本揭示一般涉及微創(chuàng)外科手術(shù)(MIS)機(jī)器人系統(tǒng)及方法，尤其涉及增強(qiáng)機(jī)器人外科手術(shù)的技術(shù)，具有增強(qiáng)的用于在病人手術(shù)區(qū)域上方更加靈巧地操縱手術(shù)器械的接口。

背景技術(shù)：

微創(chuàng)外科技術(shù)已在世界各地廣泛使用，以取代可能在外科手術(shù)或診斷程序損壞外部組織的常規(guī)外科手術(shù)，從而減少病人的恢復(fù)時間、不舒適感、住院時間，尤其可以減少對人體有害的副作用。通常情況下，醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)要求機(jī)器人操縱手和手術(shù)器械之間緊密耦合定義被配置為通過小經(jīng)皮滲透方式在體腔內(nèi)傳送的末端執(zhí)行器。

以往，在外科手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的耦合機(jī)構(gòu)包括一個驅(qū)動單元，用于從所述機(jī)器人臂的功能端向可拆卸連接的手術(shù)器械傳送控制運(yùn)動，使得器械在執(zhí)行手術(shù)的過程中可分別進(jìn)行殺菌。此外，耦合可顯著提高安全性、準(zhǔn)確性、靈活性、微創(chuàng)的速度和其它機(jī)器人增強(qiáng)程序。然而，在最常用的結(jié)構(gòu)中，由于具有在其任一側(cè)用于將機(jī)電信號由機(jī)器人臂傳送至手術(shù)器械的組件配置，連接機(jī)構(gòu)具有有限的運(yùn)動范圍。但運(yùn)動的限制以不利的方式阻礙了耦合裝置的自由運(yùn)動，而自由運(yùn)動在手術(shù)過程中又是十分必要的。現(xiàn)在，為了補(bǔ)償在耦合裝置自由運(yùn)動的不當(dāng)損失，機(jī)器人臂可能不得不穿過一個不期望的更寬的路線，這可能會增加機(jī)器人臂之間潛在沖突的可能性。

機(jī)器人輔助醫(yī)療系統(tǒng)利用無菌屏障將非無菌機(jī)械臂從強(qiáng)制無菌手術(shù)器械的操作環(huán)境中隔離出來。此無菌屏障通常包括塑料消毒帷簾，罩住機(jī)械臂和可操作地與位于無菌區(qū)的無菌手術(shù)器械以及非無菌操縱臂耦合的無菌適配器，還包括一個用于在其間保持一個帷簾區(qū)域的撓性帷簾接口，使得當(dāng)扭矩和其他力反饋被接收作為來自手術(shù)器械以及機(jī)器人手臂的輸入時，無菌屏障被維持在無菌手術(shù)器械和非無菌機(jī)器人系統(tǒng)之間。另外，同一消毒帷簾的部分有效地保護(hù)套管適配器使得該適配器未曝露的部分保持無菌。

然而，前述的現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)了許多新的挑戰(zhàn)。例如，帷簾接口如果未準(zhǔn)確對準(zhǔn)或?qū)R在器械支撐組配、器械或套管適配器上方，則可能會被卷入，并阻撓手術(shù)器械的運(yùn)動?？偸蔷哂袑⑻坠馨惭b區(qū)域內(nèi)套管適配器上方的帷簾展開并形成下垂，以及將多余的帷簾充分地折疊回來以緊密的適應(yīng)套管保持組件的外形并保持無菌的考量。此外，無菌適配器不利地涉及多種盤錯組件的復(fù)雜組裝以與一邊的操縱臂上對應(yīng)的互補(bǔ)布置以及另一邊手術(shù)器械耦合，使得整個過程成本高且麻煩。

