JP2018511372A - 外科用ロボットカート不動化装置 - Google Patents

Abstract

最小侵襲手術のために使用される可動外科用ロボットカートアセンブリは、ロボットアームをその上に支持する垂直支柱と、外科用ロボットアセンブリが移動することを可能にするように適合された少なくとも３つのキャスターを有するベース部分と、を含む。外科用ロボットカートアセンブリは、ベース部分に連結された不動化アセンブリを更に含み、不動化アセンブリは、非ロック位置とロック位置の間で移動するように構成される。外科用ロボットカートアセンブリは、不動化アセンブリが非ロック位置にあるときに動け、不動化アセンブリがロック位置にあるときに動けない。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年３月１１日に出願された米国仮特許出願通し番号第６２／１３１，５５８号のそれぞれの利益及びそれに対する優先権を主張し、そのそれぞれの内容全体が、ここで本明細書に参照によって組み込まれる。

外科用ロボットシステムは、それらの正確さ及び便宜の向上という理由で、最小侵襲医療手技に使用される。これらの外科用ロボットシステムでは、ロボットアームが、手首アセンブリによって、エンドエフェクタが装着された外科用器具を支持する。動作中、ロボットアームは、外科用入口または患者の自然開口を通して外科用器具を小さな切開部に挿入し、エンドエフェクタを患者の体内の作業部位に位置決めする。

市場における外科用ロボットシステムの大部分は重くかつ静止しており、再配置のためにパレットジャッキを必要とする。より現代的な外科用ロボットシステムの一部では、ロボットアームが、１組のキャスターを伴うベース部分を有する可動外科用ロボットカートアセンブリ上に支持される。外科用ロボットシステムは、必要に応じて種々の部屋の間で移動され得るので、これは有益となる。

しかしながら、最小侵襲医療手技は、高程度な正確さ、精密さ、及び迅速さを要求し、したがって、動作の前に動けなくすることが必要である。したがって、外科用ロボットカートアセンブリを動けなくするニーズが存在する。

本開示は、動作の前に外科用ロボットシステムを安定化させる可動外科用ロボットシステムのための外科用ロボットカート不動化装置に向ける。

本開示のある実施形態によれば、外科用ロボットカートアセンブリが、第１の端部及び第２の端部を有する垂直支柱を含む。垂直支柱の第１の端部は、ロボットアームをその上に支持するように構成される。外科用ロボットカートアセンブリはまた、垂直支柱の第２の端部に固定されたベース部分を含む。少なくとも３つのキャスターが、ベース部分に取り付けられ、かつ外科用ロボットアセンブリが移動することを可能にするように適合される。ベース部分には、非ロック位置とロック位置の間で移動するように構成された少なくとも２つのピストンを有する不動化アセンブリが取り付けられる。少なくとも２つのピストンが非ロック位置にあるときに、外科用ロボットカートアセンブリは動け、少なくとも２つのピストンがロック位置にあり、かつカートアセンブリが支持される床と接触しているときに、カートアセンブリは動けない。

不動化アセンブリは、ベース部分に動作可能に連結された第１のモータシャフト及び第２のモータシャフトを有するモータと、第１のカムを支持する第１のカムシャフトと、第２のカムを支持する第２のカムシャフトと、を含んでもよい。第１及び第２のカムシャフトは、第１及び第２のモータシャフトのうちのそれぞれの１つに連結される。第１のカム筐体及び第２のカム筐体は、ベース部分にそれぞれ取り付けられ、第１及び第２のカムシャフトのうちのそれぞれの１つに回転可能に連結される。

第１及び第２のカムは、それぞれの第１及び第２のカム筐体内に配置されてもよい。第１及び第２のカム筐体のそれぞれは、ピストンを含んでもよい。ピストンのそれぞれは、その外周の周りに配置されたバネを有し、ピストンのそれぞれを非ロック位置に保持するように構成される。

第１及び第２のカムシャフトの第１ならびに第２のカムのそれぞれは、最小半径及び最小半径よりも大きな最大半径を画定するローブ形状を有してもよい。

第１及び第２のカムの少なくとも一部分は、第１及び第２のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するように構成されてもよい。最小半径を有する第１及び第２のカムの少なくとも一部分が、第１及び第２のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するときに、ピストンは非ロック位置にあり、バネは解放及び非圧縮位置にある。最大半径を有する第１及び第２のカムの少なくとも一部分が、第１及び第２のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するときに、ピストンはロック位置にあり、バネは圧縮位置にある。

不動化アセンブリは、第３のカムシャフトを更に含んでもよい。第３のカムシャフトは、ベース部分に取り付けられた第３のカム筐体に回転可能に連結され、第３のカム筐体は、それぞれのバネに固定されたそれぞれのピストンを含む。第３のカム筐体のバネは、第３のカム筐体のピストンの外周の周りに配置され、第３のカム筐体のピストンを非ロック位置に保持するように構成される。第１または第２のカムシャフトのうちの少なくとも１つは、第３のカムシャフトに動作可能に連結される。

