CN219480336U - 工具装置、记录系统和手术机器人系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种工具装置、记录系统和手术机器人系统。工具装置包括工具组件和存储组件，工具组件被配置为具有电接口和机械接口，其中，机械接口用来与目标装置可拆卸连接；存储组件设置于工具组件，当工具组件与目标装置通过机械接口连接时，存储组件通过电接口与目标装置电连接，存储组件被配置为记录工具组件的使用信息。本申请的工具装置在工具组件上设置存储组件，以记录工具组件的使用信息，如此提高使用信息记录的准确度和记录效率。

Description

工具装置、记录系统和手术机器人系统

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种工具装置、记录系统和手术机器人系统。

背景技术

在手术机器人系统中，装配于机器人臂装置上的工具组件例如执行器、手术工具等，随着使用的次数和/或时长的增加，难免会出现磨损、老化等损耗现象，发生损耗的工具组件可能会影响工具组件的精度，甚至影响手术的正常进行，增加手术风险。

为了保证工具组件的有效使用，需要在工具组件的损耗量达到要求时进行更换，通常对工具组件的使用信息进行记录，以判断工具组件是否需要更换。但是目前主要采用人工对工具组件的使用信息进行记录，导致记录结果出现偏差的风险较大，且记录效率较低。

实用新型内容

本申请提供一种工具装置、记录系统和手术机器人系统，旨在提高使用信息记录的准确度和记录效率。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种工具装置，工具装置包括工具组件和存储组件，工具组件被配置为具有电接口和机械接口，其中，机械接口用来与目标装置可拆卸连接；存储组件设置于工具组件，当工具组件与目标装置通过机械接口连接时，存储组件通过电接口与目标装置电连接，存储组件被配置为记录工具组件的使用信息。

在一些实施例中，存储组件还被配置为存储工具组件的特征信息。

在一些实施例中，工具组件包括至少一个构件；存储组件至少设置于至少一个构件中的其中一个，使用信息包括至少一个构件的使用信息。

在一些实施例中，工具组件包括第一构件和设置于第一构件的第二构件，存储组件至少设置于第一构件，使用信息包括第一构件的使用信息和第二构件的使用信息。

在一些实施例中，存储组件包括第一存储件和第二存储件；第一存储件设置于第一构件，第一存储件被配置为记录第一构件的使用信息；第二存储件设置于第二构件，第二存储件被配置为记录第二构件的使用信息。

在一些实施例中，第一构件包括第一电连接接口；第二构件包括第二电连接接口，当第一构件与第二构件连接时，第一构件与第二构件通过第二电连接接口与第一电连接接口电连接。

在一些实施例中，第一电连接接口包括多个第一电连接接点，第二电连接接口包括至少一个第二电连接接点，至少一个第二电连接接点与多个第一电连接接点中的至少一个相匹配。

在一些实施例中，工具装置还包括识别组件，识别组件设置于第一构件；识别组件被配置为与第一电连接接口电连接且用于识别第一电连接接口信息，并至少根据第一电连接接口信息确定第二构件的使用信息；当第一构件与外部的控制组件以及第二构件分别连接时，识别组件还被配置为与控制组件以及第二构件电连接，以将使用信息发送至控制组件，其中，第一电连接接口信息包括电平变化的接点数量和/或电平变化的接点位置。

在一些实施例中，第一电连接接点为孔，第二电连接接点为连接件，当第一构件与第二构件连接时，连接件被配置为嵌设于孔中。

在一些实施例中，第二电连接接点为孔，第一电连接接点为连接件，当第一构件与第二构件连接时，连接件被配置为嵌设于孔中。

第二方面，本申请提出了一种记录系统，记录系统包括如本申请第一方面任一实施例的工具装置、主机和控制组件，主机被配置为发送读取指令；控制组件被配置为电连接主机和存储组件，以响应于读取指令获取使用信息并发送至主机，主机还被配置为更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至控制组件，并由控制组件发送至存储组件。

第三方面，本申请提出了一种手术机器人系统，手术机器人系统包括：机器人臂装置、主机、控制组件和如本申请第一方面任一实施例的工具装置，工具组件设置于机器人臂装置；主机被配置为发送读取指令；控制组件被配置为电连接主机和存储组件，以响应于识别指令获取使用信息并发送至主机，主机还被配置为向控制组件发送操作指令，以控制机器人臂装置带动工具组件执行与操作指令对应的动作；主机还被配置为在工具组件完成动作后，至少更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至控制组件，并由控制组件发送至存储组件。

