一种无菌隔离装置及手术机器人系统发明专利

——9—技术领域背景技术手术机器人的设计理念是承受微创伤的方式精准地实施简单的外科手术。在传360°转动，并可避开抖动，提高手术准确度，进一步到达创口小、出血少、术后恢复快、极大地缩短患者术后住院时间的优势。因此，手术机器人深受宽阔医患的青睐，广泛应用于各种临床手术中。在利用手术机器人执行外科手术的操作时，需要使用无菌袋构建无菌屏障以隔绝手术环境与机器人机体之间的环境。具体来说，所述手术机器人包括调整臂、工具臂和手术器械系统，其中，手术器械系统包括驱动器和手术器械，所述手术器械设置在所述工具臂的末端。所述无菌袋的一端固定设置在所述调整臂的末端，所述无菌袋的另一端设置在所述无菌板上。手术过程中，随着所述工具臂的摇摆，所述PE膜制作而成，弹性不佳，其极易因过渡制造内容本制造的目的在于供给一种无菌隔离装置及手术机器人系统，该无菌隔离装置所述手术机器人包括机械臂；所述无菌隔离装置包括无菌袋，所述无菌袋套装在所述机械臂上，且所述无菌袋的近端用于与所述机械臂上的指定位置连接，所述无菌袋的远端用于掩盖所述机械臂的末端；所述无菌袋被配置为能够随所述机械臂的位姿变化而转变所述无菌袋的长度。可选地，所述无菌袋包括长度可变的调整部和长度不变的袋体；所述调整部被消所述拉力后回缩，以减小所述无菌袋的长度。且每个所述弹性件的近端用于与所述机械臂上的所述指定位置连接，每个所述弹性件的远端均与所述袋体连接。接环上，所述第一连接环用于设置在所述机械臂上的所述指定位置处；和/或，件的远端形成为挂钩，所述挂钩挂在所述其次连接环上。述袋体的材料的断裂伸长率。可选地，所述弹性膜段的材料的断裂伸长率大于50％。可选地，所述调整部包括波浪管段。可选地，在所述无菌袋的纵截面上，所述波浪管段包括多个依次连接的圆弧。可选地，所述无菌袋包括袋体和调整部；所述袋体的远端与用于掩盖所述机械所述指定位置处，并用于释放或回收所述袋体，以转变所述无菌袋的长度。可选地，所述调整部包括固定支架、转轴和卷簧；所述固定支架用于套装在所所述转轴上；所述无菌袋被配置为当所述转轴在外力的作用下沿第一方向旋转时，所述袋体述袋体被回收而减小所述无菌袋的长度；所述其次方向与所述第一方向相反。可选地，所述调整部还包括压片，所述压片与所述固定支架连接，并与所述转保持平坦。可选地，所述调整部还包括限位构造，用于限制所述卷簧的变形量。可选地，所述调整部包括后盖，所述后盖设置在所述转轴的端部；所述限位构造销连接，另一端与所述卷簧连接；所述调整部被配置为当所述转轴沿所述第一方向旋转时，所述拉线随所述卷簧阻挡所述转轴连续沿所述第一方向旋转。手术机器人，包括机械臂；以及，置连接，所述无菌袋的远端用于掩盖所述机械臂的末端。上；所述手术机器人系统被配置为当所述信号接收装置未接收到所述信号放射装置所放射的信号时，所述无菌袋的长度未到达所述预定最大值；当所述信号接收装置可选地，所述机械臂包括调整臂和工具臂，所述工具臂用于驱动所述手术器械的指定位置为所述调整臂的末端。可选地，所述手术机器人系统还包括手术器械系统，所述手术器械系统包括驱且所述无菌袋的远端通过所述隔离板掩盖所述机械臂的末端。与现有技术相比，本制造的无菌隔离装置及手术机器人具有如下优点：前述的无菌隔离装置安装于机器人上，所述机器人包括机械臂。所述无菌隔离或者裂开，从而确保手术过程始终具有牢靠的无菌环境，保证手术的顺当进展。附图说明附图用于更好地理解本制造，不构成对本制造的不当限定。