DE102015003137A1 - Medical robotic system - Google Patents

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DE102015003137A1
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Sebastian Lohmeier
Cyrill von Tiesenhausen
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KUKA Roboter GmbH
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Abstract

Ein erfindungsgemäßes Medizinrobotersystem umfasst eine Roboteranordnung, die wenigstens eine mobile Basis (5, 5') und einen mehrgelenkigen Roboterarm (3, 3') aufweist, der mit der Basis proximal verbunden ist und einen distalen Adapterflansch (7) zur Anbindung eines medizinischen Geräts (6, 6') aufweist; und eine Eingabegerätanordnung, die wenigstens ein Eingabegerät (8, 8') zur, insbesondere manuellen, Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät (6, 6') aufweist, wobei dieses Eingabegerät gelenkig und/oder lösbar mit der Roboteranordnung verbindbar ist.A medical robot system according to the invention comprises a robot arrangement which has at least one mobile base (5, 5 ') and a multi-articulated robot arm (3, 3') which is connected proximally to the base and has a distal adapter flange (7) for connecting a medical device ( 6, 6 '); and an input device arrangement which has at least one input device (8, 8 ') for, in particular manual, input of control commands for the robot arrangement and / or at least one medical device (6, 6') guided by the robot arrangement, said input device being articulated and / or or detachably connectable to the robot assembly.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Medizinrobotersystem sowie ein Verfahren zur Konfiguration des Medizinrobotersystems.The present invention relates to a medical robot system and a method for configuring the medical robot system.

Aus der US 2008/0154389 A1 ist ein Chirurgieroboter mit einer mobilen Basis, einem mit der Basis verbundenen mehrgelenkigen Roboterarm, einem durch den Roboterarm geführten chirurgischen Instrument und einem Computer bekannt, der in dem Chirurgieroboter oder in oder außerhalb eines Operationssaals angeordnet sein kann und eine nicht näher erläuterte Benutzereingabe aufweist.From the US 2008/0154389 A1 For example, a robotic robot comprising a mobile base, a multi-articulated robotic arm connected to the base, a robotic arm-guided surgical instrument and a computer is known which may be located in the robotic robot or in or outside an operating room and has user input as not further explained.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Medizinrobotersystem zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention is to provide an improved medical robot system.

Diese Aufgabe wird durch ein Medizinrobotersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 14 stellt ein Verfahren zur Konfiguration eines hier beschriebenen Medizinrobotersystems unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.This object is achieved by a medical robot system having the features of claim 1. Claim 14 provides a method of configuring a medical robotic system described herein under protection. The subclaims relate to advantageous developments.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Medizinrobotersystem eine Roboteranordnung zur, insbesondere alternativen oder gemeinsamen, (Roboter)Führung eines oder mehrerer medizinischer Geräte und eine Eingabegerätanordnung mit einem oder mehreren Eingabegeräten zur, insbesondere manuellen, Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät auf, wobei diese(s) Eingabegerät(e) gelenkig und/oder lösbar mit der Roboteranordnung, insbesondere der mobilen Basis und/oder dem Roboterarm, verbindbar, insbesondere verbunden, ist bzw. sind, insbesondere signaltechnisch, insbesondere elektrisch, und/oder kinematisch, insbesondere magnetisch und/oder mechanisch, insbesondere form- und/oder reibschlüssig.According to one aspect of the present invention, a medical robot system has a robot arrangement for, in particular alternative or common, (robotic) guidance of one or more medical devices and an input device arrangement with one or more input devices for, in particular manual, inputting control commands for the robot arrangement and / or at least a medical device guided by the robot arrangement, wherein said input device (s) is articulated and / or detachably connectable, in particular connected, to the robot arrangement, in particular the mobile base and / or the robot arm, in particular by signal technology, in particular electrically, and / or kinematically, in particular magnetically and / or mechanically, in particular by positive and / or frictional engagement.

Ein gelenkig mit der Roboteranordnung verbundenes Eingabegerät kann vorteilhaft in seiner Lage und/oder Orientierung relativ zu der (mobilen) Roboteranordnung verstellt und so an unterschiedliche Positionen der Roboteranordnung, Umgebungsbedingungen und/oder Anwender angepasst werden.An input device connected in an articulated manner to the robot arrangement can advantageously be adjusted in its position and / or orientation relative to the (mobile) robot arrangement and thus adapted to different positions of the robot arrangement, environmental conditions and / or users.

Ein lösbar mit der Roboteranordnung verbindbares, insbesondere verbundenes, Eingabegerät kann vorteilhaft wahlweise mit verschiedenen mobilen Basen und/oder Roboterarmen der Roboteranordnung und/oder einer roboteranordnungsfremden, insbesondere stationären, Basis, insbesondere einem Untersuchungs- und/oder Behandlungs-, insbesondere Operationstisch oder -stuhl, verbunden und/oder wahlweise durch ein anderes Eingabegerät ersetzt werden. Hierdurch kann vorteilhaft dasselbe Eingabegerät an bzw. mit verschiedenen Basen und/oder Armen der Roboteranordnung und/oder an verschiedenen Orten angeordnet bzw. verwendet und/oder wahlweise unterschiedliche Eingabegeräte an bzw. mit demselben Elemente der Roboteranordnung angeordnet bzw. verwendet werden.An input device which can be connected detachably to the robot arrangement, in particular connected, can advantageously be provided either with different mobile bases and / or robot arms of the robot arrangement and / or with a robot arrangement external, in particular stationary, base, in particular an examination and / or treatment, in particular operating table or chair , connected and / or optionally replaced by another input device. As a result, the same input device can advantageously be arranged or used on or with different bases and / or arms of the robot arrangement and / or at different locations and / or alternatively different input devices can be arranged or used on or with the same elements of the robot arrangement.

Die Roboteranordnung weist wenigstens eine mobile Basis, insbesondere wenigstens zwei mobile Basen auf, mit der bzw. denen (jeweils) ein Roboterarm proximal mechanisch verbindbar, insbesondere verbunden, ist, welcher mehrere, insbesondere wenigstens sechs, insbesondere wenigstens sieben, insbesondere motorisch aktuierbare bzw. aktuierte, Gelenke, insbesondere Drehgelenke, und einen distalen Adapterflansch zur, insbesondere mechanischen und/oder elektrischen und/oder signaltechnischen und/oder fluidischen, Anbindung eines medizinischen Geräts aufweist.The robot arrangement has at least one mobile base, in particular at least two mobile bases, to which (or in each case) a robot arm can be mechanically proximally connected, in particular connected, which has several, in particular at least six, in particular at least seven, in particular motor-actuated or actuated, joints, in particular rotary joints, and a distal adapter flange for, in particular mechanical and / or electrical and / or signaling and / or fluidic connection of a medical device.

In einer Ausführung weist das Medizinrobotersystem eine Medizingeräteanordnung mit wenigstens zwei, insbesondere wahlweise bzw. alternativ, durch die Roboteranordnung führbaren, insbesondere geführten, medizinischen Geräten auf. Zusätzlich oder alternativ weist die Medizingeräteanordnung in einer Ausführung wenigstens einen Gegenflansch zur kinematischen, insbesondere magnetischen und/oder mechanischen, insbesondere form- und/oder reibschlüssigen, und/oder elektrischen und/oder signaltechnischen und/oder fluidischen, insbesondere hydraulischen und/oder pneumatischen, Anbindung eines medizinischen Geräts an einem Adapterflansch eines Roboterarms der Roboteranordnung auf.In one embodiment, the medical robot system has a medical device arrangement with at least two, in particular alternatively or alternatively, medical devices which can be guided, in particular guided, by the robot arrangement. Additionally or alternatively, in one embodiment, the medical device arrangement has at least one mating flange for kinematic, in particular magnetic and / or mechanical, in particular positive and / or frictional, and / or electrical and / or signaling and / or fluidic, in particular hydraulic and / or pneumatic, Connection of a medical device to an adapter flange of a robot arm of the robot assembly.

Wenigstens ein Gegenflansch ist in einer Ausführung fest mit einem medizinischen Gerät verbunden, insbesondere integral mit diesem ausgebildet. Mit anderen Worten weist in einer Ausführung das Medizinrobotersystem eine oder mehrere Kupplungen zum lösbaren direkten Anbinden bzw. -koppeln eines medizinischen Geräts an ein distales Ende eines Roboterarms der Roboteranordnung auf, die jeweils den distalen Adapterflansch des jeweiligen Roboterarms und den fest mit dem jeweiligen medizinischen Gerät verbundenen Gegenflansch aufweisen.At least one counterflange is in one embodiment firmly connected to a medical device, in particular integrally formed therewith. In other words, in one embodiment, the medical robotic system includes one or more clutches for releasably attaching a medical device directly to a distal end of a robotic arm of the robotic assembly, each having the distal adapter flange of the respective robotic arm and fixed to the respective medical device having connected counter flange.

Zusätzlich oder alternativ ist in einer Ausführung wenigstens ein Gegenflansch lösbar, insbesondere magnetisch, form- und/oder reibschlüssig, mit einem medizinischen Gerät verbindbar, insbesondere verbunden. Mit anderen Worten weist in einer Ausführung das Medizinrobotersystem einen oder mehrere Zwischenflansche zum lösbaren mittelbaren Anbinden bzw. -koppeln eines medizinischen Geräts an ein distales Ende eines Roboterarms der Roboteranordnung auf, die mit dem distalen Adapterflansch und mit dem medizinischen Gerät lösbar, insbesondere magnetisch, form- und/oder reibschlüssig, verbindbar, insbesondere verbunden sind bzw. werden. In einer Weiterbildung ist ein Zwischenflansch sterilisierbar oder als steriler Einwegartikel ausgebildet.Additionally or alternatively, in one embodiment, at least one counter flange is detachable, in particular magnetic, positive and / or frictional, connectable to a medical device, in particular connected. In other words, in one embodiment, the medical robotic system has one or more intermediate flanges for releasably indirectly attaching a medical device to a distal end of a robotic arm of the robotic assembly detachable, in particular magnetic, form with the distal adapter flange and with the medical device - and / or friction-locked, connectable, in particular are connected or become. In a further development, an intermediate flange can be sterilized or designed as a sterile disposable article.