鑒于前述的挑戰(zhàn)，因此所需要的是一種機(jī)器人輔助或者遙控機(jī)器人組配，其允許在手術(shù)進(jìn)行期間不打斷無菌屏障的情形下方便地卸載手術(shù)器械或者診斷設(shè)備，而且減少了無菌適配器的復(fù)雜度。進(jìn)一步地，從成本的角度，其由于具有可消毒的模塊化接口也更加的可取，因此要求系統(tǒng)更加簡單以允許手術(shù)器械無障礙的移動以增強(qiáng)精度與控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本揭示提供了一種醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)包括：至少一個操縱臂具有一個操縱端；至少一個醫(yī)療器械；一個模塊化支撐組配，經(jīng)由一個中間可消毒緊固組件可移動地耦合至該操縱臂的操縱端，并被適配以可釋放地將該醫(yī)療器械緊固在其上以引起該器械獨(dú)立于該操縱臂的滑動位移。

在一方面，該模塊化支撐組配是可消毒的并被配置可相對于該操縱端全360度旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的另一方面，一種用于在無菌屏障與非無菌環(huán)境之間維持無菌屏障簡化帷簾機(jī)構(gòu)被提出。該機(jī)構(gòu)有助于操縱臂的無障礙自由運(yùn)動，消除了操縱端旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時帷簾上方的任何限制或者帷簾的纏繞。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的一種安裝有模塊化支撐組配的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)的簡化視圖。

圖2(a)示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的模塊化支撐組配的剖面視圖。

圖2(b)示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有用于夾持套管組配的漸縮梯形底部的模塊化支撐組配。

圖3代表根據(jù)本發(fā)明一實施例的一對導(dǎo)桿以及一個設(shè)置在模塊化支撐組配內(nèi)的螺紋桿。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的模塊化支撐組配的爆炸透視圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的用于緊固及沿支撐組配滑動醫(yī)療器械的機(jī)構(gòu)。

圖6是根據(jù)本發(fā)明一實施例的中間緊固組件的爆炸視圖。

具體實施方式

本發(fā)明的一些實施例需要參照附圖顯示詳情，其中標(biāo)號表示元件，并示意其所有特征，并將詳細(xì)描述如下。

在總的方面，本發(fā)明的實施例涉及模塊化、重量輕和可殺菌的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，用于執(zhí)行遙控機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)(MIS)。如圖1中示意性地所示出，該醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)通常包括一個或多個關(guān)節(jié)臂，其確切數(shù)目取決于許多其他因素中醫(yī)療或要執(zhí)行的外科手術(shù)的類型。在一個優(yōu)選實施例中，所述關(guān)節(jié)臂為手術(shù)臺所支撐，以允許其可滑動地沿導(dǎo)軌移動以到達(dá)遠(yuǎn)程內(nèi)部手術(shù)部位，或在執(zhí)行對患者手術(shù)時靠近病人的身體。

現(xiàn)在，將對所述醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，許多變化和修改將由相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出，以下討論的醫(yī)療機(jī)器人系統(tǒng)，可以將其使用延展至所有醫(yī)療手術(shù)涉及關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)的醫(yī)療手術(shù)中，在這里，用于建立示范性實施例的目的，可替換的術(shù)語手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)被使用。同樣地，用于執(zhí)行醫(yī)療程序的醫(yī)療器械和手術(shù)器械在這里可以互換使用。

外科手術(shù)系統(tǒng)200包括一個非無菌關(guān)節(jié)臂100，其具有一個與可消毒醫(yī)療/手術(shù)器械50以及中間組件10連接的可消毒支撐組配20，如圖1所示。關(guān)節(jié)臂100通常包括一個可移除地安裝在其上的手術(shù)器械支撐組配20(下文中將稱其為支撐組配20)，且支撐組配被適配于將手術(shù)器械50緊固在其上。關(guān)節(jié)臂100與支撐組配20一起配合能夠支撐一系列的手術(shù)器械，以進(jìn)行有用的醫(yī)療干預(yù)。在手術(shù)期間這些工具都是可移動且可重復(fù)更換，因此可能暴露無菌環(huán)境引起交叉污染。為了避免這種污染，本公開提供一種中間組件10，以將支撐組配20連接到機(jī)器人臂100的操縱端100(a)。