在一些实施例中，控制组件还被配置为在工具组件完成动作后，根据工具组件的使用时长更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至存储组件。

在一些实施例中，控制组件设置于机器人臂装置且被配置为与机器人臂装置电连接；工具组件与机器人臂装置可拆卸连接且被配置为与机器人臂装置电连接，以使控制组件根据工具组件与机器人臂装置之间的电平值满足预设电平值时，确认工具组件安装于机器人臂装置。

在一些实施例中，主机还被配置为在使用信息满足预设阈值时生成提醒指令，并将提醒指令发送至控制组件。

在一些实施例中，存储组件还被配置为存储工具组件的特征信息；手术机器人系统还包括定位装置，定位装置被配置为获取机器人臂装置和/或目标物的当前位姿信息，且定位装置被配置为与主机电连接；其中，控制组件还被配置为响应于识别指令获取特征信息并发送至主机；主机还被配置为根据特征信息和当前位姿信息生成调整指令并发送至控制组件，以控制机器人臂装置调整位姿。

根据本申请的工具装置，通过在工具组件上设置存储组件，且工具组件具有机械接口，工具组件能够通过机械接口与目标装置机械连接，使得存储组件能够通过电接口与目标装置电连接，由此存储组件能够和目标装置进行数据传输，能够对存储组件存储的数据进行更新，从而使得存储组件能够实时记录工具组件的使用信息，提高记录结果的准确率，并且记录效率得到显著提升。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一些实施例提供的工具装置的结构示意图；

图2是本申请另一些实施例提供的工具装置的结构示意图；

图3是本申请再一些实施例提供的工具装置的结构示意图；

图4是本申请又一些实施例提供的工具装置的结构示意图；

图5是图4所示的工具装置的第一构件的结构示意图；

图6是图4所示的工具装置的第二构件的结构示意图；

图7是本申请一些实施例提供的工具装置的第一电连接接口的结构示意图；

图8是图6所示的第二构件在I处的局部放大示意图；

图9是本申请又一些实施例提供的工具装置的第二构件的结构示意图；

图10是本申请又一些实施例提供的工具装置的结构示意图；

图11是图10所示的工具装置于一种角度下的局部爆炸结构示意图；

图12是图10所示的工具装置于另一种角度下的局部爆炸结构示意图；

图13是本申请一些实施例提供的记录系统的结构框图；

图14是本申请一些实施例提供的手术机器人系统的结构示意图；

图15是图14所示的手术机器人系统的局部结构示意图。

附图未必按照实际的比例绘制。

图中各附图标记：

1000、手术机器人系统；

100、工具装置；

10、工具组件；

11、第一构件；111、第一电连接接口；1111、第一电连接接点；

12、第二构件；121、第二电连接接口；1211、第二电连接接点；

20、存储组件；21、第一存储件；22、第二存储件；

200、主机；

300、控制组件；

400、机器人臂装置；

500、定位装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

工具组件在出厂前可能会注明最大使用次数或最长使用时长，用以标识工具组件使用次数若超出最大使用次数或时长超出最长使用时长，可能会有未知风险的发生。为了规避未知风险的发生，需要及时更换工具组件，从而需要对工具组件的使用信息进行记录。

发明人发现，相关技术中对工具组件的记录方法，通常是临床工程师在工具组件使用后，手动增加工具组件的使用次数或记录使用时长；或者工具组件上印制有唯一标识的二维码，临床工程师在工具组件使用后，使用手持终端机进行扫码计数。使用如上记录方法，容易出现漏记、错记等问题，导致记录的使用信息数据出现偏差，且效率较低。

针对上述问题，发明人提出了一种工具装置，工具装置包括工具组件和存储组件，该存储组件能够通过工具组件的接口与目标装置电连接，由此记录工具组件的使用信息。通过电连接的方式获知工具组件被使用，从而记录工具组件的使用信息，能够提高记录的准确度，并提升效率。

接下来对本申请工具装置的具体结构进行说明。

如图1所示，在一些实施例中，工具装置100包括工具组件10和存储组件20，工具组件10被配置为具有电接口和机械接口，其中，机械接口用来与目标装置可拆卸连接；存储组件20设置于工具组件10，当工具组件10与目标装置通过机械接口连接时，存储组件20通过电接口与目标装置电连接，存储组件20被配置为记录工具组件10的使用信息。