In einer Ausführung bilden ein oder mehrere distale Adapterflansche und ein oder mehrere Gegenflansche komplementäre kinematische, insbesondere mechanische und/oder magnetische, und/oder elektrische und/oder signaltechnische und/oder fluidische, insbesondere hydraulische und/oder pneumatische, Schnittstellen, so dass in einer Ausführung dasselbe medizinische Gerät wahlweise bzw. alternativ an unterschiedlichen distalen Adapterflansche und/oder an demselben distalen Adapterflansch wahlweise bzw. alternativ unterschiedliche medizinische Geräte angebunden werden bzw. sein können.In one embodiment, one or more distal adapter flanges and one or more mating flanges form complementary kinematic, in particular mechanical and / or magnetic, and / or electrical and / or signaling and / or fluidic, in particular hydraulic and / or pneumatic, interfaces, so that in one Execution of the same medical device optionally or alternatively to different distal adapter flanges and / or on the same distal adapter flange optionally or alternatively different medical devices can be connected or can be.

In einer Ausführung sind eine oder mehrere mobile Basen und/oder ein oder mehrere mehrgelenkige Roboterarme der Roboteranordnung und/oder ein oder mehrere, insbesondere alternativ oder gemeinsam, durch die Roboteranordnung führbare, insbesondere geführte, medizinische Geräte des Medizinrobotersystems, insbesondere alternativ oder gemeinsam, durch dasselbe Eingabegerät der Eingabegerätanordnung steuerbar und hierzu in einer Ausführung mit diesem signalverbindbar, insbesondere signalverbunden.In one embodiment, one or more mobile bases and / or one or more multi-jointed robot arms of the robot arrangement and / or one or more, in particular alternatively or jointly, guided, in particular guided, medical devices of the medical robot system, in particular alternatively or jointly, can be guided by the robot arrangement the same input device of the input device arrangement controllable and this signal-connected in one embodiment with this, in particular signal-connected.

Insbesondere kann in einer Ausführung dasselbe Eingabegerät der Eingabegerätanordnung hard- und/oder softwaretechnisch dazu eingerichtet sein, alternativ mit unterschiedlichen Basen und/oder Roboterarmen und/oder medizinischen Geräten signaltechnisch verbunden zu werden bzw. sein und diese zu steuern. Hierzu weisen in einer Ausführung wenigstens zwei verschiedene Basen und/oder Roboterarme und/oder medizinische Geräte einander entsprechende signaltechnische Schnittstellen und wenigstens ein Eingabegerät eine hierzu komplementäre signaltechnische Schnittstelle auf.In particular, in one embodiment, the same input device of the input device arrangement may be configured with hardware and / or software technology to alternatively be connected to different bases and / or robot arms and / or medical devices and / or be controlled. For this purpose, in one embodiment, at least two different bases and / or robotic arms and / or medical devices have corresponding signal-technical interfaces and at least one input device has a signal-technical interface complementary thereto.

Zusätzlich oder alternativ kann in einer Ausführung dasselbe Eingabegerät der Eingabegerätanordnung hard- und/oder softwaretechnisch dazu eingerichtet sein, mit mehreren Basen und/oder Roboterarmen und/oder medizinischen Geräten zugleich signaltechnisch verbunden zu werden bzw. sein und diese gemeinsam zu steuern. Hierzu weisen in einer Ausführung wenigstens zwei verschiedene Basen und/oder Roboterarme und/oder medizinischen Geräte signaltechnische Schnittstellen und wenigstens ein Eingabegerät zwei hierzu komplementäre signaltechnische Schnittstellen auf.Additionally or alternatively, in one embodiment, the same input device of the input device arrangement hardware and / or software technology to be set to be connected with multiple bases and / or robotic arms and / or medical devices at the same time signal technology or be and control them together. For this purpose, in one embodiment at least two different bases and / or robotic arms and / or medical devices signaling interfaces and at least one input device on two complementary signaling interfaces.

Zusätzlich oder alternativ weist die Eingabegerätanordnung in einer Ausführung wenigstens zwei, insbesondere alternativ, insbesondere an derselben Stelle, mit der Roboteranordnung, kinematisch, insbesondere mechanisch und/oder magnetisch, verbindbare, Eingabegeräte zur Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät auf. Entsprechend weist das Medizinrobotersystem in einer Ausführung Kupplungen zum alternativen kinematischen Verbinden verschiedener Eingabegeräte mit der Roboteranordnung auf, insbesondere an derselben Stelle.Additionally or alternatively, the input device arrangement in one embodiment at least two, in particular alternatively, in particular at the same location, with the robot assembly, kinematically, in particular mechanically and / or magnetically, connectable, input devices for inputting control commands for the robot assembly and / or at least one by the Robot arrangement guided medical device. Accordingly, in one embodiment, the medical robot system has couplings for the alternative kinematic connection of various input devices to the robot arrangement, in particular at the same location.

Mit anderen Worten wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein modulares Medizinrobotersystem zur Verfügung gestellt, bei dem mit derselben Basis und/oder demselben Roboterarm wahlweise bzw. alternativ, insbesondere an derselben Stelle und/oder durch eine Kupplung, verschiedene Eingabegeräte kinematisch, insbesondere magnetisch und/oder mechanisch, verbunden werden bzw. sein können, und/oder bei dem dasselbe Eingabegerät wahlweise bzw. alternativ mit verschiedenen Basen und/oder Roboterarmen, kinematisch, insbesondere mechanisch und/oder magnetisch, verbunden werden bzw. sein kann, und/oder bei dem an demselben distalen Adapterflansch wahlweise bzw. alternativ, insbesondere an derselben Stelle, verschiedene medizinische Geräte angebunden werden bzw. sein können, um robotergeführt zu sein bzw. werden, und/oder bei dem dasselbe medizinische Geräte wahlweise bzw. alternativ an verschiedenen distalen Adapterflanschen angebunden werden bzw. sein kann, um robotergeführt zu sein bzw. werden, und/oder bei dem mit demselben medizinischen Gerät wahlweise bzw. alternativ verschiedene Eingabegeräte signalverbunden werden bzw. sein können, um dieses zu steuern, und/oder bei dem dasselbe Eingabegerät wahlweise bzw. alternativ mit verschiedenen medizinischen Geräten signaltverbunden werden bzw. sein kann, um dieses zu steuern.In other words, according to one aspect of the present invention, a modular medical robot system is provided in which with the same base and / or the same robot arm optionally or alternatively, in particular at the same location and / or by a clutch, various input devices kinematically, in particular magnetically and or mechanically, be connected, and / or in which the same input device optionally or alternatively with different bases and / or robot arms, kinematically, in particular mechanically and / or magnetically, can be connected, and / or at optionally or alternatively, in particular at the same location, different medical devices can be attached to the same distal adapter flange in order to be robotically guided, and / or in which the same medical device is connected alternatively or alternatively to different distal adapter flanges can be or be robotic to be or, and / or in which with the same medical device optionally or alternatively different input devices are signal connected or can be to control this, and / or in which the same input device optionally or alternatively be signal connected with different medical devices or ., to control this.

Ein medizinisches Gerät ist in einer Ausführung zur intra- oder extrakorporalen mechanischen, hydraulischen, pneumatischen und/oder elektromagnetischen Beaufschlagung eines Patienten vorgesehen bzw. eingerichtet und weist in einer Ausführung einen, insbesondere minimalinvasiven, chirurgischen, bildgebenden, Flüssigkeits- und/oder Gas-zu- und/oder -abführenden und/oder elektrischen und/oder magnetischen Endeffektor, insbesondere eine Zange, Klemme, ein Skalpell, ein Ultraschall- oder Endoskopkopf, eine Kanüle oder Elektrode oder dergleichen auf. In einer Ausführung weist ein medizinisches Gerät einen oder mehrere kinematische passive und/oder, insbesondere motorisch, hydraulisch und/oder pneumatisch, aktuierbare, Freiheitsgrade auf.A medical device is provided in one embodiment for intra- or extracorporeal mechanical, hydraulic, pneumatic and / or electromagnetic admission to a patient and, in one embodiment, has one, in particular minimally invasive, surgical, imaging, fluid and / or gas - And / or -abführenden and / or electrical and / or magnetic end effector, in particular a forceps, clamp, a scalpel, an ultrasonic or endoscope head, a cannula or electrode or the like. In one embodiment, a medical device has one or more kinematic passive and / or, in particular motor, hydraulic and / or pneumatic, actuatable, degrees of freedom.

In einer Ausführung weist die Eingabegerätanordnung einen Gelenkarm zur gelenkigen Verbindung eines Eingabegeräts oder mehrere Gelenkarme zur wahlweisen bzw. alternativen, gelenkigen Verbindung desselben Eingabegeräts oder zur gelenkigen Verbindung verschiedener Eingabegeräte mit der Roboteranordnung, insbesondere derselben oder verschiedenen Basen und/oder Roboterarmen, auf.In one embodiment, the input device assembly includes an articulating arm for articulating an input device or a plurality of articulated arms for optional or alternative articulated Connection of the same input device or for articulated connection of various input devices with the robot assembly, in particular the same or different bases and / or robot arms on.

In einer Ausführung weist ein Gelenkarm ein oder mehrere Drehgelenke und/oder ein oder mehrere Schubgelenke auf. Hierdurch können vorteilhaft unterschiedliche Posen des Gelenkarms und somit unterschiedliche Lagen und/oder Orientierungen des Eingabegeräts dargestellt werden.In one embodiment, an articulated arm has one or more hinges and / or one or more thrust joints. As a result, advantageously different poses of the articulated arm and thus different positions and / or orientations of the input device can be represented.

In einer Weiterbildung sind ein oder mehrere, insbesondere alle, Gelenke des Gelenkarms fixierbar, insbesondere reib- und/oder formschlüssig, insbesondere durch Rasten. Hierdurch kann vorteilhaft eine Pose des Gelenkarms und somit eine Lage und/oder Orientierung des Eingabegeräts fixiert werden. In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle, Gelenke des Gelenkarms durch manuell, pneumatisch, hydraulisch und/oder elektrisch aktuierbare bzw. aktuierte Bremsen fixierbar. Hierdurch können die Gelenke vorteilhaft einfach, zuverlässig, rasch, mit geringem Kraftaufwand und/oder zentral fixiert werden. Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung ein oder mehrere, insbesondere alle, Gelenke des Gelenkarms motorisch, aktuierbar bzw. aktuiert. Hierdurch können die Gelenke vorteilhaft präzise, rasch, mit geringem Kraftaufwand und/oder zentral bewegt bzw. verstellt werden.In one development, one or more, in particular all, joints of the articulated arm can be fixed, in particular frictionally and / or positively, in particular by locking. In this way, advantageously, a pose of the articulated arm and thus a position and / or orientation of the input device can be fixed. In one embodiment, one or more, in particular all, joints of the articulated arm by brakes manually, pneumatically, hydraulically and / or electrically actuated or aktuierte be fixed. This allows the joints advantageously simple, reliable, quickly, with little effort and / or fixed centrally. Additionally or alternatively, in one embodiment, one or more, in particular all, joints of the articulated arm are motorized, actuated or actuated. As a result, the joints can advantageously be moved, adjusted or adjusted precisely, quickly, with little effort and / or centrally.

