔性屏蔽物109为从机器人摄像机组装件布置的电连通组件提供保护性外壳，以防止所述电连通组件在系统使用期间与其他物体和组件接触。此外，在一些实施方式中，柔性屏蔽物109为摄像机刚性板115(图11A至图11B)提供以位于其上的表面，以及允许摄像机刚性板115耦合至摄像机控制台底座108的配合表面。

如图10A至图10C中示出的实施方式中所示，在一个实施方式中，柔性屏蔽物109包含轮廓边缘，其被配置为具有与套管针组装件102的近端部分相同的形状，以便允许柔性屏蔽物109沿着套管针组装件102的近端部分的外表面。在各种实施方式中，所述轮廓边缘可以采取允许柔性屏蔽物109沿着套管针组装件102的近端部分的外表面的各种配置，而在其他实施方式中，所述轮廓边缘被取消。此外，在一些实施方式中，柔性屏蔽物包含侧壁126。侧壁126为从机器人摄像机组装件103布置到摄像机刚性板115的电连通组件提供保护。此外，如图10A至图10B中示出的实施方式中所示，侧壁126向近端延伸，以便提供从摄像机控制台底座108的分离，以允许电连通组件进入柔性屏蔽物109，并与摄像机刚性板115配合。在一些实施方式中，侧壁126沿着柔性屏蔽物109的整个边缘，而在其他实施方式中，侧壁126仅沿着柔性屏蔽物109一部分边缘。

如上所述，在一些实施方式中，柔性屏蔽物109配合并耦合至摄像机控制台底座108的底部。在各种实施方式中，各种连接方法和技术被用于将柔性屏蔽物109耦合至摄像机控制台底座108的底部，所述连接方法和技术包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、压合连接、焊接连接和/或粘附连接。在一个实施方式中，柔性屏蔽物109包含多个柔性屏蔽物支柱127(图10A至图10C)。在这种实施方式中，柔性屏蔽物支柱127为柔性屏蔽物109提供与摄像机刚性板115配合并耦合的表面，且所述摄像机刚性板耦合至柔性屏蔽物109和摄像机控制台底座108的底部。此外，在这种实施方式中，柔性屏蔽物支柱127也被用于提升摄像机刚性板115，以便允许电连通组件连接到摄像机刚性板115的底部和顶部，如以下进一步详述。

图11A至图11B示出了柔性屏蔽物109和摄像机刚性板115之间的连接的多个视图。在一个实施方式中，螺钉通过柔性屏蔽物109的底部进入，通过柔性屏蔽物支柱127随着所述螺钉通过摄像机刚性板115的孔径，以及通过夹在摄像机刚性板115和摄像机控制台底座108之间的骨架，且所述螺钉进入摄像机控制台底座108上的螺钉连接孔。在替代实施方式中，螺钉连接可以被替代为本领域已知的其他连接技术，包括但不限于压合连接和/或卡扣连接。

如上所述，摄像机刚性板115靠在柔性屏蔽物支柱127上。摄像机刚性板115充当从机器人摄像机组装件103布置的电连通组件的媒介物，且所述刚性板为电连通组件提取数据和信息，并将信息布置到所需的位置，如马达控制板和外部计算机。在一个实施方式中，摄像机刚性板115包含上表面和下表面，且两个表面都包含用于连接至电连通组件的多个连接器。

如上所述，各种电连通组件被用于各种实施方式中，包括但不限于PCB和FPCB。在一个实施方式中，来自摄像机刚性板115的FPCB被布置到马达控制板，而所述FPCB提供来自机器人摄像机组装件的姿态和方向传感器数据。同样，在一个实施方式中，两个FPCB被从摄像机刚性板115布置到计算机板，所述计算机板提供摄像机输入和从位于机器人摄像机组装件上的传感器获得的数据。此外，在一个实施方式中，摄像机刚性板115包含多个轨迹，所述轨迹被布置越过所述板并被配置为确保来自机器人摄像机组装件的电连通组件的轨迹包含相同的长度，以便数据和摄像机输入同时达到各自的位置,从而减少系统的数据流中的任何中断。

如上所述，在一些实施方式中，摄像机刚性板115被可操作地连接到马达控制板。马达控制板被配置为处理从机器人摄像机组装件的传感器和从跟踪外科医生佩戴的头戴显示器的姿态和方向的传感器系统获得的姿态和方向数据，如以下详述。马达控制板处理从上述传感器和传感器系统获得的数据，并传输致动命令到多个致动器106以通知致动器106机器人摄像机组装件的电缆应被施加多大的致动力，来致动立体摄像机143跟随和对准外科医生的头部动作。在这些实施方式中，马达控制板被刚性地贴附于摄像机控制台组装件。

如上所述，在一些实施方式中，摄像机控制台底座108配备有被用于固定多个致动器106的多个致动器安装座116(图2A)。致动器106被用来致动从机器人摄像机组装件103发出的电缆。在一些实施方式中，致动器滑轮105被可操作地耦合至致动器106上。在这些实施方式中，致动器滑轮105被配置为将来自致动器106的扭力传递到机器人摄像机组装件的电缆上。在一些实施方式中，致动器滑轮105由贴附于致动器106的顶部的致动器滑轮盖104包围。致动器滑轮盖104被配置为在致动期间将电缆约束和保持在致动器滑轮105的凹槽内。

在不同的实施方式中，使用不同类型的致动器，包括但不限于伺服电机、旋转致动器、线性致动器和/或步进电机。在一个实施方式中，系统100包含四(4)个致动器，且两个致动器被指定用于致动偏航电缆，且两个致动被指定用于致动从机器人摄像机组装件103发出的俯仰电缆。或者，在另一个实施方式中，系统100只包含两(2)个致动器，且一个致动器被指定用于致动偏航电缆，且一个致动器被指定用于致动从机器人摄像机组件103发出的俯仰电缆。

除了通过致动器安装座116将致动器106固定到摄像机控制台底座108上以外，在一些实施方式中，上控制台主体107被用来为整个系统100提供额外的稳定性，并将致动器106固定在位。上控制台主体107被配置为约束摄像机控制台组装件101，并防止在电缆的致动期间所述组装件由于来自致动器106的张力而向内弯曲和向内坍塌。

如图2C中示出的摄像机控制台组装件101的说明性实施方式中所示，上控制台主体107位于致动器106的近端，且所述上控制台主体107被配置为贴附于致动器106的上表面。图12示出了上控制台主体107的说明性实施方式的等距视图。如图12中所示，在一个实施方式中，上控制台主体107包含多个附接孔，所述多个附接孔用于将所述上控制台主体107贴附于致动器106(如图12中所示)，以及将多个致动器滑轮盖104贴附并固定到上控制台主体107的顶部和致动器滑轮105的周围。此外，在一些实施方式中，所述附接孔被用于将所述上控制台主体耦合并配合到所述滑轮外壳块112的上表面，以及将所述上控制台主体107耦合至所述控制台配合支撑物的上表面。在各种实施方式中，使用本领域已知的不同的连接方法和技术，包括但不限于螺钉连接、压合连接、卡扣连接和/或本领域已知的任何其他方法或技术或其组合。

如图12中所示，在一个实施方式中，上控制台主体107包含多个致动器孔径128。致动器孔径128的数目与系统100的致动器106的数目直接相关，因此在一些实施方式中，上控制台主体107包含仅仅一个致动器孔径128，而在其他实施方式中，可以在上控制台主体107中发现从两个(2)到四个(4)或更多数目的致动器孔径128。致动器孔径128被配置为具有致动器106的形状，并且致动器滑轮105贴附于所述致动器，这样致动器106的上表面与上控制台主体107齐平，使致动器滑轮105位于上控制台主体107的上方(图2C)。

同样，在一些实施方式中，上控制台主体107包括位于所述板的中心的装置开口129。在一个实施方式中，装置开口129位于滑轮外壳块112的正上方，且所述开口被配置为具有足够大的横截面积以允许接入重定向滑轮111，以及允许装置和/或物体穿过装置开口129并进入滑轮外壳块112的插入开口125。此外，在一些实施方式中，装置开口129被配置为为加强杆穿过并进入位于控制台配合支撑物113上的孔径提供空间。

在一些实施方式中，上控制台主体107包含近端加强杆孔径130。在这些实施方式中，近端加强杆孔径130位于滑轮外壳块112的加强杆孔径的正上方。此外，在这些实施方式中，近端加强杆孔径130被配置为具有与所述加强杆孔径相同的截面，以使加强杆穿过近端加强杆孔径130并进入加强杆孔径。

在一个实施方式中，上控制台主体107被制造成经由配合连接彼此贴附的两个半部。在其他实施方式中，配合连接被替代为销孔连接，而在进一步的实施方式中，利用了其他连接类型和/或方法，如粘合连接、焊接连接、磁性连接和/或本领域已知的任何其他方法或方法的组合。在替代实施方式中，上控制台主体107被制造成一个刚性件。在一些实施方式中，上控制台主体107由不锈钢构造，而在另一些实施方式中，该板由塑料、陶瓷和/或本领域已知的能够支持摄像机控制台组装件101的其他材料类型构成。

如上所述，在一些实施方式中，摄像机控制台组装件被配置为具有两个致动器。图30图示了包括两个致动器的摄像机控制台组装件301的说明性实施方式。在这些实施方式中，每个致动器306有一组两(2)个反向旋转滑轮200a和反向旋转滑轮200b，提供一个自由度的致动。在这些实施方式中，一条电缆与一个致动器、一组反向旋转滑轮和扭转弹簧202一起使用以向摄像机组装件提供一个偏航自由度或俯仰自由度。图31A至图31C示出了反向旋转滑轮组的说明性实施方式。如图31A至图31C所示，在这些实施方式中，反向旋转滑轮200a和反向旋转滑轮200b堆叠在一起，且下反向旋转滑轮200b被直接固定到致动器306。在一组反向旋转滑轮200a和反向旋转滑轮200b之间是扭转弹簧202，它位于一组反向旋转滑轮之间的外壳中。所述扭转弹簧都耦合至反向旋转滑轮200a和反向旋转滑轮200b。上反向旋转滑轮200a受平移约束，使滑轮只能绕所述滑轮的轴旋转。下反向旋转滑轮和上反向旋转滑轮都各包含终止点，而用于致动的电缆的一端被终止于此。电缆被布置通过偏航致动组装件或俯仰致动组装件，且电缆的一端绕下反向旋转滑轮200b被布置并终止在下反向旋转滑轮200b上，并且电缆的另一端绕上反向旋转滑轮200a被布置并终止在上反向旋转滑轮200a上。将电缆终止，使电缆的长度被固定，使得当致动器被致动时两个滑轮以相同方向旋转，绕所需的自由度正向或负向旋转立体摄像机。

在这些实施方式中，当致动器致动下反向旋转滑轮200b时，所述滑轮在终止所述滑轮上的电缆的末端拉入。当下反向旋转滑轮200b旋转时，上反向旋转滑轮200a也由于所述滑轮之间的耦合而旋转。电缆上的拉入将立体摄像机平移或倾斜，这取决于电缆如何被布置通过摄像机组装件。为了在相反的方向将立体摄像机平移或倾斜，致动器要以相反的方向旋转。当致动器在相反方向旋转时，扭转弹簧202向上反向旋转滑轮200a施加力，使扭转弹簧向其自由状态移回。扭转弹簧所施加的力使电缆的另一端松弛，从而使立体摄像机向相反的方向平移或倾斜。

套管针组装件

如上详述的，附接在套管针配合夹具114的远端的是套管针组装件102。图13示出了套管针组装件102的一个实施方式的分解图。如图13中示出的实施方式中所示，套管针组装件102包含耦合在一起的多个组件以创建所述组装件。套管针组装件102充当外科装置、工具和/或任何其他要插入患者体内的物体的入口的功能。

