CN110623734B - 高精度手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精度手术机器人包括：主操作台及从操作设备，所述主操作台用于根据医生的操作向所述从操作设备发送控制命令，以控制所述从操作设备，所述从操作设备用于响应主操作台发送的控制命令，并进行相应的操作；所述从操作设备具有依次连接的动力机构、连接机构、操作臂，所述动力机构通过所述连接机构驱动操作臂，且所述动力机构具有旋转设置的动力连接盘，用于抵持所述连接机构的第一连接盘，所述动力连接盘、所述第一连接盘中至少其一沿第一方向相对所述连接机构的本体可移动，且所述第一方向与所述动力连接盘的旋转轴形成夹角。

Description

高精度手术机器人

技术领域

本发明涉及微创手术领域，特别是涉及一种高精度手术机器人。

背景技术

微创手术是指利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优势。

随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手术机器人通常包括主操作台及从操作设备，主操作台用于根据医生的操作向从操作设备发送控制命令，以控制从操作设备，从操作设备用于响应主操作台发送的控制命令，并进行相应的手术操作。

从操作设备通常包括依次连接的动力机构、连接机构及操作臂，动力机构通过连接机构驱动操作臂，操作臂用于伸入体内，并执行手术操作。目前动力机构通过连接机构驱动操作臂时，误差较大，令操作臂的控制及操作准确性较差。

发明内容

基于此，有必要提供一种令操作臂控制及操作准确性较好的高精度手术机器人。

一种高精度手术机器人，包括：主操作台及从操作设备，

所述主操作台用于根据医生的操作向所述从操作设备发送控制命令，以控制所述从操作设备，所述从操作设备用于响应主操作台发送的控制命令，并进行相应的操作；

所述从操作设备具有依次连接的动力机构、连接机构、操作臂，所述动力机构通过所述连接机构驱动操作臂，且所述动力机构具有旋转设置的动力连接盘，用于抵持所述连接机构的第一连接盘，所述动力连接盘、所述第一连接盘中至少其一沿第一方向相对所述连接机构的本体可移动，且所述第一方向与所述动力连接盘的旋转轴形成夹角。

附图说明

图1为本发明手术机器人一实施例的结构示意图；

图2为本发明从操作设备一实施例的局部示意图；

图3为本发明从操作设备一实施例的局部示意图；

图4为本发明一实施例的局部结构剖视图；

图5为本发明连接机构本体一实施例的结构示意图；

图6为本发明连接机构一实施例的结构示意图；

图7为本发明连接机构一实施例的结构示意图；

图8为本发明连接机构一实施例的结构示意图；

图9为本发明连接机构一实施例的结构示意图；

图10为本发明一实施例中连接单元与动力连接盘、驱动连接盘配合连接的结构示意图；

图11为图10另一视角的结构示意图；

图12为本发明连接机构一实施例的结构示意图；

图13为本发明连接单元一实施例的结构示意图；

图14为本发明第一连接盘一实施例的结构示意图；

图15为本发明一实施例的从操作设备的结构示意图；

图16为本发明一实施例的从操作设备的结构示意图；

图17为本发明一实施例的从操作设备的结构示意图；

图18为本发明一实施例的从操作设备的结构示意图；

图19为本发明一实施例的从操作设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“耦合”另一个元件，它可以是直接耦合到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“远端”、“近端”作为方位词，该方位词为介入医疗器械领域惯用术语，其中“远端”表示手术过程中远离操作者的一端，“近端”表示手术过程中靠近操作者的一端。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示，其分别为本发明手术机器人一实施例的结构示意图，及从操作设备不同实施例的局部示意图。

手术机器人包括主操作台1及从操作设备2。其中，主操作台1用于根据医生的操作向从操作设备2发送控制命令，以控制从操作设备2，其还用于显示从设备2获取的影像。从操作设备2用于响应主操作台1发送的控制命令，并进行相应的操作，并且从操作设备2还用于获取体内的影像。

具体地，从操作设备2包括机械臂21、设置于机械臂21上的动力机构22、设置于动力机构22上的操作臂23，以及套设操作臂23的套管24。机械臂21用于调节操作臂23的位置；动力机构22用于驱动操作臂23执行相应操作；操作臂23用于伸入体内，并通过其位于远端的末端器械20执行手术操作，及/或获取体内影像。具体的，如图2、图3所示，操作臂23穿设套管24，其末端器械伸出套管24外，并通过动力机构22驱动其执行操作。图2中，操作臂23位于套管24内的区域为刚性区域；图3中，操作臂23位于套管24内的区域为柔性区域，套管随柔性区域弯曲。其他实施例中，也可以省略套管24，此时，无需套管。

一实施例中，操作臂23为多个，均设置于同一个动力机构22上，多个操作臂23的远端通过人体上的一个切口伸入体内，以使其末端器械20移动至病灶3附近进行手术操作。具体地，动力机构具有多个动力部，每个动力部与一操作臂对应连接。其他实施例中，动力机构为多个，每个动力机构22上设置一个操作臂23，且多个操作臂从一个切口伸入体内，此时多个动力机构22既可以设置于一个机械臂21上，也可以设置于多个机械臂21上。需要说明的是，多个操作臂23也可以从多个切口伸入体内，例如，每个切口内伸入两个操作臂，再如，每个切口内伸入一个操作臂。

一实施例中，从操作设备2还包括戳卡，戳卡用于穿设人体上的切口，并固定设置于切口区域，操作臂通过戳卡伸入到体内。

如图4所示，其为本发明一实施例的局部结构剖视图。

从操作设备2还包括连接机构10，用于将操作臂23与动力机构22相连接，以使动力机构22驱动操作臂23操作。连接机构10包括：本体100及连接单元200。其中，连接单元200转动设置于本体100上，并连接操作臂23的驱动连接盘203、动力机构22的动力连接盘202，以使动力机构22通过驱动连接单元200转动驱动操作臂23的驱动连接盘203转动，进而驱动操作臂23执行相应操作。