In einer Ausführung weist ein Gelenkarm ein oder mehrere Sensoren zur Erfassung einer Gelenkstellung eines oder mehrerer, insbesondere aller, Gelenke des Gelenkarms auf. Hierdurch kann beispielsweise eine eingestellte Pose des Gelenkarms abgespeichert und bei Bedarf motorisch angefahren werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Steuerung an die erfasste Pose angepasst werden.In one embodiment, an articulated arm has one or more sensors for detecting a joint position of one or more, in particular all, joints of the articulated arm. As a result, for example, a set pose of the articulated arm can be stored and approached by a motor if necessary. Additionally or alternatively, a controller may be adapted to the detected pose.

In einer Ausführung weist das Medizinrobotersystem eine, insbesondere manuell und/oder elektrisch, lösbare Kupplung zur, insbesondere magnetischen und/oder form- und/oder reibschlüssigen, Befestigung des Gelenkarms an einem oder, insbesondere wahlweise bzw. alternativ, mehreren Eingabegeräten und/oder eine, insbesondere manuell und/oder elektrisch, lösbare Kupplung zur, insbesondere magnetischen und/oder form- und/oder reibschlüssigen, Befestigung des Gelenkarms an der Roboteranordnung auf. Hierdurch kann vorteilhaft das Eingabegerät vom Gelenkarm getrennt und durch ein anderes ersetzt oder wahlweise an anderer Stelle befestigt und/oder der Gelenkarm von der Roboteranordnung getrennt und durch einen anderen ersetzt oder wahlweise an anderer Stelle befestigt werden. Entsprechend weist das Medizinrobotersystem in einer Ausführung eine, insbesondere manuell und/oder elektrisch, lösbare Kupplung zur, insbesondere magnetischen und/oder form- und/oder reibschlüssigen, Befestigung wenigstens eines Eingabegeräts der Eingabegerätanordnung wahlweise an der Roboteranordnung oder einer roboteranordnungsfremden, insbesondere stationären, Basis, insbesondere einem Behandlungs-, insbesondere Untersuchungs- oder Operationstisch der -stuhl, auf.In one embodiment, the medical robot system has a, in particular manually and / or electrically releasable coupling for, in particular magnetic and / or positive and / or frictional, attachment of the articulated arm to one or, in particular alternatively or alternatively, a plurality of input devices and / or a , In particular, manually and / or electrically releasable coupling for, in particular magnetic and / or positive and / or frictional, attachment of the articulated arm to the robot assembly. In this way, advantageously, the input device separated from the articulated arm and replaced by another or optionally attached elsewhere and / or the articulated arm of the robot assembly separated and replaced by another or optionally attached elsewhere. Accordingly, the medical robot system in one embodiment, a, in particular manually and / or electrically releasable coupling for, in particular magnetic and / or positive and / or frictional, attachment of at least one input device of the input device arrangement either on the robot assembly or a robot arrangement foreign, especially stationary base , in particular a treatment, in particular examination or operating table of the chair on.

In einer Ausführung weist die Eingabegerätanordnung ein oder mehrere nicht kinematisch mit der Roboteranordnung verbundene Eingabegeräte zum Fernsteuern der Roboteranordnung und/oder wenigstens eines durch die Roboteranordnung geführten medizinischen Geräts und/oder ein oder mehrere mit der Roboteranordnung, insbesondere nur, kabelverbundene Eingabegeräte zur, insbesondere manuellen, Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät auf. Ein solches Eingabegerät weist in einer Ausführung wenigstens einen Fußschalter bzw. -taster auf.In one embodiment, the input device arrangement has one or more input devices, which are not kinematically connected to the robot arrangement, for remote control of the robot arrangement and / or at least one medical device guided by the robot arrangement and / or one or more input devices for the, in particular manual, with the robot arrangement, in particular only cable-connected input devices , Input of control commands for the robot assembly and / or at least one guided by the robot assembly medical device. Such an input device has at least one footswitch or pushbutton in one embodiment.

In einer Ausführung weist das Medizinrobotersystem eine Gerätesteuerung zum Steuern eines oder mehrerer durch die Roboteranordnung geführter medizinischer Geräte auf, die in einer, insbesondere in einer mobilen Basis der Roboteranordnung angeordneten, Robotersteuerung zum Steuern der Roboteranordnung integriert oder von dieser separat bzw. extern, insbesondere beabstandet, ist. In einer Ausführung wird bzw. ist die Gerätesteuerung mit dem bzw. den medizinischen Geräten, insbesondere drahtgebunden oder drahtlos, signalverbunden. Zusätzlich oder alternativ kann die von der Robotersteuerung separate bzw. externe Gerätesteuerung mit der Robotersteuerung, insbesondere drahtgebunden oder drahtlos, signalverbunden werden bzw. sein. In einer Ausführung ist die externe Gerätesteuerung von der mobilen Basis getrennt, insbesondere beabstandet, oder an der mobilen Basis angeordnet bzw. basisfest.In one embodiment, the medical robot system has a device control for controlling one or more medical devices guided by the robot arrangement, which are integrated in a robot control arranged to control the robot arrangement, in particular in a mobile base of the robot arrangement, or separately or in particular, in particular spaced apart , is. In one embodiment, the device control is or is signal-connected to the medical device or devices, in particular wired or wireless. Additionally or alternatively, the device controller separate or external from the robot controller can be signal-connected to the robot controller, in particular wired or wireless. In one embodiment, the external device controller is separate from the mobile base, in particular spaced apart, or grounded to the mobile base.

In einer Ausführung sind ein oder mehrere Roboterarme der Roboteranordnung mit der jeweiligen Basis der Roboteranordnung gelenkig, insbesondere linear beweglich und/oder, insbesondere manuell, fixierbar und/oder, insbesondere motorisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch, aktuierbar bzw. aktuiert, verbunden. Hierdurch kann der Roboterarm vorteilhaft an unterschiedliche Positionen der Basis und/oder unterschiedliche Umgebungsbedingungen angepasst werden.In one embodiment, one or more robot arms of the robot assembly with the respective base of the robot assembly are articulated, in particular linearly movable and / or, in particular manually, fixable and / or, in particular motor and / or hydraulic and / or pneumatic, actuatable or aktuiert connected , As a result, the robot arm can advantageously be adapted to different positions of the base and / or different environmental conditions.

In einer Ausführung weisen eine oder mehrere Basen der Roboteranordnung jeweils ein Fahrwerk mit einem oder mehreren Rädern auf. In einer Weiterbildung sind ein oder mehrere Räder, insbesondere manuell und/oder aktuiert, einfahrbar. Zusätzlich oder alternativ weisen eine oder mehrere der Basen der Roboteranordnung jeweils eine, insbesondere manuell und/oder, insbesondere motorisch und/oder hydraulisch und/oder pneumatisch, aktuiert ausfahrbare Abstützung auf. Hierdurch kann vorteilhaft eine Position der Basis festgelegt werden. Ein oder mehrere, insbesondere alle, Räder eines Fahrwerks sind in einer Ausführung passive bzw. antriebslose Räder. Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrwerk ein oder mehrere Antriebsräder bzw. mit einem, insbesondere motorischen, Antrieb, gekoppelte Räder aufweisen.In one embodiment, one or more bases of the robot assembly each have a chassis with one or more wheels. In one development, one or more wheels, in particular manually and / or actuated retractable. Additionally or alternatively, one or more of Bases of the robot assembly each one, in particular manually and / or, in particular motor and / or hydraulic and / or pneumatic actuated retractable support. As a result, a position of the base can advantageously be determined. One or more, in particular all, wheels of a chassis are passive or driven wheels in one embodiment. Additionally or alternatively, the chassis may have one or more drive wheels or with a, in particular motor, drive, coupled wheels.

In einer Ausführung weisen eine oder mehrere Eingabegeräte der Eingabegerätanordnung jeweils ein oder mehrere, insbesondere ein- oder mehrachsige und/oder berührungssensitive, Eingabemittel zur manuellen Eingabe von Steuerbefehlen auf, insbesondere einen oder mehrere einachsige Schalter und/oder Tasten, einen oder mehrere mehrachsige Joysticks, ein oder mehrere, insbesondere kapazitive, Touchpads oder dergleichen.In one embodiment, one or more input devices of the input device arrangement each have one or more, in particular single or multi-axis and / or touch-sensitive, input means for manual input of control commands, in particular one or more uniaxial switches and / or buttons, one or more multi-axis joysticks, one or more, in particular capacitive, touchpads or the like.

In einer Ausführung weist das Medizinrobotersystem eine, insbesondere einstöckige und/oder folienartige, sterile Umhüllung zum vollständigen oder teilweisen Umhüllen eines oder mehrerer Roboterarme und/oder einer oder mehrerer mobiler Basen der Roboteranordnung und/oder eines oder mehrerer, insbesondere mit dem Arm oder der Basis verbundenen, Eingabegeräte der Eingabegerätanordnung auf. Hierdurch müssen vorteilhaft mechanische und elektrische Komponenten der Roboter- und/oder Eingabegerätanordnung nicht sterilisiert werden, die insbesondere aufgrund ihrer Mobilität regelmäßig nicht steril sind.In one embodiment, the medical robotic system comprises a, in particular one-piece and / or film-like, sterile sheath for completely or partially enveloping one or more robot arms and / or one or more mobile bases of the robot assembly and / or one or more, in particular with the arm or the base connected, input devices of the input device arrangement. As a result, advantageous mechanical and electrical components of the robot and / or input device arrangement need not be sterilized, which are not regularly sterile in particular due to their mobility.

In einer Weiterbildung weist die sterile Umhüllung wenigstens eine, insbesondere schlauchartige, Ausbuchtung zur Aufnahme eines umhüllten Roboterarms und/oder wenigstens eine, insbesondere schlauchartige, Ausbuchtung zur Aufnahme eines umhüllten Eingabegeräts und/oder eines damit verbundenen Gelenkarms auf. Hierdurch kann vorteilhaft die Handhabung des wenigstens teilweise steril umhüllten Medizinrobotersystems verbessert werden.In a further development, the sterile sheath has at least one, in particular hose-like, bulge for receiving a wrapped robot arm and / or at least one, in particular hose-like, bulge for receiving an enclosed input device and / or an associated articulated arm. In this way, advantageously, the handling of the at least partially sterile wrapped medical robotic system can be improved.

