CN214434479U - 手术机械臂装置以及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手术机械臂装置以及手术机器人，手术机械臂装置包括手术机械臂和悬吊机构，手术机械臂包括相互连接的术前摆位机构以及执行机构，术前摆位机构能够带动执行机构运动，执行机构具有多个自由度并能够进行手术操作；悬吊机构设于术前摆位机构。本实用新型提供的手术机械臂装置上具有悬吊机构，能够通过悬吊机构拉动腹壁组织，使得腹壁组织与腹内器官之间形成一定空间，增加了医生的手术视野，便于医生进行手术操作，并且不对腹内器官造成伤害，能够避免腹内器官位移。

Description

手术机械臂装置以及手术机器人

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别是涉及一种手术机械臂装置以及手术机器人。

背景技术

近年来，微创手术基于其创伤小、疼痛轻、恢复快等优点，被广泛应用于外科手术，气腹镜手机就是微创手术的其中一种典型的代表。气腹镜手术的一个标志性步骤就是在脐轮下缘切开皮肤，将气腹针通过切开的皮肤插入腹腔内，气态二氧化碳经气腹针充入腹腔内，气态二氧化碳充入腹腔内的主要作用将腹壁撑起，使腹壁与内脏器官分离，从而为医生的手术器械操作提供一个广阔的视野。

然而，儿童、妊娠妇女、心肺疾病的患者、无法耐受长时间气腹的患者不适合将气态二氧化碳长时间的充入其腹腔内。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种手术机械臂装置以及手术机器人。

本实用新型提供一种手术机械臂装置，包括手术机械臂和悬吊机构，所述手术机械臂包括相互连接的术前摆位机构以及执行机构，所述术前摆位机构能够带动所述执行机构运动，所述执行机构能够进行手术操作；所述悬吊机构设于所述术前摆位机构。本实用新型提供的手术机械臂装置上具有悬吊机构，能够通过悬吊机构拉动腹壁组织，使得腹壁组织与腹内器官之间形成一定空间，增加了医生的手术视野，便于医生进行手术操作，并且不对腹内器官造成伤害，能够避免腹内器官位移。相对于现有的气腹技术，悬吊腹壁的方法手术风险更小，减小了术后发生高碳酸血症、空气栓塞、血流淤滞等并发症的概率。

在一种可行的方案中，所述悬吊机构包括至少一个悬吊臂和至少一组悬吊组件，每组悬吊组件包括悬吊索和悬吊件，所述悬吊索的直径小于所述悬吊件在所述悬吊索直径方向上的宽度尺寸，至少一组悬吊机构的悬吊索上端与一个所述悬吊臂连接，所述悬吊索的下端与所述悬吊件直接或间接连接。悬吊索用于缩小开设穿线通道(腹腔内的悬吊索通过所述穿线通道贯穿腹壁并延伸至人体外)所需的径向尺寸，悬吊件用于提升腹壁的高度，由于悬吊索是柔性的，因此，悬吊索为悬吊件留出高度调整空间和角度调整空间。如此设置，使得医生在实施微创手术的过程中，不会被悬吊机构影响视线。

在一种可行的方案中，所述悬吊件的上端向内凹陷并形成凹槽，所述凹槽的槽壁上开设有用于供所述悬吊索穿过的容置通道，所述悬吊索穿过所述凹槽插入所述容置通道。在悬吊件上设置凹槽，凹槽可以容纳腹壁组织，尤其是腹部位于穿线通道附近的腹壁将挤入凹槽内，当悬吊索通过悬吊件提起腹壁时，位于凹槽外的腹壁挤入凹槽内，在凹槽外的腹壁挤入凹槽后，凹槽内的腹壁在外力挤压下其抗变形能力得到提升，换句话说，凹槽内腹壁的硬度得到提升，以实现削弱悬吊索对腹壁的创伤。

此外，当悬吊索通过悬吊件提起腹壁时，悬吊件还通过凹槽改变了悬吊件与腹壁的主要接触位置，即悬吊件通过凹槽的槽壁施加作用力至腹壁上。如此设计，当悬吊索通过悬吊件提起腹壁时，凹槽有效削弱悬吊件钻出肚皮的趋势。

在一种可行的方案中，所述悬吊件包括环形抵接面，所述环形抵接面环绕于所述凹槽的周侧。环形抵接面有助于悬吊件通过环形抵接面进一步减小悬吊件划伤腹壁的概率。

在一种可行的方案中，所述悬吊件上端的宽度尺寸大于所述悬吊件下端的宽度尺寸。如此设置，通过增加悬吊件上端的宽度尺寸，以实现提高凹槽可变化的尺寸范围。

在一种可行的方案中，所述悬吊件上还开设有容置槽，所述容置槽连通于所述容置通道，所述容置槽位于所述容置通道远离所述凹槽的一端，所述容置槽的内径大于所述容置通道的内径，且所述容置槽相对靠近所述容置通道的周壁形成抵接部；或，所述悬吊件上还开设有至少两个容置槽，每个容置槽连通于所述容置通道，每个容置槽位于所述容置通道远离所述凹槽的一端。在悬吊件内设置容置槽及容置通道，能够较好的固定悬吊索，避免悬吊索外露划伤人体内脏组织；并且容置槽能够容纳悬吊索的打结部，抵接部能够止挡悬吊索的打结部，避免打结部外露对人体内脏组织造成伤害。在悬吊件中设置两条容置通道，使得悬吊索从一条容置通道中穿入，从另一条容置通道中穿出，不仅增加了悬吊索的稳定性及可靠性，还能够通过调整穿入悬吊索和穿出悬吊索来调整悬吊件在人体内的姿态。

