[发明专利]用于将机器人臂固定到支撑结构的附接结构

说明书

一种用于将机器人臂固定到支撑结构的附接结构，该附接结构包括：安装部，其用于安装到支撑结构；和载体部，其用于连接到机器人臂的基部，载体部包括：用于与互补的机器人臂基部旋转对准特征接合的载体部旋转对准特征，用于与互补的机器人臂基部轴向对准特征接合的载体部轴向对准特征，以及锁定机构，其中一旦机器人臂基部和载体部接合，该锁定机构能够在解锁位置和锁定位置之间移动，其中解锁位置不限制机器人臂基部沿载体部的轴线的定位，并且锁定位置不限制机器人臂基部相对于载体部沿载体部的轴线的定位，其中锁定机构独立于载体部旋转对准特征和载体部轴向对准特征，使得锁定机构在载体部和机器人臂基部的接合期间不被致动。

背景技术

外科手术机器人可用于执行一些微创外科手术，否则这些手术将通过手动腹腔镜手术来执行。相同的外科手术机器人臂可以配备不同的手术器械(夹子，手术刀，烧灼器等)，使其能够在患者体内的手术部位执行不同的手术。通常，在手术部位同时使用若干器具，例如夹子，手术刀和内窥镜，每个器具可由不同的机器人臂支撑。

手术部位的位置和到手术部位的通道取决于正在进行的具体操作。因此，手术机器人的位置取决于正在进行的具体操作。对于一些操作，手术机器人可理想地位于天花板上并向下延伸以通过例如喉部进入手术部位。对于其他操作，手术机器人可以理想地位于地板上或患者的桌轨上。手术机器人可以理想地在操作的第一时段位于一个位置，然后移动到另一个位置。这可以通过将手术机器人定位在可移动的推车上来实现。

已知将操作中要使用的手术机器人臂安装在共同的底架上。这种设置是有限的，因为操作中的所有机器人臂必须从同一基座延伸。这种布置不能使不同的机器人臂位于手术室周围的不同位置，因此不能实现最佳的机器人臂放置。这种布置也不能使操作人员自己最佳地进入患者，因为他们必须在机器人臂周围操纵。

还已知使用安装在推车上的机器人臂。另外，已知将手术机器人臂安装到患者的桌轨上。这些系统比将机器人臂安装在共同的底架上更灵活，但仍然仅提供在手术室中可放置机器人的有限范围的位置。例如，这些系统都不能使机器人臂安装在天花板上。

需要一种用于在手术室中安装手术机器人的系统，该系统在手术室中提供能够安装手术机器人臂的更灵活的位置。还需要一种系统，该系统使得手术机器人臂能够在手术期间在手术室中更容易且快速地从一个位置重新定位到另一个位置。

发明内容

根据本发明的方面，提供了一种用于将机器人臂固定到支撑结构的附接结构，该附接结构包括：安装部，其用于安装到支撑结构；和载体部，其用于连接到机器人臂的基部，载体部包括：用于与互补的机器人臂基部旋转对准特征接合的载体部旋转对准特征，用于与互补的机器人臂基部轴向对准特征接合的载体部轴向对准特征，以及锁定机构，其中一旦机器人臂基部和载体部接合，该锁定机构能够在解锁位置和锁定位置之间移动，其中解锁位置不限制机器人臂基部沿载体部的轴线的定位，并且锁定位置限制机器人臂基部相对于载体部沿载体部的轴线的定位，其中锁定机构独立于载体部旋转对准特征和载体部轴向对准特征，使得锁定机构在载体部和机器人臂基部的接合期间不被致动。

载体部包括用于与互补的机器人臂基部旋转对准特征接合的多个载体部旋转对准特征，其中多个载体部旋转对准特征是非旋转对称的，以仅在载体部和机器人臂基部的一个相对旋转配置中与互补的机器人臂基部旋转对准特征接合。

载体部旋转对准特征(一个或多个)可以是用于接收机器人臂基部的相应凸起的凹槽。每个凹槽可以包括至少一个突起，其用于将机器人臂基部固定在凹槽中。

载体部旋转对准特征(一个或多个)可以是滚柱轴承，其用于被容纳在机器人臂基部的相应凹槽中。

所述载体部可以包括多个另外的载体部旋转对准特征，其用于与互补的另外的机器人臂基部旋转对准特征接合。每个另外的载体部旋转对准特征可以是滚柱轴承，该滚柱轴承具有垂直于载体部的纵向轴线的旋转轴线并且具有滚动表面，所述滚动表面被构造成与另外的机器人臂基部旋转对准特征接触，以在接合期间帮助机器人臂基部抵靠载体部的轴向运动。