CN117835934A

CN117835934A - 手术用机械臂

Info

Publication number: CN117835934A
Application number: CN202280053777.7A
Authority: CN
Inventors: 宋容宰; 李政周; 金熹辰; 张东圭
Original assignee: Livsmed Inc
Current assignee: Livsmed Inc
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2022-08-05
Publication date: 2024-04-05

Abstract

本发明涉及一种手术用机械臂，更具体地涉及一种以模块化形式形成的用于腹腔镜手术或其他各种手术的微创手术用机械臂。

Description

手术用机械臂

技术领域

背景技术

在医学上，手术是指使用医疗器械对皮肤或黏膜、其他组织进行切割或切开或施以操作来治疗疾病。尤其是切开手术部位的皮肤并张开以治疗、整形或切除内部器官等的开腹手术等会导致出血、副作用、患者疼痛和留疤等的问题。因此，近年来，作为替代方案，通过在皮肤上形成预定的孔以插入诸如腹腔镜、手术用器械和显微外科用显微镜之类的医疗器械来进行的手术或者使用机器人(robot)的手术正备受关注。

此处，手术机器人是指具有代替外科医生进行手术动作的功能的机器人。与人类相比，这种手术机器人的优点在于能够执行准确且精确的动作，并能够实现远程手术。

目前，世界各地正在研发的手术机器人包括骨科手术机器人、腹腔镜手术机器人、立体定向手术机器人等。此处，腹腔镜手术机器人是利用腹腔镜和小型手术工具进行微创手术的机器人。

腹腔镜手术是一种尖端手术技术，未来发展前景巨大，其是在肚脐部位钻一个小孔，插入用于观察腹部内部的内窥镜，即腹腔镜进行的手术。最近的腹腔镜配备了计算机芯片，因此可以获得比肉眼看到的更清晰且放大的视频，并且现在的技术已经发展到可以通过显示设备观看画面的同时，使用专门设计的腹腔镜用手术器械能够进行任何一种手术的地步。

而且，腹腔镜手术的优点在于手术范围与开腹手术几乎相同，但与开腹手术相比，并发症少，术后可以更早开始治疗，维持患者体力和免疫功能的功能极佳。因此，腹腔镜手术在美国和欧洲等地区逐渐被认为是治疗大肠癌等疾病的标准手术。

一方面，手术机器人一般由主机器人和从机器人组成。当手术人员操作配备在主机器人上的操纵杆(例如，手柄)时，结合到从机器人的机械臂上或者由机械臂把持的手术工具被操作以进行手术。

上述背景技术是发明人为了推导本发明而拥有的或者在推导本发明的过程中获得的技术信息，因此，不一定可以说是在申请本发明之前向公众公开的已知技术。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种手术用机械臂，其形成为连接第三关节与远程运动中心(RCM)的延长线和第一偏航轴Y1彼此不同，从而可以在水平方向上设置手术用器械而不发生万向锁现象。

技术方案

本发明的一实施例提供一种安装有手术用器械的手术用机械臂，其包括：主体；基座链节，其形成在所述主体的一个表面上；偏航驱动组件，其通过第一关节与所述基座链节结合，并且形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航(yaw)旋转；第三链节，其轴结合到所述偏航驱动组件，以能够围绕第三关节旋转；第四链节，其轴结合到所述第三链节，以能够围绕第四关节旋转；第五链节，其轴结合到所述第四链节，以能够围绕第五关节旋转，并且形成为能够使所述手术用器械安装在其上，其中，在以所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节为顶点的平行四边形的剩余顶点处形成远程运动中心(remote centerof motion，RCM)，并且使连接所述第三关节与所述远程运动中心的延长线和所述第一偏航轴形成为彼此不同。

有益效果

根据如上所述的本发明，连接第三关节与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节和与其结合的手术用器械而不发生万向锁现象。进一步地，也可以使得手术用器械超出水平方向，被设置为从底部向上。此外，本发明的特征在于，通过将各个链节设置为偏移一定程度，使得各个链节的旋转动作不受其他链节的限制，从而扩大器械的可运动范围，例如，使器械的运行方向超出水平方向而向上等。由此，即使在频繁地将器械沿水平方向设置的手术情形下，也不会发生万向锁现象，并且可以获得使器械在足够的范围内运行的效果。

附图说明

图1是示出手术用机械臂的图。

图2是根据本发明各个实施例的手术用机械臂的概念图。

图3是示出根据本发明第一实施例的手术用机械臂的透视图。

图4是图3的手术用机械臂的平面图。

图5是示出链节结构的远程运动中心机构应用于图2的手术用机械臂的示例的图。

图6是链节结构的远程运动中心机构的动作状态的图。

图7是示出带(belt)结构的远程运动中心机构应用于图2的手术用机械臂的示例的图。

图8是带结构的远程运动中心机构的动作状态的图。

图9至图11是示出以图3的手术用机械臂的俯仰轴P为中心的远程运动中心运动(俯仰动作)的侧视图和平面图。

图12至图14是示出以图3的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图15是示出图3的手术用机械臂的第五链节和与其结合的手术用器械被平行设置的状态的图。

图16是示出图15所示的手术用机械臂被设置在患者的手术部位附近，手术用器械被设置成直接面向患者的状态的图。

图17是示出结合到图3的手术用机械臂的第五链节的手术用器械的末端工具被设置为从底部向上的状态的图。

图18作为根据本发明第二实施例的手术用机械臂的透视图，是示出以第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的图。

图19是示出以图18的手术用机械臂的第二偏航轴Y2为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图20是示出图19(b)的手术用机械臂围绕第二偏航轴Y2进一步旋转大约90°的状态的平面图和侧视图。

图21是示出以图18的手术用机械臂的第二偏航轴Y2为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图22是示出以图18的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图23是示出以图18的手术用机械臂的第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图24是示出根据本发明第三实施例的手术用机械臂的透视图。

图25是示出图24的手术用机械臂的俯仰定位关节的动作的透视图。

图26是示出图24的手术用机械臂的设置链节组件的动作的透视图。

图27是示出根据本发明第四实施例的手术用机械臂的透视图。

图28是示出图27的手术用机械臂的设置链节组件的动作的透视图。

图29是示出根据本发明第五实施例的手术用机械臂的透视图。

图30是示出根据本发明第六实施例的手术用机械臂的透视图。

图31是示出图30的手术用机械臂的设置链节组件的动作的透视图。

图32是示出根据本发明第七实施例的手术用机械臂的透视图。

图33是图32的手术用机械臂的侧视图。

图34是示出链节结构的远程运动中心机构应用于图32的手术用机械臂的示例的图。

图35是示出带结构的远程运动中心机构应用于图32的手术用机械臂的示例的图。

图36至图38是示出以图32的手术用机械臂的俯仰轴P为中心的远程运动中心运动(俯仰动作)的侧视图和平面图。

图39至图41是示出以图32的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图42是示出图32的手术用机械臂的第五链节和与其结合的手术用器械被平行设置的状态的图。

图43是示出图42所示的手术用机械臂被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械被设置成直接面向患者的状态的图。

图44是示出结合到图32的手术用机械臂的第五链节的手术用器械的末端工具被设置为从底部向上的状态的图。

图45是示出图32的手术用机械臂围绕第一偏航轴Y1进一步旋转大约90°的状态的平面图和侧视图。

图46是示出根据本发明第八实施例的手术用机械臂的透视图。

图47是示出根据本发明第九实施例的手术用机械臂的透视图。

图48是示出根据本发明第十实施例的手术用机械臂的透视图。

图49是图48的手术用机械臂的侧视图。

图50至图52是示出以图48的手术用机械臂的俯仰轴P为中心的远程运动中心运动(俯仰动作)的侧视图和平面图。

图53至图55是示出以图48的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。

图56是示出图48的手术用机械臂的第五链节和与其结合的手术用器械被平行设置的状态的图。

图57是示出图56所示的手术用机械臂被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械被设置成直接面向患者的状态的图。

图58是示出结合到图48的手术用机械臂的第五链节的手术用器械的末端工具被设置为从底部向上的状态的图。

图59是示出根据本发明第十一实施例的手术用机械臂的透视图。

图60是示出根据本发明第十二实施例的手术用机械臂的透视图。

图61是示出根据本发明第十三实施例的手术用机械臂的透视图。

图62是示出根据本发明第十四实施例的手术用机械臂的透视图。

图63是示出图62的手术用机械臂的各种动作状态的侧视图。

图64、图65和图66是示出手术用机械臂的图。

图67是示出实现本发明的手术方法的手术用机械臂的图。

图68是比较使用图65的手术用机械臂的手术动作与使用图67的手术用机械臂的手术动作的图。

图69是示出使用本发明的手术用机械臂的手术方法的图。

最佳模式

在本发明中，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第一偏航轴可以形成为彼此不平行而形成预定的角度。

在本发明中，所述远程运动中心可以位于所述第一偏航轴的延长线上。

在本发明中，当所述第三链节围绕所述第三关节旋转时，所述第三链节和所述第五链节在保持平行状态的同时旋转，并且连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第四链节可以在保持平行状态的同时旋转。

在本发明中，无论所述第三链节如何旋转，所述远程运动中心的位置都可以保持恒定。

在本发明中，所述第三链节和所述第五链节在所述手术用机械臂的任何动作状态下都保持平行状态，并且连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第四链节在所述手术用机械臂的任何动作状态下都能够保持平行状态。

在本发明中，所述远程运动中心在Z轴方向上的高度可以形成为高于所述第一偏航轴穿过所述基座链节的点处在Z轴方向上的高度。

在本发明中，所述偏航驱动组件可以进一步包括第一链节、第六链节和第二链节，其中，所述第一链节通过所述第一关节与所述基座链节结合，并且形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转；所述第六链节通过第六关节与所述第一链节结合，并且形成为能够相对于所述第一链节围绕所述第二偏航轴偏航旋转；所述第二链节的一端部固定结合到所述第六链节，而另一端部与所述第三链节结合。

在本发明中，所述远程运动中心可以位于所述第二偏航轴的延长线上。

在本发明中，所述第一偏航轴的延长线和所述第二偏航轴的延长线可以在所述远程运动中心相交。

在本发明中，第一链节和第六链节可以形成为彼此独立旋转，其中，所述第一链节形成为能够围绕所述第一偏航轴偏航旋转，所述第六链节形成为能够围绕所述第二偏航轴偏航旋转。

在本发明中，当所述手术用器械的横滚轴(roll)与所述第一偏航轴平行时，可以通过所述第二偏航轴的旋转来进行偏航动作。

在本发明中，当所述手术用器械的横滚轴与所述第二偏航轴平行时，可以通过所述第一偏航轴的旋转来进行偏航动作。

在本发明中，所述偏航驱动组件可以进一步包括第一链节和第二链节，其中，所述第一链节通过所述第一关节与所述基座链节结合，并且形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转，所述第二链节的一端部固定结合到所述第一链节，而另一端部与所述第三链节结合。

在本发明中，所述第二链节可以形成为平行于连接所述第三关节和所述远程运动中心的所述延长线。

在本发明中，所述第二链节和所述第四链节可以平行地形成。

在本发明中，所述第二链节可以相对于连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线倾斜地形成。

在本发明中，所述第二链节和所述第四链节可以形成为彼此不平行而形成预定的角度。

在本发明中，所述手术用机械臂可以进一步包括设置链节组件，其形成在所述主体和所述基座链节之间以连接所述主体与所述基座链节。

在本发明中，所述设置链节组件可以包括垂直设置链节，其连接所述主体和所述基座链节，并且能够相对于所述主体沿Z轴方向移动。

在本发明中，所述设置链节组件可以包括一个或多个水平设置链节，其连接所述主体与所述基座链节，并且能够相对于所述主体围绕Z轴旋转。

在本发明中，所述设置链节组件可以包括俯仰定位关节，其连接所述主体与所述基座链节，并且形成为能够围绕与所述第三关节的旋转轴基本上平行的轴，相对于所述基座链节相对旋转。

在本发明中，所述设置链节组件可以形成为仅在所述手术用机械臂被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间能够进行动作。

在本发明中，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节可以分别形成为在它们的旋转轴方向上偏移一定程度。

在本发明中，在所述第三链节的旋转轴方向上，所述第四链节被设置在所述第三链节的一侧，而所述第五链节可以被设置在所述第四链节的所述一侧。

在本发明中，在所述第一偏航轴方向上，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节各自的至少一部分可以形成为能够彼此重叠。

在本发明中，在结合到所述第五链节的所述手术用器械处于水平状态，并且所述手术用器械的末端工具沿远离所述主体的方向被设置的状态下，所述第五链节上与所述手术用器械结合的第一表面可以在Z轴方向上被设置为面朝上。

在本发明中，在上述状态下，所述手术用器械可以被设置在比所述第五链节更靠上方的位置。

在本发明中，在结合到所述第五链节的所述手术用器械处于水平状态，并且所述手术用器械的末端工具沿远离所述主体的方向被设置的状态下，所述第五链节上与所述手术用器械结合的第一表面可以在Z轴方向上被设置为面朝下。

在本发明中，在上述状态下，所述手术用器械可以被设置在比所述第五链节更靠下方的位置。

在本发明中，在上述状态下，所述链节可以不被设置在所述手术用器械和床之间。

在本发明中，在垂直于Z轴的平面上，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节中的至少一部分与所述第一偏航轴可以形成为形成预定的角度。

在本发明中，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节中的至少一部分可以形成为与所述第一偏航轴平行。

在本发明中，所述第一偏航轴在远端部处的Z轴方向上的高度可以形成为高于所述第一偏航轴在近端部处的Z轴方向上的高度。

在本发明中，所述基座链节可以相对于连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线倾斜地形成以形成预定的角度，从而使所述基座链节的中心轴形成为与第一偏航轴一致。

在本发明中，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第一偏航轴可以形成为在所述远程运动中心相交。

本发明的另一实施例提供一种使用手术机器人的手术方法，其包括以下步骤：将模块化手术用机械臂的主体设置在待插入手术用器械的患者的接口一侧；将在所述手术用机械臂中安装有所述手术用器械的第五链节设置为基本上水平的状态；将所述手术用器械安装到所述手术用机械臂的所述第五链节上；移动安装在所述手术用机械臂上的所述手术用器械，以将所述手术用器械插入到患者体内；所述手术用器械保持远程运动中心的同时进行手术。

在本发明中，将所述手术用机械臂的主体设置在待插入所述手术用器械的患者的接口一侧的步骤中，以床为基准，所述手术用机械臂的主体可以被设置在与所述患者的接口相同的一侧。

在本发明中，将在所述手术用机械臂中安装有所述手术用器械的第五链节设置为基本上水平的状态的步骤中，所述手术用机械臂的复数个链节中的至少一部分可以形成为在所述各个链节的延伸方向上重叠。

在本发明中，将所述手术用器械安装到所述手术用机械臂的所述第五链节上的步骤中，所述手术用机械臂的链节可以不被设置在所述手术用器械和所述患者之间。

在本发明中，所述手术用机械臂包括：基座链节；偏航驱动组件，其形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转；第三链节，其轴结合到所述偏航驱动组件，以能够围绕第三关节旋转；第四链节，其轴结合到所述第三链节，以能够围绕第四关节旋转；第五链节，其轴结合到所述第四链节，以能够围绕第五关节旋转，并且形成为能够使所述手术用器械安装在其上，其中，在以所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节为顶点的平行四边形的剩余顶点处形成远程运动中心，并且可以使连接所述第三关节与所述远程运动中心的延长线和所述第一偏航轴形成为彼此不同。

在本发明中，当所述第三链节围绕所述第三关节旋转时，所述第三链节和所述第五链节在保持平行状态的同时旋转，并且连接所述第三关节与所述远程运动中心的延长线和所述第四链节可以在保持平行状态的同时旋转。

在本发明中，所述基座链节可以形成为相对于水平面倾斜以形成预定的角度，从而使所述基座链节的中心轴形成为与第一偏航轴一致。

在本发明中，在所述第一偏航轴Y1方向上，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节各自的至少一部分可以形成为能够彼此重叠。

在本发明中，在结合到所述第五链节的所述手术用器械处于水平状态，并且所述手术用器械的末端工具沿远离所述主体的方向被设置的状态下，所述第五链节上与所述手术用器械结合的第一表面在Z轴方向上可以被设置为面朝下。

在本发明中，在所述状态下，所述手术用器械可以被设置在比所述第五链节更靠下方的位置。

在本发明中，在所述状态下，所述链节可以不被设置在所述链节和床之间。

从以下附图、权利要求书及发明内容中，将明确上述内容以外的其他方面、特征、优点。

具体实施方式

由于本发明可以进行各种变形，具有多种实施例，因此将在附图中示出具体实施例并对其进行详细描述。但是，这并非要将本发明限制于具体的实施例，应当理解为包括本发明的思想及技术范围内包含的所有变换、等同物及替代物。在描述本发明时，如果确定相关公知技术的具体描述可能模糊本发明的主旨，则将省略那部分具体描述。

