[发明专利]手术机器人的末端执行器

说明书

本发明涉及一种手术机器人的末端执行器，更具体地，涉及这样一种手术机器人的末端执行器，其可通过机器人来快速地且方便地执行手术操作，从而不仅安全地执行手术过程，而且还在手术操作期间容易地且准确地握持手术工具并设定和保持手术工具的位置和手术部位。作为安装在手术机器人上的末端执行器，根据本发明的手术机器人的末端执行器包括：力/扭矩传感器模块，安装到机器人臂；末端执行器框架，所述力/扭矩传感器模块结合到所述末端执行器框架；夹持单元，安装在所述端部执行器框架中；以及工具安装单元，通过所述夹持单元可拆卸地结合到所述末端执行器框架，并且支撑手术工具。

技术领域

本发明涉及一种手术机器人的末端执行器，更具体地，涉及这样一种手术机器人的末端执行器，其可通过机器人来快速地且方便地执行手术操作，从而不仅安全地执行手术过程，而且还在手术操作期间容易地且准确地握持手术工具并设定和保持手术工具的位置和手术部位。

背景技术

通常，手术机器人是指辅助医生执行手术操作的医疗机器人，并且因为患者恢复快、手术操作执行准确以及移除部分被优化，所以基于机器人的手术方法已受到关注。此外，随着医疗技术的进步，已经开发并广泛地使用这种手术机器人作为手术方法。

目前，手术机器人已被开发并用作对前列腺、胃、心脏等软组织(soft tissue)进行操作的腹腔镜手术机器人、对膝关节等硬组织(hard tissue)进行操作的人工关节手术机器人、在通过导管等而被插入血管中时进行操作的血管手术机器人等。

此外，手术机器人已用作用于介入等的具有末端执行器的机器人，其通过将医疗器械插入到人体中同时通过成像装置观察人体的内部来执行医疗操作和手术操作(诸如，组织活检、扩张、药物注射等)。

近来，手术机器人还被研究并开发为甚至用于脊柱手术(诸如，通过插入用于椎弓根固定的固定装置来校正脊柱的位置、缓解被压迫的神经等)中。

例如，椎弓根螺钉插入手术(代表性的脊柱手术之一)是通过将椎弓根螺钉(Pedicle screw)插入到多个椎弓根中并经由杆结合相邻的椎弓根螺钉和相邻椎弓根螺钉结合来执行脊柱融合，使得可矫正脊柱以使压迫神经的相邻的椎弓根之间的距离变宽，从而防止椎弓根压迫神经。

椎弓根螺钉插入手术以这样的方式进行：通过紧固工具(被称为驱动器)将椎弓根螺钉插入到多个椎弓根中，然后通过杆来结合椎弓根螺钉的螺钉头。然而，当由医务人员执行椎弓根螺钉插入手术时，需要约12个或更多个手术步骤，并且在将椎弓根螺钉插入椎弓根之前需要许多工具和程序，因此存在手术过程非常复杂的缺点。

此外，因为手术工具的握持、手术工具的位置和手术部位的设定和保持等依赖于医务人员的手工操作，所以椎弓根螺钉插入手术具有如下缺点：准确且稳定地执行手术操作非常难，并且花费太多时间。

此外，因为在插入手术工具等的过程中涉及反复的射线照相，所以传统的椎弓根螺钉插入手术具有增加患者或医务人员的辐射暴露的缺点。

因此，迫切需要一种末端执行器，该末端执行器不仅可使用手术机器人执行脊柱手术，而且可由于容易安装到机器人臂而在脊柱手术期间握持手术工具、设定并保持手术工具和手术部位的位置等，而不依赖于医务人员的手动作业。

发明内容

技术问题

因此，基于前述缺点构思了本发明，并且本发明的一方面在于提供一种手术机器人的末端执行器，所述手术机器人的末端执行器不仅快速且容易地执行手术操作，而且还通过机器人安全地执行手术过程。

本发明的另一方面在于提供一种手术机器人的末端执行器，所述手术机器人的末端执行器在手术操作期间容易地且准确地执行握持手术工具、设定和保持手术工具的位置和手术部位等。

技术方案