在一种可行的方案中，所述悬吊件下端设有夹持部，所述夹持部包括两个向内凹陷的夹持面。在悬吊件上设置夹持部，便于医生使用工具夹持悬吊件并以预定的姿态送入脐部递物通道，夹持悬吊件时更加稳定，节省手术时长，减小手术风险。并且，夹持部位于相对背离凹槽的一侧，能够避免悬吊时夹持部对腹壁造成伤害。

在一种可行的方案中，所述悬吊机构还包括照明件及/或摄像件，所述照明件及/或摄像件设置于悬吊件。在悬吊机构上设置照明件及/或摄像件，能够清楚明亮地呈现患者腹腔内的病灶场景，便于医生进行更加精准的手术操作。

在一种可行的方案中，所述术前摆位机构包括至少两个伸缩臂，两个所述伸缩臂之间通过转动关节转动连接，所述执行机构包括并联运动平台和手术器械，所述并联运动平台包括静平台、动平台和多个设置在所述静平台与所述动平台之间的伸缩组件，所述手术器械设于所述动平台，其中一个所述伸缩臂与所述静平台连接；所述悬吊机构设置于所述术前摆位机构，且所述执行机构进行手术操作时，所述术前摆位机构的位置固定。如此设置，无需另设固定支架固定悬吊机构，减小悬吊机构对医生手术视野的影响。此外，术前摆位机构在执行手术操作时位置固定，将悬吊机构设置在术前摆位机构上，可以保证悬吊机构在使用过程中的稳定性。

本实用新型还提供了一种手术机器人，包括机架以及上述的手术机械臂装置，所述手术机械臂安装于所述机架，所述机架能够带动手术机械臂装置竖向移动及/或横向移动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中手术机器人的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一所示手术机器人的使用状态示意图。

图3为图1所示执行机构的结构示意图。

图4为本实用新型实施例一中悬吊件的剖视图。

图5为本实用新型实施例一中悬吊件的剖视图。

图6为本实用新型实施例二中悬吊件的剖视图。

图7为本实用新型实施例二中悬吊件的剖视图。

图8为本实用新型实施例一中部分手术机器人的立体图。

图9为图8的仰视图。

图10为图9中A-A截面的剖面示意图。

100、手术机械臂；10、术前摆位机构；11、第一套筒；12、第二套筒；13、第三套筒；14、第四套筒；15、支撑板；20、执行机构；21、静平台；22、动平台；23、伸缩组件；24、手术器械；200、悬吊机构；210、悬吊臂；2101、驱动杆；2102、连杆；2103、限位部；220、悬吊索；230、悬吊件；231、容置槽；232、容置通道；233、抵接部；234、凹槽；235、夹持部；236、环形抵接面；240、电机；250、转盘；260、外套筒；2601、止挡件；270、导向件；300、手术机器人；310、机架；400、患者。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参阅图1及图2，图1为本实用新型实施例一中手术机器人300的结构示意图，图2为本实用新型实施例一所示手术机器人300的使用状态示意图。

微创手术在很大程度上克服了传统开放性外科手术刀口大、出血量大、并发症多以及手术风险大等缺陷，因为近年来的迅猛发展正逐步获得医务人员与患者的青睐，成为目前医学研究与临床应用的新兴领域。在进行微创手术时，医生通常需要配合达芬奇手术机器人，在患者皮肤表面开设微小创口，手术器械通过伸入微小创口达到患者体内，医生通过操纵手术器械，以微小创口为远心不动点执行手术操作，从而达到微创手术的目的。

达芬奇手术机器人通常包括操作台、图像处理设备及手术机械臂装置，操作台用于供主刀医生进行模拟控制操作，操作台与手术机械臂装置耦合并能够将模拟控制操作传递至手术机械臂装置；图像处理设备能够实时呈现内窥镜窥视的画面，还能够将内窥镜窥视的画面放大，使得医生的手术视野更加清晰；手术机械臂装置用于对患者进行微创手术，手术机械臂装置的运动轨迹及手术过程能够通过内窥镜传递至图像处理设备中。

