一種無菌隔離裝置及手術(shù)機器人系統(tǒng)發(fā)明專利

——9—技術(shù)領(lǐng)域背景技術(shù)手術(shù)機器人的設(shè)計理念是承受微創(chuàng)傷的方式精準(zhǔn)地實施簡單的外科手術(shù)。在傳360°轉(zhuǎn)動，并可避開抖動，提高手術(shù)準(zhǔn)確度，進一步到達創(chuàng)口小、出血少、術(shù)后恢復(fù)快、極大地縮短患者術(shù)后住院時間的優(yōu)勢。因此，手術(shù)機器人深受寬闊醫(yī)患的青睞，廣泛應(yīng)用于各種臨床手術(shù)中。在利用手術(shù)機器人執(zhí)行外科手術(shù)的操作時，需要使用無菌袋構(gòu)建無菌屏障以隔絕手術(shù)環(huán)境與機器人機體之間的環(huán)境。具體來說，所述手術(shù)機器人包括調(diào)整臂、工具臂和手術(shù)器械系統(tǒng)，其中，手術(shù)器械系統(tǒng)包括驅(qū)動器和手術(shù)器械，所述手術(shù)器械設(shè)置在所述工具臂的末端。所述無菌袋的一端固定設(shè)置在所述調(diào)整臂的末端，所述無菌袋的另一端設(shè)置在所述無菌板上。手術(shù)過程中，隨著所述工具臂的搖擺，所述PE膜制作而成，彈性不佳，其極易因過渡制造內(nèi)容本制造的目的在于供給一種無菌隔離裝置及手術(shù)機器人系統(tǒng)，該無菌隔離裝置所述手術(shù)機器人包括機械臂；所述無菌隔離裝置包括無菌袋，所述無菌袋套裝在所述機械臂上，且所述無菌袋的近端用于與所述機械臂上的指定位置連接，所述無菌袋的遠端用于掩蓋所述機械臂的末端；所述無菌袋被配置為能夠隨所述機械臂的位姿變化而轉(zhuǎn)變所述無菌袋的長度?？蛇x地，所述無菌袋包括長度可變的調(diào)整部和長度不變的袋體；所述調(diào)整部被消所述拉力后回縮，以減小所述無菌袋的長度。且每個所述彈性件的近端用于與所述機械臂上的所述指定位置連接，每個所述彈性件的遠端均與所述袋體連接。接環(huán)上，所述第一連接環(huán)用于設(shè)置在所述機械臂上的所述指定位置處；和/或，件的遠端形成為掛鉤，所述掛鉤掛在所述其次連接環(huán)上。述袋體的材料的斷裂伸長率?？蛇x地，所述彈性膜段的材料的斷裂伸長率大于50％。可選地，所述調(diào)整部包括波浪管段?？蛇x地，在所述無菌袋的縱截面上，所述波浪管段包括多個依次連接的圓弧?？蛇x地，所述無菌袋包括袋體和調(diào)整部；所述袋體的遠端與用于掩蓋所述機械所述指定位置處，并用于釋放或回收所述袋體，以轉(zhuǎn)變所述無菌袋的長度?？蛇x地，所述調(diào)整部包括固定支架、轉(zhuǎn)軸和卷簧；所述固定支架用于套裝在所所述轉(zhuǎn)軸上；所述無菌袋被配置為當(dāng)所述轉(zhuǎn)軸在外力的作用下沿第一方向旋轉(zhuǎn)時，所述袋體述袋體被回收而減小所述無菌袋的長度；所述其次方向與所述第一方向相反。可選地，所述調(diào)整部還包括壓片，所述壓片與所述固定支架連接，并與所述轉(zhuǎn)保持平坦?？蛇x地，所述調(diào)整部還包括限位構(gòu)造，用于限制所述卷簧的變形量?？蛇x地，所述調(diào)整部包括后蓋，所述后蓋設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸的端部；所述限位構(gòu)造銷連接，另一端與所述卷簧連接；所述調(diào)整部被配置為當(dāng)所述轉(zhuǎn)軸沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)時，所述拉線隨所述卷簧阻擋所述轉(zhuǎn)軸連續(xù)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)。手術(shù)機器人，包括機械臂；以及，置連接，所述無菌袋的遠端用于掩蓋所述機械臂的末端。上；所述手術(shù)機器人系統(tǒng)被配置為當(dāng)所述信號接收裝置未接收到所述信號放射裝置所放射的信號時，所述無菌袋的長度未到達所述預(yù)定最大值；當(dāng)所述信號接收裝置可選地，所述機械臂包括調(diào)整臂和工具臂，所述工具臂用于驅(qū)動所述手術(shù)器械的指定位置為所述調(diào)整臂的末端。