專利名稱：：手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：醫(yī)學(xué)上的手術(shù)是指使用醫(yī)療器械對皮膚、粘膜或其它組織進(jìn)行切開、切割或進(jìn)行操作而治愈病的手段。特別是，切開手術(shù)部位皮膚而對其內(nèi)部器官等進(jìn)行治療、整形或切除的剖腹手術(shù)等，由于出現(xiàn)出血、副作用、患者痛苦、疤痕等問題，最近作為替代方案，使用機器人(Robot)的手術(shù)備受歡迎。這種手術(shù)機器人包括主(master)機器人和從(slave)機器人，主機器人和從機器人可以整體構(gòu)成或者各以單獨的裝置構(gòu)成而配置在手術(shù)室，該主機器人通過醫(yī)生操作生成所需信號并進(jìn)行傳送，該從機器人從主機器人接收信號而直接對患者進(jìn)行手術(shù)所需操作。從機器人具備用于進(jìn)行手術(shù)操作的機器臂，在機器臂的前端部形成有能夠安裝器械(instrument)的連接結(jié)構(gòu)。如圖1所示，在以往的手術(shù)機器人中，在機器臂60的前端部安裝有器械M，為此需要在機器臂60的前端部安裝轉(zhuǎn)接器128，以在轉(zhuǎn)接器1上插入器械外殼52的方式將器械M安裝在機器臂60的前端部。在外殼52的一表面上形成有接口部，通過安裝外殼52使接口部與轉(zhuǎn)接器1接觸，從而結(jié)合在接口部的輪狀的驅(qū)動元件從轉(zhuǎn)接器1所具備的驅(qū)動器接收驅(qū)動力，而連接在驅(qū)動元件上的金屬線與結(jié)合在器械M末端部的執(zhí)行器連接，從而使執(zhí)行器進(jìn)行動作。如此安裝在手術(shù)機器人上的器械具有外殼及轉(zhuǎn)接器之間的連接(coupling)結(jié)構(gòu)，由此從機器臂接收驅(qū)動力而使驅(qū)動元件及執(zhí)行器動作進(jìn)行手術(shù)。但是，以往的器械連接結(jié)構(gòu)，由于外殼寬度較寬，因此轉(zhuǎn)接器的寬度也較寬，所以，在多個機器臂上分別安裝多個器械時，器械之間有可能相互碰撞或干擾。此外，在以往的連接結(jié)構(gòu)中，由于外殼緊貼轉(zhuǎn)接器安裝，所以器械與轉(zhuǎn)接器之間間距非常窄，當(dāng)以這種方式安裝器械而進(jìn)行手術(shù)時，隨著機器臂靠近手術(shù)部位，手術(shù)部位的上部空間沒有設(shè)置機器臂(以及器械)之外的其它手術(shù)用器械的多余空間，因此存在手術(shù)行為受限制的局限性。上述的
背景技術(shù)：
是發(fā)明人為了導(dǎo)出本發(fā)明而所持有或在導(dǎo)出本發(fā)明的過程中學(xué)到的技術(shù)信息，不能說一定是本發(fā)明申請之前被一般公眾公開的公知技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)課題本發(fā)明提供一種手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)及其機器臂結(jié)構(gòu)，使安裝在手術(shù)機器人上的多個器械之間的干擾最小化，在手術(shù)部位上部確保足夠的可用空間，從而能夠順利進(jìn)行機器人手術(shù)。技術(shù)解決方法根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，提供一種手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，用于在機器臂的前端部形成的轉(zhuǎn)接器上安裝手術(shù)用器械，其包括外殼，形成為具有規(guī)定厚度的平板(tablet)狀，并且安裝在機器臂的前端部；接口部，形成在外殼的厚度部分，并與轉(zhuǎn)接器結(jié)合；多個驅(qū)動元件，設(shè)置在接口部，并從轉(zhuǎn)接器接收驅(qū)動力而運轉(zhuǎn)；軸，與外殼結(jié)合，在其內(nèi)部收容有與驅(qū)動元件連接的動力傳遞單元；執(zhí)行器，結(jié)合在軸的末端部，并與動力傳遞單元連接，根據(jù)驅(qū)動元件的運轉(zhuǎn)而執(zhí)行手術(shù)所需的動作。具有多個機器臂，外殼安裝在多個機器臂的各自的前端部，外殼厚度可以設(shè)定成，避免使分別安裝在多個機器臂上的多個外殼之間相互干擾。機器臂由基底部、中間部及前端部構(gòu)成，機器臂的中間部自鄰接的機器臂向遠(yuǎn)離的方向隔開規(guī)定間距，以使安裝在多個機器臂上的多個外殼能夠相互緊貼。在機器臂的前端部還可形成有引導(dǎo)器，該引導(dǎo)器與轉(zhuǎn)接器鄰接，用于對軸進(jìn)行支承。驅(qū)動元件形成為輪子(wheel)、滑塊(slider)或螺桿(screw)狀，在外殼內(nèi)可以收容有與驅(qū)動元件連接并向動力傳遞單元傳遞驅(qū)動力的滑輪線、連桿部或齒輪組裝體。軸可以包括與外殼結(jié)合的第一軸以及以規(guī)定角度彎曲結(jié)合在第一軸的第二軸。此時，動力傳遞單元可以包括彎曲線，施加張力使第二軸對于第一軸以規(guī)定角度彎曲’旋轉(zhuǎn)線，施加張力使第二軸以其長度方向為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。