CN217488849U - 末端机构、医疗机器人及手术导航系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种末端机构、医疗机器人及手术导航系统。本申请实施例提供的末端机构包括壳体，设置有导向通道和滑动导向槽；连接组件用于将壳体连接至驱动装置，连接组件包括第一连接件和第二连接件，第一连接件包括第一滑动导向结构、第一连接结构和第一传动结构，第一滑动导向结构连接于滑动导向槽，第一传动结构与驱动装置连接；滑动导向槽允许第一滑动导向结构在其中沿着壳体的轴向滑动第二连接件包括第二连接结构和第二传动结构，第二连接结构与壳体连接，第二传动结构与驱动装置连接；适配部件，可拆卸的设置于导向通道。本申请实施例提供的末端机构，操作精准，安装快捷。

Description

末端机构、医疗机器人及手术导航系统

技术领域

本申请涉及医疗机械技术领域，具体涉及一种末端机构、医疗机器人及手术导航系统。

背景技术

医疗机器人具有能够在较长时间内持续稳定工作的机械特性，其机械结构所具备的特性使其在一些特定的外科手术及其相关活动中相对于人手具有较大的优势。一些典型医疗机器人的安装使用便捷性和操作精度并不满足外科手术的需求。

医疗机器人在外科手术的中的应用除精度性能外，还受到其操作便捷性的影响。如医疗机器人能在较低学习成本，较高的使用便捷度的情况下为外科手术提供支持，将极大地降低医疗机器人的使用门槛，提高医疗机器人的实用性。末端机构一般做为医疗机器人的操作端，其性能对医疗机器人的精度和使用便捷性具有较大的影响。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

实用新型内容

针对上述技术问题，本申请提供一种末端机构、医疗机器人及手术导航系统，使用户可以便捷、准确的支持外科手术。

为解决上述技术问题，本申请第一方面的实施例提供一种末端机构，包括：

壳体，设置有导向通道和滑动导向槽；

连接组件，用于将所述壳体连接至驱动装置，所述连接组件包括第一连接件和第二连接件，

所述第一连接件包括第一滑动导向结构、第一连接结构和第一传动结构，所述第一滑动导向结构连接于所述滑动导向槽，所述壳体可以相对于所述第一连接件的第一转动轴心运动和第二转动轴心运动，所述第一传动结构与所述驱动装置连接；所述第一转动轴心和所述第二转动轴心相互垂直，所述滑动导向槽允许所述第一滑动导向结构在其中沿着所述壳体的轴向滑动；

所述第二连接件包括第二连接结构和第二传动结构，所述第二连接结构与所述壳体连接，所述第二传动结构与所述驱动装置连接，所述壳体可以相对于所述第二连接件的第三转动轴心运动和第四转动轴心运动，所述第三转动轴心和所述第四转动轴心相互垂直；

适配部件，可拆卸的设置于所述导向通道。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述第二连接件还包括：

第二滑动导向结构，所述第二连接结构通过所述第二滑动导向结构与所述壳体连接，所述滑动导向槽允许所述第二滑动导向结构在其中沿着所述壳体的轴向滑动。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述第一滑动导向结构和所述第二滑动导向结构中至少一者设置有第一固定件，通过所述第一固定件实现所述第一滑动导向结构和所述第二滑动导向结构中一者与所述壳体临时固定。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述滑动导向槽和所述第一滑动导向结构可滑动和转动连接，所述滑动导向槽为圆柱状槽，所述第一滑动导向结构为球状物。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述滑动导向槽和所述第一滑动导向结构滑动连接，所述第一滑动导向结构和所述第一传动结构转动连接。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述连接组件与所述壳体可释放的连接。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述壳体设置有第一固定槽，所述第一固定槽位于所述壳体靠近所述第二连接件的一侧，所述第一固定槽用于固定所述第二连接结构。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，还包括：

安装槽，位于所述壳体靠近所述第一固定槽一端的侧壁，所述安装槽与所述第一固定槽相连通，所述第二连接结构通过所述安装槽滑动至所述第一固定槽。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述第二连接结构为弹性部件，所述第二连接结构可释放的卡接于所述第一固定槽。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述第二连接结构为可拆卸部件，所述第二连接结构包括可拆卸的主体部和固定部，所述主体部和所述固定部通过螺栓固定。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述适配部件设置有通孔。