In einer Ausführung sind zwei kinematisch miteinander verbindbare, insbesondere verbundene, Elemente, insbesondere ein Eingabegerät und ein(e) damit kinematisch verbindbare(r) bzw. verbundene(r), mobile Basis, Roboter- oder Gelenkarm, direkt oder durch einen oder mehrere, insbesondere starr oder gelenkig miteinander verbundene, starre Körper aneinander befestig- bzw. fixierbar, insbesondere befestigt bzw. fixiert, und/oder sind nicht ausschließlich durch ein oder mehrere biegeschlaffe Verbindungselemente, insbesondere Kabel, Leitungen oder dergleichen verbindbar bzw. verbunden.In one embodiment, two elements which can be kinematically connected to one another, in particular connected elements, in particular an input device and a kinematically connectable or connected mobile base, robotic arm or articulated arm, are provided directly or by one or more, in particular rigidly or hingedly interconnected, rigid bodies fastened to one another or fixable, in particular fastened or fixed, and / or are not exclusively connectable or connected by one or more pliable connecting elements, in particular cables, lines or the like.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird zur Konfiguration eines hier beschriebenen Medizinrobotersystem wahlweise eines von mehreren Eingabegeräten der Eingabegerätanordnung mit derselben mobilen Basis oder demselben mehrgelenkigen Roboterarm der Roboteranordnung kinematisch verbunden; und/oder dasselbe Eingabegerät der Eingabegerätanordnung wahlweise mit der Roboteranordnung oder einer roboteranordnungsfremden, insbesondere stationären, Basis kinematisch verbunden; und/oder dasselbe Eingabegerät der Eingabegerätanordnung wahlweise mit verschiedenen mobilen Basen oder mehrgelenkigen Roboterarmen der Roboteranordnung kinematisch verbunden; und/oder wahlweise eines von mehreren medizinischen Geräten an demselben Adapterflansch der Roboteranordnung angebunden; und/oder dasselbe medizinische Gerät wahlweise an verschiedenen Adapterflanschen der Roboteranordnung angebunden; und/oder wenigstens ein Roboterarm und/oder wenigstens ein Roboterarm und/oder wenigstens eine mobile Basis der Roboteranordnung und/oder wenigstens ein Eingabegerät der Eingabegerätanordnung und/oder ein damit verbundener Gelenkarm mit einer, insbesondere einstückigen, sterilen Umhüllung wenigstens teilweise umhüllt, insbesondere in einer, insbesondere schlauchartigen, Ausbuchtung der sterilen Umhüllung aufgenommen.According to one aspect of the present invention, for configuration of a medical robotic system described herein optionally one of a plurality of input devices of the input device arrangement is kinematically connected to the same mobile base or the same multi-articulated robot arm of the robot arrangement; and / or the same input device of the input device arrangement optionally with the robot assembly or a robot arrangement foreign, in particular stationary, base kinematically connected; and / or the same input device of the input device arrangement is optionally kinematically connected to different mobile bases or multi-jointed robot arms of the robot arrangement; and / or optionally one of a plurality of medical devices connected to the same adapter flange of the robot assembly; and / or the same medical device optionally connected to different adapter flanges of the robot assembly; and / or at least one robot arm and / or at least one robot arm and / or at least one mobile base of the robot arrangement and / or at least one input device of the input device arrangement and / or an associated articulated arm are at least partially enveloped with a, in particular one-piece, sterile enclosure, in particular a, in particular tubular, bulge of the sterile sheath added.

In einer Ausführung weist die Roboteranordnung eine Robotersteuerung zum, insbesondere automatischen, Steuern der Roboteranordnung, insbesondere des Roboterarms, insbesondere seiner Antriebe, auf. Diese kann in einer Weiterbildung, wie vorstehend erläutert, in der mobilen Basis angeordnet sein. In einer Ausführung weist das Medizinrobotersystem zusätzlich eine externe, insbesondere nicht an der mobilen Basis angeordnete, Steuerung auf, die in einer Weiterbildung extern generierte Befehle zur Steuerung der Roboteranordnung an dessen Robotersteuerung übermittelt und/oder von der Robotersteuerung Statusinformationen, insbesondere zu einem Betriebszustand, einer Pose des bzw. der Roboterarme oder dergleichen erhält bzw. hierzu, insbesondere soff- und/oder hardwaretechnisch, eingerichtet ist. Insbesondere kann eine solche zusätzliche externe Steuerung das vorstehend erläuterte externe Eingabegerät beinhalten, wobei dann die extern generierten Befehle auf Grundlage einer, insbesondere manuellen, Betätigung dieses externen Eingabegeräts zustande kommen können.In one embodiment, the robot arrangement has a robot controller for, in particular automatic, controlling the robot arrangement, in particular the robot arm, in particular its drives. This can be arranged in a development, as explained above, in the mobile base. In one embodiment, the medical robot system additionally has an external control, in particular not arranged on the mobile base, which transmits externally generated commands for controlling the robot arrangement to the robot controller in a further development and / or status information, in particular for an operating state, from the robot control Pose the robot arms or the like receives or for this purpose, in particular soff- and / or hardware technology, is set up. In particular, such an additional external controller may include the external input device described above, in which case the externally generated commands may be based on a, in particular manual, operation of this external input device.

Unter einer manuellen Betätigung wird vorliegend insbesondere eine Betätigung durch ein Körperteil, insbesondere per Hand und/oder Fuß, verstanden.In the present case, manual operation is understood to mean, in particular, an actuation by a body part, in particular by hand and / or foot.

In einer Ausführung weist das Medizinrobotersystem, insbesondere der Roboterarm und/oder das an diesen angebundene bzw. von ihm geführte medizinische Gerät, eine Kraft- und/oder Drehmoment-Sensorik zur Erfassung von Kräften bzw. Drehmomenten auf, die auf das System, insbesondere den Roboterarm und/oder das medizinische Gerät, wirken. In einer Weiterbildung übt ein haptisches und/oder, insbesondere elektrisch, aktuierbares, insbesondere aktuiertes, Eingabegerät der Eingabegerätanordnung, insbesondere ein Eingabegerät zur, insbesondere manuellen, Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder das medizinische Gerät, Reaktionskräfte, insbesondere auf einen das Eingabegerät manuell bedienenden Anwender, aus, die auf Basis der von der Sensorik erfassten Kräfte bzw. Drehmomente ermittelt werden, insbesondere diesen entsprechen, bzw. ist hierzu, insbesondere soff- und/oder hardwaretechnisch, eingerichtet, insbesondere, um vorteilhaft eine Rückkopplung der von der Sensorik erfassten Kräfte bzw. Drehmomente zu realisieren. Entsprechend ist in einer Ausführung eine Rückkopplung von von der Sensorik erfassten Kräften und/oder Drehmomenten auf ein Eingabegerät der Eingabegerätanordnung implementiert bzw. vorgesehen.In one embodiment, the medical robot system, in particular the robot arm and / or the connected thereto or by him guided medical device, a force and / or torque sensors for detecting forces or torques acting on the system, in particular the robot arm and / or the medical device. In a further development, a haptic and / or, in particular, electrically, actuatable, in particular actuated, input device of the input device arrangement, in particular an input device for, in particular manual, inputting control commands for the robot arrangement and / or the medical device, applies reaction forces, in particular to the input device manually operated user, from, which are determined on the basis of the sensed by the sensors forces or torques, in particular these correspond, or is for this purpose, in particular soff- and / or hardware technology, set up, in particular, to advantageously a feedback from the sensor to realize detected forces or torques. Accordingly, in one embodiment, a feedback of forces and / or torques detected by the sensor system is implemented or provided on an input device of the input device arrangement.

Der Roboterarm des Medizinrobotersystems ist in einer Ausführung über eine Roboterlagerung, die eine Basis und einen daran gelagerten Träger aufweist, relativ zu der mobilen Basis zwischen einer Betriebsstellung und einer Bergestellung verschwenkbar. Insbesondere kann die mobile Basis des Medizinrobotersystems das bewegliche Gestell, insbesondere der Wagen, einer Roboteranordnung mit einer Roboterlagerung gemäß der parallelen eigenen deutsche Patentanmeldung betreffend eine Roboterlagerung sein, die am gleichen Tag eingereicht worden ist, der Roboterarm des Medizinrobotersystems entsprechend der Roboter der Roboteranordnung. Entsprechend wird ergänzend auf diese parallelen eigenen deutsche Patentanmeldung Bezug genommen und deren Inhalt ausdrücklich vollumfänglich in die vorliegende Offenbarung einbezogen.The robotic arm of the medical robotic system, in one embodiment, is pivotable relative to the mobile base between an operative position and a rest position via a robot mount having a base and a carrier mounted thereon. In particular, the mobile base of the medical robot system may be the movable rack, in particular the cart, a robot arrangement with a robot storage according to the parallel German patent application relating to a robot storage filed on the same day, the robot arm of the medical robot system corresponding to the robot of the robot arrangement. Accordingly, reference is additionally made to this parallel German patent application and their content expressly incorporated in full in the present disclosure.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further advantages and features emerge from the subclaims and the exemplary embodiments. This shows, partially schematized:

1: ein Medizinrobotersystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Seitansicht; 1 Fig. 3: a medical robot system according to an embodiment of the present invention in a side view;

2: das Medizinrobotersystem in einer Draufansicht; 2 : the medical robot system in a top view;

3: das Medizinrobotersystem in einer anderen Konfiguration in 2 entsprechender Darstellung; 3 : the medical robot system in another configuration in 2 corresponding representation;

4: das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 2 entsprechender Darstellung; 4 : the medical robot system in another configuration in 2 corresponding representation;

5: das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 2 entsprechender Darstellung; 5 : the medical robot system in another configuration in 2 corresponding representation;

6a: das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 1 entsprechender Darstellung; und 6a : the medical robot system in another configuration in 1 corresponding representation; and

6b: das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 1 entsprechender Darstellung. 6b : the medical robot system in another configuration in 1 corresponding representation.

1 zeigt in einer Seitansicht einen Patienten 1, der auf einem Untersuchungs- oder Operationstisch 2 liegt, sowie ein Medizinrobotersystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einer Roboteranordnung, die eine mobile Basis in Form eines Wagens 5 und einen mehrgelenkigen Roboterarm 3 aufweist, der mit der Basis proximal verbunden ist und einen distalen Adapterflansch 7 aufweist, an dem ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät 6 angebunden ist. In der mobilen Basis ist eine Robotersteuerung 4 zum Steuern des Roboterarms angeordnet. 1 shows a patient in a side view 1 who is on an examination or operating table 2 and a medical robot system according to an embodiment of the present invention having a robot assembly comprising a mobile base in the form of a carriage 5 and a multi-joint robot arm 3 which is connected proximally to the base and a distal adapter flange 7 comprising a medical device guided by the robot assembly 6 is connected. In the mobile base is a robot controller 4 arranged to control the robot arm.