需要说明的是，当动力机构采用直线驱动方式，而非旋转驱动方式时，此时动力机构沿驱动方向可移动，并且可无需转动设置于本体上，但其仍可通过下文所述各实施例的方式进行调整。

请一并参阅图5，其为本发明连接机构10本体100一实施例的结构示意图。

本体100具有第一安装壁110、第二安装壁120，分别用于抵接动力机构22、操作臂23。一实施例中，本体100开设有贯通第一安装壁110、第二安装壁120的安装槽130，用于收容连接单元200。本实施例中，安装槽130为多个，并沿本体100周缘分布个，此时动力机构22具有多个动力连接盘202，以驱动对应的驱动连接盘203。其他实施例中，安装槽130也可以为其他分部方式，例如为直线分部等。或者，安装槽130也可以仅为一个。

一实施例中，本体100上设有定位单元140，用于定位操作臂23及/或动力机构22。即在连接操作臂23及/或动力机构22时进行定位。具体的，定位单元140为定位孔，其为三个，并呈三角形分布，其中，定位孔既可以为通孔也可以为盲孔。其他实施例中，定位单元140也可以为其他结构，例如为定位柱。此外，也可以省略定位单元140，此时无需定位单元140。

一实施例中，本体100上还设有安装单元(图未视)，用于固定操作臂23及/或动力机构22。例如，安装单元为卡扣结构，其与操作臂23及动力机构22卡接，以令动力机构22、操作臂23均与本体100固定连接；又如，安装单元为螺纹紧固结构，其与操作臂23及动力机构22螺接；再如，安装单元为电磁铁组件，以使三者磁性连接。

请一并参阅图6至图10，其分别为本发明连接机构10不同实施例的结构示意图及从操作设备一实施例的局部示意图。

一实施例中，连接单元200包括第一连接盘210、第二连接盘220，第一连接盘210用于抵持动力机构22上的动力连接盘202，第二连接盘220用于抵持操作臂23上的驱动连接盘203，以使动力机构22通过连接单元200驱动操作臂23。其中，第一连接盘210、动力连接盘202中至少其一沿抵持方向可移动，第二连接盘220、驱动连接盘203中至少其一沿抵持方向可移动，以减小连接单元200与操作臂23及动力机构22之间的安装缝隙。例如，第一连接盘210、第二连接盘220沿抵持方向均相对本体100可移动。又如，第一连接盘210、驱动连接盘203沿抵持方向均相对本体100可移动。再如，动力连接盘202、第二连接盘220沿抵持方向均相对本体100可移动。又如，第一连接盘、第二连接盘沿抵持方向不可移动，动力连接盘、驱动连接盘沿抵持方向移动。其中，沿抵持方向可移动指连接机构10的本体100与操作臂23及/或动力机构22抵接，或邻近抵接时，连接盘沿抵持方向可移动，即当本体100相对操作臂23及/或动力机构22基本静止时，连接机构10通过连接盘的移动以减小安装间隙，连接盘包括第一连接盘210、第二连接盘220、驱动连接盘203及动力连接盘202。

具有上述连接单元200的连接机构10，在连接相应的操作臂23及动力机构22时，彼此抵持的连接盘中至少其一相对本体100可移动，从而减少安装间隙及驱动误差，令操作臂23的操作及控制更加精准。

一实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220沿抵持方向均相对本体100可移动，且第一连接盘210、第二连接盘220相对设置。图4、图6、图8、图9所示实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220的边缘区域分别用于抵持第一安装壁110、第二安装壁120的内表面，以令连接单元200收容于安装槽130内，并限制第一连接盘210、第二连接盘220的移动。图7所示实施例中，连接单元200穿设安装槽130，其两端均伸出安装槽130外，即分别凸出第一安装壁110、第二安装壁120。其他实施例中，连接单元200也可以一端伸出安装槽130，一端位于安装槽130内。

图6至图9所示实施例中，连接单元200中第一连接盘210、第二连接盘220的旋转轴线基本重合，即第一连接盘、第二连接盘的中心线基本重合。其他实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220的旋转轴线也可以形成锐角或直角，即第一连接盘、第二连接盘形成锐角或直角。此时连接单元200为弯折结构，两个连接盘成锐角或直角，第一连接盘210第二连接盘220通过传动单元相连接，以使第一连接盘210、第二连接盘220同步转动。

如图8所示，一实施例中，连接单元200中第一连接盘210、第二连接盘220相对本体100独立移动，即第一连接盘210移动时，不会影响第二连接盘220的状态，反之亦然。具体地，连接单元200还包括弹性单元230，弹性单元230的两端分别抵持第一连接盘210、第二连接盘220，以使两个连接盘的边缘区域分别抵持第一安装壁110、第二安装壁120的内表面，即在未连接操作臂23及动力机构22时，弹性单元230处于压缩状态，以保证第一连接盘210、第二连接盘220与两个安装壁抵持。其他实施例中，也可以省略弹性单元230，此时，可通过使用具有弹性的连接盘替代。

其他实施例中，连接单元200也可以为其他结构以使两个连接盘独立移动。如图9所示，一实施例中，连接单元200还包括主体部240，第一连接盘210、第二连接盘220通过弹性单元230与主体部240相连接。具体地，主体部240转动设置于本体100上，其两侧均设有弹性单元230，弹性单元230的另一侧与第一连接盘210或第二连接盘220相连接，其中，主体部240沿抵持方向不可移动，以使与其连接的两个连接盘独立移动。此时，弹性单元230仅抵持第一连接盘210或者第二连接盘220，以使第一连接盘210与动力连接盘202抵持，或第二连接盘220与驱动连接盘203抵持。