诸如，第一和第二等的术语可以用于描述各种组成元件，但所述组成元件不应受到所述术语的限制。所述术语仅用于将一个组成元件与另一个组成元件区分开来。

本申请中所使用的术语仅用于描述具体实施例，并不用于限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则单数表达包括复数表达。在本申请中，术语“包括”或“具有”等旨在表示存在说明书中描述的特征、数字、步骤、动作、组成元件、部件或其组合，应当理解为不提前排除一个或多个其他特征或数字、步骤、动作、组成元件、部件或其组合的存在或添加的可能性。

下面，将参见附图对本发明的实施例进行具体描述，在结合附图的描述中，对相同或相应的组成元件标注相同的附图符号并省略对其的重复描述。

另外，应当理解为在描述本发明的各个实施例时，没有必要对每个实施例单独进行说明或实施，每个实施例中所描述的技术思想可以与单独描述的其他实施例相结合地进行说明或实施。

下面将参见附图描述本发明的实施例的内容。

图66是示出手术用机械臂的图。

如图66所示，手术用机械臂3500通常会从一个塔延伸出一个或复数个机械臂。在这种结构中，一般来说，在必须沿平行于患者所躺的手术台平面的方向插入手术用器械3200的手术情形下，塔3510位于患者的手术部位的对面的位置，手术用机械臂3500被设置为从塔3510延伸出来而展开，仿佛就像覆盖患者身体的上部，而手术用器械3200被设置成相反的方向以再次面向患者。因此，其可能具有如下缺点：在患者上方展开多个机械臂；由于手术用机械臂3500从作为其支撑体的塔3510延伸较长而导致振动增加、刚度减弱等。

为了解决这种问题，如图1所示，各个机械臂可以形成为模块化形式，各个模块被设置在手术部位附近，并且器械可以形成为直接面向患者。

然而，如图1所示的情况，当旋转手术器械的多个旋转轴中的一个旋转轴(偏航轴)与对应于器械的延长线的器械横滚轴一致时，可能会发生万向锁(Gimbal Lock)现象，其中，所述万向锁(Gimbal Lock)现象是指，当旋转所述一个旋转轴(偏航轴)时，无法进行预期动作(偏航动作)而使手术器械运行。特别是当器械被设置为水平的情况下，将偏航轴设置为水平时，可能会频繁地发生相当于万向锁现象的情况。

为了解决如上所述的问题，本发明的特征在于，为了达到在器械被设置为水平的状态下也不发生万向锁现象的目的，通过将偏航轴设置为水平方向以外的其他方向(例如，相对于水平面倾斜的方向)，从而即使在主要使用的手术器械的设置状态下，也不会发生万向锁现象，最终可以使手术机器人的整体结构更加紧凑。

此外，本发明的特征在于形成为模块化形式，其从一个手术用机械臂的主体展开一个手术用器械。另外，本发明的一个特征在于具有复数个模块化手术用机械臂，而每个手术用机械臂分别安装有一个手术用器械。另外，如上所述的每一个手术用机械臂都被分别设置在患者的复数个接口中的每一个接口附近，使得展开的手术用机械臂的总长度缩短，从而减少振动并增强刚度。

进一步地，本发明的特征在于，由于如图9(b)等所示，并排设置(当在XY平面上观察时)第四链节150和第五链节160，以使它们彼此相邻，从而(当在XY平面上观察时)使第四链节150和第五链节160形成为能够重叠，因此如图17所示，使得第四链节的旋转动作不受诸如第五链节等其他链节的限制，从而使器械的可运动范围增大，例如，器械的运行方向超出水平方向而向上等。由此，即使在频繁地将器械设置为水平方向的手术情形下，也不会发生万向锁现象，并且可以获得使器械在足够的范围内运行的效果。在下文中，将对此进行更详细的描述。

图2是根据本发明各个实施例的手术用机械臂的概念图。

具体地，图2(a)是当偏航轴沿水平方向被设置时的概念图。即，这是偏航轴被设置在XY平面上的情况。在这种情况下，可能难以进行使器械从底部向上的动作。

一方面，图2(b)是根据本发明第一实施例的手术用机械臂的概念图。在图2(b)的情况下，一个偏航轴在与水平方向不同的方向上倾斜地形成，更具体地，当在YZ平面上观察时，偏航轴从底部向上倾斜地形成。通过如上所述的配置，即使在主要使用的手术器械设置状态下，即器械被设置为水平方向时，也可以使其不发生万向锁现象，从而最终可以使整个手术机器人的配置更加紧凑。

另一方面，图2(c)是根据本发明第二实施例的手术用机械臂的概念图。图2(c)的特征在于，包括两个偏航轴。即，第一偏航轴Y1在与水平方向不同的方向上倾斜地形成，更具体地，当在YZ平面上观察时，第一偏航轴Y1从底部向上倾斜地形成。另外，作为另一个偏航轴的第二偏航轴Y2被设置在XY平面上的水平方向上。如上所述的优点在于，通过包含两个偏航轴，无论手术用机械臂处于哪一个位置，都能够使用两个偏航轴中的一个偏航轴以不发生万向锁现象。另外，另一个优点在于，使用两个偏航轴中的一个偏航轴作为定位臂能够使模块定位和手术配置更容易。

将在每个实施例中更详细地描述每个实施例的具体配置。

<手术用机械臂的第一实施例>

下面，将参见附图描述本发明第一实施例的内容。

图3是示出根据本发明第一实施例的手术用机械臂的透视图，图4是图3的手术用机械臂的平面图。图5是示出链节结构的远程运动中心机构应用于图2的手术用机械臂的示例的图，图6是示出链节结构的远程运动中心机构的动作状态的图。图7是示出带结构的远程运动中心机构应用于图2的手术用机械臂的示例的图，图8是示出带结构的远程运动中心机构的动作状态的图。图9至图11是示出以图3的手术用机械臂的俯仰轴P为中心的远程运动中心运动(俯仰动作)的侧视图和平面图。图12至图14是示出以图3的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。图15是示出图3的手术用机械臂的第五链节和与其结合的手术用器械被平行设置的状态的图，图16是示出图15所示的手术用机械臂被设置在患者的手术部位附近，手术用器械被设置成直接面向患者的状态的图。图17是示出结合到图3的手术用机械臂的第五链节的手术用器械的末端工具被设置为从底部向上的状态的图。

首先，参见图3和图4，根据本发明第一实施例的手术用机械臂100包括主体110、基座链节115、偏航驱动组件105、第三链节140、第四链节150和第五链节160。此处，偏航驱动组件105可以包括第一链节120和第二链节130。此外，手术用机械臂100可以包括第一关节171、第二关节172、第三关节173、第四关节174和第五关节175。另外，套管针300和手术用器械200结合到如上所述的手术用机械臂100的第五链节160上。

此处，第三链节140、第四链节150和第五链节160形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心(Remote Center of Motion,RCM)”机构。

具体地，手术用机器人配备有一个或多个手术用机械臂以用于手术操作，并且手术用器械安装在手术用机械臂的前端部。

一般来说，机械臂是指具有与人的手臂和/或手腕类似的功能，能够将预定的工具附接到手腕区域的装置。在本说明书中，机械臂可以被定义为涵盖诸如上臂、下臂、手腕和胳膊肘部等的组成元件和结合到所述手腕部位的手术用器械等的所有部件的概念。如上所述的手术用机械臂可以被实现为具有多个自由度。

如上所述，当手术用器械安装在手术用机械臂的前端以进行手术时，手术用器械也随着手术用机械臂的运行而运行，但在刺穿患者的部分皮肤并将手术用器械插入其中进行手术的过程中，存在对人体皮肤造成不必要损伤的风险。此外，如果手术部位较宽，则每次手术都必须切割皮肤以对应手术用器械移动的路径，或者必须在每个手术部位的皮肤上都要进行穿孔等，存在机器人手术的优点可能会减半的问题。

因此，在安装在手术用机械臂前端的手术用器械的预定位置(主要是套管针刺入患者皮肤的枢轴点)设置虚拟的旋转中心点，并且控制机械臂使得器械围绕该点旋转，而该虚拟的中心点被称为“远程中心”或“远程运动中心”。对于如上所述的远程运动中心机构将在后面更详细地描述。

在下文中，将更详细地描述根据本发明第一实施例的手术用机械臂100的各个组成元件。

在本实施例中，为了方便起见，将患者所躺的床(bed)的宽度方向定义为X轴，将床的长度方向定义为Y轴，将垂直于地面的方向定义为Z轴。

主体110被用作整个手术用机械臂100的基座。此处，诸如轮子的移动装置(未示出)形成在主体110的下表面上，使得主体110可以用作一种移动构件。此外，主体110上可以进一步形成有位置固定装置(未示出)，从而可以在手术期间固定主体110的位置。然而，本发明的精神不限于此，主体110可以形成为能够附接到床，也能够从床上拆卸的形状，或者可以形成为能够附接到墙壁，也能够从墙壁拆卸的形状。

基座链节115可以形成在主体110的一个表面上，例如，上表面上。基座链节115可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

具体地，基座链节115形成为弯曲的平板或楔形形状，使得一个区域结合到主体110的上表面上，并且另一个弯曲的区域可以相对于主体110的上表面被倾斜地设置。此处，由于基座链节115不是直角，而是形成为相对于水平面倾斜一定程度(例如，30°)，因此，穿过基座链节115的第一偏航轴Y1也可以形成为不平行于水平方向(即，X轴方向)。对此，将在后面更详细地描述。

一方面，偏航驱动组件105可旋转地结合到基座链节115。

具体地，偏航驱动组件105可以包括第一链节120和第二链节130。偏航驱动组件105通过第一关节171与基座链节115结合，并且形成为能够相对于基座链节115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节120通过第一关节171与基座链节115结合，并且形成为能够相对于基座链节115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节130的一端部固定结合到第一链节120，而另一端部结合到稍后描述的第三链节140。

第一关节171将基座链节115与第一链节120可旋转地结合。具体地，第一关节171形成为使得第一链节120围绕穿过远程运动中心的第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，虽然未在附图中示出，但是第一关节171可以包括用于旋转第一链节120的电机。

此处，第一偏航轴Y1可以沿不平行于X轴/Y轴/Z轴的倾斜的方向上形成。具体地，连接稍后描述的第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为彼此不同，并且连接这样的第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为在远程运动中心彼此相交。此时，稍后描述的远程运动中心可以位于第一偏航轴Y1的延长线上。换句话说，连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为不彼此平行而形成预定的角度。如上所述，由于远程运动中心形成为位于第一偏航轴Y1的延长线上，因此，无论第一链节120相对于基座链节115偏航旋转了多少，远程运动中心相对于基座链节115的位置和方向都保持恒定。

此处，如上所述，由于基座链节115不是直角，而是形成为倾斜一定程度(例如，30°)，因此，穿过基座链节115的第一偏航轴Y1也可以形成为不平行于水平方向(即，X轴方向)。此外，连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为彼此不同。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，远程运动中心在Z轴方向上的高度形成为高于第一偏航轴Y1穿过基座链节115的点处(即，第一关节171)在Z轴方向上的高度。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，第一偏航轴Y1在手术用机械臂100的远端部102处的Z轴方向上的高度形成为高于第一偏航轴Y1在手术用机械臂100的近端部101处的Z轴方向上的高度。此处，在手术用机械臂100中，主体110或与主体110相邻的区域被定义为近端部(proximal end)101，距离主体110最远的区域，例如，在第五链节160中，手术用器械200的末端工具210侧的端部可以被定义为远端部(distal end)102。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，基座链节115相对于水平面倾斜地形成以形成预定的角度，从而使基座链节115的中心轴形成为与第一偏航轴Y1一致。

如上所述，连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节160和手术用器械200而不发生万向锁现象。

此处，当第一链节120相对于基座链节115围绕第一偏航轴Y1旋转时，与第一链节120连接的第二链节140、第三链节140、第四链节150、第五链节160以及手术用器械200与第一链节120一同围绕第一偏航轴Y1旋转。因此，各个链节和手术用器械200的坐标系并不是固定的，而是根据第一链节120的旋转而持续相对变化的。即，在图3等中，第二链节130被示出为平行于X轴。然而，当第一链节120旋转时，第二链节130和与其连接的各个链节的坐标系也与其一同旋转。然而，在本说明书中，为了便于描述，除非另有说明，否则如图3所示，以平行于X轴的位置状态为准来描述第二链节130。

另一方面，第二关节172连接第一链节120与第二链节130。此时，第一链节120和第二链节130固定结合，使得相对于第一链节120的第二链节130的相对位置可以形成为保持恒定。即，第一链节120和第二链节130可以作为一个整体一同进行动作。此处，在附图中，第一链节120和第二链节130虽然被示出为单独的构件并且彼此固定结合，然而，本发明的精神不限于此，第一链节120和第二链节130可以形成为一个整体并用作偏航驱动组件105发挥功能。

此处，本发明第一实施例的第二链节130可以形成为平行于水平面。或者，第二链节130可以形成为基本上平行于稍后描述的第四链节150。或者，第二链节130可以被设置在第三关节173与远程运动中心的延长线上，或者可以被设置为平行于该延长线。

此时，第二关节172可以包括电机，并且可以通过带或导线等与第三关节173连接。因此，第二关节172的驱动力可以传输到第三关节173。或者，第二关节172可以不包括电机，而第三关节173可以形成为包括电机。

第三链节140轴结合到第二链节130，以能够围绕第三关节173旋转。此处，第三关节173可以包括一个或多个滑轮。

第四链节150轴结合到第三链节140，以能够围绕第四关节174旋转。此处，第四关节174可以包括一个或多个滑轮。

第五链节160轴结合到第四链节150，以能够围绕第五关节175旋转。此处，第五关节175可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械200结合到第五链节160。此时，手术用器械200的至少一部分形成为能够围绕横滚(Roll)轴(即，轴轴线)旋转，并且形成为能够相对于第五链节160沿横滚轴R进行往复直线运动。此处，手术用器械200的横滚轴R形成为穿过远程运动中心。

另一方面，虽然未在附图中示出，但是在器械安装部(未示出)和导轨(未示出)形成在作为器械安装链节的第五链节160上，使得手术用器械200安装在器械安装部(未示出)的状态下，器械安装部(未示出)能够沿着形成在横滚轴R方向上的导轨(未示出)进行直线运动。为了实现如上所述的直线运动，可以在器械安装部(未示出)上配备有线性致动器(未示出)。

另外，手术用器械200可以安装在如上所述的手术用机械臂100的第五链节160的器械安装部(未示出)上。

另一方面，通过与手术用器械200结合来控制手术用器械200的运动的接口部(未示出)可以进一步形成在器械安装部(未示出)上。接口部(未示出)上可以配备有用于与手术用器械200的驱动部结合的组成元件和用于将驱动力从手术用机械臂100传输到手术用器械200的电机等。手术用器械200的末端工具可以通过该接口部(未示出)进行俯仰(pitch)、偏航(yaw)和致动(actuation)运动。进一步地，手术用器械的轴和末端工具通过该接口部(未示出)围绕横滚轴R进行滚动(roll)运动。

另一方面，被用作插入通道，以用于将手术用器械200插入到患者体内的套管针300可以结合到作为器械安装链节的第五链节160上，并且在套管针300插入到身体的状态下，手术用器械200可以通过套管针300插入到患者体内。另外，可以在套管针300上的预定的位置处形成远程运动中心。另外，如上所述，基座链节115的第一偏航轴Y1可以形成为穿过该远程运动中心。

此外，手术用器械200可以进一步包括驱动部(未示出)。用于与接口部(未示出)结合的组成元件和衔接到电机以运行的驱动轮等形成在驱动部(未示出)上。如上所述，在接口部(未示出)和驱动部(未示出)上分别形成有彼此对应的结合装置和驱动传输装置，由此，手术用器械200可以在安装在第五链节160的状态下，接收来自手术用机械臂100的驱动力以运行。

此处，第三关节173、第四关节174、第五关节175和远程运动中心可以是平行四边形的四个顶点。即，第三关节173、第四关节174、第五关节175和远程运动中心可以形成一个平行四边形。

具体地，如果存在第三关节173、第四关节174和第五关节175这三个顶点，则包括这三个顶点的平行四边形的剩余顶点(远程运动中心)的位置被自动确定。

此外，在第三关节173的位置固定的状态下，当第三链节140围绕第三关节173旋转时，通过稍后描述的链节/带等的远程运动中心机构，第三链节140和第五链节160在保持平行状态的同时旋转，而连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第四链节150也在保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节140的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

在这种结构下，一旦设置(set-up)完成手术用机械臂，远程运动中心就会始终保持其位置。当各个链节围绕远程运动中心旋转时，无论其位于何处，各个链节都保持平行四边形。即，在主体110和基座链节115固定的状态下，无论第三链节140或第五链节160位于何处，远程运动中心的位置都不会发生改变，并且第三关节173、第四关节174、第五关节175和远程运动中心保持平行四边形。

如上所述，为了保持远程运动中心，第四关节174和第五关节175可旋转地连接到第三关节173。诸如带、导线和链节之类的各种动力传输装置可以用于连接第三关节173、第四关节174和第五关节175。