其中：是本制造依据一实施例所供给的主从映射手术机器人系统的构造示意图；图2是本制造依据一实施例所供给的手术机器人的构造示意图；图3是本制造依据第一实施例所供给的无菌隔离装置的示意图，图示中的无菌隔离装置的无菌袋的近端安装于调整臂末端上，且无菌袋处于拉伸变长的状态；图4是本制造依据第一实施例所供给的无菌隔离装置的局部构造示意图；图5是本制造依据第一实施例所供给的无菌隔离装置的示意图，图示中的无菌隔离装置的无菌袋处于未拉伸变长的状态；图6是本制造依据第一实施例所供给的无菌隔离装置的局部示意图，图示中未示出袋体及调整部的其次连接环；是本制造依据其次实施例所供给的无菌隔离装置的局部示意图；图8是本制造依据第三实施例所供给的无菌隔离装置的示意图；图9是本制造依据第三实施例所供给的无菌隔离装置的局部示意图；是本制造依据第四实施例所供给的无菌隔离装置的局部示意图；图11是本制造依据第四实施例所供给的无菌隔离装置的局部示意图，图中未示出袋体；图12是本制造依据第四实施例供给的无菌隔离装置的示意图，图示中仅示出了局部袋体，且图示中箭头指向为第一方向；图13是本制造依据第四实施例供给的无菌袋的示意图，图示中仅示出了局部袋体，且图示中的箭头指向为其次方向；图14是本制造依据第四实施例所供给的无菌隔离装置的调整部的局部示意图，图中示出了夹持装置；图15是本制造依据第四实施例所供给的无菌隔离装置的调整部的局部示意图，图中示出了限位机构。10-医生掌握台；11-主操作手；手术机器人；立柱，22-调整臂，23-工具臂，24-手术器械系统；1000-无菌袋；1100-袋体；1211-弹性件，1212-第一连接环，1213-其次连接环；124112421243124412451246-定位销，1247-拉线，1248-压片；1300-接合区域；具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本制造的实施方式，本领域技术人员可由本说明的型态、数量及比例可为一种随便的转变，且其组件布局型态也可能更为简单。另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味征的组合，借此增加本制造实施时的弹性。如在本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，复数形式“多个”包括两个以上的对象，除非内容另外明确指出外。如在本说明书中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进展使用的，除非内可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的一般技术人员而言，可以依据具体状况理解上述术语在本制造中的具体含义。本制造的核心思想在于供给一种用于安装在手术机器人上的无菌隔离装置，该拉扯造成脱落或裂开，保证手术过程的顺当进展。为使本制造的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本制造作进一步具体或相像的部件。图12示出了手术机器人的构造示意图。如图1及图2所示，所述主从映射手术机器人系统包括掌握端和执行端。所述掌握端包括医生掌握台10，所述医生掌握台10上设置有主操作手11。所述执行端包括手术机器人20，所述手术机器人20包括立柱2124。更为具体地，手术器械系统24包括驱动器和手术器械。所述驱动器用于为所述手术器械供给驱动力。所述手术器械设置于所述机械臂末端，所述机械臂用于驱动所述手术器械围绕不动点转动。所述机械臂和所述手术器械与所述医生掌握台的主操作手11构成主从映射关系，也即，所述机械臂和所述手术器械依据医生的手部操作而运动，并且所述主操作手11还承受人体组织器官对手术器械的作用力信息并反响至医生的手部，以使医生能够更直观地感受手术操作。本实施例对所述机械臂的构型没有特别的限制。依据不动点的类型不同，所述计算出所述机械臂的各个关节的转动角度，并将所述手术器械通过主动不动点进入人体目标位置内部进展操作。如图1所示，所述机械不动点机械臂可包括调整臂22和工具臂2323的构造确定之后，其与机械不动点的2122，每个所述调整臂22的末端连接所述工具臂23，所述工具臂23用于挂载所述手术器械4(即所述手术器械设置在所述工具臂23的末端)。所述调整臂22用于调整所述机械臂的不动点的位置，所述工具臂23用于驱动所述手术器械系统绕所述不动点转动。