而且，在第一軸與第二軸結(jié)合的部位可以具有滾軸部，其用于支承動力傳遞單元。另外，根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，用于在一對機器臂的前端部形成的轉(zhuǎn)接器上分別安裝一對手術(shù)用器械，其特征在于，包括外殼，安裝在機器臂的前端部；接口部，形成在外殼上，并與所述轉(zhuǎn)接器結(jié)合；多個驅(qū)動元件，設(shè)置在接口部，并從轉(zhuǎn)接器接收驅(qū)動力而運轉(zhuǎn)；軸，結(jié)合在外殼，在其內(nèi)部收容有與驅(qū)動元件連接的動力傳遞單元；執(zhí)行器，結(jié)合在軸的末端部，并與動力傳遞單元連接，根據(jù)驅(qū)動元件的運轉(zhuǎn)而執(zhí)行手術(shù)所需的動作；一對機器臂構(gòu)成為，使安裝在其前端部的一對器械相互緊貼的結(jié)構(gòu)。機器臂由基底部、中間部及前端部構(gòu)成，一對機器臂的中間部可以向相互遠(yuǎn)離的方向隔開規(guī)定間距。而且，一對機器臂的基底部及中間部可以是，向相互遠(yuǎn)離的方向，以作為其旋轉(zhuǎn)中心的規(guī)定RCM點為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，而一對機器臂的前端部可以是，向器械相互緊貼的方向，以RCM點為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度。此外，一對機器臂，可以向相互遠(yuǎn)離的方向，以作為其旋轉(zhuǎn)中心的規(guī)定RCM點為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，而器械的軸可以在其中間的一地點上彎曲，以使結(jié)合在其末端部的執(zhí)行器相互緊貼。此時，軸包括蛇形關(guān)節(jié)(snakejoint)，為了保持其彎曲狀態(tài)，在蛇形關(guān)節(jié)上可以結(jié)合有多個金屬線或?qū)Ч?guidetube)。除了上述之外的其它實施方式、特征、優(yōu)點，可以通過下面的附圖、權(quán)利要求的范圍及發(fā)明的詳細(xì)說明會更明確。有益效果如上所述的，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將器械外殼制作成薄型平板狀，并且在厚度部分形成接口部，從而即使在多個機器臂上分別安裝器械也能夠使器械之間的碰撞或干擾最小化。而且，由于在從手術(shù)部位后退規(guī)定距離的點上設(shè)置轉(zhuǎn)接器并安裝器械，所以能夠?qū)C器臂充分從手術(shù)部位隔開配置，以確保手術(shù)部位上部有足夠的富余空間，從而能夠順利進(jìn)行機器人手術(shù)。進(jìn)一步，由于從外殼延長的軸的中間部位彎曲，所以不必直接移動機器臂也能夠使執(zhí)行器位于所需地點，從而能夠更加自由順利地進(jìn)行機器人手術(shù)。圖1是表示以往技術(shù)涉及的手術(shù)機器人的示意圖。圖2是表示本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械的外殼的立體圖。圖3是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖4是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。圖5是表示本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械的外殼內(nèi)部的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械的軸的剖視圖。圖7是表示將圖6所示的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的側(cè)視圖。圖8是表示將圖6所示的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。圖9是表示將手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖。圖10是表示將手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。圖11是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖。圖12是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。圖13是表示將本發(fā)明的另一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖。圖14是表示將本發(fā)明的另一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖。圖15是圖14的‘J’部分的放大圖。圖16是表示將本發(fā)明的另一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖。具體實施例方式本發(fā)明可以進(jìn)行多種變化，可具有多種實施例，圖示出具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。