操作台通常包括主控制器及脚踏板控制器，主控制器耦合于手术机械臂装置并与手术机械臂装置同步运动，医生通过主控制器控制手术机械臂装置进行定位，并通过脚踏板控制器启闭手术机械臂装置的工作状态。主控制器不仅能够滤除医生手部的微颤动，还能够同比缩小医生手部的移动距离，配合图像处理设备中放大的内窥镜画面，能够大幅提高医生眼手协调的程度，从而保证手术精确度。

图像处理设备耦合于内窥镜，能够实时呈现内窥镜窥视的画面，并且在必要时可以放大内窥镜窥视的画面，放大倍数可以根据不同手术需求进行调整。可以理解的是，当调整内窥镜放大倍数后，医生可以同步调整主控制器中医生手部移动距离在同比缩小时的倍数，使得内窥镜的放大倍数与主控制器同比缩小时的倍数相适，最大程度保证医生眼手协调的程度，提高手术的精准度。

内窥镜至少具有照明功能及图像采集功能。内窥镜为三维镜头，与人眼直视时的画面基本一致。内窥镜拍摄出的画面清晰度高，能够供图像处理设备进行后续放大处理。

目前达芬奇手术机器人执行手术动作的手术机械臂采用平行四边形串联机构，手术机械臂通常包括多个可伸缩的臂节，且多个臂节之间为旋转连接。多个臂节需要相互配合伸缩、旋转以满足末端运动精度及远心不动点的要求。

在进行腹腔镜微创手术前，通常需要使用二氧化碳等气体将患者的腹壁撑起，便于观察病灶以及进行手术操作。然而，由于二氧化碳气腹会带来高碳酸血症、空气栓塞、血流淤滞等并发症的风险，不适用于组织器官未发育成熟的儿童、妊娠妇女以及合并基础病的老年患者。

基于此，本实用新型提供了一种手术机械臂装置(未标号)，包括手术机械臂100及悬吊机构200，手术机械臂100包括相互连接的术前摆位机构10以及执行机构20，术前摆位机构10能够带动执行机构20运动，执行机构20具有多个自由度并能够进行手术操作；悬吊机构200设置于术前摆位机构10。

本实用新型提供的手术机械臂装置上具有悬吊机构200，能够通过悬吊机构 200拉动腹壁组织，使得腹壁组织与腹内器官之间形成一定空间，增加了医生的手术视野，便于医生进行手术操作，并且不对腹内器官造成伤害，能够避免腹内器官位移。相对于现有的气腹技术，悬吊腹壁的方法手术风险更小，减小了术后感染高碳酸血症、空气栓塞、血流淤滞等并发症的风险。

本实用新型提供的手术机械臂100包括术前摆位机构10及执行机构20，术前摆位机构10与执行机构20相互连接。术前摆位机构10用于将执行机构20 大致移动到靠近病灶处的位置；执行机构20上的并联运动平台用于微调控制执行机构20上的手术器械24在一定范围内的空间位置。

在实施例一中，术前摆位机构10用于粗调执行机构20在一定范围内的空间位置。术前摆位机构10包括至少一个伸缩臂和至少一个转动关节，伸缩臂能够带动执行机构20进行移动，转动关节能够带动执行机构20进行平移及旋转。

进一步细说，术前摆位机构10包括第一伸缩臂(未标号)和第二伸缩臂(未标号)，第一伸缩臂的下端与第二伸缩臂的上端通过转动关节转动连接，第一伸缩臂的上端与手术机器人300的机架310连接，第二伸缩臂的下端与执行机构 20连接。第一伸缩臂包括第一套筒11及第二套筒12，第一套筒11与手术机器人300的机架310固定连接，第二套筒12与转动关节转动连接，第一套筒11 套设第二套筒12，第一套筒11能够相对于第二套筒12轴向移动；第二伸缩臂包括第三套筒13及第四套筒14，第三套筒13与转动关节转动连接，第四套筒14与执行机构20固定连接，第三套筒13套设第四套筒14，第四套筒14能够相对于第三套筒13轴向移动。

其中，第一套筒11相对第二套筒12轴向移动所需的动力源可以来源于气缸、油缸、电机等驱动器，第四套筒14相对第三套筒13轴向移动所需的动力源可以来源于气缸、油缸、电机等驱动器。

可以理解，在其他实施例中，术前摆位机构10也可以仅设置一个伸缩臂，通过转动关节转动连接于执行机构20；当然，术前摆位机构10也可以设置更多个伸缩臂，并根据需要设置各个机械臂之间的连接方式。

执行机构20包括并联运动平台(未标号)以及手术器械24，并联运动平台具有多个自由度，能够带动执行机构20进行灵活的手术操作，使得手术器械24 以远心不动点为摆动中心进行细微的位置调整；手术器械24位于并联运动平台相对远离术前摆位机构10的一端，手术器械24能够通过自身的摆动、转动等动作进行微移动，以执行手术操作。手术器械24可以是电刀、镊、夹或钩，也可以是其他手术器械24，在此不一一赘述。手术器械24通常为可拆卸地安装于并联运动平台，根据不同手术需要，或者根据同一台手术的不同手术阶段的需要，能够更换不同的手术器械24以完成不同的手术操作。