例如，当通过带联动第三关节173和第四关节174的旋转，使第三链节140相对于第二链节130旋转时，第四链节150可以相对于第三链节140旋转。与此同时，当通过带联动第四关节174和第五关节175的旋转，使第四链节150相对于第三链节140旋转时，第五链节160可以相对于第四链节150旋转。由于如上所述的配置，最终使得连接第三关节173与第四关节174的线段和连接第五关节175与远程运动中心的线段可以始终保持平行。另外，连接第三关节173与远程运动中心的线段和连接第四关节174与第五关节175的线段也可以始终保持平行。

(另一方面，虽然未在附图中示出，第一链节120和第三链节140也可以是不配备第二链节130和第三关节173，而通过第二关节172直接连接的结构。)

另一方面，本发明第一实施例的一个特征在于，各个链节，特别是第二链节130、第三链节140、第四链节150和第五链节160被并排设置而不彼此重叠，使得任意一个链节相对于另一个链节旋转时不发生碰撞，任意一个链节形成为不干扰另一个链节的旋转，从而扩大各个链节的驱动范围。

具体地，参照作为根据本发明一实施例的手术用机械臂100的平面图的图9(b)等，从XY平面上观察时，第二链节130、第三链节140、第四链节150和第五链节160形成为在旋转轴方向(即，Y轴方向)上偏移(offset)一定程度。换句话说，在Y轴方向上，第三链节140被设置在第二链节130的一侧，第四链节150被设置在第三链节140的一侧，而第五链节160被设置在第四链节150的一侧。换句话说，可以表达为第二链节130、第三链节140、第四链节150和第五链节160沿Y轴方向被依次设置。

特别地，其上安装有手术用器械200的第五链节160被设置为相对于第四链节150偏移一定程度，使得第五链节160(及与其结合的手术用器械200)的旋转角度相对于第四链节150存在的限制消失，从而可以获得能够自由旋转的效果。

另一方面，从另一个角度描述这一点，可以表达为，由于任意一个链节形成为不干扰另一个链节的旋转，因此，各个链节的至少一部分可以在第一偏航轴Y1的方向上彼此重叠。即，如图11所示，当手术用机械臂100被折叠一定程度时，第二链节130和第三链节140被设置为在第一偏航轴Y1的方向上重叠一定程度，第三链节140和第四链节150被设置为重叠一定程度，第四链节150和第五链节160被设置为重叠一定程度。

另一方面，本发明第一实施例的一个特征在于，结合到第五链节160的手术用器械200被设置为面向手术用机械臂100的外侧。

具体地，假设第五链节160上形成有器械安装部的表面，即，与手术用器械200结合的表面为第一表面，与其相反的表面为第二表面。

此时，当结合到第五链节160的手术用器械200的末端工具210为垂直向下朝向时，第一表面被设置为朝向远离主体110的方向。换句话说，结合到第五链节160的第一表面的手术用器械200被设置为比第五链节160更远离主体110。

另一方面，在结合到第五链节160的手术用器械200为水平，并且其末端工具210被设置在远离主体110的方向上的状态下，第一表面设置为面朝上。换句话说，结合到第五链节160的第一表面的手术用器械200被设置在比第五链节160更上侧的位置。

(远程运动中心概念图-链节结构)

作为本发明的远程运动中心机构的一个例子，可以应用链节结构。

图5是示出链节结构的远程运动中心机构应用于图2的手术用机械臂的示例的图，图6是示出链节结构的远程运动中心机构的动作状态的图。

在这种链节结构下，根据本发明第一实施例的手术用机械臂100包括第一链节120、第二链节130、第三链节140、第四链节150和第五链节160。另外，手术用机械臂100进一步包括第3-1链节140-1和第4-1链节150-1。此外，手术用机械臂100可以包括第一关节171、第二关节172、第三关节173、第四关节174和第五关节175。

首先，当第三链节140围绕第三关节173相对于第二链节130旋转时，形成平行四边形的，即第四链节150和第3-1链节140-1也一同旋转。此时，即使链节旋转，也保持平行四边形，因此，第三链节140和第3-1链节140-1在任何旋转状态下都保持平行。

另一方面，当第四链节150相对于第三链节140围绕第四关节174旋转时，形成平行四边形的第三链节140、第五链节160和第4-1链节150-1也一同旋转。此时，即使链节旋转，也保持平行四边形，因此，第四链节150和第4-1链节150-1在任何旋转状态下都保持平行。

如上所述，随着第三链节140围绕第三关节173的旋转，第四链节150也相对于第三链节140旋转，使得连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第四链节150保持平行的状态。

同理，随着第四链节150相对于第三链节140的旋转，第五链节160也相对于第四链节150旋转，使得第三链节140和第五链节160保持平行的状态。

其结果，远程运动中心在任何动作状态下都保持恒定。

(远程运动中心概念图-带结构)

作为本发明的远程运动中心机构的一个例子，可以应用带结构。

图7是示出带结构的远程运动中心机构应用于图2的手术用机械臂的示例的图，图8是示出带结构的远程运动中心机构的动作状态的图。

在这种带结构下，根据本发明第一实施例的手术用机械臂100包括第一链节120、第二链节130、第三链节140、第四链节150和第五链节160。

另外，手术用机械臂100可以包括第一关节171、第二关节172、第三关节173、第四关节174和第五关节175。此处，第二关节172可以包括滑轮192，第三关节173可以包括滑轮193-1和滑轮193-2，第四关节174可以包括滑轮194-1和滑轮194-2，第五关节175可以包括滑轮195。

此处，滑轮192、滑轮193-1、滑轮194-1和滑轮195可以是围绕其中心轴旋转的旋转滑轮。同时，滑轮193-2和滑轮194-2可以是不旋转的固定滑轮。

此外，手术用机械臂100可以包括第一带181、第二带182和第三带183。

此处，第一带181可以连接滑轮192和滑轮193-1。第二带182可以连接滑轮193-2和滑轮194-1。第三带183可以连接滑轮194-2和滑轮195。

此处，作为旋转滑轮的滑轮192与电机(未示出)连接，并且可以形成为能够相对于第二链节130旋转。另外，可以假设每个滑轮和带在一个或多个点处固定结合，从而不发生滑动。

首先，作为旋转滑轮的滑轮193-1形成为能够相对于第二链节130旋转，并且与第三链节140形成为一个整体。因此，当滑轮193-1相对于第二链节130旋转时，与滑轮193-1形成为一个整体的第三链节140相对于第二链节130旋转。

一方面，作为固定滑轮的滑轮193-2与第二链节130形成为一个整体。

另一方面，作为旋转滑轮的滑轮194-1形成为能够相对于第三链节140旋转，并且与第四链节150形成为一个整体。因此，当滑轮194-1相对于第三链节140旋转时，与滑轮194-1形成为一个整体的第四链节150相对于第三链节140旋转。

一方面，作为固定滑轮的滑轮194-2与第三链节140形成为一个整体。

另一方面，作为旋转滑轮的滑轮195形成为能够相对于第四链节150旋转，并且与第五链节160形成为一个整体。因此，当滑轮195相对于第四链节150旋转时，与滑轮195形成为一个整体的第五链节160相对于第四链节150旋转。

此时，绑在一根带上的两个滑轮必须具有相同的直径才能保持远程运动中心。即，需要{滑轮192的直径＝滑轮193-1的直径}、{滑轮193-2的直径＝滑轮194-1的直径}、{滑轮194-2的直径＝滑轮195的直径}。

将对如上所述的带结构的远程运动中心机构的动作进行描述。

首先，当与电机(未示出)连接的滑轮192旋转时，通过带181与滑轮192连接的滑轮193-1也旋转。

另外，当滑轮193-1旋转时，与滑轮193-1形成为一个整体的第三链节140相对于第二链节130旋转。

此时，由于在滑轮193-2固定到第二链节130的状态下，第三链节140相对于第二链节130旋转，因此，带182相对于滑轮193-2相对旋转。

另外，当带182旋转时，滑轮194-1相对于第三链节140旋转，当滑轮194-1旋转时，与滑轮194-1作为一个整体的第四链节150相对于第三链节140旋转。

如上所述，随着第三链节140相对于第二链节130的旋转，第四链节150也相对于第三链节140旋转，使得连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第四链节150保持平行的状态。

另外，由于在滑轮194-2固定到第三链节140的状态下，第四链节150相对于第三链节140旋转，因此，带183相对于滑轮194-2相对旋转。

此外，当带183旋转时，滑轮195相对于第四链节150旋转，当滑轮195旋转时，与滑轮195作为一个整体的第五链节160相对于第四链节150旋转。

如上所述，随着第四链节150相对于第三链节140的旋转，第五链节160也相对于第四链节150旋转，使得第三链节140和第五链节160保持平行的状态。

其结果，远程运动中心在任何动作状态下都保持恒定。

(手术用机械臂的动作)

如图9、图10和图11所示，当驱动电机(未示出)时，第三链节140相对于第二链节130围绕第三关节(参见图4中的173)旋转。另外，与此联动，第四链节150相对于第三链节140旋转，第五链节160相对于第四链节150旋转。此时，通过上述带或链节等的结构，连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第四链节150保持平行状态，并且第三链节140和第五链节160保持平行状态。即，无论手术用机械臂100围绕俯仰轴P处于哪一种动作状态，远程运动中心都保持恒定。

另一方面，如各图的平面图所示，能够在Y轴方向上彼此不重叠地相邻设置第二链节130、第三链节140、第四链节150和第五链节160。

如图12、图13和图14所示，当驱动电机(未示出)时，偏航驱动组件105的第一链节120相对于基座链节115围绕第一偏航轴Y1旋转。此时，由于第一偏航轴Y1穿过远程运动中心，因此，无论第一链节120相对于基座链节115以何种角度旋转，远程运动中心都保持恒定。

图15是示出图3的手术用机械臂100的第五链节160和与其结合的手术用器械200被平行设置的状态的图。

如上所述，根据本发明第一实施例的手术用机械臂100使得连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节160和与其结合的手术用器械200而不发生万向锁现象。

图16是示出图15所示的手术用机械臂100被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械200被设置成直接面向患者的状态的图。

如上所述，根据本发明第一实施例的各个手术用机械臂100形成为模块化形式，并且可以平行设置第五链节160和与其结合的手术用器械200。因此，各个模块化手术用机械臂100被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械200可以被设置成直接面向患者。

图17是示出结合到图3的手术用机械臂100的第五链节160的手术用器械200的末端工具210被设置为从底部向上的状态的图。

如上所述，根据本发明第一实施例的手术用机械臂100形成为使得连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1在远程运动中心彼此相交，从而使得手术用器械200也可以超出水平方向，被设置为从底部向上。

根据如上所述的本发明第一实施例，连接第三关节173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节160和与其结合的手术用器械200而不发生万向锁现象。进一步地，使得手术用器械200也可以超出水平方向，被设置为从底部向上。

此外，本发明的特征在于，通过将各个链节设置为偏移一定程度，使得各个链节的旋转动作不受其他链节的限制，从而扩大了器械的可运动范围，例如，使器械的运行方向超出水平方向而向上等。由此，即使在频繁地将器械设置为水平方向的手术情形下，也不会发生万向锁现象，并且可以获得使器械在足够的范围内运行的效果。

<手术用机械臂的第二实施例>

在下文中，对根据本发明第二实施例的手术用机械臂500进行描述。此处，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第二实施例的手术用机械臂500的偏航轴的个数以及相应的偏航驱动组件505的配置在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第一实施例的配置。

参见图18，根据本发明第二实施例的手术用机械臂500包括主体510、基座链节515、偏航驱动组件505、第三链节540、第四链节550和第五链节560。此处，偏航驱动组件505可以包括第一链节520、第二链节530和第六链节570。此外，本实施例的手术用机械臂500与图3的第一实施例相同，可以包括第一关节(参见图4中的171)、第二关节(参见图4中的172)、第三关节(参见图4中的173)、第四关节(参见图4中的174)和第五关节(参见图4中的175)。另外，本实施例的手术用机械臂500可以进一步包括第六关节576。另外，套管针300和手术用器械200结合到如上所述的手术用机械臂500的第五链节560上。

此处，主体510被用作整个手术用机械臂500的基座。

一方面，基座链节515可以形成在主体510的一个表面上，例如，上表面上。基座链节515可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

一方面，偏航驱动组件505可旋转地结合到基座链节515。偏航驱动组件505通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节515结合，并且形成为能够相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件505可以包括第一链节520和第二链节530。进一步地，根据本发明第二实施例的手术用机械臂500的偏航驱动组件505可以进一步包括连接第一链节520与第二链节530的第六链节570。对此，将在后面更详细地描述。

第三链节540轴结合到第二链节530，以能够围绕第三关节(参见图4中的173)旋转。此处，第三关节(参见图4中的173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节550轴结合到第三链节540，以能够围绕第四关节(参见图4中的174)旋转。此处，第四关节(参见图4中的174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节560轴结合到第四链节550，以能够围绕第五关节(参见图4中的175)旋转。此处，第五关节(参见图4中的175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械200结合到第五链节560。

此时，第三链节540、第四链节550和第五链节560形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图4中的173)的位置固定的状态下，第三链节540围绕第三关节(参见图4中的173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节540和第五链节560在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图4中的173)与远程运动中心的延长线和第四链节550也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节540的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第二实施例的手术用机械臂500的特征在于具有两个偏航轴，即第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2。即，具有能够彼此独立旋转的第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2，当横滚轴R与第一偏航轴Y1一致时，围绕第二偏航轴Y2进行偏航运动，而当横滚轴R与第二偏航轴Y2一致时，可以围绕第一偏航轴Y1进行偏航运动。在下文中，将对此进行更详细的描述。

根据本发明第二实施例的手术用机械臂500的偏航驱动组件505可以包括第一链节520和第二链节530。此外，根据本发明第二实施例的手术用机械臂500的偏航驱动组件505可以进一步包括连接第一链节520与第二链节530的第六链节570。

偏航驱动组件505通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节515结合，并且形成为能够相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，第一链节520通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节515结合，并且形成为能够相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，远程运动中心可以位于第一偏航轴Y1的延长线上。

一方面，第六链节570通过第六关节576与第一链节520结合，并且形成为能够相对于第一链节520围绕第二偏航轴Y2偏航旋转。

另一方面，第二链节530的一端部固定结合到第六链节570，而另一端部结合到第三链节540。

此处，远程运动中心可以位于第二偏航轴Y2的延长线上。换句话说，第一偏航轴Y1的延长线和第二偏航轴的延长线Y2可以在远程运动中心相交。此时，第一链节520和第六链节570可以形成为彼此独立旋转，其中，所述第一链节520形成为能够围绕第一偏航轴Y1偏航旋转，所述第六链节570形成为能够围绕第二偏航轴Y2偏航旋转。

通过如上所述的配置，本实施例的偏航动作既可以通过第一链节520进行，也可以通过第六链节570进行，其中，所述第一链节520相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1偏航旋转，所述第六链节570相对于第一链节520围绕第二偏航轴Y2偏航旋转。

即，具有能够彼此独立旋转的第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2，当横滚轴R与第一偏航轴Y1一致时，手术用机械臂500围绕第二偏航轴Y2进行偏航运动，而当横滚轴R与第二偏航轴Y2一致时，手术用机械臂500围绕第一偏航轴Y1进行偏航运动。

如上所述，通过具有两个偏航轴，当任意一个偏航轴与横滚轴一致而存在发生万向锁现象的风险时，则可以使用另一个偏航轴来进行偏航动作。因此，无论手术用机械臂500的各个链节处于何种动作状态，都可以获得进行期望的动作而不发生万向锁现象的效果。

图18是示出根据本发明第二实施例的手术用机械臂500的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。此处，图18示出了第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2均不与横滚轴R一致的状态。在这种情况下，可以通过使第一链节520相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1旋转来进行偏航动作。

图19是示出以图18的手术用机械臂的第二偏航轴Y2为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。图19也与图18相同，示出了第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2均不与横滚轴R一致的状态。在这种情况下，也可以通过使第六链节570相对于第一链节520围绕第二偏航轴Y2旋转来进行偏航动作。

图20是示出图19(b)的手术用机械臂围绕第二偏航轴Y2进一步旋转大约90°的状态的平面图和侧视图。如上所述，由于根据本发明第二实施例的手术用机械臂500具有两个偏航轴，因此，手术用机械臂500可以进行更多样的动作状态。

图21是示出以图18的手术用机械臂的第二偏航轴Y2为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。此处，图21示出了第二偏航轴Y2与横滚轴R一致的状态。在这种情况下，可以通过使第一链节520相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1旋转来进行偏航动作。

图22是示出以图18的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。此处，图22示出了第一偏航轴Y1与横滚轴R一致的状态。在这种情况下，可以通过使第六链节570相对于第一链节520围绕第二偏航轴Y2旋转来进行偏航动作。