Das medizinische Gerät 6 kann über den Adapterflansch 7 mit Energie versorgt werden und ist signaltechnisch an die Robotersteuerung 4 angebunden. Beispiele für das medizinische Gerät 6 sind Endoskope, Ultraschallköpfe, Instrumente für die offene oder minimal-invasive Chirurgie, Punktionskanülen oder Biopsienadeln.The medical device 6 can over the adapter flange 7 be supplied with energy and is signal technology to the robot controller 4 tethered. Examples of the medical device 6 are endoscopes, ultrasound heads, instruments for open or minimally invasive surgery, puncture needles or biopsy needles.

Das Medizinrobotersystem weist einen Gegenflansch zur mechanischen und/oder elektrischen und/oder signaltechnischen und/oder fluidischen Anbindung des medizinischen Geräts 6 an dem Adapterflansch 7 auf. Im Ausführungsbeispiel ist der Gegenflansch als steriler Zwischenflansch 6.2 ausgebildet, der mit dem sterilen medizinischen Gerät 6 lösbar verbunden und als aufbereitbare Komponente oder als Einmalartikel ausgeführt ist. In einer nicht dargestellten Abwandlung ist der Gegenflansch fest mit dem medizinischen Gerät 6 verbunden, insbesondere integral mit diesem ausgebildet.The medical robot system has a counterflange for the mechanical and / or electrical and / or signaling and / or fluidic connection of the medical device 6 on the adapter flange 7 on. In the exemplary embodiment, the counterflange is a sterile intermediate flange 6.2 trained with the sterile medical device 6 detachably connected and designed as a preparable component or as a disposable item. In a modification, not shown, the mating flange is fixed to the medical device 6 connected, in particular integrally formed therewith.

Das Medizinrobotersystem weist eine Eingabegerätanordnung auf. Diese weist ein Eingabegerät 8 zur manuellen Eingabe von Steuerbefehlen für den Roboterarm 3 und das durch diesen geführte medizinische Gerät 6 auf, wobei dieses Eingabegerät 8 lösbar an einem Gelenkarm 9 und über diesen gelenkig und mit der Basis 5 verbunden ist. Signaltechnisch ist das Eingabegerät 8 mit der Robotersteuerung 4 verbunden, damit ein Bediener die Bewegung des Roboterarms 3 steuern kann.The medical robot system has an input device arrangement. This has an input device 8th for manual entry of control commands for the robot arm 3 and the medical device guided by it 6 on, with this input device 8th detachable on an articulated arm 9 and over this articulated and with the base 5 connected is. Signaling is the input device 8th with the robot controller 4 connected to allow an operator the movement of the robot arm 3 can control.

Hierzu weist das Eingabegerät 8 ein oder mehrere ein- oder mehrachsige und/oder ein oder mehrere berührungssensitive Eingabemittel zur manuellen Eingabe von Steuerbefehlen auf. Beispiele für solche Eingabemittel sind haptische Handcontroller, Joysticks, 3-D Motion Controller (”Spacemouse”), kapazitive Touchpads oder Schalter zum Auslösen spezieller Funktionen und/oder vorprogrammierter Bewegungssequenzen des Roboterarms 3 und/oder medizinischen Geräts 6.This is indicated by the input device 8th one or more single or multi-axis and / or one or more touch-sensitive input means for manual input of control commands. Examples of such input means are haptic hand controllers, joysticks, 3-D motion controllers ("space mouse"), capacitive touch pads or switches for triggering special functions and / or preprogrammed motion sequences of the robot arm 3 and / or medical device 6 ,

In einer Ausführung weist der Roboterarm 3 und/oder das medizinische Gerät 6 eine Kraft- und/oder Drehmoment-Sensorik zur Erfassung von Kräften bzw. Drehmomenten auf. Ein haptisches und/oder aktuiertes Eingabegerät, insbesondere ein haptischer Handcontroller, kann in einer Ausführung Reaktionskräfte (insbesondere auf den Operateur) ausüben bzw. aufprägen, die auf Basis der von der Sensorik erfassten Kräfte bzw. Drehmomente ermittelt werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Rückkopplung der von der Sensorik erfassten Kräfte bzw. Drehmomente durchgeführt werden.In one embodiment, the robotic arm points 3 and / or the medical device 6 a force and / or torque sensor for detecting forces or torques. In one embodiment, a haptic and / or actuated input device, in particular a haptic hand controller, can exert or impose reaction forces (in particular on the surgeon) which are determined on the basis of the forces or torques detected by the sensor system. In this way it is advantageously possible to carry out a feedback of the forces or torques detected by the sensor system.

Die Eingabegerätanordnung weist noch weitere, nicht dargestellte, Eingabegeräte zur Eingabe von Steuerbefehlen für den Roboterarm 3 und/oder das medizinische Gerät 6 auf, die alternativ zu dem Eingabegerät 8 kinematisch mit dem Gelenkarm 9 und signaltechnisch mit der Robotersteuerung verbindbar sind, beispielsweise einfachere und/oder komplexere Eingabegeräte zur Eingabe von Steuerbefehlen für andere medizinische Geräte. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, ein aktuiertes chirurgisches Instrument mit einem haptischen Handcontroller zu steuern, um eine ergonomische und intuitive Bedienung zu ermöglichen. Andererseits kann zum Beispiel ein Endoskopie- und/oder Biopsiesystem mit einem einfacheren und damit kostengünstigeren Eingabegerät ausgerüstet werden.The input device arrangement also has further, not shown, input devices for inputting control commands for the robot arm 3 and / or the medical device 6 on, the alternative to the input device 8th kinematically with the articulated arm 9 and signal technology can be connected to the robot controller, for example, simpler and / or more complex input devices for inputting control commands for other medical devices. For example, it may be advantageous to control an actuated surgical instrument with a haptic hand controller to enable ergonomic and intuitive operation. On the other hand, for example, an endoscopy and / or biopsy system can be equipped with a simpler and thus more cost-effective input device.

Die Eingabegerätanordnung weist zusätzlich zu dem Eingabegerät 8 ein mit der Robotersteuerung 4 nur kabelverbundenes weiteres Eingabegerät zur Eingabe von Steuerbefehlen für den Roboterarm und/oder das medizinische Gerät 6 in Form eines Fußschalters 10 auf, beispielsweise, um zwischen verschiedenen Betriebmodi umzuschalten und/oder eine Aktion des medizinischen Geräts 6 auszulösen. Zusätzlich oder alternativ kann das weitere Eingabegerät 10 ein Betätigungselement einer Zustimmeinrichtung aufweisen, mit dem eine unbeabsichtigte Bewegung des Roboterarms 3 verhindert wird. Eine Betätigung des Eingabegeräts 8 wird demnach nur dann in eine entsprechende Bewegung des Roboterarms 3 umgesetzt, wenn der Bediener gleichzeitig die Zustimmeinrichtung über das weitere Eingabegerät 10 betätigt. Analog kann das weitere Eingabegerät 10 ein Betätigungselement einer Not-Aus-Einrichtung aufweisen, mit dem der Bediener das System beispielsweise im Fall von Störungen stillsetzen kann.The input device arrangement has additional to the input device 8th one with the robot controller 4 only cable-connected further input device for inputting control commands for the robot arm and / or the medical device 6 in the form of a footswitch 10 for example, to switch between different modes of operation and / or an action of the medical device 6 trigger. Additionally or alternatively, the further input device 10 an actuating element of an enabling device, with which an unintentional movement of the robot arm 3 is prevented. An operation of the input device 8th Therefore, only in a corresponding movement of the robot arm 3 implemented when the operator at the same time the consent device on the other input device 10 actuated. Analog can be the other input device 10 an actuator of an emergency stop device, with which the operator can shut down the system, for example in the event of malfunction.

Der Gelenkarm 9 zur gelenkigen Verbindung des Eingabegeräts 8 mit der mobilen Basis 5 der Roboteranordnung weist zwei seriell angeordnete Gelenke, insbesondere zumindest ein Drehgelenk mit mindestens einem Drehfreiheitsgrad und/oder ein Schubgelenk mit mindestens einem translatorischen Freiheitsgrad, auf. Die Gelenke sind mit einer Bremse kraftschlüssig feststellbar und/oder mit einem Rastmechanismus in diskreten Stellungen formschlüssig fixierbar. Die Bedienung der Bremse erfolgt manuell oder automatisch, beispielsweise vom Benutzer über einen Schalter gesteuert. Zur Erfassung der Gelenkstellungen weist der Gelenkarm 9 optional Sensoren auf. Der Bediener kann das Eingabegerät 8 mittels des gelenkigen Gelenkarms 9 ergonomisch in seinem Arbeitsumfeld ausrichten.The articulated arm 9 for the articulated connection of the input device 8th with the mobile base 5 The robot assembly comprises two serially arranged joints, in particular at least one rotary joint with at least one rotary degree of freedom and / or a sliding joint with at least one translational degree of freedom. The joints are frictionally lockable with a brake and / or positively lockable with a locking mechanism in discrete positions. The operation of the brake is done manually or automatically, for example, controlled by the user via a switch. For detecting the joint positions, the articulated arm 9 optional sensors on. The operator can use the input device 8th by means of the articulated articulated arm 9 align ergonomically in his work environment.

Ein an der mobilen Basis 5 starr oder gelenkig angebrachtes Display 11, das optional auch eine Touchscreen-Funktionalität aufweisen kann, dient zur Darstellung von Betriebsparametern und/oder des Systemzustands.One at the mobile base 5 rigid or hinged display 11 , which can optionally also have a touchscreen functionality, is used to display operating parameters and / or the system state.

Die Gerätesteuerung des medizinischen Geräts 6 kann in die Robotersteuerung 4 integriert sein. Dies ist beispielsweise bei medizinischen Geräten mit aktuiertem Endeffektor vorteilhaft, um eine einfache Bedienbarkeit zu gewährleisten. Einige medizinische Geräte erfordern zusätzlich oder alternativ ein eigenes Steuergerät, beispielsweise einen HF-Generator eines Kauterinstruments, einen Kameracontroller eines Endoskops oder dergleichen.The device control of the medical device 6 can in the robot control 4 be integrated. This is advantageous, for example, in medical devices with an actuated end effector in order to ensure simple operability. Some medical devices additionally or alternatively require a separate control device, for example an HF generator of a cautery instrument, a camera controller of an endoscope or the like.