可選地，所述手術(shù)機器人系統(tǒng)還包括手術(shù)器械系統(tǒng)，所述手術(shù)器械系統(tǒng)包括驅(qū)且所述無菌袋的遠端通過所述隔離板掩蓋所述機械臂的末端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本制造的無菌隔離裝置及手術(shù)機器人具有如下優(yōu)點：前述的無菌隔離裝置安裝于機器人上，所述機器人包括機械臂。所述無菌隔離或者裂開，從而確保手術(shù)過程始終具有牢靠的無菌環(huán)境，保證手術(shù)的順當(dāng)進展。附圖說明附圖用于更好地理解本制造，不構(gòu)成對本制造的不當(dāng)限定。其中：是本制造依據(jù)一實施例所供給的主從映射手術(shù)機器人系統(tǒng)的構(gòu)造示意圖；圖2是本制造依據(jù)一實施例所供給的手術(shù)機器人的構(gòu)造示意圖；圖3是本制造依據(jù)第一實施例所供給的無菌隔離裝置的示意圖，圖示中的無菌隔離裝置的無菌袋的近端安裝于調(diào)整臂末端上，且無菌袋處于拉伸變長的狀態(tài)；圖4是本制造依據(jù)第一實施例所供給的無菌隔離裝置的局部構(gòu)造示意圖；圖5是本制造依據(jù)第一實施例所供給的無菌隔離裝置的示意圖，圖示中的無菌隔離裝置的無菌袋處于未拉伸變長的狀態(tài)；圖6是本制造依據(jù)第一實施例所供給的無菌隔離裝置的局部示意圖，圖示中未示出袋體及調(diào)整部的其次連接環(huán)；是本制造依據(jù)其次實施例所供給的無菌隔離裝置的局部示意圖；圖8是本制造依據(jù)第三實施例所供給的無菌隔離裝置的示意圖；圖9是本制造依據(jù)第三實施例所供給的無菌隔離裝置的局部示意圖；是本制造依據(jù)第四實施例所供給的無菌隔離裝置的局部示意圖；圖11是本制造依據(jù)第四實施例所供給的無菌隔離裝置的局部示意圖，圖中未示出袋體；圖12是本制造依據(jù)第四實施例供給的無菌隔離裝置的示意圖，圖示中僅示出了局部袋體，且圖示中箭頭指向為第一方向；圖13是本制造依據(jù)第四實施例供給的無菌袋的示意圖，圖示中僅示出了局部袋體，且圖示中的箭頭指向為其次方向；圖14是本制造依據(jù)第四實施例所供給的無菌隔離裝置的調(diào)整部的局部示意圖，圖中示出了夾持裝置；圖15是本制造依據(jù)第四實施例所供給的無菌隔離裝置的調(diào)整部的局部示意圖，圖中示出了限位機構(gòu)。10-醫(yī)生掌握臺；11-主操作手；手術(shù)機器人；立柱，22-調(diào)整臂，23-工具臂，24-手術(shù)器械系統(tǒng)；1000-無菌袋；1100-袋體；1211-彈性件，1212-第一連接環(huán)，1213-其次連接環(huán)；124112421243124412451246-定位銷，1247-拉線，1248-壓片；1300-接合區(qū)域；具體實施方式以下通過特定的具體實例說明本制造的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨便的轉(zhuǎn)變，且其組件布局型態(tài)也可能更為簡單。另外，以下說明內(nèi)容的各個實施例分別具有一或多個技術(shù)特征，然此并不意味征的組合，借此增加本制造實施時的彈性。如在本說明書中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”以及“該”包括復(fù)數(shù)對象，復(fù)數(shù)形式“多個”包括兩個以上的對象，除非內(nèi)容另外明確指出外。如在本說明書中所使用的，術(shù)語“或”通常是以包括“和/或”的含義而進展使用的，除非內(nèi)可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接?？梢允菣C械連接，也可以是電連接?？梢允侵苯酉噙B，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，可以依據(jù)具體狀況理解上述術(shù)語在本制造中的具體含義。本制造的核心思想在于供給一種用于安裝在手術(shù)機器人上的無菌隔離裝置，該拉扯造成脫落或裂開，保證手術(shù)過程的順當(dāng)進展。為使本制造的目的、優(yōu)點和特征更加清楚，以下結(jié)合附圖對本制造作進一步具體或相像的部件。圖12示出了手術(shù)機器人的構(gòu)造示意圖。如圖1及圖2所示，所述主從映射手術(shù)機器人系統(tǒng)包括掌握端和執(zhí)行端。