在本实用新型的一个实施例中，并联运动平台具有六个运动自由度；并联运动平台连接于术前摆位机构10。通过设置六个运动自由度的并联运动平台，既能够保证手术机械臂100末端的运动精度及远心不动点的要求，又能够使得术前摆位机构10在手术过程中位置固定，提高了手术机械臂100在进行手术时的手术精度，并简化了悬吊机构200的安装流程。

可以理解，执行机构20进行手术操作时，术前摆位机构10的位置固定是基于执行机构20具有多个自由度实现的，而现有的达芬奇手术机器人300中的手术机械臂100中多个臂节均为串联设置的，在手术过程中，必须要多个臂节配合协作，才能够实现对手术器械24的灵活调整。当然，也可以根据实际需要替换执行机构20中的并联运动平台，而采用其他的驱动方式。

需要特别说明的是，本文所称的远心不动点，是指在手术器械24沿其长度方向选取的一个固定的不动点，在并联运动平台的控制作用下手术器械24所进行的运动具有绕该点摆动的规律性，而该点不发生位移。具体表现在手术器械 24的摆动会以该远心不动点作为摆动中心，手术器械24的前后伸缩运动会沿着该远心不动点运动。

手术器械24通过腹壁上的创口进入腹腔内，在具体手术过程中，远心不动点的位置即为手术中腹壁外表面处的创口位置；手术器械24所进行的运动具有相对该远心不动点的规律性的目的，是保证在手术器械24的运动过程中，不会因为手术器械24的运动而扩大腹壁创口的面积，这是微创手术的前提。

需要额外强调的是，在整台手术的进行中远心不动点的位置并非一定固定，远心不动点的位置在单次的手术操作中是选定的，而在不同次的手术操作中是可变化的。例如医生在不同处的创口进行手术操作，这两次创口所进行的手术操作就会使得控制设备根据实际的手术器械24长度等参数在不同时间段选定不同位置的远心不动点，只要保证在单次的手术操作下的运动形成相对远心不动点的规律性运动即可。

请一并参阅图3，图3为图1所示执行机构20的结构示意图。

具体地，并联运动平台包括静平台21、动平台22与设置在静平台21与动平台22之间的多个伸缩组件23，静平台21相对远离动平台22的一侧连接于术前摆位机构10，动平台22相对远离静平台21的一侧连接于手术器械24；多个伸缩组件23的两端分别转动连接于静平台21及动平台22，多个伸缩组件23之间的配合伸缩，动平台22与静平台21之间的伸缩组件23的数量决定了动平台 22相对静平台21的运动自由度，参阅图3，动平台22与静平台21之间具有六个伸缩组件23，使得动平台22相对静平台21具有六个运动自由度，并能够带动执行机构20以远心不动点为摆动中心运动并进行手术操作。

在本实用新型的实施例一中，悬吊机构200包括至少一个悬吊臂210和至少一组悬吊组件，悬吊臂210安装于术前摆位机构10，每组悬吊组件包括悬吊索220以及悬吊件230，悬吊索220的直径小于悬吊件230在悬吊索220直径方向上的宽度尺寸，至少一组悬吊机构200的悬吊索220上端与一个悬吊臂210 连接，悬吊索220的下端与悬吊件230直接或间接连接。如此设置，悬吊机构 200的结构简单，便于安装和进行悬吊操作。

需要特别说明的是，本实用新型中所指的悬吊索220上端是指悬吊索220 相对远离患者400的一端，也即竖向高度较高的一端；悬吊索220下端是指悬吊索220相对靠近患者400的一端，也即竖向高度较低的一端。

可以理解，悬吊臂210可以是可拆卸安装于术前摆位机构10，也可以是不可拆卸地安装于术前摆位机构10；悬吊臂210可以是固定连接于术前摆位机构 10，也可以能够沿术前摆位机构10上下滑动或左右滑动；悬吊索220的下端可以与悬吊件230直接连接，也可以通过其他方式如卡扣连接等间接连接。

当悬吊索220的下端与悬吊件230直接连接时，本实用新型中悬吊机构200 的工作步骤为：在手术前，根据手术悬吊需求将至少一个带有悬吊索220的悬吊件230由脐部递物通道放入患者400体内，悬吊件230优选为成对进行悬吊，将悬吊件230及悬吊索220放入体内后，根据病灶位置及手术需求确定悬吊件 230的悬吊位置，利用穿刺针将悬吊件230上的悬吊索220从腹腔中勾出，并将悬吊索220上端固定在悬吊臂210上，悬吊臂210上端可以事先固定在术前摆位机构10上，也可以悬吊臂210与悬吊索220连接后再固定在术前摆位机构10 上；依次将不同位置的悬吊机构200固定，调整术前摆位机构10的位置，通过悬吊机构200将腹壁悬吊起来，避免悬吊件230及悬吊索220与手术器械24发生位置干涉。