Hierzu weist das Medizinrobotersystem im Ausführungsbeispiel optional und gestrichelt dargestellt eine externe Gerätesteuerung 12 zum Steuern des durch die Roboteranordnung geführten medizinischen Geräts 6 auf, die von der Robotersteuerung 4 separat und mit dem medizinischen Gerät 6, insbesondere drahtgebunden oder drahtlos, signalverbunden ist. Die externe Gerätesteuerung 12 kann von der Robotersteuerung 4 und der mobilen Basis 5 beabstandet oder auch an der der mobilen Basis 5 angeordnet bzw. basisfest sein. Die externe Gerätesteuerung 12 kann zusätzlich mit der Robotersteuerung 4 signalverbunden sein. In diesem Fall ist Robotersteuerung 4 dazu eingerichtet, auf Grundlage von Signalen des Eingabegeräts 8 und/oder des weiteren Eingabegeräts 10 und/oder in der Steuerung 4 abgelegten vorgefertigten Programmsequenzen geeignete Steuersignale zur Ansteuerung des medizinischen Geräts 6 zu generieren und an die externe Gerätesteuerung 12 zu übermitteln.For this purpose, the medical robot system in the exemplary embodiment optionally and shown in dashed lines an external device control 12 for controlling the medical device guided by the robot assembly 6 on top of that by the robot controller 4 separately and with the medical device 6 , in particular wired or wireless, is signal-connected. The external device control 12 can from the robot controller 4 and the mobile base 5 spaced or at the mobile base 5 be arranged or basefest. The external device control 12 can additionally with the robot control 4 be connected. In this case is robot control 4 configured based on signals from the input device 8th and / or the further input device 10 and / or in the controller 4 stored prefabricated program sequences suitable control signals for controlling the medical device 6 and to the external device control 12 to convey.

Optional und gestrichelt dargestellt weist die Eingabegerätanordnung ein kinematisch nicht mit der Roboteranordnung verbundenes externes Eingabegerät 13 zum Fernsteuern des Roboterarm 3 und/oder des durch diesen geführten medizinischen Geräts 6 auf. Das externe Eingabegerät 13 ist besonders vorteilhaft bei einem medizinischen Gerät beispielsweise zur Bildgebung, insbesondere Angiographie, Computertomographie, Sonographie, oder dergleichen, oder zur Navigation.Optionally and shown in dashed lines, the input device arrangement has a kinematically not connected to the robot assembly external input device 13 for remote control of the robot arm 3 and / or the medical device guided by it 6 on. The external input device 13 is particularly advantageous in a medical device, for example, for imaging, in particular angiography, computed tomography, sonography, or the like, or for navigation.

Gleichermaßen kann 13 auch eine, insbesondere optionale, externe Steuerung darstellen, die extern generierte Befehle zur Steuerung der Roboteranordnung an dessen Robotersteuerung 4 übermittelt und/oder von der Robotersteuerung 4 Statusinformationen, insbesondere zu einem Betriebszustand, einer Pose des Roboterarms oder dergleichen erhält. Insbesondere kann eine solche externe Steuerung das vorstehend erläuterte externe Eingabegerät beinhalten, wobei dann die extern generierten Befehle auf Grundlage einer Betätigung dieses externen Eingabegeräts zustande kommen können.Likewise 13 also represent a, in particular optional, external control, the externally generated commands for controlling the robot assembly to the robot controller 4 transmitted and / or from the robot controller 4 Status information, in particular to an operating state, a pose of the robot arm or the like receives. In particular, such an external controller may include the above-described external input device, in which case the externally generated commands may be based on an operation of this external input device.

Optional und gestrichelt dargestellt ist ein externer Monitor 14 vorgesehen, auf dem dem Bediener Endoskopbilder und/oder Aufnahmen eines externen Bildgebungs- und/oder Navigationssystems dargestellt werden können. Weiterhin optional kann die Robotersteuerung 4 dazu eingerichtet sein, Konfiguration- und/oder Statusinformationen des Robotersystems auf dem externen Monitor 14 darzustellen. Der Monitor 14 hat vorzugsweise keine direkte mechanische oder signaltechnische Verbindung zur Roboteranordnung, die Darstellung von Konfiguration- und/oder Statusinformationen des Robotersystems kann insbesondere indirekt, insbesondere über die externe Steuerung 13, erfolgen.Optional and shown in dashed lines is an external monitor 14 provided on the operator endoscope images and / or recordings of an external imaging and / or navigation system can be displayed. Furthermore optional, the robot controller 4 be configured to configuration and / or status information of the robot system on the external monitor 14 display. The display 14 preferably has no direct mechanical or signaling connection to the robot arrangement, the representation of configuration and / or status information of the robot system can in particular indirectly, in particular via the external control 13 , respectively.

Damit der Arbeitsraum des Roboterarms 3 an unterschiedliche Eingiffsorte am Patienten 1, verschiedene Lagerungsarten des Patienten 1 und/oder unterschiedliche Höhen des OP-Tisches 2 angepasst werden kann, ist der Roboterarm 3 im Ausführungsbeispiel über eine Hubsäule 15 und somit linear beweglich und fixierbar mit der mobilen Basis 5, die im Wesentlichen in vertikaler Richtung verstellbar ist, verbunden. Die Verstellung der Hubsäule kann manuell oder über einen, insbesondere elektrischen oder hydraulischen, Antrieb oder, beispielsweise zur Patientenbergung, einer Kombination aus beiden Varianten erfolgen.Thus the working space of the robot arm 3 to different types of intervention on the patient 1 , different types of storage of the patient 1 and / or different heights of the operating table 2 can be adjusted is the robot arm 3 in the embodiment via a lifting column 15 and thus linearly movable and fixable with the mobile base 5 , which is adjustable in a substantially vertical direction, connected. The adjustment of the lifting column can be done manually or via a, in particular electrical or hydraulic, drive or, for example, for patient recovery, a combination of both variants.

Weiterhin weist die mobile Basis 5 eine oder mehrere Abstützungen 16 auf, um die Standfestigkeit während des Betriebs zu erhöhen. Die Abstützungen sind manuell oder durch einen, insbesondere elektrischen oder hydraulischen, Antrieb verstell- bzw. ausfahrbar. Alternativ können die Abstützungen 16 bei analoger Funktionalität fest mit der mobilen Basis 5 verbunden und deren Räder einfahrbar sein.Furthermore, the mobile base 5 one or more supports 16 to increase the stability during operation. The supports are adjustable or extendable manually or by a, in particular electrical or hydraulic, drive. Alternatively, the supports 16 with analogue functionality fixed to the mobile base 5 connected and their wheels are retractable.

2 zeigt das Medizinrobotersystem in einer Draufansicht. Das Robotersystem wird vom medizinischen Personal so am Tisch 2 platziert, dass der Eingriffs- bzw. Untersuchungsort am Patienten 1 mit dem medizinischen Gerät 6 bei gleichzeitig hoher Manipulierbarkeit des Roboterarms 3 erreicht wird und der Patient 1 weiterhin für einen Bediener 17 und zusätzliches medizinisches Personal ausreichend zugänglich ist. Nachdem die Gelenkfixierungen des Gelenkarms 9 gelöst sind, wird das Eingabegerät 8 in einer für den Bediener ergonomischen Position ausgerichtet und die Gelenke des Gelenkarms 9 wieder fixiert. Sofern vorhanden, werden auch weitere externe Eingabegeräte 10 so am Tisch 2 angeordnet, dass sie für den Bediener 2 gut erreichbar sind. Dadurch ist es möglich, dass der Bediener das Medizinrobotersystem in seiner gewohnten Arbeitshaltung unmittelbar am Patienten steuern, zugleich ein weiteres optionales medizinisches Instrument 19 führen und den ebenfalls optionalen externen Monitor 14 im Auge behalten kann. 2 shows the medical robot system in a top view. The robot system is so at the table by the medical staff 2 placed that the intervention or examination site on the patient 1 with the medical device 6 with simultaneously high manipulability of the robot arm 3 is achieved and the patient 1 continue for one operator 17 and additional medical staff is sufficiently accessible. After the joint fixations of the articulated arm 9 are solved, the input device 8th aligned in an ergonomic position for the operator and the joints of the articulated arm 9 fixed again. If available, also other external input devices 10 so at the table 2 arranged that they are for the operator 2 are easily accessible. This makes it possible for the operator to control the medical robot system in his usual working posture directly on the patient, at the same time as another optional medical instrument 19 lead and the likewise optional external monitor 14 can keep an eye on.

In den Figuren sind einander entsprechende Merkmale durch identische, gegebenenfalls durch einen Apostroph (') differenzierte, Bezugszeichen identifiziert, so dass zu den einzelnen Figuren auf die übrige Beschreibung Bezug genommen und nachfolgend nur auf Unterschiede eingegangen wird.In the figures, mutually corresponding features are identified by identical reference numerals, possibly differentiated by an apostrophe ('), so that reference is made to the remainder of the description for the individual figures and only differences are discussed below.

3 zeigt das Medizinrobotersystem in einer anderen Konfiguration in 2 entsprechender Darstellung. Diese Konfiguration unterscheidet sich von der vorher mit Bezug auf 2 beschriebenen Konfiguration lediglich darin, dass das Eingabegerät 8 von Gelenkarm 9 durch Lösen einer diese verbindenden Kupplung abgenommen und mittels einer entsprechenden Kupplung am Tisch 2 befestigt wurde. Das Eingabegerät 8 kann beispielsweise an einer seitlich am Tisch 2 angebrachten Normschiene geklemmt werden. Der Gelenkarm 9 ist platzsparend weggeklappt. 3 shows the medical robot system in a different configuration in 2 corresponding representation. This configuration is different from the one previously described with respect to 2 described configuration only in that the input device 8th of articulated arm 9 removed by loosening this connecting coupling and by means of a corresponding coupling on the table 2 was attached. The input device 8th For example, at one side of the table 2 attached standard rail to be clamped. The articulated arm 9 is folded away to save space.