第３のカムシャフトは、最小半径及び最小半径よりも大きな最大半径を画定するローブ形状を有する第３のカムを支持してもよい。

第３のカムの少なくとも一部分は、第３のカム筐体のピストン及びバネを係合するように構成されてもよい。最小半径を有する第３のカムの少なくとも一部分が、第３のカム筐体のピストン及びバネを係合するとき、ピストンは非ロック位置にあり、バネは解放及び非圧縮位置にある。最大半径を有する第３のカムの少なくとも一部分が、第３のカム筐体のピストン及びバネを係合するとき、それぞれのピストンはロック位置にあり、それぞれのバネは圧縮位置にある。

ベルトは、第３のカムシャフトを第１または第２のカムシャフトのうちの少なくとも１つに動作可能に連結してもよい。

ベルトテンショナが、ベース部分に取り付けられてもよく、圧力をベルトに加えて、その張力を増大するように構成されてもよい。

本開示の別の実施形態によれば、外科用ロボットカートアセンブリは、第１の端部及び第２の端部を有する垂直支柱を含む。垂直支柱の第１の端部は、ロボットアームをその上に支持するように構成される。外科用ロボットカートアセンブリはまた、垂直支柱の第２の端部に固定されたベース部分を含む。少なくとも３つのキャスターが、ベース部分に連結され、かつ外科用ロボットアセンブリが移動することを可能にするように適合される。不動化アセンブリが、ベース部分に連結され、かつ非ロック位置とロック位置の間で移動するように構成された少なくとも３つのピストンを含む。少なくとも３つのピストンが非ロック位置にあるときに、外科用ロボットカートアセンブリは動ける。少なくとも３つのピストンがロック位置にあり、かつカートアセンブリが支持される床と接触しているときに、カートアセンブリは動けない。

不動化アセンブリは、第１のカムを支持する第１のカムシャフト、第２のカムを支持する第２のカムシャフト、第３のカムを支持する第３のカムシャフトを更に含んでもよい。第１、第２、及び第３のカムシャフトは、それぞれの第１、第２、及び第３のモータに連結される。不動化アセンブリは、第１、第２、及び第３のカムシャフトのうちのそれぞれの１つに回転可能に連結された第１、第２、及び第３のカム筐体を更に含んでもよい。第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれは、ベース部分に取り付けられる。

第１、第２、及び第３のカムは、それぞれの第１、第２、及び第３のカム筐体内に配置されてもよい。

第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれは、ピストンを含んでもよい。各ピストンは、ピストンの外周の周りに配置された及びピストンを非ロック位置に保持するように構成されたバネに連結される。

第１、第２、及び第３のカムシャフトの第１、第２、及び第３のカムのそれぞれは、最小半径及び最小半径よりも大きな最大半径を画定するローブ形状を有してもよい。

第１、第２、及び第３のカムの少なくとも一部分は、第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するように構成されてもよい。最小半径を有する第１、第２、及び第３のカムの少なくとも一部分が、第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するとき、ピストンは非ロック位置にあり、バネは解放及び非圧縮位置にある。最大半径を有する第１、第２、及び第３のカムの少なくとも一部分が、第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するとき、ピストンはロック位置にあり、バネは圧縮位置にある。

本開示の別の実施形態によれば、外科用ロボットカートアセンブリは、第１の端部及び第２の端部を有する垂直支柱を含む。垂直支柱の第１の端部は、ロボットアームをその上に支持するように構成される。外科用ロボットカートアセンブリはまた、垂直支柱の第２の端部に固定されたベース部分を含む。不動化アセンブリを有する少なくとも３つのキャスターが、ベース部分に取り付けられる。各キャスターのための不動化アセンブリは、筐体、第１の端部及び第２の端部を有するネジ込シャフトを含む。ネジ込シャフトの第１の端部は、筐体と螺合される。ネジ込シャフトは、非ロック位置からロック位置へと移すように構成される。外科用ロボットカートアセンブリは、ネジ込シャフトが非ロック位置にあるときに動け、ネジ込シャフトがロック位置にあるときに動けない。

不動化アセンブリは、筐体に対してネジ込シャフトを移すためのネジ込内面を有する蝶ナットを更に含んでもよい。蝶ナットを回転することが、ネジ込シャフトを非ロック位置とロック位置の間で移動させる。

不動化アセンブリは、筐体に対してネジ込シャフトを移すためのネジ込内面を有する星形ノブを更に含んでもよい。星形ノブを回転することは、ネジ込シャフトを非ロック位置とロック位置の間で移動させる。