当悬吊索220的下端与悬吊件230间接连接时，悬吊索220的下端设有穿刺针，悬吊件230上设有连接结构，悬吊索220的下端可以通过穿刺针与连接结构的对接实现与悬吊件230间接连接。此时悬吊机构200的工作步骤为：在手术前，根据手术悬吊需求将多个悬吊件230由脐部递物通道放入患者400体内，悬吊件230优选为成对进行悬吊，将悬吊件230放入体内后，根据病灶位置及手术需求确定悬吊件230的悬吊位置，利用穿刺针将悬吊索220送入腹腔中，并将穿刺针与悬吊件230的连接结构对接，从而实现悬吊件230与悬吊索 220的连接。将悬吊索220上端固定在悬吊臂210上，悬吊臂210上端可以事先固定在术前摆位机构10上，也可以悬吊件230与悬吊索220连接后再固定在术前摆位机构10上；依次将不同位置的悬吊机构200固定，调整术前摆位机构10 的位置，通过悬吊机构200将腹壁悬吊起来，避免悬吊件230及悬吊索220与手术器械24发生位置干涉。

悬吊索与腹壁固定的其中一种方法为：悬吊索从腹壁的一侧插入腹腔，并从腹壁的另一侧穿出腹腔。与该方法相比，本实用新型中，采用悬吊件230对腹壁进行悬吊，能够大大减小患者400的悬吊伤口，加快创口的愈合速度。

具体地，悬吊臂210安装于术前摆位机构10的第一套筒11。第一套筒11 套设第二套筒12，将悬吊臂210安装于第一套筒11能够保障悬吊臂210安装的可靠性，并且避免由于第一套筒11与第二套筒12之间的伸缩移动影响悬吊臂210的安装；此外，由于第三套筒13相对于第一套筒11更加靠近病灶处，将悬吊臂210安装于第一套筒11而非第三套筒13，能够保障医生的手术视野不被影响。可以理解，若不考虑对医生手术视野的影响，悬吊臂210也可以安装在第三套筒13上；若不考虑伸缩臂伸缩对悬吊臂210的影响，安装在第二套筒12 或第四套筒14上；或者也可以将悬吊臂210安装在其他伸缩臂上，在此不一一赘述。

由于目前达芬奇手术机器人的手术机械臂中，各个臂节必须要相互配合伸缩旋转才能满足末端运动精度及远心不动点的要求。在本实用新型的一个实施方式中，为了确保悬吊机构200位置的固定性，执行机构20进行手术操作时，术前摆位机构10的位置固定。本实用新型提供的手术机械臂100在执行机构20 进行手术操作时，术前摆位机构10的位置能够相对固定，使得悬吊机构200能够直接设置在术前摆位机构10上，能够大幅增加医生的手术视野，避免固定支架影响医生进行手术操作。

需要特别说明的是，术前摆位机构10的位置固定是指，当执行机构20在进行手术操作时，术前摆位机构10的位置相对于手术机器人300的机架310或地面固定，无需术前摆位机构10带动执行机构20运动完成手术操作。当然，若手术过程中需要调节悬吊机构200的位置，可以通过调节术前摆位机构10的位置来调节悬吊机构200的位置。

例如，某一手术需要先使用刀具对病灶位置进行切除，然后使用线缝合病灶位置，此时，至少需要两个手术机械臂100，其中一个手术机械臂100的手术器械24为刀具，另一手术机械臂100的手术器械24为镊子。在进行切割阶段的手术操作时，将带刀具的手术机械臂100通过术前摆位机构10移动至病灶附近，在切割阶段的手术过程中，整个术前摆位机构10不再移动，而是通过执行机构20中的并联运动平台实现对病灶处的切割。切割完成后，再通过术前摆位机构10将带刀具的手术机械臂100移走，另一个带有镊子的手术机械臂100通过其手术机械臂100上的术前摆位机构10移动至病灶处，并进行缝合阶段的手术操作；在缝合阶段的手术过程中，术前摆位机构10也是静止不动的，仅通过执行机构20中的并联运动平台即可实现对病灶处的缝合。

在本实用新型的实施例一中，悬吊件230为碗形、樱桃形、椭球形或球形。将悬吊件230设置为碗形、樱桃形、椭球形或球形，悬吊件230的外壁光滑，不会对患者400造成二次伤害，并且能够较好地撑起患者400的腹腔。可以理解，悬吊件230也可以是其他外壁光滑的形状。

优选的，悬吊件230由弹性材料制成，具有弹性的悬吊件230能够进一步防止对患者400的二次伤害，以达到微创手术的治疗目的。

参阅图4和图5，在实施例一中，悬吊件230的上端向内凹陷并形成凹槽 234，凹槽234的槽壁上开设有用于供悬吊索220穿过的容置通道232，悬吊索 220穿过凹槽234插入容置通道232。在悬吊件230上设置凹槽234，凹槽234 可以容纳更多的腹壁组织，当悬吊索220带动悬吊件230提起腹壁时，悬吊件 230通过凹槽234减小悬吊索220对腹壁造成的伤害，阻止腹壁创口的进一步扩大，以缩短患者400伤口的愈合时长。