4 zeigt das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 2, 3 entsprechender Darstellung. In dieser Konfiguration weist die Roboteranordnung zwei mobilen Basen 5, 5', die um den Tisch 2 angeordnet sind, und zwei damit verbundene mehrgelenkige Roboterarme 3, 3' auf, das Medizinrobotersystem zwei durch diese Roboteranordnung gemeinsam geführte medizinische Geräte 6, 6'. 4 shows the medical robot system in another configuration in 2 . 3 corresponding representation. In this configuration, the robot assembly has two mobile bases 5 . 5 ' around the table 2 are arranged, and two associated mehrgelenkige robot arms 3 . 3 ' The medical robotic system has two medical devices which are jointly guided by this robot arrangement 6 . 6 ' ,

Wie mit Bezug auf 2 beschrieben, wurde das Eingabegerät 8 mit Hilfe des Gelenkarms 9 relativ zum Bediener 17 ausgerichtet. Das Eingabegerät 8' ist, wie mit Bezug auf 3 beschrieben, direkt an Tisch 2 angebracht. Optional sind zusätzliche externe Eingabegeräte 10, 10' mit der jeweiligen Robotersteuerung 4, 4' signalverbunden, wie mit Bezug auf 1 beschrieben.As with respect to 2 described, became the input device 8th with the help of the articulated arm 9 relative to the operator 17 aligned. The input device 8th' is how related to 3 described, right at the table 2 appropriate. Optional are additional external input devices 10 . 10 ' with the respective robot controller 4 . 4 ' signal connected, as with respect to 1 described.

5 zeigt das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 2-4 entsprechender Darstellung. Wie mit Bezug auf 4 beschrieben, weist auch diese Konfiguration zwei mobile Basen 5, 5', mehrgelenkige Roboterarme 3, 3' und zwei gemeinsam durch diese Roboteranordnung geführte medizinische Geräte 6, 6' auf. Beide Roboterarme 3, 3' und beide medizinischen Geräte 6, 6' sind in dieser Konfiguration der 5 jedoch gemeinsam durch dasselbe Eingabegerät 8 und dasselbe externe Eingabegerät 10 von Bediener 17 steuerbar, das hierzu mit den Robotersteuerungen 4, 4' signalverbunden ist. 5 shows the medical robot system in another configuration in 2 - 4 corresponding representation. As with respect to 4 This configuration also has two mobile bases 5 . 5 ' , multi-jointed robot arms 3 . 3 ' and two medical devices guided together by this robot assembly 6 . 6 ' on. Both robot arms 3 . 3 ' and both medical devices 6 . 6 ' are in this configuration the 5 but together through the same input device 8th and the same external input device 10 from operator 17 controllable, with the robot controls 4 . 4 ' is signal-connected.

Die Zuordnung des Eingabegeräts 8 und bei Bedarf einer oder mehrerer Funktionen des externen Eingabegeräts 10 zwischen dem Roboterarm 3 und dem Roboterarm 3' erfolgt durch den Bediener 17, beispielsweise durch einen dafür vorgesehenen Schalter des externen Eingabegeräts 10. Hierbei ist die Robotersteuerung 4 so konfiguriert, dass sie die von Eingabegerät 8 und externem Eingabegerät 10 generierten Steuersignale gemäß der vom Bediener 17 eingestellten Zuordnung entweder direkt zur Ansteuerung des Roboterarms 3 verarbeitet oder an die Robotersteuerung 4' des Roboterarms 3' weiterleitet.The assignment of the input device 8th and if needed, one or more functions of the external input device 10 between the robot arm 3 and the robot arm 3 ' done by the operator 17 For example, by a designated switch of the external input device 10 , Here is the robot controller 4 configured to be that of input device 8th and external input device 10 generated control signals according to the operator 17 Assigned assignment either directly to the control of the robot arm 3 processed or to the robot controller 4 ' of the robot arm 3 ' forwards.

6b zeigt das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 1 entsprechender Darstellung. 6b shows the medical robot system in another configuration in 1 corresponding representation.

In dieser Konfiguration weist es eine einstückige sterile Umhüllung 18' auf, die aus einem Folienwerkstoff hergestellt ist und den Roboterarm 3, die mobile Basis 5 und das Eingabegerät 8 und den damit verbundenen Gelenkarm 9 sowie und das Display 11 umhüllt.In this configuration it has a one piece sterile enclosure 18 ' on, which is made of a film material and the robot arm 3 , the mobile base 5 and the input device 8th and the associated articulated arm 9 as well as and the display 11 envelops.

6a zeigt das Medizinrobotersystem in einer weiteren Konfiguration in 6b entsprechender Darstellung. 6a shows the medical robot system in another configuration in 6b corresponding representation.

Die sterile Umhüllung 18 weist in dieser Konfiguration bzw. Ausführung im Bereich des Roboterarms 3 eine schlauchförmige Ausbuchtung auf, die so gestaltet ist, dass sich der Roboterarm 3 innerhalb seines Arbeitsraums frei bewegen kann. Analog weist die sterile Umhüllung 18 im Bereich von Eingabegerät 8 und Gelenkarm 9 eine zweite schlauchförmige Ausbuchtung auf. Dadurch können Eingabegerät 8 und Gelenkarm 9 von einem Bediener ohne nennenswerte Einschränkungen bewegt werden.The sterile serving 18 points in this configuration or execution in the area of the robot arm 3 a tubular bulge that is designed so that the robot arm 3 within his workspace can move freely. Analog has the sterile enclosure 18 in the range of input device 8th and articulated arm 9 a second tubular bulge on. This allows input device 8th and articulated arm 9 be moved by an operator without significant restrictions.

Die sterile Umhüllung 18 bzw. 18' umschließt den unsterilen Adapterflansch 7 vollständig. Nachdem der Roboterarm 3 steril verpackt wurde, wird der vorteilhaft als separate Komponente ausgeführte Zwischenflansch 6.2 auf den Adapterflansch 7 distalen aufgesetzt und mechanisch oder magnetisch fixiert. Zeitgleich erfolgt die elektrische Kontaktierung, indem zwischenflanschseitige Kontaktstifte und adapterflanschseitige Buchsen gefügt werden und dabei die sterile Umhüllung 18 punktuell durchstoßen. In einer alternativen Ausführung (nicht dargestellt) kann der Zwischenflansch 6.2 auch in die sterile Umhüllung 18 bzw. 18' integriert sein.The sterile serving 18 respectively. 18 ' encloses the non-sterile adapter flange 7 Completely. After the robotic arm 3 was sterile packed, which is advantageously designed as a separate component intermediate flange 6.2 on the adapter flange 7 distal and mechanically or magnetically fixed. At the same time, the electrical contacting takes place by fitting between flange-side contact pins and adapter flange-side sockets and thereby the sterile cover 18 pierced punctually. In an alternative embodiment (not shown), the intermediate flange 6.2 also in the sterile envelope 18 respectively. 18 ' be integrated.

Auch bei anderen, mit Bezug auf 15 beschriebenen Ausführungen bzw. Konfigurationen kann eine solche sterile Umhüllung 18 bzw. 18' vorhanden sein, diese ist dort zur besseren Übersicht nicht dargestellt.Also with others, with respect to 1 - 5 described embodiments or configurations, such a sterile sheath 18 respectively. 18 ' be present, this is not shown there for a better overview.

Alternativ kann das Eingabegerät 8 dergestalt ausgeführt sein, dass es sterilisierbar ist und so ohne sterile Hülle in der Nähe des Patienten 1 befestigt und bedient werden kann.Alternatively, the input device 8th be designed so that it can be sterilized and so without a sterile sheath in the vicinity of the patient 1 can be attached and operated.

Durch das vorgeschlagene modulare Medizinrobotersystem kann ein Arzt in einer Ausführung einen Eingriff offen oder konventionell laparoskopisch beginnen. Danach kann er intraoperativ entscheiden, ob zumindest abschnittsweise eine robotische Unterstützung notwendig ist.The proposed modular medical robotic system may allow a physician in one embodiment to begin an open or conventional laparoscopic procedure. Thereafter, he can decide intraoperatively whether robotic support is required at least in sections.

Die Erfindung ermöglicht in einer Ausführung eine robotische Nutzung einer Vielzahl von Instrumenten. Die vielfältigen Anwendungen erstrecken sich insbesondere über die Bereiche der laparoskopischen Chirurgie, insbesondere laparoskopische Instrumente wie Greifer, Kauter, Nadelhalter, der spinalen Chirurgie, insbesondere dem Halten von Führungshilfen zum Setzen von Pedikelschrauben, der interventionellen Radiologie, insbesondere Injektoren für die lokale Therapie, RF- und HF-Ablatoren, der Neurochirurgie, insbesondere dem Setzen von Stimulations-Elektroden und der MKG-Chirurgie, insbesondere dem Platzieren von Cochlear-Implantaten.The invention, in one embodiment, allows robotic use of a variety of instruments. The various applications extend in particular to the areas of laparoscopic surgery, in particular laparoscopic instruments such as grippers, cautery, needle holders, spinal surgery, in particular holding guide aids for setting pedicle screws, interventional radiology, in particular injectors for local therapy, RF and RF ablators, neurosurgery, in particular the placement of stimulation electrodes and the maxillofacial surgery, in particular the placement of cochlear implants.

Das System ist in einer Ausführung durch seine vergleichsweise kompakten Abmessungen mobil und kann einfach und ohne großen Kraftaufwand zwischen Operationssälen und/oder anderen Räumen verschoben werden.In one embodiment, the system is mobile due to its comparatively compact dimensions and can be moved between operating theaters and / or other rooms simply and without great effort.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible. It should also be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope, applications and construction in any way. Rather, the expert is given by the preceding description, a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope, as it turns out according to the claims and these equivalent combinations of features.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Patientpatient
22
Tischtable
3; 3'3; 3 '
Roboterarmrobot arm
4; 4'4; 4 '
Robotersteuerungrobot control
5; 5'5; 5 '
Wagen (mobile Basis)Cart (mobile base)
6; 6'6; 6 '
medizinisches Gerätmedical device
6.26.2
ZwischenflanschWafer
77
distaler Adapterflanschdistal adapter flange
8; 8'8th; 8th'
Eingabegerätinput device
9; 9'9; 9 '
Gelenkarmarticulated arm
10; 10'10; 10 '
weiteres Eingabegerätanother input device
1111
Displaydisplay
1212
externe Gerätesteuerungexternal device control
1313
externes Eingabegerät/externe Steuerungexternal input device / external control
1414
Displaydisplay
1515
HubsäuleLifting column
1616
Abstützungsupport
1717
Operateur (Anwender)Operator (user)
1818
sterile Umhüllungsterile serving
1919
medizinisches Instrumentmedical instrument

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2008/0154389 A1 [0002] US 2008/0154389 A1 [0002]

Claims (14)