在一个实施方式中，套管针组装件102包含套管针133。图14A示出了根据一个实施方式的套管针133的说明性实施方式。套管针133被配置为允许位于患者身体外部的机器人摄像机组装件103和其他外科装置和工具进入患者的身体，同时保持密封，以使在整个过程中患者的腹部保持充满气体。

图14B示出了根据一个实施方式的套管针133的分解图。如图14B中所示，在一个实施方式中，套管针133被制造成两个部件，主套管针主体135和套管针颈136。主套管针主体135包含被配置成位于套管针颈136内的远端部分。在一个实施方式中，主套管针主体135经由粘附连接被耦合至套管针颈136，以创建气密密封，从而防止空气或二氧化碳在注入过程中通过套管针133逸出。在其他实施方式中，利用本领域已知的不同连接方法和技术将主套管针主体135贴附于套管针颈136。或者，在其他实施方式中，将主套管针主体135和套管针颈136作为一个整体制造。

在使用过程中，主套管针主体135位于患者的外腹壁，套管针颈136插入患者的腹壁，允许机器人摄像机组装件103以及各种外科手术装置和器械的插入。在一个实施方式中，贴附于套管针颈136的是翼环134。翼环134被配置为将套管针组装件102贴附于患者的外腹壁，以防止套管针组装件102在手术期间以及当机器人摄像机组装件和外科手术装置和工具插入患者的身体时的任何移动。图18A至图18B示出了根据一个实施方式的翼环134的多个视图。如图18B所示，在一个实施方式中，翼环134被配置为具有中空中心的主体，且所述中心被配置为绕套管针颈136配合。在这种实施方式中，位于翼环134的主体的两侧的是螺钉142。螺钉142被用于将套管针组装件102固定到患者身体。在外科手术过程期间，一旦外科医生将套管针颈136插入患者的腹壁，外科医生就绕每个螺钉142缠绕一根外科手术缝线，并将缝线缝入患者的腹壁，从而将套管针组装件102固定到患者身体。在一个实施方式中，翼环134通过两个由摩擦固定的螺钉被耦合至套管针颈136。在其他实施方式中，利用本领域已知的不同耦合方法和技术将翼环134耦合至套管针颈136，所述方法和技术包括但不限于配合连接、粘附连接、焊接连接和/或螺钉连接。或者，在其他实施方式中，翼环134和套管针颈136被制造成一个整体。

在一个实施方式中，主套管针主体135包含位于所述主套管针主体135的侧壁上的密封端口137。在这种实施方式中，鲁尔锁连接穿过密封端口137并连接至位于可膨胀密封件132上的空气端口140，如以下详述。密封端口137位于主套管针主体135的侧壁上，以便将空气泵入位于可膨胀密封件132的内壁上的多个鞘139内。在本实施方式中，空气软管被耦合至鲁尔锁连接，空气软管被耦合至泵。当空气经由空气端口140被泵入多个鞘139内时，鞘139膨胀并扩张，创建绕通过套管针组装件102的套管针133插入患者体内的装置顺应的密封件，防止气腹损失。

在一些实施方式中，位于主套管针主体135的内部的是由两个密封件—可膨胀密封件132和通用密封件131组成的密封子组装件138。图15A至图15B示出了密封子组装件138的说明性实施方式。在一个实施方式中，可膨胀密封件132被制造成具有近端和远端以及中空中心的圆柱形。图19A至图19B示出了根据一个实施方式的可膨胀密封件132。在一些实施方式中，位于所述密封件的两侧的可膨胀密封件132的内部的是多个鞘139。图16A至图16B示出了密封子组装件138的说明性实施方式的横截面，突出了鞘139。多个鞘139贴附于所述密封件的外壁，并从密封件的近端延伸至密封件的远端。使用本领域已知的标准附接方法和技术来将多个鞘139贴附于可膨胀密封件132的内壁，所述方法和技术包括但不限于粘附连接。在一个实施方式中，多个鞘139被配置为具有两个端部，两端部都具有充当机械垫圈的o形环。

此外，在这些实施方式中，位于可膨胀密封件132的一个壁上的是从所述壁突出的空气端口140。空气端口140被制造成螺纹，以使其与通过主套管针主体135的密封端口137的鲁尔锁配件配合，从而约束可膨胀密封件132旋转和轴向移动。此外，在这些实施方式中，空气端口140也被可操作地耦合至多个弹性鞘139。在这些实施方式中，空气端口140包含鲁尔锁，以允许二氧化碳(CO₂)或空气被泵入所述多个鞘132。如以上详述的，当空气被泵入多个鞘139时，该鞘膨胀并扩张以创建适形密封件，该适形密封件顺应通过主套管针主体135的装置，从而防止气体从患者的腹部泄漏，并允许同时操纵所述装置。由于鞘139的弹性，多个装置可以通过和或被布置通过套管针组装件102，同时保持气密性密封。在各种实施方式中，多个鞘139的可以由各种材料制成，包括但不限于乳胶、氯丁橡胶、橡胶和/或任何在本领域已知的能够在膨胀时顺应任何形状的材料。此外，在进一步的实施方式中，所述多个鞘139被替代为一个覆盖可膨胀密封件132的整个内周的弹性鞘。在替代实施方式中，位于可膨胀的密封件上的空气端口被取消。在这些实施方式中，可膨胀的密封件包含与套管针的密封端口对齐的孔径。空气软管被直接布置到通过套管针上的密封端口的鲁尔锁连接，并与可膨胀的密封件上的孔径直接配合。

在其他实施方式中，可膨胀的密封件被本领域已知的其他密封件，如替代。在这种实施方式中，二氧化碳通过套管针中的管道不断地被泵入，形成防止在工具的插入和操作期间气腹损失的压差。在替代实施方式中，可膨胀的密封件被顺应材料替代，顺应材料同样填满套管针的空间，并顺应通过套管针的工具、装置或其他物品的形状。在一些实施方式中，使用鸭嘴密封件，在进一步的实施方式中，利用本领域已知的密封件组合，以防止在插入工具和整个操作过程中气腹损失。

在一个实施方式中，可膨胀密封件132的近端和远端被配置为具有螺纹端，以便允许远端与主套管针主体135配合并与通用密封件131的近端配合并耦合。在替代实施方式中，本领域已知的不同连接方法和附接方法被用于将可膨胀密封件132耦合至主套管针主体135，以及将通用密封件131和可膨胀密封件132耦合，所述方法包括但不限于粘附接连接、卡扣连接和/或螺钉连接。

如图16A至图16B中示出的实施方式中所图示，被耦合至可膨胀密封件132的近端的是通用密封件131。通用密封件131被用作次要密封件，且可膨胀的密封件被用作主要密封件。通用密封件131被配置为向套管针组装件102提供额外的密封层，以确保在外科手术装置和/或工具被插入患者体内和从患者体内取出时，没有注入压力损失，以及确保在系统的使用和致动过程中没有注入压力的损失。通用密封件被配置为具有中空的中心，使得机器人摄像机组装件，以及外科手术装置和/或工具能够穿过患者的身体，并被插入患者体内或从患者体内取出。在一个实施方式中，所述通用密封件131被配置为圆柱形，所述通用密封件131包含远端和近端，所述远端具有比近端更大的直径。在一个实施方式中，通用密封件131被制造成两个组件，经由标准的连接方法和技术彼此粘接，所述方法和技术包括但不限于螺钉连接、压合连接、卡扣连接、粘附连接和/或螺钉连接。

在一个实施方式中，通用密封件131的近端装有从所述密封件的外周向内延伸到所述密封件的空心中心的多个密封瓣141(图16A至图16B)。在一个实施方式中，通过粘附连接将多个密封瓣141贴附于外周，而在其他实施方式中，经由螺钉连接将外周绕每个密封瓣141的外缘夹住。或者，在其他实施方式中，使用本领域已知的标准连接方法和/或技术将密封瓣141贴附于通用密封件131的外周，包括但不限于压合连接和/或卡扣连接。

在一些实施方式中，多个密封瓣141被配置为允许物体以穿过通用密封件132的中空中心的方式相互重叠，同时绕所穿过的物体顺应，以使创建防止空气从患者体内逸出的密封件。在一个实施方式中，所述多个密封瓣141被制造成半圆形，所述多个瓣中的每一个与另一瓣的一部分重叠。在替代实施方式中，多个密封瓣141可被配置成各种形状中的任何一种，包括但不限于三角形、平行四边形、椭圆形和/或新月形。此外，在各种实施方式中，密封瓣141由具有柔性和弹性性能的各种材料构成，包括但不限于橡胶、乳胶、氯丁橡胶、硅树脂和/或任何在本领域已知的具有柔性和弹性的其他材料。

如上所述，在一个实施方式中，通用密封件131被配置为具有大于通用密封件131的近端的直径的远端。在这种实施方式中，远端被配置为具有中空的中心，且侧壁向远处延伸，以便允许可膨胀密封件132的近端位于通用密封件132的远端内，使得通用密封件131的侧壁包围所述可膨胀密封件131的近端。在一个实施方式中，位于通用密封件132的远端侧壁的内周上的是被配置为允许来自可膨胀密封件132的弹性鞘139的o形环置入的凹槽。在这种实施方式中，通用密封件131的远端绕可膨胀密封件132的近端配合，且来自鞘139的o形环进入通用密封件131远端内壁上的凹槽中，从而形成过盈配合并将通用密封件131和可膨胀密封件132耦合。在替代实施方式中，使用本领域已知的标准附接来耦合通用密封件131和可膨胀密封件132，所述附件包括但不限于粘附连接、螺钉连接、压合连接和/或卡扣连接。

在替代实施方式中，通用密封件可以具有各种配置。如图33B所示的说明性实施方式中所述，在一个实施方式中，通用密封件331包含三个组件，且通用密封件与可膨胀密封件332相配合。在这种实施方式中，通用密封件331包括上密封盖203、密封瓣341和下密封盖204。密封瓣341被耦合在上密封盖203和下密封盖204之间。上密封盖203被配置为具有中空的中心和使密封瓣341和下密封盖204被制造以安置在其中的内唇。此外，在这种实施方式中，可膨胀密封件332也被配置成安置在上密封盖203的内唇之内。在一些实施方式中，通用密封件331的上密封盖203被配置为具有与套管针333的近侧部分相同的外径，使得上密封盖与套管针333耦合并配合。此外，如图33A所示，在这些实施方式中，上密封盖203被制造成具有套管针333的匹配槽连接，以允许销进入并将套管针组装件302与以上详述的摄像机控制台组装件301的套管针配合夹具314配合。在一个实施方式中，上密封盖203经由螺钉连接耦合至套管针333，而在其他实施方式中，使用本领域已知的不同连接，包括但不限于粘附连接或压合连接。

机器人摄像机组装件

如图19A所示，在系统的一个实施方式中，位于摄像机控制台组装件101的远端的是机器人摄像机组装件103。图19B是根据一个实施方式的机器人摄像机组装件103和摄像机控制台组装件101之间的耦合的分解图。机器人摄像机组装件103被配置为向外科医生提供手术部位的实时摄像输入，并使外科医生能够致动和控制立体摄像机143，从而允许外科医生获得手术部位的多个视图。如以下详述的，在一个实施方式中，外科医生基于外科医生的头部的移动来控制立体摄像机143的移动，从而使外科医生能够以直观且自然的方式获得所需的手术部位的视图。

如上所述，在一个实施方式中，机器人摄像机组装件103经由摄像机支撑管124被耦合至摄像机控制台组装件101(图19B)。摄像机支撑管124被配置为具有远端和近端，所述近端连接到摄像机控制台组装件101，所述远端连接到立体摄像机143。除了支撑立体摄像机和将机器人摄像机组装件103耦合至摄像机控制台组装件101以外，摄像机支撑管124还被配置为布置和保护电缆和电连通组件从机器人摄像机组装件103到摄像机控制台组装件101，使得电缆和电连通组件在系统插入和致动期间以及在其他装置通过套管针组装件102插入患者体内时不被损坏。

