本技術(shù)涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種機械臂、一種手術(shù)機器人及一種手術(shù)機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當前的微創(chuàng)手術(shù)中，通常采用手術(shù)機器人搭載手術(shù)器械，醫(yī)生在遠端通過操控手術(shù)機器人來操控手術(shù)器械，進行手術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)的一個典型的應(yīng)用是intuitivesurgicl,inc.of?mountain?view,ca的davinci系統(tǒng)。

2、手術(shù)機器人大多采用4條機械臂或更少的3條機械臂，能夠同時搭載1個內(nèi)窺鏡和3把(或2把)其他手術(shù)器械。但是，一臺完整的微創(chuàng)手術(shù)，除了內(nèi)窺鏡外，往往還需要4把其他的手術(shù)器械同時工作才能完成?，F(xiàn)有的解決辦法是在患者床旁配置一名助手醫(yī)生，其能夠觀察顯示屏上的術(shù)區(qū)圖像，同時手持器械進行操作，以配合主刀醫(yī)生。但一方面會導(dǎo)致機械臂運動時可能與助手碰撞，存在安全隱患，另一方面助手醫(yī)生安全空間被機械臂壓縮，身體處于扭曲狀態(tài)，手眼協(xié)調(diào)難度大，與主刀醫(yī)生配合度差。

3、為了進一步發(fā)揮手術(shù)機器人輔助手術(shù)的優(yōu)勢，更優(yōu)的想法是將機械臂的數(shù)量增加至5條或更多，使手術(shù)需要的手術(shù)器械全部由手術(shù)機器人搭載，助手醫(yī)生也在遠端使用操控臺操控。但盡管行業(yè)內(nèi)都希望增加機械臂數(shù)量，也有相關(guān)專利提出了五臂雙操控臺的設(shè)想，但受制于平行四邊形串聯(lián)式機械臂的特性，其在手術(shù)時會產(chǎn)生大幅度的擺動，結(jié)合其跨越人體的布局方式，4條臂的機器人同時作用時相鄰機械臂間已容易發(fā)生碰撞干涉，若增加平行四邊形串聯(lián)式機械臂的數(shù)量至5條或更多，則干涉更加嚴重，難以進行正常的手術(shù)操作。因此，如何使每條機械臂具有更大的活動范圍，在具有一定的活動范圍而不會發(fā)生干涉，均是當前亟需解決的問題，尤其在5條或者更多機械臂同時移動的情況下。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、因此，本實用新型的目的在于提供一種機械臂、手術(shù)機器人及手術(shù)機器人系統(tǒng)，以至少解決機械臂在移動過程中存在活動范圍較小的問題。

2、本實用新型的第一方面實施例提供了一種機械臂包括：并聯(lián)機械臂，并聯(lián)機械臂包括靜平臺、動平臺和連接在靜平臺和動平臺之間的多條支鏈，動平臺上設(shè)置有連接部；執(zhí)行組件，執(zhí)行組件通過連接部與動平臺連接，執(zhí)行組件的執(zhí)行主體相對于垂直于動平臺的直線向一側(cè)偏移延伸。

3、本方面實施例提供的機械臂，通過并聯(lián)機械臂連接執(zhí)行組件，由于并聯(lián)機械臂在移動過程中擺動空間小，在執(zhí)行組件安裝在并聯(lián)機械臂上后，執(zhí)行主體并非垂直于動平臺，而是與垂直于動平臺的直線相比向一側(cè)偏移，二者存在一定夾角，則在機械臂作用于目標如人體附近時，并聯(lián)機械臂會被偏移延伸的執(zhí)行組件支開一定距離，遠離目標，這會增加機械臂的活動空間，從而降低機械臂移動過程中發(fā)生干涉的幾率。

4、尤其在多個機械臂圍繞目標周向分布時，多個并聯(lián)機械臂會被多個偏移延伸的執(zhí)行組件支開一定距離，這使得多個并聯(lián)機械臂之間的周向間隔增加，與執(zhí)行組件直接垂直安裝在并聯(lián)機械臂的動平臺上，多個執(zhí)行組件圍繞患者術(shù)前擺位時多條并聯(lián)機械臂彼此間隔很小相比，可以極大地降低多個并聯(lián)機械臂以及與其相連的執(zhí)行組件相互碰撞干涉的幾率，從而在機械臂應(yīng)用于手術(shù)機器人時，有利于使手術(shù)機器人搭載更多的機械臂，搭載更多的執(zhí)行組件而不易相互干涉。