工具组件10可以包括执行器和/或手术工具等。在关节手术工具组件10使用过程中，可以根据不同的手术类型在机器人臂装置400上安装髋执行器、膝执行器等，如膝关节置换手术需要安装膝执行器，而髋关节置换手术则需要安装髋执行器。根据不同的手术阶段，在执行器上安装不同的手术工具。手术工具包括髋手术工具例如髋臼打器、髋臼磨锉、髓腔铰刀；手术工具还可以包括膝手术工具例如刀头组件等。髋执行器和髋手术工具配合使用，膝执行器和膝手术工具配合使用。

工具组件10具有机械接口，工具组件10能够通过机械接口与目标装置进行装配，例如机械接口可以为螺纹连接接口或者卡扣配合接口等，以机械接口为螺纹连接接口为例进行说明，工具组件10能够通过螺纹连接接口与目标装置进行螺纹连接，拧紧可以实现工具组件10与目标装置的紧固连接，拧松可以实现目标装置从工具组件10上脱离，二者分离，由此实现工具组件10与目标装置的可拆卸连接。

工具组件10还具有电接口，用于存储组件20和目标装置进行电连接。在工具组件10与目标装置通过机械接口实现机械连接时，存储组件20能够通过电接口与目标装置进行电连接，即机械接口的连接提供存储组件20和目标装置电连接连通的硬件基础。可以理解为，机械接口连接时，电接口触碰接通。工具组件10的使用信息可以包括工具组件10的使用次数和/或使用时长等，该使用信息被存储组件20所存储。使用次数记录工具组件10的使用次数，出厂时可以置零，可以被读取和更改。使用时长记录工具组件10的使用时长。例如执行器的使用时长，使用时长可以是在执行器上安装过的所有手术工具的上电时间的累加时长；例如手术工具的使用时长，使用时长可以是电机驱动手术工具做功的时长；使用时长在出厂时可以置零，可以被读取和更改。

存储组件20设置于工具组件10的方式具有多种，例如存储组件20设置于工具组件10内部，或者设置于工具组件10的外侧等。存储组件20存储的数据可以被更改，例如，存储组件20可以为电可擦写可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本申请的所描述的操作。

目标装置可以认为是外部的装置或构件，例如记录系统的控制组件，或者手术机器人系统的控制组件等，存储组件20与控制组件通过工具组件10的电接口进行电连接，在存储组件20与控制组件电连接后，控制组件能够读取存储组件20中的数据例如使用信息，并且能够将外部的数据例如更新信息传输至存储组件20，存储组件20对更新后的使用信息进行存储，由此实现存储组件20对工具组件10的使用信息进行实时记录。

根据本申请的工具装置100，通过在工具组件10上设置存储组件20，且工具组件10具有机械接口，工具组件10能够通过机械接口与目标装置机械连接，使得存储组件20能够通过电接口与目标装置电连接，由此存储组件20能够和目标装置进行数据传输，能够对存储组件20存储的数据进行更新，从而使得存储组件20能够实时记录工具组件10的使用信息，提高记录结果的准确率，并且记录效率得到显著提升。

在一些实施例中，存储组件20还被配置为存储工具组件10的特征信息。在本申请中，特征信息可以包括工具组件10的产品名称、产品序列号、产品型号等信息，即为工具组件10的唯一性标识信息。产品序列号例如可以为8个字节长度的工具组件10唯一编号，出厂设置完成后，只可读取，无法更改。

存储组件20存储工具组件10的特征信息，在工具装置100应用于记录系统或手术机器人系统时，能够使得主机根据特征信息确认工具组件10的类型，以此控制工具组件10执行与自身类型相匹配的操作。当然，存储组件20也可以不存储工具组件10的特征信息，主机200可以根据其它信息确认工具组件10的类型；或者在记录系统或手术机器人系统只搭配一种特定类型的工具装置100使用时，存储组件20可以不存储特征信息。

本申请的工具装置100具有多种结构类型，接下来对工具装置100的结构类型进行详细说明。

在一些实施例中，工具组件10包括至少一个构件；存储组件20至少设置于至少一个构件中的其中一个，使用信息包括至少一个构件的使用信息。

请继续参阅图1，作为一些示例，工具组件10包括一个构件，存储组件20设置于该构件中，使用信息包括该构件的使用信息。示例性地，构件可以为执行器或者手术工具。

如图2所示，作为另一些示例，工具组件10包括两个以上的构件。示例性地，工具组件10包括第一构件11和设置于第一构件11的第二构件12，存储组件20至少设置于第一构件11，使用信息包括第一构件11的使用信息和第二构件12的使用信息。其中，第一构件11和第二构件12可以固定连接，也可以可拆卸连接。例如执行器和手术工具可拆卸连接，一种执行器可以与多种不同的手术工具进行配合，从而实现不同的手术操作。