但是，這并不是將本發(fā)明限定于具體的實施方式，而應(yīng)當(dāng)理解為包括包含于本發(fā)明的思想及技術(shù)范圍內(nèi)的所有變換、均等物以及替代物。說明本發(fā)明時有關(guān)公知技術(shù)的詳細(xì)說明可能混淆本發(fā)明的旨意的情況下，省略該詳細(xì)說明?？梢允褂弥T如“第一”、“第二”等術(shù)語來描述各種構(gòu)成要素，但是所述構(gòu)成要素不受所述術(shù)語限制。所述術(shù)語僅用于將一個構(gòu)成要素與另一構(gòu)成要素進(jìn)行區(qū)分為目的。本申請中使用的術(shù)語僅用于描述具體實施例，并不意在限制本發(fā)明。單數(shù)表示包括復(fù)數(shù)表示，除非文章中明確表示。本申請中，諸如“包括”和“具有”等術(shù)語意在表示存在說明書的描述中所采用的特征、序號、步驟、操作、構(gòu)成要素、組件或其組合，而不排除存在或增加一個或多個不同的特征、編號、步驟、操作、構(gòu)成要素、組件或其組合的可能性。下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例，在參照附圖進(jìn)行說明時，相同或相對應(yīng)的構(gòu)成要素賦予了相同符號，省略對其的重復(fù)說明。圖2是表示本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械外殼的立體圖。參照圖2，圖示出器械1、外殼30、接口部34、驅(qū)動元件36、執(zhí)行器38、軸40。本實施例涉及連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，在手術(shù)機器臂上安裝器械時，為了使與其它機器臂及器械之間的干擾最小化，將器械外殼30制作成薄型，并且在厚度部分的表面上形成接口部34。本書實例涉及的外殼30形成為具有較薄厚度的薄型立體形狀，在圖2中例示出了長方體形狀的外殼30。下面，將具有如本實施例外殼30的較薄厚度的立體形狀命名為“平板(tablet)”進(jìn)行說明。平板并不限于如圖2所示的長方體，可以包括在圓形、橢圓形、多邊形等平面上具有較薄的厚度的立體形狀。還有，將相當(dāng)于本實施例涉及的平板形狀厚度的面稱為“厚度部分”來進(jìn)行說明。在機器臂的前端部形成有作為安裝器械1的連接器(coupler)的轉(zhuǎn)接器(adapter)20，通過使外殼30與轉(zhuǎn)接器20結(jié)合，將器械1安裝在機器臂上。另外，在機器臂上的轉(zhuǎn)接器與器械外殼之間還可以安裝無菌轉(zhuǎn)接器。本實施例涉及的器械1包括外殼(housing)30；軸(shaft)40，自外殼30向一方向延長；以及執(zhí)行器(effector)38，與軸40的末端部結(jié)合。外殼30是與轉(zhuǎn)接器20結(jié)合的構(gòu)成要素，可以形成為具有規(guī)定厚度的平板狀。在外殼30厚度部分形成有接口(interface)部34，隨著外殼30與轉(zhuǎn)接器20結(jié)合，接口部34與轉(zhuǎn)接器20接觸。接口部34可以由單獨的部件形成，但也可以將外殼20厚度部分的一部分作為接口部34。在機器臂中用于生成、傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動器形成在轉(zhuǎn)接器20部分時，由驅(qū)動器施加的驅(qū)動力通過接口部34傳遞給器械1。在接口部34設(shè)有多個驅(qū)動元件36，從轉(zhuǎn)接器20(驅(qū)動器)接收驅(qū)動力而運轉(zhuǎn)。即，隨著將外殼30安裝在轉(zhuǎn)接器20上，接口部34與轉(zhuǎn)接器接觸，而設(shè)在接口部34的驅(qū)動元件36與驅(qū)動器連接，從而從驅(qū)動器接收驅(qū)動力并進(jìn)行運轉(zhuǎn)。在驅(qū)動元件36上連接有金屬線50等動力傳遞單元，隨著驅(qū)動元件36運轉(zhuǎn)，通過動力傳遞單元將驅(qū)動力傳遞給執(zhí)行器38。執(zhí)行器38的結(jié)構(gòu)及運轉(zhuǎn)方式后述。在外殼30上結(jié)合有向一方向延長的軸40，在軸40的末端部結(jié)合有執(zhí)行器38。在機器人手術(shù)過程中，軸40的末端部插入到手術(shù)部位內(nèi)，被插入的執(zhí)行器38在手術(shù)部位內(nèi)進(jìn)行手術(shù)所需的各種操作。軸40的長度可以根據(jù)自安裝器械1的地點到手術(shù)部位的距離來決定。即，當(dāng)機器臂的前端部難以直接接近手術(shù)部位時，在機器臂的前端部安裝外殼30，并將軸40從外殼30延伸規(guī)定長度，從而將執(zhí)行器38插入到手術(shù)部位。因此，軸40能夠執(zhí)行將通過外殼30傳遞的驅(qū)動力傳遞給執(zhí)行器38的功能。為此，可以將軸40制作成管狀，并且在軸40內(nèi)收納所述動力傳遞單元。作為動力傳遞單元可以使用金屬線50。在軸40的末端部結(jié)合有執(zhí)行器38，執(zhí)行器38的各部分與動力傳遞單元、即金屬線50連接。由此，在機器臂上生成、傳遞的驅(qū)動力通過接口部34傳遞給驅(qū)動元件36，并隨著驅(qū)動元件36的運轉(zhuǎn)，通過金屬線50將驅(qū)動力傳遞給執(zhí)行器38的各部分，從而使執(zhí)行器38執(zhí)行手術(shù)所需的動作。