本開示の例示的な実施形態の更なる詳細及び態様は、添付図面を参照して以下により詳細に説明される。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の実施形態を例示し、上記で与えられた開示の一般的な説明、及び下記に与えられる実施形態（複数可）の発明を実施するための形態と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。

本開示に従う不動化アセンブリを有する外科用ロボットカートの概略図である。 図１の外科用ロボットカートの平面底面図である。 図１の外科用ロボットカートの平面正面図であり、ロック位置にあるそれのピストンを例示する。 図１の外科用ロボットカートの平面正面図であり、非ロック位置にあるそれのピストンを例示する。 図３の５Ａ−５Ａ断面線に沿って取られた図１〜３の不動化アセンブリの側断面図であり、ピストンをロック位置に係合するカムを例示する。 図４の５Ｂ−５Ｂ断面線に沿って取られた図１〜４の不動化アセンブリの側断面図であり、ピストンを非ロック位置に係合するカムを例示する。 図１の外科用ロボットカートの代替の実施形態の平面底面図である。 本開示に従う不動化アセンブリを有する外科用ロボットカートの代替の実施形態の概略図である。 図７の外科用ロボットカートの平面正面図であり、ロック位置にある１つのピストン及び非ロック位置にある別のピストンを例示する。 図８の９−９断面線に沿って取られた図７及び８の不動化アセンブリの側断面図であり、非ロック位置にあるキャスターの筐体内に配置された１つのピストンを例示する。

本開示の実施形態は、図面を参照して詳細に説明され、図面中、同じ参照番号は、いくつかの図面のそれぞれにおいて同一または対応する要素を示す。

外科用ロボットシステムが以下に記述されるが、単に簡潔さのために、本明細書に開示されたデバイスの特徴は、外科用ロボットシステムのために向けられる。外科用ロボットシステムは、種々のギア、カム、滑車、電気及び機械モータを有するロボットアームを使用して、手術を行う際に外科医を支援し、外科用器具類の遠隔動作（または部分的な遠隔動作）を可能にする。これらの外科用ロボットシステムは、大量のハードウェアを組み込むので、それらは、典型的には、重くかつ静止しており、移動のためにパレットジャッキを必要とする。

外科用ロボットシステムの不動性に対処するために、現代の外科用ロボットシステムは、１組のキャスターを有する外科用ロボットカートアセンブリ上にロボットアームを支持する。外科用ロボットシステムは、必要または所望に応じて再配置され得るので、これは有益となる。しかしながら、可動外科用ロボットシステムは、ロボット外科用手技のために必要とされた要求量の不動性を提供しない可能性がある。したがって、外科用ロボットシステムを動作している間には動かなくさせ、外科用ロボットシステムを動作していない間には動かすニーズが存在する。

図１を参照して、本開示に従う使用のために構成された外科用ロボットカートアセンブリの１つの例示的な実施形態が、一般に参照番号１００として示されるが、本開示の態様及び特徴は、同様に、任意の適切な外科用ロボットカートアセンブリに組み込まれることもまた想定される。外科用ロボットカートアセンブリ１００は、一般に、ロボットアーム１０２、第１の端部１０４ａ及び第２の端部１０４ｂを有する垂直支柱１０４、ならびに支柱１０４を支持するベース部分１０６を含む。ロボットアーム１０２は、垂直支柱１０４の第１の端部１０４ａに取り付けられ、ベース部分１０６は、垂直支柱１０４の第２の端部１０４ｂに取り付けられる。ベース部分１０６は、３つのフランジ１０８を形成し得るが、ベース部分１０６は、３つ以上のまたは３つより少ないフランジを形成してもよい。外科用ロボットカートアセンブリ１００は、各キャスターがベース部分１０６のそれぞれのフランジ１０８に取り付けられた少なくとも３つのキャスター１１０を更に含む。

図１〜４を参照して、カート１００は、ベース部分１０６に取り付けられ参照番号２００として一般に示される、不動化アセンブリを含む。不動化アセンブリ２００は、第１のモータシャフト２０４及び第２のモータシャフト２０６を有するモータ２０２を含む。それぞれの第１及び第２のモータシャフト２０４、２０６は、同じまたは反対方向に回転するように構成されてもよい。追加的に、不動化アセンブリ２００は、第１のカム筐体２１０及び第２のカム筐体２２０を含む。第１及び第２のカム筐体２１０、２２０のそれぞれは、ベース部分１０６に取り付けられる。