图23是示出以图18的手术用机械臂的第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。此处，图23示出了第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2均不与横滚轴R一致的状态。在这种情况下，可以组合两个动作来进行偏航动作。即，也可以在使第一链节520相对于基座链节515围绕第一偏航轴Y1旋转的同时，将使第六链节570相对于第一链节520围绕第二偏航轴Y2旋转的动作组合在一起来进行偏航动作。

根据如上所述的本发明，无论手术用机械臂500的各个链节处于何种动作状态，都可以获得进行期望的动作而不发生万向锁现象的效果。

<手术用机械臂的第三实施例>

在下文中，对根据本发明第三实施例的手术用机械臂600进行描述。此处，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第三实施例的手术用机械臂600在进一步包括设置链节组件690的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第一实施例的配置。

图24是示出根据本发明第三实施例的手术用机械臂的透视图，图25是示出图24的手术用机械臂的俯仰定位关节的动作的透视图，图26是示出图24的手术用机械臂的设置链节组件的动作的透视图。

参见图24、图25和图26，根据本发明第三实施例的手术用机械臂600包括主体610、基座链节615、偏航驱动组件605、第三链节640、第四链节650和第五链节660。此处，偏航驱动组件605可以包括第一链节620和第二链节630。此外，根据本发明第三实施例的手术用机械臂600进一步包括设置链节组件690。此外，本实施例的手术用机械臂600与图3的第一实施例相同，可以包括第一关节(参见图4中的171)、第二关节(参见图4中的172)、第三关节(参见图4中的173)、第四关节(参见图4中的174)和第五关节(参见图4中的175)。另外，套管针300和手术用器械200结合到如上所述的手术用机械臂600的第五链节660上。

此处，主体610被用作整个手术用机械臂600的基座。

一方面，基座链节615可以形成在主体610的一个表面上，例如，上表面上。基座链节615可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

一方面，偏航驱动组件605可旋转地结合到基座链节615。偏航驱动组件605通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节615结合，并且形成为能够相对于基座链节615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件605可以包括第一链节620和第二链节630。偏航驱动组件605通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节615结合，并且形成为能够相对于基座链节615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节620通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节615结合，并且形成为能够相对于基座链节615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节630的一端部固定结合到第一链节620，而另一端部结合到稍后描述的第三链节640。

第三链节640轴结合到第二链节630，以能够围绕第三关节(参见图4中的173)旋转。此处，第三关节(参见图4中的173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节650轴结合到第三链节640，以能够围绕第四关节(参见图4中的174)旋转。此处，第四关节(参见图4中的174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节660轴结合到第四链节650，以能够围绕第五关节(参见图4中的175)旋转。此处，第五关节(参见图4中的175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械200结合到第五链节660。

此时，第三链节640、第四链节650和第五链节660形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图4中的173)的位置固定的状态下，第三链节640围绕第三关节(参见图4中的173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节640和第五链节660在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图4中的173)与远程运动中心的延长线和第四链节650也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节640的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第三实施例的手术用机械臂600的特征在于，进一步具有设置链节组件690。即，进一步具有设置链节组件690，其形成在主体610和基座链节615之间，以连接主体610与基座链节615，使得基座链节615(及与其连接的链节)能够相对于主体610在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂600的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件690可以包括垂直设置链节691和一个或多个水平设置链节692、水平设置链节693及水平设置链节694。

垂直设置链节691与主体610连接，并且形成为能够相对于主体610沿Z轴方向移动。

此处，垂直方向的引导槽611形成在主体610上，并且垂直设置链节691可以沿着该引导槽611以箭头A方向上下直线移动。

另一方面，设置链节组件690可以包括第一水平设置链节692、第二水平设置链节693和第三水平设置链节694。第一水平设置链节692可旋转地轴结合到垂直设置链节691。第二水平设置链节693可旋转地轴结合到第一水平设置链节692。第三水平设置链节693的一端部可旋转地轴结合到第二水平设置链节692。另外，在第三水平设置链节693的另一端部形成有稍后描述的俯仰定位关节695和与其连接的基座链节615。此处，一个或多个水平设置链节692、水平设置链节693和水平设置链节694中的每一个的旋转轴可以平行于Z轴。即，一个或多个水平设置链节692、水平设置链节693和水平设置链节694可以在XY平面上旋转。

如上所述，设置链节组件690包括一个或多个水平设置链节692、水平设置链节693及水平设置链节694，使得与设置链节组件690连接的基座链节615可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

一方面，设置链节组件690可以进一步包括俯仰定位关节695。另外，俯仰定位关节695可以进一步包括俯仰定位基座696和俯仰定位轴697。俯仰定位基座696结合到第三水平设置链节694的一端部上。另外，俯仰定位基座696和基座链节615可以通过俯仰定位轴697围绕第二俯仰轴P2可旋转地结合。此处，俯仰定位轴697或第二俯仰轴P2可以基本上平行于俯仰轴P或第三关节(参见图4中的173)的旋转轴。

即，如图25所示，基座链节615相对于俯仰定位基座696围绕俯仰定位轴697旋转，从而可以进一步进行第二俯仰轴P2方向上的设置。

一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节691与主体610连接，水平设置链节692、水平设置链节693及水平设置链节694连接到垂直设置链节691，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体610连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件690仅在手术用机械臂600实际上开始手术之前，手术用机械臂600被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂600的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件690可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件690可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件690，从而可以获得能够使手术用机械臂600的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第四实施例>

在下文中，对根据本发明第四实施例的手术用机械臂700进行描述。此处，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第四实施例的手术用机械臂700在进一步包括设置链节组件790的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第一实施例的配置。

图27是示出根据本发明第四实施例的手术用机械臂的透视图，图28是示出图27的手术用机械臂的设置链节组件的动作的透视图。

参见图27和图28，根据本发明第四实施例的手术用机械臂700包括主体710、基座链节715、偏航驱动组件705、第三链节740、第四链节750和第五链节760。此处，偏航驱动组件705可以包括第一链节720和第二链节730。此外，根据本发明第四实施例的手术用机械臂700进一步包括设置链节组件790。此外，本实施例的手术用机械臂700与图3的第一实施例相同，可以包括第一关节(参见图4中的171)、第二关节(参见图4中的172)、第三关节(参见图4中的173)、第四关节(参见图4中的174)和第五关节(参见图4中的175)。另外，套管针300和手术用器械200结合到如上所述的手术用机械臂700的第五链节760上。

此处，主体710被用作整个手术用机械臂700的基座。

一方面，基座链节715可以形成在主体710的一个表面上，例如，上表面上。基座链节715可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

另一方面，偏航驱动组件705可旋转地结合到基座链节715。偏航驱动组件705通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节715结合，并且形成为能够相对于基座链节715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件705可以包括第一链节720和第二链节730。偏航驱动组件705通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节715结合，并且形成为能够相对于基座链节715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节720通过第一关节(参见图4中的171)与基座链节715结合，并且形成为能够相对于基座链节715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节730的一端部固定结合到第一链节720，而另一端部结合到稍后描述的第三链节740。

第三链节740轴结合到第二链节730，以能够围绕第三关节(参见图4中的173)旋转。此处，第三关节(参见图4中的173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节750轴结合到第三链节740，以能够围绕第四关节(参见图4中的174)旋转。此处，第四关节(参见图4中的174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节760轴结合到第四链节750，以能够围绕第五关节(参见图4中的175)旋转。此处，第五关节(参见图4中的175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械200结合到第五链节760。

此时，第三链节740、第四链节750和第五链节760形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图4中的173)的位置固定的状态下，第三链节740围绕第三关节(参见图4中的173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节740和第五链节760在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图4中的173)与远程运动中心的延长线和第四链节750也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节740的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第四实施例的手术用机械臂700的特征在于，进一步具有设置链节组件790。即，进一步具有设置链节组件790，其形成在主体710和基座链节715之间，以连接主体710与基座链节715，使得基座链节715(及与其连接的链节)能够相对于主体710在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂700的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件790可以包括垂直设置链节791和一个或多个水平设置链节792及水平设置链节793。

垂直设置链节791与主体710连接，并且形成为能够相对于主体710沿Z轴方向移动。

此处，垂直设置链节791形成为圆筒形，使得垂直设置链节791能够相对于主体710沿箭头B的方向被拉入或拉出的同时上下直线移动。

另一方面，设置链节组件790可以包括第一水平设置链节792和第二水平设置链节793。第一水平设置链节792可旋转地轴结合到垂直设置链节791。第二水平设置链节793可旋转地轴结合到第一水平设置链节792。此外，基座链节715形成在第二水平设置链节792的另一端部。

如上所述，设置链节组件790包括一个或多个水平设置链节792及水平设置链节793，使得与设置链节组件790连接的基座链节715可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节791与主体710连接，水平设置链节792及水平设置链节793连接到垂直设置链节791，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体710连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件790仅在手术用机械臂700实际上开始手术之前，手术用机械臂700被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂700的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件790可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件790可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件790，从而可以获得能够使手术用机械臂700的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第五实施例>

在下文中，对根据本发明第五实施例的手术用机械臂800进行描述。此处，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第五实施例的手术用机械臂800的偏航轴的个数以及相应的偏航驱动组件805的配置在特征上是不同的。此外，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第五实施例的手术用机械臂800在进一步包括设置链节组件890的这一点在特征上是不同的。

换句话说，根据本发明第五实施例的手术用机械臂800可以被认为是结合了图18等所示的第二实施例的特征和图24等所示的第三实施例的特征。如上所述，稍后将详细描述不同于第一实施例的配置。

参见图29，根据本发明第五实施例的手术用机械臂800包括主体810、基座链节815、偏航驱动组件805、第三链节840、第四链节850和第五链节860。此处，偏航驱动组件805可以包括第一链节820、第二链节830和第六链节870。此外，根据本发明第六实施例的手术用机械臂800进一步包括设置链节组件890。此外，本实施例的手术用机械臂800与图3的第一实施例相同，可以包括第一关节(参见图4中的171)、第二关节(参见图4中的172)、第三关节(参见图4中的173)、第四关节(参见图4中的174)和第五关节(参见图4中的175)。此外，本实施例的手术用机械臂800可以进一步包括第六关节876。另外，套管针300和手术用器械200结合到如上所述的手术用机械臂800的第五链节860上。

此处，根据本发明第五实施例的手术用机械臂800的特征在于具有两个偏航轴，即第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2。即，具有能够彼此独立旋转的第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2，当横滚轴R与第一偏航轴Y1一致时，手术用机械臂800围绕第二偏航轴Y2进行偏航运动，而当横滚轴R与第二偏航轴Y2一致时，手术用机械臂800可以围绕第一偏航轴Y1进行偏航运动。

此处，手术用机械臂800的偏航驱动组件805可以包括第一链节820和第二链节830。此外，根据本发明第二实施例的手术用机械臂800的偏航驱动组件805可以进一步包括连接第一链节820与第二链节830的第六链节870。由于偏航驱动组件805的各个组成元件与上述第二实施例基本上相同，因此，此处将省略对其的详细描述。

如上所述，通过具有两个偏航轴，当任意一个偏航轴与横滚轴一致而存在发生万向锁现象的风险时，则可以使用另一个偏航轴来进行偏航动作。因此，无论手术用机械臂800的各个链节处于何种动作状态，都可以获得进行期望的动作而不发生万向锁现象的效果。

另一方面，根据本发明第五实施例的手术用机械臂800的特征在于，进一步具有设置链节组件890。即，进一步具有设置链节组件890，其形成在主体810和基座链节815之间，以连接主体810与基座链节815，使得基座链节815(及与其连接的链节)能够相对于主体810在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂800的设置定位变得更加容易。

此处，设置链节组件890可以包括垂直设置链节891和一个或多个水平设置链节892、水平设置链节893和水平设置链节894。由于设置链节组件890的各个组成元件与上述第三实施例基本上相同，因此，此处将省略对其的详细描述。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件890，从而可以获得能够使手术用机械臂800的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第六实施例>

在下文中，对根据本发明第六实施例的手术用机械臂900进行描述。此处，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900的偏航轴的个数以及相应的偏航驱动组件905的配置在特征上是不同的。此外，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900在进一步包括设置链节组件990的这一点在特征上是不同的。

换句话说，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900可以被认为是结合了图18等所示的第二实施例的特征和图27等所示的第四实施例的特征。如上所述，稍后将详细描述不同于第一实施例的配置。

图30是示出根据本发明第六实施例的手术用机械臂的透视图，图31是示出图30的手术用机械臂的设置链节组件的动作的透视图。

参见图31和图31，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900包括主体910、基座链节915、偏航驱动组件905、第三链节940、第四链节950和第五链节960。此处，偏航驱动组件905可以包括第一链节920、第二链节930和第六链节970。此外，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900进一步包括设置链节组件990。此外，本实施例的手术用机械臂900与图3的第一实施例相同，可以包括第一关节(参见图4中的171)、第二关节(参见图4中的172)、第三关节(参见图4中的173)、第四关节(参见图4中的174)和第五关节(参见图4中的175)。此外，本实施例的手术用机械臂900可以进一步包括第六关节976。另外，套管针300和手术用器械200结合到如上所述的手术用机械臂900的第五链节960上。

此处，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900的特征在于具有两个偏航轴，即第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2。即，具有能够彼此独立旋转的第一偏航轴Y1和第二偏航轴Y2，当横滚轴R与第一偏航轴Y1一致时，手术用机械臂900围绕第二偏航轴Y2进行偏航运动，而当横滚轴R与第二偏航轴Y2一致时，手术用机械臂900可以围绕第一偏航轴Y1进行偏航运动。

此处，手术用机械臂900的偏航驱动组件905可以包括第一链节920和第二链节930。此外，根据本发明第二实施例的手术用机械臂900的偏航驱动组件905可以进一步包括连接第一链节920与第二链节930的第六链节970。由于偏航驱动组件905的各个组成元件与上述第二实施例基本上相同，因此，此处将省略对其的详细描述。

如上所述，通过具有两个偏航轴，当任意一个偏航轴与横滚轴一致而存在发生万向锁现象的风险时，则可以使用另一个偏航轴来进行偏航动作。因此，无论手术用机械臂900的各个链节处于何种动作状态，都可以获得进行期望的动作而不发生万向锁现象的效果。

另一方面，根据本发明第六实施例的手术用机械臂900的特征在于，进一步具有设置链节组件990。即，进一步具有设置链节组件990，其形成在主体910和基座链节915之间，以连接主体910与基座链节915，使得基座链节915(及与其连接的链节)能够相对于主体910在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂900的设置定位变得更加容易。

此处，设置链节组件990可以包括垂直设置链节991和一个或多个水平设置链节992及水平设置链节993。由于设置链节组件990的各个组成元件与上述第四实施例基本上相同，因此，此处将省略对其的详细描述。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件990，从而可以获得能够使手术用机械臂900的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第七实施例>

在下文中，对根据本发明第七实施例的手术用机械臂1100进行描述。此处，相较于上述的本发明第一实施例的手术用机械臂(参见图3等中的100)，根据本发明第七实施例的手术用机械臂1100在链节的配置和设置方面在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第一实施例的配置。

图32是示出根据本发明第七实施例的手术用机械臂的透视图，图33是图32的手术用机械臂的侧视图。图34是示出链节结构的远程运动中心机构应用于图32的手术用机械臂的示例的图，图35是示出带结构的远程运动中心机构应用于图32的手术用机械臂的示例的图。图36至图38是示出以图32的手术用机械臂的俯仰轴P为中心的远程运动中心运动(俯仰动作)的侧视图和平面图。图39至图41是示出以图32的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。图42是示出图32的手术用机械臂的第五链节和与其结合的手术用器械被设置为平行状态的图，图43是示出图42所示的手术用机械臂被设置在患者的手术部位附近，手术用器械被设置成直接面向患者的状态的图。图44是示出结合到图32的手术用机械臂的第五链节的手术用器械的末端工具被设置为从底部向上的状态的图，图45是示出图32中的手术用机械臂围绕第一偏航轴Y1进一步大约旋转90°的状态的平面图和侧视图。

参见图32至图45，根据本发明第七实施例的手术用机械臂1100包括主体1110、基座链节1115、偏航驱动组件1105、第三链节1140、第四链节1150和第五链节1160。此处，偏航驱动组件1105可以包括第一链节1120和第二链节1130。此外，与图3的第一实施例相同，本实施例的手术用机械臂1100可以包括第一关节1171、第二关节1172、第三关节1173、第四关节1174和第五关节1175。另外，套管针1300和手术用器械1200结合到如上所述的手术用机械臂1100的第五链节1160上。

此处，主体1110被用作整个手术用机械臂1100的基座。

另一方面，基座链节1115可以形成在主体1110的一个表面上，例如，上表面上。基座链节1115可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

具体地，基座链节1115形成为弯曲的平板或楔形形状，使得一个区域结合到主体1110的上表面上，并且另一个弯曲的区域可以相对于主体1110的上表面被倾斜地设置。此处，由于基座链节1115不是直角，而是形成为相对于水平面倾斜一定程度(例如，30°)，因此，穿过基座链节1115的第一偏航轴Y1也可以形成为不平行于水平方向(即，X轴方向)。对此，将在后面更详细地描述。