不同的是，在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人輔助手術(shù)中，手術(shù)器械的操作位置由封裝在機(jī)器人臂的殼體內(nèi)的驅(qū)動組件所控制，且需要手術(shù)器械和關(guān)節(jié)臂之間按比例協(xié)調(diào)運(yùn)動。而本公開尤其對將手術(shù)器械控制在手術(shù)部位有用，而不受整個機(jī)器人臂的相對比例運(yùn)動的影響。這通過引入一個具有模塊化結(jié)構(gòu)的器械支承元件20和一個中間緊固組件10來實現(xiàn)，具體將在后續(xù)進(jìn)行解釋。

一個合適的中間緊固組件10，通常包括，一系列通過機(jī)械耦合和電耦合的方式將所述支撐組配20(a)連接至關(guān)節(jié)臂100的操縱端100(a)的零件的機(jī)械布置，以下將詳細(xì)描述。簡單地說，這樣的配置，不僅在關(guān)節(jié)臂的操縱端100(a)傳送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時提供外科手術(shù)系統(tǒng)200的模塊化，而且還提供了方便維持無菌環(huán)境且具有簡單帷簾機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)，以下將詳細(xì)討論。

如圖1所示，關(guān)節(jié)臂100的操縱端100(a)或末端執(zhí)行器與中間緊固組件10相耦合，中間緊固組件10將非無菌關(guān)節(jié)臂區(qū)域與無菌手術(shù)器械支撐組配20及手術(shù)器械50區(qū)域隔離開來。在一個示例性實施例中，一種無菌、重量輕的中間緊固組件10可被用來提供一個無菌手術(shù)環(huán)境。消毒帷簾基本上延伸了整個關(guān)節(jié)臂100和中間緊固組件10的至少一部分，使得中間緊固組件10的非暴露部分在其延伸至手術(shù)部位的無菌區(qū)時中間緊固組件10保持無菌。中間緊固組件10可消毒、環(huán)氧乙烷滅菌和高壓滅菌。組裝在其中的機(jī)械和電氣元件使得運(yùn)動穿通和電氣信號的傳輸可從關(guān)節(jié)臂100到達(dá)支撐組配20。

中間緊固組件10和關(guān)節(jié)臂100相配合提供在逆時針方向和順時針方向上的充分和連續(xù)運(yùn)動到支撐組配20，以提供360度的完全旋轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在請參照圖2(a)，支撐組配20包括一個具有第一表面14和第二表面16的外殼12，所述第一表面14定義了一個軸向延伸的中心腔，所述第二表面16開設(shè)了一個經(jīng)由中間緊固組件10將支撐組配20連接到關(guān)節(jié)臂的開口。在一個優(yōu)選的實施例中，外殼12為具有一個近端12(a)和一個遠(yuǎn)端12(b)的一個剛性外殼，并且被配置為可在手術(shù)過程中相對關(guān)節(jié)臂100的操縱端100(a)正交地位移。

為了有效地操控系統(tǒng)200，剛性外殼12具有彎曲角的配置，優(yōu)選的為梯形結(jié)構(gòu)配置，即具有一個平頂部和兩個遠(yuǎn)端12(b)相對向下和向內(nèi)傾斜的腿部，以避免支撐組配20在手術(shù)進(jìn)行期間相對于關(guān)節(jié)臂發(fā)生位移時形成施加在主體壁中的沖擊力，如圖2(b)所示。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，其他結(jié)構(gòu)配置也可能達(dá)成這樣的目的。

如圖3所示，第一表面14所定義的中心腔內(nèi)包括線性導(dǎo)桿18，19，其在近端12(a)和遠(yuǎn)端12(b)之間軸向延伸，且大致相互平行。螺紋軸22相對設(shè)置在導(dǎo)桿18與導(dǎo)桿19之間，且經(jīng)由軸承，例如球軸承、滾子軸承牢固地固定到外部殼體12的端部12(a)和端部12(b)，所述第一表面14進(jìn)一步包括一個可移動的托架板26，所述托架板26可在導(dǎo)向桿18，20上滑動。所述托架板26可承載手術(shù)器械50相對于所述支撐組配20相行線性位移。