在一个实施方式中，摄像机支撑管124具有多个被配置为允许电缆位于其中的通道和/或凹槽,以便为所述电缆提供布置到摄像机控制台组装件101的轨道，以及在系统致动时保护所述电缆。在替代实施方式中，摄像机支撑管配备有供电缆布置通过的腔。此外，在一个实施方式中，摄像机支撑管124包含被配置为将电连通组件从立体摄像机布置到摄像机控制台组装件的凹槽和/或波纹。在替代实施方式中，凹槽和/或波纹位于摄像机支撑管124的一侧，以使电连通组件与所述支撑管齐平，以防止电连通组件弯曲和损坏。

在一个实施方式中，摄像机支撑管124经由螺钉连接耦合至摄像机控制台组装件101的滑轮外壳块112，而在其他实施方式中，使用本领域已知的标准耦合方法和技术，包括但不限于卡扣连接、压合连接、粘附连接和/或焊接连接。摄像机支撑管124被配置为配合并穿过套管针组装件102，以使允许机器人摄像机组装件103插入患者体内。

在一些实施方式中，摄像机支撑管124被配置为具有垂直偏移，以使立体摄像机不与通过套管针组装件102插入的其他仪器或装置冲突。在这些实施方式中，留在套管针组装件中的摄像机支撑管的近端部分具有小的横截面积，以允许其他仪器和/或装置通过套管针进入操作区域。摄像机支撑管的远端具有垂直偏移，使得该摄像机支撑管在操作区内时，该摄像机支撑管的远端向上微移，以允许立体摄像机保持高于允许其他仪器和/或装置进入并通过套管针组装件进入操作区域的空间。在其他实施方式中，所述摄像机支撑管的远端被制造为具有水平偏移或角度偏移，而在进一步的实施方式中，所述摄像机支撑管被制造成具有水平偏移和垂直偏移。

如上所述，在一个实施方式中，被可操作地耦合至摄像机支撑管124的远端的是立体摄像机143(图21B)。图21A示出了立体摄像机143的说明性实施方式的等距分解图。立体摄像机143被用于在手术期间向外科医生提供手术部位的实时立体摄像输入。立体摄像机143被配置为进入并穿过套管针组装件，并进入患者体内。在一些实施方式中，立体摄像机具有致动系统，所述致动系统具有俯仰致动组装件和偏航致动组装件，以及两个具有摄像机模块的摄像机组装件或摄像机模块组装件的摄像机组装件以及如以下详述的其他组件。

在一个实施方式中，立体摄像机143包含主摄像机主体144，所述主摄像机主体144被用于将立体摄像机143与摄像机支撑管124耦合和配合。图24A至图24B示出了主摄像机主体144的说明性实施方式的多个视图。在一个实施方式中，主摄像机主体144也被用作对立体摄像机143及其组件的支撑。此外，在一些实施方式中，主摄像机主体144被配置为保持和重定向电连通组件，以及从立体摄像机143到摄像机支撑管124的电缆。在一个实施方式中，位于主摄像机主体144的上表面上的是凹槽和/或通道，所述凹槽和/或通道被用于将电缆从立体摄像机143布置到摄像机支撑管124。此外，在一个实施方式中，主摄像机主体144包含电连通组件腔145，其中电连通组件置于腔145中。在一个实施方式中，电连通组件腔145被配置为允许电连通组件在袋内移动，使得在立体摄像机工作期间电连通组件有运动和伸展的空间，使得组件不会弯曲或折叠，因此不会损坏。

如图34A至图34B中所见，在一个实施方式中，电连通组件腔345配备有用于布置电连通组件的折曲弯绕导件198和恒力弹簧197。在这些实施方式中，电连通组件按如以下详述的相同方式布置通过偏航滑轮块166和绕所述偏航滑轮块166的突出物171布置。如图34B所示，在一个实施方式中，在绕偏航滑轮块缠绕后，电连通组件绕折曲弯绕导件198绕线，使得电连通组件的一部分在偏航致动期间可以自由移动，从而使电连通组件能够延伸到电连通组件腔345内，或根据绕偏航轴的立体摄像机的致动方向绕偏航滑轮块回卷。在这些实施方式中，恒力弹簧197的一端耦合至偏航滑轮块166的突出物，而恒力弹簧197的另一端绕弹簧卷轴196缠绕(图34A)。弹簧卷轴196位于电连通组件腔上的销上，该弹簧卷轴绕该销旋转。恒力弹簧197紧跟着电连通组件，因为所述电连通组件绕偏航滑轮块缠绕，使得电连通组件被恒力弹簧包围。恒力弹簧197被配置为向电连通组件施加向内的径向力，以防止所述连通组件在偏航滑轮块周围的空间内扭结或卡住，在立体摄像机绕偏航轴致动期间将所述组件缠绕起来。

在一个实施方式中，贴附于主摄像机主体144的上表面的是主体屈曲盖146(图19A)。主体屈曲盖146被配置为向位于电连通组件腔145中的电连通组件提供额外的保护层，并提供一个供主摄像机主体安装座147耦合并配合的轴承表面。在一个实施方式中，主体屈曲盖147通过螺钉连接耦合至主摄像机主体，而在其他实施方式中，使用本领域已知的标准耦合和附接方法，包括但不限于卡扣连接、粘附连接和/或压合连接。

如上所述，在一个实施方式中，主摄像机屈曲盖146提供了一个轴承表面可以供主摄像机主体安装座147旋转。图25A至图25C示出了主摄像机主体安装座147的说明性实施方式的多个视图。主摄像机主体安装座147充当立体摄像机143的俯仰致动组装件148(图22A至图22C)的外壳，左摄像机组装件149和右摄像机组装件150耦合至所述外壳。此外，还利用主摄像机主体安装座147将主摄像机主体144与立体摄像机143连接。此外，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147还为机器人摄像机组装件103的偏航致动组装件151(图27)提供连接点。在一个实施方式中，位于主摄像机主体安装座147的上表面的是偏航轴承突出物152，它形成供滚珠轴承静置和沿其滚动的轴承圈。此外，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147的上表面包含机械止块，以阻止立体摄像机143旋转和被致动超过其允许的致动范围，以及在致动期间防止布置通过主摄像机主体安装座147的电连通组件遭受损坏。

在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147被配置为具有中空中心，以便允许左摄像机组装件149和右摄像机组装件150的俯仰旋转。此外，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147包括多个孔径，其中一个孔径用于连接主安装插件153，一个孔径用于布置从俯仰致动组装件148的电缆，一个孔径用作对准销孔以对准左摄像机组装件149和右摄像机组装件150，以及一个孔径用于将电连通组件布置通过主摄像机主体安装座144。在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147包括机械加工的表面孔，旋转姿态传感器209和电容器位于所述孔内，从而允许电连通组件与所述旋转姿态传感器209和电容器可操作地耦合，使其抵靠主摄像机主体安装座147的外表面(图21B和图25C)平置，并从而防止在立体摄像机143的致动期间对电连通组件的任何损坏。在一个实施方式中，旋转姿态传感器彼此正交定位，其中所述传感器以俯仰旋转轴为中心。在一个实施方式中，两个旋转姿态传感器被耦合至主摄像机主体安装座147，而在其他实施方式中，三个或多个旋转姿态传感器被耦合至主摄像机主体安装座。旋转姿态传感器被用于获取立体摄像机的姿态和方向数据，这些数据通过电连通组件被传输到外部计算机。在各种实施方式中，使用了不同类型的姿态和方向传感器，包括但不限于霍尔效应传感器和电容器、陀螺仪、加速度计和/或光学编码器。

此外，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147包含袋(pocket)，主安装插件153进入并耦合至所述袋。在一个实施方式中，所述袋被制造成使得主安装插件153耦合至主摄像机主体安装座144，并防止主摄像机主体安装座144在致动期间移动和与机器人摄像机组装件的其余部分分离。主安装插件153将在以下进一步详述。此外，在一个实施方式中，位于主摄像机主体安装座147的内壁上的是被构造为约束俯仰轴承圈154的旋转的键槽。

在不同的实施方式中，为了便于组装和修理俯仰致动组装件148，主摄像机主体安装座被制造成多个相互耦合的组件。如图35A至图35B中示出的说明性实施方式中所示，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座347包含主安装座181、主安装盖182和主安装带183。除了为俯仰致动组装件148提供外壳以外，在这种实施方式中，主摄像机主体安装座347也被用于将主摄像机主体144与立体摄像机143的摄像机组装件连接。如图35B所示，位于主安装座181的上表面的是偏航轴承突出物352，它形成轴承圈供偏航滚珠轴承静置和沿其滚动。

此外，在一些实施方式中，主安装座181包含机械止块，以防止摄像机组件被致动和被旋转超过其允许的启动范围。在一个实施方式中，机械止块被配置为两个同心环，其中一个是固定到主体屈曲盖的内环，另一个是同心旋转并位于主安装座上的外环。在这种实施方式中，两个同心环都均包含径向突出物，位于内环上的突出物向外径向延伸，而位于外环上的突出物向内径向延伸，使这些突出物不直接相互干扰。同轴的内环和外环间隔开，以使它们形成轴承球可以在其中自由移动的轨道。所形成的轨道被配置为略大于轴承球，但约束轴承球沿圆形路径。在摄像机组装件绕偏航轴致动期间，外环上的突出物与滚珠轴承接触并自由旋转，直到滚珠轴承与内环上的突出物接触并卡住。在不同的实施方式中，可以调整突出物的位置来配置旋转的开始和停止，而在其他实施方式中，突出物的宽度可以被配置来实现所需的旋转量。根据同心环上突出物的结构和位置，可以实现的旋转范围从0度到700度不等。在其他实施方式中，机械止块被配置为具有三个同心环和两个轴承球，因此允许实现更大范围的旋转。

此外，在一些实施方式中，主安装座包含用于从俯仰致动组装件布置电缆和从摄像机组装件布置电连通组件的多个孔径。此外，在主安装座181的内表面上的是用于安装旋转姿态传感器和电容器的机械加工的表面孔径。在一些实施方式中，所使用的旋转姿态传感器是两个霍尔效应传感器和电容器，它们位于主安装座的内表面内，而在进一步的实施方式中，多于两个霍尔效应传感器和电容器位于主安装座的内表面内。此外，在主安装座181的内部的是用于安装俯仰致动组装件的俯仰轴承圈的机械加工的表面。

与主安装座181类似，在一些实施方式中，位于主安装盖182的内表面上的是在其内放置旋转姿态传感器和电容器的机械加工的表面，以及让来自俯仰致动组装件的俯仰轴承圈置于其中的相应的机械加工的表面(图35A和图35B)。在这些实施方式中，主安装座181和主安装盖182经由主安装带183相互覆盖。主安装带183被制造成耦合主安装座181和主安装盖182，以使主安装座和主安装盖可以相互固定，防止碎片和流体进入。

如上所述，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座被配置为容纳俯仰致动组装件。图22A至图22C是根据一个实施方式的俯仰致动组装件的多个视图。俯仰致动组装件148被配置为致动和旋转立体摄像机143在俯仰轴的旋转，如允许外科医生获得手术部位的额外视图。在一个实施方式中，俯仰致动组装件148包含俯仰滑轮155、俯仰推力轴承156、俯仰轴承圈154、多个俯仰滚珠轴承157a和多个俯仰滚珠轴承157b。