作为优选，悬吊件230包括环形抵接面236，环形抵接面236环绕于凹槽 234的周侧。悬吊件230通过环形抵接面236与人体腹壁接触，避免悬吊件230 划伤腹壁组织，并且与腹壁组织的接触面积较大，能够较好地支撑腹壁组织。

可以理解，在不影响手术视野及手术操作的条件下，悬吊件230与腹壁接触的面积越大越好，接触的面积越大越不容易对腹壁的创口造成二次伤害。

在实施例一中，悬吊件230上端的宽度尺寸大于悬吊件230下端的宽度尺寸。如此设置，悬吊件230上端的尺寸较大，能够增加与腹壁组织的接触面积；下端尺寸较小，便于悬吊件230从递物通道中通过，使得悬吊件230向小型化方向发展。

请再次参阅图4，悬吊件230内还开设有容置槽231，容置槽231连通于容置通道232，容置槽231位于容置通道232相对远离凹槽234的一侧；容置槽 231的内径大于容置通道232的内径，且容置槽231相对靠近容置通道232的周壁形成抵接部233。在悬吊件230内设置容置槽231及容置通道232，能够较好的固定悬吊索220，避免悬吊索220外露划伤人体内脏组织；抵接部233能够止挡悬吊索220的打结部，并且容置槽231能够容纳悬吊索220的打结部，避免打结部外露对人体内脏组织造成伤害。

请再次参阅图5，悬吊件230下端设有夹持部235，夹持部235包括两个向内凹陷的夹持面。在悬吊件230上设置夹持部235，便于医生使用工具夹持悬吊件230并以预定的姿态送入脐部递物通道，夹持悬吊件230时更加稳定，节省手术时长，减小手术风险。并且，夹持部235位于相对背离凹槽234的一侧，能够避免悬吊时夹持部235的凹凸面对人体表皮组织造成伤害。

进一步的，悬吊件230在容置槽231的两侧向内凹陷并形成两个相互平行的夹持面，两个相互平行的夹持面形成夹持部235。两个相互平行的夹持面形成的夹持部235加工简便，夹持悬吊件230时稳定性高，便于医生操作。

可以理解，在其他实施方式中，也可以设置其他常见的便于夹持的形状，只要能够实现便于夹持的效果即可。

在实施例一中，悬吊臂210可拆卸安装于第一套筒11。将悬吊臂210设置为可拆卸安装，能够提高手术机械臂100的使用灵活性，根据实际手术需要安装悬吊臂210或将悬吊臂210拆卸。可以理解，悬吊机构200可以通过悬吊臂210直接可拆卸安装于第一套筒11，也可以通过其他零件间接地可拆卸安装于第一套筒11。

在实施例一中，悬吊臂210为长杆状。将悬吊臂210设置成长杆状，便于悬吊臂210的加工成型，生产成本低。

请一并参阅图8至图10，图8为本实用新型实施例一中部分手术机器人的立体图，图9为图8的仰视图，图10为图9中A-A截面的剖面示意图。

说明一下，图8、图9和图10与图1(或图2)在悬吊臂210处结构有所不同的原因是图1对悬吊臂210的结构做了简化处理，即图1中，悬吊臂210是悬吊臂210的结构简图。

在实施例一中，悬吊机构200优选包括驱动器(未标号)，即悬吊机构200 包括驱动器、至少一个伸缩悬吊臂210和至少一组悬吊组件，伸缩悬吊臂210 设于外部支撑结构，每组悬吊组件包括悬吊索220和悬吊件230，悬吊索220的直径小于悬吊件230在悬吊索220直径方向上的宽度尺寸，悬吊索220的下端与悬吊件230直接或间接连接，至少一组悬吊组件的悬吊索220上端与一个悬吊臂210连接，伸缩悬吊臂210与驱动器连接，驱动器通过伸缩悬吊臂210带动悬吊组件靠近或远离外部支撑结构。伸缩悬吊臂210能够相对于术前摆位机构10运动并带动悬吊索220调节位置，便于医生在手术操作过程中对悬吊件230 高度位置调整和角度朝向调整，使得医生更加灵活方便地进行手术操作。通过驱动器带动伸缩悬吊臂210，能够快捷灵敏地对伸缩悬吊臂210的位置进行调整，悬吊臂210灵活性较高。

具体的，在本实施例中，伸缩悬吊臂210设置在术前摆位机构10的外壁上，并且能够相对于术前摆位机构10的径向伸缩。需要说明的是，伸缩悬吊臂210 沿术前摆位机构10的径向伸缩指的是，伸缩悬吊臂210能够改变凸出于术前摆位机构10外周壁的长度。

