CN220898788U - 移动组件及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种移动组件及手术机器人，涉及医疗设备技术领域。其中，移动组件包括壳体、传感器、推把、移动部和处理部。推把可供用户握持，当用户对推把施加作用力后可使得推把的施力端作用于传感器，使得传感器可受力并获取该作用力的方向。移动部设置于壳体使得移动部可带动壳体移动，处理部根据传感器受到的施力端的作用力的方向可控制移动部沿该方向移动。这样当用户握持推把，并对推把施加作用力后可使得壳体沿用户的施力方向移动，从而可方便地控制移动组件移动至目标位置，大大节省了人力。

Description

移动组件及手术机器人

技术领域

本实用新型涉及一种移动组件及手术机器人，属于医疗设备技术领域。

背景技术

随着手术机器人的发展，用户通过控制台控制从手设备进行相关手术操作，可实现精细操作，以提高手术的安全性和成功率。为了使手术机器人在进行手术时可保持稳定，以提高手术安全性，可通过增大手术机器人的自重实现，但这样也导致手术机器人移动不便。

实用新型内容

本实用新型提供一种移动组件及手术机器人，解决了相关技术中手术机器人移动不便的问题。

第一方面，本实用新型提供一种移动组件，包括：

壳体；

传感器和推把，所述传感器设置于所述壳体内，所述推把与所述传感器连接，且所述推把具有与所述传感器接触的施力端，所述推把配置于受驱而通过所述施力端作用于所述传感器，所述传感器被配置于获取所述施力端的作用力的方向；

移动部，设置于所述壳体，所述移动部配置于带动所述壳体移动；

处理部，与所述传感器和所述移动部电连接，所述处理部配置于根据所述传感器获取的所述施力端的作用力的方向控制所述移动部移动。

在一些实施方式中，所述推把背离所述壳体的一端到所述推把与所述传感器连接的一端的方向为预设方向，所述预设方向与所述移动部的移动方向呈夹角设置。

在一些实施方式中，所述壳体内具有承载面，所述承载面与所述预设方向平行，所述传感器设置于所述承载面。

在一些实施方式中，所述推把包括握持部和固定架，所述握持部与所述固定架可拆卸连接，所述固定架设置于所述壳体内，所述施力端设置于所述固定架。

在一些实施方式中，所述传感器具有受力面，所述施力端具有与所述受力面相对的施力面，所述施力面与所述受力面对接，所述施力面和所述受力面均与所述预设方向平行。

在一些实施方式中，所述传感器为三轴力传感器。

在一些实施方式中，所述推把包括握持部和固定架，所述握持部与所述固定架可拆卸连接，所述固定架设置于所述壳体内，且与所述传感器连接，所述施力端设置于所述固定架，至少部分所述握持部设置于所述壳体外。

在一些实施方式中，还包括信号放大器，所述信号放大器与所述传感器和所述处理部均连接；

所述壳体包括上壳部和下壳部，所述下壳部与所述上壳部的底部一侧连接，所述信号放大器设置于所述下壳部内，所述传感器设置于所述上壳部内，所述上壳部具有用于安装电子元件的安装面，所述安装面与所述预设方向平行。

在一些实施方式中，所述处理部包括速度控制模块，所述传感器还被配置于获取所述施力端的作用力的大小，所述处理部的速度控制模块配置于根据所述传感器获取的所述施力端的作用力的大小控制所述移动部的移动速度。

在一些实施方式中，还包括刹车部，所述刹车部与所述移动部连接，所述刹车部具有控制端，所述控制端设置于所述推把，所述刹车部配置于在所述控制端受力时解除对于所述移动部的刹车控制。

第二方面，本实用新型提供一种手术机器人，包括：

医生操作平台和患者操作平台，所述医生操作平台与所述患者操作平台通信连接，所述医生操作平台包括上文的移动组件。

本实用新型提出的移动组件和手术机器人，移动组件的推把可供用户握持，当用户对推把施加作用力后可使得推把的施力端作用于传感器，使得传感器可受力并获取该作用力的方向。移动部设置于壳体使得移动部可带动壳体移动，处理部根据传感器受到的作用力的方向可控制移动部沿该方向移动。这样当用户握持推把，并对推把施加作用力后可使得壳体沿用户的施力方向移动，从而可方便地控制移动组件移动至目标位置，大大节省了人力。该移动组件应用于手术机器人，可以提高手术机器人的移动便捷性，提升用户的操作体验。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述，本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明，其中：