图23A至图23C示出了根据一个实施方式的俯仰滑轮155的多个视图。在一个实施方式中，所述俯仰滑轮155被配置为当立体摄像机143在俯仰方向上被致动时，为电连通组件提供运行的表面。此外，俯仰滑轮155被配置为经由从俯仰致动组装件148布置到摄像机控制台组装件101的致动器106的电缆，在俯仰方向上致动立体摄像机143。此外，俯仰滑轮155被配置为在立体摄像机143的俯仰致动期间充当稳定器，使得左摄像机组装件149和右摄像机组装件150通过约束两个摄像机组装件沿轴的旋转，以一致的方式沿俯仰轴旋转。

在一个实施方式中，俯仰滑轮155包含俯仰滑轮轴158(图23C)，其被配置为允许电连通组件在致动立体摄像机时缠绕。在一个实施方式中，俯仰滑轮芯轴158被制造成允许电连通组件在它们离开位于俯仰滑轮155的前表面上的柔性槽159时平放。此外，在这种实施方式中，俯仰滑轮芯轴158被制造成使电连通组件能够缠绕在轴上并在缠绕时堆叠起来，以防止所述连通组件在致动过程中受到损坏。在一个实施方式中，俯仰滑轮芯轴158被制造成长方形，且所述轴在顶部具有更宽的直径，而在底部具有更小的直径。在替代实施方式中，俯仰滑轮芯轴158可以具有多种形状和配置，允许电连通组件以简洁的方式缠绕，以防止对所述连通组件的损坏。在这些实施方式中，俯仰滑轮芯轴158可以被配置为带有圆形边缘的三角形、半圆形形状和/或任何其他带有圆角的多边形。

在一个实施方式中，位于俯仰滑轮芯轴158的外部的是两个孔径，其中校准销位于其中。在这种实施方式中，校准销被用于将俯仰滑轮155与俯仰推力轴承156对准。在一个实施方式中，俯仰滑轮155通过螺钉连接与俯仰推力轴承156耦合，螺钉位于俯仰滑轮芯轴158上的孔径中。在其他实施方式中，使用本领域已知的不同耦合方法，将俯仰滑轮155与俯仰推力轴承156进行配合和耦合，所述方法包括但不限于压合连接、卡扣连接和/或粘附连接。

此外，在一个实施方式中，俯仰滑轮155包含用于在周围布置电缆的俯仰电缆通道160。在一个实施方式中，位于俯仰电缆通道160的内部的是孔径，所述孔径穿过俯仰滑轮155的中心平面。在这种实施方式中，电缆被绕俯仰滑轮155布置，其中所述电缆进入孔径，并穿过俯仰滑轮155的另一侧，并被布置通过主摄像机主体144。在这种实施方式中，电缆位于俯仰电缆通道160内，直到其被布置通过俯仰电缆通道160中的孔径，一旦电缆穿过滑轮另一侧的孔径，一组螺钉将电缆固定在孔径内，从而防止电缆在致动期间移动。在一个实施方式中，电缆的一端被布置到摄像机控制台组装101的一个致动器106，另一端被布置到另一个不同的致动器106。在这种实施方式中，所述一个致动器106中被配置为使所述俯仰滑轮155沿俯仰轴向上运动，所述另一个致动器106被配置为使所述俯仰滑轮155沿俯仰轴向下运动。在其他实施方式中，电缆的两端可能仅被布置到一个致动器106，所述致动器被配置为绕俯仰轴在向上和向下两个方向上致动俯仰滑轮155。此外，在替代实施方式中，可以使用两条或多条电缆来致动俯仰滑轮155。此外，在一些实施方式中，俯仰滑轮155还包含轴承表面161，且所述轴承表面被制造成允许俯仰滚珠轴承157a置于其中。

如上所述，在一些实施方式中，包含在俯仰致动组装件148中的是俯仰轴承圈154(图22C)。俯仰轴承圈154被配置为具有在致动期间俯仰滚珠轴承157a沿其滑动的光滑表面，并且约束俯仰滚珠轴承157使得他们与俯仰滑轮的轴承表面和俯仰轴承圈154保持接触。在一个实施方式中，为了在致动过程中约束俯仰轴承圈154的旋转，所述俯仰轴承圈154被制造成具有两个与位于主摄像机主体安装座的内部的凹槽相配合和耦合的突出物，以便在致动过程中约束所述俯仰轴承圈154的旋转。该突出物被制造成与位于主摄像机主体安装座147的内部上的凹槽配合，因此在不同的实施方式中，突出物可以采用允许其置于并与容纳在主摄像机主体安装座147的内部上的凹槽配合的任何形状。在一个实施方式中，所述俯仰轴承圈154被制造成仅有一个突出物，而在其他实施方式中，所述俯仰轴承圈154可以被配置为有两个或多个突出物。在替代实施方式中，突出物被取消，俯仰轴承圈154受到摩擦约束。

如上所述，在一些实施方式中，包含在俯仰致动组装件148中的是俯仰推力轴承156。俯仰推力轴承156被配置为充当左摄像机组装件149和右摄像机组装件150的俯仰的旋转轴承，并作为推力轴承以补偿在致动过程中作用于机器人摄像机组装件103的轴向力。俯仰推力轴承156在主摄像机主体安装座147内部旋转并与俯仰滑轮155配合。在一个实施方式中，俯仰推力轴承156包含轴承表面，俯仰滚珠轴承157b位于该轴承表面上。在这种实施方式中，俯仰滚珠轴承157b位于俯仰推力轴承156的轴承表面上，且机械加工的轴承圈147位于主摄像机主体147的内部。

在一个实施方式中，俯仰推力轴承156包含多个孔径，其中两个被用于将俯仰推力轴承156配合并耦合在左前摄像机支持物162上，一个被用来将俯仰推力轴承156与俯仰滑轮155对齐，一个将电连通元件布置通过俯仰致动组装件148，两个孔径用于将左摄像机组装件149和右摄像机组装件150对准到所需的姿态和方向，以及一个孔经连接左摄像机组装件149和右摄像机组装件150。在一个实施方式中，俯仰推力轴承156包含用于对准右摄像机组装件150的右后摄像机支持物163的缺口。

在其他实施方式中，俯仰致动器可以采用不同的配置。图38A至图38B示出了俯仰致动组装件348的说明性实施方式。如图38A至图38B所示，在一个实施方式中，俯仰滑轮和俯仰推力轴承作为一个整体制造，形成俯仰致动主体185。在这种实施方式中，俯仰致动主体185为俯仰滑轮和俯仰推力轴承提供了与以上详述的相同的功能，同时考虑了易组装性和改进的对齐。在这种实施方式中，俯仰滚珠轴承357b沿着俯仰轴承圈354b和俯仰致动主体185的表面而不是主摄像机主体安装座的轴承表面行进。此外，在这种实施方式中，俯仰致动组装件348包含俯仰装配环186，所述俯仰装配环充当保持俯仰滚珠轴承357b和俯仰轴承圈354b的外壳。此外，在这种实施方式中，俯仰滚珠轴承357a沿俯仰轴承圈354a和俯仰致动主体185的表面行进。此外，这种实施方式还包含一个充当外壳的附加的俯仰装配环186，保持俯仰滚珠轴承357a和俯仰轴承圈354a。此外，在这种实施方式中，俯仰磁铁380位于俯仰致动组装件348内，如图38A所示。

在替代实施方式中，俯仰致动组装件被制造成由致动器直接驱动。在这些实施方式中，致动器替代了以上详细说明的电缆滑轮系统。不同类型的致动器，包括但不限于压电电机、线性致动器、旋转电机(如伺服电机或步进电机)或本领域内其他已知的致动器可以被用于不同的实施方式。在这些实施方式中，致动器向立体摄像机提供绕俯仰轴的旋转运动。

在替代实施方式中，通过绕位于摄像机支撑管近端的俯仰轴旋转摄像机支撑管来实现立体摄像机的俯仰致动。在这些实施方式中，可以将致动器贴附于摄像机支撑管的近端，用于绕俯仰轴旋转所述支撑管。在不同的实施方式中，可以使用不同类型的致动器，包括但不限于压电电机、线性致动器、旋转电机(如伺服电机或步进电机)和/或本领域中已知的其他能够提供旋转运动的致动器。另外，在一些实施方式中，摄像机支撑管绕俯仰轴手动旋转。

在进一步实施方式中，摄像机支撑管配备有位于支撑管远端的致动器，致动器使摄像机主体绕俯仰轴旋转。在这些实施方式中，可以将立体摄像机的俯仰致动组装件取消或与上述致动方法一起使用。在不同的实施方式中，可以使用不同类型的致动器，包括但不限于压电电机、线性致动器、旋转电机(如伺服电机或步进电机)和/或本领域中已知的其他能够提供旋转运动的致动器。

如前所述，在一个实施方式中，主摄像机主体安装座147经由主安装插件153与主摄像机主体144耦合。在一个实施方式中，主安装插件153被配置为连接主摄像机主体安装座147和偏航致动组装件151。在一个实施方式中，主安装插件153在下表面上包含具有圆角边的孔径，所述孔径允许电缆在该表面上移动而不会损坏所述电缆。此外，在一些实施方式中，主安装插件153的下表面被加工成与主摄像机主体安装座147的钻孔相配合的曲面，以使主安装插件153与主摄像机主体安装座147齐平。此外，在一些实施方式中，主安装插件153包含阀杆，所述阀杆与偏航致动组装件151中的槽相配合并位于其中。在这些实施方式中，主安装插件153的所述阀杆被配置为穿过主摄像机主体安装座147并与偏航致动组装件151配合。

图26A至图26B示出了根据一个实施方式的偏航致动组装件151的多个视图。所述偏航致动组装件被配置为提供所述立体摄像机143或所述立体摄像机组装件的绕偏航轴的偏航旋转运动。偏航致动组装件为立体摄像机143提供了额外的自由度，从而使外科医生能够获得手术部位的更广阔的视野。在一个实施方式中，偏航致动组装件151被制造成包含偏航磁铁164、偏航滑轮165、偏航滑轮块166和两套偏航滚珠轴承174a和偏航滚珠轴承174b，所有的部件耦合和配合在一起，形成偏航致动组装件151。

图28A至图28C是根据一个实施方式的偏航滑轮的多个视图。在一个实施方式中，偏航滑轮165被配置为带凸缘的圆柱体的形状，包含带有圆角边的孔径，所述孔径通过圆柱体的中心，以允许电缆通过而不损坏所述电缆。此外，在一个实施方式中，偏航滑轮165包含电缆沿其布置的偏航电缆表面167。

在一个实施方式中，垂直于偏航电缆表面167的是用于电缆从其布置通过的开口(图28B)。在这种实施方式中，电缆的一端沿第一方向绕偏航电缆表面167布置，而电缆的另一端沿与第一方向相反的第二方向绕偏航电缆表面167布置。在这种实施方式中，一旦电缆的两端已经在其各自的方向上绕偏航电缆表面167布置，则电缆的每一端都被布置到摄像机控制台组装件101的致动器106之一，并且每一端都被布置到独立的致动器106。在这种实施方式中，一个致动器106用于将立体摄像机143旋转到第一偏航方向，而一个致动器106用于将立体摄像机143旋转到第二偏航方向。在替代实施方式中，电缆的两端可能仅被布置到一个致动器106，所述致动器106被配置为在第一偏航方向和第二偏航方向上旋转立体摄像机143。

在一个实施方式中，位于偏航滑轮165的偏航电缆表面167的下方是一个被机械加工成马蹄形的连接凸台168。在这种实施方式中，连接凸台168被配置为仅能与偏航滑轮块166在一个方向上配合。在不同的实施方式中，连接凸台168被加工成各种形状，包括但不限于六角形和/或任何多边形，使其仅在一个方向上与偏航滑轮块166配合。在替代实施方式中，两个连接凸台168被用于连接偏航滑轮165和偏航滑轮块166。此外，在其他实施方式中，本领域中已知的不同连接用于连接偏航滑轮165和偏航滑轮块166，所述连接包括但不限于销槽连接、螺钉连接和/或卡扣连接。此外，在一些实施方式中，连接凸台168位于偏航滑轮块上，而不是偏航滑轮上。