参阅图8，伸缩悬吊臂210包括连杆2102和驱动杆2101，至少一组悬吊组件设于连杆2102外侧，连杆2102内侧与驱动杆2101转动连接，驱动杆2101 与驱动器转动连接。可以理解，在其他实施方式中，也可以是伸缩悬吊臂210 包括连杆2102，至少一组悬吊组件与驱动器通过连杆2102连接。通过杆件实现伸缩悬吊臂210的伸缩，占用体积小，灵活度较高，并且安装简便，生产成本低。悬吊臂可伸缩具有以下优点：1、悬吊索角度可调，通过改变悬吊索拉动腹壁的方向以调整悬吊索与腹壁之间的夹角；2、避免相邻悬吊索之间发生相互干涉；3、通过调整悬吊索的位置，避免悬吊索遮挡医生在手术过程中的视野。

需要说明的是，连杆2102外侧是指连杆2102相对靠近外部支撑结构的一侧，连杆内侧是指连杆2102相对远离外部支撑结构的一侧。

在一种可行的方案中，驱动器包括电机240和转盘250，电机240与转盘 250转动连接，伸缩悬吊臂210与转盘250转动连接。转盘250在电机240的带动下产生一定的偏转角度，从而使得伸缩悬吊臂210能够相对于外部支撑结构伸缩。可以理解，在其他实施方式中，也可以是驱动器包括气缸(图未示)或油缸(图未示)，气缸和油缸的其中之一与伸缩悬吊臂210固定连接，伸缩悬吊臂210通过气缸或油缸相对于外部支撑结构伸缩。本实用新型中的悬吊机构200 中伸缩悬吊臂210的集成性好，整体尺寸较小，避免了安装有伸缩悬吊臂210的手术机械臂100在手术过程中产生位置冲突，并且能够进一步扩大医生的手术视野。

在本实用新型的一个实施例中，悬吊机构200还包括外套筒260，外套筒 260安装于术前摆位机构10的外周壁，外套筒260为中空且外套筒260套设悬吊臂210。在悬吊臂210外设置外套筒260能够保护驱动杆2101和连杆2102，延长悬吊臂210的使用寿命，并且便于安装悬吊机构200。优选的，悬吊机构200通过外套筒260可拆卸安装于术前摆位机构10。

在本实用新型的一个实施例中，导向件270固设于外套筒260的内壁，伸缩部穿设导向件270且能够沿导向件270伸缩。在外套筒260与伸缩部之间设置导向件270，既能够保证连杆2102进行轴向运动过程中的平稳顺滑，又能够避免连杆2102在进行轴向运动过程中发生颤动而对腹壁创口造成二次切割伤害。

参阅图9和图10，外套筒260的端部还设置有止挡件2601，用于保护外套筒260内的导向件270。

优选的，导向件270为两个，两个导向件270并排设置，且导向件270为直线轴承。可以理解，在其他实施例中，导向件270也可以为一个或者更多个，导向件270也可以选择滑轨、滑块等其他结构，只要能够起到导向效果即可。

在本实用新型的一个实施例中，第一套筒11内还固设有支撑板15，电机 240安装于支撑板15相对远离执行机构20的一侧，转盘250安装于支撑板15 相对靠近执行机构20的一侧。在第一套筒11内设置支撑板15，便于悬吊机构200中各部件的安装固定，简化安装流程，合理配置各部件的位置，提高手术机械臂100的集成性。

在实施例一中，手术机械臂100为多个，每个手术机械臂100的术前摆位机构10上设置有两个悬吊机构200，两个悬吊机构200分别位于术前摆位机构 10相对背离的两侧。如此设置，多个机械臂能够相互配合完成手术操作，在每个手术机械臂100上设置两个悬吊机构200，既能够增加悬吊件230的个数，提高腹壁悬吊的稳定性，又能够使得手术机械臂100两侧的受力平衡，避免出现因长期受力不平衡引起的手术机械臂100使用寿命缩短等问题。

可以理解，在其他实施方式在，若手术场景较为简单，手术臂也可以仅设置一个；每个手术机械臂100上也可以仅设置一个悬吊机构200；还可以每个手术机械臂100上设置多于两个悬吊机构200，以适应更复杂的手术场景。

在实施例一中，悬吊机构200还包括照明件(图未示)，照明件设置于悬吊件230。优选的，照明件与悬吊件230一同设置在悬吊索220相对远离悬吊臂 210的一端。在悬吊机构200上设置照明件，能够增加手术视野的亮度，便于医生进行更加精准的手术操作。作为优选，照明件选用冷光源灯。可以理解，在其他实施方式中，照明件也可以选用其他常见的医用照明件，在此不一一赘述。

在本实用新型的一个实施例中，悬吊机构200还包括摄像件(图未示)，摄像件设置于悬吊件230。优选的，摄像件与悬吊件230一同设置在悬吊索220相对远离悬吊臂210的一端。在悬吊机构200上设置摄像件，能够呈现患者400 腹腔内的病灶场景，便于医生进行更加精准的手术操作。作为优选，摄像件选用无线摄像头。可以理解，在其他实施方式中，照明件也可以选用其他常见的摄像件，在此不一一赘述。

