CN112566567B - 双极医疗器械 - Google Patents

Abstract

某些方面涉及用于双极医疗器械的系统和技术。在一个方面，该医疗器械包括第一端部执行器、联接到该第一端部执行器的第一组一个或多个远侧滑轮、以及被构造成容纳该第一组远侧滑轮的腕部。该医疗器械还包括延伸穿过该腕部的多根缆线以及形成于第一端部执行器与第一组一个或多个远侧滑轮之间的第一绝缘构件。

Description

双极医疗器械

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月17日提交的美国临时专利申请62/719,437的权益，该临时专利申请据此全文以引用方式并入。

技术领域

本文所公开的系统和方法涉及医疗器械，并且更具体地涉及用于烧灼组织的医疗器械。

背景技术

医疗规程诸如腹腔镜手术可涉及进入患者的内部区域并使患者的内部区域可视化。在腹腔镜检查规程中，医疗器械可通过腹腔镜式检查入口插入内部区域中。

在某些规程中，机器人使能的医疗系统可用于控制医疗器械和端部执行器(诸如可烧灼组织的医疗器械)的插入和/或操纵。机器人使能的医疗系统可包括机器人臂或任何其他器械定位装置。机器人使能的医疗系统还可包括控制器，该控制器用于控制在规程期间对器械的定位，并且控制供应给端部执行器的电流以控制对组织的烧灼。

发明内容

本公开的系统、方法和装置各自具有若干创新方面，这些创新方面中没有一个独自负责本文所公开的期望属性。

在一个方面，提供了一种医疗器械，该医疗器械包括：第一端部执行器；第一组一个或多个远侧滑轮，该第一组一个或多个远侧滑轮联接到该第一端部执行器；腕部，该腕部被构造成容纳第一组远侧滑轮；多根缆线，该多根缆线延伸穿过该腕部；以及第一绝缘构件，该第一绝缘构件形成于第一端部执行器与第一组一个或多个远侧滑轮之间。

在另一方面，提供了一种医疗器械，该医疗器械包括：第一端部执行器；第一组一个或多个远侧滑轮，该第一组一个或多个远侧滑轮联接到该第一端部执行器；腕部，该腕部被构造成容纳第一组远侧滑轮；多根缆线，该多根缆线延伸穿过该腕部；以及机械性互锁件，该机械性互锁件包括形成于第一端部执行器与第一组一个或多个远侧滑轮之间的销。

在又一方面，提供了一种以多个运动度致动端部执行器的方法，该方法包括：推进或回缩与第一远侧滑轮接合的第一组一个或多个缆线段，该第一远侧滑轮联接到第一端部执行器并且被构造成以第一运动度致动第一端部执行器，该第一端部执行器经由第一绝缘构件与第一远侧滑轮电绝缘；以及推进或回缩与第二远侧滑轮接合的第二组一个或多个缆线段，该第二远侧滑轮联接到第二端部执行器并且被构造成以第二运动度致动第二端部执行器。

在又一方面，提供了一种方法，该方法包括：提供器械，该器械包括：第一端部执行器、联接到该第一端部执行器的第一组一个或多个远侧滑轮、被构造成容纳第一组远侧滑轮的腕部、以及延伸穿过该腕部的多根缆线；以及在第一端部执行器和第一组远侧滑轮之间模制第一绝缘构件，其中该第一绝缘构件将第一端部执行器与第一组一个或多个远侧滑轮电隔离。

附图说明

下文将结合附图描述所公开的方面，该附图被提供以说明而非限制所公开的方面，其中类似的标号表示类似的元件。

图1示出了被布置用于诊断性和/或治疗性支气管镜检查规程的基于推车的机器人系统的实施方案。

图2描绘了图1的机器人系统的另外方面。

图3示出了被布置用于输尿管镜检查的图1的机器人系统的实施方案。

图4示出了被布置用于血管规程的图1的机器人系统的实施方案。

图5示出了被布置用于支气管镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。

图6提供了图5的机器人系统的替代视图。

图7示出了被构造成收起机器人臂的示例性系统。

图8示出了被构造用于输尿管镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。

图9示出了被构造用于腹腔镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。

图10示出了图5至图9的具有俯仰和倾斜调整的基于台的机器人系统的实施方案。

图11提供了图5至图10的台和基于台的机器人系统的柱之间的接口的详细图示。

图12示出了基于台的机器人系统的另选实施方案。

图13示出了图12的基于台的机器人系统的端视图。

图14示出了其上附接有机器人臂的基于台的机器人系统的端视图。

图15示出了示例性器械驱动器。

图16示出了具有成对器械驱动器的示例性医疗器械。

图17示出了器械驱动器和器械的另选设计，其中驱动单元的轴线平行于器械的细长轴的轴线。

图18示出了具有基于器械的插入架构的器械。

图19示出了示例性控制器。

图20描绘了根据示例性实施方案的框图，该框图示出了估计图1至图10的机器人系统的一个或多个元件的位置(诸如图16至图18的器械的位置)的定位系统。

图21A至图21D示出了根据本公开的各方面的双极医疗器械的实施方案的多个视图。

图22A和图22B示出了根据本公开的各方面的端部执行器组件的实施方案的多个视图。

图23示出了根据本公开的各方面的另一个端部执行器组件的实施方案的视图。

图24A至图24C示出了根据本公开的各方面的端部执行器和远侧滑轮组件的另一个实施方案的多个视图。

图25示出了根据本公开的各方面的双极医疗器械的另一个实施方案。

图26A至图26D示出了图25中的器械的端部执行器和远侧滑轮组件的多个视图。

图27A和图27B示出了根据本公开的各方面的双极医疗器械的又一个实施方案。

图28示出了根据本公开的各方面的双极医疗器械的又一个实施方案。

图29A示出了根据本公开的各方面的第一端部执行器的实施方案。

图29B示出了根据本公开的各方面的第二端部执行器的实施方案。

图30是示出根据本公开的各方面的能够由机器人系统或其部件操作以用于以多个运动度致动端部执行器的示例性方法的流程图。

图31是示出根据本公开的各方面的用于制造双极医疗器械的示例性方法的流程图。

具体实施方式

1.概述。

本公开的各方面可整合到机器人使能的医疗系统中，该机器人使能的医疗系统能够执行多种医疗规程，包括微创规程(诸如腹腔镜检查)和非侵入规程(诸如内窥镜检查)两者。在内窥镜检查规程中，系统可以能够执行支气管镜检查、输尿管镜检查、胃镜检查等。

除了执行广泛的规程之外，系统可以提供附加的益处，诸如增强的成像和指导以帮助医师。另外，该系统可以为医师提供从人体工程学方位执行规程的能力，而不需要笨拙的臂运动和方位。另外，该系统可以为医师提供以改进的易用性执行规程的能力，使得系统的器械中的一个或多个器械可由单个用户控制。

出于说明的目的，下文将结合附图描述各种实施方案。应当理解，所公开的概念的许多其他具体实施是可能的，并且利用所公开的具体实施可实现各种优点。标题包括在本文中以供参考并且有助于定位各个节段。这些标题并非旨在限制相对于其所述的概念的范围。此类概念可在整个说明书中具有适用性。

A.机器人系统–推车。

机器人使能的医疗系统可以按多种方式构造，具体取决于特定规程。图1示出了被布置用于诊断性和/或治疗性支气管镜检查的基于推车的机器人使能的系统10的实施方案。在支气管镜检查期间，系统10可包括推车11，该推车具有一个或多个机器人臂12，以将医疗器械诸如可操纵内窥镜13(其可以是用于支气管镜检查的规程特定的支气管镜)递送至自然孔口进入点(即，在本示例中定位在台上的患者的口)，以递送诊断和/或治疗工具。如图所示，推车11可被定位在患者的上躯干附近，以便提供到进入点的通路。类似地，可以致动机器人臂12以相对于进入点定位支气管镜。当用胃镜(用于胃肠(GI)规程的专用内窥镜)执行GI规程时，也可利用图1中的布置。图2更详细地描绘了推车的示例性实施方案。

继续参考图1，一旦推车11被正确定位，机器人臂12就可以机器人地、手动地或以其组合方式将可操纵内窥镜13插入患者体内。如图所示，可操纵内窥镜13可包括至少两个伸缩部分，诸如内引导件部分和外护套部分，每个部分联接到来自一组器械驱动器28的单独的器械驱动器(也称为器械驱动机构(IDM))，每个器械驱动器联接到单独的机器人臂的远侧端部。有利于将引导件部分与护套部分同轴对准的器械驱动器28的这种线性布置产生“虚拟轨道”29，该“虚拟轨道”可以通过将一个或多个机器人臂12操纵到不同角度和/或方位而在空间中被重新定位。本文所述的虚拟轨道在附图中使用虚线描绘，并且因此虚线未描绘系统的任何物理结构。器械驱动器28沿着虚拟轨道29的平移使内引导件部分相对于外护套部分伸缩，或者使内窥镜13从患者推进或回缩。虚拟轨道29的角度可以基于临床应用或医师偏好来调整、平移和枢转。例如，在支气管镜检查中，如图所示的虚拟轨道29的角度和方位代表了在向医师提供到内窥镜13的通路同时使由内窥镜13弯曲到患者的口中引起的摩擦最小化之间的折衷。

在插入之后，内窥镜13可以使用来自机器人系统的精确命令向下导向患者的气管和肺，直到到达目标目的地或手术部位。为了增强通过患者的肺网络的导航和/或到达期望的目标，内窥镜13可被操纵以从外部护套部分伸缩地延伸内引导件部分，以获得增强的关节运动和更大的弯曲半径。使用单独的器械驱动器28还允许引导件部分和护套部分彼此独立地被驱动。