如上所述，在一些实施方式中，耦合至偏航滑轮165的连接凸台168的是偏航滑轮块166。图29A至图29C示出了根据一个实施方式的偏航滑轮块166的多个视图。在一个实施方式中，偏航滑轮块166被配置为具有包含连接袋169的上表面，所述连接袋169被配置为允许偏航滑轮165的连接凸台168进入并与之耦合，从而连接偏航滑轮165和偏航滑轮块166。

此外，在一些实施方式中，连接袋169包含偏航磁铁164所在的空间。在这些实施方式中，偏航磁铁164夹在偏航滑轮165和偏航滑轮块166之间。在一个实施方式中，偏航磁铁164被配置为环形磁铁。在这种实施方式中，偏航磁铁164被完全磁化，以使当偏航磁铁164绕其圆柱轴旋转时，磁场发生变化。在这种实施方式中，磁场的变化由旋转姿态传感器测量，所述传感器将数据传输到处理器，处理器将磁场的变化转换为旋转姿态数据。这种转换是通过磁体和传感器的物理结构的知识来完成的。在这种实施方式中，几个旋转姿态传感器垂直地放置在彼此正交磁化的磁体周围。当被磁化的磁体旋转时，其产生的磁场也相对于旋转姿态传感器发生变化。使用简单的三角法，两个正交放置的传感器的组合可以通过比较传感器之间的相对磁场强度来确定磁场的方向。这种计算得到了正交磁化的磁铁的方向，进而得到了立体摄像机的方向。在这种实施方式中，放置附加的旋转姿态传感器以实现冗余，但是绝对方向计算所需的传感器总数将取决于磁体和传感器的选择配置。

利用从传感器获得的旋转数据，系统能够精确地确定立体摄像机143在偏航轴上旋转了多远，从而获得立体摄像机143在致动过程中的旋转姿态。在其他实施方式中，偏航磁铁164被配置为马蹄形磁铁、圆盘磁铁、球形磁铁、圆柱形磁铁和/或现有本领域已知的任何其他磁铁形状。此外，在不同的实施方式中，可以使用多种已知的具有磁场传感能力的旋转姿态传感器，包括但不限于霍尔效应传感器和/或磁动电阻器。

在一些实施方式中，主摄像机主体144的电连通组件腔145包含机械加工的表面孔径，传感器和电容器位于该孔径内，所述传感器和电容器获得立体摄像机143绕偏航轴的旋转姿态数据。类似地，电连通组件345腔配备有旋转姿态传感器209和电容器，用于获取立体摄像机组装件的旋转姿态数据(图34C)。在其他实施方式中，电连通组件腔包含独立的包装，用于容纳旋转姿态传感器和电容器。如上所述，利用传感器和电容获取立体摄像机的旋转姿态数据，更具体的是摄像机组装件绕偏航轴的旋转姿态数据。在其他实施方式中，用于确定摄像机组装件旋转姿态的传感器位于电连通组件腔的外部，而在进一步的实施方式中，传感器位于主体屈曲盖或主摄像机主体上。

在一些实施方式中，偏航滑轮块166的下表面上包含突出物171。在一些实施方式中，突出物171包含电连通组件的槽，所述槽被用于在致动期间使电连通组件布置通过所述槽并围绕突出物171。在一些实施方式中，突出物171被配置成圆形，以使在致动期间允许电连通组件绕所述突出物缠绕。在其他实施方式中，突出物171可以呈现多种允许电连通组件在致动期间围绕它缠绕的形状，包括但不限于椭圆形、球形和/或圆柱形。

在一些实施方式中，突出物171包含俯仰电缆孔径170，所述俯仰电缆孔径170被配置为允许来自俯仰致动组装件148的电缆被布置通过所述偏航致动组装件151，并且直到摄像机控制台组装件101的致动器106。此外，在一些实施方式中，所述突出物171包含对准袋和主安装插入袋172。在这些实施方式中，对准袋被配置为允许来自主摄像机主体安装座147的对准销进入对准袋，以使偏航滑轮块166和主摄像机主体安装座147对准。主安装插入袋172被配置为允许主安装插件153的阀杆进入，并将偏航滑轮块166与主摄像机主体安装座147耦合。在一个实施方式中，固定螺钉孔径位于突出物171的侧面上。在这种实施方式中，固定螺钉进入固定螺钉孔径，并将主安装插件153耦合到主安装插入袋172中，从而将主摄像机主体安装座147固定到偏航致动组装件151上。在其他实施方式中，使用本领域已知的不同的连接和耦合方法和/或技术，将主安装插件153贴附到主安装插入袋172上，所述耦合方法和/或技术包括但不限于压合连接、卡扣连接和/或粘附连接。

此外，在一些实施方式中，绕偏航滑轮块166的上表面定位的是偏航轴承表面173。在这些实施方式中，偏航轴承表面173被配置为允许一组偏航滚珠轴承174a位于所述轴承圈中。在这些实施方式中，偏航致动组装件151在主摄像机主体144和主体屈曲盖146内旋转。在这些实施方式中，主体屈曲盖146包含一个轴承表面供一组偏航滚珠轴承174a置入其中并沿其滚动，且主摄像机主体144包含另一个轴承表面供另一组偏航滚珠轴承174b置入其中并沿其滚动。在这些实施方式中，偏航滑轮块166的偏航轴承表面173与一组偏航滚珠轴承174a配合，并沿主摄像机主体144的轴承面行进，而另一组偏航滚珠轴承174b沿主摄像机主体安装座147的轴承表面和主体屈曲盖146的轴承表面行进。这种配置允许立体摄像机143绕偏航轴旋转。

如图37所示，在一个实施方式中，偏航致动组装件351包含偏航轴承圈184，其中偏航滚珠轴承374a沿着该轴承圈行进。在这种实施方式中，偏航滚珠轴承374a沿偏航轴承圈184和沿偏航滑轮块366上的轴承表面行进。此外，在这种实施方式中，偏航滚珠轴承374b(图36)沿着位于主体屈曲盖上和位于主摄像机主体安装座347的主安装座181上的轴承圈行进。如图37所示，偏航致动组装件351包含偏航滑轮365、偏航磁铁364、偏航滑轮块366、偏航滚珠轴承374a和偏航轴承圈184。在这种实施方式中，偏航滑轮365、偏航磁铁364和偏航滑轮块366提供与上述实施方式相同的功能。

在替代实施方式中，偏航致动器组装件被制造成由致动器直接驱动。在这些实施方式中，致动器替代了以上详细说明的电缆滑轮系统。不同类型的致动器，包括但不限于压电电机、线性致动器、旋转电机(如伺服电机或步进电机)或本领域中其他已知的致动器可以被用于不同的实施方式。在这些实施方式中，致动器为立体摄像机提供绕偏航轴的旋转运动。

如上所述，在一些实施方式中，所述立体摄像机组装件被构造为具有两个摄像机组装件，每个摄像机组装件都具有光轴。在一些实施方式中，摄像机组装件被制造成具有相同的组件，而在其他实施方式中，摄像机组装件被制造成包含不同的组件。在替代实施方式中，摄像机组装件被制造成包含相同组件的不同变体。如图21A至图21B所示，在一些实施方式中，所述立体摄像机组装件143被制造成包含左摄像机组装件149和右摄像机组装件150。

在一个实施方式中，左摄像机组装件149包括左前摄像机支持物162、左后摄像机支持物175、摄像机箱176、摄像机连接器(未显示)和摄像机模块177a(图21A至图21B)。左前摄像机支持物162被配置为容纳和约束左摄像机组装件149的摄像机模块177a。在一些实施方式中，左前摄像机支持物162被配置为保持俯仰磁铁180。在这种实施方式中，俯仰磁铁180被完全磁化，因此当俯仰磁铁180绕其圆柱轴旋转时，磁场发生变化。在这种实施方式中，磁场的变化由旋转姿态传感器测量，所述传感器将数据传输到处理器，处理器将磁场的变化转换为旋转姿态数据。利用从传感器获得的旋转姿态数据，系统能够精确地确定立体摄像机143在俯仰轴上旋转了多远，从而获得立体摄像机143在致动过程中绕俯仰轴的旋转姿态。

在一个实施方式中，左前摄像机支持物162包含对准突出物，所述突出物与俯仰致动组装件148上的开口配合并耦合，从而使左前摄像机支持物162贴附于俯仰致动组装件148。此外，在一个实施方式中，左前摄像机支持物162包含用于将左前摄像机支持物162与左后摄像机支持物175对准和耦合的对准销孔。此外，在一个实施方式中，左前摄像机支持物162包含用于连接俯仰滑轮155的螺孔，以及用于连接端盖178的另一个螺孔。在这种实施方式中，所述端盖被配置为有助于帮助所述立体摄像机143的插入。在一个实施方式中，端盖178具有圆形边缘，因此所述端盖可以通过套管针组装件102插入，而不会刺穿套管针组装件的密封。

在一个实施方式中，左前摄像机支持物162包含左摄像机组装件149的摄像机连接器(未显示)所在的凹槽。在一个实施方式中，左摄像机组装件149的摄像机连接器被配置为三十销连接器，所述三十销连接器将左摄像机组装件149的摄像机模块177a连接到运行到摄像机刚性板的电连通组件。摄像机连接器允许将由左摄像机组装件149的摄像机模块177a所获得的视频输入传输到摄像机刚性板，其中所述刚性板处理视频输入并将其传输到外部处理器，所述外部处理器将视频输入输出到外科医生佩戴的外部监视器或头戴显示器，允许外科医生查看手术部位。

如上所述，左前摄像机支持物162被配置为约束并容纳左摄像机组装件的摄像机模块177a。摄像机模块被用于向外科医生提供手术部位的实时视频输入。在一些实施方式中，所述摄像机模块177a被制造成具有透镜堆栈、红外滤波器、模块主体和具有数字传感器的数字传感器板。在一些实施方式中，使用目前市场上的摄像机模块，如Raspberry Pi摄像机模块、e-con 摄像机模块和/或类似的摄像机模块，而在其他实施方式中，定制的摄像机模块可以用于提供实时视频输入。

在一个实施方式中，摄像机模块的模块主体被制造成具有外边缘和内边缘，其外边缘更接近摄像机组装件的端盖。此外，在一个实施方式中，所述摄像机模块的模块主体被制造成允许所述摄像机模块的数字传感器被移位，从而使所述摄像机模块的镜头堆栈的中心发生水平位移。数字传感器从透镜组中心的水平位移，允许从左摄像机组装件149的摄像机模块177a获得的图像和从右摄像机组装件150的摄像机模块177b获得的图像具有更大的重叠区域，从而为外科医生提供更广泛的立体视野。在更广泛的立体视野下，从左摄像机组装件149的摄像机模块177a和右摄像机组装件150的摄像机模块177b获得的图像之间的视差是有限的，从而减少了外科医生所经历的眼疲劳量。

如上所述，在一些实施方式中，左摄像机组装件149的摄像机模块177a受到左前摄像机支持物162和左后摄像机支持物175的约束。在这些实施方式中，左后摄像机支持物175被配置为支撑左摄像机组装件149的摄像机模块177a的后部，为所述摄像机模块的后部提供可以靠在其上的表面，并且还为左前摄像机支持物162提供可以耦合至其的表面。在一个实施方式中，左后摄像机支持物175的后部被配置为圆形表面，使所述支持物安置在摄像机箱176a内。在一个实施方式中，左后摄像机支持物175包含用于将电连通组件布置通过的槽，所述组件被布置通过主摄像机主体安装座147并到达摄像机控制台组装件101的摄像机刚性板115。在一个实施方式中，左后摄像机支持物175包含多个通孔，所述通孔被配置为允许固定螺钉通过并调整摄像机模块177a的对准。此外，在一些实施方式中，所述左后摄像机支持物175包含用于将所述左后摄像机支持物175与所述左前摄像机支持物162耦合和配合的以及用于附接所述端盖178a多个连接孔。

