[发明专利]机器人外科手术系统和监测施加的力的方法

说明书

机器人外科手术系统包括机器人臂和联接到机器人臂的力检测系统。力检测系统包括传感器，该传感器被配置成当机器人臂被平移到相对于患者的位置时检测施加在患者上的力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年11月12日提交的美国临时专利申请第62/254,433号的权益和优先权，其全部公开内容以引用方式并入本文中。

背景技术

机器人外科手术系统用于微创医疗手术中，因为它们相对于手持式外科手术仪器提高了准确性和便利性。在这些机器人外科手术系统中，机器人臂支撑外科手术仪器，该外科手术仪器具有通过腕部组件安装到其上的端部执行器。在操作中，机器人臂被移动到患者上方的位置，然后经由患者的外科手术端口或自然孔口将外科手术仪器引导到小切口中，以将端部执行器定位在患者体内的工作部位处。

可能需要调整机器人臂在患者上方的高度(即，机器人臂下降)以将端部执行器精确地定位在患者体内的工作部位处。在此过程中，机器人臂和/或与其附接的外科手术仪器可对解剖结构(例如患者的腹壁)施加向下的力。

因此，有用的是能够监测和/或控制机器人臂相对于患者的解剖结构的移动和施加在其上的力。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种机器人外科手术系统。机器人外科手术系统包括机器人臂和联接到机器人臂的力检测系统。力检测系统包括传感器，该传感器被配置成当机器人臂被平移到相对于患者的位置时检测施加到患者的力。

在一些实施例中，机器人外科手术系统可以包括与力检测系统的传感器通信的控制装置。控制装置可以被配置成当由传感器检测到的力超过预定力阈值时改变机器人臂相对于患者的位置。

可以设想的是，力检测系统还可以包括基板和可枢转地联接到基板的顶板。传感器可以设置在基板与顶板之间。

可以设想的是，力检测系统还可以包括设置在基板与顶板之间的枢转构件。

在本发明的一些方面中，传感器可以包括顶部和底部。传感器的顶部可以联接到顶板并且传感器的底部可以联接到基板。

在一些实施例中，顶板可以包括第一端和第二端。机器人臂可以位于顶板的第一端附近。

可以设想的是，基板可以包括第一端和第二端。传感器可以位于基板与顶板之间并且在顶板的第二端和基板的第二端处联接到基板和顶板。

可以设想的是，顶板可以包括顶面和底面。机器人臂可以联接到顶板的顶面。

在本发明的一些方面中，机器人外科手术系统还可以包括推车基座。推车基座可以包括其上支撑有力检测系统的垂直立柱和联接到垂直立柱的多个脚轮。多个脚轮可以被配置成使得推车基座能够移动。

在一些实施例中，垂直立柱可具有可调高度以改变机器人臂相对于患者的高度。

可以设想的是，机器人外科手术系统还可以包括附接到机器人臂端部的外科手术仪器。

可以设想的是，传感器可以是应变式称重传感器、压电式称重传感器、液压称重传感器、气动称重传感器或光学称重传感器。

在本发明的另一方面中，提供了一种监测施加在患者上的力的方法。该方法包括用机器人臂在患者上施加力，使用联接到机器人臂的传感器确定施加在患者上的力，将施加在患者上的确定的力与预定力阈值进行比较，并且如果施加在患者上的确定的力超过预定力阈值，则调整机器人臂相对于患者的位置。

在一些实施例中，用机器人臂在患者上施加力可以包括使患者与联接到机器人臂的外科手术仪器接合。

可以设想的是，相对于患者调整机器人臂可以包括如果施加的力超过预定力阈值，则将外科手术仪器与患者分离。