例如，内窥镜13可被导向以将活检针递送到目标，诸如患者肺内的病变或结节。针可沿工作通道向下部署，该工作通道延伸内窥镜的长度以获得待由病理学家分析的组织样本。根据病理结果，可沿内窥镜的工作通道向下部署附加工具以用于附加活检。在识别出结节是恶性的之后，内窥镜13可以通过内窥镜递送工具以切除潜在的癌组织。在一些情况下，诊断和治疗处理可在单独的规程中递送。在这些情况下，内窥镜13也可用于递送基准以“标记”目标结节的位置。在其他情况下，诊断和治疗处理可在相同的规程期间递送。

系统10还可包括可移动塔30，该可移动塔可经由支撑缆线连接到推车11以向推车11提供控制、电子、流体、光学、传感器和/或电力的支持。将这样的功能放置在塔30中允许可以由操作医师和他/她的工作人员更容易地调整和/或重新定位的更小形状因子的推车11。另外，在推车/台和支撑塔30之间划分功能减少了手术室混乱并且有利于改善临床工作流程。虽然推车11可被定位成靠近患者，但是塔30可以在远程位置中被收起以在规程过程期间不挡道。

为了支持上述机器人系统，塔30可包括基于计算机的控制系统的部件，该基于计算机的控制系统将计算机程序指令存储在例如非暂态计算机可读存储介质诸如永磁存储驱动器、固态驱动器等内。无论执行是发生在塔30中还是发生在推车11中，这些指令的执行都可以控制整个系统或其子系统。例如，当由计算机系统的处理器执行时，指令可致使机器人系统的部件致动相关托架和臂安装件，致动机器人臂，并且控制医疗器械。例如，响应于接收到控制信号，机器人臂的关节中的马达可将臂定位成特定姿势。

塔架30还可包括泵、流量计、阀控制器和/或流体通路，以便向可通过内窥镜13部署的系统提供受控的冲洗和抽吸能力。这些部件也可使用塔30的计算机系统来控制。在一些实施方案中，冲洗和抽吸能力可通过单独的缆线直接递送到内窥镜13。

塔30可包括电压和浪涌保护器，该电压和浪涌保护器被设计成向推车11提供经滤波和保护的电力，从而避免在推车11中放置电力变压器和其他辅助电力部件，从而得到更小、更可移动的推车11。

塔30还可包括用于在整个机器人系统10中部署的传感器的支撑设备。例如，塔30可包括用于在整个机器人系统10中检测、接收和处理从光学传感器或相机接收的数据的光电设备。结合控制系统，此类光电设备可用于生成实时图像，以用于在整个系统中部署的任何数量的控制台中显示(包括在塔30中显示)。类似地，塔30还可包括用于接收和处理从部署的电磁(EM)传感器接收的信号的电子子系统。塔30还可用于容纳和定位EM场发生器，以便由医疗器械中或医疗器械上的EM传感器进行检测。

除了系统的其余部分中可用的其他控制台(例如，安装在推车顶部上的控制台)之外，塔30还可包括控制台31。控制台31可包括用于医师操作者的用户界面和显示屏，诸如触摸屏。系统10中的控制台通常设计成提供机器人控制以及规程的术前信息和实时信息两者，诸如内窥镜13的导航和定位信息。当控制台31不是医师可用的唯一控制台时，其可由第二操作者(诸如护士)使用以监测患者的健康状况或生命体征和系统10的操作，以及提供规程特定的数据，诸如导航和定位信息。在其他实施方案中，控制台30容纳在与塔30分开的主体中。

塔30可通过一个或多个缆线或连接件(未示出)联接到推车11和内窥镜13。在一些实施方案中，可通过单个缆线向推车11提供来自塔30的支撑功能，从而简化手术室并消除手术室的混乱。在其他实施方案中，特定功能可联接在单独的布线和连接中。例如，尽管可以通过单个电力缆线向推车11提供电力，但也可以通过单独的缆线提供对控制、光学器件、射流和/或导航的支持。

图2提供了来自图1所示的基于推车的机器人使能的系统的推车11的实施方案的详细图示。推车11通常包括细长支撑结构14(通常称为“柱”)、推车基部15以及在柱14的顶部处的控制台16。柱14可包括一个或多个托架，诸如用于支持一个或多个机器人臂12(图2中示出三个)的部署的托架17(另选地为“臂支撑件”)。托架17可包括可单独构造的臂安装件，该臂安装件沿着垂直轴线旋转以调整机器人臂12的基部，以相对于患者更好地定位。托架17还包括托架接口19，该托架接口允许托架17沿着柱14竖直地平移。

托架接口19通过狭槽诸如狭槽20连接到柱14，该狭槽定位在柱14的相对侧上以引导托架17的竖直平移。狭槽20包含竖直平移接口以将托架17相对于推车基部15定位并保持在各种竖直高度处。托架17的竖直平移允许推车11调整机器人臂12的到达范围以满足各种台高度、患者尺寸和医师偏好。类似地，托架17上的可单独构造的臂安装件允许机器人臂12的机器人臂基部21以多种构型成角度。

在一些实施方案中，狭槽20可补充有狭槽盖，该狭槽盖与狭槽表面齐平且平行，以防止灰尘和流体在托架17竖直平移时进入柱14的内部腔以及竖直平移接口。狭槽盖可通过定位在狭槽20的竖直顶部和底部附近的成对弹簧卷轴部署。盖在卷轴内盘绕，直到在托架17竖直地上下平移时被部署成从盖的盘绕状态延伸和回缩。当托架17朝向卷轴平移时，卷轴的弹簧加载提供了将盖回缩到卷轴中的力，同时在托架17平移远离卷轴时也保持紧密密封。可使用例如托架接口19中的支架将盖连接到托架17，以确保在托架17平移时盖的适当延伸和回缩。

柱14可在内部包括诸如齿轮和马达之类的机构，其被设计成使用竖直对准的导螺杆以响应于响应用户输入(例如，来自控制台16的输入)生成的控制信号来以机械化方式平移托架17。

机器人臂12通常可包括由一系列连杆23分开的机器人臂基部21和端部执行器22，该一系列连杆由一系列关节24连接，每个关节包括独立的致动器，每个致动器包括可独立控制的马达。每个可独立控制的关节表示机器人臂12可用的独立自由度。机器人臂12中的每个机器人臂可具有七个关节，并且因此提供七个自由度。多个关节导致多个自由度，从而允许“冗余”的自由度。具有冗余自由度允许机器人臂12使用不同的连接件方位和关节角度将其相应的端部执行器22定位在空间中的特定方位、取向和轨迹处。这允许系统从空间中的期望点定位和导向医疗器械，同时允许医师将臂关节移动到远离患者的临床有利方位，以产生更大的接近，同时避免臂碰撞。

推车基部15在地板上平衡柱14、托架17和机器人臂12的重量。因此，推车基部15容纳较重的部件，诸如电子器件、马达、电源以及使得推车11能够运动和/或固定的部件。例如，推车基部15包括允许推车11在规程之前容易地围绕房间移动的可滚动的轮形脚轮25。在到达适当方位之后，脚轮25可以使用轮锁固定，以在规程期间将推车11保持在适当方位。

定位在柱14的竖直端部处的控制台16允许用于接收用户输入的用户界面和显示屏(或两用装置，诸如例如触摸屏26)两者向医师用户提供术前和术中两者数据。触摸屏26上的潜在术前数据可以包括从术前计算机化断层摄影(CT)扫描导出的术前计划、导航和标测数据和/或来自术前患者面谈的记录。显示器上的术中数据可以包括从工具、传感器提供的光学信息和来自传感器的坐标信息以及重要的患者统计，诸如呼吸、心率和/或脉搏。控制台16可以被定位和倾斜成允许医师从柱14的与托架17相对的侧面接近控制台16。从该方位，医师可以在从推车11后面操作控制台16的同时观察控制台16、机器人臂12和患者。如图所示，控制台16还包括用以帮助操纵和稳定推车11的柄部27。

图3示出了被布置用于输尿管镜检查的机器人使能的系统10的实施方案。在输尿管镜规程中，推车11可被定位成将输尿管镜32(被设计成横穿患者的尿道和输尿管的规程特定的内窥镜)递送到患者的下腹部区域。在输尿管镜检查中，可以期望输尿管镜32直接与患者的尿道对准以减少该区域中的敏感解剖结构上的摩擦和力。如图所示，推车11可以在台的脚部处对准，以允许机器人臂12定位输尿管镜32，以用于直接线性进入患者的尿道。机器人臂12可从台的脚部沿着虚拟轨道33将输尿管镜32通过尿道直接插入患者的下腹部中。

在插入尿道中之后，使用与支气管镜检查中类似的控制技术，输尿管镜32可以被导航到膀胱、输尿管和/或肾中以用于诊断和/或治疗应用。例如，可以将输尿管镜32引导到输尿管和肾中以使用沿输尿管镜32的工作通道向下部署的激光或超声碎石装置来打碎积聚的肾结石。在碎石完成之后，可以使用沿输尿管镜32向下部署的篮移除所得的结石碎片。

图4示出了类似地被布置用于血管规程的机器人使能的系统10的实施方案。在血管规程中，系统10可被构造成使得推车11可将医疗器械34(诸如可操纵导管)递送至患者的腿部的股动脉中的进入点。股动脉呈现用于导航的较大直径以及到患者的心脏的相对较少的迂回且曲折的路径两者，这简化了导航。如在输尿管镜规程中，推车11可以被定位成朝向患者的腿和下腹部，以允许机器人臂12提供直接线性进入患者的大腿/髋部区域中的股动脉进入点的虚拟轨道35。在插入动脉中之后，可通过平移器械驱动器28来导向和插入医疗器械34。另选地，推车可以被定位在患者的上腹部周围，以到达另选的血管进入点，诸如肩部和腕部附近的颈动脉和臂动脉。