執(zhí)行器38是直接插入到手術(shù)部位進(jìn)行夾持動作或切割動作等的構(gòu)成要素，可以形成為，一對顎(jaw)以鉸鏈軸為中心結(jié)合，并且在各顎及鉸鏈軸上連接有金屬線50的結(jié)構(gòu)。隨著驅(qū)動元件36的運轉(zhuǎn)，通過金屬線50傳遞張力，以使執(zhí)行器38的各部分進(jìn)行動作，由此，執(zhí)行器38進(jìn)行夾持動作或切割動作。本實施例涉及的器械1，將外殼30形成為薄型的平板狀，并且使外殼30厚度部分的面(接口部34)與機器臂的前端部連接，從而使器械1安裝在機器臂上的部分的面積最小化，因此，即使在多個機器臂上分別安裝器械1，也能夠防止鄰接的器械1之間發(fā)生干擾或碰撞。S卩，本實施例涉及的外殼30厚度，最好設(shè)定成在多個機器臂各自的前端部上安裝器械1時各自外殼30之間互不干擾的厚度。進(jìn)一步，本實施例涉及的器械1安裝在機器臂的前端部時，安裝在離手術(shù)部位后退一定程度的位置，以使器械1的外殼30位于離手術(shù)部位足夠遠(yuǎn)的位置，從而確保外殼30與手術(shù)部位之間的距離。如此安裝器械1使外殼30位于離手術(shù)部位足夠遠(yuǎn)的位置上，以在手術(shù)部位上部確保規(guī)定空間，從而具有手術(shù)過程中可靈活移動器械1或自如地安裝并使用其它手術(shù)工具的優(yōu)點。圖3是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖4是將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。參照圖3及圖4，圖示出器械1、機器臂10、引導(dǎo)器18、轉(zhuǎn)接器20、外殼30、接口部34、執(zhí)行器38、軸40。本實施例涉及的器械1，外殼30制作成平板狀，并且厚度部分的面與機器臂10接觸，且安裝在從手術(shù)部位后退一定程度的位置上。當(dāng)將外殼30安裝在機器臂10上時，如圖3所示，可充分確保外殼30與機器臂10的前端部之間的距離及外殼30與手術(shù)部位之間的距離。這樣，使器械1位于離機器臂10及手術(shù)部位一定程度的位置上，從而如上所述，能夠更加順利地進(jìn)行機器人手術(shù)。為此，可使用具有對應(yīng)于從外殼30至手術(shù)部位距離的長度的軸40，軸40的一端被與外殼30的結(jié)合部位支承，軸40的另一端被預(yù)先設(shè)置在手術(shù)部位的套管針(trocar)支承，從而能夠防止手術(shù)過程中軸40被搖動。進(jìn)一步，隨著軸40的長度變長還可設(shè)置用于支承軸40的單獨結(jié)構(gòu)，如圖3所示，可以在機器臂10的前端部追加形成用于支承軸40的中間部位的引導(dǎo)器18。由于追加形成的引導(dǎo)器18與轉(zhuǎn)接器20鄰接，所以將器械1安裝在機器臂10上的過程中，外殼30被安裝在轉(zhuǎn)接器20上以接收驅(qū)動力，而軸40被引導(dǎo)器18支承，從而可牢牢固定在機器臂10上。圖5是表示本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械的外殼內(nèi)部的剖視圖。參照圖5，圖示有外殼30、滑輪線32a、連桿部32b、螺母32c、蝸輪32d、接口部34、驅(qū)動元件36、軸40、金屬線50。圖5是示出動力傳遞機構(gòu)的實施例，在形成為平板狀的外殼30中，以使由驅(qū)動器傳遞給驅(qū)動元件36的驅(qū)動力順利傳遞到執(zhí)行器38。圖5的a示出驅(qū)動輪(wheel)-滑輪線3結(jié)構(gòu)的一例、圖5的b示出滑塊(slider)-鉸鏈結(jié)構(gòu)的一例、圖5的c示出導(dǎo)螺桿-螺母32c結(jié)構(gòu)的一例、圖5的d示出螺桿-蝸輪32d結(jié)構(gòu)的一例，與驅(qū)動器結(jié)合的驅(qū)動輪、滑塊、螺桿結(jié)構(gòu)和收容在外殼30內(nèi)部的滑輪、連桿、螺母、蝸輪結(jié)構(gòu)不必一一匹配，可以以多種組合匹配。例如，可以適用驅(qū)動輪-齒輪結(jié)構(gòu)或滑塊-滑輪結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)。如圖5的a所示，當(dāng)驅(qū)動元件36形成為輪狀時，驅(qū)動器可以以輪子(圖5的‘A’)形狀實現(xiàn)，而圓盤狀的驅(qū)動輪可以緊抓驅(qū)動器而接收驅(qū)動力。通過將器械1安裝在機器臂10上，驅(qū)動輪與驅(qū)動器結(jié)合，而通過驅(qū)動器的運轉(zhuǎn)，驅(qū)動輪也運轉(zhuǎn)。在驅(qū)動輪上連接有滑輪線32a，隨著驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)，通過滑輪線3對執(zhí)行器38的各部位施加張力，從而使執(zhí)行器38進(jìn)行動作。如圖5的b所示，當(dāng)驅(qū)動元件36形成為滑塊狀時，驅(qū)動器可以形成為滑塊(圖5的‘B’)形狀，驅(qū)動滑塊與驅(qū)動器結(jié)合并且接收驅(qū)動力可以往返運動于規(guī)定區(qū)間內(nèi)。通過將器械1安裝在機器臂10上而驅(qū)動滑塊與驅(qū)動器結(jié)合，并且隨著驅(qū)動器的運轉(zhuǎn)，驅(qū)動滑塊也運轉(zhuǎn)?