可选地，适配部件具有可调节内径的通孔。

可选地，多个所述适配部件具有不同的内径，多个所述适配部件形成为一组适配部件。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，在所述壳体上还设置有定向槽，所述定向槽与所述导向通道相连通，在所述适配部件还设置有定向销，所述定向销与所述定向槽相卡合。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述导向通道为半封闭结构，所述适配部件包括可拆卸的第一适配部和第二适配部。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，还包括：

定位组件，包括支架和位于所述支架上的定位标记物。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述支架包括第一架体和第二架体，所述第一架体和所述第二架体相背设置于所述末端机构径向上的两侧。

根据前述的一些实施例提供的末端机构，所述支架可拆卸连接于所述末端机构，所述定位标记物可拆卸连接于所述支架，至少三个不共线的所述定位标记物设置于所述支架。

本申请第二方面的实施例提供一种医疗机器人，包括前述的一些实施例所述的末端机构，所述医疗机器人包括用于驱动所述第一连接件的第一驱动臂和用于驱动所述第二连接件的第二驱动臂。

根据前述的一些实施例提供的医疗机器人，所述第一驱动臂可以在第一平面内运动，所述第二驱动臂可以在第二平面内运动，所述第一平面和所述第二平面平行。

本申请第三方面的实施例提供一种手术导航系统，其特征在于，包括前述的一些实施例所述的医疗机器人和和追踪装置，所述追踪装置通过追踪定位组件，辅助医疗机器人指引手术路径。

本申请实施例提供的末端机构，通过第一滑动导向结构相对于壳体可以滑动，第二连接件与相对固定的连接至壳体预设位置的连接方式，配合多个运动轴心的设置，实现了壳体在多个自由度上的旋转、移动能力。驱动装置能够通过末端机构精确地调整壳体的姿态和位置调整。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请一些实施例提供的一种末端机构结构示意图。

图2为图1中末端机构沿着线A-A的剖面图。

图3为图1中末端机构沿着线B-B的剖面图。

图4为本申请一些实施例提供的一种末端机构爆炸图。

图5为本申请一些实施例提供的再一种末端机构结构示意图。

图6为本申请一些实施例提供的一种医疗机器人结构示意图。

附图标记

末端机构-10；

壳体-100；滑动导向槽-110；限位部-111；定向槽-120；导向通道 -130；第一固定槽-140；安装槽-150；第二固定件-160；

连接组件-200；第一连接件-210；第一滑动导向结构-211；第一连接结构-212；第一传动结构-213；第二连接件-220；第二滑动导向结构-221；第二连接结构-222；主体部-222a；固定部-222b；第二传动结构-223；

定位组件-300；支架-310；第一架体-311；第二支架-312；定位标记物-320。

适配部件-400；定向销-410；第一适配部-420；第二适配部-430；

医疗机器人-20；驱动装置-30；第一驱动臂-31；第二驱动臂-32；

第一转动轴心-a；第二转动轴心-b；第三转动轴心-c；第四转动轴心-d。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本文范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语"如果"可以被解释成为"在……时" 或"当……时"或"响应于确定"。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和 C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如XX、XX等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行XX后执行XX等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。

可以理解的是，在本文中“轴承”、“轴瓦”、“轴套”、“衬套”等常见的连接方式和器件将不会被一一列举说明，不构成结构上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会基于实际需求对前述的这些机械功能部件进行调整和替换，并不用于限定本申请。但这些经在本申请启发下经本领域机械功能部件替换后的技术方案均应在本申请的保护范围之内。

在一些外科手术，尤其是神经外科或者说颅脑外科手术中，如何精确便捷地定位病灶区域以及对病灶区域的精确医疗操作，是现存的主要技术问题。由于神经外科的手术区域通常位于头部或直接位于颅脑内部，为了降低手术过程对患者的负面影响，手术过程中医疗器械往往需要依次穿过皮肤、颅骨、硬脑膜、蛛网膜、软脑膜等头部组织，并尽可能的绕过这些头部组织中的神经和血管。在颅脑开放后，还要面对脑脊液损失导致的脑漂移等问题，因此术前和术中对医疗器械的精确操作和精准定位能够对手术的成功提供重要的支持和保障。一些典型的医疗机器人的末端结构中，为了提高末端机构的传动精度，设置了较为复杂的传动结构，安装、消毒、学习门槛较高。一些医疗机器人操作相对简单，但其操作精度并不能满足神经外科的操作需求。