B.机器人系统–台。

机器人使能的医疗系统的实施方案还可结合患者的台。结合台通过移除推车减少了手术室内的资本设备的量，这允许更多地接近患者。图5示出了被布置用于支气管镜检查规程的此类机器人使能的系统的实施方案。系统36包括用于将平台38(示出为“台”或“床”)支撑在地板上的支撑结构或柱37。与基于推车的系统非常相似，系统36的机器人臂39的端部执行器包括器械驱动器42，其被设计成通过或沿着由器械驱动器42的线性对准形成的虚拟轨道41来操纵细长医疗器械，诸如图5中的支气管镜40。在实践中，用于提供荧光镜成像的C形臂可以通过将发射器和检测器放置在台38周围而定位在患者的上腹部区域上方。

图6提供了用于讨论目的的没有患者和医疗器械的系统36的另选视图。如图所示，柱37可包括在系统36中示出为环形的一个或多个托架43，一个或多个机器人臂39可基于该托架。托架43可以沿着沿柱37的长度延伸的竖直柱接口44平移，以提供不同的有利点，机器人臂39可以从这些有利点被定位以到达患者。托架43可以使用定位在柱37内的机械马达围绕柱37旋转，以允许机器人臂39进入台38的多个侧面，诸如患者的两侧。在具有多个托架的实施方案中，托架可单独地定位在柱上，并且可独立于其他托架平移和/或旋转。虽然托架43不需要环绕柱37或甚至是圆形的，但如图所示的环形形状有利于托架43围绕柱37旋转，同时保持结构平衡。托架43的旋转和平移允许系统36将医疗器械诸如内窥镜和腹腔镜对准到患者身上的不同进入点中。在其他实施方案(未示出)中，系统36可包括具有可调式臂支撑件的病人检查台或病床，该可调式臂支撑件呈在病人检查台或病床旁边延伸的杆或导轨的形式。一个或多个机器人臂39(例如，经由具有肘关节的肩部)可附接到可调式臂支撑件，该可调式臂支撑件可被竖直调整。通过提供竖直调整，机器人臂39有利地能够紧凑地存放在病人检查台或病床下方，并且随后在规程期间升高。

机器人臂39可通过包括一系列关节的一组臂安装件45安装在托架43上，该关节可单独地旋转和/或伸缩地延伸以向机器人臂39提供附加的可构造性。另外，臂安装架45可定位在托架43上，使得当托架43适当地旋转时，臂安装架45可定位在台38的同一侧上(如图6所示)、台38的相对侧上(如图9所示)或台38的相邻侧上(未示出)。

柱37在结构上为台38提供支撑，并且为托架43的竖直平移提供路径。在内部，柱37可配备有用于引导托架的竖直平移的导螺杆，以及用以机械化基于导螺杆的托架43的平移的马达。柱37还可将功率和控制信号传送到托架43和安装在其上的机器人臂39。

台基部46具有与图2所示的推车11中的推车基部15类似的功能，容纳较重的部件以平衡台/床38、柱37、托架43和机器人臂39。台基部46还可结合刚性脚轮以在规程期间提供稳定性。从台基部46的底部部署的脚轮可以在基部46的两侧沿相反方向延伸，并且当系统36需要移动时回缩。

继续图6，系统36还可以包括塔(未示出)，该塔使系统36的功能在台与塔之间进行划分以减小台的形状因子和体积。如在先前所公开的实施方案中，塔可以向台提供各种支持功能，诸如处理、计算和控制能力、电力、流体和/或光学以及传感器处理。塔还可以是可移动的，以远离患者定位，从而改善医师的接近并且消除手术室的混乱。另外，将部件放置在塔中允许在台基部46中有更多的储存空间，以用于机器人臂39的潜在收起。塔还可以包括主控制器或控制台，其提供用于用户输入的用户界面(诸如键盘和/或挂件)以及用于术前和术中信息(诸如实时成像、导航和跟踪信息)的显示屏(或触摸屏)两者。在一些实施方案中，塔还可包含用于待用于注气的气罐的夹持器。

在一些实施方案中，台基部可以在不使用时收起和储存机器人臂。图7示出了在基于台的系统的实施方案中收起机器人臂的系统47。在系统47中，托架48可以竖直平移到基部49中以使机器人臂50、臂安装件51和托架48收起在基部49内。基部盖52可以平移和回缩打开以围绕柱53部署托架48、臂安装件51和机器人臂50，并且关闭以收起该托架、臂安装件和机器人臂，以便在不使用时保护它们。基部盖52可以用膜54沿着其开口的边缘密封，以防止在关闭时灰尘和流体进入。

图8示出了被构造用于输尿管镜检查规程的机器人使能的基于台的系统的实施方案。在输尿管镜检查中，台38可以包括用于将患者定位成与柱37和台基部46成偏角的旋转部分55。旋转部分55可以围绕枢转点(例如，位于患者的头部下方)旋转或枢转，以便将旋转部分55的底部部分定位成远离柱37。例如，旋转部分55的枢转允许C形臂(未示出)定位在患者的下腹部上方，而不与台38下方的柱(未示出)竞争空间。通过围绕柱37旋转托架35(未示出)，机器人臂39可以沿着虚拟轨道57将输尿管镜56直接插入患者的腹股沟区域中以到达尿道。在输尿管镜检查中，镫58也可以固定至台38的旋转部分55，以在规程期间支撑患者的腿的方位，并且允许完全通向患者的腹股沟区域。

在腹腔镜检查规程中，通过患者的腹壁中的小切口，可将微创器械插入患者的解剖结构中。在一些实施方案中，微创器械包括用于进入患者体内解剖结构的细长刚性构件，诸如轴。在患者腹腔充气之后，可以引导器械执行外科或医疗任务，诸如抓握、切割、消融、缝合等。在一些实施方案中，器械可以包括镜，诸如腹腔镜。图9示出了被构造用于腹腔镜检查规程的机器人使能的基于台的系统的实施方案。如图9所示，系统36的托架43可以被旋转并且竖直调整，以将成对的机器人臂39定位在台38的相对侧上，使得可以使用臂安装件45将器械59定位成穿过患者两侧上的最小切口以到达他/她的腹腔。

为了适应腹腔镜检查规程，机器人使能的台系统还可将平台倾斜到期望的角度。图10示出了具有俯仰或倾斜调整的机器人使能的医疗系统的实施方案。如图10所示，系统36可以适应台38的倾斜，以将台的一部分定位在比另一部分距底板更远的距离处。另外，臂安装件45可以旋转以匹配倾斜，使得机器人臂39与台38保持相同的平面关系。为了适应更陡的角度，柱37还可以包括伸缩部分60，该伸缩部分允许柱37的竖直延伸以防止台38接触地板或与台基部46碰撞。

图11提供了台38与柱37之间的接口的详细图示。俯仰旋转机构61可以被构造成以多个自由度改变台38相对于柱37的俯仰角。俯仰旋转机构61可以通过将正交轴线1、2定位在柱台接口处来实现，每条轴线由单独的马达3、4响应于电俯仰角命令而致动。沿着一个螺钉5的旋转将使得能够在一条轴线1中进行倾斜调整，而沿着另一个螺钉6的旋转将使得能够沿着另一条轴线2进行倾斜调整。在一些实施方案中，可使用球形关节来以多个自由度改变台38相对于柱37的俯仰角。

例如，当试图将台定位在头低脚高位(即，将患者的下腹部定位在比患者的上腹部距地板更高的方位)以用于下腹部手术时，俯仰调整特别有用。头低脚高位致使患者的内部器官通过重力滑向他/她的上腹部，从而清理出腹腔以使微创工具进入并且执行下腹部外科或医疗规程，诸如腹腔镜前列腺切除术。

图12和图13示出了基于台的外科机器人系统100的另选实施方案的等轴视图和端视图。外科机器人系统100包括可被构造成相对于台101支撑一个或多个机器人臂(参见例如图14)的一个或多个可调式臂支撑件105。在例示的实施方案中，示出了单个可调式臂支撑件105，但是附加的臂支撑件可设置在台101的相对侧上。可调式臂支撑件105可被构造成使得其可相对于台101运动，以调整和/或改变可调式臂支撑件105和/或安装到该可调式臂支撑件的任何机器人臂相对于台101的方位。例如，可调式臂支撑件105可相对于台101被调整一个或多个自由度。可调式臂支撑件105为系统100提供高灵活性，包括容易地将一个或多个可调式臂支撑件105和附接到其的任何机器人臂收起在台101下方的能力。可调式臂支撑件105可从收起方位升高到台101的上表面下方的方位。在其他实施方案中，可调式臂支撑件105可从收起方位升高到台101的上表面上方的方位。

可调式臂支撑件105可提供若干自由度，包括提升、侧向平移、倾斜等。在图12和图13的例示实施方案中，臂支撑件105被构造成具有四个自由度，这些自由度在图12中用箭头示出。第一自由度允许在z方向上调整可调式臂支撑件105(“Z提升”)。例如，可调式臂支撑件105可包括托架109，该托架被构造成沿着或相对于支撑台101的柱102向上或向下运动。第二自由度可允许可调式臂支撑件105倾斜。例如，可调式臂支撑件105可包括旋转接头，该旋转接头可允许可调式臂支撑件105在特伦德伦伯格卧位与床对准。第三自由度可允许可调式臂支撑件105“向上枢转”，这可用于调整台101的一侧与可调式臂支撑件105之间的距离。第四自由度可允许可调式臂支撑件105沿着台的纵向长度平移。

图12和图13中的外科机器人系统100可包括由安装到基部103的柱102支撑的台。基部103和柱102相对于支撑表面支撑台101。地板轴线131和支撑轴线133在图13中示出。

可调式臂支撑件105可安装到柱102。在其他实施方案中，臂支撑件105可安装到台101或基部103。可调式臂支撑件105可包括托架109、杆或导轨连接件111以及杆或导轨107。在一些实施方案中，安装到轨道107的一个或多个机器人臂可相对于彼此平移和运动。