请重点参考图2，在利用主从映射手术机器人系统执行手术操作的过程中，所述手术机器人20上安装有无菌隔离装置。具体而言，所述无菌隔离装置包括无菌袋10001000的近端用于与所述机械臂上的指定位置连接，所述无菌袋1000的远端用于掩盖所述机械臂的末端(图2中B所示)。这里“指定位置”一般是指操作人员能接触到的机械臂的位置。通过将操作人员能接触到的机械臂的部位通过无菌隔离装置隔离，实现操作环境的无菌化。在一个非限制性的实施例中，所述机22末端(即如图2中A所示)。固然，本领域技术人员可理解，在其他实施例中，所述指定位置还可以是依据实际需要所确定的所述机械臂上的其他位置。或者在其他的手术机器人中，例如当所述机械臂不区分调整臂和工具臂时，所述指定位置亦可依据实际需要设定。后文中一律以所述指定位置为所述调整臂末端为例进展说明，但其不应对本制造构成限制。进一步地，所述无菌隔离装置还优选包括隔离板(图中未示出)，所述隔离板用于设置在所述驱动器与所述手术器械之间，以将所述驱动器所供给的动力传输至所述手术器械，本领域技术人员知晓如何连接所述隔离板与所述驱动器及所述手术器1000的远端可与所述隔离板连接，以掩盖所述机械臂的末端。那么，在该非限制性的实施例中，所述调整臂末端、所述工具臂23及所述驱动器被无菌袋1000包覆，从而所述无菌袋1000构建起一无菌屏障，23及所述驱动器与外部环境隔绝。本制造中，所述无菌袋100023的位姿变化而自动地转变其自身的长度。20的所述工具臂23在摇摆时，所述无菌袋100023的位姿，避开所述无菌隔离装置被所述工具臂23过渡拉扯而消灭脱落、裂开等事故。本领域技术人员应当理解，虽然此处以主从映射机器人为例介绍了所述无菌隔无菌隔离装置的应用方式根本一样。1000可承受任何适宜的方式来转变其自身的长度。以下将通过具体的实施例来说明所述无菌隔离装置的可选实现方式。在一些实施例中，所述无菌袋1000包括长度可变的调整部和长度不变的袋体1100，且所述调整部被配置为在受到拉力的作用时能够被拉伸变长，而在取消所述拉力后，所述调整部能够回缩变短。换句话说，在这些实施例中，所述调整部自身1000的长度23摇摆至向所述无菌隔离装置施加拉力的位姿时，所述1000的长度增大，而当所述工具臂23摇摆至不再向所述无菌隔离装置施加拉力的位姿时，所述调整部回缩，以使所述无菌袋10001100的“长度不变”并不是字面上所理解确实定含义，换句话说，所述袋体1100的长度不变，包括长度完全不发生变化，也包括变化微小可无视不计的状况(实际应用中，所述袋体一般承受PE制作，其在受到拉力时产生变形而引起的长度变化可无视不计)。3至图5，在本制造的第一实施例中，所述调整部包括多个弹性件1211(即两个以上的弹性件1211)，多个所述弹性件1211沿所述袋体1100的周1211呈环形布置。将所述无菌隔离装置安装至所述手术机器人20上时多个所述弹性件1211围绕所述调整臂221211的近端用于与所述调整臂末端(即所述机械臂上的指定位置)连接，每个所述弹性件1211的远端与所述袋体1100连接。以图3所示方位为例，所述弹性件1211的所述近端1211的远端为下端，这样所述弹性件1211的下端与所述袋体1100的上端连接，所述袋体1100的下端用于与所述隔离板连接。当所述工具臂2311001100将所1211，所述弹性件1211在所述拉力的作用下伸长，以使所述无菌袋100023摇摆至不再向所述袋体1100施加拉力的位姿时，所述弹性件12111000的长度减小。1211包括但不限于弹簧，且优选多个所述弹性件1211沿所述袋体110020上时，多个所述弹性件1121沿所述调整臂22的周向均匀地布置。进一步地，所述调整部还包括第一连接环1212，全部所述弹性件1211的近端可通过螺钉或其他任意适宜的方式设置在所述第一连接环1212上，所述第一连接环1212用于设置在所述调整臂末端上。