如图3所示，存储组件20可以设置于第一构件11和第二构件12。示例性地，存储组件20包括第一存储件21和第二存储件22，第一存储件21设置于第一构件11，第一存储件21被配置为记录第一构件11的使用信息；第二存储件22设置于第二构件12，第二存储件22被配置为记录第二构件12的使用信息。例如，第一构件11为膝执行器，第二构件12为刀头组件，膝执行器与刀头组件连接；膝执行器上设置有第一存储件21，第一存储件21可以设置在膝执行器内部，也可以设置在膝执行器与机器人臂装置的连接处，第一存储件21用于保存膝执行器的使用信息；刀头组件上设置有第二存储件22，第二存储件22可以设置在刀头组件内部，也可以设置在刀头组件与机器人臂装置的连接处，第二存储件22用于保存刀头组件的使用信息。第一存储件21和第二存储件22均可以与目标装置电连接，以此与目标装置进行数据传输。例如目标装置对第一存储件21存储的使用信息进行读取和更新，目标装置对第二存储件22存储的使用信息进行读取和更新。示例性地，第一存储件21和第二存储件22可以为电可擦写可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-onlymemory，EEPROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。

存储组件20也可以仅设置于第一构件11或者第二构件12，在本文中，以存储组件20设置于第一构件11为例进行说明。示例性地，第一构件11为髋执行器，第二构件12相应为髋手术工具。

第一构件11包括第一电连接接口111，第二构件12包括第二电连接接口121，第一构件11和第二构件12可拆卸连接。当第一构件11与第二构件12通过机械接口连接时，第一构件11与第二构件12通过第二电连接接口121与第一电连接接口111电连接。

第一电连接接口111包括第一电连接接点1111，第二电连接接口121包括第二电连接接点1211，第一电连接接点1111的数量可以与第二电连接接点1211的数量相同，如此设置，第一电连接接口111与第二电连接接口121相互匹配。为了便于第一构件11和多种类型的第二构件12进行匹配，可以设置第一电连接接点1111的数量与第二电连接接点1211的数量不同。例如，第一电连接接口111包括多个第一电连接接点1111，第二电连接接口121包括至少一个第二电连接接点1211，至少一个第二电连接接点1211与多个第一电连接接点1111中的至少一个相匹配；当第一构件11与第二构件12连接且通电时，第一构件11与第二构件12通过第二电连接接口121中至少部分接点与第一电连接接口111中至少部分接点触碰而电连接。可以根据加工成型前的预设接点电平变化规则，确定第二构件12的类型。具体地，第一构件11为髋执行器，髋执行器具有多个第一电连接接点1111；第二构件12为髋臼打器、髋臼磨锉或髓腔铰刀，髋臼打器、髋臼磨锉或髓腔铰刀的第二电连接接点1211的数量可以不同，但均可以与多个第一电连接接点1111中的至少一个相匹配。

第一电连接接点1111和第二电连接接点1211具有多种结构形式，且第一电连接接点1111和第二电连接接点1211的结构形式相互关联。

第一电连接接点1111可以为孔，第二电连接接点1211可以为连接件，当第一构件11与第二构件12连接时，连接件被配置为嵌设于孔中。或者第一电连接接点1111可以为孔，第二电连接接点1211可以为连接件，当第一构件11与第二构件12连接时，连接件被配置为嵌设于孔中。可选地，连接件可以为弹性件例如弹性触点。

第一电连接接点1111可以为电磁连接点，第二电连接接点1211为电磁连接点，在二者相互吸合时，第一电连接接点1111和第二电连接接点1211电连接；在二者相互远离时，第一电连接接点1111和第二电连接接点1211断开。第一电连接接点1111和第二电连接接点1211还可以设置为其它结构形式，例如红外感应点等，在此不再赘述。为了便于识别安装于第一构件11上的第二构件12的使用信息，在一些实施例中，工具装置100还包括识别组件，识别组件设置于第一构件11；识别组件被配置为与第一电连接接口111电连接且用于识别第一电连接接口信息，并至少根据第一电连接接口信息获取第二构件12的使用信息；当第一构件11与外部的控制组件以及第二构件12分别连接时，识别组件还被配置为与控制组件以及第二构件12电连接，以将使用信息发送至控制组件。在本申请实施例中，使用信息可以为使用次数等。需要说明的是，识别组件可以与存储组件20集成于同一模块中例如集成于同一电路板中，当然识别组件也可以单独设置。