其他实施例中，连接单元200中第一连接盘210、第二连接盘220也可以相对本体100同步移动。此时，驱动连接盘203及/或动力连接盘202沿抵持方向也可移动，驱动连接盘203及/或动力连接盘202上设置弹性单元230，以使对应的连接盘彼此抵持。例如，连接单元包括弹性单元，以使其通过第一连接盘抵持动力连接盘，此时，驱动连接盘上也设有弹性单元，以使其与连接机构10连接时，与第二连接盘相抵持。

连接单元200的弹性单元230可为多种结构。如图8所示，一实施例中，弹性单元230包括弹性连接的第一连接柱231、第二连接柱232，第一连接柱231、第二连接柱232分别用于抵持相对设置的两个连接盘。具体地，第二连接盘220上设有用于收容第一连接柱231的收容孔250，第一连接柱231收容于收容孔250内，并与收容孔250的底面抵持，以令弹性单元230更稳定地与第二连接盘220连接，第二连接柱232抵持第一连接盘210。其他实施例中，收容孔也可以开设于第一连接盘210上，或者两者均开设收容孔，其中，收容孔用于收容第一连接柱231或第二连接柱232。例如，第一连接盘210开设收容孔，第一连接柱231或第二连接柱232的一端收容于收容孔内，另一端与第二连接盘220抵接。再如，第一连接盘210、第二连接盘220均开设有收容第一连接柱231的收容孔，此时，部分连接单元200的第一连接柱231收容于第一连接盘210的收容孔，第二连接柱232抵持第二连接盘220，部分连接单元200的第一连接柱231收容于第二连接盘220的收容孔内，第二连接柱232抵持第一连接盘210。又如，第一连接盘210开设收容第一连接柱231、第二连接柱232的收容孔，部分弹性单元230的第一连接柱231收容于连接孔内，第二连接柱232抵持第二连接盘220，部分弹性单元230的第一连接柱231抵持第二连接盘220，第二连接柱232收容于收容孔内。其他实施例中，也可以省略收容孔。或者，弹性单元230也可以为其他结构，例如，弹性单元230为弹簧。

如图6所示，第一连接盘210上设有第一安装位211，第二连接盘220上设有第二安装位221，用于分别与动力机构的动力连接盘202及操作臂的驱动连接盘203的相应结构相连接。如图10、图11所示，其分别为连接单元与动力连接盘、驱动连接盘配合连接的不同视角的结构示意图。一实施例中，第一安装位211及第二安装位221为孔结构，此时动力连接盘202及驱动连接盘203具有与孔结构对应的安装柱214，以与对应的安装位相连接。其他实施例中，两个安装位中也可以仅一个安装位为孔结构，并相应设置与其连接的连接盘。

其中，第一安装位211及/或第二安装位221既可以为通孔也可以为盲孔。例如，两个安装位均为盲孔结构，动力连接盘202及驱动连接盘203均具有安装柱，并分别收容于对应的孔结构内。需要说明的是，一实施例中，第一安装位211及/或第二安装位221为锥形孔，这样，能够进一步减少多个连接盘之间的安装缝隙。

一实施例中，安装柱214可为锥状柱结构，以进一步减少多个连接盘之间的安装缝隙。柱结构的自由端也可具有圆倒角结构，例如，倒角与安装位的内壁连接，以形成线接触。

进一步地，如图10、图11所示，动力连接盘202与第一连接盘210连接后，安装柱214与第一安装位211形成自锁结构，具体地，第一安装位211的内壁与动力连接盘202上的安装柱214形成夹角，以令两者锁死；及/或安装柱214与第二安装位221形成自锁结构，即第二安装位221的内壁与驱动连接盘203的连接柱形成夹角。一实施例中，夹角为2～30度，例如夹角为8度。其他实施例中，夹角也可以为其他范围。

其他实施例中，第一安装位211及/或第二安装位221也可以为柱结构，此时与其对应的连接盘上具有孔结构，以与对应的安装位连接。其结构可以上述各实施例相同，此处不再复述。

需要说明的，当安装位或者与安装位对应安装的结构为柱结构时，该柱结构可包括彼此连接的第一连接部、第二连接部(图未视)，其中，第一连接部用于与孔结构配合安装，以使两个连接盘配合连接，第二连接部相对第一连接部可摆动，例如，第二连接部为柔性结构，以使连接的两个机构之间具有一定的调节空间。

上述各实施例中的第一安装位211及/或第二安装位221，其横截面可为多种形状，例如为矩形、圆形等。

需要说明的是，当动力机构的动力连接盘及操作臂的驱动连接盘沿抵持方向可移动时，其可以采用与连接机构的连接盘及其相关结构基本相同的结构。

例如，动力机构的动力连接盘沿抵持方向可移动。具体地，动力机构具有动力本体及弹性单元，动力本体上开设有动力安装槽，动力连接盘收容于动力安装槽内，且其边缘区域与动力本体抵持，以限制动力连接盘的移动；弹性单元包括弹性连接的第一连接柱、第二连接柱，第一连接柱、第二连接柱分别抵持动力连接盘、动力安装槽的底面。进一步地，动力连接盘及/或动力安装槽的底面开设有收容第一连接柱及/或第二连接柱的收容孔。其他实施例中，动力连接盘也可以伸出动力安装槽。

再如，操作臂的所述驱动连接盘沿抵持方向可移动。具体地，操作臂具有驱动本体及弹性单元，驱动本体上开设有驱动安装槽，驱动连接盘收容于驱动安装槽内，且其边缘区域与驱动本体抵持，以限制驱动连接盘的移动；弹性单元包括弹性连接的第一连接柱、第二连接柱，第一连接柱、第二连接柱分别抵持驱动连接盘、驱动安装槽的底面。进一步地，驱动连接盘及/或驱动安装槽的底面开设有收容第一连接柱及/或第二连接柱的收容孔。其他实施例中，驱动连接盘也可以伸出驱动安装槽。