在一個具體的實施例中，如圖4所示，上述可動托架板26在其朝向近端12(a)的第一表面上開設(shè)有大致圓形的狹槽，所述狹槽延伸至遠(yuǎn)端12(b)。所述第一狹槽28相對所述可動托架板26的中心位置設(shè)置，從而可讓螺紋軸22，例如螺紋螺桿或滾珠絲桿穿過其中；一對狹槽30、32分別用于讓導(dǎo)桿18和導(dǎo)桿19穿越其中。一個互補(bǔ)螺母，如滾珠絲杠螺母21用于嚙合互補(bǔ)螺紋軸螺桿22，以使螺紋軸22的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成互補(bǔ)螺母的線性運(yùn)動。所述互補(bǔ)螺母與托架板26相對準(zhǔn)，這樣當(dāng)所述螺母沿螺紋軸滑動時，其帶動所述托架板26沿該螺紋軸滑動。

對于每個給定的狹槽，例如可動托架板26的狹槽30和狹槽32，在其任一端剛性地容納直線軸承36、38，從而便于托架板26在沿導(dǎo)向桿18、19滑動時可平滑運(yùn)動。由于平衡了軸向和徑向的載荷，此配置可進(jìn)一步防止托架板26沿橫向方向移動，并確保在外科手術(shù)過程中托架板26保持相對對準(zhǔn)支撐組配10的中心。所述線性導(dǎo)桿18、19最好選擇無菌材料，如優(yōu)選鋁，塑料或不銹鋼制成。所述導(dǎo)桿在最優(yōu)選的配置下支撐托架板26，使其可滑動且穩(wěn)固地設(shè)置在其上。但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限于采用滑動導(dǎo)軌18，19引導(dǎo)托架板26，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適當(dāng)?shù)匦薷纳鲜鼋Y(jié)構(gòu)以實現(xiàn)上述功能。

所述外部殼體12的遠(yuǎn)端12(b)還進(jìn)一步支撐一個套管夾持組件27，所述套管夾持組件27允許手術(shù)器械50在進(jìn)入手術(shù)部位之前旋轉(zhuǎn)并通過其中心孔沿軸向移動。手術(shù)器械50被固持在沿相對保持裝置20大致垂直的方向，并且可以相對于圍繞近側(cè)殼體的軸向轉(zhuǎn)動，從而在其遠(yuǎn)端提供末端執(zhí)行器，在病人的身體中增強(qiáng)活動自由度。所述手術(shù)器械50可以包括一系列關(guān)節(jié)末端執(zhí)行器，如封鉗，剪刀，抓緊器，針夾持器，微型解剖器，釘施放器，釘釘機(jī)，吸灌工具和施夾器，或者非關(guān)節(jié)工具如切割葉片，探針，灌溉，導(dǎo)管或吸氣口。

所述第二保持器設(shè)置在保持裝置20的遠(yuǎn)端，其可釋放地固持套管針或套管60，手術(shù)器械可穿過并突出該套管60到達(dá)主體內(nèi)部，如圖2(a)所示。每當(dāng)手術(shù)器械50被插入時，它沿相對支撐組配20的縱向上所固持。特別地，所述外科手術(shù)工具50沿相對機(jī)器人臂的插入軸的方向滑動設(shè)置在支承組件20上，而球形旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)程中心固定在外科手術(shù)器械的插入軸的一個點(diǎn)上，并靠近主體壁設(shè)置。根據(jù)優(yōu)選實施例，手術(shù)器械可繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，并沿相對應(yīng)的末端執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)。