Medizinrobotersystem mit: einer Roboteranordnung, die wenigstens eine mobile Basis (5, 5'); und einen mehrgelenkigen Roboterarm (3, 3') aufweist, der mit der Basis proximal verbunden ist und einen distalen Adapterflansch (7) zur Anbindung eines medizinischen Geräts (6, 6') aufweist; und einer Eingabegerätanordnung, die wenigstens ein Eingabegerät (8, 8') zur, insbesondere manuellen, Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder für wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät (6, 6') aufweist, wobei dieses Eingabegerät gelenkig und/oder lösbar mit der Roboteranordnung verbindbar ist.A medical robotic system comprising: a robot assembly having at least one mobile base ( 5 . 5 ' ); and a multi-joint robot arm ( 3 . 3 ' ) which is connected proximally to the base and a distal adapter flange ( 7 ) for connecting a medical device ( 6 . 6 ' ) having; and an input device arrangement comprising at least one input device ( 8th . 8th' ) for, in particular manual, input of control commands for the robot arrangement and / or for at least one medical device guided by the robot arrangement ( 6 . 6 ' ), wherein this input device is articulated and / or detachably connectable to the robot assembly. Medizinrobotersystem nach Anspruch 1, wobei die Roboteranordnung wenigstens zwei mobile Basen (5, 5') und/oder mehrgelenkige Roboterarme (3, 3') und/oder das Medizinrobotersystem wenigstens zwei, insbesondere alternativ, durch die Roboteranordnung führbare medizinische Geräte (6, 6') aufweist.The medical robotic system of claim 1, wherein the robotic assembly comprises at least two mobile bases ( 5 . 5 ' ) and / or multi-jointed robot arms ( 3 . 3 ' ) and / or the medical robot system at least two, in particular alternatively, by the robot arrangement feasible medical devices ( 6 . 6 ' ) having. Medizinrobotersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens zwei mobile Basen (5, 5') und/oder mehrgelenkige Roboterarme (3, 3') der Roboteranordnung und/oder wenigstens zwei, insbesondere alternativ oder gemeinsam, durch die Roboteranordnung führbare medizinische Geräte (6, 6') des Medizinrobotersystems, insbesondere alternativ oder gemeinsam, durch dasselbe Eingabegerät (8, 8') der Eingabegerätanordnung steuerbar sind.A medical robotic system according to the preceding claim, wherein at least two mobile bases ( 5 . 5 ' ) and / or multi-jointed robot arms ( 3 . 3 ' ) of the robot arrangement and / or at least two, in particular alternatively or jointly, medical devices which can be guided by the robot arrangement ( 6 . 6 ' ) of the medical robot system, in particular alternatively or jointly, by the same input device ( 8th . 8th' ) of the input device arrangement are controllable. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabegerätanordnung wenigstens zwei, insbesondere alternativ mit der Roboteranordnung verbindbare, Eingabegeräte (8, 8', 10, 10', 13) zur Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät (6, 6') aufweist.Medical robot system according to one of the preceding claims, wherein the input device arrangement at least two, in particular alternatively connectable with the robot assembly, input devices ( 8th . 8th' . 10 . 10 ' . 13 ) for inputting control commands for the robot arrangement and / or at least one medical device ( 6 . 6 ' ) having. Medizinrobotersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Eingabegerätanordnung wenigstes ein nicht mit der Roboteranordnung verbundenes Eingabegerät (13) zum Fernsteuern der Roboteranordnung und/oder wenigstens eines durch die Roboteranordnung geführten medizinischen Geräts (6, 6') und/oder wenigstens ein mit der Roboteranordnung, insbesondere nur, kabelverbundenes Eingabegerät (10, 10') zur Eingabe von Steuerbefehlen für die Roboteranordnung und/oder wenigstens ein durch die Roboteranordnung geführtes medizinisches Gerät (6, 6') aufweist.A medical robot system according to the preceding claim, wherein the input device arrangement at least one input device (not connected to the robot arrangement) ( 13 ) for remotely controlling the robot arrangement and / or at least one medical device guided by the robot arrangement ( 6 . 6 ' ) and / or at least one with the robot assembly, in particular only, cable-connected input device ( 10 . 10 ' ) for inputting control commands for the robot arrangement and / or at least one medical device ( 6 . 6 ' ) having. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Eingabegerätanordnung wenigstens einen Gelenkarm (9, 9') zur gelenkigen Verbindung eines Eingabegeräts (6, 6') mit der Roboteranordnung mit wenigstens einem, insbesondere fixierbaren und/oder aktuierbaren, Gelenk und/oder wenigstens einem Sensor zur Erfassung einer Gelenkstellung und/oder eine lösbare Kupplung zur Befestigung des Gelenkarms an dem Eingabegerät und/oder der Roboteranordnung aufweist.A medical robotic system according to any one of the preceding claims, wherein the input device arrangement comprises at least one articulated arm ( 9 . 9 ' ) for the articulated connection of an input device ( 6 . 6 ' ) with the robot assembly having at least one, in particular fixable and / or aktuierbaren, joint and / or at least one sensor for detecting a joint position and / or a releasable coupling for attachment of the articulated arm to the input device and / or the robot assembly. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Medizingeräteanordnung, die wenigstens einen Gegenflansch (6.2) zur mechanischen und/oder elektrischen und/oder signaltechnischen und/oder fluidischen Anbindung eines medizinischen Geräts (6) an einem Adapterflansch (7) eines Roboterarms der Roboteranordnung aufweist.A medical robotic system according to any one of the preceding claims, comprising a medical device assembly having at least one mating flange ( 6.2 ) for the mechanical and / or electrical and / or signaling and / or fluidic connection of a medical device ( 6 ) on an adapter flange ( 7 ) of a robot arm of the robot assembly. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Gerätesteuerung (12) zum Steuern wenigstens eines durch die Roboteranordnung geführten medizinischen Geräts (6), die in einer, insbesondere in einer mobilen Basis (5, 5') der Roboteranordnung angeordneten, Robotersteuerung (4, 4') zum Steuern der Roboteranordnung integriert oder von dieser separat ist, und die mit dem medizinischen Gerät (6), insbesondere drahtgebunden oder drahtlos, signalverbunden ist.Medical robot system according to one of the preceding claims, with a device control ( 12 ) for controlling at least one medical device guided by the robot arrangement ( 6 ), in particular in a mobile base ( 5 . 5 ' ) of the robot arrangement, robot control ( 4 . 4 ' ) is integrated with or separate from the robot assembly for controlling the robot assembly and that with the medical device ( 6 ), in particular wired or wireless, is signal-connected. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Roboterarm (3) der Roboteranordnung mit einer Basis (5) der Roboteranordnung gelenkig, insbesondere linear beweglich und/oder fixierbar und/oder aktuierbar, verbunden ist (15).A medical robotic system according to any one of the preceding claims, wherein at least one robotic arm ( 3 ) of the robot assembly with a base ( 5 ) is connected to the robot assembly articulated, in particular linearly movable and / or fixable and / or actuatable ( 15 ). Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Basis der Roboteranordnung ein Fahrwerk mit wenigstens einem, insbesondere einfahrbaren, passiven oder Antriebsrad, und/oder eine, insbesondere manuell und/oder aktuiert, ausfahrbare Abstützung (16) aufweist.Medical robot system according to one of the preceding claims, wherein at least one base of the robot assembly comprises a chassis with at least one, in particular retractable, passive or drive wheel, and / or a, in particular manually and / or actuated, extendable support ( 16 ) having. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Eingabegerät (8, 8', 10, 10') der Eingabegerätanordnung wenigstens ein, insbesondere ein- oder mehrachsiges und/oder berührungssensitives, Eingabemittel zur manuellen Eingabe von Steuerbefehlen aufweist.Medical robot system according to one of the preceding claims, wherein at least one input device ( 8th . 8th' . 10 . 10 ' ) of the input device arrangement at least one, in particular one or more multi-axis and / or touch-sensitive, input means for manual input of control commands. Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer, insbesondere einstückigen, sterilen Umhüllung (18, 18') zum wenigstens teilweisen Umhüllen wenigstens eines Roboterarms (3) und/oder wenigstens einer mobilen Basis (5) der Roboteranordnung und/oder wenigstens eines Eingabegeräts (8) der Eingabegerätanordnung.Medical robot system according to one of the preceding claims, with a, in particular one-piece, sterile sheath ( 18 . 18 ' ) for at least partially enveloping at least one robot arm ( 3 ) and / or at least one mobile base ( 5 ) of the robot arrangement and / or at least one input device ( 8th ) of the input device arrangement. Medizinrobotersystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die sterile Umhüllung eine, insbesondere schlauchartige, Ausbuchtung zur Aufnahme des Roboterarms und/oder eine, insbesondere schlauchartige, Ausbuchtung zur Aufnahme des Eingabegeräts und/oder eines damit verbundenen Gelenkarms (9) aufweist. Medical robotic system according to the preceding claim, wherein the sterile sheath a, in particular hose-like, bulge for receiving the robot arm and / or a, in particular hose-like, bulge for receiving the input device and / or an associated articulated arm ( 9 ) having. Verfahren zur Konfiguration eines Medizinrobotersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: wahlweise eines von mehreren Eingabegeräten der Eingabegerätanordnung mit derselben mobilen Basis oder demselben mehrgelenkigen Roboterarm der Roboteranordnung verbunden wird; und/oder dasselbe Eingabegeräte der Eingabegerätanordnung wahlweise mit der Roboteranordnung oder einer roboteranordnungsfremden, insbesondere stationären, Basis (2) verbunden wird; und/oder dasselbe Eingabegerät der Eingabegerätanordnung wahlweise mit verschiedenen mobilen Basen oder mehrgelenkigen Roboterarmen der Roboteranordnung verbunden wird; und/oder wahlweise eines von mehreren medizinischen Geräten an demselben Adapterflansch der Roboteranordnung angebunden wird; und/oder dasselbe medizinische Gerät wahlweise an verschiedenen Adapterflanschen der Roboteranordnung angebunden wird; und/oder wenigstens ein Roboterarm und/oder wenigstens eine mobile Basis der Roboteranordnung und/oder wenigstens ein Eingabegerät der Eingabegerätanordnung und/oder ein damit verbundener Gelenkarm mit einer, insbesondere einstückigen, sterilen Umhüllung wenigstens teilweise umhüllt wird.A method of configuring a medical robotic system according to any one of the preceding claims, wherein: optionally one of a plurality of input devices of the input device assembly is connected to the same mobile base or articulated robotic arm of the robotic assembly; and / or the same input device of the input device arrangement optionally with the robot arrangement or a robot arrangement foreign, in particular stationary, base ( 2 ) is connected; and / or the same input device of the input device assembly is selectively connected to different mobile bases or multi-articulated robot arms of the robot assembly; and / or optionally one of a plurality of medical devices is connected to the same adapter flange of the robot assembly; and / or the same medical device is optionally connected to different adapter flanges of the robot assembly; and / or at least one robot arm and / or at least one mobile base of the robot arrangement and / or at least one input device of the input device arrangement and / or an associated articulated arm is at least partially enveloped with a, in particular one-piece, sterile sheath.
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