；瑝K上連接有連桿部32b，隨著滑塊的往返運動，連桿部32b進(jìn)行動作，并且通過連接在連桿部32b的金屬線50對執(zhí)行器38的各部位施加張力，從而使執(zhí)行器38進(jìn)行動作。如圖5的c所示，當(dāng)驅(qū)動元件36形成為導(dǎo)螺桿狀時，驅(qū)動器可以形成為改錐(圖5的‘C’)形狀，導(dǎo)螺桿可以與驅(qū)動器嚙合旋轉(zhuǎn)而接收驅(qū)動力。通過將器械1安裝在機器臂10上而使導(dǎo)螺桿與驅(qū)動器結(jié)合，并且隨著驅(qū)動器的運轉(zhuǎn)，導(dǎo)螺桿也運轉(zhuǎn)。本實施例涉及的導(dǎo)螺桿可以制作成如下結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)螺桿上分別形成有左旋螺紋和右旋螺紋各一半，并且在與各部分結(jié)合的螺母上連接金屬線，如果將導(dǎo)螺桿向某一方向(例如，順時針方向)旋轉(zhuǎn)，則一對螺母相互接近，如果將導(dǎo)螺桿向反方向(例如，逆時針方向)旋轉(zhuǎn)，則一對螺母相互分離。分別在一對螺母上連接金屬線，并且使用惰輪(idler)等將金屬線與導(dǎo)螺桿的軸平行地配置，隨著導(dǎo)螺桿旋轉(zhuǎn)，螺母相互接近/分離，由此金屬線松弛或拉緊。即，一對螺母32c與本實施例涉及的導(dǎo)螺桿嚙合，一對螺母32c與導(dǎo)螺桿的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行聯(lián)動從而接近或分離，并且通過與各螺母32c連接的金屬線50對執(zhí)行器38的各部分施加張力，從而使執(zhí)行器38運轉(zhuǎn)。另外，在外殼內(nèi)可以設(shè)置一個以上的滾軸(參照圖5的c的‘R’)，以使與各螺母連接的金屬線通過軸與執(zhí)行器的各部分連接。如圖5的d所示，當(dāng)驅(qū)動元件36形成為螺桿狀時，驅(qū)動器可以形成為改錐(圖5的‘D’)的形狀，并且螺桿可以與驅(qū)動器嚙合旋轉(zhuǎn)而接收驅(qū)動力。通過將器械1安裝在機器臂10上而螺桿與驅(qū)動器結(jié)合，并且隨著驅(qū)動器的動作，螺桿也進(jìn)行饒軸旋轉(zhuǎn)。螺桿上連接有蝸輪32d，蝸輪32d與螺桿的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動而進(jìn)行動作，而且通過與蝸輪32d連接的金屬線50對執(zhí)行器38的各部分施加張力，從而使執(zhí)行器38運轉(zhuǎn)。驅(qū)動器和驅(qū)動元件36之間的連接方式及驅(qū)動元件36和外殼30內(nèi)收容的動力傳遞方式，如上所述，可以以包括如圖5所示示例的多種組合匹配。根據(jù)動力傳遞方式的結(jié)構(gòu)，本實施例涉及的外殼30厚度可以形成為更薄。圖6是表示本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械的軸的剖視圖，圖7是表示將圖6所示的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的側(cè)視圖，圖8是表示將圖6所示的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。參照圖6至圖8，圖示有器械1、機器臂10、外殼30、執(zhí)行器38、軸40、第一軸42、第二軸44。本實施例在所述器械結(jié)構(gòu)中使軸40的一部分彎曲，所以外殼30不形成為平板狀也能夠確保器械1運轉(zhuǎn)所需的自由度。本實施例涉及的軸40由與外殼30側(cè)結(jié)合的第一軸42和相對于第一軸42以規(guī)定角度(例如90度)彎曲的第二軸44構(gòu)成，在第二軸44的末端部結(jié)合有執(zhí)行器38。此時，所述動力傳遞單元，不僅包括使執(zhí)行器38的各部分進(jìn)行動作的金屬線50，還可以包括施加張力使第二軸44相對于第一軸42進(jìn)行彎曲或施加張力使第二軸44以其長度方向為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的金屬線等。用于運轉(zhuǎn)執(zhí)行器38各部分的金屬線，從外殼30經(jīng)由第一軸42及第二軸44與執(zhí)行器38連接。在軸40的關(guān)節(jié)部位(圖6的’)具備滾軸等，使金屬線被滾軸等支承，從而金屬線在不受不必要的摩擦力的情況下而順利地將驅(qū)動力從外殼30傳遞給執(zhí)行器38。軸40的關(guān)節(jié)部位由撓性(flexible)材料覆蓋，從而使第二軸44自由彎曲的同時，保護(hù)第一軸42及第二軸44的端部不受破壞。因此，本實施例涉及的器械，如圖7及圖8所示，即使外殼30以非平板狀形成且緊密結(jié)合在機器臂上，軸也能夠彎曲90度，所以能夠充分確保安裝在機器臂上的多個器械1之間的間距，從而器械1之間可以互不干擾或碰撞地順利使用。圖9是表示將手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖，圖10是表示將手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖，圖11是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖，圖12是表示將本發(fā)明的一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的立體圖。