图1为本实用新型实施例的移动组件的示意图；

图2为本实用新型实施例的移动组件的传感器的示意图；

图3为本实用新型实施例的传感器、信号放大器、处理部和移动部的电连接示意图；

图4为本实用新型实施例的移动组件的内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例的移动组件的固定架的示意图；

图6为本实用新型实施例的移动组件的信号放大器的示意图；

图7为本实用新型实施例的移动组件的安装面的示意图。

附图标记：

100-壳体，110-上壳部，111-承载面，112-安装面，120-下壳部，

200-传感器，210-受力面，

300-推把，310-握持部，320-固定架，321-施力面，

400-移动部，

500-处理部，

600-信号放大器，

710-控制端，720-显示屏，730-开关。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。

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”可以是第一和第二特征直接接触，或第一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小于第二特征。

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一个或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。

随着手术机器人的发展，用户通过控制台控制从手设备进行相关手术操作，可实现精细操作，以提高手术的安全性和成功率。为了使手术机器人在进行手术时可保持稳定，以提高手术安全性，可通过增大手术机器人的自重实现，但这样也导致手术机器人移动不便。具体来说，相关技术中手术机器人自重过大导致用户单人难易推动手术机器人移动至目标位置，导致需要多人共同推动，进而导致手术机器人移动不便。

本实用新型提出的移动组件和手术机器人，移动组件的推把可供用户握持，当用户对推把施加作用力后可使得推把的施力端作用于传感器，使得传感器可受力并获取该作用力的方向。移动部设置于壳体使得移动部可带动壳体移动，处理部根据传感器受到的作用力的方向可控制移动部沿该方向移动。这样当用户握持推把，并对推把施加作用力后可使得壳体沿用户的施力方向移动，从而可方便地控制移动组件移动至目标位置，大大节省了人力。该移动组件应用于手术机器人，可以提高手术机器人的移动便捷性，提升用户的操作体验。

下面结合具体实施例对本实用新型提供的移动组件和手术机器人进行详细说明。

本实用新型实施例提出了一种手术机器人，包括医生操作平台和患者操作平台，医生操作平台包括握夹组件，患者操作平台包括器械件和移动组件，其中，器械件设置于移动组件，使得器械件可移动至患者手术位，握夹组件与器械件电连接，用户通过握持握夹组件并对握夹组件施力，可相应控制器械件作出相应的动作。用户对握夹组件施加的作用力的大小与器械件的动作幅度大小相匹配，具体来说，用户对握夹组件施加的作用力越大，器械件的动作幅度越大，反之，用户对握夹组件施加的作用力越小，器械件的动作幅度越小。本实用新型的手术机器人通过设置移动组件，可以有效减小手术机器人的移动难度和移动所施加的作用力，从而提高手术机器人的便捷性。

参考图1-图3所示，本实用新型提供的移动组件包括壳体100、传感器200、推把300、移动部400和处理部500。传感器200设置于壳体100内,传感器200被配置于获取所受作用力的方向。推把300与传感器200连接，推把300具有与传感器200接触的施力端，推把300配置于受驱而通过施力端作用于传感器200，传感器200被配置于获取施力端的作用力的方向。移动部400设置于壳体100，移动部400配置于带动壳体100移动。处理部500与传感器200和移动部400电连接，处理部500配置于根据传感器200获取的施力端的作用力的方向控制移动部400移动。

其中，壳体100为本实用新型的移动组件的基础构件，壳体100可以为移动组件的其它至少部分部件提供安装基础，并起到保护移动组件的其它至少部分部件的目的。壳体100可采用高分子材料，如塑料制备，这样可使得壳体100在具有一定的结构强度的情况下，自重相对较轻，有利于移动组件整体减重。移动部400设置于壳体100，当移动部400移动时可带动壳体100移动，这样使得。推把300与传感器200连接，用户可握持推把300，当用户对推把300施加作用力时，推把300受到的作用力可通过推把300的施力端作用于传感器200。传感器200设置于壳体100内，使得壳体100可起到保护传感器200的作用，传感器200可检测接受到施力端对传感器200的作用力的方向，这样用户对推把300施加的作用力的方向可被传感器200获取。由于传感器200与处理部500电连接，因此传感器200获取到的施力端的作用力的方向的信息可传输至处理部500。推把400与传感器200直接连接，可使得推把400受到的作用力可直接传导至传感器200，从而使得传感器200检测到的作用力方向更为精确。