对于一些具有脑出血等需要尽快介入治疗以解除症状的患者，方便快捷的手术器械准备工作能够支持手术的及时开展，对患者预后具有较大的影响。如能便捷快速的对患者开展手术，能够较大的提升对患者的治疗效果，提升患者术后的康复水平和生活质量。

在这一背景下，申请人提供一种末端机构，具有简单精确的传动结构，通过第一连接件连接壳体使得壳体具有相对于驱动装置可确定的运动基准点。通过第二连接件连接壳体，带动壳体绕运动基准点旋转/转动以具有相对于驱动装置可确定的运动轴线。通过拟合运动基准点和运动轴心的位置信息，使得末端机构能够通过驱动装置准确的带动设置于导向通道内的手术器械运动。

图1为本申请一些实施例提供的一种末端机构结构示意图。图2 为图1中末端机构沿着线A-A的剖面图。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种末端机构10。末端机构10包括壳体100，连接组件200以及适配部件400。壳体100设置有导向通道130和滑动导向槽110。

连接组件200用于将壳体100连接至驱动装置。连接组件200包括第一连接件210和第二连接件220。第一连接件210包括第一滑动导向结构211、第一连接结构212和第一传动结构213，第一传动结构213与驱动装置连接，滑动导向槽110和第一连接件210可滑动和转动连接。第二连接件220包括第二连接结构222和第二传动结构 223，第二连接结构222与壳体100连接，第二传动结构223与驱动装置连接，壳体100与第二连接结构222转动连接。

适配部件400，可拆卸的设置于导向通道130。

连接组件200用于连接驱动装置以带动壳体100运动。导向通道 130可以用于容纳和固定细长状的手术器械及手术相关器械。例如，导向通道130可以用于容纳光纤、活检针、深部电极等一种或多种器械。

在一些可选的实施例中，第一连接件210包括互相垂直的第一转动轴心a和第二转动轴心b，第二连接件220包括互相垂直的第三转动轴心c和第四转动轴心d。

连接组件200可以带动壳体100做多个方向上的运动动作。这些运动动作包括，第一连接件210能够带动壳体100相对于第一滑动导向结构211的第一转动轴心a和第一传动结构213的第二转动轴心b 运动。壳体100能够通过滑动导向槽110绕第一滑动导向结构211转动和移动。可以理解的是，这里的转动包括壳体100相对于第一转动轴心a的转动和壳体100相对于第二转动轴心b的转动，且这两个转动动作是可以同时进行的。壳体100还能够凭借滑动导向槽110在滑动导向槽110的轴向上相对于第一滑动导向结构211滑动，壳体100可滑动的设置使得壳体100在其轴向上具有可调整的与第一连接件 210的连接位置。可以理解的是，第一转动轴心a相对于第一滑动导向结构211的位置是固定的，优选地第一转动轴心a始终保持与滑动导向槽110的轴向垂直，但是当第一滑动导向结构211移动和转动时，第一转动轴心a的位置和方向会随着第一滑动导向结构211的姿态和位置变化产生变动。

相对于第二连接件220，壳体100能够相对于第二连接件220的第二连接结构222的第三转动轴心c和第二传动结构223的第四转动轴心d运动。例如，壳体100能够相对于第三转动轴心c转动，这样的转动可以理解为壳体100的“俯仰”和“倾倒”。第二连接结构222 可以相对于第二传动结构223的第四转动轴心d运动，第二连接结构 222与第二传动结构223可以是一体成形或者相连接的两个部件。例如，当第二连接结构222与第二传动结构223一体成形的情况下，第二连接结构222可以相对于第二传动结构223的第四转动轴心d运动可以理解为，第二连接结构222与第二传动结构223同时沿着第二传动结构223的第四转动轴心d相对于驱动装置转动。当第二连接结构 222与第二传动结构223被配置为相连接的两个部件时，第二连接结构222相对于第二传动结构223的第四转动轴心d的运动可以理解为，第二连接结构222沿着第四转动轴心d相对于第二传动结构223转动，第二传动结构223相对于驱动装置固定。