參照圖9至圖12，圖示有器械la、lb、機器臂10a、10b、基底部12、中間部14、前端部16、外殼30、軸40。本實施例涉及的器械1將外殼30制作成薄型的平板狀，以使鄰接的器械la、Ib互不干擾或碰撞，為了最大限度地發(fā)揮這種效果，如圖11及圖12所示，可以制作成，將機器臂IOaUOb的中間部14及前端部16向左右離開一定程度的結(jié)構(gòu)。S卩，如圖9及圖10所示，機器臂10a、10b由與機器人主體連接的基底部12、安裝有器械la、lb的前端部16、以及位于基底部12和前端部16之間的中間部14構(gòu)成，當(dāng)在機器臂10a、10b的前端部16安裝本實施例涉及的器械la、lb時，由于外殼30的厚度較薄，所以器械la、lb之間不會碰撞，但因機器臂10a、10b的厚度有可能發(fā)生器械la、lb不能緊貼的情況。器械la、Ib可制作成比以往形狀更薄，但機器臂10a、IOb由于其內(nèi)部設(shè)有金屬線、電線、滑輪等原因，如像器械la、Ib那樣制作成薄型有一定難度。所以，如圖11及圖12所示的實施例中，將機器臂10a、10b的中間部14及前端部16略向左側(cè)或右側(cè)隔開，從而能夠使器械la、Ib之間互不干擾或碰撞而更加緊貼。如圖11所示，將機器臂10a、10b的中間部14及前端部16向相互遠(yuǎn)離的方向隔開規(guī)定間距，從而能夠使安裝在機器臂10a、IOb上的器械la、Ib相互緊貼。機器臂10a、10b的中間部14及前端部16可以向緊貼器械la、lb方向的反方向隔開，例如使左側(cè)器械Ia向右側(cè)器械Ib緊貼時，將左側(cè)機器臂IOa向左側(cè)隔開，而如使右側(cè)器械Ib向左側(cè)的器械Ia緊貼時，將右側(cè)機器臂IOb向右側(cè)隔開，從而可以使左、右側(cè)機器臂10a、10b形成相對稱的形狀。機器臂10a、10b的中間部14及前端部16的隔開程度，可以在使由基底部12、中間部14、前端部16構(gòu)成的機器臂10a、IOb關(guān)節(jié)上的遠(yuǎn)程運動中心(RCM:RemoteCenterofmotion)軸不受干擾的范圍內(nèi)進(jìn)行。S卩，機器臂10a、10b的中間部14及前端部16是用于安裝向器械la、lb傳遞動力的各種構(gòu)成要素的部分，所以即使略向左、右側(cè)隔開，技術(shù)上也不成問題，只要能夠保持各關(guān)節(jié)的中心線，則在預(yù)先設(shè)計的遠(yuǎn)程運動中心不受干擾而被保持的狀態(tài)下進(jìn)行動作。這樣，能夠顯著減少機器臂10a、10b之間的碰撞，從而可使安裝在各機器臂10a、IOb上的器械la、lb互不干擾而幾乎緊貼。圖13是表示將本發(fā)明的另一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖，圖14是表示將本發(fā)明的另一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖，圖15是圖14的‘J’部分的放大圖，圖16是表示將本發(fā)明的另一實施例涉及的手術(shù)用器械安裝在機器臂上的狀態(tài)的主視圖。參照圖13至圖16，圖示有器械la、lb、機器臂10a、10b、基底部12、中間部14、前端部16、外殼30、執(zhí)行器38、軸40。本實施例涉及的手術(shù)機器人具有多個機器臂，各機器臂由基底部12、中間部14、以及前端部16構(gòu)成。關(guān)于手術(shù)用器械安裝在各機器臂的前端部16，器械安裝在機器臂前端部16的結(jié)構(gòu)(由轉(zhuǎn)接器、外殼、接口部及驅(qū)動元件構(gòu)成的連接結(jié)構(gòu))及器械結(jié)構(gòu)(外殼、接口部、驅(qū)動元件、軸、動力傳遞單元及執(zhí)行器)如上所述。如圖11、圖13、圖14及圖16所示，本實施例涉及的機器臂10a、IOb為了使安裝在其前端部16的器械相互緊貼可以形成為，中間部14及前端部16相互隔開，或旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，或使器械的軸40彎曲。S卩，如圖11所示，機器臂10a、10b的中間部14及前端部16形成為向相互遠(yuǎn)離方向隔開規(guī)定間距，從而能夠使安裝在機器臂10a、10b前端部16的器械la、lb相互緊貼。使機器臂10a、10b的中間部14及前端部16隔開的方法及其動作狀態(tài)如上所述。另外，多個機器臂設(shè)計成通過各自機器臂10a、10b關(guān)節(jié)上的以遠(yuǎn)程運動中心(RCM=RemoteCenterofmotion)點(圖13的‘R，)為中心轉(zhuǎn)動，因此，不僅將機器臂10a、IOb的中間部14如圖11所示隔開，如圖13所示，也可以將機器臂制作成以RCM點為中心向相互遠(yuǎn)離的方向旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的結(jié)構(gòu)，并且在其前端部16安裝器械，從而減少機器臂10a、IOb之間的干擾，并使器械la、lb相互緊貼。