再次參閱圖4，支撐組配20的一個實施例被示出，其中，支撐組配20朝向其近端12(a)的第二表面16上，包括一個致動單元–即電機(jī)殼體15。所述電機(jī)殼體15由至少一個保持安裝在第二表面上的馬達(dá)組成。馬達(dá)15的輸出軸連接第一螺旋形或正齒輪17(a)，所述正齒輪17(a)具有嚙合第一螺旋形或正齒輪17(b)的齒部。根據(jù)一個實施例，所述正齒輪17(b)可被連接或緊固到螺紋軸22，使得電機(jī)15的輸出軸的旋轉(zhuǎn)帶動螺紋軸22旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)殼體15還進(jìn)一步容納一個連接上述馬達(dá)15的印刷電路板13，其用于控制和激勵所述馬達(dá)。所述支撐件20最好是由重量輕、無菌材料制成，使得其能夠在每次外科手術(shù)之后承受高溫殺菌過程。支撐組配20的模塊化設(shè)計使得其可從非無菌區(qū)域隔離，從而通過常規(guī)方法，如蒸汽，熱量和壓力進(jìn)行殺菌。應(yīng)當(dāng)指出的是，雖然支撐組配20在圖示中示出為具有矩形橫截面的形狀，該支撐組配10也可以具有球形，半球形，橢圓形或任何其它橫截面的形狀。

在一個具體的實施例中，一個傳感器(磁傳感器)/限位開關(guān)可設(shè)置在外部殼體12朝向托架板的近端12(a)，其可與設(shè)置在托架板26的朝向近端12(a)的第一表面內(nèi)的傳感器進(jìn)行交互。同樣地，外殼的遠(yuǎn)端也可設(shè)置傳感器(磁性)/限位開關(guān)，與設(shè)置托架板26的另一端的傳感器進(jìn)行交互，從而在預(yù)定的安全范圍內(nèi)定義托架板的運(yùn)動范圍。優(yōu)選地，為了方便手術(shù)器械50的必要運(yùn)動，托架板26允許移動距離最大可達(dá)600mm。一個附加的傳感器可以設(shè)置在螺紋軸22的近端，以控制螺紋軸22在預(yù)定限值內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在，對用于將手術(shù)器械50可釋放地連接到支撐組配20的機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。由前述描述中可以理解，支承元件20的托架板26被設(shè)置成可釋放地安裝手術(shù)器械50在其上，而手術(shù)器械50被要求在操作過程中當(dāng)需要時可以快速地接合或卸下以被其他手術(shù)器械取代。在一種特定的配置中，手術(shù)器械50滑動在托架板26上，并接合在托架板26的燕尾結(jié)構(gòu)中。

整體上，設(shè)置為插入到體腔內(nèi)的手術(shù)器械50，包括一個可滑動地設(shè)置在托架板26上的手術(shù)器械底板52、電動機(jī)殼體、印刷電路板、球軸承、正齒輪或斜齒輪、編碼器，布線滑輪和惰輪。所提到的這些元件用于方便理解支承組件20的全部功能，可釋放地固持手術(shù)器械50是所述支承組件20的主要目標(biāo)之一。

如圖4和圖5清楚所示，托架板26用于收納手術(shù)器械50底板52的支撐組配10大致呈垅溝狀排列。一對相對的耳狀物形成快速釋放夾子40、42橫向地從托架板26突出，所述托架板26樞軸連接夾子40，42的兩個端部40(a)、42(a)，由此可防止其轉(zhuǎn)動或進(jìn)行任何自由運(yùn)動；而夾子40、42的第二端40(b)、42(b)在不設(shè)置在鎖定槽(下面討論)內(nèi)時保持自由移動；一對可伸縮的鎖定元件，其像一個金屬彈簧44，46位于托架板26的周緣并與所述快速釋放夾子的第二端40(b)、42(b)保持側(cè)對側(cè)的鄰接關(guān)系，以在與手術(shù)器械50耦合或解除連接過程中根據(jù)需要控制其運(yùn)動。

請再參照圖4和5，托架板26的垅溝狀排列與手術(shù)器械底板52的互補(bǔ)構(gòu)造相連接，以允許手術(shù)器械滑動并固持在托架板26上，形成一個鴿尾狀的結(jié)構(gòu)配置。底板52在其基部上開設(shè)有一對鎖緊槽，所述鎖緊槽至少部分容納快速釋放夾子40(b)、42(b)的第二端部，以便鎖定手術(shù)器械，更多細(xì)節(jié)將在以下進(jìn)行討論。當(dāng)不施加張力時，可縮回鎖定元件優(yōu)選偏向鎖定位置。然而，只要手術(shù)器械基板52在托架板26上滑動，所述可縮回鎖定元件將從鎖定位置移動到解鎖位置，使得快速釋放夾子允許底板在托架板26上滑動。一旦基板被容納，可縮回鎖定元件恢復(fù)至鎖定位置并穩(wěn)固底板與滑架板的組合。在一個優(yōu)選的構(gòu)造中，基板52被賦予一個錐形底部，以使基板可便利地沿托架板26滑動。