第一连接件210和第二连接件220受驱动装置驱动，通过前述的多个转动轴心设置带动壳体100做多个自由度上的运动动作，使得壳体100能够相对于驱动装置具有姿态和位置变化。

通过第一滑动导向结构211相对于壳体100可以滑动，第二连接件220与相对固定的连接至壳体100预设位置的连接方式，配合多个运动轴心的设置，实现了壳体100在多个自由度上的旋转、移动能力。驱动装置能够通过末端机构10精确地调整壳体100的姿态和位置调整。

在一些可选的实施例中，第一转动轴心a和第二转动轴心b互相垂直，第三转动轴心c和第四转动轴心d互相垂直。第一转动轴心a 和第三转动轴心c相平行。

在一些可选的实施例中，导向通道130和滑动导向槽110均沿壳体100长轴方向延伸设置。在壳体100长轴方向上，导向通道130和滑动导向槽110的轴心相平行。导向通道130和滑动导向槽110的轴心平行设置有利于准确的驱动置于导向通道130内的手术器械。

在一些可选的实施例中，滑动导向槽110和第一滑动导向结构 211可滑动和转动连接，滑动导向槽110为圆柱状槽，第一滑动导向结构211为球状物，例如，球头。

本实施例中，通过球状的第一滑动导向结构211和圆柱状的滑动导向槽110，使得第一滑动导向结构211能够相对于壳体100滑动和转动。滑动导向槽110为半封闭式结构，滑动导向槽110在径向上相对设置有限位部111。相对设置的两个限位部111之间设置有间隙，滑动导向槽110能够通过限位部111间的间隙与壳体100外部相通。第一滑动导向结构211可以借助限位部111间的间隙与壳体100外的第一连接结构212相连接。

在一些可选的实施例中，第一连接结构212和第一传动结构213 是一体结构或者固定连接，即第一传动结构213实质上涵盖第一连接结构212和第一传动结构213，或者第一连接结构212实质上涵盖第一连接结构212和第一传动结构213。

图2为图1中末端机构10沿着线A-A的剖面图。

如图2所示，在一些可选的实施例中，壳体100设置有第一固定槽140，第一固定槽140位于壳体100用于连接第二连接结构222。第二连接结构222夹持于相背设置的两个第一固定槽140，使得壳体 100可以沿第一固定槽140旋转，并与第二连接结构222稳定精准的连接。

在一些可选的实施例中，壳体100还设置有安装槽150。安装槽 150位于壳体100侧壁上靠近第一固定槽140的一端，安装槽150由壳体100的一个端面延伸至第一固定槽140并与第一固定槽140相连通。安装槽150由壳体100的端面在延伸至第一固定槽140的路径上开槽深度逐渐减小，第二连接结构222可以通过安装槽150滑动至第一固定槽140。

在一些可选的实施例中，第二连接结构222为弹性部件，第二连接结构222可一通过安装槽150释放的卡接于第一固定槽140。通过安装槽150卡槽深度逐渐减小的设置，第二连接结构222由安装槽150滑动至第一固定槽140的过程中，经安装槽140的过度，能够循序渐进的产生形变，避免第二连接结构222在短时间内产生较大的形变出现结构性损伤。安装槽150还能够在第二连接结构222安装至第一固定槽140的过程中起导向作用，实现了第二连接结构222的快速安装。

在一些可选的实施例中，第二连接结构222由可拆卸的主体部 221a和固定部222b连接而成。主体部222a和固定部222b通过锁紧部件锁紧后夹持于第两个第一固定槽140。进一步地，锁紧部件可以是螺钉或螺母，锁紧部件用于将主体部222a和固定部222b紧密的固定在一起，锁紧部件能够在方便第一连接结构212拆卸和安装的同时，为第一连接结构212提供较好的连接精度。