所述掌握端包括醫(yī)生掌握臺10，所述醫(yī)生掌握臺10上設(shè)置有主操作手11。所述執(zhí)行端包括手術(shù)機器人20，所述手術(shù)機器人20包括立柱2124。更為具體地，手術(shù)器械系統(tǒng)24包括驅(qū)動器和手術(shù)器械。所述驅(qū)動器用于為所述手術(shù)器械供給驅(qū)動力。所述手術(shù)器械設(shè)置于所述機械臂末端，所述機械臂用于驅(qū)動所述手術(shù)器械圍繞不動點轉(zhuǎn)動。所述機械臂和所述手術(shù)器械與所述醫(yī)生掌握臺的主操作手11構(gòu)成主從映射關(guān)系，也即，所述機械臂和所述手術(shù)器械依據(jù)醫(yī)生的手部操作而運動，并且所述主操作手11還承受人體組織器官對手術(shù)器械的作用力信息并反響至醫(yī)生的手部，以使醫(yī)生能夠更直觀地感受手術(shù)操作。本實施例對所述機械臂的構(gòu)型沒有特別的限制。依據(jù)不動點的類型不同，所述計算出所述機械臂的各個關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動角度，并將所述手術(shù)器械通過主動不動點進入人體目標(biāo)位置內(nèi)部進展操作。如圖1所示，所述機械不動點機械臂可包括調(diào)整臂22和工具臂2323的構(gòu)造確定之后，其與機械不動點的2122，每個所述調(diào)整臂22的末端連接所述工具臂23，所述工具臂23用于掛載所述手術(shù)器械4(即所述手術(shù)器械設(shè)置在所述工具臂23的末端)。所述調(diào)整臂22用于調(diào)整所述機械臂的不動點的位置，所述工具臂23用于驅(qū)動所述手術(shù)器械系統(tǒng)繞所述不動點轉(zhuǎn)動。請重點參考圖2，在利用主從映射手術(shù)機器人系統(tǒng)執(zhí)行手術(shù)操作的過程中，所述手術(shù)機器人20上安裝有無菌隔離裝置。具體而言，所述無菌隔離裝置包括無菌袋10001000的近端用于與所述機械臂上的指定位置連接，所述無菌袋1000的遠端用于掩蓋所述機械臂的末端(圖2中B所示)。這里“指定位置”一般是指操作人員能接觸到的機械臂的位置。通過將操作人員能接觸到的機械臂的部位通過無菌隔離裝置隔離，實現(xiàn)操作環(huán)境的無菌化。在一個非限制性的實施例中，所述機22末端(即如圖2中A所示)。固然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，在其他實施例中，所述指定位置還可以是依據(jù)實際需要所確定的所述機械臂上的其他位置?；蛘咴谄渌氖中g(shù)機器人中，例如當(dāng)所述機械臂不區(qū)分調(diào)整臂和工具臂時，所述指定位置亦可依據(jù)實際需要設(shè)定。后文中一律以所述指定位置為所述調(diào)整臂末端為例進展說明，但其不應(yīng)對本制造構(gòu)成限制。進一步地，所述無菌隔離裝置還優(yōu)選包括隔離板(圖中未示出)，所述隔離板用于設(shè)置在所述驅(qū)動器與所述手術(shù)器械之間，以將所述驅(qū)動器所供給的動力傳輸至所述手術(shù)器械，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉如何連接所述隔離板與所述驅(qū)動器及所述手術(shù)器1000的遠端可與所述隔離板連接，以掩蓋所述機械臂的末端。那么，在該非限制性的實施例中，所述調(diào)整臂末端、所述工具臂23及所述驅(qū)動器被無菌袋1000包覆，從而所述無菌袋1000構(gòu)建起一無菌屏障，23及所述驅(qū)動器與外部環(huán)境隔絕。本制造中，所述無菌袋100023的位姿變化而自動地轉(zhuǎn)變其自身的長度。20的所述工具臂23在搖擺時，所述無菌袋100023的位姿，避開所述無菌隔離裝置被所述工具臂23過渡拉扯而消滅脫落、裂開等事故。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然此處以主從映射機器人為例介紹了所述無菌隔無菌隔離裝置的應(yīng)用方式根本一樣。1000可承受任何適宜的方式來轉(zhuǎn)變其自身的長度。以下將通過具體的實施例來說明所述無菌隔離裝置的可選實現(xiàn)方式。