為了將底板52鎖定在托架板26上，并防止在手術(shù)過程中的意外釋放或手術(shù)器械的扭曲，在基體的第一端板52提供一個L形支架54(在圖5(a)所示)，以在手術(shù)器械滑動在托架板26上時，從手術(shù)器械的頂部固持它。進(jìn)一步地，當(dāng)手動撥動快速釋放夾子時，可縮回鎖定元件被壓縮，以允許快速釋放夾子適當(dāng)?shù)貍冇诨?2的鎖緊槽內(nèi)。現(xiàn)在，一旦底板52被適當(dāng)?shù)胤胖迷谕屑馨?6上時，可縮回鎖定元件44，46解壓縮以鎖定將手術(shù)器械50與支撐件20鎖定在一起，從而防止其二者之間的任何相對運(yùn)動。

當(dāng)首次在相對所述操縱臂100的操縱端100(a)的縱向方向引入手術(shù)器械50前，托架板26已經(jīng)沿著直線導(dǎo)桿18、19朝該支撐組配20的近端12(a)滑動，直到它到達(dá)其原始位置?，F(xiàn)在，手術(shù)器械50的底板52可在其上滑動，并與托架板26中鎖定在一起。此兩塊板固持在一起，在下文將簡稱其為組合板。手術(shù)器械50現(xiàn)在可以通過套管進(jìn)入體腔，并在不被套管或周圍的破壞組織卡住的情形下到達(dá)它的工作位置。

在一個優(yōu)選實施例中，組合板最大可達(dá)鄰近遠(yuǎn)端12(b)的第二安全限度。該組合板在第一安全限制和第二安全限制之間移動的距離定義了其允許的活動范圍。在一個具體和優(yōu)選的實施例中，組合板可移動達(dá)600mm。組合板沿著通常與遠(yuǎn)端中心位置相重合的插入軸方向滑動，遠(yuǎn)端中心位置相對于機(jī)器人臂100的基部位置固定。

如圖6中所示，該機(jī)器人系統(tǒng)200還包括一個無菌中間緊固組件10，以在手術(shù)過程中從手術(shù)部位的無菌區(qū)域屏蔽非無菌操縱臂100。在一個實施例中，中間緊固組件10被制造成可通過普通的方法，例如蒸汽、熱量和壓力、化學(xué)物質(zhì)等消毒的可重復(fù)使用的組件。請再次參照圖6，在一個優(yōu)選實施例中，中間緊固組件10包括旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)機(jī)械元件，如旋轉(zhuǎn)軸5。通常，所述旋轉(zhuǎn)軸5側(cè)向抵靠在一對外部圓環(huán)件6(非旋轉(zhuǎn))和7(旋轉(zhuǎn))所定義的開口，并且沿著所述操縱臂的操縱端100(a)的軸線在其中轉(zhuǎn)動。

軸的第一端5(a)可滑動地連接至提供在支撐組配20的第二表面16上的互補(bǔ)機(jī)構(gòu)4(在圖6中示出)，第二端5(b)固定地連接至操縱臂100的操縱端100(a)，軸5的第二端5(b)上的母連接器插針與提供在操縱端100(a)上的公連接器插針相互插合從而相互之間建立電連接。操縱端100(a)包括多個電連接(未示出)，用于通過驅(qū)動線纜在軸5(未示出)內(nèi)運(yùn)動從而將運(yùn)動傳輸至支撐組配20。

