[实用新型]手术机械臂及手术机器人

说明书

本实用新型提供一种手术机械臂，包括术前摆位组件、执行组件以及设置于术前摆位组件与执行组件之间的远心操控组件，执行组件包括执行杆及设置于执行杆相对远离远心操控组件一端的手术器具；远心操控组件上设置有转动驱动件以及传感器，转动驱动件连接于执行杆中相对靠近远心操控组件的一端并能够驱动执行杆与手术器具沿执行杆的轴向同步转动；传感器连接于远心操控组件且传感器与手术器具之间不存在沿执行杆轴向的同步转动；传感器用于检测手术器具受到的环境力及/或环境力矩。本实用新型提供的手术机械臂通过将传感器与手术器具之间设计为不存在沿执行杆轴向同步转动的结构，使得传感器能够在较为稳定的安装环境中进行安装，传感器的测量精度提高。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术机械臂及手术机器人。

背景技术

微创手术的诞生在很大程度上克服了传统外科手术存在的刀口大、出血量大、并发症多以及手术风险大等缺陷。微创手术因为近年来的迅猛发展正逐步获得医务人员与患者的青睐，成为目前医学研究与临床应用的新兴领域。

通过手术机器人来辅助医生进行微创手术能够使得手术操作更为灵敏与精确。以达芬奇手术机器人为例，达芬奇手术机器人可以将医生的视野放大十倍，同时有效滤除医生的手部颤动，在微创手术领域具有广泛的临床应用。

适用于手术机器人的手术机械臂需要带动手术器具执行手术操作，而手术器具在使用时需要通过伸入皮肤表面上开设的微小创口来实现达到患者体内。这就要求手术器具以稳定、无颤动的状态将皮肤表面上开设的微小创口作为不动点执行手术操作。而目前的适用于手术机器人的手术机械臂，在临床表现上尚不能完全满足使用要求，尤其是缺少对手术器具所执行的手术操作在力学上的检测，医生无法获取病变组织在手术操作下对手术器具的力学反馈，力学信息的缺失降低了医生在手术操作时的精准度。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的手术机械臂及手术机器人，该手术机械臂能够实现对手术器具作用在人体组织上的力学反馈的检测，提高医生与人体组织的交互能力，提高医生在手术操作时的精准度。

本实用新型提供一种手术机械臂，包括术前摆位组件、执行组件以及设置于所述术前摆位组件与所述执行组件之间的远心操控组件，所述执行组件包括执行杆及设置于所述执行杆相对远离所述远心操控组件一端的手术器具；所述远心操控组件上设置有转动驱动件以及传感器，所述转动驱动件连接于所述执行杆中相对靠近所述远心操控组件的一端并能够驱动所述执行杆与所述手术器具沿所述执行杆的轴向同步转动；

所述传感器连接于所述远心操控组件且所述传感器与所述手术器具之间不存在沿所述执行杆轴向的同步转动；所述传感器用于检测所述手术器具受到的环境力及/或环境力矩。

进一步地，所述远心操控组件为并联结构，且所述远心操控组件包括静平台以及连接于所述静平台并能够相对所述静平台运动的第一动平台；所述静平台连接于所述术前摆位组件，所述传感器连接于所述第一动平台上。

进一步地，所述手术机械臂还包括用于驱动所述手术器具运动的控制驱动件，所述控制驱动件设置于所述执行杆与所述第一动平台之间；所述传感器安装于所述转动驱动件；所述转动驱动件能够驱动所述控制驱动件、所述执行杆以及所述手术器具沿所述执行杆的轴向同步转动；

所述传感器通过检测所述转动驱动件、所述控制驱动件以及所述执行杆的整体受力状态，来获得所述手术器具受到的环境力及/或环境力矩。

进一步地，所述第一动平台上开设有避让孔，所述转动驱动件通过伸入所述避让孔内连接于所述控制驱动件。

进一步地，所述手术机械臂还包括用于驱动所述手术器具运动的控制驱动件，所述转动驱动件设置于所述控制驱动件与所述传感器之间；所述转动驱动件能够驱动所述控制驱动件、所述执行杆以及所述手术器具沿所述执行杆的轴向同步转动；