在一些可选的实施例中，滑动导向槽110为圆柱状的槽体，与之相匹配的，第一滑动导向结构211为球状物。滑动导向槽110设置在壳体100中，且至少部分的滑动导向槽110在壳体100的一侧与壳体 100外部相连通。滑动导向槽110为半封闭式结构，滑动导向槽110在壳体100轴向上的投影具有“C”字形的轮廓，在这样的结构中，“C”字形状开口部分为先对的限位部111间的间隙，滑动导向槽110 通过两个限位部111间的间隙与壳体外相连通。相对的两个限位部 111能够将球状的第一滑动导向结构211限位于滑动导向槽110内，防止第一滑动导向结构211从第一滑动导向结构211的径向上脱出。

本实施例中，通过球状的第一滑动导向结构211和圆柱状的滑动导向槽110，使得壳体100能够通过第一滑动导向结构211和滑动导向槽110实现滑动和转动。

在一些其他的实施例中，第一滑动导向结构211与滑动导向槽 110的结构可以为不一致但能够相配合的结构。例如，滑动导向槽110 可以为圆柱状槽，第一滑动导向结构211可以为莱洛三角等具有等宽特性的非球形状。

在一些可选的实施例中，滑动导向槽110为近似于长方体结构的槽体，与之相匹配的，第一滑动导向结构211为长方体或正方体。第一滑动导向结构211与滑动导向槽110间隙配合，在第一滑动导向结构211与滑动导向槽110紧密连接的同时，两者可滑动设置。长方体或正方体的结构有利于提高第一滑动导向结构211与滑动导向槽110 的接触面积，提高两者的连接精度和运动精度。但本申请并不限于此，上述实施例仅作为一些示例，本实施例旨在实现第一滑动导向结构 211和滑动导向槽110紧密配合的同时能够相对滑动。在不影响上述意图的前提下，一些第一滑动导向结构211为球状，滑动导向槽110 为长方体等同类技术方案替换和重组也是被允许的。

在一些可选的实施例中，滑动导向槽110在轴向一端的开口，还可以设置限位装置，在第一滑动导向结构211安装到滑动导向槽110 之中后，安装限位装置，防止第一滑动导向结构211从此开口脱出；需要拆卸时，先卸掉限位装置，去将第一滑动导向结构211与滑动导向槽110分开。

例如，限位装置可以被配置为顶盖，顶盖的设置有利于将第一滑动导向结构211限位于滑动导向槽110内。在末端机构10安装过程中，将第一滑动导向结构211滑入滑动导向槽110并通过顶盖将第一滑动导向机构211临时限位于滑动导向槽110内，能够降低安装过程中出现第一滑动导向结构211脱落以及丢失的风险。在外科手术这样的应用场景中，更少的零件脱落风险能高效的支持手术的正常进行，一方面降低了零件落入患者手术区对患者造成伤害，另一方面防止零件掉落影响手术进程和其他手术设备。

在一些可选的实施例中，滑动导向槽110永久的将第一滑动导向结构211限位于滑动导向槽110内。通过将第一传动结构213和第二传动结构223连接至驱动装置可以快速的实现末端机构10与驱动装置的安装，省去壳体10与连接组件200的安装步骤，提高末端机构10的使用便捷性。第二连接件220具有与第一连接件210相类似的结构和安装设计。在一些医疗场景中，末端机构10的一体结构有利于对末端机构10的灭菌处理和保存，能够降低末端机构10在安装过程中受到污染的风险。这样的结构也能够为医疗过程中的无菌环境提供支持和保障。例如，将连接组件200于驱动装置的连接位置穿过无菌罩与驱动装置相连接后即可将末端结构投入使用，不需要较长的末端机构10安装拼接过程。

在一些可选的实施例中，第一滑动导向结构211与滑动导向槽 110之间还可以设置有轴承或衬套，轴承或衬套的设置能够在减小第一滑动导向结构211与第一区段结构间隙的同时，提高第一滑动导向结构211滑动的便捷性，减小第一区段与第一滑动导向结构211的滑动磨损。