不動化アセンブリ２００は、第１のカムシャフト２１２及び第２のカムシャフト２２２を更に含む。第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２のそれぞれは、それぞれの第１のカム筐体２１０及び第２のカム筐体２２０に回転可能に取り付けられる。第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２のそれぞれは、第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２の回転を可能にする軸受または任意の他の手段によって、それぞれの第１及び第２のカム筐体２１０、２２０に取り付けられてもよい。第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２のそれぞれは、それぞれの第１のカム２１４及び第２のカム２２４を支持する。図３及び４に見られるように、それぞれの第１及び第２のカム２１４、２２４は、それぞれの第１及び第２のカム筐体２１０、２２０内に配置される。

第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２のそれぞれは、それぞれ、第１及び第２のモータシャフト２０４、２０６に連結される。これは、任意の種類の剛性もしくは固定接続または連結を使用することによって、達成されてもよい。第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２を第１及び第２のモータシャフト２０４、２０６に固定して連結することは、モータ２０２からのトルクを第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２のそれぞれの第１及び第２のカム２１４、２２４に移すことまたは伝達することを可能にする。

次に図３〜５Ｂを参照すると、それぞれの第１及び第２のカム筐体２１０、２２０が、ピストン２１８、２２８及びバネ２１６、２２６の配列を含む。各バネ２１６、２２６は、そのそれぞれの筐体内に各ピストン２１８、２２８を維持するように構成される。ある実施形態では、各バネ、２１６、２２６が、螺旋形またはコイルバネであるが、任意の他の適切なバネが使用されてもよい。各バネ２１６、２２６は、第１の端部２１６ａ、２２６ａ及び第２の端部２１６ｂ、２２６ｂを有する。各バネの第１の端部２１６ａ、２２６ａは、各ピストン２１８、２２８のそれぞれの第１の端部２１８ａ、２２８ａに取り付けられる。各バネ２１６、２２６の第２の端部２１６ｂ、２２６ｂは、それぞれの第１及び第２のカム筐体２１０、２２０の内側に対して据え付けられる。それぞれの第１及び第２のバネ２１６、２２６は、第１及び第２のピストン２１８、２２８のうちのそれぞれの１つの周りに配置される。

それぞれの第１及び第２のカム２１４、２２４は、カム２１４、２２４の一部分が最小半径「Ｒ_最小」を有し、カム２１４、２２４の別の部分が最大半径「Ｒ_最大」を有するローブまたは偏心形状を画定する。カム２１４、２２４の半径は、カムシャフト２１２、２２２の中心から測定される。

動作中、モータ２０２が作動されると、それは、第１及び第２のモータシャフト２０４、２０６を回転させる。第１及び第２のモータシャフト２０４、２０６の回転移動は、堅くまたは固定して取り付けられた第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２に移される。第１及び第２のカム２１４、２２４は第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２に固定して取り付けられるので、第１及び第２のカム２１４、２２４は、第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２と同時に回転する。

最小半径「Ｒ_最小」を有する第１及び第２のカム２１４、２２４の部分が、第１及び第２のピストン２１８、２２８のそれぞれの第１の端部２１８’、２２８’を係合するとき、第１及び第２のピストン２１８、２２８は、バネ２１６、２２６の力によって、それぞれのカム筐体２１０、２２０内に維持されるまたは引き込まれる。最大半径「Ｒ_最大」を有する第１及び第２のカム２１４、２２４の部分が、第１及び第２のピストン２１８、２２８のそれぞれの第１の端部２１８’、２２８’に係合するように、第１及び第２のカム２１４、２２４が回転されるとき、モータ２０２から第１及び第２のカム２１４、２２４に伝達されるトルクは、それぞれのバネ２１６、２２６の抵抗力に打ち勝ち、それによって、バネ２１６、２２６を圧縮させ、ピストン２１８、２２８をそれぞれのカム筐体２１０、２２０の外へ駆り立て、ピストン２１８、２２８をロックされた配備または延在位置へと外側へ延在させる。ピストン２１８、２２８がロック位置にあると、ピストン２１５、２２８は、床に接触し、床との接触から離してキャスター１１０を持ち上げることによって外科用ロボットカートアセンブリを動かなくさせる。

図２を参照し戻すと、不動化アセンブリ２００は、第３のカム筐体２３０及び第３のカムシャフト２３２を更に含んでもよい。第１及び第２のカムシャフト２１２、２２２と同様に、第３のカムシャフト２３２は、第３のカム筐体２３０に回転可能に取り付けられ、第３のカム筐体２３０内に収容された第３のカム（図示せず）を形成する。第３のカム筐体２３０はまた、第１及び第２のカム筐体のピストンならびにバネに類似するピストン及びバネ（図示せず）を含んでもよい。