处理部500与移动部400电连接使得处理部500可控制移动部400移动，并且可控制移动部400的移动方向。处理部500可根据传感器200传输至处理部500的用户对推把300的作用力方向控制移动部400沿该方向移动，从而控制本实用新型的移动组件移动。

具体来说，当用户需要控制移动组件向前移动时，可对推把300施加推力，推把300受到的推力可作用于传感器200，传感器200将推力的方向信息传输至处理部500，处理部500可根据该推力方向信息控制移动部400朝前移动以使移动组件整体向前移动。当用户需要控制移动组件朝后移动时，可对推把300施加拉力，推把300受到的拉力可作用于传感器200，传感器200将拉力的方向信息传输至处理部500，处理部500可根据该拉力方向信息控制移动部400朝后移动以使移动组件整体向后移动。此外，当用户控制移动组件沿其它方向移动时，可对推把300施加该方向的作用力实现。通过移动部400带动壳体100移动，相较于相关技术中通过人力使设备移动的方式，可大大地节省人力，且移动组件的移动方向可更为精确。

在一些实施方式中，参考图1所示，推把300背离壳体100的一端到推把300与传感器200连接的一端的方向为预设方向，预设方向与移动部400的移动方向呈夹角设置。

推把300整体沿预设方向延伸设置，预设方向即为图1中的S方向，预设方向与移动部400的移动方向呈夹角设置，使得当本实用新型的移动组件放置于水平面上时，预设方向还与重力方向呈夹角设置，使得推把300整体可沿与重力方向呈夹角的方向延伸。这样当用户握持推把300时，用户的姿态更符合人体工学，使得用户使用本实用新型的移动组件时身体相对更舒适。

当然，在其它实施方式中，也可设置推把300与移动部400的移动方向平行的方向设置，并将推把300的高度设置于适宜的高度，以使用户握持推把300时的姿态也相对舒适。

在一些实施方式中，参考图2所示，壳体100内具有承载面111，承载面111与预设方向平行，传感器200设置于承载面111。

壳体100的承载面111为壳体100内腔体的内壁，具体的，承载面111为壳体100内腔体的底壁，传感器200可与承载面111固定连接，以使传感器200设置于壳体100内的结构相对更为稳定可靠。由于推把300沿预设方向延伸设置，因此推把300的施力端也沿预设方向设置。通过将承载面111与预设方向平行设置，可使得传感器200设置于承载面111上时传感器200也沿预设方向设置，这样推把300的施力端与传感器200可更加充分地对接贴合设置，当用户对拖把施加作用力时，该作用力可更充分地通过施力端作用于传感器200。

由于壳体100的承载面111沿预设方向设置，壳体100与承载面111相背的外壁也可沿预设方向设置，以使壳体100整体可沿预设方向分布设置。这样可使得壳体100的结构相对更为紧凑，从而使得本实用新型的移动组件的结构可相对更为紧凑。

在一些实施方式中，参考图4和图5所示，推把300包括握持部310和固定架320，握持部310与固定架320可拆卸连接，固定架320设置于壳体100内，且与传感器200连接，施力端设置于固定架320。

其中，握持部310为供用户手部握持的部位，固定架320与握持部310可拆卸连接，使得握持部310与固定架320可单独制备后再组装为一体，这样可减低握持部310的加工工艺难度。施力端设置于固定架320，因此固定架320与传感器200接触设置，用户对握持部310施加的作用力可传导至固定架320，进而传导至传感器200。具体的，固定架320与传感器200可固定连接，传感器200和固定架320上可设置对应的固定孔结构，通过固定键将传感器200与固定架320连接，可使得传感器200与固定架320连接更为稳定可靠，这样用户对推把300施加的作用力也可更充分地作用于传感器200。

在一些实施方式中，参考图4和图5所示，传感器200具有受力面210，施力端为与受力面210相对的施力面321，施力面321与受力面210对接，施力面321和受力面210与预设方向平行。