另一方面，偏航驱动组件1105可旋转地结合到基座链节1115。

具体地，偏航驱动组件1105可以包括第一链节1120和第二链节1130。偏航驱动组件1105通过第一关节1171与基座链节1115结合，并且形成为能够相对于基座链节1115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，第一链节1120通过第一关节1171与基座链节1115结合，并且形成为能够相对于基座链节1115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节1130的一端部固定结合到第一链节1120，而另一端部结合到稍后描述的第三链节1140。

作为一个例子，第一链节1120大致形成为圆筒形，并且能够相对于基座链节1115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节1130结合到圆筒形的第一链节1120的一侧，使得第二链节1130能够与第一链节1120一同围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第二链节1130可以形成为大致平行于第一偏航轴Y1。对此，将在后面更详细地描述。

第一关节1171将基座链节1115和第一链节1120可旋转地结合。具体地，第一关节1171形成为使得第一链节1120围绕穿过远程运动中心的第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，虽然未在附图中示出，但是第一关节1171可以包括用于旋转第一链节1120的电机。

此处，第一偏航轴Y1可以形成在不平行于X轴/Y轴/Z轴的倾斜的方向上。具体地，连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为彼此不同，并且连接这样的第三关节1173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为在远程运动中心彼此相交。即，稍后描述的远程运动中心可以位于第一偏航轴Y1的延长线上。如上所述，由于远程运动中心形成为位于第一偏航轴Y1的延长线上，因此，无论第一链节1120相对于基座链节1115偏航旋转了多少，远程运动中心相对于基座链节1115的位置和方向都保持恒定。

此处，如上所述，由于基座链节1115不是直角，而是形成为倾斜一定程度(例如，30°)，因此，穿过基座链节1115的第一偏航轴Y1也可以形成为不平行于水平方向(即，X轴方向)。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，远程运动中心在Z轴方向上的高度形成为高于第一偏航轴Y1穿过基座链节1115的点处(即，第一关节1171)在Z轴方向上的高度。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，第一偏航轴Y1在手术用机械臂1100的远端部1102处的Z轴方向上的高度形成为高于第一偏航轴Y1在手术用机械臂1100的近端部1101处的Z轴方向上的高度。此处，

从另一个角度描述这一点，可以表达为，基座链节1115倾斜地形成以相对于水平面形成预定的角度，从而使基座链节1115的中心轴形成为与第一偏航轴Y1一致。

如上所述，连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，并且第一偏航轴Y1形成为相对于水平面倾斜地形成，从而能够在水平方向上设置第五链节1160和手术用器械1200而不发生万向锁现象。

此处，当第一链节1120相对于基座链节1115围绕第一偏航轴Y1旋转时，与第一链节1120连接的第二链节1140、第三链节1140、第四链节1150、第五链节1160以及手术用器械1200与第一链节1120一同围绕第一偏航轴Y1旋转。因此，各个链节和手术用器械1200的坐标系并不是固定的，而是根据第一链节1120的旋转而持续相对变化的。然而，在本说明书中，为了便于描述，除非另有说明，否则如图32所示，以平行于X轴的位置状态为准来描述第二链节1130。

另一方面，第二关节1172连接第一链节1120与第二链节1130。此时，第一链节1120与第二链节1130固定结合，使得相对于第一链节1120的第二链节1130的相对位置可以形成为保持恒定。即，第一链节1120和第二链节1130可以作为一个整体一同进行动作。此处，在附图中，第一链节1120和第二链节1130虽然被示出为单独的构件并且彼此固定结合，然而，本发明的精神不限于此，第一链节1120和第二链节1130可以形成为一个整体并用作偏航驱动组件1105发挥功能。

此处，根据本发明第七实施例的手术用机械臂1100的一个特征在于，第二链节1130不是形成为平行于水平面，而是倾斜一定程度形成。例如，第二链节1130可以形成为大致平行于倾斜地形成的第一偏航轴Y1。

此时，第二关节1172可以包括电机，并且可以通过带或导线等与第三关节1173连接。因此，第二关节1172的驱动力可以传输到第三关节1173。或者，第二关节1172可以不包括电机，而第三关节1173可以形成为包括电机。

第三链节1140轴结合到第二链节1130，以能够围绕第三关节1173旋转。此处，第三关节1173可以包括一个或多个滑轮。

第四链节1150轴结合到第三链节1140，以能够围绕第四关节1174旋转。此处，第四关节1174可以包括一个或多个滑轮。

第五链节1160轴结合到第四链节1150，以能够围绕第五关节1175旋转。此处，第五关节1175可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械1200结合到第五链节1160。此时，手术用器械1200的至少一部分形成为能够围绕横滚轴(即，轴轴线)旋转，并且形成为能够相对于第五链节1160沿横滚轴R进行往复直线运动。此处，手术用器械1200的横滚轴R形成为穿过远程运动中心。

另一方面，虽然未在附图中示出，但是在器械安装部(未示出)和导轨(未示出)形成在作为器械安装链节的第五链节1160上，使得手术用器械1200安装在器械安装部(未示出)的状态下，器械安装部(未示出)可以沿着形成在横滚轴R方向上的导轨(未示出)进行直线运动。为了实现如上所述的直线运动，可以在器械安装部(未示出)上配备有线性致动器(未示出)。

另外，手术用器械1200结合到如上所述的手术用机械臂1100的第五链节1160的器械安装部(未示出)上。

另一方面，第三链节1140、第四链节1150和第五链节1160形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。

具体地，第三关节1173、第四关节1174、第五关节1175和远程运动中心可以是平行四边形的四个顶点。即，第三关节1173、第四关节1174、第五关节1175和远程运动中心可以形成一个平行四边形。

具体地，如果存在第三关节1173、第四关节1174和第五关节1175这三个顶点，则包括这三个顶点的平行四边形的剩余顶点(远程运动中心)的位置被自动确定。

此外，在第三关节1173的位置固定的状态下，当第三链节1140围绕第三关节1173旋转时，通过上述的链节/带等的远程运动中心机构，第三链节1140和第五链节1160在保持平行状态的同时旋转，而连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第四链节1150也在保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节1140的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

在这种结构下，一旦设置(set-up)完成手术用机械臂，远程运动中心就会始终保持其位置。当各个链节围绕远程运动中心旋转时，无论其位置如何，各个链节都保持平行四边形。即，在主体1110和基座链节1115固定的状态下，无论第三链节1140或第五链节1160位于何处，远程运动中心的位置都不会发生改变，并且第三关节1173、第四关节1174、第五关节1175和远程运动中心保持平行四边形。

另一方面，本发明第七实施例的一个特征在于，各个链节，特别是第二链节1130、第三链节1140、第四链节1150和第五链节1160被并排设置而不彼此重叠，使得任意一个链节相对于另一个链节旋转时不发生碰撞，任意一个链节形成为不干扰另一个链节的旋转，从而扩大各个链节的驱动范围。

具体地，参照作为根据本发明一实施例的手术用机械臂1100的平面图的图36(b)等，从XY平面上观察时，第二链节1130、第三链节1140、第四链节1150和第五链节1160形成为在该旋转轴方向(即，Y轴方向)上偏移一定程度。换句话说，在Y轴方向上，第三链节1140被设置在第二链节1130的一侧，第四链节1150被设置在第三链节1140的一侧，而第五链节1160被设置在第四链节1150的一侧。换句话说，可以表达为第二链节1130、第三链节1140、第四链节1150和第五链节1160沿Y轴方向被依次设置。

特别地，其上安装有手术用器械1200的第五链节1160被设置为相对于第四链节1150偏移一定程度，使得第五链节1160(及与其结合的手术用器械1200)的旋转角度相对于第四链节1150存在的限制消失，从而可以获得能够自由旋转的效果。

另一方面，本发明第七实施例的一个特征在于，结合到第五链节1160的手术用器械1200被设置为面向手术用机械臂1100的外侧。

具体地，假设第五链节1160上形成有器械安装部的表面，即，与手术用器械1200结合的表面为第一表面，与其相反的表面为第二表面。

此时，当结合到第五链节1160的手术用器械1200的末端工具1210为垂直向下朝向时，第一表面被设置为朝向远离主体1110的方向。换句话说，结合到第五链节1160的第一表面的手术用器械2200被设置为比第五链节1160更远离主体1110。

另一方面，在结合到第五链节1160的手术用器械1200为水平，并且其末端工具1210被设置在远离主体1110的方向上的状态下，第一表面被设置为面朝上。换句话说，结合到第五链节1160的第一表面的手术用器械1200被设置在比第五链节1160更上侧的位置。

(手术用机械臂的动作)

如图36、图37和图38所示，当驱动电机(未示出)时，第三链节1140相对于第二链节1130围绕第三关节1173旋转。另外，与此联动，第四链节1150相对于第三链节1140旋转，第五链节1160相对于第四链节1150旋转。此时，通过上述带或链节等的结构，连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第四链节1150保持平行状态，并且第三链节1140和第五链节1160保持平行状态。即，无论手术用机械臂1100围绕俯仰轴P处于哪一种动作状态，远程运动中心都保持恒定。

另一方面，如各图的平面图所示，能够在Y轴方向上彼此不重叠地相邻设置第二链节1130、第三链节1140、第四链节1150和第五链节1160。

如图39、图40和图41所示，当驱动电机(未示出)时，偏航驱动组件1105的第一链节1120相对于基座链节1115围绕第一偏航轴Y1旋转。此时，由于第一偏航轴Y1穿过远程运动中心，因此，无论第一链节1120相对于基座链节1115以何种角度旋转，远程运动中心都保持恒定。

图42是示出图32的手术用机械臂1100的第五链节1160和与其结合的手术用器械1200被平行设置的状态的图。

如上所述，根据本发明第七实施例的手术用机械臂1100使得连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节1160和与其结合的手术用器械1200而不发生万向锁现象。

图43是示出图42所示的手术用机械臂1100被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械1200被设置成直接面向患者的状态的图。

如上所述，根据本发明第七实施例的各个手术用机械臂1100形成为模块化形式，并且可以平行设置第五链节1160和与其结合的手术用器械1200。因此，各个模块化手术用机械臂1100可以被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械1200可以被设置成直接面向患者。

图44是示出结合到图32的手术用机械臂1100的第五链节1160的手术用器械1200的末端工具1210被设置为从底部向上的状态的图。

如上所述，根据本发明第七实施例的手术用机械臂1100形成为使得连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1在远程运动中心彼此相交，使得手术用器械1200也可以超出水平方向，被设置为从底部向上。

根据如上所述的本发明第七实施例，连接第三关节1173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节1160和与其结合的手术用器械1200而不发生万向锁现象。进一步地，使得手术用器械1200也可以超出水平方向，被设置为从底部向上。

<手术用机械臂的第八实施例>

在下文中，对根据本发明第八实施例的手术用机械臂1600进行描述。此处，相较于上述的本发明的第七实施例的手术用机械臂(参见图32等中的1100)，根据本发明第八实施例的手术用机械臂1600在进一步包括设置链节组件1690的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第七实施例的配置。

参见图46，根据本发明第八实施例的手术用机械臂1600包括主体1610、基座链节1615、偏航驱动组件1605、第三链节1640、第四链节1650和第五链节1660。此处，偏航驱动组件1605可以包括第一链节1620和第二链节1630。此外，根据本发明第八实施例的手术用机械臂1600进一步包括设置链节组件1690。此外，本实施例的手术用机械臂1600与图32的第七实施例相同，可以包括第一关节(参见图35中的1171)、第二关节(参见图35中的1172)、第三关节(参见图35中的1173)、第四关节(参见图35中的1174)和第五关节(参见图35中的1175)。另外，套管针1300和手术用器械1200结合到如上所述的手术用机械臂1600的第五链节1660上。

此处，主体1610被用作整个手术用机械臂1600的基座。

一方面，基座链节1615可以形成在主体1610的一个表面上，例如，上表面上。基座链节1615可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

一方面，偏航驱动组件1605可旋转地结合到基座链节1615。偏航驱动组件1605通过第一关节(参见图35中的1171)与基座链节1615结合，并且形成为能够相对于基座链节1615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件1605可以包括第一链节1620和第二链节1630。偏航驱动组件1605通过第一关节(参见图35中的1171)与基座链节1615结合，并且形成为能够相对于基座链节1615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节1620通过第一关节(图35中的1171)与基座链节1615结合，并且形成为能够相对于基座链节1615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节1630的一端部固定结合到第一链节1620，而另一端部结合到稍后描述的第三链节1640。

第三链节1640轴结合到第二链节1630，以能够围绕第三关节(参见图35中的1173)旋转。此处，第三关节(参见图35中的1173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节1650轴结合到第三链节1640，以能够围绕第四关节(参见图35中的1174)旋转。此处，第四关节(参见图35中的1174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节1660轴结合到第四链节1650，以能够围绕第五关节(参见图35中的1175)旋转。此处，第五关节(参见图35中的1175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械1200结合到第五链节1660。

此时，第三链节1640、第四链节1650和第五链节1660形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图35中的1173)的位置固定的状态下，第三链节1640围绕第三关节(参见图35中的1173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节1640和第五链节1660在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图35中的1173)与远程运动中心的延长线和第四链节1650也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节1640的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第八实施例的手术用机械臂1600的特征在于，进一步具有设置链节组件1690。即，进一步具有设置链节组件1690，其形成在主体1610和基座链节1615之间，以连接主体1610与基座链节1615，使得基座链节1615(及与其连接的链节)能够相对于主体1610在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂1600的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件1690可以包括垂直设置链节1691和一个或多个水平设置链节1692、水平设置链节1693及水平设置链节1694。

垂直设置链节1691与主体1610连接，并且形成为能够相对于主体1610沿Z轴方向移动。

此处，垂直方向的引导槽1611形成在主体1610上，并且垂直设置链节1691可以沿着该引导槽1611以箭头A方向上下直线移动。

另一方面，设置链节组件1690可以包括第一水平设置链节1692、第二水平设置链节1693和第三水平设置链节1694。第一水平设置链节1692可旋转地轴结合到垂直设置链节1691。第二水平设置链节1693可旋转地轴结合到第一水平设置链节1692。第三水平设置链节1693的一端部可旋转地轴结合到第二水平设置链节1692。此外，基座链节1615形成在第三水平设置链节1693的另一端部。

如上所述，设置链节组件1690包括一个或多个水平设置链节1692、水平设置链节1693及水平设置链节1694，使得与设置链节组件1690连接的基座链节1615可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节1691与主体1610连接，水平设置链节1692、水平设置链节1693及水平设置链节1694连接到垂直设置链节1691，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体1610连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件1690仅在手术用机械臂1600实际上开始手术之前，手术用机械臂1600被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂1600的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件1690可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件1690可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件1690，从而可以获得使手术用机械臂1600的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第九实施例>

在下文中，对根据本发明第九实施例的手术用机械臂1700进行描述。此处，相较于上述的本发明第七实施例的手术用机械臂(参见图32等中的1100)，根据本发明第九实施例的手术用机械臂1700在进一步包括设置链节组件1790的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第七实施例的配置。

参见图47，根据本发明第九实施例的手术用机械臂1700包括主体1710、基座链节1715、偏航驱动组件1705、第三链节1740、第四链节1750和第五链节1760。此处，偏航驱动组件1705可以包括第一链节1720和第二链节1730。此外，根据本发明第九实施例的手术用机械臂1700进一步包括设置链节组件1790。此外，本实施例的手术用机械臂1700与图32的第七实施例相同，可以包括第一关节(参见图35中的1171)、第二关节(参见图35中的1172)、第三关节(参见图35中的1173)、第四关节(参见图35中的1174)和第五关节(参见图35中的1175)。另外，套管针1300和手术用器械1200结合到如上所述的手术用机械臂1700的第五链节1760上。

此处，主体1710被用作整个手术用机械臂1700的基座。

另一方面，基座链节1715可以形成在主体1710的一个表面上，例如，上表面上。基座链节1715可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

另一方面，偏航驱动组件1705可旋转地结合到基座链节1715。偏航驱动组件1705通过第一关节(参见图35中的1171)与基座链节1715结合，并且形成为能够相对于基座链节1715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件1705可以包括第一链节1720和第二链节1730。偏航驱动组件1705通过第一关节(参见图35中的1171)与基座链节1715结合，并且形成为能够相对于基座链节1715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节1720通过第一关节(参见图35中的1171)与基座链节1715结合，并且形成为能够相对于基座链节1715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节1730的一端部固定结合到第一链节1720，而另一端部结合到稍后描述的第三链节1740。

第三链节1740轴结合到第二链节1730，以能够围绕第三关节(参见图35中的1173)旋转。此处，第三关节(参见图35中的1173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节1750轴结合到第三链节1740，以能够围绕第四关节(参见图35中的1174)旋转。此处，第四关节(参见图35中的1174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节1760轴结合到第四链节1750，以能够围绕第五关节(参见图35中的1175)旋转。此处，第五关节(参见图35中的1175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械1200结合到第五链节1760。