しかしながら、第３のカムシャフト２３２は、モータではなくて、第１のスプロケット２４２に堅く取り付けられる。第１のスプロケット２４２は、ベルト２４４を収容する溝を含んでもよい。ベルト２４４は、第１のスプロケット２４２及び同様にグローブを含み得る第２のスプロケット２４０の周りに巻き付けられる。第２のスプロケット２４０は、第２のカムシャフト２２２に堅く連結され、ベルト２４４は、第１及び第２のスプロケット２４２、２４０を動作可能に連結する。第１及び第２のスプロケット２４２、２４０は、ベルト２４４を把持係合するための任意の手段を含んでもよい。例えば、第１及び第２のスプロケット２４２、２４０は、有孔ベルトと組み合うまたは噛み合うように適合された第１及び第２のスプロケット２４２、２４０のそれぞれの外周の周りに形成された複数の歯を画定し得る。ベルト２４４は、ゴムまたは他の適切な材料から成ってもよい。

また、外科用ロボットカートアセンブリ１００のベース部分１０６には、ベルトテンショナ２４６が取り付けられる。ベルトテンショナ２４６は、ベルト２４４に沿うどこかに配置され得る。ベルトテンショナ２４６は、圧力をベルト２４４に加えて、ベルト２４４が第１及び第２のスプロケット２４２、２４０に安全に断食されることを確実にするように構成される。ベルトテンショナ２４６は、ベルト２４４内の張力を増大または低減するために調節可能である。

動作中、モータ２０２の作動は、第２のカムシャフト２２２及び堅く取り付けられた第２のスプロケット２４０の回転を結果としてもたらす。第１及び第２のスプロケット２４２、２４０はベルト２４４を通して動作可能に接続されるので、第２のスプロケット２４０が回転するときに、第１のスプロケット２４２が回転する。第１のスプロケット２４２に加えられるトルクは、堅く取り付けられた第３のカムシャフト２３２を回転させ、それによって、第３のカム筐体２３０内に配置された第３のカム（図示せず）を同時に回転させる。第３のカムの回転は、第３のカム筐体２３０の第３のピストン２３８をロックされない引込み位置とロックされた延在位置の間で移動させる。

使用中、モータ２０２が第１の動作モードにおいて作動されるとき、それぞれの第１、第２、及び第３のカム筐体２１０、２２０、２３０のピストン２１８、２２８、２３８は、ロックされない引込み位置とロックされた延在位置の間を同時に移動する。更に使用中、モータ２０２が第２の動作モードにおいて作動されるとき、それぞれの第１、第２、及び第３のカム筐体２１０、２２０、２３０のピストン２１８、２２８、２３８は、ロックされた延在位置とロックされない引込み位置の間を同時に移動する。

モータ２０２は、外科用ロボットカートアセンブリ１００上にある操作コンソールによって制御され得る電源に連結されてもよいことが想定される。モータ２０２を操作コンソールによって制御されるように適合することは、カートが動こうとまたは動かなかろうと、オペレータが簡単に制御することを可能にする。

図６は、参照番号３００によって一般に識別される代替の不動化アセンブリを有する本開示に従う使用のために構成された外科用ロボットカートアセンブリの別の例示的な実施形態を示す。不動化アセンブリ３００は、第１、第２、及び第３のカムのそれぞれシャフト３１２、３２２、３３２がそれぞれの第１、第２、または第３のモータ３１４、３２４、３３４に連結されることを除いて、不動化アセンブリ２００に類似する。

不動化アセンブリ３００は、第１、第２、及び第３のモータ３１４、３２４、３３４を含む。それぞれの第１、第２、及び第３のモータ３１４、３２４、３３４は、それぞれの第１、第２、及び第３のカムシャフト３１２、３２２、３３２に連結される。追加的に、不動化アセンブリ３００は、第１、第２、及び第３のカム筐体３１０、３２０、３３０を含む。不動化アセンブリ２００に類似して、第１、第２、及び第３のカムシャフト３１２、３２２、３３２のそれぞれは、それぞれの第１、第２、及び第３のカムを形成し、その場合、各カムのそれぞれが、それぞれの第１、第２、及び第３のカム筐体３１０、３２０、３３０内に配置される。また、不動化アセンブリ２００に類似して、不動化アセンブリ３００のそれぞれの第１、第２、及び第３のカム筐体３１０、３２０、３３０は、第１、第２、及び第３のカムシャフト３１２、３２２、３３２のそれぞれの第１、第２、及び第３のカムを係合するように構成されたバネ及びピストンを含む。

それぞれの第１、第２、及び第３のピストン３１８、３２８、３３８は、独立して移動するように構成される。外科用ロボットカートアセンブリが非平坦表面または斜面上にある場合、それぞれの第１、第２、及び第３のピストン３１８、３２８、３３８が、独立して動作されるように構成され、ロボットアームを水平化することが有益となる。更に、ピストンの１つのみをロック位置に移動することは、外科用ロボットカートが、ロック位置にあるピストンの周りを枢動することを可能にする。これは、外科用ロボットカートアセンブリの適切な配向を可能にするので有益となる。外科用ロボットカートアセンブリは、水平化機構（図示せず）を更に含んでもよい。水準器は、デジタル水準器、気泡水準器、または任意の他の適切な機構のいずれかであってもよい。