在一些實施例中，所述無菌袋1000包括長度可變的調(diào)整部和長度不變的袋體1100，且所述調(diào)整部被配置為在受到拉力的作用時能夠被拉伸變長，而在取消所述拉力后，所述調(diào)整部能夠回縮變短。換句話說，在這些實施例中，所述調(diào)整部自身1000的長度23搖擺至向所述無菌隔離裝置施加拉力的位姿時，所述1000的長度增大，而當(dāng)所述工具臂23搖擺至不再向所述無菌隔離裝置施加拉力的位姿時，所述調(diào)整部回縮，以使所述無菌袋10001100的“長度不變”并不是字面上所理解確實定含義，換句話說，所述袋體1100的長度不變，包括長度完全不發(fā)生變化，也包括變化微小可無視不計的狀況(實際應(yīng)用中，所述袋體一般承受PE制作，其在受到拉力時產(chǎn)生變形而引起的長度變化可無視不計)。3至圖5，在本制造的第一實施例中，所述調(diào)整部包括多個彈性件1211(即兩個以上的彈性件1211)，多個所述彈性件1211沿所述袋體1100的周1211呈環(huán)形布置。將所述無菌隔離裝置安裝至所述手術(shù)機器人20上時多個所述彈性件1211圍繞所述調(diào)整臂221211的近端用于與所述調(diào)整臂末端(即所述機械臂上的指定位置)連接，每個所述彈性件1211的遠端與所述袋體1100連接。以圖3所示方位為例，所述彈性件1211的所述近端1211的遠端為下端，這樣所述彈性件1211的下端與所述袋體1100的上端連接，所述袋體1100的下端用于與所述隔離板連接。當(dāng)所述工具臂2311001100將所1211，所述彈性件1211在所述拉力的作用下伸長，以使所述無菌袋100023搖擺至不再向所述袋體1100施加拉力的位姿時，所述彈性件12111000的長度減小。1211包括但不限于彈簧，且優(yōu)選多個所述彈性件1211沿所述袋體110020上時，多個所述彈性件1121沿所述調(diào)整臂22的周向均勻地布置。進一步地，所述調(diào)整部還包括第一連接環(huán)1212，全部所述彈性件1211的近端可通過螺釘或其他任意適宜的方式設(shè)置在所述第一連接環(huán)1212上，所述第一連接環(huán)1212用于設(shè)置在所述調(diào)整臂末端上。1213，所述其次連接環(huán)1213設(shè)置在所述袋體110011001211的遠端均與所述其次連接環(huán)1213連接。本實施例中，如圖6所示，每個所述彈性件1211的遠端均形成為掛鉤，所述掛鉤掛在所述其次連接環(huán)1213上?；蛘撸鐖D7所示，在本制造的其次實施例中，所述無菌隔離裝置也包括所述袋體11001220，所述彈性膜段1220與所述袋體110012201100的材料的斷裂伸長率。12201220設(shè)置在所述袋體110020上時，所述彈性膜段12201100的遠端與所述隔離板連接。也就是說，所述無菌隔離裝置包括兩局部，分別為彈性較大的彈性膜段1220和彈性較小的袋體1100，其中所述彈性膜段1220可隨所述工具臂23的搖擺而伸長或回縮，以到達轉(zhuǎn)變所述無菌袋1000的長度的目的。122050％，此外，所述彈性膜段1220的選材還需要考慮其滅菌性能和生物相容性。通常，可用作所述彈性膜段12201100可承受PE制作。所述彈性膜段1220與所述袋體1100通過任何適宜的方式連接為一體，優(yōu)選兩者通過復(fù)合壓接的方式連接，使得兩者在接合區(qū)域1300具有良好的力學(xué)性能。12201100也包括多個相互分別的節(jié)段，所述彈性膜段1220與所述袋體1100的節(jié)段間隔布置即可。又或者，在本制造的第三實施例中，所述無菌袋1000也包括袋體1100和所述調(diào)整部，請參考圖8，所述調(diào)整部包括波浪管段1230。也即，隨著所述工具臂23的搖擺，所述波浪管段12301000的長度發(fā)生變化，以適應(yīng)所述工具臂231100與所述調(diào)整部為一體式構(gòu)造，即所述袋體1100與所述調(diào)整部承受同樣的材料制成長條狀的無菌袋1000后，再將所述無菌袋10001230，以作為所述調(diào)整部，而所述無菌袋10001100。在另一些實施例中，所述袋體1100與所述調(diào)整部也可分體成型后再通過任意適宜的方式連接在一起，此時，所述袋體1100與所述調(diào)整部的材料可一樣，也可不一樣。