托架109可通过第一接头113附接到柱102，该第一接头允许托架109相对于柱102运动(例如，诸如沿第一轴线或竖直轴线123上下运动)。第一接头113可向可调式臂支撑件105提供第一自由度(“Z提升”)。可调式臂支撑件105可包括第二接头115，该第二接头为可调式臂支撑件105提供第二自由度(倾斜)。可调式臂支撑件105可包括第三接头117，该第三接头可为可调式臂支撑件105提供第三自由度(“向上枢转”)。可提供附加接头119(在图13中示出)，该附加接头机械地约束第三接头117以在导轨连接件111围绕第三轴线127旋转时保持导轨107的取向。可调式臂支撑件105可包括第四接头121，该第四接头可沿着第四轴线129为可调式臂支撑件105提供第四自由度(平移)。

图14示出了具有安装在台101的相对侧上的两个可调式臂支撑件105A、105B的外科机器人系统140A的端视图。第一机器人臂142A附接到第一可调式臂支撑件105B的杆或导轨107A。第一机器人臂142A包括附接到导轨107A的基部144A。第一机器人臂142A的远侧端部包括可附接到一个或多个机器人医疗器械或工具的器械驱动机构146A。类似地，第二机器人臂142B包括附接到导轨107B的基部144B。第二机器人臂142B的远侧端部包括器械驱动机构146B。器械驱动机构146B可被构造成附接到一个或多个机器人医疗器械或工具。

在一些实施方案中，机器人臂142A、142B中的一者或多者包括具有七个或更多个自由度的臂。在一些实施方案中，机器人臂142A、142B中的一者或多者可包括八个自由度，包括插入轴线(包括插入的1个自由度)、腕部(包括腕部俯仰、偏航和翻滚的3个自由度)、肘部(包括肘部俯仰的1个自由度)、肩部(包括肩部俯仰和偏航的2个自由度)以及基部144A、144B(包括平移的1个自由度)。在一些实施方案中，插入自由度可由机器人臂142A、142B提供，而在其他实施方案中，器械本身经由基于器械的插入架构提供插入。

C.器械驱动器和接口。

系统的机器人臂的端部执行器可包括：(i)器械驱动器(另选地称为“器械驱动机构”或“器械装置操纵器”)，其结合了用于致动医疗器械的机电装置；以及(ii)可移除或可拆卸的医疗器械，其可以没有诸如马达的任何机电部件。该二分法可能是由以下所驱动的：对医疗规程中使用的医疗器械进行灭菌的需要；以及由于昂贵的资本设备的复杂机械组件和敏感电子器件而不能对昂贵的资本设备进行充分灭菌。因此，医疗器械可以被设计成从器械驱动器(以及因此从系统)拆卸、移除和互换，以便由医师或医师的工作人员单独灭菌或处置。相比之下，器械驱动器不需要被改变或灭菌，并且可以被覆盖以便保护。

图15示出了示例性器械驱动器。定位在机器人臂的远侧端部处的器械驱动器62包括一个或多个驱动单元63，其以平行轴线布置以经由驱动轴64向医疗器械提供受控扭矩。每个驱动单元63包括用于与器械相互作用的单独的驱动轴64，用于将马达轴旋转转换成期望扭矩的齿轮头65，用于生成驱动扭矩的马达66，用以测量马达轴的速度并且向控制电路提供反馈的编码器67，以及用于接收控制信号并且致动驱动单元的控制电路68。每个驱动单元63被独立地控制和机动化，器械驱动器62可以向医疗器械提供多个(如图15所示为四个)独立的驱动输出部。在操作中，控制电路68将接收控制信号，将马达信号传输至马达66，将由编码器67测量的所得马达速度与期望速度进行比较，并且调制马达信号以生成期望扭矩。

对于需要无菌环境的规程，机器人系统可以结合驱动接口，诸如连接至无菌覆盖件的无菌适配器，其位于器械驱动器与医疗器械之间。无菌适配器的主要目的是将角运动从器械驱动器的驱动轴传递到器械的驱动输入部，同时保持驱动轴与驱动输入部之间的物理分开并且因此保持无菌。因此，示例性无菌适配器可以包括旨在与器械驱动器的驱动轴和器械上的驱动输入部配合的一系列旋转输入部和旋转输出部。连接到无菌适配器的由薄的柔性材料(诸如透明或半透明塑料)组成的无菌覆盖件被设计成覆盖资本设备，诸如器械驱动器、机器人臂和推车(在基于推车的系统中)或台(在基于台的系统中)。覆盖件的使用将允许资本设备被定位在患者附近，同时仍然位于不需要灭菌的区域(即，非无菌区)。在无菌覆盖件的另一侧上，医疗器械可以在需要灭菌的区域(即，无菌区)与患者对接。

D.医疗器械。

图16示出了具有成对器械驱动器的示例性医疗器械。与被设计成供机器人系统使用的其他器械类似，医疗器械70包括细长轴71(或细长主体)和器械基部72。由于其用于由医师进行的手动交互的预期设计而也被称为“器械柄部”的器械基部72通常可以包括可旋转驱动输入部73(例如，插座、滑轮或卷轴)，该驱动输入部被设计成与延伸通过机器人臂76的远侧端部处的器械驱动器75上的驱动接口的驱动输出部74配合。当物理连接、闩锁和/或联接时，器械基部72的配合的驱动输入部73可以与器械驱动器75中的驱动输出部74共用旋转轴线，以允许扭矩从驱动输出部74传递到驱动输入部73。在一些实施方案中，驱动输出部74可以包括花键，其被设计成与驱动输入部73上的插座配合。

细长轴71被设计成通过解剖开口或内腔(例如，如在内窥镜检查中)或通过微创切口(例如，如在腹腔镜检查中)递送。细长轴71可以是柔性的(例如，具有类似于内窥镜的特性)或刚性的(例如，具有类似于腹腔镜的特性)，或者包含柔性部分和刚性部分两者的定制组合。当被设计用于腹腔镜检查时，刚性细长轴的远侧端部可以连接到端部执行器，该端部执行器从由具有至少一个自由度的连接叉形成的关节腕部和外科工具或医疗器械(例如，抓握器或剪刀)延伸，当驱动输入部响应于从器械驱动器75的驱动输出部74接收到的扭矩而旋转时，该外科工具可以基于来自腱的力来致动。当设计用于内窥镜检查时，柔性细长轴的远侧端部可包括可操纵或可控制的弯曲节段，该弯曲节段以基于从器械驱动器75的驱动输出74接收到的扭矩而进行关节运动和弯曲。

使用沿着细长轴71的腱沿着细长轴71传递来自器械驱动器75的扭矩。这些单独的腱(例如，拉线)可以单独地锚定至器械柄部72内的单独的驱动输入部73。从柄部72，沿着细长轴71的一个或多个牵拉腔向下引导腱并且将其锚定在细长轴71的远侧部分处，或者锚定在细长轴的远侧部分处的腕部中。在外科手术诸如腹腔镜检查规程、内窥镜检查规程或混合规程期间，这些腱可以联接到远侧安装的端部执行器，诸如腕部、抓握器或剪刀。在这样的布置下，施加在驱动输入部73上的扭矩将张力传递到腱，从而致使端部执行器以某种方式致动。在一些实施方案中，在外科手术期间，腱可以致使关节围绕轴线旋转，从而致使端部执行器沿一个方向或另一个方向移动。另选地，腱可以连接到细长轴71的远侧端部处的抓握器的一个或多个钳口，其中来自腱的张力致使抓握器闭合。

在内窥镜检查中，腱可以经由粘合剂、控制环或其他机械固定件联接到沿着细长轴71定位(例如，在远侧端部处)的弯曲或进行关节运动的节段。当固定地附接到弯曲节段的远侧端部时，施加在驱动输入部73上的扭矩将沿腱向下传递，从而致使较软的弯曲节段(有时称为可关节运动节段或区域)弯曲或进行关节运动。沿着不弯曲节段，可以有利的是，使单独的牵拉腔螺旋或盘旋，该牵拉腔沿着内窥镜轴的壁(或在内部)导向单独的腱，以平衡由牵拉线中的张力引起的径向力。为了特定目的，可以改变或设计螺旋的角度和/或其间的间隔，其中更紧的螺旋在负载力下表现出较小的轴压缩，而较低的螺旋量在负载力下引起更大的轴压缩，但限制弯曲。在另一种情况下，可以平行于细长轴71的纵向轴线来导向牵拉腔以允许在期望的弯曲或可关节运动节段中进行受控关节运动。

在内窥镜检查中，细长轴71容纳多个部件以辅助机器人规程。轴71可以在轴71的远侧端部处包括用于部署外科工具(或医疗器械)、对手术区域进行冲洗和/或抽吸的工作通道。轴71还可以容纳线和/或光纤以向远侧末端处的光学组件/从远侧末端处的光学组件传递信号，该光学组件可以包括光学相机。轴71也可以容纳光纤，以将来自位于近侧的光源(例如，发光二极管)的光载送到轴71的远侧端部。

在器械70的远侧端部处，远侧末端还可以包括用于递送用于诊断和/或治疗的工具、对手术部位进行冲洗和抽吸的工作通道的开口。远侧末端还可以包括用于相机(诸如纤维镜或数码相机)的端口，以捕获内部解剖空间的图像。相关地，远侧末端还可以包括用于光源的端口，该光源用于在使用相机时照亮解剖空间。

在图16的示例中，驱动轴轴线以及因此驱动输入部轴线与细长轴71的轴线正交。然而，该布置使细长轴71的翻滚能力复杂化。在保持驱动输入部73静止的同时沿着其轴线使细长轴71滚动会引起当腱从驱动输入部73延伸出去并且进入到细长轴71内的牵拉腔时，腱的不期望的缠结。所得到的这样的腱的缠结可能破坏旨在在内窥镜规程期间预测柔性细长轴71的运动的任何控制算法。