對此，以前端部16為基準(zhǔn)觀察時，如圖13所示，意味著基底部12及中間部14以RCM點為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的結(jié)構(gòu)，而以基底部12及中間部14為基準(zhǔn)觀察時，意味著基底部12制作成在相互隔開一定程度的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度的狀態(tài)，而其前端部16(及器械)以RCM點為中心，以與機器臂(基底部12及中間部14)的旋轉(zhuǎn)角度相同的角度進(jìn)行反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。另外，不一定僅使機器臂10a、10b的前端部16旋轉(zhuǎn)，如圖14、圖16所示，可以使機器臂整體(基底部12、中間部14以及前端部16)以RCM點為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而相互隔開，并使軸40的一部分彎曲，從而機器臂10a、10b之間互不碰撞的同時，使結(jié)合在器械la、Ib末端部的執(zhí)行器38相互緊貼。如圖14所示，為了使軸40彎曲，能夠?qū)⑤S40制作成蛇形關(guān)節(jié)(snakejoint)(如圖14、圖15的‘S’)，并且在蛇形關(guān)節(jié)的各關(guān)節(jié)上分別連接金屬線，且通過各金屬線施加張力(參照圖15)，從而使軸保持規(guī)定的彎曲狀態(tài)。此外，如圖16所示，取代金屬線連接蛇形關(guān)節(jié)的方式，可以在蛇形關(guān)節(jié)需要彎曲的點(以下，稱為‘彎曲點’)上設(shè)置導(dǎo)管(guidetube)(圖16的‘G’)，并通過軸40經(jīng)由導(dǎo)管而保持其彎曲狀態(tài)。為了使導(dǎo)管固定在彎曲點上，可以將導(dǎo)管與機器臂的前端部或所述引導(dǎo)器18連接而使用，或者可以將制作成具有導(dǎo)管作用的套管針(trocar)設(shè)置在手術(shù)部位。由此，能夠減少多個機器臂10a、10b之間的干擾及碰撞，從而能夠使安裝在各機器臂10a、10b上的器械la、lb互不干擾并幾乎緊貼。在上述說明中參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解為，對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不超出權(quán)利要求書記載的本發(fā)明的思想及領(lǐng)域的范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改及變更。權(quán)利要求1.一種手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，用于在機器臂的前端部形成的轉(zhuǎn)接器上安裝手術(shù)用器械，其包括外殼，形成為具有規(guī)定厚度的平板狀，并安裝在所述機器臂的前端部；接口部，形成在所述外殼的厚度部分，并與所述轉(zhuǎn)接器結(jié)合；多個驅(qū)動元件，設(shè)置在所述接口部，并從所述轉(zhuǎn)接器接收驅(qū)動力而運轉(zhuǎn)；軸，結(jié)合在所述外殼，在其內(nèi)部收容有與所述驅(qū)動元件連接的動力傳遞單元；執(zhí)行器，結(jié)合在所述軸的末端部，并與所述動力傳遞單元連接，根據(jù)所述驅(qū)動元件的運轉(zhuǎn)而執(zhí)行手術(shù)所需的動作。2.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有多個所述機器臂，所述外殼安裝在多個所述機器臂的各自的前端部，所述外殼的厚度被設(shè)定成，避免使分別安裝在多個所述機器臂上的多個所述外殼之間相互干擾。3.如權(quán)利要求2所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述機器臂由基底部、中間部及前端部構(gòu)成，所述機器臂的中間部自鄰接的機器臂向遠(yuǎn)離的方向隔開規(guī)定間距，以使安裝在多個所述機器臂上的多個所述外殼能夠相互緊貼。4.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述機器臂的前端部還形成有引導(dǎo)器，該引導(dǎo)器與所述轉(zhuǎn)接器鄰接，用于支承所述軸ο5.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動元件形成為輪子狀，在所述外殼內(nèi)收容有與所述驅(qū)動元件連接并向所述動力傳遞單元傳遞驅(qū)動力的滑輪線。6.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動元件形成為滑塊狀，在所述外殼內(nèi)收容有與所述驅(qū)動元件連接并向所述動力傳遞單元傳遞驅(qū)動力的連桿部。7.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動元件形成為螺桿狀，在所述外殼內(nèi)收容有與所述驅(qū)動元件連接并向所述動力傳遞單元傳遞驅(qū)動力的齒輪組裝體。8.