此时，第三链节1740、第四链节1750和第五链节1760形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图35中的1173)的位置固定的状态下，第三链节1740围绕第三关节(参见图35中的1173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节1740和第五链节1760在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图35中的1173)与远程运动中心的延长线和第四链节1750也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节1740的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第九实施例的手术用机械臂1700的特征在于，进一步具有设置链节组件1790。即，进一步具有设置链节组件1790，其形成在主体1710和基座链节1715之间，以连接主体1710与基座链节1715，使得基座链节1715(及与其连接的链节)能够相对于主体1710在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂1700的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件1790可以包括垂直设置链节1791和一个或多个水平设置链节1792及水平设置链节1793。

垂直设置链节1791与主体1710连接，并且形成为能够相对于主体1710沿Z轴方向移动。

此处，垂直设置链节1791形成为圆筒形，使得垂直设置链节1791能够相对于主体1710沿箭头B的方向被拉入或拉出的同时上下直线移动。

另一方面，设置链节组件1790可以包括第一水平设置链节1792和第二水平设置链节1793。第一水平设置链节1792可旋转地轴结合到垂直设置链节1791。第二水平设置链节1793可旋转地轴结合到第一水平设置链节1792。另外，基座链节1715形成在第二水平设置链节1792的另一端部。

如上所述，设置链节组件1790包括一个或多个水平设置链节1792及水平设置链节1793，使得与设置链节组件1790连接的基座链节1715可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

另一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节1791与主体1710连接，水平设置链节1792及水平设置链节1793连接到垂直设置链节1791，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体1710连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件1790仅在手术用机械臂1700实际上开始手术之前，手术用机械臂1700被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂1700的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件1790可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件1790可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件1790，从而可以获得能够使手术用机械臂1700的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第十实施例>

在下文中，对根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100进行描述。此处，相较于上述的本发明第七实施例的手术用机械臂(参见图32等中的1100)，根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100在链节的配置和设置方面在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第七实施例的配置。

图48是示出根据本发明第十实施例的手术用机械臂的透视图，图49是图48的手术用机械臂的侧视图。图50至图52是示出以图48的手术用机械臂的俯仰轴P为中心的远程运动中心运动(俯仰动作)的侧视图和平面图。图53至图55是示出以图48的手术用机械臂的第一偏航轴Y1为中心的远程运动中心运动(偏航动作)的透视图。图56是示出图48的手术用机械臂的第五链节和与其结合的手术用器械被设置为平行状态的图，图57是示出图56所示的手术用机械臂被设置在患者的手术部位附近，手术用器械被设置成直接面向患者的状态的图。图58是示出结合到图48的手术用机械臂的第五链节的手术用器械的末端工具被设置为从底部向上的状态的图。

参见图48至图58，根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100包括主体2110、基座链节2115、偏航驱动组件2105、第三链节2140、第四链节2150和第五链节2160。此处，偏航驱动组件2105可以包括第一链节2120和第二链节2130。此外，与图32的第七实施例相同，本实施例的手术用机械臂2100可以包括第一关节2171、第二关节2172、第三关节2173、第四关节2174和第五关节2175。另外，套管针2300和手术用器械2200结合到如上所述的手术用机械臂2100的第五链节2160上。

此处，主体2110被用作整个手术用机械臂2100的基座。

另一方面，基座链节2115可以形成在主体2110的一个表面上，例如，上表面上。基座链节2115可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

具体地，基座链节2115形成为弯曲的平板或楔形形状，使得一个区域结合到主体2110的上表面上，并且另一个弯曲的区域可以相对于主体2110的上表面被倾斜地设置。此处，由于基座链节2115不是直角，而是形成为相对于水平面倾斜一定程度(例如，30°)，因此，穿过基座链节2115的第一偏航轴Y1也可以形成为不平行于水平方向(即，X轴方向)。对此，将在后面更详细地描述。

另一方面，偏航驱动组件2105可旋转地结合到基座链节2115。

具体地，偏航驱动组件2105可以包括第一链节2120和第二链节2130。偏航驱动组件2105通过第一关节2171与基座链节2115结合，并且形成为能够相对于基座链节2115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，第一链节2120通过第一关节2171与基座链节2115结合，并且形成为能够相对于基座链节2115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节2130的一端部固定结合到第一链节2120，而另一端部结合到稍后描述的第三链节2140。

作为一个例子，第一链节2120大致形成为圆筒形，并且能够相对于基座链节2115围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节2130结合到圆筒形的第一链节2120的一侧，使得第二链节2130能够与第一链节2120一同围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第二链节2130可以形成为大致平行于第一偏航轴Y1。对此，将在后面更详细地描述。

第一关节2171将基座链节2115与第一链节2120可旋转地结合。具体地，第一关节2171形成为使得第一链节2120围绕穿过远程运动中心的第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，虽然未在附图中示出，但是第一关节2171可以包括用于旋转第一链节2120的电机。

此处，第一偏航轴Y1可以形成在不平行于X轴/Y轴/Z轴的倾斜的方向上。具体地，连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为彼此不同，并且连接这样的第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1可以形成为在远程运动中心彼此相交。此时，稍后描述的远程运动中心可以位于第一偏航轴Y1的延长线上。如上所述，由于远程运动中心形成为位于第一偏航轴Y1的延长线上，因此，无论第一链节2120相对于基座链节2115偏航旋转了多少，远程运动中心相对于基座链节2115的位置和方向都保持恒定。

此处，如上所述，由于基座链节2115不是直角，而是形成为相对于水平面倾斜一定程度(例如，30°)，因此，穿过基座链节2115的第一偏航轴Y1也可以形成为不平行于水平方向(即，X轴方向)。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，远程运动中心在Z轴方向上的高度形成为高于第一偏航轴Y1穿过基座链节2115的点处(即，第一关节2171)在Z轴方向上的高度。

从另一个角度描述这一点，可以表达为，第一偏航轴Y1在手术用机械臂2100的远端部2102处的Z轴方向上的高度形成为高于第一偏航轴Y1在手术用机械臂2100的近端部2101处的Z轴方向上的高度。此处，

从另一个角度描述这一点，可以表达为，基座链节2115倾斜地形成以相对于水平面形成预定的角度，从而使基座链节2115的中心轴形成为与第一偏航轴Y1一致。

如上所述，连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节2160和手术用器械2200而不发生万向锁现象。

此处，当第一链节2120相对于基座链节2115围绕第一偏航轴Y1旋转时，与第一链节2120连接的第二链节2140、第三链节2140、第四链节2150、第五链节2160以及手术用器械2200与第一链节2120一同围绕第一偏航轴Y1旋转。因此，各个链节和手术用器械2200的坐标系并不是固定的，而是根据第一链节2120的旋转而持续相对变化的。然而，在本说明书中，为了便于描述，除非另有说明，否则如图48所示，以平行于X轴的位置状态为准来描述第二链节2130。

另一方面，第二关节2172连接第一链节2120与第二链节2130。此时，第一链节2120与第二链节2130固定结合，使得相对于第一链节2120的第二链节2130的相对位置可以形成为保持恒定。即，第一链节2120和第二链节2130可以作为一个整体一同进行动作。此处，在附图中，第一链节2120和第二链节2130被示出为单独的构件并且彼此固定结合，然而，本发明的精神不限于此，第一链节2120和第二链节2130可以形成为一个整体并用作偏航驱动组件2105发挥功能。

此处，根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100的一个特征在于，第二链节2130不是形成为平行于水平面，而是形成为倾斜一定程度。例如，第二链节2130可以形成为大致平行于倾斜地形成的第一偏航轴Y1。

此时，第二关节2172可以包括电机，并且可以通过带或导线等与第三关节2173连接。因此，第二关节2172的驱动力可以传输到第三关节2173。或者，第二关节2172可以不包括电机，而第三关节2173可以形成为包括电机。

第三链节2140轴结合到第二链节2130，以能够围绕第三关节2173旋转。此处，第三关节2173可以包括一个或多个滑轮。

第四链节2150轴结合到第三链节2140，以能够围绕第四关节2174旋转。此处，第四关节2174可以包括一个或多个滑轮。

第五链节2160轴结合到第四链节2150，以能够围绕第五关节2175旋转。此处，第五关节2175可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械2200结合到第五链节2160。此时，手术用器械2200的至少一部分形成为能够围绕横滚轴(即，轴轴线)旋转，并且形成为能够相对于第五链节2160沿横滚轴R进行往复直线运动。此处，手术用器械2200的横滚轴R形成为穿过远程运动中心。

另一方面，虽然未在附图中示出，但是在器械安装部(未示出)和导轨(未示出)形成在作为器械安装链节的第五链节2160上，使得手术用器械2200安装在器械安装部(未示出)上的状态下，器械安装部(未示出)沿着形成在横滚轴R方向上的导轨(未示出)进行直线运动。为了实现如上所述的直线运动，可以在器械安装部(未示出)上配备有线性致动器(未示出)。

另外，手术用器械2200结合到如上所述的手术用机械臂2100的第五链节2160的器械安装部(未示出)上。

另一方面，第三链节2140、第四链节2150和第五链节2160形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。

具体地，第三关节2173、第四关节2174、第五关节2175和远程运动中心可以是平行四边形的四个顶点。即，第三关节2173、第四关节2174、第五关节2175和远程运动中心可以形成一个平行四边形。

具体地，如果存在第三关节2173、第四关节2174和第五关节2175这三个顶点，则包括这三个顶点的平行四边形的剩余顶点(远程运动中心)的位置被自动确定。

此外，在第三关节2173的位置固定的状态下，当第三链节2140围绕第三关节2173旋转时，通过上述的链节/带等的远程运动中心机构，第三链节2140和第五链节2160在保持平行状态的同时旋转，而连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第四链节2150也在保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节2140的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

在这种结构下，一旦设置(set-up)完成手术用机械臂，远程运动中心就会始终保持其位置。当各个链节围绕远程运动中心旋转时，无论其位置如何，各个链节都保持平行四边形。即，在主体2110和基座链节2115固定的状态下，无论第三链节2140或第五链节2160位于何处，远程运动中心的位置都不会发生改变，并且第三关节2173、第四关节2174、第五关节2175和远程运动中心保持平行四边形。

另一方面，本发明第十实施例的一个特征在于，各个链节，特别是第二链节2130、第三链节2140、第四链节2150和第五链节2160被并排设置而不彼此重叠，使得任意一个链节相对于另一个链节旋转时不发生碰撞，任意一个链节形成为不干扰另一个链节的旋转，从而扩大各个链节的驱动范围。

具体地，参照作为根据本发明一实施例的手术用机械臂2100的平面图的图50(b)等，从XY平面上观察时，第二链节2130、第三链节2140、第四链节2150和第五链节2160形成为在旋转轴方向(即，Y轴方向)上偏移一定程度。换句话说，在Y轴方向上，第三链节2140被设置在第二链节2130的一侧，第四链节2150被设置在第三链节2140的一侧，而第五链节2160被设置在第四链节2150的一侧。换句话说，可以表达为第二链节2130、第三链节2140、第四链节2150和第五链节2160沿Y轴方向被依次设置。

特别地，其上安装有手术用器械2200的第五链节2160被设置为相对于第四链节2150偏移一定程度，使得第五链节2160(及与其结合的手术用器械2200)的旋转角度相对于第四链节2150存在的限制消失，从而可以获得能够自由旋转的效果。

另一方面，本发明第十实施例的一个特征在于，结合到第五链节2160的手术用器械2200被设置为面向手术用机械臂2100的里侧。

具体地，假设第五链节2160上形成有器械安装部的表面，即，与手术用器械2200结合的表面为第一表面，与其相反的表面为第二表面。

此时，当结合到第五链节2160的手术用器械2200的末端工具2210为垂直向下朝向时，第一表面被设置在与主体2110接近的方向上或者面向主体2110的方向上。换句话说，结合到第五链节2160的第一表面的手术用器械2200被设置为比第五链节2160更接近主体2110。

另一方面，在结合到第五链节2160的手术用器械2200为水平，并且其末端工具2210被设置在远离主体2110的方向上的状态下，第一表面被设置为面朝下。换句话说，结合到第五链节2160的第一表面的手术用器械2200被设置在比第五链节2160更下侧的位置。

根据如上所述的配置，即使在将模块化手术用机械臂2100设置在临近患者的接口的状态下进行水平定位，由于安装有手术用器械2200的第五链节2160是不直接与患者直接接触的结构，因此，具有能够减少振动、增强刚度的优点。

(手术用机械臂的动作)

如图50、图51和图52所示，当驱动电机(未示出)时，第三链节2140相对于第二链节2130围绕第三关节2173旋转。另外，与此联动，第四链节2150相对于第三链节2140旋转，第五链节2160相对于第四链节2150旋转。此时，通过上述带或链节等的结构，连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第四链节2150保持平行状态，并且第三链节2140和第五链节2160保持平行状态。即，无论手术用机械臂2100围绕俯仰轴P处于哪一种动作状态，远程运动中心都保持恒定。

另一方面，如各图的平面图所示，第二链节2130、第三链节2140、第四链节2150和第五链节2160能够在Y轴方向上彼此不重叠地相邻设置。

如图53、图54和图55所示，当驱动电机(未示出)时，偏航驱动组件2105的第一链节2120相对于基座链节2115围绕第一偏航轴Y1旋转。此时，由于第一偏航轴Y1穿过远程运动中心，因此，无论第一链节2120相对于基座链节2115以何种角度旋转，远程运动中心都保持恒定。

图56是示出图48的手术用机械臂2100的第五链节2160和与其结合的手术用器械2200被平行设置的状态的图。

如上所述，根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100使得连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而能够在水平方向上设置第五链节2160和与其结合的手术用器械2200而不发生万向锁现象。

图57是示出图56所示的手术用机械臂2100被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械2200被设置成直接面向患者的状态的图。

如上所述，根据本发明第十实施例的各个手术用机械臂2100形成为模块化形式，并且可以平行设置第五链节2160和与其结合的手术用器械2200。因此，各个模块化手术用机械臂2100可以被设置在患者的手术部位附近，并且手术用器械2200可以被设置成直接面向患者。

图58是示出结合到图48的手术用机械臂2100的第五链节2160的手术用器械2200的末端工具2210被设置为从底部向上的状态的图。

如上所述，根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100形成为使得连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1在远程运动中心彼此相交，使得手术用器械2200也可以超出水平方向，被设置为从底部向上。

根据如上所述的本发明第十实施例，连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，从而在水平方向上设置第五链节2160和与其结合的手术用器械2200而不发生万向锁现象。进一步地，使得手术用器械2200也可以超出水平方向，被设置为从底部向上。

<手术用机械臂的第十一实施例>

在下文中，对根据本发明第十一实施例的手术用机械臂2600进行描述。此处，相较于上述的本发明第十实施例的手术用机械臂(参见图48等中的2100)，根据本发明第十一实施例的手术用机械臂2600在进一步包括设置链节组件2690的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第十实施例的配置。

参见图59，根据本发明第十一实施例的手术用机械臂2600包括主体2610、基座链节2615、偏航驱动组件2605、第三链节2640、第四链节2650和第五链节2660。此处，偏航驱动组件2605可以包括第一链节2620和第二链节2630。此外，根据本发明第十一实施例的手术用机械臂2600进一步包括设置链节组件2690。此外，本实施例的手术用机械臂2600与图32的第十实施例相同，可以包括第一关节(参见图50中的2171)、第二关节(参见图50中的2172)、第三关节(参见图50中的2173)、第四关节(参见图50中的2174)和第五关节(参见图50中的2175)。另外，套管针1300和手术用器械2200结合到如上所述的手术用机械臂2600的第五链节2660上。

此处，主体2610被用作整个手术用机械臂2600的基座。

另一方面，基座链节2615可以形成在主体2610的一个表面上，例如，上表面上。基座链节2615可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

另一方面，偏航驱动组件2605可旋转地结合到基座链节2615。偏航驱动组件2605通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2615结合，并且形成为能够相对于基座链节2615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件2605可以包括第一链节2620和第二链节2630。偏航驱动组件2605通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2615结合，并且形成为能够相对于基座链节2615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节2620通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2615结合，并且形成为能够相对于基座链节2615围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节2630的一端部固定结合到第一链节2620，而另一端部结合到稍后描述的第三链节2640。

第三链节2640轴结合到第二链节2630，以能够围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转。此处，第三关节(参见图50中的2173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节2650轴结合到第三链节2640，以能够围绕第四关节(参见图50中的2174)旋转。此处，第四关节(参见图50中的2174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节2660轴结合到第四链节2650，以能够围绕第五关节(参见图50中的2175)旋转。此处，第五关节(参见图50中的2175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械2200结合到第五链节2660。

此时，第三链节2640、第四链节2650和第五链节2660形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图50中的2173)的位置固定的状态下，第三链节2640围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节2640和第五链节2660在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图50中的2173)与远程运动中心的延长线和第四链节2650也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节2640的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第十一实施例的手术用机械臂2600的特征在于，进一步具有设置链节组件2690。即，进一步具有设置链节组件2690，其形成在主体2610和基座链节2615之间，以连接主体2610与基座链节2615，使得基座链节2615(及与其连接的链节)能够相对于主体2610在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂2600的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件2690可以包括垂直设置链节2691和一个或多个水平设置链节2692、水平设置链节2693及水平设置链节2694。