图17示出了器械驱动器和器械的另选设计，其中驱动单元的轴线平行于器械的细长轴的轴线。如图所示，圆形器械驱动器80包括四个驱动单元，其驱动输出81在机器人臂82的端部处平行对准。驱动单元和它们各自的驱动输出81容纳在由组件83内的驱动单元中的一个驱动单元驱动的器械驱动器80的旋转组件83中。响应于由旋转驱动单元提供的扭矩，旋转组件83沿着圆形轴承旋转，该圆形轴承将旋转组件83连接到器械驱动器80的非旋转部分84。可以通过电接触将电力和控制信号从器械驱动器80的非旋转部分84传送至旋转组件83，该电接触可以通过由电刷滑环连接(未示出)的旋转来维持。在其他实施方案中，旋转组件83可以响应于集成到不可旋转部分84中的单独的驱动单元，并且因此不平行于其他驱动单元。旋转机构83允许器械驱动器80允许驱动单元及其相应的驱动输出81作为单个单元围绕器械驱动器轴线85旋转。

与先前所公开的实施方案类似，器械86可以包括细长轴部分88和器械基部87(出于讨论的目的，示出为具有透明的外部表层)，该器械基部包括被构造成接收器械驱动器80中的驱动输出部81的多个驱动输入部89(诸如插座、滑轮和卷轴)。与先前公开的实施方案不同，器械轴88从器械基部87的中心延伸，该器械基部的轴线基本上平行于驱动输入部89的轴线，而不是如图16的设计中那样正交。

当联接到器械驱动器80的旋转组件83时，包括器械基部87和器械轴88的医疗器械86与旋转组件83组合地围绕器械驱动器轴线85旋转。由于器械轴88被定位在器械基部87的中心处，因此当附接时器械轴88与器械驱动器轴线85同轴。因此，旋转组件83的旋转致使器械轴88围绕其自身的纵向轴线旋转。此外，当器械基部87与器械轴88一起旋转时，连接到器械基部87中的驱动输入部89的任何腱在旋转期间都不缠结。因此，驱动输出部81、驱动输入部89和器械轴88的轴线的平行允许轴在不会使任何控制腱缠结的情况下旋转。

图18示出了根据一些实施方案的具有基于器械的插入架构的器械。器械150可联接到上文所述的器械驱动器中的任一个器械驱动器。器械150包括细长轴152、连接到轴152的端部执行器162和联接到轴152的柄部170。细长轴152包括管状构件，该管状构件具有近侧部分154和远侧部分156。细长轴152沿着其外表面包括一个或多个通道或沟槽158。沟槽158被构造成接收穿过该沟槽的一根或多根线材或缆线180。因此，一根或多根缆线180沿着细长轴152的外表面延伸。在其他实施方案中，缆线180也可穿过细长轴152。所述一根或多根缆线180的操纵(例如，经由器械驱动器)引起端部执行器162的致动。

器械柄部170(也可称为器械基部)通常可包括附接接口172，该附接接口具有一个或多个机械输入件174，例如插孔、滑轮或卷轴，所述一个或多个机械输入件被设计成与器械驱动器的附接表面上的一个或多个扭矩联接器往复地配合。

在一些实施方案中，器械150包括使得细长轴152能够相对于柄部170平移的一系列滑轮或缆线。换句话讲，器械150本身包括基于器械的插入架构，该架构适应器械的插入，从而使对机器人臂的依赖最小化以提供器械150的插入。在其他实施方案中，机器人臂可以很大程度上负责器械插入。

E.控制器。

本文所述的机器人系统中的任一个机器人系统可包括用于操纵附接到机器人臂的器械的输入装置或控制器。在一些实施方案中，控制器可与器械(例如，通信地、电子地、电气、无线地和/或机械地)联接，使得控制器的操纵例如经由主从控制引起器械的对应操纵。

图19是控制器182的实施方案的透视图。在本实施方案中，控制器182包括可具有阻抗和导纳控制两者的混合控制器。在其他实施方案中，控制器182可仅利用阻抗或被动控制。在其他实施方案中，控制器182可仅利用导纳控制。通过作为混合控制器，控制器182有利地在使用时可具有较低的感知惯性。

在例示的实施方案中，控制器182被构造成允许操纵两个医疗器械，并且包括两个柄部184。柄部184中的每个柄部连接到万向支架186。每个万向支架186连接到定位平台188。

如图19所示，每个定位平台188包括通过棱柱接头196联接到柱194的SCARA臂(选择顺应性装配装配机器人臂)198。棱柱接头196被构造成沿着柱194(例如，沿着导轨197)平移，以允许柄部184中的每个柄部在z方向上平移，从而提供第一自由度。SCARA臂198被构造成允许柄部184在x-y平面中运动，从而提供两个附加自由度。

在一些实施方案中，一个或多个负荷传感器定位在控制器中。例如，在一些实施方案中，负荷传感器(未示出)定位在万向支架186中的每个万向支架的主体中。通过提供负荷传感器，控制器182的部分能够在导纳控制下操作，从而在使用时有利地减小控制器的感知惯性。在一些实施方案中，定位平台188被构造用于导纳控制，而万向支架186被构造用于阻抗控制。在其他实施方案中，万向支架186被构造用于导纳控制，而定位平台188被构造用于阻抗控制。因此，对于一些实施方案，定位平台188的平移自由度或方位自由度可依赖于导纳控制，而万向支架186的旋转自由度依赖于阻抗控制。

F.导航和控制。

传统的内窥镜检查可以涉及使用荧光透视(例如，如可以通过C形臂递送的)和其他形式的基于辐射的成像模态，以向操作医师提供腔内指导。相比之下，本公开所设想的机器人系统可以提供基于非辐射的导航和定位装置，以减少医师暴露于辐射并且减少手术室内的设备的量。如本文所用，术语“定位”可以指确定和/或监测对象在参考坐标系中的方位。诸如术前标测、计算机视觉、实时EM跟踪和机器人命令数据的技术可以单独地或组合地使用以实现无辐射操作环境。在仍使用基于辐射的成像模态的其他情况下，可以单独地或组合地使用术前标测、计算机视觉、实时EM跟踪和机器人命令数据，以改进仅通过基于辐射的成像模态获得的信息。

图20是示出根据示例实施方案的估计机器人系统的一个或多个元件的位置(诸如器械的位置)的定位系统90的框图。定位系统90可以是被配置成执行一个或多个指令的一组一个或多个计算机装置。计算机装置可以由上文讨论的一个或多个部件中的处理器(或多个处理器)和计算机可读存储器来体现。以举例的方式而非限制，计算机装置可以位于图1所示的塔30、图1至图4所示的推车11、图5至图14所示的床等中。

如图20所示，定位系统90可以包括定位模块95，该定位模块处理输入数据91-94以生成用于医疗器械的远侧末端的位置数据96。位置数据96可以是表示器械的远侧端部相对于参考系的位置和/或取向的数据或逻辑。参考系可以是相对于患者解剖结构或已知对象(诸如EM场发生器)的参考系(参见下文对于EM场发生器的讨论)。

现在更详细地描述各种输入数据91-94。术前标测可以通过使用低剂量CT扫描的集合来完成。术前CT扫描被重建成三维图像，这些三维图像被可视化，例如作为患者的内部解剖结构的剖面图的“切片(slices)”。当总体上分析时，可以生成用于患者的解剖结构(诸如患者肺网络)的解剖腔、空间和结构的基于图像的模型。可以从CT图像确定和近似诸如中心线几何形状的技术，以形成患者解剖结构的三维体积，其被称为模型数据91(当仅使用术前CT扫描生成时也称为“术前模型数据”)。中心线几何形状的使用在美国专利申请14/523760中有所讨论，该专利申请的内容全文并入本文中。网络拓扑模型也可以从CT图像中导出，并且特别适合于支气管镜检查。

在一些实施方案中，器械可以配备有相机以提供视觉数据(或图像数据)92。定位模块95可处理视觉数据92以实现一个或多个基于视觉的(或基于图像的)位置跟踪模块或特征部。例如，术前模型数据91可以与视觉数据92结合使用，以实现对医疗器械(例如，内窥镜或推进通过内窥镜的工作通道的器械)的基于计算机视觉的跟踪。例如，使用术前模型数据91，机器人系统可以基于内窥镜的行进预期路径根据模型生成预期内窥镜图像的库，每个图像连接到模型内的位置。在外科手术进行时，机器人系统可以参考该库，以便将在相机(例如，在内窥镜的远侧端部处的相机)处捕获的实时图像与图像库中的那些图像进行比较，以辅助定位。

其他基于计算机视觉的跟踪技术使用特征跟踪来确定相机的运动，并且因此确定内窥镜的运动。定位模块95的一些特征可以识别术前模型数据91中的与解剖腔对应的圆形几何结构并且跟踪那些几何结构的变化以确定选择了哪个解剖腔，以及跟踪相机的相对旋转和/或平移运动。拓扑图的使用可以进一步增强基于视觉的算法或技术。

光流(另一种基于计算机视觉的技术)可以分析视觉数据92中的视频序列中的图像像素的位移和平移以推断相机运动。光流技术的示例可以包括运动检测、对象分割计算、亮度、运动补偿编码、立体视差测量等。通过多次迭代的多帧比较，可以确定相机(以及因此内窥镜)的运动和位置。

定位模块95可以使用实时EM跟踪来生成内窥镜在全局坐标系中的实时位置，该全局坐标系可以被配准到由术前模型表示的患者的解剖结构。在EM跟踪中，包括嵌入在医疗器械(例如，内窥镜工具)中的一个或多个位置和取向中的一个或多个传感器线圈的EM传感器(或跟踪器)测量由定位在已知位置处的一个或多个静态EM场发生器产生的EM场的变化。由EM传感器检测的位置信息被存储为EM数据93。EM场发生器(或发射器)可以靠近患者放置，以产生嵌入式传感器可以检测到的低强度磁场。磁场在EM传感器的传感器线圈中感应出小电流，可以对该小电流进行分析以确定EM传感器与EM场发生器之间的距离和角度。这些距离和取向可以在手术中“配准”到患者解剖结构(例如，手术前模型)，以确定将坐标系中的单个位置与患者的解剖结构的手术前模型中的方位对准的几何变换。一旦配准，医疗器械的一个或多个方位(例如，内窥镜的远侧末端)中的嵌入式EM跟踪器可以提供医疗器械通过患者的解剖结构的进展的实时指示。