一实施例中，连接机构包括第一连接盘、第二连接盘，其中，第一连接盘210、动力连接盘202中至少其一沿第一方向相对本体可移动，第二连接盘220、驱动连接盘203中至少其一沿第二方向相对本体可移动，以调整动力连接盘202与驱动连接盘203的同轴度。其中，第一方向与第一连接盘的旋转轴形成夹角，第二方向与第二连接盘的旋转轴形成夹角，且第一连接盘、第二连接盘同步转动。例如，第一连接盘210、驱动连接盘203沿与旋转轴垂直的方向相对本体可移动；再如，第二连接盘220、动力连接盘202沿与旋转轴垂直的方向相对本体可移动。

连接盘相对本体可移动，既可以为彼此连接的两个连接盘相对静止，也可以为彼此连接的两个连接盘相对移动。一实施例中，第一连接盘相对本体可移动，此时，动力连接盘既可以相对第一连接盘静止，即与其一起移动，也可以相对第一连接盘彼此之间可移动，例如，如图10、图11所示，动力连接盘沿第一安装位滑动，以调整同轴度。一实施例中，第一连接盘相对本体不可平移，此时，动力连接盘相对本体及第一连接盘可移动。例如，动力连接盘相对动力本体不可平移，其沿第一安装位滑动，以相对本体及第一连接盘可移动。再如，动力连接盘相对本体可移动，且能沿第一安装位滑动。

具有上述连接单元200的连接机构10，在连接相应的操作臂23及动力机构22时，彼此抵持的连接盘中至少其一相对本体可移动，从而调整驱动连接盘203和动力连接盘202之间的同轴度，令操作臂23的操作及控制更加精准，且能够延长使用寿命。

需要说明的是，当连接机构的第一连接盘、第二连接盘分别沿第一方向、第二方向相对本体可移动时，第一连接盘210、第二连接盘220即可独立移动，也可以同步移动。例如，第一连接盘210与第二连接盘220沿调整方向滑动连接，以使两者可相对运动。此时，第一安装位、第二安装位可为锥形槽。其他实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220也可以同步移动，此时连接单元在安装槽内移动，进而进行调整。

请一并参阅图12至图14所示，其分别为本发明连接机构10及连接单元200一实施例的结构示意图。

一实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220均相对本体可移动，具体地，第一连接盘210沿第一安装位211限制的第一方向可移动，第二连接盘220沿第二安装位221限制的第二方向相对本体可移动，第一方向、第二方向均与旋转轴垂直，且两方向在第一连接盘210或第二连接盘220上的投影相交，即两方向非平行设置。

如图12所示，一实施例中，连接单元的第一连接盘210、第二连接盘220均收容于本体的安装槽130内，并在安装槽130内沿与其旋转轴垂直方向可移动，具体地，各连接盘与安装槽侧壁之间具有间隙，以使其可移动。例如，第一连接盘、第二连接盘沿其表面所在平面可平移，此时第一连接盘的旋转轴与其垂直，第二连接盘的旋转轴与其垂直。当第一连接盘210与动力连接盘202连接后，第一连接盘210仍能够在上述平面内任意移动，当连接单元200再连接驱动连接盘203时，此时，由于受到第一安装位211、第二安装位221的限制，安装过程中，连接单元200仅能沿第一方向、第二方向移动。

其他实施例中，安装位也可以为连接盘上的至少部分圆盘区域，此时多个连接盘可磁性连接，通过连接盘与本体之间的间隙调整同轴度。

第一连接盘、第二连接盘也可以沿其所在平面相对本体静止，即两个连接盘沿其平面不可平移，此时动力连接盘、驱动连接盘相对本体可平移。一实施例中，第一连接盘设有第一安装位以使第一连接盘、与第一连接盘连接的动力连接盘沿第一方向相对可移动；第二连接盘设有第二安装位，以使第二连接盘、与第二连接盘连接的驱动连接盘沿第二方向相对可移动。

如图13所示实施例中，第一安装位211、第二安装位221均为条状孔，其中，第一方向为第一安装位的延伸方向，第二方向为第二安装位的延伸方向。此时，动力连接盘202及驱动连接盘203上设有对应的柱状结构，例如安装柱214，以与第一安装位、第二安装位对应连接，并且柱状结构在条状孔内沿条状孔可移动，以调整同轴度，即第一连接盘、动力连接盘相对可移动，第二连接盘、驱动连接盘相对可移动。其他实施例中，也可以仅其中一个安装位为条状孔，或者，两个安装位也可以为其他形状，例如为柱状结构，此时动力连接盘、驱动连接盘上设置对应的条状孔。

需要说明的是，其他实施例中，也可以将图12、图13所示实施例结合，例如，本体具有多个连接单元，此时，主要通过驱动连接盘、动力连接盘在安装位内移动实现同轴度的调整，连接单元与本体的安装槽的侧壁之间的间隙主要用于在连接多个连接单元时，进行调整，以使多个连接单元与对应连接盘连接。即连接单元与安装槽之间的缝隙既可以调整同轴度，也可以调整多个连接单元之间的位置，以令多个连接单元与对应的驱动连接盘、动力连接盘对应设置并连接。

一实施例中，第一安装位211及第二安装位221贯穿设置该安装位的第一连接盘210或第二连接盘220周缘的侧面，以方便加工。其他实施例中，也可以仅第一安装位贯穿第一连接盘的侧面，或者仅第二安装位贯穿第二连接盘220周缘的侧面。或者，两个安装位也可不贯穿连接盘的侧面。

此外，一实施例中，第一安装位211及第二安装位221为锥形孔，这样，能够进一步减少多个连接盘之间的安装缝隙，令第一安装位、第二安装位与动力连接盘、驱动连接盘安装更紧密。其他实施例中，两个安装位也可以为非锥形孔，或者也可以仅第一安装位或者第二安装位为锥形孔。