垂直设置链节2691与主体2610连接，并且形成为能够相对于主体2610沿Z轴方向移动。

此处，垂直方向的引导槽2611形成在主体2610上，并且垂直设置链节2691可以沿着该引导槽2611以箭头A方向上下直线移动。

另一方面，设置链节组件2690可以包括第一水平设置链节2692、第二水平设置链节2693和第三水平设置链节2694。第一水平设置链节2692可旋转地轴结合到垂直设置链节2691。第二水平设置链节2693可旋转地轴结合到第一水平设置链节2692。第三水平设置链节2693的一端部可旋转地轴结合到第二水平设置链节2692。此外，基座链节2615形成在第三水平设置链节2693的另一端部。

如上所述，设置链节组件2690包括一个或多个水平设置链节2692、水平设置链节2693及水平设置链节2694，使得与设置链节组件2690连接的基座链节2615可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

另一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节2691与主体2610连接，水平设置链节2692、水平设置链节2693及水平设置链节2694连接到垂直设置链节2691，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体2610连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件2690仅在手术用机械臂2600实际上开始手术之前，手术用机械臂2600被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂2600的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件2690可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件2690可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件2690，从而可以获得能够使手术用机械臂2600的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第十二实施例>

在下文中，对根据本发明第十二实施例的手术用机械臂2700进行描述。此处，相较于上述的本发明第十实施例的手术用机械臂(参见图48等中的2100)，根据本发明第十二实施例的手术用机械臂2700在进一步包括设置链节组件2790的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第十实施例的配置。

参见图60，根据本发明第十二实施例的手术用机械臂2700包括主体2710、基座链节2715、偏航驱动组件2705、第三链节2740、第四链节2750和第五链节2760。此处，偏航驱动组件2705可以包括第一链节2720和第二链节2730。此外，根据本发明第十二实施例的手术用机械臂2700进一步包括设置链节组件2790。此外，本实施例的手术用机械臂2700与图48的第十实施例相同，可以包括第一关节(参见图50中的2171)、第二关节(参见图50中的2172)、第三关节(参见图50中的2173)、第四关节(参见图50中的2174)和第五关节(参见图50中的2175)。另外，套管针2300和手术用器械2200结合到如上所述的手术用机械臂2700的第五链节2760上。

此处，主体2710被用作整个手术用机械臂2700的基座。

另一方面，基座链节2715可以形成在主体2710的一个表面上，例如，上表面上。基座链节2715可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

一方面，偏航驱动组件2705可旋转地结合到基座链节2715。偏航驱动组件2705通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2715结合，并且形成为能够相对于基座链节2715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件2705可以包括第一链节2720和第二链节2730。偏航驱动组件2705通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2715结合，并且形成为能够相对于基座链节2715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节2720通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2715结合，并且形成为能够相对于基座链节2715围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节2730的一端部固定结合到第一链节2720，而另一端部结合到稍后描述的第三链节2740。

第三链节2740轴结合到第二链节2730，以能够围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转。此处，第三关节(参见图50中的2173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节2750轴结合到第三链节2740，以能够围绕第四关节(参见图50中的2174)旋转。此处，第四关节(参见图50中的2174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节2760轴结合到第四链节2750，以能够围绕第五关节(参见图50中的2175)旋转。此处，第五关节(参见图50中的2175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械2200结合到第五链节2760。

此时，第三链节2740、第四链节2750和第五链节2760形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图50中的2173)的位置固定的状态下，第三链节2740围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节2740和第五链节2760在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图50中的2173)与远程运动中心的延长线和第四链节2750也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节2740的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第十二实施例的手术用机械臂2700的特征在于，进一步具有设置链节组件2790。即，进一步具有设置链节组件2790，其形成在主体2710和基座链节2715之间，以连接主体2710与基座链节2715，使得基座链节2715(及与其连接的链节)能够相对于主体2710在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂2700的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件2790可以包括垂直设置链节2791和一个或多个水平设置链节2792及水平设置链节2793。

垂直设置链节2791与主体2710连接，并且形成为能够相对于主体2710沿Z轴方向移动。

此处，垂直设置链节2791形成为圆筒形，使得垂直设置链节2791能够相对于主体2710沿箭头B的方向被拉入或拉出的同时上下直线移动。

另一方面，设置链节组件2790可以包括第一水平设置链节2792和第二水平设置链节2793。第一水平设置链节2792可旋转地轴结合到垂直设置链节2791。第二水平设置链节2793可旋转地轴结合到第一水平设置链节2792。此外，基座链节2715形成在第二水平设置链节2792的另一端部。

如上所述，设置链节组件2790包括一个或多个水平设置链节2792及水平设置链节2793，使得与设置链节组件2790连接的基座链节2715可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

另一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节2791与主体2710连接，水平设置链节2792及水平设置链节2793连接到垂直设置链节2791，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体2710连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件2790仅在手术用机械臂2700实际上开始手术之前，手术用机械臂2700被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂2700的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件2790可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件2790可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

如上所述，通过进一步具有设置链节组件2790，从而可以获得使手术用机械臂2700的设置定位变得更加容易的效果。

<手术用机械臂的第十三实施例>

在下文中，对根据本发明第十三实施例的手术用机械臂2800进行描述。此处，相较于上述的本发明第十实施例的手术用机械臂(参见图48等中的2100)，根据本发明第十三实施例的手术用机械臂2800在第一偏航轴Y1与链节平行的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第十实施例的配置。

图62是示出根据本发明第十三实施例的手术用机械臂的透视图。

参见图62，根据本发明第十三实施例的手术用机械臂2800包括主体2810、基座链节2815、偏航驱动组件2805、第三链节2840、第四链节2850和第五链节2860。此处，偏航驱动组件2805可以包括第一链节2820和第二链节2830。此外，根据本发明第十三实施例的手术用机械臂2800进一步包括设置链节组件2890。此外，本实施例的手术用机械臂2800与图48的第十实施例相同，可以包括第一关节(参见图50中的2171)、第二关节(参见图50中的2172)、第三关节(参见图50中的2173)、第四关节(参见图50中的2174)和第五关节(参见图50中的2175)。另外，套管针2300和手术用器械2200结合到如上所述的手术用机械臂2800的第五链节2860上。

此处，主体2810被用作整个手术用机械臂2800的基座。

另一方面，基座链节2815可以形成在主体2810的一个表面上，例如，上表面上。基座链节2815可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

另一方面，偏航驱动组件2805可旋转地结合到基座链节2815。偏航驱动组件2805通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2815结合，并且形成为能够相对于基座链节2815围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件2805可以包括第一链节2820和第二链节2830。偏航驱动组件2805通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2815结合，并且形成为能够相对于基座链节2815围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节2820通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2815结合，并且形成为能够相对于基座链节2815围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节2830的一端部固定结合到第一链节2820，而另一端部结合到稍后描述的第三链节2840。

第三链节2840轴结合到第二链节2830，以能够围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转。此处，第三关节(参见图50中的2173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节2850轴结合到第三链节2840，以能够围绕第四关节(参见图50中的2174)旋转。此处，第四关节(参见图50中的2174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节2860轴结合到第四链节2850，以能够围绕第五关节(参见图50中的2175)旋转。此处，第五关节(参见图50中的2175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械2200结合到第五链节2860。

此时，第三链节2840、第四链节2850和第五链节2860形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图50中的2173)的位置固定的状态下，第三链节2840围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节2840和第五链节2860在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图50中的2173)与远程运动中心的延长线和第四链节2850也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节2840的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第十三实施例的手术用机械臂2800的特征在于，第一偏航轴Y1形成为平行于链节。

具体地，在图50至图52等所示的本发明第十实施例中，第一偏航轴Y1与链节(即，基座链节2815、第一链节2820、第二链节2830、第三链节2840、第四链节2850和第五链节2860)不平行，并且第一偏航轴与至少一部分链节形成预定的角度。

与此相反，在根据本发明第十三实施例的手术用机械臂2800中，当从XY平面观察时，第一偏航轴Y1形成为平行于基座链节2815、第一链节2820、第二链节2830、第三链节2840、第四链节2850和第五链节2860的至少一部分。

如上所述，第一偏航轴Y1形成为平行于至少一部分链节，可以获得使手术用机械臂2800能够被设置得更加紧凑的效果。

<手术用机械臂的第十四实施例>

在下文中，对根据本发明第十四实施例的手术用机械臂2900进行描述。此处，相较于上述的本发明第十实施例的手术用机械臂(参见图48等中的2100)，根据本发明第十四实施例的手术用机械臂2900在进一步包括设置链节组件2990的这一点在特征上是不同的。如上所述，稍后将详细描述不同于第十实施例的配置。

图62是示出根据本发明第十四实施例的手术用机械臂的透视图，图63是图62的手术用机械臂的各种动作状态的侧视图。

参见图62和图63，根据本发明第十四实施例的手术用机械臂2900包括主体2910、基座链节2915、偏航驱动组件2905、第三链节2940、第四链节2950和第五链节2960。此处，偏航驱动组件2905可以包括第一链节2920和第二链节2930。此外，根据本发明第十四实施例的手术用机械臂2900进一步包括设置链节组件2990。此外，本实施例的手术用机械臂2900与图48的第十实施例相同，可以包括第一关节(参见图50中的2171)、第二关节(参见图50中的2172)、第三关节(参见图50中的2173)、第四关节(参见图50中的2174)和第五关节(参见图50中的2175)。另外，套管针2300和手术用器械2200结合到如上所述的手术用机械臂2900的第五链节2960上。

此处，主体2910被用作整个手术用机械臂2900的基座。

另一方面，基座链节2915可以形成在主体2910的一个表面上，例如，上表面上。基座链节2915可以形成为倾斜一定程度，以相对于水平面具有预定的角度。

另一方面，偏航驱动组件2905可旋转地结合到基座链节2915。偏航驱动组件2905通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2915结合，并且形成为能够相对于基座链节2915围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。

此处，偏航驱动组件2905可以包括第一链节2920和第二链节2930。偏航驱动组件2905通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2915结合，并且形成为能够相对于基座链节2915围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。此处，第一链节2920通过第一关节(参见图50中的2171)与基座链节2915结合，并且形成为能够相对于基座链节2915围绕第一偏航轴Y1偏航旋转。另外，第二链节2930的一端部固定结合到第一链节2920，而另一端部结合到稍后描述的第三链节2940。

第三链节2940轴结合到第二链节2930，以能够围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转。此处，第三关节(参见图50中的2173)可以包括一个或多个滑轮。

第四链节2950轴结合到第三链节2940，以能够围绕第四关节(参见图50中的2174)旋转。此处，第四关节(参见图50中的2174)可以包括一个或多个滑轮。

第五链节2960轴结合到第四链节2950，以能够围绕第五关节(参见图50中的2175)旋转。此处，第五关节(参见图50中的2175)可以包括一个或多个滑轮。

手术用器械2200结合到第五链节2960。

此时，第三链节2940、第四链节2950和第五链节2960形成平行四边形，从而形成一种“远程运动中心”机构。即，在第三关节(参见图50中的2173)的位置固定的状态下，第三链节2940围绕第三关节(参见图50中的2173)旋转时，通过上述链节/带等的远程运动中心机构，第三链节2940和第五链节2960在保持平行状态的同时旋转，并且连接第三关节(参见图50中的2173)与远程运动中心的延长线和第四链节2950也保持平行状态的同时旋转。因此，无论第三链节2940的旋转角度如何，远程运动中心的位置都可以保持恒定。

此处，根据本发明第十四实施例的手术用机械臂2900的特征在于，进一步具有设置链节组件2990。即，进一步具有设置链节组件2990，其形成在主体2910和基座链节2915之间，以连接主体2910与基座链节2915，使得基座链节2915(及与其连接的链节)能够相对于主体2910在垂直或水平方向上移动，从而能够使手术用机械臂2900的设置定位变得更加容易。在下文中，将对此进行更详细的描述。

具体地，设置链节组件2990可以包括垂直设置链节2991和一个或多个水平设置链节2992、水平设置链节2993及水平设置链节2994。

垂直设置链节2991与主体2910连接，并且形成为能够相对于主体2910沿Z轴方向移动。

此处，垂直方向的引导槽2911形成在主体2910上，并且垂直设置链节2991可以沿着该引导槽2911以箭头A方向上下直线移动。

另一方面，设置链节组件2990可以包括第一水平设置链节2992、第二水平设置链节2993和第三水平设置链节2994。第一水平设置链节2992可旋转地轴结合到垂直设置链节2991。第二水平设置链节2993可旋转地轴结合到第一水平设置链节2992。第三水平设置链节2993的一端部可旋转地轴结合到第二水平设置链节2992。另外，在第三水平设置链节2993的另一端部形成有稍后描述的俯仰定位关节2995和与其连接的基座链节2915。此处，一个或多个水平设置链节2992、水平设置链节2993及水平设置链节2994中的各个旋转轴可以平行于Z轴。即，一个或多个水平设置链节2992、水平设置链节2993及水平设置链节2994可以在XY平面上旋转。

如上所述，设置链节组件2990包括一个或多个水平设置链节2992、水平设置链节2993及水平设置链节2994，使得与设置链节组件2990连接的基座链节2915可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

另一方面，设置链节组件2990可以进一步包括俯仰定位关节2995。另外，俯仰定位关节2995可以进一步包括俯仰定位基座2996和俯仰定位轴2997。俯仰定位基座2996结合到第三水平设置链节2994的一端部上。另外，俯仰定位基座2996和基座链节2915可以通过俯仰定位轴2997围绕第二俯仰轴P2可旋转地结合。此处，俯仰定位轴2997或第二俯仰轴P2可以基本上平行于俯仰轴P或第三关节(参见图4中的173)的旋转轴。

即，如图62和图63所示，基座链节2915相对于俯仰定位基座2996围绕俯仰定位轴2997旋转，从而可以进一步进行第二俯仰轴P2方向上的设置。

如上所述，设置链节组件2990包括俯仰定位关节2995，使得与设置链节组件2990连接的基座链节2915可以在XY平面上被设置在各种设置位置上。

另一方面，附图中虽然示出为垂直设置链节2991与主体2910连接，水平设置链节2992、水平设置链节2993及水平设置链节2994连接到垂直设置链节2991，但是本发明的精神不限于此。即，水平设置链节与主体2910连接，垂直设置链节连接到水平设置链节的配置也是可能的。或者，也可以仅具有垂直设置链节和水平设置链节中的任意一个。或者，水平设置链节和垂直链节的各种配置和设置都是可能的，例如，垂直设置链节被设置在复数个水平设置链节的中间的配置等。

此处，设置链节组件2990仅在手术用机械臂2900实际上开始手术之前，手术用机械臂2900被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间进行动作，当完成手术用机械臂2900的设置后，实际上进行手术的期间，设置链节组件2990可以形成为保持固定的状态而不运行。为此，虽然未在附图中示出，但是设置链节组件2990可以进一步包括能够保持静止状态的制动模块(未示出)，并且该制动模块可以进一步包括能够选择活动状态/非活动状态的操作构件(未示出)。

其结果，如图63所示，根据本发明第十四实施例的手术用机械臂2900进一步包括垂直设置链节2991；一个或多个水平设置链节2992、水平设置链节2993及水平设置链节2994；以及包括俯仰定位关节2995的设置链节组件2990，从而可以将手术用机械臂2900设置在各种位置并设置为各种角度，并且可以获得使设置定位变得更加容易的效果。

<使用手术机器人的手术方法>

在下文中，将描述使用包括根据本发明的实施例的手术用机械臂的手术机器人的手术方法。

此处，将插入套管针并且手术用器械穿过的位置称为接口。

在图64所示的手术用机械臂3100中，手术用器械3200作为正位置而朝上(向外侧)，并且安装有手术用器械3200的第五链节3160及与其连接的第四链节3150形成在同一平面上且不能彼此重叠。

因此，在必须沿平行于患者所躺的手术台平面的方向插入手术用器械3200的手术情形下，为了使安装有手术用器械3200的第五链节3160不与患者直接接触，如图64(b)所示，主体3110位于患者手术部位(即，接口)的对面，手术用机械臂3100的链节从主体3110延伸出来而展开，仿佛就像覆盖患者身体的上部，而手术用器械3200被设置成相反的方向以再次面向患者。因此，手术用机械臂3100可能具有诸如以下缺点：由于从作为其支撑体的主体3110延伸较长而导致振动增加、刚度减弱等。

另一方面，在图65和图66所示的手术用机械臂3500中，手术用器械3200的正位置为朝上(向外侧)的结构。

这种情况也与图64的情况相同，为了使安装有手术用器械3200的第五链节3260不与患者直接接触，主体3510位于患者的手术部位(即，接口)的对面，手术用机械臂3500的链节从主体3510延伸出来而展开，仿佛就像覆盖患者身体的上部，而手术用器械3200被设置成相反的方向以再次面向患者。因此，手术用机械臂3500可能具有诸如以下缺点：由于从作为其支撑体的主体3510延伸较长而导致振动增加、刚度减弱等。