如上所述，在一些实施方式中，左后摄像机支持物175被配置为安置在左摄像机组装件149的摄像机箱176a内。左摄像机组装件149的摄像机箱176a被配置为容纳左摄像机组装件149的摄像机模块177a、左前摄像机支持物162、左后摄像机支持物175、左摄像机组装件149的摄像机连接器以及来自左摄像机组装件149的摄像机模块177a的电连通组件。左摄像机组装件149的摄像机箱176a被制造成防止流体和其他物质进入左摄像机组装件149。左摄像机组装件149的摄像机箱176a被配置为滑过上述参考部件，并且一端受左摄像机组装件149的端盖178a的约束，另一端受主摄像机主体安装座147的约束。在一个实施方式中，所述左摄像机组装件149的端盖178a被配置为两个配合在一起的部件。在不同的实施方式中，本领域已知的不同连接方法和技术被用来将左摄像机组装件149的端盖178a与左摄像机组装件149的摄像机箱176a耦合，以及将所述箱耦合至主摄像机主体安装座147。这些方法包括但不限于螺钉连接、粘附连接和/或压合连接。此外，左摄像机组装件149的摄像机箱176a包含使左摄像机组装件149的摄像机模块177具有手术部位的清晰视图的孔径。

如上所述，立体摄像机或立体摄像机组装件143也包括右摄像机组装件150(图19B)。在一个实施方式中，右摄像机组装件150包括右前摄像机支持物179、右后摄像机支持物163、摄像机模块177b、摄像机连接器(未显示)和摄像机箱176b。

在一个实施方式中，右前摄像机支持物179被配置为支撑并容纳右摄像机组装件150的摄像机模块177b，类似于左前摄像机支持物162容纳并支撑左摄像机组装件149的摄像机模块177a。在一个实施方式中，右前摄像机支持物179与位于主摄像机主体安装座147内的俯仰推力轴承156直接耦合。此外，在一个实施方式中，右前摄像机支持物179以与上述用于左前摄像机支持物162和左后摄像机支持物175的配合和耦合的相同的方式与右后摄像机支持物163配合和耦合。在一个实施方式中，右后摄像机支持物163包含突出物，所述突出物被配置成安置在俯仰推力轴承156上的槽内，从而使右摄像机组装件150与俯仰致动组装件148相配合。

此外，与左摄像机组装件149的摄像机模块177a类似，右摄像机组装件150的摄像机模块177b被配置为向外科医生提供手术部位的实时视频输入。如以上详述，左摄像机组装件149的摄像机模块177a，右摄像机组装件150的摄像机模块177b由镜头堆栈、红外滤光片、模块主体和数字传感器组成。同样，在一些实施方式中，使用目前市场上的摄像机模块，如Raspberry Pi摄像机模块、e-con 摄像机模块和/或类似的摄像机模块，而在其他实施方式中，定制的摄像机模块可以用于提供实时视频输入。

此外，在一些实施方式中，右摄像机组装件150的摄像机模块177b的模块主体被制造成具有外边缘和内边缘，其外边缘更接近摄像机组装件的端盖。此外，在一些实施方式中，所述右摄像机组装件150的模块主体177b被制造成允许所述摄像机模块177b的数字传感器移位，以使所述摄像机模块的镜头堆栈中心发生水平位移。摄像机模块177b的数字传感器从所述摄像机模块的透镜组中心的水平位移，允许右摄像机组装件150的摄像机模块177b获得的图像和从左摄像机组装件150的摄像机模块177b获得的图像具有更大的重叠区域，从而为外科医生提供更广泛的立体的视野。在这些实施方式中，将左摄像机组装件149的摄像机模块177a的数字传感器向左移动，并将右摄像机组装件150中包含的摄像机模块177b的数字传感器向右移动。

如上所述，右摄像机组装件150包含摄像机连接器(未显示)。右摄像机组装件150的摄像机连接器类似于左摄像机组装件149的摄像机连接器，因为右摄像机组装件150的摄像机连接器位于右前摄像机支持物179的凹槽内。同样，在一个实施方式中，右摄像机组装件150的摄像机连接器被配置为三十销连接器，所述三十销连接器将左摄像机组装件150的摄像机模块177b连接到运行到摄像机刚性板115的电连通组件。右摄像机组装件150的摄像机连接器允许将由右摄像机组装件150的摄像机模块177b所获得的视频输入传输到摄像机刚性板，其中所述刚性板115处理视频输入并将其传输到外部处理器，所述外部处理器将视频输入输出到外科医生佩戴的外部监视器或头戴式显示器，允许外科医生查看手术部位。

此外，右摄像机组装件150的摄像机箱176b类似于左摄像机组装件149的摄像机箱176a，在这种情况下，摄像机箱176b被配置为容纳右摄像机组装件150的摄像机模块177b、右前摄像机支持物179、左后摄像机支持物163、右摄像机组装件150的摄像机连接器以及来自右摄像机组装件150的摄像机模块177b的电连通组件。摄像机箱176b被制造成防止流体和其他物质进入右摄像机组装件150。此外，摄像机箱176b被配置为滑过上述参考部件，并在一端受到右摄像机组装件150的端盖178b的约束，在另一端受到主摄像机主体安装座147的约束。在一个实施方式中，所述端盖178b被配置为两个接合在一起的部件。在各种实施方式中，使用本领域已知的不同连接方法和技术来将端盖178b连接到摄像机箱176b上，以及将所述机箱耦合至主摄像机主体安装座147。这样的方法包括但不限于螺钉连接、粘附连接和/或压合连接。此外，摄像机箱176b包含使右摄像机组装件150的摄像机模块177b具有手术部位的清晰视图的孔径。

如上所述，在一些实施方式中，左摄像机组装件和右摄像机组装件包含相同的组件，因此是相同的。图39A至图39B示出了摄像机组装件187的说明性实施方式。如图39A所示，在一个实施方式中，摄像机组装件187包含摄像机模块组装件190、电连通组件保持器189、柔性芯轴188、摄像机箱376和端盖378。在这种实施方式中，摄像机模块组装件190包含摄像机模块主体195、镜头堆栈192、红外滤光片193、数字传感器板191和摄像机窗口194(图39A)。在这种实施方式中，摄像机模块组装件190的组件耦合在一起形成一个整体。在一些实施方式中，使用生物相容的粘合剂来耦合摄像机模块组装件190的所有组件，而在其他实施方式中则使用本领域已知的不同耦合方法。如图39A所示，在一些实施方式中，摄像机模块组装件190包含摄像机窗口194。在这些实施方式中，摄像机窗口194保护摄像机组装件187的镜头堆栈192。在一些实施方式中，摄像机窗口194是由蓝宝石玻璃构成的，而在其他实施方式中，使用本领域已知的其他类型的玻璃和/或塑料窗口。在进一步的实施方式中，使用本领域已知的能够保护镜头堆栈192的其他透明生物兼容材料。此外，在这种实施方式中，摄像机模块主体195的两侧均包含对准突出物，以将摄像机模块组装件190与俯仰致动组装件对准和配合，并且将摄像机模块组装件190与电连通组件保持器189对准和配合，以及确保左摄像机组装件和右摄像机组装件是对准的。

正如在一个实施方式中所述，摄像机组装件187包含电连通组件保持器189。电连通组件保持器189被用于供耦合至数字传感器板191的电连通组件置入，以防止所述连通组件在摄像机组装件187的致动期间被损坏。在这种实施方式中，摄像机模块组装件190与俯仰致动组装件耦合，摄像机模块主体195将电连通组件保持器189固定在摄像机箱376内。在一些实施方式中，摄像机组装件187包含柔性芯轴188。在这些实施方式中，柔性芯轴188被用于缠绕和布置耦合至摄像机模块组装件190的电连通组件。柔性芯轴188被配置为在电连通组件保持器189上的空间内，所述保持器被配置为安置在摄像机箱376内并在摄像机箱376内与端盖378配合，以密封摄像机组装件187。

在各种实施方式中，立体摄像机和摄像机组装件的组件被配置为提供针对特定用户的用户体验，使用户以感觉自然和舒适的方式在头戴式显示器中查看立体图像。在一些实施方式中，摄像机组装件之间的轴间距离被修改以调整用户感知的手术部位的深度。在一些实施方式中，摄像机模块的数字传感器或数字传感器板相对于镜头堆栈被移位，以提供更广泛的立体视野。此外，在一些实施方式中，通过调整摄像机模块的焦距来调整摄像机组装件的焦距。

如上所述，摄像机组装件之间的轴间距离可以被修改以调整用户感知的操作位置的深度。较大的轴间距离增加了感知深度，较小的轴间距离减少手术部位的感知深度。随着轴间距离的增加，摄像机组装件获得的图像重叠量将减少。在接近摄像机组装件的距离，图像中的重叠可能不存在或不足以进行立体观察。

图43示出了根据一个实施方式的在插入配置中的立体摄像机组装件的等距视图。如图43所示，在一些实施方式中，在插入立体摄像机组装件期间，摄像机组装件被设置使得摄像机模块的光轴215a和光轴215b被定向为垂直于摄像机支撑管。在这些实施方式中，立体摄像机组装件包括两个摄像机组装件，第一摄像机组装件具有第一摄像机模块，第二摄像机组装件具有第二摄像机模块。在这些实施方式中，第一摄像机模块具有外边缘和内边缘的摄像机模块主体，以及诸如红外滤波器、数字传感器板、镜头堆栈和摄像机窗口等光学组件。类似地，第二摄像机模块具有外边缘和内边缘的摄像机模块主体，以及红外滤光片、数字传感器板、镜头堆叠和摄像机窗口等光学组件。在这些实施方式中，从第一摄像机模块主体的外缘到第二摄像机模块主体的外缘的最大距离被配置为大于垂直于插入轴的立体摄像机组装件的横截面的最大宽度。图40示出了立体摄像机组装件343的实施方式的横截面，突出了立体摄像机组装件343的截面207的最大宽度，第一摄像机组装件187b和第二摄像机组装件187a被定向为垂直于摄像机支撑管的轴206。图41示出了根据一个实施方式的从第一摄像机模块主体195b的外边缘到第二摄像机模块主体195a的外边缘的最大距离208。这种配置允许增加第一摄像机模块与第二摄像机模块之间的轴间距离。随着摄像机模块之间的轴间距离的增加，立体摄像机组装件具有更强的视差可视化能力，从而使用户获得对手术部位更深度的感知。在一些实施方式中，选择轴间距离是为了保持自然和类人的系统，使得一个人类手臂的长度除以人类瞳孔间的距离约等于一个机械臂(或工具、仪器或装置)的长度除以立体摄像机模块之间的距离。在替代实施方式中，摄像机模块之间的轴间距离被配置为小于所插入的机器人装置、工具或仪器的最大横截面测量。

此外，如以上详述，摄像机模块或摄像机模块组装件的数字传感器或数字传感器板可以移位，以增加立体视野。与以上详述的用于左摄像机组装件149和右摄像机组装件150的方法类似，在一个实施方式中，可以移位摄像机模块组装件190的数字传感器板191，使其从镜头堆栈192的中心产生水平位移。在这种实施方式中，数字传感器板191的水平位移，允许从一个摄像机组装件187获得的图像和从另一个摄像机组装件获得的图像具有更大的重叠区域，从而为外科医生或用户提供更广泛的立体视野。在这些实施方式中，位于左侧的摄像机组装件的数字传感器板向左移动，位于右侧的摄像机组装件的数字传感器板向右移动。当每个摄像机组装件中的数字传感器板的移动距离足够大时，就会实现零视差平面(ZDP)，在所述平面上两个图像形成摄像机组装件完全重叠。因此，通过调整摄像机组装件之间的轴间距离和移位摄像机组装件的数字传感器板，获得的立体视图可以被最大化。