一实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220相对设置，第一安装位211、第二安装位221分别位于第一连接盘210、第二连接盘220彼此相背的表面上。其中，第一安装位211包括两个，第一方向为两个第一安装位211的排列方向；第二安装位221包括两个，第二方向为两个第二安装位221的排列方向。其他实施例中，第一方向、第二方向也可以为其他方向。例如，第一方向为与多个第一安装位211排列方向垂直的方向，同理，第二方向为与多个第二安装位221排列方向垂直的方向。

一实施例中，第一方向与第二方向在第一连接盘210或第二连接盘220上投影的交点位于第一连接盘210或第二连接盘220上。例如，交点位于第一连接盘210及/或第二连接盘220的中心区域；再如，第一连接盘210、第二连接盘220均为中心对称结构，交点位于第一连接盘210及/或第二连接盘220的对称中心。其他实施例中，交点也可以位于第一连接盘210或第二连接盘220外。

一实施例中，第一方向与第二方向非平行设置，例如，第一方向与第二方向正交。再如，第一方向与第二方向形成锐角。其他实施例中，第一方向也可以与第二方向相同。

一实施例中，第一方向与第一连接盘旋转轴垂直，及/或第二方向与第二连接盘的旋转轴垂直。即相对本体可平移的连接盘沿与旋转轴垂直方向可移动。其他实施例中，第一方向也可以与第一连接盘形成锐角，第二方向也可以与第二连接盘形成锐角。需要说明的是，第一方向与第二方向均为非抵持方向。

请一并参阅图14，其为本发明第一连接盘210一实施例的结构示意图。

一实施例中，第一连接盘210与第二连接盘220彼此连接。具体地，第一连接盘210、第二连接盘220上均延伸有凸起部260，第一连接盘210及/或第二连接盘220上的凸起部260至少为两个，且间隔设置，相邻两个凸起部260形成凹陷区域270。其中，第一连接盘210的凸起部260收容于第二连接盘220的凹陷区域270，且该凸起部260与形成收容其的凹陷区域270的相邻两个凸起部260相抵接；及/或第二连接盘220的凸起部260收容于第一连接盘210的凹陷区域270，且该凸起部260与形成收容其的凹陷区域270的相邻两个凸起部260相抵接。需要说明的是，一实施例中，当第一连接盘及/或第二连接盘开设有收容孔250时，收容孔250开设于凸起部260上。

本实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220均具有两个凸起部260，并均形成有两个凹陷区域270，例如，两个凸起部相对设置。第一连接盘210的两个凸起部260分别收容于第二连接盘220与其对应的两个凹陷区域270内，第二连接盘220的两个凸起部260分别收容于第一连接盘210与其对应的两个凹陷区域270内。并且第一安装位、第二安装位位于连接盘具有凸起部的区域。其他实施例中，凸起部260及凹陷区域270也可以为其他数量，例如，第一连接盘210上具有两个凸起部260，形成一凹陷区域270，第二连接盘220上具有一个凸起部260，其收容于第一连接盘210的凹陷区域270内。需要说明的是，当连接盘具有凸起部260时，安装位位于连接盘具有凸起部260的区域。

进一步地，收容凸起部260的凹陷区域270与凸起部260相匹配，以使第一连接盘210、第二连接盘220扣合。即第一连接盘210的凸起部260与第二连接盘220对应的凹陷区域270相匹配，其凹陷区域270与第二连接盘220对应的凸起部260相匹配。当凸起部260为多个时，至少一个凸起部260与对应的凹陷区域270相匹配。这样，第一连接盘210、第二连接盘220无需其他连接件便可连接。

一实施例中，凸起部260具有第一侧面261及与第一侧面261相邻的两个第二侧面262。其中，第一连接盘210凸起部260的第一侧面261临近第一连接盘210的周缘，并沿周缘延伸，并且第一侧面261与第一连接盘210周缘的对应区域平齐。本实施例中，第一连接盘为圆盘，此时第一侧面为弧面，其他实施例中，连接盘也可以为其他形状，例如，矩形等。两个第二侧面262均位于第一侧面261的同侧，并且两个第二侧面262或两个第二侧面262所在平面形成夹角，该夹角非0度或360度，即两个第二侧面262所在平面非重合设置。需要说明的是，其他实施例中，两个第二侧面也可以位于第一侧面的两侧。本实施例中，第二连接盘220的凸起部260与第一连接盘210相同，此处不再复述。其他实施例中，第二连接盘220的凸起部260与第一连接盘210也可以结构相异。

进一步地，第一连接盘210上形成凹陷区域270的两个凸起部260上相对的两个第二侧面262与收容至该凹陷区域270的第二连接盘220上凸起部260的两个第二侧面262对应抵接，以使两个连接盘扣合。即两个连接盘的第二侧面262对应抵接。

一实施例中，第一连接盘210及/或第二连接盘220的凸起部260与凹陷区域270呈圆周分布。例如，第一连接盘210、第二连接盘220的凸起部260均为两个，且相对设置。呈圆周分布的连接盘，令两个连接盘安装时更加精准，进而当连接盘通过位于其上的安装位移动时，移动位置更加精准，提高操作臂23与动力机构的同轴度。其他实施例中，连接盘上的凸起部260也可以为中心对称分布，例如，连接盘为中心对称结构。

一实施例中，第一连接盘210与第二连接盘220结构相同。当两个连接盘扣合连接时，其中一个连接盘的凸起部260收容于另一个连接盘的凹陷区域270，并且第一安装位211限制的第一方向与第二安装位221限制的第二方向形成夹角。这样，不仅简化了连接机构10的结构，而且能够提高生产效率。