与此相反，在图67所示的根据本发明第十实施例的手术用机械臂2100中，手术用器械2200作为倒置位置而朝下(向里侧)，并且第五链节2160和第四链节2150形成在不同的平面上，从而可以彼此重叠。

因此，在必须沿平行于患者所躺的手术台平面的方向插入手术用器械2200的手术情形下，即使模块化手术用机械臂2100在被设置在邻近患者的接口的状态下被定位成水平，安装有手术用器械3200的第五链节2160为不直接与患者接触的结构。

即，在图66和图68(a)所示的手术用机械臂3500中，为了沿与患者所躺的手术台的平面平行的方向插入手术用器械3200，手术用机械臂3100需要被设置为从作为支撑体的主体3110延伸得较长的形态，而这有可能导致振动增加、刚度减弱。与此相反，在图67和图68(b)所示的手术用机械臂3500中，即使模块化手术用机械臂2100在被设置在邻近患者的接口的状态下被定位成水平，安装有手术用器械3200的第五链节2160为不直接与患者接触的结构，因此具有减少振动、增强刚度的优点。

在下文中，将详细描述使用根据本发明第十实施例等的手术用机械臂2100的手术方法。

如上所述，在之前的实施例中，在必须沿着平行于患者所躺的手术台平面的方向插入器械的手术情形下，底座(推车)位于患者对面的位置，而机械臂必须延伸并展开以再次面向患者，并且器械必须被设置在相反的方向上以再次面向患者。因此，其可能具有如下缺点：在患者上方展开一个或多个机械臂；由于手术用机械臂从作为其支撑体的塔延伸较长而导致振动增加、刚度减弱等。

为了解决这种问题，根据本发明第十实施例等的手术用机械臂2100形成以下特征：1)各个手术用机械臂2100形成为模块化形式；2)连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，并且该延长线和第一偏航轴Y1形成为在远程运动中心彼此相交；3)并排设置链节，以使它们彼此相邻，(当从XZ平面上观察时)各个链节形成为能够重叠，从而使一个链节的旋转动作不受其他链节的限制，以能够增加器械的可运动范围；4)进一步地，可以配置成当手术用器械2200安装在第五链节2160上时，手术用器械2200的位置被安装为向下而不是向上(即，在各个链节全部折叠的状态下，链节所在的方向)。即，与现有发明相比，手术用器械2200的状态可以表达为上下倒置的状态。

根据本发明的如上所述的配置，即使在必须沿平行于患者所躺的手术台的平面的方向插入手术用器械2200的手术情形下，在患者的接口(插入套管针的位置)附近，即，在插入手术用器械2200的一侧设置手术用机械臂2100的主体2110，并且即使在这个位置将手术用器械2200插入到患者的接口(套管针)，也具有安装有手术用器械2200的第五链节2160不直接接触患者的效果。此外，这使得手术用机械臂2200的设计和实现变得更加容易，并且可以进一步增加手术用器械2200的可运动范围。

使用如上所述的本发明的手术用机械臂的手术方法可以包括以下步骤：将模块化手术用机械臂2100的主体设置在待插入手术用器械2200的患者的接口的一侧；将在所述手术用机械臂2100中安装有所述手术用器械2200的第五链节2150设置为基本上水平的状态；将所述手术用器械2200安装到所述手术用机械臂2100的所述第五链节2150上；移动安装在所述手术用机械臂2100上的所述手术用器械2200，以将所述手术用器械2200插入到患者体内；所述手术用器械2200保持远程运动中心的同时进行手术。对此的更详细地描述如下。

首先，如图69(a)所示，将模块化手术用机械臂2100设置在患者的一侧。此时，手术用机械臂2100并不位于患者的接口(插入套管针的位置)的相对侧，而是能够在以床位基准，与患者的接口相同的一侧，邻近接口的位置设置模块化手术用机械臂2100的主体2110。

接下来，如图69(b)所示，将手术用机械臂2100设置(setting)为水平状态(或类似于水平的预定角度)。此时，不是使复数个链节较长地展开，而是可以将两个或更多个链节设置成折叠而使彼此重叠。

接下来，如图69(c)所示，手术用器械2100安装在手术用机械臂2100的第五链节2160上。此时，诸如链节之类的部件不位于手术用器械2200和患者之间。即，如上所述，可以配置成当手术用器械2200安装在第五链节2160上时，手术用器械2200的位置被安装为向下而不是向上(即，在各个链节全部折叠的状态下，链节所在的方向)。

换句话说，本发明的一个特征在于，结合到第五链节2160的手术用器械2200被设置为面向手术用机械臂2100的里侧。即，在结合到第五链节2160的手术用器械2200为水平，并且其末端工具2210被设置在远离主体2110的方向上的状态下，结合手术用器械2200的表面被设置为面朝下。换句话说，结合到第五链节2160的一个表面的手术用器械2200被设置在比第五链节2160更下侧的位置。

根据如上所述的配置，即使在模块化手术用机械臂2100被设置在临近患者的接口的状态下进行水平定位，由于安装有手术用器械2200的第五链节2160是不直接与患者直接接触的结构，因此，具有能够减少振动、增强刚度的优点。

接下来，如图69(d)所示，将安装在第五链节2160上的手术用器械2200沿直线移动，从而将手术用器械2200的末端工具插入到患者体内。

接下来，如图69(e)所示，手术用机械臂2100在保持远程运动中心点的同时进行手术。

如上所述，在本发明中，连接第三关节2173与远程运动中心的延长线和第一偏航轴Y1形成为彼此不同，并且该延长线和第一偏航轴Y1形成为在远程运动中心彼此相交，使得即使在主要使用的手术器械的设置状态下，也不发生万向锁现象，从而最终使整个手术机器人被配置得更加紧凑。

此外，在本发明中，从一个手术用机械臂的主体展开一个手术用器械的模块化形式，并且模块化手术用机械臂可以具有复数个，各个模块化手术用机械臂分别配备有一个手术用器械。另外，如上所述的手术用机械臂中的每一个都被设置在患者的复数个接口中的每一个接口附近，使得展开的手术用机械臂的总长度缩短，从而减少振动并增强刚度。

进一步地，本发明的特征在于，从XY平面上观察时，并排设置第四链节2150与第五链节2160，以使它们相邻，而从XZ平面上观察时，第四链节2150与第五链节2160形成为能够重叠，使得第四链节2150的旋转动作不受第五链节2160等其他链节的限制，从而扩大器械的可运动范围，例如，器械的运行方向超出水平方向而向上等。由此，即使在频繁地将器械设置为水平方向的手术情形下，也不会发生万向锁现象，并且可以获得使器械在足够的范围内运行的效果。

进一步地，在本发明中，当平行设置手术用器械的状态下，结合手术用器械2200的表面被设置为面朝下，此时，诸如链节等的部件不位于手术用器械2200和患者之间。通过如上所述的配置，可以具有减少手术用机械臂的振动并增强其刚度的效果。

如上所述，本发明参考附图所示的一实施例进行了描述，但这仅仅是示例性的，本领域的普通技术人员应理解为可以由此进行多种变形和实施例的变形。因此，本发明的真正的技术保护范围应根据权利要求书的技术思想来决定。

工业实用性

本发明涉及一种手术用机械臂，更具体地可以用于一种以模块化形式形成的用于腹腔镜手术或其他各种手术的微创手术用机械臂中。

Claims

1.一种手术用机械臂，其特征在于，安装有手术用器械的手术用机械臂包括：主体；基座链节，其形成在所述主体的一个表面上；偏航驱动组件，其通过第一关节与所述基座链节结合，并且形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转；第三链节，其轴结合到所述偏航驱动组件，以能够围绕第三关节旋转；第四链节，其轴结合到所述第三链节，以能够围绕第四关节旋转；第五链节，其轴结合到所述第四链节，以能够围绕第五关节旋转，并且形成为能够使所述手术用器械安装在其上，其中，在以所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节为顶点的平行四边形的剩余顶点处形成远程运动中心，并且使连接所述第三关节与所述远程运动中心的延长线和所述第一偏航轴形成为彼此不同。

2.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第一偏航轴彼此不平行，而是形成为具有预定的角度。

3.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述远程运动中心位于所述第一偏航轴的延长线上。

4.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，当所述第三链节围绕所述第三关节旋转时，所述第三链节和所述第五链节在保持平行状态的同时旋转，并且连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第四链节在保持平行状态的同时旋转。

5.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，无论所述第三链节如何旋转，所述远程运动中心的位置都保持恒定。

6.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第三链节和所述第五链节在所述手术用机械臂的任何动作状态下均保持平行状态，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第四链节在所述手术用机械臂的任何动作状态下都保持平行状态。

7.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述远程运动中心在Z轴方向上的高度形成为高于所述第一偏航轴穿过所述基座链节的点处在Z轴方向上的高度。

8.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述偏航驱动组件进一步包括：第一链节，其通过所述第一关节结合到所述基座链节，并且形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转；第六链节，其通过所述第六关节结合到所述第一链节，并且形成为能够相对于所述第一链节围绕第二偏航轴偏航旋转；第二链节，其一端部固定结合到所述第六链节，而另一端部与所述第三链节结合。

9.根据权利要求8所述的手术用机械臂，其特征在于，所述远程运动中心位于所述第二偏航轴的延长线上。

10.根据权利要求8所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第一偏航轴的延长线和所述第二偏航轴的延长线在所述远程运动中心相交。

11.根据权利要求8所述的手术用机械臂，其特征在于，第一链节和第六链节形成为能够彼此独立旋转，其中，所述第一链节形成为能够围绕所述第一偏航轴偏航旋转，所述第六链节形成为能够围绕所述第二偏航轴偏航旋转。

12.根据权利要求8所述的手术用机械臂，其特征在于，当所述手术用器械的横滚轴与所述第一偏航轴平行时，通过所述第二偏航轴的旋转来进行偏航动作。

13.根据权利要求8所述的手术用机械臂，其特征在于，当所述手术用器械的横滚轴与所述第二偏航轴平行时，通过所述第一偏航轴的旋转来进行偏航动作。

14.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述偏航驱动组件进一步包括：第一链节，其通过所述第一关节结合到所述基座链节，并且形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转；第二链节，其一端部固定结合到所述第一链节，而另一端部与所述第三链节结合。

15.根据权利要求14所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第二链节形成为平行于连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线。

16.根据权利要求14所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第二链节和所述第四链节平行地形成。

17.根据权利要求14所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第二链节相对于连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线倾斜地形成。

18.根据权利要求14所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第二链节和所述第四链节形成为彼此不平行以形成预定的角度。

19.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其进一步包括设置链节组件，其形成在所述主体和所述基座链节之间，以连接所述主体与所述基座链节。

20.根据权利要求19所述的手术用机械臂，其包括垂直设置链节，其连接所述主体与所述基座链节，并且形成为能够相对于所述主体沿Z轴方向移动。

21.根据权利要求19所述的手术用机械臂，其中，所述设置链节组件包括一个或多个水平设置链节，其连接所述主体和所述基座链节，并且形成为能够相对于所述主体围绕Z轴旋转。

22.根据权利要求19所述的手术用机械臂，其中，所述设置链节组件包括俯仰定位关节，其连接所述主体和所述基座链节，并且形成为能够围绕与所述第三关节的旋转轴基本上平行的轴，相对于所述基座链节相对旋转。

23.根据权利要求19所述的手术用机械臂，其特征在于，所述设置链节组件形成为仅在所述手术用机械臂被设置在患者一侧的适当位置处的设置期间才能够进行动作。

24.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节均形成为分别在它们的旋转轴方向上偏移一定程度。

25.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，在所述第三链节的旋转轴方向上，所述第四链节被设置在所述第三链节的一侧，所述第五链节被设置在所述第四链节的所述一侧。

26.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，在所述第一偏航轴方向上，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节的各自的至少一部分形成为能够彼此重叠。

27.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，在结合到所述第五链节的所述手术用器械处于水平状态，并且所述手术用器械的末端工具被设置在远离所述主体的方向上的状态下，所述第五链节上与所述手术用器械结合的第一表面在Z轴方向上被设置为面朝上。

28.根据权利要求27所述的手术用机械臂，其特征在于，在所述状态下，所述手术用器械被设置在比所述第五链节更靠上方的位置。

29.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，在结合到所述第五链节的所述手术用器械处于水平状态，并且所述手术用器械的末端工具被设置在远离所述主体的方向上的状态下，所述第五链节上与所述手术用器械结合的第一表面在Z轴方向上被设置为面朝下。

30.根据权利要求29所述的手术用机械臂，其特征在于，在所述状态下，所述手术用器械被设置在比所述第五链节更靠下方的位置。

31.根据权利要求29所述的手术用机械臂，其特征在于，在所述状态下，所述手术用器械与床之间不设置所述链节。

32.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，在垂直于Z轴的平面上，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节中的至少一部分形成为与所述第一偏航轴形成预定的角度。

33.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节的中的至少一部分形成为平行于所述第一偏航轴。

34.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述第一偏航轴在远端部处的Z轴方向上的高度形成为高于所述第一偏航轴在近端部处的Z轴方向上的高度。

35.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，所述基座链节相对于连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线倾斜地形成以形成预定的角度，从而使所述基座链节的中心轴形成为与第一偏航轴一致。

36.根据权利要求1所述的手术用机械臂，其特征在于，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第一偏航轴在所述远程运动中心相交。

37.一种使用手术机器人的手术方法，其包括以下步骤：将模块化手术用机械臂的主体设置在待插入手术用器械的患者的接口一侧；将在所述手术用机械臂中安装有所述手术用器械的第五链节设置为基本上水平的状态；将所述手术用器械安装到所述手术用机械臂的所述第五链节上；移动安装在所述手术用机械臂上的所述手术用器械，以将所述手术用器械插入到患者体内；所述手术用器械保持远程运动中心的同时进行手术。

38.根据权利要求37所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，将所述手术用机械臂的主体设置在待插入所述手术用器械的患者的接口一侧的步骤中，所述手术用机械臂的主体以床为基准被设置在与所述患者的接口相同的一侧。

39.根据权利要求37所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，将在所述手术用机械臂中安装有所述手术用器械的第五链节设置为基本上水平的状态的步骤中，所述手术用机械臂的复数个链节中的至少一部分形成为在所述各个链节的延伸方向上重叠。

40.根据权利要求37所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，将所述手术用器械安装到所述手术用机械臂的所述第五链节上的步骤中，所述手术用机械臂的链节不设置在所述手术用器械与所述患者之间。

41.根据权利要求37所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，所述手术用机械臂包括：基座链节；偏航驱动组件，其形成为能够相对于所述基座链节围绕第一偏航轴偏航旋转；第三链节，其轴结合到所述偏航驱动组件，以能够围绕所述第三关节旋转；第四链节，其轴结合到所述第三链节，以能够围绕第四关节旋转；第五链节，其轴结合到所述第四链节，以能够围绕第五关节旋转，并且形成为能够使所述手术用器械安装在其上，其中，在以所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节为顶点的平行四边形的剩余顶点处形成远程运动中心，并且使连接所述第三关节与所述远程运动中心的延长线和所述第一偏航轴形成为彼此不同。

42.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第一偏航轴在所述远程运动中心相交。

43.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，所述远程运动中心位于所述第一偏航轴的延长线上。

44.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，当所述第三链节围绕所述第三关节旋转时，所述第三链节和所述第五链节在保持平行状态的同时旋转，并且连接所述第三关节与所述远程运动中心的延长线和所述第四链节在保持平行状态的同时旋转。

45.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，所述远程运动中心在Z轴方向上的高度形成为高于所述第一偏航轴穿过所述基座链节的点处在Z轴方向上的高度。

46.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，所述第一偏航轴在远端部处的Z轴方向上的高度形成为高于所述第一偏航轴在近端部处的Z轴方向上的高度。

47.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，所述基座链节相对于水平面倾斜地形成以形成预定的角度，从而使所述基座链节的中心轴形成为与第一偏航轴一致。

48.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节均形成为分别在它们的旋转轴方向上偏移一定程度。

49.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，在所述第三链节的旋转轴方向上，所述第四链节被设置在所述第三链节的一侧，所述第五链节被设置在所述第四链节的所述一侧。

50.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，在所述第一偏航轴方向上，所述第三链节、所述第四链节和所述第五链节的各自的至少一部分形成为能够彼此重叠。

51.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，在结合到所述第五链节的所述手术用器械处于水平状态，并且所述手术用器械的末端工具被设置在远离所述主体的方向上的状态下，所述第五链节上与所述手术用器械结合的第一表面在Z轴方向上被设置为面朝下。

52.根据权利要求51所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，在所述状态下，所述手术用器械被设置在比所述第五链节更靠下方的位置。

53.根据权利要求51所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，在所述状态下，所述手术用器械与床之间不设置所述链节。

54.根据权利要求41所述的使用手术机器人的手术方法，其特征在于，连接所述第三关节与所述远程运动中心的所述延长线和所述第一偏航轴形成为彼此不平行，而是形成预定的角度。