図７を参照すると、本開示に従う使用のために構成された外科用ロボットカートアセンブリの別の例示的な実施形態が、一般に参照番号４００によって識別されて示されるが、本開示の態様及び特徴が、同様に、任意の適切な外科用ロボットカートアセンブリに組み込まれることもまた想定される。外科用ロボットカートアセンブリ４００は、一般に、ロボットアーム４０２、第１の端部４０４ａ及び第２の端部４０４ｂを有する垂直支柱４０４、ならびに支柱４０４を支持するベース部分４０６を含む。ロボットアーム４０２は、垂直支柱４０４の第１の端部４０４ａに取り付けられ、ベース部分４０６は、垂直支柱４０４の第２の端部４０４ｂに取り付けられる。ベース部分４０６は、３つのフランジ４０８を形成し得るが、ベース部分４０６は、３つ以上のまたは３つより少ないフランジを形成してもよい。外科用ロボットカートアセンブリ４００は、参照番号５００、６００、７００として一般に示される少なくとも３つの不動化アセンブリを更に含む。各不動化アセンブリ５００、６００、７００は、ベース部分４０６のフランジ４０８のそれぞれに取り付けられる。

図７〜９を参照して、簡潔さの利益のために、不動化アセンブリ５００が記述されるが、不動化アセンブリ５００は、不動化アセンブリ６００及び７００に等しい。不動化アセンブリ５００の動作の以下の例示的な記述は、不動化アセンブリ６００及び７００と同じであるか、またはそれに実質的に類似する。

図８及び９に関して、不動化アセンブリ５００は、筐体５２０に枢動可能に取り付けられたキャスター５１０を含む。筐体５２０は、フランジ４０８に回転可能に取り付けられる。これは、自在軸受５１２、または任意の他の適切な手段を使用することによって、達成されてもよい。筐体５２０は、中空芯または中心を画定する円筒形状であってもよい。筐体５２０は、少なくとも１つの窓５３０を更に含む。筐体５２０内には、第１の端部５１６ａ及び第２の端部５１６ｂを有するネジ込シャフト５１６が配置される。ネジ込シャフト５１６の第２の端部５１６ｂ上には、脚部５１８が配置される。筐体５２０には、ノブ５１４が回転可能に連結される。ノブ５１４は、ネジ込シャフト５１６に螺合される。限定されるものではないが、星形ノブまたは蝶ナットを含む任意の種類のノブが使用されてもよい。

図９を参照して、使用中、ノブ５１４を（例えば、手動で）第１の方向に回転することは、ネジ込シャフト５１６を非ロック位置に移し、そこで、脚部５１８が筐体５２０に引き込まれる。更に、ノブ５１４を第１方向とは反対の第２の方向に回転することは、ネジ込シャフト５１６をロック位置に移し、そこで、脚部５１８が筐体５２０の外側に延在され、床をとらえる。ある実施形態では、脚部５１８は、不動化アセンブリ５００が、床からキャスター５１０及び、ひいてはカートを持ち上げ得るような十分な量だけ延在される。

不動化アセンブリ５００、６００、７００のそれぞれがロック位置にあるとき、外科用ロボットカートアセンブリは動けない。各不動化アセンブリ５００、６００、７００は、外科用ロボットカートアセンブリが、非平坦表面上で作動することを可能にするように独立して動作されてもよい。不動化アセンブリ５００、６００、７００のそれぞれは、ロックまたは非ロック位置に独立して設定され得るので、１つの不動化アセンブリがロック位置にある一方で、他の２つの不動化アセンブリが非ロック位置にある場合、外科用ロボットカートアセンブリは、１つのロックされた不動化アセンブリの周りを枢動することができる。更に、外科用ロボットカートアセンブリ４００は、デジタル水準器、気泡水準器、または任意の他の適切な水準器を含んでもよい。

本開示のいくつかの実施形態が図面に示されたが、本開示は当分野が認めるような範囲の広さであること、及び明細書も同様に読まれることが意図されるように、本開示はそれに限定されないことが意図される。上記実施形態の任意の組み合わせもまた、想定され、特許請求された発明の範囲内にある。したがって、上記説明は、限定するものとして解釈されるべきではなくて、単に特定の実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された特許請求の範囲及び趣旨内の他の修正を想定する。

Claims (26)