机器人命令和运动学数据94也可以由定位模块95使用以提供用于机器人系统的方位数据96。可以在术前校准期间确定从关节运动命令得到的装置俯仰和偏航。在手术中，这些校准测量可以与已知的插入深度信息结合使用，以估计器械的方位。另选地，这些计算可以结合EM、视觉和/或拓扑建模进行分析，以估计医疗器械在网络内的方位。

如图20所示，定位模块95可以使用多个其他输入数据。例如，尽管在图20中未示出，但是利用形状感测纤维的器械可以提供定位模块95可以用来确定器械的位置和形状的形状数据。

定位模块95可以组合地使用输入数据91-94。在一些情况下，这样的组合可以使用概率方法，其中定位模块95向根据输入数据91-94中的每个输入数据确定的位置分配置信度权重。因此，在EM数据可能不可靠(如可能存在EM干扰的情况)的情况下，由EM数据93确定的位置的置信度可能降低，并且定位模块95可能更重地依赖于视觉数据92和/或机器人命令和运动学数据94。

如上所讨论的，本文讨论的机器人系统可以被设计成结合以上技术中的一种或多种技术的组合。位于塔、床和/或推车中的机器人系统的基于计算机的控制系统可以将计算机程序指令存储在例如非暂态计算机可读存储介质(诸如永久性磁存储驱动器、固态驱动器等)内，该计算机程序指令在执行时致使系统接收并且分析传感器数据和用户命令，生成整个系统的控制信号并且显示导航和定位数据，诸如器械在全局坐标系内的方位、解剖图等。

2.对双极医疗器械的介绍。

本公开的实施方案涉及可用于烧灼组织的双极医疗器械。双极医疗器械可在机器人臂的远侧端部或部分处附接到IDM，使得双极医疗器械可由机器人系统控制。位于双极医疗器械的远侧端部处的一对端部执行器可具体体现为一对夹钳或抓握器。端部执行器可通过将电能施加到端部执行器(例如，抓握器的钳口)来以受控方式烧灼(例如，烧伤)或密封定位在它们之间的患者组织。例如，可在第一端部执行器(例如，抓握器的第一钳口)和第二端部执行器(例如，抓握器的第二钳口)之间施加电压差，从而致使电流从第一端部执行器流到第二端部执行器。因此，受热区域可被限制在第一端部执行器和第二端部执行器(例如，抓握器的第一钳口和第二钳口)之间的区域中的患者组织内。使用此类双极医疗器械进行烧灼可有利于更好地控制目标区域附近的电流和热量，从而导致减少患者意外烧伤。

双极医疗器械可电联接到发生器(例如，电外科单元(ESU)，该发生器被构造成在两个端部执行器之间施加电压差，从而致使电流在端部执行器之间流动。为了确保电流在端部执行器之间流动，而不是流过双极医疗器械内的另一位置中的短路，向端部执行器提供电压差的两个电路径彼此电隔离。用于电隔离端部效应的一种技术是利用由电绝缘材料形成的远侧滑轮，该远侧滑轮机械地固定到端部执行器。然而，由于此类电绝缘材料的材料特性，远侧滑轮可以比由提供类似功能的由金属形成的远侧滑轮占据更大的面积。由于使用由金属形成的远侧滑轮可减小远侧滑轮尺寸，因此可减小双极医疗器械的总体直径，从而允许远侧滑轮适配在较小直径的腕部(例如，5mm-5.5mm外径的腕部)中。通过具有较小直径的腕部，这可导致在外科手术期间在患者体内形成较小的切口。因此，本公开的各方面涉及用于将向双极医疗器械的端部执行器提供电压差的电路径电隔离，同时保持相对较小直径的器械的系统和技术。

A.包括单隔离夹持件的双极医疗器械

图21A至图21D示出了根据本公开的各方面的具有单隔离夹持件的双极医疗器械的实施方案的多个视图。具体地，图21A示出了其中腕部201可见的双极医疗器械200的视图。图21B和图21C示出了双极医疗器械200的附加视图，其中腕部201被示出为透明的以提供腕部201的内部的视图。图21D示出了双极医疗器械200的另一视图，其中腕部201未示出以提供腕部201内的缆线路径的视图。

参考图21A和图21B，双极医疗器械200包括腕部201和端部执行器220。腕部201包括远侧连接叉205和近侧连接叉210。端部执行器220可包括第一端部执行器221和第二端部执行器223。在一些实施方案中，端部执行器220可为抓握装置，其中第一端部执行器221可包括第一钳口，并且第二端部执行器223可包括第二钳口。

双极医疗器械200还可包括绝缘构件(也称为绝缘裙边)225、第一电缆230、第二电缆235、一组一个或多个远侧滑轮240、远侧轴件241、一组一个或多个近侧滑轮245、近侧轴件246、一组一个或多个近侧重定向滑轮250和近侧重定向轴件251。另外，如图21D所示，双极医疗器械200还包括：包括两个第一缆线段261和263的第一驱动缆线260和包括两个第二缆线段267和269的第二驱动缆线265。

参见图21D所示的缆线路径，双极医疗器械200可被构造成根据N+1个致动技术被致动，其中N是其中腕部201被构造成被致动的自由度(DOF)的数量，并且N+1是被构造成控制腕部201的致动的线缆段的数量。例如，第一端部执行器221可由两个第一缆线段261和263相对于远侧轴件241(例如，限定偏航轴线)以第一DOF被致动(例如，通过推进第一缆线段261、263中的一者，同时回缩第一缆线段261、263中的另一者)。类似地，第二端部执行器223可由两个第二缆线段267和269相对于远侧轴件241以第二DOF被致动(例如，通过推进第二缆线段267、269中的一者，同时回缩第二缆线段267、269中的另一者)。通过推进第一缆线段261和263中的两者同时回缩第二缆线段267和269中的两者，远侧连接叉205可相对于近侧轴件246(例如，限定俯仰轴线)以第三DOF被致动，反之亦然。

在图21A至图21D的实施方案中，由于存在四个缆线段261、263、267和269(例如，N+1＝4)，因此双极医疗器械200可被构造用于以三个DOF(例如，N＝3)致动。通过协调对第一端部执行器221和第二端部执行器223两者的致动的控制(例如，通过图1的机器人系统10的处理器)，系统可以能够向用户提供三个DOF控制，包括双极医疗器械200的偏航控制(端部执行器221和223两者沿相同方向的运动)、俯仰控制(远侧连接叉205的运动)和抓握控制(回缩或分离端部执行器221和223)。

如图21D的缆线路径所示，在一个实施方案中，可存在不是由第一缆线段261和263以及第二缆线段267和269共用的滑轮(例如，每个缆线段可与近侧滑轮245和近侧重定向滑轮250中的其自身的一者接合)。然而，第一电缆230和第二电缆235可以共用近侧滑轮245和近侧重定向滑轮250中的每一者。例如，相对于共用的用近侧滑轮245，第一电缆230可在共用的近侧滑轮245的一侧上延伸，并且第二电缆235可在共用的近侧滑轮245的另一侧上延伸。

第一端部执行器221的远侧端部可和第二端部执行器223的远侧端部可具有被布置成以互补方式面向彼此的多个齿状物。然而，本公开不限于此，并且在一些实施方案中，第一端部执行器221的远侧端部和第二端部执行器223的远侧端部可以是平滑的。在其他实施方案中，第一端部执行器221的远侧端部和第二端部执行器223的远侧端部可具有其他类型的突起部，包括锯齿、脊或面向彼此的任何其他表面。如上所述，双极医疗器械200可电联接到发生器，该发生器被构造成在第一端部执行器221和第二端部执行器223之间施加电压差，从而致使电流在第一端部执行器221和第二端部执行器223之间流动。因此，第一端部执行器221和第二端部执行器223可由导电材料形成。

在图21A至图21D的实施方案中，器械包括单个绝缘构件225。绝缘构件225形成于第一端部执行器221与远侧滑轮240之间，并且被构造成使第一端部执行器221与远侧滑轮240电绝缘。这是有利的，因为第一端部执行器221和远侧滑轮240均可至少部分地由导电材料(诸如金属)形成，这可提供其他有益效果，诸如节省空间和减少磨损。因此，第一端部执行器221和远侧滑轮240可彼此电分离。

绝缘构件225可由电绝缘材料形成，诸如例如具有高介电强度的材料(例如，氨基甲酸酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、环氧树脂、陶瓷、一种或多种塑料等)。绝缘构件225可在第一端部执行器221与远侧滑轮240之间模制。在一些实施方案中，绝缘构件225可注塑到形成于第一端部执行器221与远侧滑轮240之间的凹坑中。绝缘构件225还可被设计成在远侧连接叉205内占据尽可能多的面积，以防止杂散电流在第一端部执行器221与腕部201内的其他带电导体之间流动，从而防止意外损伤组织。在一些实施方案中，绝缘构件225可占据由绝缘构件225和远侧滑轮240的外部面限定的表面的至少25％。在其他实施方案中，绝缘构件225可占据绝缘构件225和远侧滑轮240的外部面的40％或更多。

第二端部执行器223可与对应的远侧滑轮242形成为单个部件(如图23所示)。在一些实施方案中，第二端部执行器223和远侧滑轮242均可至少部分地由导电材料(诸如金属)形成。因此，第二端部执行器223和对应的远侧滑轮可彼此电联接。

由于至少第一端部执行器221与远侧滑轮240之间的电绝缘，远侧连接叉205、近侧连接叉210、远侧滑轮240、远侧轴件241、近侧滑轮245、近侧轴件246、近侧重定向滑轮250、近侧重定向轴件251、第一驱动缆线260和第二驱动缆线265中的一者或多者可由金属(诸如钨、不锈钢等)形成。与使用较不耐磨的材料相比，对于上面所列部件中的一个或多个部件使用金属可改善双极医疗器械200的耐久性。使用金属还可增加双极医疗器械200的远侧端部的强度，而不会相应地增加双极医疗器械200的总体直径。