如權(quán)利要求1所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸包括第一軸，與所述外殼結(jié)合；第二軸，以規(guī)定角度彎曲結(jié)合在所述第一軸。9.如權(quán)利要求8所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述動力傳遞單元包括彎曲線，該彎曲線施加張力使所述第二軸對于所述第一軸以規(guī)定角度彎曲。10.如權(quán)利要求8所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述動力傳遞單元包括旋轉(zhuǎn)線，該旋轉(zhuǎn)線施加張力使所述第二軸以其長度方向為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。11.如權(quán)利要求8所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述第一軸與所述第二軸結(jié)合的部位具有用于支承所述動力傳遞單元的滾軸部。12.—種手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，用于在一對機器臂的前端部形成的轉(zhuǎn)接器上分別安裝一對手術(shù)用器械，其特征在于，包括外殼，安裝在所述機器臂的前端部；接口部，形成在所述外殼上，并與所述轉(zhuǎn)接器結(jié)合；多個驅(qū)動元件，設(shè)置在所述接口部，并從所述轉(zhuǎn)接器接收驅(qū)動力而運轉(zhuǎn)；軸，結(jié)合在所述外殼，在其內(nèi)部收容有與所述驅(qū)動元件連接的動力傳遞單元；執(zhí)行器，結(jié)合在所述軸的末端部，并與所述動力傳遞單元連接，根據(jù)所述驅(qū)動元件的運轉(zhuǎn)而執(zhí)行手術(shù)所需的動作；其中，所述一對機器臂構(gòu)成為，使安裝在其前端部的一對器械相互緊貼。13.如權(quán)利要求12所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述機器臂由基底部、中間部及前端部構(gòu)成，所述一對機器臂的中間部向相互遠(yuǎn)離的方向隔開規(guī)定間距。14.如權(quán)利要求12所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述機器臂由基底部、中間部及前端部構(gòu)成，所述一對機器臂的基底部及中間部向相互遠(yuǎn)離的方向，以成為其旋轉(zhuǎn)中心的規(guī)定的遠(yuǎn)程運動中心點為中心，旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，所述一對機器臂的前端部向所述器械相互緊貼的方向，以所述遠(yuǎn)程運動中心點為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度。15.如權(quán)利要求12所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一對機器臂向相互遠(yuǎn)離的方向，以成為其旋轉(zhuǎn)中心的規(guī)定的遠(yuǎn)程運動中心點為中心，旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度，所述器械的軸在其中間的一地點上彎曲，以使結(jié)合在所述軸的末端部的所述執(zhí)行器相互緊貼。16.如權(quán)利要求15所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸包括蛇形關(guān)節(jié)，在所述蛇形關(guān)節(jié)上結(jié)合有多個金屬線以保持該蛇形關(guān)節(jié)的彎曲狀態(tài)。17.如權(quán)利要求15所述的手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述軸的彎曲部分安裝有蛇形關(guān)節(jié)，在所述蛇形關(guān)節(jié)上結(jié)合有導(dǎo)管以保持該蛇形關(guān)節(jié)的彎曲狀態(tài)。全文摘要本發(fā)明公開了一種手術(shù)用器械的連接結(jié)構(gòu)，用于在機器臂的前端部形成的轉(zhuǎn)接器上安裝手術(shù)用器械，其包括外殼，形成為具有規(guī)定厚度的平板(tablet)狀，并且安裝在機器臂的前端部；接口部，形成在外殼的厚度部分，與轉(zhuǎn)接器結(jié)合；多個驅(qū)動元件，設(shè)置在接口部，并從轉(zhuǎn)接器接收驅(qū)動力而運轉(zhuǎn)；軸，與外殼結(jié)合，在其內(nèi)部收容有與驅(qū)動元件連接的動力傳遞單元；執(zhí)行器，與軸的末端部結(jié)合，并與動力傳遞單元連接，根據(jù)驅(qū)動元件的運轉(zhuǎn)而執(zhí)行手術(shù)所需的動作。將器械外殼制作成薄型平板狀，并且在厚度部分形成接口部，從而即使在多個機器臂上分別安裝器械也能夠減少器械之間的碰撞或干擾。文檔編號A61B19/00GK102405021SQ201080017258公開日2012年4月4日申請日期2010年4月19日優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日發(fā)明者元鐘碩,崔勝旭申請人:伊頓株式會社