第一电连接接口信息包括电平变化的接点数量和/或电平变化的接点位置。在识别组件与第一电连接接口111不连接时，识别组件与第一电连接接口111之间为高电平；在识别组件与第一电连接接口111连接时，识别组件与第一电连接接口111之间为低电平；识别组件可以通过识别第一电连接接口111的电平变化，判断是否与第一电连接接口111电连接，且可以确认与其电连接的第一电连接接口111的接点数量和/或接点位置，由此确认第二构件12的使用信息。

识别组件可以根据识别的第一电连接接口信息获取第二构件12的使用信息例如使用次数，例如通过与第一电连接接口111电连接的次数，记录第二构件12的使用次数。

进一步地，识别组件还被配置为记录第二构件12的使用信息例如使用时长等。识别组件可以根据电机驱动工具组件10做功的时长记录第二构件12的使用时长，在识别组件获取第二构件12的使用信息后，将第二构件12的使用信息发送至控制组件，由控制组件进行进一步的处理。

具体地，以第一构件11为髋执行器，第二构件12为髋臼打器、髋臼磨锉或髓腔铰刀为例进行说明。当髋执行器上安装不同的髋手术工具时，不同的手术工具会触发髋执行器上不同的第一电连接接点1111，控制组件根据第一电连接接口111中不同第一电连接接点1111的状态判断安装的髋手术工具的种类，并将髋手术工具的特征信息发送至主机用于手术流程等的设定。

示例性地，髋执行器的第一电连接接口111可设置在髋执行器的底面和侧面，多个第一电连接接点1111包括触点A、触点B、触点C。如触点A和触点B位于髋执行器的底面，触点A和触点B可以对称设置(可以理解为二者之间呈180°设置)，如图7所示，图7是工具组件(髋执行器)的第一电连接接口的结构示意图；当然，触点A和触点B也可以错位设置；触点C可以位于髋执行器的侧面。

图6和图8示出了第二构件为髋臼磨锉的结构示意图，如图6至图8所示，髋臼磨锉的第二电连接接口121的第二电连接接点1211为四组触点接头。四组触点接头沿周向间隔设置，四组触点接头可以均匀布置，例如相邻两组之间呈90°设置，对称设置的两组触点接头分别被配置为与髋执行器上的触点A和触点B电连接。在髋执行器上的触点A和触点B对称设置时，将髋臼磨锉安装于髋执行器时，髋臼磨锉的四组触点接头中的任意两组对称的触点接头均可以与触点A和触点B连接，由此具有多种连接方式，有利于髋臼磨锉快速安装于髋执行器。

图9示出了第二构件为髓腔铰刀的结构示意图，如图9所示，髓腔铰刀的第二电连接接口121的第二电连接接点1211为两组触点接头。两组触点接头沿周向间隔设置，例如二者之间可呈90°设置；两组触点接头中的任一组均可以被配置为与髋执行器上的触点A电连接，或者两组触点接头中的任一组均可以被配置为与髋执行器上的触点B电连接。在髋执行器上的触点A和触点B对称设置时，将髓腔铰刀安装于髋执行器时，髓腔铰刀的两组触点接头中的任一组可以与髋执行器上的触点A电连接，或者与髋执行器上的B电连接，由此具有多种连接方式，有利于髓腔铰刀快速安装于髋执行器。

图10至图12示出了第二构件为髋臼打器的结构示意图，如图10至图12所示，髋臼打器的第二电连接接口121的第二电连接接点1211为一组触点接头。该组触点接头被配置为与触点C电连接，在将髋臼打器安装于髋执行器时，该组触点接头与触点C电连接。

每组触点接头(以及每组触点)均包括两个点位(图示中靠近的两个圆)。其中触点接头的两个点位之间为简单的短路。触点的两个点位可以分别与识别组件连接。这样，当一组触点与一组触点接头接触时，两组点位之间会形成通路，与触点连接的识别组件会收到触点形成通路的电平信号，进而根据接通的组数识别工具信号，并且根据接通的次数识别使用次数，根据上电时长统计使用时长。当髋执行器装上髋臼磨锉时，触点开关A、触点开关B始终同时导通；当髋执行器装上髓腔铰刀时，触点A和触点B只有其中一个导通。而当髋执行器装上髋臼打器时，触点C导通，以此来识别装入髋执行器工具类型。