图3为图1中末端机构10沿着线B-B的剖面图。

如图3所示，在一些可选的实施例中，滑动导向槽110在壳体 100轴向上贯通设置，滑动导向槽110将壳体100轴向上的两端导通。连接组件200可以通过滑动导向槽110从壳体100的一端滑入并从另一端滑出。滑动导向槽110将壳体100轴向的两端导通有利于末端机构10与驱动装置的快速安装，能够较大的缩减手术器械的准备时间，有利于对患者的及时治疗。与前述的一些实施例中滑动导向槽110在壳体100轴向上贯通设置相关联的，第二连接件220与第一连接件 210结构相同。或者说，末端机构10设置有两个第一连接件210。例如，第二连接件220包括相连接的第二滑动导向结构221、第二连接结构222和第二传动结构223。第二连接件220与第一连接件210结构相同有利于减少末端机构10的零部件配件难度，在末端机构10安装时，也能够提高末端机构10的安装便捷性。

可以理解的是，末端机构10设置有第一固定件，第一固定件用于将第一滑动导向结构211和第二滑动导向结构221中的任一者临时固定于滑动导向槽110，使其具有相对于滑动导向槽110固定的位置。第一固定件的设置使得第一连接件210和第二连接件220中的一者相对于滑动导向槽110位置临时固定，另一者相对于滑动导向槽110可移动设置。本实施例中，第一固定件用于将第一滑动导向结构211或第二滑动导向结构221固定于滑动导向槽110中的任一位置，使得壳体100具有相对于驱动装置具有可调节的安装位置。

图4为本申请一些实施例提供的一种末端机构爆炸图。

如图4所示，在一些可选的实施例中，末端机构10还设置有配有适配部件400，适配部件400设置于导向通道130，适配部件400 用于固定手术器械，设置有通孔440，手术器械穿过通孔440，得以定向和定位。适配部件400可以为一组外径与导向通道130的内径相匹配，但具有多种内径规格的套件。适配部件400可以为使用者提供多种不同内径的通孔440以使导向通道130可以用于固定多种具有不同外径的手术器械，使得末端机构10具有更好的适配能力和更丰富的应用场景。适配部件400也可以通过齿轮，铰链等限位部被配置为具有可调内径的功能，内径可调节的适配部件400能够替代套件，减少零件的数量。

在一些可选的实施例中，壳体10内设置有与导向通道130相连通的定向槽120，适配部件400设置有定向销410。适配部件400通过定向销410与定向槽120相卡合，使得适配部件400可以相对于壳体100具有固定的安装方向。

本实施例中，定向槽120设置于壳体100内，与导向通道130相邻并连通，适配部件400的定向销410凸出设置，二者均沿壳体100 的轴向延伸。定向槽120和定向销410的设置用于防止适配部件400 转动。

在一些可选的实施例中，适配部件400还可以设置有卡扣，按扣等快拆结构以方便与导向通道130的连接。

在一些可选的实施例中，适配部件400为弹性部件，适配部件 400通过弹性形变卡入导向通道130并能通过其自身应力与导向通道 130锁紧。

在一些可选的实施例中，适配部件400附接有阻尼结构或弹性部件，适配部件400通过阻尼结构或弹性部件实现与导向通道130的位置固定。例如，适配部件400与导向通道130的对接面粘贴有阻尼片或橡胶垫。

在一些可选的实施例中，导向通道130内设置有多个定向槽120，适配部件400可选择的将定向销410卡合于任一个定向槽120，使得手术器械安装于适配部件400后仍具有可选择的安装方向。

在一些可选的实施例中，导向槽内设置有多个定向槽120，适配部件400设置有多个定向销410，多个定向槽120和多个定向销410 互相卡合，使得手术器械具有多个可选择的安装方向。

可以理解的是，前述的通过定向槽120和定向销410相卡合以对适配部件400进行固定的方式中，定向槽120和定向销410的位置是可以替换的。例如，定向槽120可以设置于适配部件400，定向销410 可以设置于导向通道130。定向槽120和定向销410的设置用于防止适配部件400转动。

图5为本申请一些实施例提供的再一种末端机构结构示意图。

如图5所示，在一些可选的实施例中，壳体100设置有与导向通道130相连通的固定孔，固定孔沿壳体100的径向设置。壳体100还设置有与固定孔相匹配的第二固定件160，通过将第二固定件160穿过固定孔抵住适配部件400，可以提高适配部件400与导向通道130的连接稳定性。第二固定件160可以防止适配部件400从导向通道 130内松脱或转动。例如，第二固定件160可以为螺钉。