需要说明的是，其他实施例中，第一连接盘210、第二连接盘220也可以不通过彼此匹配的凸起部260与凹陷区域270相连接。例如，第一连接盘210、第二连接盘220彼此连接，且通过螺纹紧固件连接，此时，两个连接盘仍可以具有凸起部260，且两个连接盘的凸起部260彼此抵接，以进行定位。再如，连接盘上具有卡扣结构，以使两个连接盘扣合。

需要说明的是，当动力机构的动力连接盘沿第一方向相对本体可移动，操作臂的驱动连接盘沿第二方向相对本体可移动时，其可以采用与连接机构的连接盘及其相关结构基本相同的结构。

例如，动力机构的动力连接盘沿第一方向相对本体可移动。具体地，动力机构具有动力本体，动力本体与连接机构的本体相抵接，动力连接盘设置于动力本体上，动力连接盘设有第一安装位，且动力连接盘相对动力本体沿第一安装位限制的第一方向可移动；及/或动力连接盘、第一连接盘沿第一安装位限制的第一方向相对可移动。进一步地，动力连接盘包括两个第一安装位，第一方向为第一安装位的排列方向。或者，第一安装位为条状孔，第一安装位的延伸方向为第一方向。一实施例中，第一安装位为孔结构，且贯穿开设该安装位的动力连接盘周缘的侧面。一实施例中，第一方向与动力连接盘的旋转轴垂直。

再如，操作臂的驱动连接盘沿第二方向相对本体可移动。具体地，操作臂具有驱动本体，驱动本体与连接机构的本体相抵接，驱动连接盘设置于驱动本体上，驱动连接盘设有第二安装位，且驱动连接盘相对驱动本体沿第二安装位限制的第二方向可移动；及/或驱动连接盘、第二连接盘沿第二装位限制的第二方向相对可移动。进一步地，驱动连接盘包括两个第二安装位，第二方向为第二安装位的排列方向。或者，第二安装位为条状孔，第二安装位的延伸方向为第二方向。一实施例中，第二安装位为孔结构，且贯穿开设该安装位的驱动连接盘周缘的侧面。一实施例中，第二方向与驱动连接盘的旋转轴垂直。

上述各实施例介绍了连接机构与操作臂、动力机构连接时调整同轴度、安装间隙的具体方案。需要说明的是，其他实施例中，当连接机构、操作臂、动力机构连接时，至少其中之一既可以调整同轴度又可以调整安装间隙。例如，第一连接盘及/或第二连接盘沿抵持方向可移动，且沿第一方向及/或第二方向相对本体可移动。又如，第一连接盘沿抵持方向可移动，第二连接盘沿第二方向相对本体可移动；或者，第二连接盘沿抵持方向可移动，第一连接盘沿第一方向相对本体可移动。再如，第一连接盘、第二连接盘均沿抵持方向可移动，且沿与旋转轴垂直的方向相对本体可移动。又如，第一连接盘及/或动力连接盘沿抵持方向可移动，且沿与旋转轴垂直的方向相对本体可移动；第二连接盘及/或驱动连接盘沿抵持方向可移动，且沿与旋转轴垂直的方向相对本体可移动。

此时，第一连接盘、第二连接盘在其移动方向上既可以独立移动，也可以同步移动。例如，第一连接盘、第二连接盘沿抵持方向独立移动，沿与旋转轴垂直的方向同步移动。再如，第一连接盘、第二连接盘沿抵持方向、沿与旋转轴垂直的方向均独立移动。

需要说明的是，各连接盘的结构与上述各实施例中连接盘及与其相关的结构相同，此处不再复述。

请一并参阅图15，其为本发明一实施例的从操作设备的局部结构示意图。

从操作设备2包括：连接机构10、操作臂23及动力机构22。其中，连接机构10开设有通孔150；动力机构22具有与连接机构10抵接的第一连接面204，第一接面204上设有第一检测部205；操作臂23具有与连接机构10抵接的第二连接面206，第二连接面206上设有第二检测部207，第一检测部205及/或第二检测部207收容于通孔150内，且相对临近设置或抵接。第一检测部205及/或第二检测部207上还设有传感器208，用于检测第一检测部205与第二检测部207之间的距离，以获取第一连接面204、第二连接面206与连接机构的抵接状态。其中，动力连接盘设置于第一连接面204上，驱动连接盘设置于第二连接盘上。

将操作臂23、动力机构22与连接机构连接时，若传感器208检测到的第一检测部205与第二检测部207之间的距离在预设范围内，则第一连接面204与第一安装壁抵接，且第二连接面206与第二安装壁抵接，此时传感器208发送抵持信息，以进行后续操作；若第一连接面204及/或所述第二连接面206未与连接机构上对应的安装壁抵接，则传感器208检测到的距离在预设范围外，此时传感器208不会被触发发送抵持信息。

具有上述操作臂23、动力机构22的从操作设备，通过穿设通孔150的传感器208能够检测动力机构22与第一连接面204、第二连接面206的连接情况，而无需在每个连接面附近均设置一传感器208，分别检测第一连接面204与第一安装壁、第二连接面206与第二安装壁的抵接情况。这样，不仅简化了设计，而且进一步提高生产效率，及稳定性。

一实施例中，第一检测部205、第二检测部207均收容于通孔150内。具体的，第一检测部205、第二检测部207均为柱状结构，其自由端的端面相对设置，且均收容于通孔150内，其中，自由端指连接传感器208或者用于接近传感器208的端部。此时，传感器208位于通孔150内。

其他实施例中，也可以令第一检测部205穿设通孔150，第二检测部207为凹槽结构，具体的，第一检测部205的自由端伸出通孔150，或者位于通孔150内，并临近通孔150的边沿区域，传感器208设置于第一检测部205上伸出通孔150，或者位于通孔150内，用于检测与凹槽结构的底面之间的距离，或者传感器208设置于凹槽结构的底面，用于检测与第一检测部205之间的距离。也可以令第二检测部207穿设通孔150，第一检测部205为凹槽结构，此时与上述实施例相似，此处不再复述。