图22A和图22B示出了根据本公开的各方面的端部执行器组件的实施方案的多个视图。具体地，图22A和图22B提供了端部执行器组件222的更详细视图，该端部执行器组件包括图21A至图21D的第一端部执行器221、绝缘构件225和远侧滑轮240。图22A示出了当经由绝缘构件225联接到远侧滑轮240时的第一端部执行器221，而图22A提供了绝缘构件225不存在的图示以示出第一端部执行器221和远侧滑轮240相对于彼此的相对方位或布置。

绝缘构件225可将第一端部执行器221联接到远侧滑轮240。在一些实施方案中，绝缘构件225可经由机械性互锁件联接到远侧滑轮240和第一端部执行器221中的每一者，该机械性互锁件包括形成于第一端部执行器221与远侧滑轮240之间的销270。销270可形成于第一远侧滑轮240中，并且可被接收在形成于第一端部执行器221中的第一开口275中。销270可从第一远侧滑轮240的表面延伸并进入第一开口275中。第二开口或凹坑280可形成于第一端部执行器221与远侧滑轮240之间。绝缘构件225可被成形为填充第一开口275和第二开口280中的每一者，以使第一端部执行器221与远侧滑轮240电绝缘。绝缘构件225还可将第一端部执行器221机械地联接到远侧滑轮240，使得经由第一驱动缆线260施加到远侧滑轮240的力被传递到第一端部执行器221。另外，第一电缆230可以延伸穿过远侧滑轮240中的第三开口285，以电连接到第一端部执行器221。第一电缆230可与远侧滑轮240电绝缘。

图22A和图22B的机械性互锁件(包括销270)的一个优点在于其用作安全特征部，该安全特征部防止当在绝缘构件225存在连接故障(例如，由于绝缘构件225的损坏而引起)的情况下将双极医疗器械200从患者移除时无意中留下第一端部执行器221。在一些情况下，如果端部执行器221、223中的一者或多者经受比正常使用下更大的力，则绝缘构件225可在增加的应力下断裂。如果绝缘构件225在双极医疗器械200位于患者的解剖结构内部时破裂，则第一端部执行器221的第一开口275将有利地保持与远侧滑轮240的销270接合。因此，当从患者移除双极医疗器械200时，销275可将第一端部执行器221的近侧部分保持在远侧连接叉205内，使得第一端部执行器221可与双极医疗器械200一起从患者移除。

而图22A和图22B示出了包括联接到远侧滑轮240的第一端部执行器221的第一端部执行器组件，图23示出了包括联接到远侧滑轮242的第二端部执行器223的第二端部执行器组件。在该实施方案中，第二端部执行器223与远侧滑轮242形成为单个部件。第二端部执行器223电连接到第二电缆235。由于第二端部执行器223不与远侧滑轮242电绝缘，因此远侧滑轮242和远侧轴件241都可电连接到第二电缆235。由于远侧轴件241可电连接到腕部201，因此腕部201也可电连接到第二电缆235。相比之下，当第一端部执行器221经由绝缘构件225与远侧滑轮240电绝缘时，第一端部执行器221可有效地与腕部201和双极医疗器械200的其他导电部件电绝缘。

尽管未示出，但在一些实施方案中，第二端部执行器223可为静态的，使得第二端部执行器223不被构造成相对于远侧连接叉205运动。第一端部执行器221可被构造成以类似于图21A至图21D的实施方案的方式相对于第二端部执行器223运动。使用静态第二端部执行器223可以通过消除对运动DOF中的一个的需求来简化缆线路径设计，并且还可以允许腕部201的更紧凑设计(例如，通过消除对机械地联接到第二端部执行器223的对应远侧滑轮的需求)。

在另一个实施方案中，双极医疗器械200可以不包括第二电缆235，而是可以经由由腕部201和/或远侧轴件241形成的电路径向第二端部执行器223提供电压电位。例如，第二端部执行器223可电联接到对应的远侧滑轮，该远侧滑轮继而可电联接到腕部201。因此，腕部201可被构造成向第二端部执行器223提供电流。在该实施方案中，可通过消除对第二电缆235的空间和电缆布线要求来减小双极医疗器械的总体尺寸。

图24A至图24C示出了根据本公开的各方面的端部执行器和远侧滑轮组件的另一个实施方案的多个视图。例如，图24A至图24C所示的端部执行器组件300可用于代替图21A至图21D的第一端部执行器221和远侧滑轮240，或本文所述的任何其他端部执行器和远侧滑轮组件。

端部执行器组件300包括端部执行器305、远侧滑轮315和绝缘构件320。具体地，图24A示出了端部执行器组件300，其中绝缘构件320被示出为透明的以示出形成于端部执行器305和远侧滑轮315之间的开口或凹坑310。电缆230也可电连接到端部执行器305。图24B示出了端部执行器组件300，其中绝缘构件320联接在端部执行器305与远侧滑轮315之间。图24C提供了没有绝缘构件320的图示，以示出端部执行器305和远侧滑轮315的相对方位。

如图24A至图24C所示，端部执行器305经由开口310与远侧滑轮315分开。端部执行器305和绝缘构件320可形成通道325，远侧轴件(例如，图21B的远侧轴件241)可插入该通道中。端部执行器305可在近侧端部处形成环，该环与通道325同心，并且因此在组装以形成双极医疗器械时与远侧轴件同心。绝缘构件320可填充开口310以环绕端部执行器305的近侧端部处的环，并且使端部执行器305与远侧滑轮315电绝缘。与图22A和图22B的实施方案相比，图24A至图24C的实施方案的绝缘构件320可占据在端部执行器组件300的近侧端部处形成的由绝缘构件320和远侧滑轮310形成的面的较大部分。在一些实施方案中，绝缘构件320可占据在端部执行器组件300的近侧端部处形成的面的约70％或更多。

B.包括双隔离夹持件的双极医疗器械。

图25示出了根据本公开的各方面的包括双隔离夹持件的双极医疗器械的实施方案。具体地，图25示出了具有一对端部执行器415和420的双极医疗器械400。图26A至图26D示出了根据本公开的各方面的图25中的器械的端部执行器和远侧滑轮组件的多个视图。具体地，图26A至图26D分别示出了：第一端部执行器组件411的侧视图、不存在绝缘构件417的第一端部执行器组件411的侧视图、第一端部执行器组件411的剖视图和不存在绝缘构件417的第一端部执行器组件411的透视图。

参见图25，双极医疗器械400包括腕部401(包括远侧连接叉405和近侧连接叉410)、第一端部执行器415、第一绝缘构件417和第一远侧滑轮419、第二端部执行器420、第二绝缘构件421和第二远侧滑轮423。第一端部执行器415、第一绝缘构件417和第一远侧滑轮419一起形成第一端部执行器组件411，该第一端部执行器组件在图26A至图26C中示出。双极医疗器械400的某些部件类似于图21A至图21D所示的双极医疗器械200的那些部件，并且因此可以与其先前描述类似的方式起作用。

在图25的实施方案中，第一端部执行器415和第二端部执行器420中的每一者分别通过第一绝缘构件417和第二绝缘构件421与腕部401电绝缘。因此，第一端部执行器415和第二端部执行器420中的每一者可电连接到单独的电缆，使得可将电压差施加到第一端部执行器415和第二端部执行器420。

第一端部执行器415和第二端部执行器420中的每一者可具有基本上类似的构造，并且因此第一端部执行器组件411将结合图26A至图26C进行描述。第一端部执行器415可通过第一绝缘构件417与第一远侧滑轮419分开。第一端部执行器415的近侧部分可沿着第一端部执行器415的纵向轴线和横向轴线与第一远侧滑轮419的远侧部分重叠，以在第一端部执行器415与第一远侧滑轮419之间形成曲折空隙425。第一绝缘构件417可成形为填充曲折空隙425，从而将第一远侧滑轮419机械地联接到第一端部执行器415，使得施加到第一远侧滑轮419的力被传递到第一端部执行器415。

如图26B所示，当从侧面观察时，曲折空隙425可为S形的。另外，曲折空隙425可包括形成于在第一远侧滑轮419的远侧端部和第一端部执行器415的近侧端部上形成S形的每个突起部中的通道，如图26D所示。第一端部执行器415还可包括用于电缆的插孔425，以经由电缆从发生器接收电压。被形成为穿过曲折空隙的绝缘构件417可应用于本文所述的任何实施方案。

图27A和图27B示出了根据本公开的各方面的包括双隔离夹持件的双极医疗器械的又一个实施方案。双极医疗器械500可包括：腕部501；第一端部执行器组件505，该第一端部执行器组件包括第一端部执行器507、第一绝缘构件509和第一远侧滑轮511；和第二端部执行器组件515，该第二端部执行器组件包括第二端部执行器517、第二绝缘构件519和第二远侧滑轮521。

类似于图25的实施方案，在图27A和图27B的双极医疗器械500中，第一端部执行器507和第二端部执行器517中的每一者可与腕部501电绝缘。另外，第一端部执行器组件505和第二端部执行器组件515中的每一者的设计类似于图22A和图22B的端部执行器组件222的设计。

此外，图27A和图27B的实施方案的双极医疗器械500可采用滑轮共用，其中每个第一缆线段与一个第二缆线段共用一个近侧滑轮和一个近侧重定向滑轮。另外，图27A和图27B的实施方案中的电缆可被布线成穿过腕部的中心，使得腕部中仅存在一根电缆。在其他实施方案中，腕部中可存在一对电缆。