本申请的工具装置100适用于手术机器人系统1000，当然也可以适用于其它非手术的系统例如记录系统。

如图13所示，本申请的记录系统包括工具装置100、主机200和控制组件300，主机200被配置为发送读取指令；控制组件300被配置为电连接主机200和工具装置100的存储组件20，以响应于读取指令获取工具组件10的使用信息并发送至主机200，主机200还被配置为更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至控制组件300，并由控制组件300发送至存储组件20。

主机200可以认为具有运算能力的装置，例如主机200可以包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，或者特定集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)。示例性地，主机200为工控机等。控制组件300可以包括一个或多个集成电路，示例性地，控制组件300为控制芯片。主机200可以通过485通讯线缆(采用RS485协议)与工控机进行电连接，也可以通过RS232通讯线缆(采用RS232协议)与工控机进行电连接。

主机200能够监视和控制工具装置100的运行状态，其通过控制组件300进行信息的传递。示例性地，主机200发送读取指令至控制组件300，控制组件300读取工具组件10的使用信息并将使用信息发送至主机200；主机200在接收到使用信息后，将对使用信息进行运算处理，例如使用信息为使用次数，主机200可以在目前使用次数的基础上增加一次使用次数作为更新后的使用次数，并将更新后的使用信息发送至控制组件300，控制组件300继而发送至存储组件20，存储组件20存储更新后的使用信息。本申请可以简化工具组件10的使用流程，优化工具组件10的管理。

如图14和图15所示，本申请的手术机器人系统1000包括机器人臂装置400、工具装置100、主机200和控制组件300，工具组件10设置于机器人臂装置400；主机200被配置为发送读取指令；控制组件300被配置为电连接主机200和存储组件20，以响应于识别指令获取使用信息并发送至主机200，主机200还被配置为向控制组件300发送操作指令，以控制机器人臂装置400带动工具组件10执行与操作指令对应的动作；主机200还被配置为在工具组件10完成动作后，至少更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至控制组件300，并由控制组件300发送至存储组件20。在本申请中，使用信息可以包括使用次数或使用时长等信息。

根据本申请实施例的手术机器人系统1000，能够通过主机200和控制组件300对存储组件20内存储的使用信息进行更新，由此能够及时记录工具组件10的使用信息，提高记录效率。

在一些实施例中，控制组件300还被配置为在工具组件10完成动作后，根据工具组件10的使用时长更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至存储组件20。示例性地，在工具组件10如髋手术工具被电机驱动做功的时长认为是工具组件10的使用时长，控制组件300根据工具组件10的使用时长更新工具组件10的使用时长信息，然后将更新后的使用时长信息发送至存储组件20中，由存储组件20存储。

在一些实施例中，控制组件300设置于机器人臂装置400且被配置为与机器人臂装置400电连接；工具组件10与机器人臂装置400可拆卸连接且被配置为与机器人臂装置400电连接，以使控制组件300根据工具组件10与机器人臂装置400之间的电平值满足预设电平值时，确认工具组件10安装于机器人臂装置400。

工具组件10与机器人臂装置400可拆卸连接，便于工具组件10组装至机器人臂装置400，或者从机器人臂装置400上拆除。存储组件20可以设置在工具组件10内，还可以设置在与机器人臂装置400连接处的接口处。

在工具组件10与机器人臂装置400不连接时，工具组件10与机器人臂装置400之间为高电平；在工具组件10与机器人臂装置400连接时，工具组件10与机器人臂装置400之间为低电平；控制组件300可以通过工具组件10与机器人臂装置400之间的电平值与预设电平值进行比较，判断工具组件10是否装配于机器人臂装置400，并进行电连接。在确认工具组件10安装于机器人臂装置400后，控制组件300可以对存储组件20内的信息进行读取，并在手术接收后响应于主机200的指令更新存储组件20中的使用次数等信息。

请继续参阅图14和图15，示例性地，机器人臂装置400包括基座端和末端，末端设置有机器人臂法兰接口，控制组件300可以设置在末端的机器人臂法兰接口上。在工具组件10例如执行器安装于机器人臂装置400的末端时，工具组件10的接口与机器人臂装置400的接口电连接，控制组件300的一端与存储组件20电连接，另一端与主机200电连接。主机200发送读取指令至控制组件300，控制组件300将获取的存储组件20存储的信息并上传至主机200。