第一圓形非轉(zhuǎn)動環(huán)形件6包括一個內(nèi)軸承8，充裕地抵靠在由環(huán)形元件6定義的座內(nèi)。在本配置中，當(dāng)內(nèi)軸承8沿操縱端100(a)的中心軸以及繞旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)時，該環(huán)6相對于可旋轉(zhuǎn)內(nèi)軸承8被固定保持住，為了便于懸掛機(jī)器人系統(tǒng)的原因，這將在后面的章節(jié)中進(jìn)行討論。另一可旋轉(zhuǎn)環(huán)形元件7包括內(nèi)螺紋部及在操縱臂100的操縱端100(a)上有互補(bǔ)的螺紋部將兩者密封地螺紋連接至一起。在一個優(yōu)選的配置中，來自于操縱端100(a)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸5、旋轉(zhuǎn)的環(huán)形元件7與內(nèi)軸承8傳輸至該支撐組配。

軸5朝向面向支撐組配20的第二表面16的端5(a)的一側(cè)包括一個垅溝狀排列，具有與支撐組配20的第二表面16上的元件4相似的結(jié)構(gòu)，包括快速釋放夾子的配置，可伸縮鎖定元件，以及L形支架配置成與手術(shù)器械基板52滑至載板26上類似方式。軸5朝向其面向支撐元元件20的端提供燕尾榫結(jié)構(gòu)，具有一對快速釋放的夾子，水平的從其中突出。快速釋放夾子每一個的第一端樞接至軸端5(a)，而另一端可自由移動地與一個倚靠在軸端5(a)外緣一側(cè)的可伸縮的鎖定元件邊對邊抵靠設(shè)置。

第二表面16，包括一個開口，在其上容納互補(bǔ)垅溝狀排列4，它允許中間緊固組件10在其中滑動，如同燕尾榫結(jié)構(gòu)那樣，從而在支撐組配20和操縱臂100之間形成機(jī)械耦合?，F(xiàn)在，可伸縮鎖定元件推動夾子向內(nèi)彼此靠近使得軸端5(a)方便的被支撐組配接收。這種機(jī)制使得支撐組配20模塊化且可以相對操縱端100(a)可自由地旋轉(zhuǎn)。

由于在現(xiàn)有的系統(tǒng)的復(fù)雜性，試圖消毒整個機(jī)器人組配是很困難或不切實際的。因此，使用一個位于機(jī)器人組配上方的消毒帷簾建立一個無菌區(qū)以將非無菌環(huán)境與無菌環(huán)境隔離開來。現(xiàn)有的消毒帷簾還提供傳輸機(jī)械與電能的接口。本公開努力避免麻煩的帷簾機(jī)構(gòu)，具有一個簡化的程序，其允許操縱臂100的簡易遮蓋，消毒帷簾的尺寸被設(shè)計為至少覆蓋操縱器臂100的一部分，優(yōu)選基本上整個操縱臂100，向上延伸到第一圓環(huán)件7，使得大多數(shù)形成無菌環(huán)境的一部分的組件可以在外科手術(shù)之前或之后滅菌。中間緊固組件10允許操縱臂的操縱端100(a)在不與長至套管保持器的長帷簾干擾的情形下自由運(yùn)動。根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，消毒帷簾被展開，帷簾的口部被依序地釋放至操縱臂100的長度并延伸至第一環(huán)形件6，第一環(huán)形件6相對于操縱臂100的旋轉(zhuǎn)端。由于消毒帷簾是遠(yuǎn)離緊固組件10的旋轉(zhuǎn)區(qū)域固定的，這消除了操縱端100(a)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時帷簾上方的任何限制或者帷簾的纏繞。

以上所述，僅是該關(guān)節(jié)臂的一介或多個實施例而已。很明顯地，然而，其他變化或者修改可能在描述的實施例基礎(chǔ)上做出，以達(dá)到這些實施例的一些或者全部優(yōu)點(diǎn)。對應(yīng)地，本描述僅被用于作為示例，并非用于限制本發(fā)明的范圍，或遠(yuǎn)離基本發(fā)明原理。所有這些改動以及修改應(yīng)該被包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的本質(zhì)是由上述描述決定以及附加的權(quán)利要求決定。