一实施例中，第一检测部205包括多个，通孔150、第二检测部207、传感器208对应设置。例如，第一检测部205为三个，呈三角形分布，通孔150、第二检测部207均为三个，且也呈三角形分布，以使第一检测部205及/或第二检测部207穿设通孔150。需要说明的是，当第一检测部205为多个时，多个第一检测部205的长度可相异，即多个第一检测部205自由端的端面相对第一连接面204的距离相异，此时第二检测部207对应设置。例如，其中一个所述第一检测部205位于通孔150内，一个第一检测部205伸出通孔150。

一实施例中，第一检测部205及/或第二检测部207与通孔150相匹配，以在安装时进行定位，此时，可省略定位孔，用通孔150替代。

一实施例中，传感器208为距离传感器208及/或压力传感器208。例如，传感器208为多个，均为距离传感器208，当多个传感器208反馈的抵持信息均在预设范围内时，操作臂23、动力机构22、连接机构达到连接要求，以进行后续操作。再如，多个传感器208可以部分为压力传感器208、部分为距离传感器208，当压力传感器208和距离传感器208反馈的抵持信息均在预设范围内时，操作臂23、动力机构22、连接机构达到连接要求。又如，传感器208既可以检测压力信息也可以检测距离信息。

请一并参阅图16，其为本发明一实施例的从操作设备的局部结构示意图。

一实施例中，动力机构22、操作臂23上还设有电磁铁组件209，用于根据传感器208反馈的信息将动力机构22、连接机构、操作臂23连接。当反馈的抵持信息在预设范围内时，电磁铁组件被触发，从而将动力机构22、连接机构、操作臂23连接。

具体地，一实施例中，电磁铁组件包括磁力部209A、吸引部209B，吸引部209B为可被磁力部吸引的材料制成。其中，磁力部209A设置于第一连接面204或第二连接面206上，且磁力部209A及/或吸引部209B穿设连接机构10，彼此磁性连接。例如，连接机构开设有收容通孔160，磁力部209A、吸引部209B均收容于收容通孔160内，即磁力部与吸引部在收容通孔160内磁性连接。再如，磁力部设置于第一连接面204上，并穿设收容通孔160，吸引部设置于第二连接面206上，并与第二连接面206平齐。

其他实施例中，也可以动力机构22、操作臂23、连接机构设置有电磁铁组件，用于根据传感器208反馈的信息将动力机构22、连接机构、操作臂23连接。具体地，电磁铁组件包括磁力部、吸引部，其中，磁力部设置于连接机构上，吸引部为多个，分别设置于第一连接面204、第二连接面206上，以使操作臂23、连接机构、驱动机构磁性连接。例如，连接机构开设有收容通孔160，磁力部设置于收容通孔160内，其朝向第一连接面204、第二连接面206的两个表面分别与第一连接面204、第二连接面206上的吸引部磁性连接，以使操作臂23、动力机构22、连接机构彼此连接。

一实施例中，传感器208为多个，环绕电磁铁组件分布。例如，磁力部设置于连接机构的中部区域，吸引部设置于第一连接面204、第二连接面206上，第一检测部205围绕吸引部设置于第一连接面204上，传感器208设置于第一检测部205上。

需要说明的是，上述各实施例均可以采用传感器208检测连接面的抵接状态，且均可采用电磁铁组件将动力机构22、连接机构、操作臂23连接，此处不再复述。

如图17至图19所示，多个连接盘也可以通过其他方式连接。

一实施例中，从操作设备2包括：连接机构10、动力机构22及操作臂23。具体地，动力机构22具有动力连接盘202；操作臂23具有驱动连接盘203；连接机构10具有本体100及设置于本体100上的连接单元200，连接单元200具有第一连接盘210、第二连接盘220，动力连接盘202与第一连接盘210连接，驱动连接盘203与第二连接盘220连接，并且动力连接盘202与驱动连接盘203磁性连接，以使动力连接盘202驱动所述驱动连接盘203，进而驱动操作臂23执行所需操作。

需要说明的是，动力连接盘202可旋转驱动所述驱动连接盘203，此时连接单元200相对本体100可旋转，动力连接盘202也可以沿直线驱动所述驱动连接盘203，此时连接单元200相对本体100沿驱动方向可移动。各连接盘及连接单元200也可以采用上述各实施例方式沿抵持方向移动，及/或沿第一方向/第二方向平移，例如，第一连接盘210、第二连接盘220相对可移动，以减小安装间隙。

动力连接盘202与驱动连接盘203磁性连接，既可以为动力连接盘202直接与驱动连接盘203磁性连接，也可以为动力连接盘202通过连接单元200与驱动连接盘203磁性连接。具体地，驱动连接盘203、动力连接盘202、连接单元200至少其一具有磁性，以使动力连接盘202驱动所述驱动连接盘203。

如图17所示，一实施例中，动力连接盘202通过连接单元200与驱动连接盘203磁性连接。其中，连接单元200具有磁性，第一连接盘210、第二连接盘220分别与动力连接盘202、驱动连接盘203磁性连接。其他实施例中，也可以驱动连接盘203具有磁性，以与第二连接盘220磁性连接，及/或动力连接盘202具有磁性，以与第一连接盘210磁性连接。

一实施例中，第一连接盘210与第二连接盘220相连通，此时，驱动连接盘203与动力连接盘202通过连通区域抵接或邻近设置，以磁性连接。如图18所示，驱动连接盘203穿设第二连接盘220，以伸出第二连接盘220，并与动力连接盘202磁性连接。其中，动力连接盘202穿设第一连接盘210，与驱动连接盘203在连接单元200内连接。其他实施例中，动力连接盘202也可以不穿设第一连接盘210，此时驱动连接盘203依次穿设第二连接盘220、第一连接盘210，并与动力连接盘202。其他实施例中，动力连接盘202穿设第一连接盘210，以伸出第一连接盘210，并与驱动连接盘203磁性连接。同理，此时驱动连接盘203既可以穿设第二连接盘220，也可以不穿设第二连接盘220。又如，动力连接盘202穿设第一连接盘210，驱动连接盘203穿设第二连接盘220，且两者邻近设置，以磁性连接。