5、本實用新型的第二方面實施例提供了一種手術(shù)機器人，手術(shù)機器人包括底座組件和與之相連的多個如上述實施例中任一項所述的機械臂。

6、本方面實施例提出的手術(shù)機器人，由于具有上述任一實施例的機械臂，進而具有上述任一實施例的有益效果，在此不一一贅述。

7、本實用新型的第三方面實施例提供了一種手術(shù)機器人系統(tǒng)，手術(shù)機器人系統(tǒng)包括如上述任一實施例所述的手術(shù)機器人、第一操控臺和第二操控臺，第一操控臺和第二操控臺均與手術(shù)機器人控制連接，并且每個操作臺至少控制一個所述機械臂運動。

8、本方面實施例提供的手術(shù)機器人系統(tǒng)，由于具有上述任一實施例的手術(shù)機器人，進而具有上述任一實施例的有益效果，在此不一一贅述。此外，手術(shù)機器人系統(tǒng)配置兩個操控臺，雙人利用兩個操控臺控制手術(shù)機器人的機械臂的運動，相較于一個操控臺，一人獨立操控多個機械臂運動，可以及時操控相應(yīng)的機械臂運動，便于多個機械臂同時協(xié)同運動。

9、本實用新型的第四方面實施例提供了一種手術(shù)機器人，手術(shù)機器人包括：底座組件；吊臂，設(shè)置在底座組件上，吊臂包括上下分布的第一層吊臂和第二層吊臂，第一層吊臂和第二層吊臂能夠相對旋轉(zhuǎn)；多條機械臂，多條機械臂的一端與吊臂連接，并且第一層吊臂和第二層吊臂上均連接有至少兩條機械臂。

10、本方面實施例提供的手術(shù)機器人，使多條機械臂上下雙層分布，改變了機械臂的相鄰關(guān)系，使得多條機械臂能夠變化出更多的擺位方式，方便適應(yīng)不同的手術(shù)場景。而且，第一層吊臂能夠帶動其上的機械臂整體相對于下層的第二層吊臂及其上的機械臂轉(zhuǎn)動，與上下層吊臂無法相對轉(zhuǎn)動，機械臂只能在臨近的空間內(nèi)移動相比，極大地提高了機械臂的移動范圍。在5條機械臂的情形下，可以為搭載5個手術(shù)器械而5條機械臂互不干涉提供方便，有利于使多條機械臂可以相互遠離且各自具有足夠的空間活動。而且機械臂移動靈活性高，便于適應(yīng)多種手術(shù)場景。

11、本實用新型的第五方面實施例提供了一種手術(shù)機器人系統(tǒng)，手術(shù)機器人系統(tǒng)包括：如上述第四方面實施例中任一實施例所述的手術(shù)機器人、第一操控臺和第二操控臺，第一操控臺和第二操控臺均與手術(shù)機器人控制連接，并且每個操作臺控制手術(shù)機器人的至少一個機械臂運動。

12、本方面實施例提供的手術(shù)機器人系統(tǒng)，由于具有上述第四方面任一實施例的手術(shù)機器人，進而具有上述任一實施例的有益效果，在此不一一贅述。此外，手術(shù)機器人系統(tǒng)配置兩個操控臺，雙人利用兩個操控臺控制手術(shù)機器人的機械臂的運動，相較于一個操控臺，一人獨立操控多個機械臂運動，可以及時操控相應(yīng)的機械臂運動，便于多個機械臂同時協(xié)同運動。

13、將在接下來的描述中部分闡述本實用新型總體構(gòu)思另外的方面和/或優(yōu)點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本實用新型總體構(gòu)思的實施而得知。