在一些可选的实施例中，导向通道130为半封闭结构，壳体100 在导向通道130邻接的侧壁设置有与外部相通的开口，使得导向通道 120与外部连通。适配部件400包括可拆卸的第一适配部420和第二适配部430。第一适配部420和第二适配部430可以关于导向通道130 轴向的轴心对称设置。

本实施例中，适配部件400通过第一适配部420和第二适配部 430拼接而成的设置有利于末端机构10在手术中的安装和拆除。例如，导向通道130内手术器械为电极，在电极植入患者体内达到指定位置后，需要将末端机构10拆除以方便后续的手术步骤。分别将第一适配部420和第二适配部430取出导向通道130，就完成了适配部件400拆出，然后将末端机构10后撤，电极即可从开口与末端机构 10分离，从而解除适配部件400与电极的连接关系。这样的设置有利于末端机构10配合多种手术器械和手术步骤。

在一些可选的实施例中，末端机构10还连接有定位组件300。定位组件300包括支架310和位于支架310上的定位标记物320。支架310包括第一架体311和第二架体312。第一架体311和第二架体 312相背设置于末端机构10径向上的两侧。

定位标记物320可以为发光体、反光体、角点、电磁传感器、X 射线标志物中的一种或更多种的组合，与具有对应的定位装置的手术导航体统配合使用。例如，发光体可以与电磁传感器组合使用，即定位支架210上可以设置一组发光体和电磁传感器，以在发光体发出的光信号被遮挡时，定位装置能够通过电磁传感器确定末端机构10的位置。并不限于此，发光体也能够用于在电磁传感器受到电磁干扰时提供末端机构10的准确位置信息。在一些其他的实施例中，反光体与角点也可以构成一套定位标记物320。发光体与角点中的一者可以用于提供位置信息，另一者用于验证该位置信息的准确性。在这样的配套组合下，使用者可以有选择的在位置信息准确性存疑或超过预设误差范围时中断手术和及时校准，降低了手术的风险，能够对手术的精准安全实施提供保障。定位标志物还可以是具有多重功能的复合定位标记物320，例如既可以X光/CT中成像，又可以被红外追踪装置识别其位置，或者既可以在MRI中成像，又可以被红外追踪装置识别，这种情况下，可以使用定位标志物作为中介，完成X光影像/CT 影像坐标系与其他坐标系的空间位置转换，例如与红外追踪装置坐标系的转换。

本实施例中，定位组件300用于对壳体100以及导向通道130内的医疗器械具进行定位。多个定位标记物320可以附接至支架310，并通过支架310附连到壳体100。例如，在手术导航系统中，完成注册(将医学影像空间坐标系和现实空间坐标系建立对应关系，从而将医生在影像空间计划的手术路径映射到现实空间)之后，在追踪装置 (例如红外追踪装置)指导下，定位组件300可以提供导向通道130 及其中轴线的精确空间位置，并通过本申请医疗机器人的驱动装置完成闭环反馈控制，不断调整，从而完成手术器械的精确空间定位与角度调节。

在一些可选的实施例中，为了能够使得末端机构10附接于定位组件300等其他的医疗器械以实现更丰富的功能，壳体100设置有固定孔。固定孔可以位于壳体100上与连接组件200相背的一侧以方便其他器械附接至末端机构10。固定孔可以由螺纹，轴承等一种或多种本领域常用固定部件的组合。

图6为本申请一些实施例提供的一种医疗机器人结构示意图。

如图6所示，本申请实施例还提供一种医疗机器人20，医疗机器人20包括前述的任一实施例提供的末端机构10。本实施例中，医疗机器人20设置有驱动装置30以驱动末端机构10工作。本实施例提供的医疗机器人20，能够具备结构简单，安装方便，精准度高的末端机构10，能够为较为复杂的外科手术提供支持。