1. 外科用ロボットカートアセンブリであって、
   第１の端部及び第２の端部を有する垂直支柱であって、前記垂直支柱の前記第１の端部が、ロボットアームをその上に支持するように構成される、垂直支柱と、
   前記垂直支柱の前記第２の端部に固定されたベース部分と、
   少なくとも３つのキャスターであって、前記少なくとも３つのキャスターのそれぞれが、前記ベース部分に取り付けられ、かつ前記外科用ロボットアセンブリが移動することを可能にするように適合される、少なくとも３つのキャスターと、
   前記ベース部分に連結された不動化アセンブリであって、前記不動化アセンブリが、非ロック位置とロック位置の間で移動するように構成された少なくとも２つのピストンを有し、前記少なくとも２つのピストンが前記非ロック位置にあるときに、前記外科用ロボットカートアセンブリが動け、前記少なくとも２つのピストンが、前記ロック位置にあり、かつ前記カートアセンブリが支持される床と接触しているときに、前記カートアセンブリが動けない、不動化アセンブリと、を含む、外科用ロボットカートアセンブリ。
2. 前記不動化アセンブリが、
   前記ベース部分に動作可能に連結された第１のモータシャフト及び第２のモータシャフトを有するモータと、
   第１のカムを支持する第１のカムシャフト及び第２のカムを支持する第２のカムシャフトであって、前記第１及び第２のカムシャフトが、前記第１及び第２のモータシャフトのうちのそれぞれの１つに連結される、第１及び第２のカムシャフトと、
   前記ベース部分にそれぞれ取り付けられた第１のカム筐体及び第２のカム筐体であって、前記第１及び第２のカムシャフトのうちのそれぞれの１つに回転可能に連結される、第１のカム筐体及び第２のカム筐体と、を更に含む、請求項１に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
3. 前記第１及び第２のカムが、それぞれの第１及び第２のカム筐体内に配置される、請求項２に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
4. 前記第１及び第２のカム筐体のそれぞれが、前記少なくとも２つのピストンのうちの１つのピストンを含み、各ピストンが、前記ピストンの外周の周りに配置された及び前記ピストンを前記非ロック位置に保持するように構成されたバネに連結される、請求項３に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
5. 前記第１及び第２のカムシャフトの前記第１及び第２のカムのそれぞれが、最小半径及び前記最小半径よりも大きな最大半径を画定するローブ形状を有する、請求項４に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
6. 前記第１及び第２のカムの少なくとも一部分が、前記第１及び第２のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するように構成され、前記最小半径を有する前記第１及び第２のカムの前記少なくとも一部分が、前記第１及び第２のカム筐体の前記それぞれのピストンを係合するときに、前記ピストンが前記非ロック位置にあり、前記バネが解放及び非圧縮位置にある、請求項５に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
7. 前記最大半径を有する前記第１及び第２のカムの前記少なくとも一部分が、前記第１及び第２のカム筐体の前記それぞれのピストンを係合するときに、前記ピストンが前記ロック位置にあり、前記バネが圧縮位置にある、請求項６に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
8. 前記不動化アセンブリが、第３のカムシャフトを更に含み、前記第３のカムシャフトが、前記ベース部分に取り付けられた第３のカム筐体に回転可能に連結され、前記第３のカム筐体が、それぞれのバネに固定されたそれぞれのピストンを含み、前記第３のカム筐体の前記バネが、前記第３のカム筐体の前記ピストンの外周の周りに配置され、かつ前記第３のカム筐体の前記ピストンを非ロック位置に保持するように構成され、前記第１または第２のカムシャフトのうちの少なくとも１つが、第３のカムシャフトに動作可能に連結される、請求項２に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
9. 前記第３のカムシャフトが、最小半径及び前記最小半径よりも大きな最大半径を画定するローブ形状を有する第３のカムを支持する、請求項８に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
10. 前記第３のカムの少なくとも一部分が、前記第３のカム筐体の前記ピストン及びバネを係合するように構成され、前記最小半径を有する前記第３のカムの前記少なくとも一部分が、前記第３のカム筐体の前記ピストンを係合するときに、前記それぞれのピストンが前記非ロック位置にあり、前記それぞれのバネが解放及び非圧縮位置にある、請求項９に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
11. 前記第３のカム筐体の前記ピストン及びバネを係合する前記第３のカムの前記少なくとも一部分が、前記最大半径を有するときに、前記ピストンが前記ロック位置にあり、前記バネが圧縮位置にある、請求項１０に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
12. 前記第３のカムシャフトを前記第１または第２のカムシャフトのうちの少なくとも１つに動作可能に連結するベルトを更に備える、請求項８に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
13. 前記ベース部分に取り付けられたベルトテンショナを更に含み、前記ベルトテンショナが、圧力を前記ベルトに加えて、その張力を増大するように構成される、請求項１２に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