具体来说，施力端为固定架320上的端面结构，使得施力端可构成施力面321。施力面321的面积可设置为不小于传感器200的受力面210的面积，这样可使得施力面321与可将受力面210充分覆盖，相应的，作用于推把300的作用力可更充分地作用于传感器200。这样传感器200获取到的用户对推把300的作用力的方向的数据更加精确，以使移动组件移动更为精确。传感器200的受力面210与预设方向平行，因此传感器200可采用薄片结构的传感器200，以使传感器200的结构尺寸更为紧凑，这样传感器200占用的壳体100内的空间相对更小，壳体100内可设置更多的其它部件。

当用户对推把300施加作用力使得施力面321朝向传感器200的受力面210作用后，传感器200检测到的压力大小增大，且该压力的方向朝向受力面210，此时处理部500可控制移动部400朝前移动。而当用户对推把300施加拉力使得施力面321受到背向受力面210的方向的作用力后，施力面321对受力面210的作用力可减小，此时处理部500可控制移动部400朝后移动，这样在设置一个传感器200的情况下既可实现用户控制移动组件前后移动，且该传感器200结构相对简单，从而使得本实用新型的移动组件的制备成本相对较低。

在一些实施方式中，传感器200为三轴力传感器200。

三轴力传感器200可检测到相互垂直的X、Y、Z轴方向的作用力，由于传感器200的受力面210与预设方向平行，因此受力面210与重力方向呈夹角设置。推把300的延伸方向与重力方向呈夹角设置，这样用户对推把300的作用力的方向也与重力方向呈夹角设置，因此用户对推把300的作用力可分解为X、Y、Z轴上的分力，且该作用力的各个分力可被传感器200检测到，这样传感器200检测到的作用力的方向信息更为精确。相应的，处理部500可更精确地控制移动部400带动壳体100沿指定方向移动。

在一些实施方式中，参考图3、图4、图6和图7所示，移动组件还包括信号放大器600，信号放大器600与传感器200和处理部500均连接。壳体100包括上壳部110和下壳部120，下壳部120与上壳部110的底部一侧连接，信号放大器600设置于下壳部120内，传感器200设置于上壳部110内，上壳部110具有安装面112，安装面112与预设方向平行。

传感器200检测到的力信号可经过信号放大器600传输至处理部500，这样可使得处理部500所获取的力信号更为精确，以使处理部500可更好地控制移动部400移动。信号放大器600设置于下壳部120，传感器200设置于上壳部110，可使得信号放大器600与传感器200分散设置于壳体100的各区域，进而使信号方法器和传感器200安装于壳体100内更方便。上壳部110的安装面112可用于设置移动组件的人机交互部件，如显示屏720和开关730等部件。由于安装面112与预设方向平行，因此显示屏720和开关730设置于安装面112上后可与用户自然下垂的视线相对，这样用户可更方便地观察到显示屏720上显示的内容，且可更方便地操作开关730。

在一些实施方式中，处理部500包括速度控制模块，传感器200还被配置于获取施力端的作用力的大小，处理部500的速度控制模块配置于根据传感器200获取的施力端的作用力的大小控制移动部400的移动速度。

当用户对推把300施加不同大小的作用力时，该作用力作用于传感器200后可被传感器200检测到该作用力的大小，当传感器200检测到的作用力较大后，处理部500可控制移动部400以较快的速度移动。当传感器200检测到的作用力较小时，处理部500的速度控制模块可控制移动部400以较慢的速度移动。这样用户通过控制对推把300施加的作用力的方向和大小可控制移动部400的移动方向和速度。

具体来说，当用户未对推把300施加作用力，且移动组件处于停止状态时，可设置推把300的施力端与传感器200紧贴设置，使得推把300的施力端对传感器200具有一定的作用力，该作用力为初始作用力，传感器200可检测到初始作用力。当用户对推把300施加推力，可使得施力端对传感器200的作用力在初始作用力的基础上增大，传感器200检测到的作用力大小相对初始作用力更大。处理部500可根据该作用力相对初始作用力增大的幅度控制移动部400向前移动速度相应增大。当用户对推把300施加拉力，可使得施力端对传感器200的作用力在初始作用力的基础上减小，传感器200检测到的作用力大小相对初始作用力更晓。处理部500可根据该作用力相对初始作用力减小的幅度控制移动部400向后移动速度相应增大。