在一些实施例中，主机200还被配置为在使用信息满足预设阈值时生成提醒指令，并将提醒指令发送至控制组件300。工具组件10的使用次数和/或使用时长具有上限，预设阈值可以认为是使用上限，在工具组件10使用次数和/或使用时长达到上限时，主机200将会发送提醒指令至控制组件300，控制组件300控制工具组件10不再进行操作。

在一些实施例中，主机200还可以被配置为在更新信息满足预设阈值时生成提醒指令，并将提醒指令发送至控制组件300。即在工具组件10完成操作后，主机200判断工具组件10已达到使用上限，将提醒控制组件300，控制组件300控制工具组件10不再进行操作，以便于及时更换工具组件10。

在一些实施例中，存储组件20还被配置为存储工具组件10的特征信息；手术机器人系统1000还包括定位装置500，定位装置500被配置为获取机器人臂装置400和/或目标物的当前位姿信息，且定位装置500被配置为与主机200电连接；其中，控制组件300还被配置为响应于识别指令获取特征信息并发送至主机200；主机200还被配置为根据特征信息和当前位姿信息生成调整指令并发送至控制组件300，以控制机器人臂装置400调整位姿。

不同的工具组件10对应的特征信息不同，即工具组件10对应唯一的特征信息，在控制组件300识别到工具组件10安装于机器人臂装置400后，通过读取存储组件20存取的特征信息，确认工具组件10的类型。不同的工具组件10由于重量等差异，其对应的机器人臂装置400的负载不同，手术流程的设定不同，主机200获取工具组件10的特性信息后，可以判断工具组件10的类型，根据工具组件10的类型和当前位姿信息控制机器人臂装置400调整位姿。

在一些实施例中，控制组件300还被配置为与识别组件电连接，以获取第二构件12的使用信息，例如获取第二构件12的使用次数信息和/或使用时长信息等。

基于同一发明构思，本申请还提出了一种数据记录方法，该数据记录方法用于手术机器人系统。

该方法包括：

S100，响应于主机发送的读取指令，获取存储组件存储的工具组件的使用信息；

S200，将使用信息发送至主机，并接收主机的操作指令；

S300，基于操作指令控制机器人臂装置带动工具组件执行与操作指令对应的动作；

S400，接收主机发送的更新后的使用信息作为更新信息，并将更新信息发送至存储组件，更新信息是由主机在工具组件完成动作后所生成。

其中，使用信息可以包括工具组件的使用次数和/或使用时长。示例性地，若工具组件为刀头组件，在刀头组件完成截骨操作后，主机将刀头组件存储在存储组件里的使用次数加1后作为更新信息，发至存储组件里保存。因髋执行器带动刀头组件做功，遂髋执行器的使用次数也可同步加1更新。使用时长的记录更新可以与使用次数同理。

根据本申请实施例的方法，操作方便，且能够提高使用信息记录的准确性，并提高记录效率。

本申请所述的方法，在接收主机发送的更新后的使用信息作为更新信息，并将更新信息发送至存储组件之后，还包括：

S500，统计工具组件使用时长；

可以理解，在工具组件完成动作后，统计工具组件本次动作对应的使用时长。

S600，根据工具组件使用时长更新使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至存储组件。

其中，使用信息包括该工具组件使用时长。

根据本申请实施例的方法，控制组件就能统计、更新工具组件的使用时长，无需主机参与，方便快捷。

本申请所涉及的存储组件可包括一个或多个存储器，控制组件和识别组件都可包括一个或多个处理器。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种工具装置，其特征在于，包括：

工具组件，所述工具组件被配置为具有电接口和机械接口，其中，所述机械接口用来与目标装置可拆卸连接；以及

存储组件，设置于所述工具组件，当所述工具组件与所述目标装置通过所述机械接口连接时，所述存储组件通过所述电接口与所述目标装置电连接，所述存储组件被配置为记录所述工具组件的使用信息。

2.根据权利要求1所述的工具装置，其特征在于，所述存储组件还被配置为存储所述工具组件的特征信息。

3.根据权利要求1所述的工具装置，其特征在于，

所述工具组件包括至少一个构件；

所述存储组件至少设置于所述至少一个构件中的其中一个，所述使用信息包括所述至少一个构件的使用信息。

4.根据权利要求3所述的工具装置，其特征在于，所述工具组件包括第一构件和设置于所述第一构件的第二构件，所述存储组件至少设置于所述第一构件，所述使用信息包括所述第一构件的使用信息和所述第二构件的使用信息。