本实施例中，驱动装置30包括第一驱动臂31和第二驱动臂32。第一驱动臂31与第一传动结构213相连接，第二驱动臂32与第二传动结构223相连接。第一驱动臂31和第二驱动臂32受驱动装置30 控制，至少可以在两个不同的平面内运动。例如，第一驱动臂31和第二驱动臂32分别在两个相平行的平面内运动，并通过连接组件200 调整壳体100的姿态和位置。

本申请实施例还提供一种手术导航系统，手术导航系统包括前述的一些实施例提供的医疗机器人20和和追踪装置，所述追踪装置通过追踪定位组件，辅助医疗机器人指引手术路径。本实施例提供的手术导航系统，能够具备结构简单，安装方便，精准度高的医疗机器人 20，能够为较为复杂的外科手术提供支持。

在一些可选的实施例中，末端机构10、医疗机器人20、及手术导航系统中的多种部件被配置为磁共振兼容材质。这样的设置能够使得前述的这些部件级装置能够在手术进程中与核磁共振成像 (Nuclear magnetic resonance，MRI)以及电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)等多种其他的医疗器械或手段相配合的使用。

在一些可选的实施例中，医疗机器人20可以通过固定连接装置 (例如万向臂、支架、弧形架、或多自由度机械连接结构等)与病床、墙壁等连接固定，医疗机器人20与固定连接装置配合的结构设置在壳体下方的几何中心，降低了对固定连接装置的强度和受力要求，增加了稳定性。

本实施例中，医疗机器人20可以直接与固定连接装置相连接，也可以设置有转接部件，转接部件可以预先安装于医疗机器人20，转件部件设置有快接口使得医疗机器人20能够方便快捷的安装于固定连接装置。

以上仅为本申请的示例性实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种末端机构，其特征在于，包括：

壳体，设置有导向通道和滑动导向槽；

连接组件，用于将所述壳体连接至驱动装置，所述连接组件包括第一连接件和第二连接件，

所述第一连接件包括第一滑动导向结构、第一连接结构和第一传动结构，所述第一滑动导向结构连接于所述滑动导向槽，所述壳体可以相对于所述第一连接件的第一转动轴心运动和第二转动轴心运动，所述第一传动结构与所述驱动装置连接；所述第一转动轴心和所述第二转动轴心相互垂直，所述滑动导向槽允许所述第一滑动导向结构在其中沿着所述壳体的轴向滑动；

所述第二连接件包括第二连接结构和第二传动结构，所述第二连接结构与所述壳体连接，所述第二传动结构与所述驱动装置连接，所述壳体可以相对于所述第二连接件的第三转动轴心运动和第四转动轴心运动，所述第三转动轴心和所述第四转动轴心相互垂直；

适配部件，可拆卸的设置于所述导向通道。

2.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，所述第二连接件还包括：

第二滑动导向结构，所述第二连接结构通过所述第二滑动导向结构与所述壳体连接，所述滑动导向槽允许所述第二滑动导向结构在其中沿着所述壳体的轴向滑动。

3.根据权利要求2所述的末端机构，其特征在于，所述第一滑动导向结构和所述第二滑动导向结构中至少一者设置有第一固定件，通过所述第一固定件实现所述第一滑动导向结构和所述第二滑动导向结构中一者与所述壳体临时固定。

4.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，所述滑动导向槽和所述第一滑动导向结构可滑动和转动连接，所述滑动导向槽为圆柱状槽，所述第一滑动导向结构为球状物。

5.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，所述滑动导向槽和所述第一滑动导向结构滑动连接，所述第一滑动导向结构和所述第一传动结构转动连接。

6.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，所述连接组件与所述壳体可释放的连接。

7.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，所述壳体设置有第一固定槽，所述第一固定槽位于所述壳体靠近所述第二连接件的一端，所述第一固定槽用于固定所述第二连接结构。

8.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，所述导向通道为半封闭结构，所述适配部件包括可拆卸的第一适配部和第二适配部。

9.根据权利要求1所述的末端机构，其特征在于，还包括：

定位组件，包括支架和位于所述支架上的定位标记物。

10.一种医疗机器人，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的末端机构，所述医疗机器人包括用于驱动所述第一连接件的第一驱动臂和用于驱动所述第二连接件的第二驱动臂。

11.一种手术导航系统，其特征在于，包括如权利要求10所述的医疗机器人。

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