此外，如前所述，可以调整摄像机组装件的焦距以聚焦摄像机模块或模块组装件。焦距是通过将摄像机组装件的镜头堆栈移向或移出数字传感器或数字传感器板来调整的。在一些实施方式中，镜头堆叠具有螺纹外部，所述螺纹外部根据实施方式旋入摄像机模块主体195或摄像机模块177外壳的螺纹孔中。在这些实施方式中，通过拧透镜组调节焦距，使所述焦距更接近或更远离摄像机组装件的数字传感器或数字传感器板。调整焦距以使外科医生或用户所看到的区域聚焦，从而提供手术部位的清晰图像。在一些实施方式中，人工调整透镜组，而在其他实施方式中，利用小型致动器(如线性致动器、旋转致动器和/或本领域中已知的任何其他小型致动器)来电动调整焦距。

在一些实施方式中，摄像机组装件配备有灯，以照亮手术部位并帮助增加外科医生或用户的能见度。在一个实施方式中，摄像机组装件的端盖装有一组发光二极管(LED)。LED通过从患者身体外部通过经由布置通过摄像机组装件的电线被供电，其中所述电线被耦合至电源。发光二极管发出的热量在主摄像机主体内消散。在一些实施方式中，少量无菌生理盐水或其他生物相容的液体流经主摄像机主体以冷却所述摄像机体，而在其他实施方式中，生物相容的液体或气体被强制通过所述的摄像机主体用于冷却目的。在这些实施方式中，生物相容的液体或气体通过从患者体外布置并通过摄像机组装件的冷却管线流经主摄像机主体。冷却管线与液体或气体源(取决于实施方式)以及泵耦合，所述泵通过冷却管线将液体或气体泵送。在一些实施方式中，液体或气体被不断地泵送和循环通过冷却管线，而在其他实施方式中，液体或气体可能被一次性泵入管道或以一定的时间间隔泵入。在其他实施方式中，主摄像机主体配备有温度传感器，以确保摄像机组装件保持在安全的温度范围内。在替代实施方式中，发光二极管位于摄像机支撑管和/或主摄像机主体安装座上。在进一步的实施方式中，光纤用于取代LED来照亮手术部位。

在一些实施方式中，摄像机组装件配备有镜头刮擦器，用于擦拭、刷洗和/或清除位于摄像机组装件镜头上的任何物质或碎片。在一个实施方式中，两个镜头刮擦器被固定到主摄像机主体，每个摄像机组装件固定一个刮擦器。在使用过程中，镜头刮擦器被制造成从主摄像机主体向远处延伸到摄像机组装件。在这种实施方式中，镜头刮擦器经由本领域已知的铰链连接被固定到主摄像机主体，以使在使用期间刮擦器能够在摄像机组装件的镜头上左右摇摆。在其他实施方式中，镜头刮擦器被刚性地固定到主摄像机主体，并切致动立体摄像机，使摄像机组装件的镜头移动通过镜头刮擦器，以清除和擦除任何碎片或物质。在替代实施方式中，镜头刮擦器被直接附接至摄像机组装件。

在替代实施方式中，镜头刮擦器被制造成从主摄像机主体朝摄像机组装件上下移动。在这些实施方式中，镜头刮擦器被配置为可折叠的。镜头刮擦器从主摄像机主体朝摄像机组装件的透镜扩展并延伸，当镜头刮擦器上下移动时，接触摄像机组装件的透镜并擦除摄像机组装件上的碎片或物质。在一些实施方式中，镜头刮擦器是由本领域已知的软生物相容橡胶制成的，而在其他实施方式中，镜头刮擦器是由本领域已知的其他生物相容材料制成的，如软生物相容陶瓷。

在进一步的实施方式中，摄像机组装件配备有冲洗系统用于喷洒水或其他溶液或液体，以帮助清除摄像机组装件上的碎片和物质，以及防止摄像机组装件的镜头在清除碎片或物质时遭受污迹。在这些实施方式中，摄像机组装件配备有从患者体外通过摄像机组装件的流体管线。流体管线与流体源和泵耦合，泵将流体经由流体管线泵入位于主摄像机主体上的喷雾器。在本实施方式中，喷雾器被定位以使液体向下喷到摄像机组装件的透镜上。在一些实施方式中，喷射液体的压力由外科医生或用户控制，而在其他实施方式中，液体被设置为以固定的速率喷射。在一些实施方式中，摄像机组装件包括冲洗系统和镜头刮擦器。在这些实施方式中，冲洗系统和镜头刮擦器协同工作以清除摄像机组装件上的任何碎片或物质。

在一些实施方式中，摄像机组装件配备有外围摄像机，以便在插入和移除摄像机组装件期间向外科医生或用户提供手术部位的实时图像。在一个实施方式中，摄像机组装件的端盖包含外围摄像机，以便捕获插入和移除的实时图像。当摄像机组装件被插入时，外围摄像机为外科医生提供手术部位的图像。在这些实施方式中，所述外围摄像机被定向为相对于插入处朝前，以使所述摄像机朝向插入方向，以在所述立体摄像机插入时提供手术部位的图像。利用外围摄像机拍摄的图像，外科医生可以判断手术部位是否存在任何未预见的情况，以及判断插入角度或插入点是否需要修改。

如上所述，在一些实施方式中，两个摄像机组装件的端盖包含外围摄像机。在这些实施方式中，一个外围摄像机用于在插入立体摄像机时捕获手术部位的图像，而第二外围摄像机用于捕获被插入的机器人装置、工具和/或仪器的图像。第二外围摄像机允许外科医生或用户监控通过套管针组装件插入的工具、机器人装置或仪器。利用来自第二外围摄像机的图像，外科医生或用户可以修改被插入装置或仪器的插入角度或位置。此外，在手术期间，利用外围摄影机来捕获手术部位的其他图像。手术期间来自外围摄像机的图像，为外科医生或用户提供了立体摄像机在不调整立体摄像机的方向和/或姿态的情况下无法捕捉到的图像。

在替代实施方式中，只有一个摄像机组装件的端盖包含外围摄像机，而在未来的实施方式中，端盖可以包含多个外围摄像机。在一些实施方式中，外围摄像机由市场上已知的摄像机模块组成，如Raspberry Pi摄像机模块、e-con 摄像机模块和/或本领域内已知的其他类似摄像机模块。在其他实施方式中，外围摄像机可包括定制的摄像机模块。

插入

如前所述，机器人摄像机系统被配置为在外科手术期间获取手术部位的多个视图，且摄像机组装件被插入患者体内。在一个实施方式中，为了插入摄像机组装件，首先将套管针组装件插入患者体内。在这种实施方式中，使用本领域已知的标准闭孔器将套管针组装件插入到患者体内。在这种实施方式中，闭孔器刺穿患者的腹壁，创建一个足够宽的开口以允许套管针插入患者的腹部。插入套管针时，翼环与患者腹部的外壁齐平，套管针组装件的近端位于患者体外。然后翼环经由手术线被固定在患者体内。在一个实施方式中，使用两根手术线将翼环固定到患者体内。在这种实施方式中，每根手术线的一端固定在翼环的螺钉上，每根手术线的另一端植入患者体内，从而将套管针组装件固定到患者体内。当套管针固定在患者体内时，患者的腹腔膨胀，从而扩大了患者的腹腔，为摄像机的插入创造了空间。在其他实施方式中，本领域已知的且在目前市场上的标准套管针被插入患者体内，以便向患者腹腔内注入气体，然后套管针组装件被插入患者体内。

当患者的腹腔内被注入后，可膨胀的密封件的鞘通过泵和/或与空气端口耦合的压缩件来膨胀。当鞘膨胀后，摄像机组装件通过套管针组装件插入患者的腹腔。在一个实施方式中，在插入摄像机组装件之前，立体摄像机组装件被定向使左摄像机组装件的端盖首先穿过套管针组装件并进入患者的腹腔。在替代实施方式中，立体摄像机被定向为使右摄像机组装件的端盖首先通过套管针组装件并进入患者腹腔。或者，在实施方式中，其中立体摄像机包含外围摄像机，所述立体摄像机的端部可以首先插入。

一旦摄像机组装件插入到患者的腹腔内，摄像机控制台组装件的套管针配合夹具将与套管针耦合，从而固定摄像机控制台组装件和套管针组装件。这种连接被用于稳定系统，使得在致动期间摄像机组装件与套管针组装件保持对齐，以使其他装置可以通过套管针组装件进入患者的腹腔。在替代实施方式中，摄像机控制台组装件和套管针组装件不相互耦合，从而允许摄像机控制台组装件和摄像机组装件在插入患者体内时被旋转，以及允许摄像机组装件被进一步推入病人的腹腔和/或向套管针拉出。图43示出了在插入配置中的立体摄像机343的说明性实施方式。如图43所示，在一些实施方式中，摄像机模块的第一光轴215b和第二光轴215a被定向为垂直于所述摄像机支撑管124。将摄像机组装件插入患者腹腔后，即可致动立体摄像机。图44示出了根据一个实施方式的在展开配置中的立体摄像机组装件343的等距视图。如图44中示出的实施方式中所示，当立体摄像机343处于展开配置时，第一光轴215b和第二光轴215a基于立体摄像机的旋转而移动。

一旦立体摄像机被插入患者的腹腔，工具、装置和/或仪器就可以通过套管针组装件插入患者的腹腔。在一个实施方式中，在所述装置、工具或仪器通过套管针组装件插入工具、仪器或机器人装置之前，所述装置、工具或仪器进入密封塞。密封塞作为工具、装置或仪器进入患者腹腔的通道，以便允许工具、装置或仪器通过密封组件，同时保持密封，防止任何二氧化碳逸出或泄漏。在一个实施方式中，所述密封塞被配置为具有中空的中心，用于将装置、工具或其他物体放入其中。在插入套管针组装件之前，将装置、工具或其他物体插入密封塞。在操作期间，密封塞的位置使仪器的远端部分位于所述塞的外部，而仪器的近端部分位于所述塞内。当密封塞被引入套管针组装件时，密封塞穿过密封子组件，密封塞的近端部分位于密封子组件的外侧。所述密封塞被制造成填充所述套管针内的所有开口空间，以使密封子组件的密封件绕密封塞被包含在密封子组件内的部分，从而形成密封。密封塞保留在套管针组装件内，直到仪器准备好从手术部位取出。

致动

立体摄像机被配置为通过将立体摄像机致动到期望的姿态和方向来获得手术部位的多个视图。图42示出了根据一个实施方式的立体摄像机组装件343的说明性实施方式，突出了摄像机组装件的偏航轴210和俯仰轴211。如图42所示，在一个实施方式中，偏航轴210垂直于摄像机支撑管124所在的平面，俯仰轴211垂直于偏航轴210。如以上详述，在一个实施方式中，所述立体摄像机被配置为绕俯仰轴211上下旋转，并绕偏航轴210左右旋转(图42)。在这种实施方式中，来自俯仰致动组装件的电缆和来自偏航致动组装件的电缆从摄像机组装件布置到摄像机控制台组装件的致动器。通过在从俯仰致动组装件和偏航致动组装件发出的电缆上提供致动力，致动器被配置为绕俯仰轴211和偏航轴210旋转立体摄像机。