優(yōu)選地，如圖9所示，在所述無菌袋1000的縱截面上，所述波浪管段1230包括多1000進展折疊處理以形成所述調(diào)整部時，削減對所述無菌袋1000的損傷，使得所述無菌袋1000的性能符合使用要求。在其他實施例中，例如如圖10所示，在本制造的第四實施例中，所述無菌袋包括相互連接的袋體11001100和所述調(diào)整部的長度110011001100局部地纏繞在所述調(diào)整部上，所述調(diào)整部通過釋放或回收所述袋體1100來轉(zhuǎn)變所述無菌袋的長度。在一個具體的實現(xiàn)方式中，所述調(diào)整部的具體構(gòu)造如圖11所示。請參考圖11，1241、轉(zhuǎn)軸1242和卷簧12431241用12421241上。所述卷簧1243的一端設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸12421241上。所述袋體1100的近端設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸1242上，且所述袋體1100靠近近端的局部纏繞在所述轉(zhuǎn)軸1242上。請再參考圖12和圖131242在外力的作用下沿第一方向(如圖12中箭頭所示方向)旋轉(zhuǎn)時，所述袋體1100被釋放，以增大所1243變形并存儲彈性勢能；當(dāng)取消所述外力時，所述卷簧1243釋放所述彈性勢能，并驅(qū)使所述轉(zhuǎn)軸1242沿其次方向(如圖13中箭頭所示方向)旋轉(zhuǎn)，以使所述袋體1100被回收而減小所述無菌袋的長度。所述其次方向與所反之亦可。231100施加拉力的位姿時，所述袋體11001242，以驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸1242沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)，使得所述袋體1100被釋放，同時所述卷簧1243扭轉(zhuǎn)變形以存儲彈性勢能。當(dāng)所述工具臂23搖擺至不再向所述袋體11001243釋放1242沿所述其次方向轉(zhuǎn)動，以將之前釋放的局部所述袋體1100回收，使得所述無菌袋的長度縮短，并與所述工具臂23的位姿相匹配。由于所述無菌袋需要在周向上包覆所述調(diào)整臂末端、所述工具臂23和所述驅(qū)動器，因此，所述轉(zhuǎn)軸12421242布置在所述調(diào)1242上均設(shè)置有所述卷簧1243。所述袋體1100的1100的四個邊分別纏繞在四個所述轉(zhuǎn)軸12421242的數(shù)量也可以是三個或五個等，所述袋體1100的上端相應(yīng)地被撐開而形成三角形或五邊形。所述袋體1100為一次性的消耗品，故而可通過如圖14所示的C型的夾持裝置124411001242上，之后再將所述袋體1100局部地纏繞在所述轉(zhuǎn)軸1242上。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知曉，所述轉(zhuǎn)軸1242的軸向兩端可分別通過軸承(圖中未標(biāo)注)與所述固定支架1241連接，以提高所述轉(zhuǎn)軸1242在轉(zhuǎn)動過程中的平穩(wěn)性。進一步地，所述調(diào)整部還包括限位構(gòu)造，用于限制所述卷簧1243的變形量。具體地，請參考圖15，所述轉(zhuǎn)軸1242的兩端上分別設(shè)有后蓋1245，所述限位構(gòu)造包括定位銷1246和拉線1247，所述定位銷1246固定于所述后蓋1245上，所述拉線1247的一端與所述定位銷12461243連接。當(dāng)所述轉(zhuǎn)軸1242沿所述12431247纏繞于所述卷簧1243上，當(dāng)所述拉線1247被拉緊時，所述卷簧1243便不能連續(xù)變形，從而阻擋所述轉(zhuǎn)軸1242連續(xù)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)，此時所述無菌袋的長度到達最大值。反之，當(dāng)所述轉(zhuǎn)軸12421243釋放所述拉線1247，使得所述拉線1247變得松弛。優(yōu)選地，所述調(diào)整部上還設(shè)有壓片12481248設(shè)置在所述固定支架1241上，且每個所述壓片1248對應(yīng)于一個所