5.根据权利要求4所述的工具装置，其特征在于，所述存储组件包括：

第一存储件，设置于所述第一构件，所述第一存储件被配置为记录所述第一构件的使用信息；以及

第二存储件，设置于所述第二构件，所述第二存储件被配置为记录所述第二构件的使用信息。

6.根据权利要求4所述的工具装置，其特征在于，

所述第一构件包括第一电连接接口；

所述第二构件包括第二电连接接口，当所述第一构件与所述第二构件连接时，所述第一构件与所述第二构件通过所述第二电连接接口与所述第一电连接接口电连接。

7.根据权利要求6所述的工具装置，其特征在于，

所述第一电连接接口包括多个第一电连接接点，所述第二电连接接口包括至少一个第二电连接接点，至少一个所述第二电连接接点与多个所述第一电连接接点中的至少一个相匹配。

8.根据权利要求7所述的工具装置，其特征在于，

所述工具装置还包括识别组件，所述识别组件设置于所述第一构件；

所述识别组件被配置为与所述第一电连接接口电连接且用于识别第一电连接接口信息，并至少根据所述第一电连接接口信息确定所述第二构件的使用信息；当所述第一构件与外部的控制组件以及所述第二构件分别连接时，所述识别组件还被配置为与所述控制组件以及所述第二构件电连接，以将所述使用信息发送至所述控制组件，

其中，所述第一电连接接口信息包括电平变化的接点数量和/或电平变化的接点位置。

9.根据权利要求7所述的工具装置，其特征在于，

所述第一电连接接点为孔，所述第二电连接接点为连接件，当所述第一构件与所述第二构件连接时，所述连接件被配置为嵌设于所述孔中；或

所述第二电连接接点为孔，所述第一电连接接点为连接件，当所述第一构件与所述第二构件连接时，所述连接件被配置为嵌设于所述孔中。

10.一种记录系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的工具装置；

主机，被配置为发送读取指令；以及

控制组件，被配置为电连接所述主机和存储组件，以响应于所述读取指令获取使用信息并发送至所述主机，

其中，所述主机还被配置为更新所述使用信息，并将更新后的使用信息作为更新信息发送至所述控制组件，并由所述控制组件发送至所述存储组件。

11.一种手术机器人系统，其特征在于，包括：

机器人臂装置；

如权利要求1至9中任一项所述的工具装置，所述工具组件设置于所述机器人臂装置；

主机，被配置为发送读取指令；以及

控制组件，被配置为电连接所述主机和存储组件，以响应于识别指令获取使用信息并发送至所述主机，

所述主机还被配置为向所述控制组件发送操作指令，以控制所述机器人臂装置带动所述工具组件执行与所述操作指令对应的动作；

所述主机还被配置为在所述工具组件完成所述动作后，至少更新所述使用信息，并将更新后的所述使用信息作为更新信息发送至所述控制组件，并由所述控制组件发送至所述存储组件。

12.根据权利要求11所述的手术机器人系统，其特征在于，

所述控制组件还被配置为在所述工具组件完成所述动作后，根据所述工具组件的使用时长更新所述使用信息，并将更新后的所述使用信息作为更新信息发送至所述存储组件。

13.根据权利要求11所述的手术机器人系统，其特征在于，

所述控制组件设置于所述机器人臂装置且被配置为与所述机器人臂装置电连接；

所述工具组件与所述机器人臂装置可拆卸连接且被配置为与所述机器人臂装置电连接，以使所述控制组件根据所述工具组件与所述机器人臂装置之间的电平值满足预设电平值时，确认所述工具组件安装于所述机器人臂装置。

14.根据权利要求11所述的手术机器人系统，其特征在于，

所述主机还被配置为在所述使用信息满足预设阈值时生成提醒指令，并将所述提醒指令发送至所述控制组件。

15.根据权利要求11所述的手术机器人系统，其特征在于，所述存储组件还被配置为存储所述工具组件的特征信息；

所述手术机器人系统还包括定位装置，所述定位装置被配置为获取机器人臂装置和/或目标物的当前位姿信息，且所述定位装置被配置为与所述主机电连接；

其中，所述控制组件还被配置为响应于所述识别指令获取所述特征信息并发送至所述主机；

所述主机还被配置为根据所述特征信息和所述当前位姿信息生成调整指令并发送至所述控制组件，以控制所述机器人臂装置调整位姿。