技術(shù)特征：

1.一種機械臂，其特征在于，所述機械臂包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述執(zhí)行主體(110)的延伸方向與垂直于所述動平臺(230)的直線之間的夾角為30°至90°。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械臂，其特征在于，所述夾角為40°至75°，或者為35°至60°，或者為50°至80°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述連接部(240)包括第一安裝耳(241)和與之相連的第二安裝耳(242)，第一安裝耳(241)與動平臺(230)連接，所述第二安裝耳(242)與所述執(zhí)行組件(10)連接，所述第一安裝耳(241)與所述第二安裝耳(242)之間呈角度安裝，使得所述執(zhí)行主體(110)相對于垂直于所述動平臺(230)的直線向一側(cè)偏移延伸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械臂，其特征在于，所述第一安裝耳(241)所在平面與所述動平臺(230)所在平面平行，所述第二安裝耳(242)所在平面與所述執(zhí)行主體(110)的延伸方向平行；和/或，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述連接部(240)包括回轉(zhuǎn)部(243)，所述回轉(zhuǎn)部(243)能夠在所述動平臺(230)的表面上旋轉(zhuǎn)，并帶動所述執(zhí)行組件(10)旋轉(zhuǎn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機械臂，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)部(243)的旋轉(zhuǎn)中心線垂直于所述動平臺(230)所在平面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述執(zhí)行主體(110)的延伸方向所在直線避開所述并聯(lián)機械臂(20)所在空間，和/或，所述執(zhí)行組件(10)與所述連接部(240)可拆卸連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述執(zhí)行組件(10)包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機械臂，其特征在于，所述執(zhí)行安裝部(120)包括相互垂直分布的第一安裝部(121)和第二安裝部(122)，所述第一安裝部(121)上垂直于所述第二安裝部(122)的延伸方向的表面與所述連接部(240)貼合連接，所述第一安裝部(121)內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電機，所述第二安裝部(122)內(nèi)設(shè)有第一傳動組件(124)，所述驅(qū)動電機與第一傳動組件(124)連接，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機械臂，其特征在于，所述第二安裝部(122)上設(shè)置有安裝孔(123)，所述安裝孔(123)沿所述第一安裝部(121)的延伸方向貫穿所述第二安裝部(122)，并且所述安裝孔(123)還貫穿所述第二安裝部(122)遠離所述第一安裝部(121)的端面；

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述機械臂為外科手術(shù)機械臂，所述執(zhí)行組件為手術(shù)器械。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械臂，其特征在于，所述機械臂還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機械臂，其特征在于，所述連接部(240)包括回轉(zhuǎn)部(243)，所述回轉(zhuǎn)部(243)能夠在所述動平臺(230)的表面上旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)部(243)與所述執(zhí)行組件(10)連接并能夠帶動所述執(zhí)行組件(10)旋轉(zhuǎn)，所述回轉(zhuǎn)部(243)設(shè)有第三驅(qū)動組件，所述串聯(lián)機械臂(30)和所述回轉(zhuǎn)部(243)用于完成所述機械臂的術(shù)前擺位，所述并聯(lián)機械臂(20)和回轉(zhuǎn)部(243)用于完成所述執(zhí)行組件(10)的術(shù)中運動。

15.一種手術(shù)機器人，其特征在于，所述手術(shù)機器人包括底座組件(60)和與之相連的多個如權(quán)利要求1至14中任一項所述的機械臂。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的手術(shù)機器人，其特征在于，所述機械臂的數(shù)量為5個。

17.一種手術(shù)機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述手術(shù)機器人系統(tǒng)包括如權(quán)利要求15或16所述的手術(shù)機器人、第一操控臺和第二操控臺，第一操控臺和第二操控臺均與所述手術(shù)機器人控制連接，并且每個操作臺至少控制一個所述機械臂運動。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的手術(shù)機器人系統(tǒng)，其特征在于，所述手術(shù)機器人包括5個機械臂，每個操作臺至少控制兩個所述機械臂運動。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的手術(shù)機器人系統(tǒng)，其特征在于，在所述并聯(lián)機械臂(20)設(shè)有第二驅(qū)動組件，所述連接部(240)包括回轉(zhuǎn)部(243)，所述回轉(zhuǎn)部(243)設(shè)有第三驅(qū)動組件的情況下，所述第一操控臺和所述第二操控臺均與所述第二驅(qū)動組件、所述第三驅(qū)動組件控制連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)實施例提供了一種機械臂、手術(shù)機器人和手術(shù)機器人系統(tǒng)。其中，機械臂包括：并聯(lián)機械臂，并聯(lián)機械臂包括靜平臺、動平臺和連接在靜平臺和動平臺之間的多條支鏈，動平臺上設(shè)置有連接部；執(zhí)行組件，執(zhí)行組件通過連接部與動平臺連接，執(zhí)行組件的執(zhí)行主體相對于垂直于動平臺的直線向一側(cè)偏移延伸。本技術(shù)實施例提供的機械臂，活動空間大，可以降低機械臂移動過程中發(fā)生碰撞干涉的幾率，從而有利于手術(shù)機器人搭載更多的機械臂，進而搭載更多的手術(shù)器械。

技術(shù)研發(fā)人員：黃善燈,侯海山,謝朝欽,張秀坤
受保護的技術(shù)使用者：諾創(chuàng)智能醫(yī)療科技（杭州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231229
技術(shù)公布日：2024/10/21