一实施例中，第一连接盘210上设有第一安装位，第二连接盘220上设有与第一安装位连通的第二安装位。动力连接盘202设置于第一连接盘210内，驱动连接盘203设置于第二连接盘220内，并通过第一连接盘210、第二连接盘220连通的第一安装位、第二安装位彼此抵接或邻近设置，以磁性连接。需要说明的是，其他实施例中，两个安装位也可以非连通设置，只要保证动力连接盘202与驱动连接盘203磁性连接即可。

一实施例中，第一安装位位于第一连接盘210的中部区域，第二安装位位于第二连接盘220的中部区域，其中，第一安装位可为一个或多个。当安装位为多个时，多个安装位也可以沿设置该安装位的连接盘的周缘分布。

一实施例中，第一安装位211、第二安装位221均为孔结构，动力连接盘202收容于第一安装位211内，驱动连接盘203收容于第二安装位221内，其中，两个安装位的底面相连通，动力连接盘202、驱动连接盘203通过连通区域相抵接或邻近设置，以磁性连接。例如，图18所示实施例中，两个安装位的底面全部连通，即两个安装位的底面区域完全连通，动力连接盘202、驱动连接盘203通过连通区域抵接。再如，图19所示实施例中，至少一个安装位底面的部分区域与另一个安装位连通，本实施例中，动力连接盘202与驱动连接盘203间隔邻近设置，并磁性连接。其他实施例中，动力连接盘与驱动连接盘也可以通过连通区域抵接。

进一步地，两个安装位均为锥形孔，且两个锥形孔的轴线重合。其他实施例中，两个安装位的轴线也可以非重合设置，只要保证连着连通即可。

一实施例中，当动力连接盘202通过连接单元200与驱动连接盘203磁性连接时，动力连接盘202、第一连接盘210中其一开设有凹槽，另一个连接盘的端部收容于凹槽内，及/或驱动连接盘203、第二连接盘220中其一开设有凹槽，另一个连接盘的端部收容于凹槽内。一实施例中，当动力连接盘202直接与驱动连接盘203抵接，并磁性连接时，动力连接盘202、驱动连接盘203中其一开设有凹槽，另一个连接盘的端部收容于凹槽内。

一实施例中，第一连接盘210及/或动力连接盘202设有定位单元，第二连接盘220及/或驱动连接盘203设有定位单元，以在安装时进行定位。例如，定位单元位于连接盘的周缘。具体地，第一连接盘210及动力连接盘202上的定位单元分别为沿第一连接盘210及动力连接盘202周缘分布，且为匹配的凸起结构及凹陷结构，第二连接盘220及驱动连接盘203上的定位单元分别为沿第二连接盘220、驱动连接盘203周缘分布，且为匹配的凸起结构及凹陷结构。其中，定位单元既可以为连续沿连接盘周缘分布的环状定位单元，也可为多个，且间隔设置。再如，第一连接盘210、第二连接盘220具有定位单元，定位单元为分别收容动力连接盘202、驱动连接盘203的凹陷或凸起结构，此时，动力连接盘202、驱动连接盘203收容于该凹陷结构内或凸起结构限制的区域内。其他实施例中，也可以仅第一连接盘210、动力连接盘202之间具有定位单元，或者第二连接盘220、驱动连接盘203之间具有定位单元。需要说明的是，若动力连接盘202与驱动连接盘203直接抵接，此时，动力连接盘202及/或驱动连接盘203上设有定位单位。

一实施例中，动力连接盘202、驱动连接盘203、连接机构10至少其一具有电磁铁结构。例如，动力连接盘202具有电磁铁结构，驱动连接盘203、连接机构10均可被磁铁吸附，此时，动力连接盘202穿设连接机构10，并与驱动连接盘203磁性连接。

进一步地，动力机构22、操作臂23、连接机构10至少其一具有传感器，以触发动力连接盘202的电磁铁结构，令动力机构22、操作臂23、连接机构10相连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种高精度手术机器人，其特征在于，包括：主操作台及从操作设备，

所述主操作台用于根据医生的操作向所述从操作设备发送控制命令，以控制所述从操作设备，所述从操作设备用于响应主操作台发送的控制命令，并进行相应的操作；

所述从操作设备具有依次连接的动力机构、连接机构、操作臂，所述动力机构通过所述连接机构驱动操作臂，且所述动力机构具有旋转设置的动力连接盘，用于抵持所述连接机构的第一连接盘，所述动力连接盘、所述第一连接盘中至少其一沿第一方向相对所述连接机构的本体可移动，且所述第一方向与所述动力连接盘的旋转轴形成夹角；

所述动力机构包括动力本体，所述动力本体与所述连接机构的本体相抵接，所述动力连接盘设置于所述动力本体上，所述动力连接盘设有与所述第一连接盘上的柱结构适配的第一安装位，所述第一安装位为锥形孔，所述动力连接盘相对所述动力本体沿所述第一安装位限制的所述第一方向可移动，及/或所述动力连接盘、所述第一连接盘沿所述第一安装位限制的第一方向相对可移动。

2.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述第一安装位的数量为两个，所述第一方向为所述第一安装位的排列方向。

3.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述第一方向与所述动力连接盘的旋转轴垂直。

4.根据权利要求1所述的手术机器人，其特征在于，所述连接机构还包括第二连接盘，所述第二连接盘、所述操作臂的驱动连接盘中至少其一沿第二方向相对所述本体可移动，所述第二方向与所述第二连接盘的旋转轴形成夹角。

Images