在一个实施方式中，立体摄像机由外科医生头部的移动致动。例如，在手术期间，如果外科医生希望查看位于当前视野上方的一个物体，外科医生会向上查看，这将导致立体摄像机绕俯仰轴向上旋转。在这种实施方式中，如国际专利申请第PCT/US2015/029246号中公开的，外科医生佩戴虚拟现实头戴式显示器，查看立体摄像机获取的实时摄像输入。适当的头戴式显示器(HMD)，如Oculus Rift，为用户提供手术部位的头戴式视图、允许在显示器内聚焦视图的镜头以及提供显示器的姿态和方向跟踪的传感器系统。像Oculus Rift和HTC Vive这样的HMD都有内置的跟踪系统和传感器系统，可以获取HMD的偏航、俯仰和横滚的原始方向数据，以及HMD的笛卡尔空间(x,y,z)的姿态数据。然而，替代跟踪系统可以用于提供显示器的辅助姿态和方向跟踪数据，以替代或补充HMD的内置跟踪系统。姿态和方向传感器系统可以包括加速度计、陀螺仪、磁力仪、红外跟踪、计算机视觉、基准跟踪、磁跟踪、激光跟踪、超声波跟踪、用编码器进行的机械跟踪或者任何其他跟踪姿态和方向的至少一个或其任意组合的方法。上述传感器跟踪系统可以用于跟踪用户佩戴的头戴式显示器，也可以用于跟踪致动过程中立体摄像机的旋转姿态。

在这种实施方式中，传感器系统跟踪外科医生头戴式显示器的姿态和方向。传感器系统将方向数据实时传给计算机。姿态数据在摄像机系统的这种实施方式中是不必要的，因为摄像机系统的这种实施方式不能在空间中独立地转换，但是摄像机系统的其他实施方式可以依赖姿态数据进行附加移动或提供补充数据。方向测量是相对于HMD的内置坐标系统进行的。计算机通过将数据的坐标系统从HMD的内置坐标系统转换为与摄像机系统限定的坐标系统相匹配的坐标系统来解释原始的方向数据。在这种实施方式中，由于HMD的内置坐标系统和摄像机系统的限定的坐标系统都是固定且已知的，因此必须对该转换应用简单的恒定旋转。

计算机还确保在强制执行由摄像机致动器的物理配置决定的旋转顺序时不会产生奇异点。为了避免当第2旋转角接近90度(pi/2弧度)时发生自然奇异，当第2旋转角超过限定的奇异阈值时，算法开始考虑第1旋转角多于第3旋转角。然后，计算机将编解译后的数据传输到马达控制板，所述控制板与摄像机控制台组装件的致动器可操作地耦合。

马达控制板接收来自计算机的方向数据，并确定驱动致动器将摄像机系统置于所需的方向的所需的控制力度。在计算致动器命令时，要考虑摄像机系统的物理特性，如滑轮直径、电缆直径、摩擦剖面和致动器约束。在摄像机系统的这种实施方式中，致动器命令被设计为使用姿态控制将致动器驱动到特定的姿态，从而产生所需的立体摄像机的输出方向。在摄像机系统的其他实施方式中，使用扭矩控制或更高级的技术，可以计算控制扭矩来命令致动器将该立体摄像机驱动到所需的方向。

马达控制板将这些致动指令传递给摄像机控制台组装件的致动器，使得致动器立体摄像机实时跟踪外科医生头部的移动。在这种实施方式中，从与俯仰致动组装件和偏航致动组装件可操作地连接的旋转姿态传感器获得的姿态和/或方向数据同时传回马达控制板，使得马达控制板时时知道立体摄像机的姿态和方向，从而允许马达控制板调整立体摄像机的平移和倾斜，以配合外科医生的头部移动。在其他实施方式中，如果立体摄像机的致动足够刚性，则可以省略俯仰和/或偏航致动的姿态和/或方向感知，使得可以假定致动器(马达)的姿态与立体摄像机的俯仰和/或偏航姿态直接相关联。在替代实施方式中，姿态和/或方向感知被完全取消，相对于先前的姿态和/或方向，立体摄像机绕俯仰轴和偏航轴致动。

摄像机刚性板处理从立体摄像机获得的视频输入。在头戴式显示器上显示由立体摄像机的摄像机模块获得的图像和/或视频输入。从立体摄像机左侧的摄像机组装件获得的图像和/或视频输入显示到外科医生的左眼，从立体摄像机右侧的摄像机组装件获得的图像和/或视频输入显示到外科医生的右眼。从立体摄像机的摄像机组装件获得的左眼视图和右眼视图的组合为外科医生提供了手术部位的立体视图。在一些实施方式中，利用软件来稍微调整立体摄像机的视图，以补偿立体摄像机的姿态与外科医生头部姿态之间的任何差异。

如上所述，摄像机模块和摄像机模块组装件包含用于捕获手术部位的图像和/或视频输入的数字传感器板。摄像机模块和模块组件的数字传感器板与视频处理器板通信。在不同的实施方式中，使用了多种视频处理器板，包括但不限于Raspberry Pi、eInfochip’s DVPB、NVIDIA jetson板或本领域已知的其他视频处理器板的各种模型。数字传感器板经由MIPI通信协议与视频处理器板通信。在一些实施方式中，来自每个摄像机模块的图像和/或视频输入被发送到其自身的视频处理器板，而在其他实施方式中，来自两个摄像机模块的图像和/或视频输入被发送到相同的视频处理器板。视频处理器板与计算机通信，计算机使用视频呈现软件对图像/视频输入进行编码。在一些实施方式中，FFmpeg是所使用的视频呈现软件，而在替代实施方式中，使用本领域中已知的其他视频呈现软件。然后，计算机通过网络流将从摄像机模块或模块组装件获得的图像和/或视频输入发送到虚拟现实计算机应用程序。虚拟现实计算机应用程序从网络流中获取图像和/或视频输入，并使用视频呈现软件对其进行解码。图像和/或视频输入从视频渲染软件被发送到HMD，这通过HMD的软件完成。

计算系统

本文所述的主题可以用数字电子电路或计算机软件、固件或硬件来实现，包括本说明书中公开的结构手段及其结构等价物，或其组合。本文所述的主题可以被实现为一个或多个计算机程序产品，例如有形地体现在信息载体中(例如，在机器可读存储装置中)或者体现在传播的信号中或由数据处理装置执行或控制其操作(例如，可编程处理器、电脑或多台计算机)的一个或多个计算机程序。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)可以在任何形式的编程语言，包括编译型语言或解释型语言中被编写，并且它可以被展开在任何形式中，包括作为独立的程序或模块、组件、子例程或其他适用于计算环境中的单元。计算机程序不必然与文件对应。程序可以被存储在包含其他程序或数据的文件的一部分中、在专用于程序问题的单个文件中或者在多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)。计算机程序可以被展开以在一台计算机上或者在一个站点或分布在多个站点的多台计算机上执行，并通过通信网络进行互相连接。

本说明书中所述的方法和逻辑流，包括本文所述的主题的方法步骤，可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器通过操作输入数据和生成输出来执行本文所述的主题的功能。所述的方法和逻辑流也可以被执行于且本文所述的主题的装置可以被实现为专用逻辑电路，例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

适用于执行计算机程序的处理器包括例如通用微处理器和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器会从只读存储器或随机存取存储器或两者同时接收指令和数据。计算机的基本元件是执行指令的处理器和存储指令和数据的一个或多个存储装置。通常，计算机也会包括或被可操作地耦合至一个或多个用于存储数据的大容量存储装置例如磁盘、磁光盘或光碟，以从其接收数据或向其发送数据或两者。适用于包含计算机程序指令和数据的信息载体包括各种形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器(例如，EPROM、EEPROM和闪速存储器装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；以及光盘(例如，CD和DVD盘)。处理器和存储器可以由特殊用途的逻辑电路补充或并入。

为了提供与用户进行交互，本文所述的主题可以在具有显示装置的计算机上实现，例如，用于向用户显示信息的CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器，以及键盘和指点装置(例如,鼠标或轨迹球)，用户通过其可以向计算机提供输入。其他类型的装置也可以被用来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，且来自用户的输入可以被以任何形式接收，包括声音、语音或触觉输入。

本文所述的主题可以被实现在包括后端组件(例如，数据服务器)、中间件组件(例如，应用程序服务器)或前端组件(例如，具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，用户可以通过它与本文所述主题的实现进行交互)或这些后端组件、中间组件和前端组件的任意组合的计算系统中。系统的各个组件可以由任何形式或媒介的数字数据通信互相连接，例如，通信网络。通讯网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如，因特网。

应当理解，被公开的主题不限于其对于构造的细节的应用和下列说明或附图中所示的各组件的布置。被公开的主题能够具有其他实施方式并且能够以各种方式被实践和执行。此外，应当理解，本文使用的短语和术语是为了描述的目的，而不应该被认为是限制性的。

同样地，本领域技术人员将会理解，本公开内容所基于的概念，可以很容易地被用作设计其他结构、方法和系统的基础，以实现被公开的主题的几个目的。因此，重要的是，只要这些权利要求不偏离所公开的主题的精神和范围，就应将其视为包括此类等同的构造。

虽然在上述示例性实施方式中描述和图示了公开的主题，但是应当理解，本公开内容只是以示例的形式给出，而且在不背离所公开的主题的精神和范围的情况下，可以对仅由所附权利要求书来限制的所公开的主题的实施细节进行许多改变。

Claims (4)

1.一种摄像机组装件，所述摄像机组装件包括：

a.具有远端和近端的摄像机支撑管，所述摄像机支撑管的所述远端被配置为至少部分地穿过套管针；

b.立体摄像机组装件，所述立体摄像机组装件可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端，并且被配置为在可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端时穿过所述套管针并且被定位在内部主体腔中，所述立体摄像机组装件具有插入配置和展开配置，所述立体摄像机组装件包括：

i.可操作地耦合至所述摄像机支撑管的所述远端的主摄像机主体，其中所述主摄像机主体限定电组件腔，

ii.具有第一光轴的第一摄像机模块，所述第一摄像机模块包括具有第一外缘的第一摄像机模块主体，

iii.具有第二光轴的第二摄像机模块，所述第二摄像机模块包括具有第二外缘的第二摄像机模块主体，使得从所述第一摄像机模块主体的所述第一外缘到所述第二摄像机模块主体的所述第二外缘的最大距离大于垂直于所述摄像机支撑管的轴的所述立体摄像机组装件的横截面的最大宽度；和

iv.包括俯仰致动组装件和偏航致动组装件的外部驱动致动系统，所述致动系统提供所述第一摄像机模块和所述第二摄像机模块相对于所述摄像机支撑管的所述远端沿至少两个旋转自由度的运动；以及

c.至少一个旋转姿态传感器，所述至少一个旋转姿态传感器被配置为检测所述立体摄像机组装件绕俯仰轴或偏航轴中至少一个的旋转，其中所述偏航轴垂直于所述摄像机支撑管所在的平面，且所述俯仰轴垂直于所述偏航轴，并且

其中在所述插入配置中，所述第一摄像机模块的所述第一光轴和所述第二摄像机模块的所述第二光轴被定向为垂直于所述摄像机支撑管。

2.根据权利要求1所述的摄像机组装件，其中所述俯仰致动组装件被配置为独立于所述偏航致动组装件来绕所述俯仰轴致动所述立体摄像机组装件。

3.根据权利要求1所述的摄像机组装件，其中所述至少一个旋转姿态传感器被配置为检测绕所述俯仰轴的旋转；并且

其中所述摄像机组装件还包括第二旋转姿态传感器，所述第二旋转姿态传感器被配置为检测所述立体摄像机组装件绕所述偏航轴的旋转。

4.根据权利要求1所述的摄像机组装件，其中所述摄像机支撑管的所述远端具有垂直偏移。