14. 外科用ロボットカートアセンブリであって、
    第１の端部及び第２の端部を有する垂直支柱であって、前記垂直支柱の前記第１の端部が、ロボットアームをその上に支持するように構成される、垂直支柱と、
    前記垂直支柱の前記第２の端部に固定されたベース部分と、
    少なくとも３つのキャスターであって、前記少なくとも３つのキャスターのそれぞれが、前記ベース部分に取り付けられ、かつ前記外科用ロボットアセンブリが移動することを可能にするように適合される、少なくとも３つのキャスターと、
    前記ベース部分に連結された不動化アセンブリであって、前記不動化アセンブリが、非ロック位置とロック位置の間で移動するように構成された少なくとも３つのピストンを有し、前記少なくとも３つのピストンが前記非ロック位置にあるときに、前記外科用ロボットカートアセンブリが動け、前記少なくとも３つのピストンが前記ロック位置にあり、前記カートアセンブリが支持される床と接触しているときに、前記カートアセンブリが動けない、不動化アセンブリと、を含む、外科用ロボットカートアセンブリ。
15. 前記不動化アセンブリが、
    第１、第２、及び第３のモータと、
    第１のカムを支持する第１のカムシャフト、第２のカムを支持する第２のカムシャフト、第３のカムを支持する第３のカムシャフトであって、前記第１、第２、及び第３のモータのうちのそれぞれの１つに連結される、第１、第２、及び第３のカムシャフトと、
    前記ベース部分にそれぞれ取り付けられた第１のカム筐体、第２のカム筐体、及び第３のカム筐体であって、前記第１、第２、及び第３のカムシャフトのうちのそれぞれの１つに回転可能に連結される、第１、第２、及び第３のカム筐体と、を更に含む、請求項１４に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
16. 前記第１、第２、及び第３のカムが、前記第１、第２、及び第３のカム筐体のうちのそれぞれの１つ内に配置される、請求項１５に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
17. 前記第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれが、前記少なくとも３つのピストンのうちの１つのピストンを含み、各ピストンが、前記ピストンの外周の周りに配置された及び前記ピストンを前記非ロック位置に保持するように構成されたバネに連結される、請求項１６に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
18. 前記第１、第２、及び第３のカムシャフトの前記第１、第２、及び第３のカムのそれぞれが、最小半径及び前記最小半径よりも大きな最大半径を画定するローブ形状を有する、請求項１７に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
19. 前記第１、第２、及び第３のカムの少なくとも一部分が、前記第１、第２、及び第３のカム筐体のそれぞれのピストンならびにバネを係合するように構成され、前記最小半径を有する前記第１、第２、及び第３のカムの前記少なくとも一部分が、前記第１、第２、及び第３のカム筐体の前記それぞれのピストンを係合するときに、前記ピストンが前記非ロック位置にあり、前記バネが解放及び非圧縮位置にある、請求項１８に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
20. 前記最大半径を有する前記第１、第２、及び第３のカムの前記少なくとも一部分が、前記第１、第２、及び第３のカム筐体の前記それぞれのピストンを係合するときに、前記ピストンが前記ロック位置にあり、前記バネが圧縮位置にある、請求項１９に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
21. 外科用ロボットカートアセンブリであって、
    第１の端部及び第２の端部を有する垂直支柱であって、前記垂直支柱の前記第１の端部が、ロボットアームを支持するように構成される、垂直支柱と、
    前記垂直支柱の前記第２の端部に固定されたベース部分と、
    前記ベース部分に取り付けられた少なくとも３つのキャスターであって、前記少なくとも３つのキャスターのそれぞれが、不動化アセンブリを有し、前記不動化アセンブリが、筐体、第１の端部及び第２の端部を有するネジ込シャフトを含み、前記第１の端部が、前記筐体と螺合され、前記ネジ込シャフトが、非ロック位置からロック位置へと移すように構成される、少なくとも３つのキャスターと、を含む、外科用ロボットカートアセンブリ。
22. 前記不動化アセンブリが、前記筐体に対して前記ネジ込シャフトを移すための蝶ナットを更に含み、前記蝶ナットが、ネジ込内面を有する、請求項２１に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
23. 前記蝶ナットを回転することが、前記ネジ込シャフトを前記非ロック位置と前記ロック位置の間で移動させる、請求項２２に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
24. 前記不動化アセンブリが、前記筐体に対して前記ネジ込シャフトを移すための星形ノブを更に含み、前記星形ノブが、ネジ込内面を有する、請求項２１に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
25. 前記星形ノブを回転することが、前記ネジ込シャフトを前記非ロック位置と前記ロック位置の間で移動させる、請求項２４に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。
26. 前記外科用ロボットカートアセンブリは、前記ネジ込シャフトが前記非ロック位置にあるときに動け、前記ネジ込シャフトが前記ロック位置にあるときに動けない、請求項２１に記載の外科用ロボットカートアセンブリ。