在手术过程中，手术器械24的运动不依赖于术前摆位机构10，仅依靠执行机构20即可完成手术操作。若无需调整悬吊机构200的位置，在手术过程中术前摆位机构10的位置固定不变。

为了避免患者400的创口过大，优选地采用直径为2mm至3mm的穿刺针将悬吊索220从腹腔中勾出。如此设置，既能够较为便捷准确地将悬吊索220 勾出，又能够避免患者400创口过大，影响患者400恢复。

本实用新型还提供了一种手术机器人300，包括机架310以及上述的手术机械臂装置，手术机械臂100安装于机架310。本实用新型提供的手术机器人300 中，悬吊机构200设置于者术前摆位机构10上，安装方式简单且不影响执行机构20进行手术操作，减小了手术机器人300所需的占地面积，便于医生进行手术操作。

优选的，机架310能够带动手术机械臂装置竖向移动及/或横向移动，以进一步增加手术机械臂装置在移动时的灵活性。

本实用新型提供的手术机械臂装置和手术机器人300中，悬吊机构200能够直接设置在术前摆位机构10上，能够大幅增加医生的手术视野，避免固定支架影响医生进行手术操作。

图6和图7为本实用新型的实施例二，实施例二是基于实施例一的改进方案，其改进之处在于悬吊件230，参阅图6和图7，悬吊件230上开设有至少两个容置槽231，每个容置槽231连通于容置通道232，每个容置槽231位于容置通道232远离凹槽234的一端。在悬吊件230中设置两条容置通道232，使得悬吊索220从一条容置通道232中穿入，从另一条容置通道232中穿出，不仅增加了悬吊索220的稳定性及可靠性，还能够通过调整穿入悬吊索220和穿出悬吊索220来调整悬吊件230在人体内的姿态。

具体的，两条容置通道232在相对靠近凹槽234的一侧连通，便于医生预先将悬吊索220穿设进悬吊件230中。可以理解，在其他实施方式中，两条容置通道232也可以不连通，只要能够实现悬吊索220的固定即可。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.手术机械臂装置，其特征在于，包括手术机械臂和悬吊机构，所述手术机械臂包括相互连接的术前摆位机构以及执行机构，所述术前摆位机构能够带动所述执行机构运动，所述执行机构能够进行手术操作；所述悬吊机构设于所述术前摆位机构。

2.根据权利要求1所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊机构包括至少一个悬吊臂和至少一组悬吊组件，每组悬吊组件包括悬吊索和悬吊件，所述悬吊索的直径小于所述悬吊件在所述悬吊索直径方向上的宽度尺寸，至少一组悬吊机构的悬吊索上端与一个所述悬吊臂连接，所述悬吊索的下端与所述悬吊件直接或间接连接。

3.根据权利要求2所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊件的上端向内凹陷并形成凹槽，所述凹槽的槽壁上开设有用于供所述悬吊索穿过的容置通道，所述悬吊索穿过所述凹槽插入所述容置通道。

4.根据权利要求3所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊件包括环形抵接面，所述环形抵接面环绕于所述凹槽的周侧。

5.根据权利要求2所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊件上端的宽度尺寸大于所述悬吊件下端的宽度尺寸。

6.根据权利要求3所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊件上还开设有容置槽，所述容置槽连通于所述容置通道，所述容置槽位于所述容置通道远离所述凹槽的一端，所述容置槽的内径大于所述容置通道的内径，且所述容置槽相对靠近所述容置通道的周壁形成抵接部；或，所述悬吊件上还开设有至少两个容置槽，每个容置槽连通于所述容置通道，每个容置槽位于所述容置通道远离所述凹槽的一端。

7.根据权利要求2所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊件下端设有夹持部，所述夹持部包括两个向内凹陷的夹持面。

8.根据权利要求2所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述悬吊机构还包括照明件及/或摄像件，所述照明件及/或摄像件设置于悬吊件。

9.根据权利要求1所述的手术机械臂装置，其特征在于，所述术前摆位机构包括至少两个伸缩臂，两个所述伸缩臂之间通过转动关节转动连接，所述执行机构包括并联运动平台和手术器械，所述并联运动平台包括静平台、动平台和多个设置在所述静平台与所述动平台之间的伸缩组件，所述手术器械设于所述动平台，其中一个所述伸缩臂与所述静平台连接；

所述悬吊机构设置于所述术前摆位机构，且所述执行机构进行手术操作时，所述术前摆位机构的位置固定。

10.手术机器人，其特征在于，包括机架以及至少一个如权利要求1至9之一所述的手术机械臂装置，所述手术机械臂安装于所述机架，所述机架能够带动手术机械臂装置竖向移动及/或横向移动。

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