此外，处理部500还可设置包括方向控制模块，方向控制模块可控制移动部400的移动方向。

在一些实施方式中，参考图7所示，移动组件还包括刹车部，刹车部与移动部400连接，刹车部具有控制端710，控制端710设置于推把300，刹车部配置于在控制端710受力时控制移动部400开启。

通过设置刹车部可使移动部400启停更为安全，具体来说，当用户需要控制移动部400带动壳体100移动时，需要对控制端710施加作用力，使得刹车部不限制移动部400移动。随后用户再对推把300施加作用力使得移动部400可相应移动。当用户不小心碰到推把300而对推把300施加作用力后，由于用户未对控制端710施加作用力，因此移动部400处于关停状态，这样移动部400不会相应移动，从而使得本实用新型的移动组件的安全系数更高。控制端710具体可为设置于推把300的按钮结构，这样用户通过按压按钮可控制移动部400启停。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式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实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种移动组件，其特征在于，包括：

壳体(100)；

传感器(200)和推把(300)，所述传感器(200)设置于所述壳体(100)内，所述推把(300)与所述传感器(200)连接，且所述推把(300)具有与所述传感器(200)接触的施力端，所述推把(300)配置于受驱而通过所述施力端作用于所述传感器(200)，所述传感器(200)被配置于获取所述施力端的作用力的方向；

移动部(400)，设置于所述壳体(100)，所述移动部(400)配置于带动所述壳体(100)移动；

处理部(500)，与所述传感器(200)和所述移动部(400)电连接，所述处理部(500)配置于根据所述传感器(200)获取的所述施力端的作用力的方向控制所述移动部(400)移动。

2.根据权利要求1所述的移动组件，其特征在于，所述推把(300)背离所述壳体(100)的一端到所述推把(300)与所述传感器(200)连接的一端的方向为预设方向，所述预设方向与所述移动部(400)的移动方向呈夹角设置。

3.根据权利要求2所述的移动组件，其特征在于，所述壳体(100)内具有承载面(111)，所述承载面(111)与所述预设方向平行，所述传感器(200)设置于所述承载面(111)。

4.根据权利要求3所述的移动组件，其特征在于，所述传感器(200)具有受力面(210)，所述施力端具有与所述受力面(210)相对的施力面(321)，所述施力面(321)与所述受力面(210)对接，所述施力面(321)和所述受力面(210)均与所述预设方向平行。

5.根据权利要求4所述的移动组件，其特征在于，所述传感器(200)为三轴力传感器。

6.根据权利要求1-5任一项所述的移动组件，其特征在于，所述推把(300)包括握持部(310)和固定架(320)，所述握持部(310)与所述固定架(320)可拆卸连接，所述固定架(320)设置于所述壳体(100)内，且与所述传感器(200)连接，所述施力端设置于所述固定架(320)，至少部分所述握持部(310)设置于所述壳体(100)外。

7.根据权利要求2-5任一项所述的移动组件，其特征在于，还包括信号放大器(600)，所述信号放大器(600)与所述传感器(200)和所述处理部(500)均连接；

所述壳体(100)包括上壳部(110)和下壳部(120)，所述下壳部(120)与所述上壳部(110)的底部一侧连接，所述信号放大器(600)设置于所述下壳部(120)内，所述传感器(200)设置于所述上壳部(110)内，所述上壳部(110)具有用于安装电子元件的安装面(112)，所述安装面(112)与所述预设方向平行。

8.根据权利要求1-5任一项所述的移动组件，其特征在于，所述处理部(500)包括速度控制模块，所述传感器(200)还被配置于获取所述施力端的作用力的大小，所述处理部(500)的速度控制模块配置于根据所述传感器(200)获取的所述施力端的作用力的大小控制所述移动部(400)的移动速度。

9.根据权利要求1-5任一项所述的移动组件，其特征在于，还包括刹车部，所述刹车部与所述移动部(400)连接，所述刹车部具有控制端(710)，所述控制端(710)设置于所述推把(300)，所述刹车部配置于在所述控制端(710)受力时解除对于所述移动部(400)的刹车控制。

10.一种手术机器人，其特征在于，包括：医生操作平台和患者操作平台，所述医生操作平台与所述患者操作平台通信连接，所述患者操作平台包括如权利要求1-9任一项所述的移动组件。