图21A至图24C中的实施方案(例如，单隔离夹持件实施方案)和图25至图27B中的实施方案(例如，双隔离夹持件实施方案)尤其可用于当联接到夹持件的远侧滑轮由导电材料诸如金属形成时的绝缘。作为其中远侧滑轮由金属形成的实施方案的替代形式，至少一个远侧滑轮可以由高介电强度的非导电材料形成。在一些实施方案中，一个或多个非导电远侧滑轮然后可与绝缘裙边一起使用或不与绝缘裙边一起使用。此类实施方案在下面的图28至图29B中有所描述。

C.包括一个或多个非导电滑轮的双极医疗器械。

图28示出了根据本公开的各方面的双极医疗器械的又一个实施方案。具体地，图28示出了双极医疗器械600，其具有腕部601、包括第一端部执行器611的第一端部执行器组件610和包括第二端部执行器621的第二端部执行器组件620。在图28的实施方案中，第一端部执行器611可经由由非导电材料形成的远侧滑轮与腕部601的部分电绝缘，而第二端部执行器组件620可不与腕部601电绝缘。具体地，在一些实施方案中，第二端部执行器组件620可电连接到腕部601，并且可经由腕部601接收电压电位，从而形成电路径的一部分。

图29A示出了根据本公开的各方面的第一端部执行器组件610的实施方案，并且图29B示出了根据本公开的方面的第二端部执行器组件620的实施方案。如图29A所示，第一端部执行器组件610包括第一端部执行器611和第一远侧滑轮613。更详细地，第一远侧滑轮613可由具有高介电强度的电绝缘材料(例如，聚氨酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、环氧树脂、陶瓷、一种或多种塑料等)形成。由于远侧滑轮613由电绝缘材料形成，因此第一端部执行器611与腕部601的部分电绝缘。在其他实施方案中，第一端部执行器组件610还包括联接在第一端部执行器611与远侧滑轮613之间的绝缘构件(未示出)，其中绝缘构件和远侧滑轮613中的每一者由电绝缘材料形成。

参考图29B，第二端部执行器组件620可类似于图23的第二端部执行器223。例如，第二端部执行器621和第二远侧滑轮623可形成为单个部件或可由彼此电连接的两个单独部件形成。

D.用于以多个运动度致动端部执行器的示例性方法。

图30是示出根据本公开的各方面的能够由机器人系统或其部件操作以用于以多个运动度致动端部执行器的示例性方法的流程图。例如，图30所示的方法700的步骤可由医疗机器人系统(例如，机器人使能的系统10)或相关联的系统的处理器和/或其他部件执行。为方便起见，方法700被描述为由结合方法700的描述的“系统”执行。

方法700在框701处开始。在框705处，系统可推进或回缩与第一远侧滑轮接合的第一组一个或多个缆线段。该器械可被实现为如图21A至图21D、图25、图27或图28所示，并且包括第一远侧滑轮，该第一远侧滑轮联接到第一端部执行器并且被构造成以第一运动度致动第一端部执行器。该第一端部执行器可经由第一绝缘构件与第一远侧滑轮电绝缘。

在框710处，系统可推进或回缩与第二远侧滑轮接合的第二组一个或多个缆线段。第二远侧滑轮可联接到第二端部执行器并且被构造成以第二运动度致动第二端部执行器。在某些具体实施中，方法700还可包括系统推进或回缩第一组一个或多个缆线段和第二组一个或多个缆线段，以使第一端部执行器和第二端部执行器以第三运动度旋转。第一组一个或多个缆线段和第二组一个或多个缆线段可分别与第一近侧滑轮和第二近侧滑轮接合。在一些实施方案中，框705和框710中的步骤可按顺序执行，而在其他实施方案中，框705和框710的步骤可一同执行。方法700在框715处结束。

E.用于制造双极医疗器械的示例性方法。

图31是示出根据本公开的各方面的用于制造双极医疗器械的示例性方法的流程图。根据方法800制造的双极医疗器械可以如图21A至图21D、图25、图27或图28所示来实现。

方法800在框801处开始。在框805处，方法800包括提供器械，该器械包括：第一端部执行器和第一组一个或多个远侧滑轮。

在框810处，方法800包括在第一端部执行器和第一组远侧滑轮之间模制第一绝缘构件。第一绝缘构件将所述第一端部执行器与所述第一组一个或多个远侧滑轮电隔离。在某些具体实施中，模制第一绝缘构件包括嵌入模制。方法800在框815处结束。

在一些实施方案中，然后可将包括第一端部执行器、第一组远侧滑轮和第一绝缘构件的组件联接到器械腕部。在其他实施方案中，在嵌入模制第一绝缘构件之前，第一组远侧滑轮可以已经联接到器械腕部。

3.实施系统和术语。

本文所公开的具体实施提供了用于进行关节运动的医疗器械的系统、方法和设备，该医疗器械可包括双极端部执行器。

应当指出的是，如本文所用，术语“联接(couple)”、“联接(coupling)”、“联接(coupled)”或词语联接的其他变型形式可以指示间接连接或直接连接。例如，如果第一部件“联接”到第二部件，则第一部件可经由另一个部件间接连接到第二部件或直接连接到第二部件。

与本文所述的进行关节运动的医疗器械相关联的功能可作为一个或多个指令被存储在处理器可读或计算机可读的介质上。术语“计算机可读介质”是指可由计算机或处理器访问的任何可用介质。以举例的方式而非限制，这样的介质可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、致密盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置，或可以用于存储呈指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。应当指出的是，计算机可读介质可为有形的和非暂态的。如本文所用，术语“代码”可以指可由计算装置或处理器执行的软件、指令、代码或数据。

本文所公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的情况下，方法步骤和/或动作可彼此互换。换句话讲，除非正在描述的方法的正确操作需要步骤或动作的特定顺序，否则可以在不脱离权利要求的范围的情况下修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。

如本文所用，术语“多个”表示两个或更多个。例如，多个部件指示两个或更多个部件。术语“确定”涵盖多种动作，并且因此，“确定”可包括计算、运算、处理、导出、调查、查找(例如，在表格、数据库或另一种数据结构中查找)、查明等。另外，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。另外，“确定”可包括解析、选择、挑选、建立等。

除非另有明确指明，否则短语“基于”并不意味着“仅基于”。换句话讲，短语“基于”描述“仅基于”和“至少基于”两者。

提供对所公开的具体实施的前述具体实施方式以使得本领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。对这些具体实施的各种修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本文所定义的一般原理可应用于其他具体实施。例如，应当理解，本领域的普通技术人员将能够采用多个对应的替代和等同的结构细节，诸如紧固、安装、联接或接合工具部件的等同方式、用于产生特定致动运动的等同机构、以及用于递送电能的等同机构。因此，本发明并非旨在限于本文所示的具体实施，而是被赋予符合本文所公开的原理和新颖特征的最广范围。

Claims (17)

1.一种医疗器械，包括：

第一端部执行器；

第一组一个或多个远侧滑轮，所述第一组一个或多个远侧滑轮联接到所述第一端部执行器并且构造成在所述第一端部执行器与所述第一组一个或多个远侧滑轮之间形成开口；

腕部，所述腕部构造成容纳第一组远侧滑轮；

多个缆线，所述多个缆线延伸穿过所述腕部；以及

第一绝缘构件，所述第一绝缘构件形成于所述第一端部执行器与所述第一组一个或多个远侧滑轮之间的所述开口中，所述第一绝缘构件将所述第一端部执行器机械地联接到所述第一组一个或多个远侧滑轮，

其中所述第一端部执行器和所述第一组一个或多个远侧滑轮由金属形成。

2.根据权利要求1所述的器械，还包括：

第二端部执行器；以及

第二组一个或多个远侧滑轮，所述第二组一个或多个远侧滑轮联接到所述第二端部执行器。

3.根据权利要求2所述的器械，其中所述第二端部执行器和所述第二组一个或多个远侧滑轮是电联接的。

4.根据权利要求2所述的器械，其中所述腕部构造成向所述第二端部执行器提供电流。

5.根据权利要求2所述的器械，还包括第二绝缘构件，所述第二绝缘构件形成于所述第二端部执行器与第二组远侧滑轮之间。

6.根据权利要求2所述的器械，其中：

所述第一端部执行器包括第一钳口，且所述第二端部执行器包括第二钳口；

所述第一钳口和所述第二钳口构造成形成双极抓握装置。

7.根据权利要求2所述的器械，其中：

所述第一端部执行器和所述第一组远侧滑轮彼此电分离，以及

所述第二端部执行器和所述第二组远侧滑轮彼此电联接。

8.根据权利要求2所述的器械，其中轴件延伸穿过所述第一组远侧滑轮和所述第二组远侧滑轮。

9.根据权利要求8所述的器械，还包括一组一个或多个近侧滑轮。

10.根据权利要求8所述的器械，还包括：

一组一个或多个近侧滑轮；以及

一组一个或多个近侧重定向滑轮。

11.根据权利要求1所述的器械，还包括第二端部执行器，其中：

所述第二端部执行器是静态的，以及

所述第一端部执行器构造成相对于所述第二端部执行器运动。

12.根据权利要求1所述的器械，其中所述第一端部执行器和所述第一组一个或多个远侧滑轮经由由销形成的机械连接件联接在一起。

13.根据权利要求12所述的器械，其中所述销形成于所述第一组一个或多个远侧滑轮中，且接收在形成于所述第一端部执行器中的开口中。

14.根据权利要求1所述的器械，还包括：

轴件，所述轴件延伸穿过所述第一组远侧滑轮，

其中第一端部执行器形成与所述轴件同心的环。

15.根据权利要求14所述的器械，其中所述第一绝缘构件环绕所述环的至少一部分。

16.根据权利要求1所述的器械，其中：

所述第一端部执行器包括纵向轴线和垂直于所述纵向轴线的横向轴线；

所述第一端部执行器的近侧部分沿着所述纵向轴线和所述横向轴线与所述第一组远侧滑轮的远侧部分重叠，以在所述第一端部执行器与所述第一组远侧滑轮之间形成曲折空隙；且

所述第一绝缘构件填充所述曲折空隙。

17.根据权利要求16所述的器械，其中所述曲折空隙为S形。