1213，所述其次连接环1213设置在所述袋体110011001211的远端均与所述其次连接环1213连接。本实施例中，如图6所示，每个所述弹性件1211的远端均形成为挂钩，所述挂钩挂在所述其次连接环1213上。或者，如图7所示，在本制造的其次实施例中，所述无菌隔离装置也包括所述袋体11001220，所述弹性膜段1220与所述袋体110012201100的材料的断裂伸长率。12201220设置在所述袋体110020上时，所述弹性膜段12201100的远端与所述隔离板连接。也就是说，所述无菌隔离装置包括两局部，分别为弹性较大的弹性膜段1220和弹性较小的袋体1100，其中所述弹性膜段1220可随所述工具臂23的摇摆而伸长或回缩，以到达转变所述无菌袋1000的长度的目的。122050％，此外，所述弹性膜段1220的选材还需要考虑其灭菌性能和生物相容性。通常，可用作所述弹性膜段12201100可承受PE制作。所述弹性膜段1220与所述袋体1100通过任何适宜的方式连接为一体，优选两者通过复合压接的方式连接，使得两者在接合区域1300具有良好的力学性能。12201100也包括多个相互分别的节段，所述弹性膜段1220与所述袋体1100的节段间隔布置即可。又或者，在本制造的第三实施例中，所述无菌袋1000也包括袋体1100和所述调整部，请参考图8，所述调整部包括波浪管段1230。也即，随着所述工具臂23的摇摆，所述波浪管段12301000的长度发生变化，以适应所述工具臂231100与所述调整部为一体式构造，即所述袋体1100与所述调整部承受同样的材料制成长条状的无菌袋1000后，再将所述无菌袋10001230，以作为所述调整部，而所述无菌袋10001100。在另一些实施例中，所述袋体1100与所述调整部也可分体成型后再通过任意适宜的方式连接在一起，此时，所述袋体1100与所述调整部的材料可一样，也可不一样。优选地，如图9所示，在所述无菌袋1000的纵截面上，所述波浪管段1230包括多1000进展折叠处理以形成所述调整部时，削减对所述无菌袋1000的损伤，使得所述无菌袋1000的性能符合使用要求。在其他实施例中，例如如图10所示，在本制造的第四实施例中，所述无菌袋包括相互连接的袋体11001100和所述调整部的长度110011001100局部地缠绕在所述调整部上，所述调整部通过释放或回收所述袋体1100来转变所述无菌袋的长度。在一个具体的实现方式中，所述调整部的具体构造如图11所示。请参考图11，1241、转轴1242和卷簧12431241用12421241上。所述卷簧1243的一端设置在所述转轴12421241上。所述袋体1100的近端设置在所述转轴1242上，且所述袋体1100靠近近端的局部缠绕在所述转轴1242上。请再参考图12和图131242在外力的作用下沿第一方向(如图12中箭头所示方向)旋转时，所述袋体1100被释放，以增大所1243变形并存储弹性势能；当取消所述外力时，所述卷簧1243释放所述弹性势能，并驱使所述转轴1242沿其次方向(如图13中箭头所示方向)旋转，以使所述袋体1100被回收而减小所述无菌袋的长度。所述其次方向与所反之亦可。231100施加拉力的位姿时，所述袋体11001242，以驱动所述转轴1242沿所述第一方向旋转，使得所述袋体1100被释放，同时所述卷簧1243扭转变形以存储弹性势能。当所述工具臂23摇摆至不再向所述袋体11001243释放1242沿所述其次方向转动，以将之前释放的局部所述袋体1100回收，使得所述无菌袋的长度缩短，并与所述工具臂23的位姿相匹配。由于所述无菌袋需要在周向上包覆所述调整臂末端、所述工具臂23和所述驱动器，因此，所述转轴12421242布置在所述调1242上均设置有所述卷簧1243。所述袋体1100的1100的四个边分别缠绕在四个所述转轴12421242的数量也可以是三个或五个等，所述袋体1100的上端相应地被撑开而形成三角形或五边形。所述袋体1100为一次性的消耗品，故而可通过如图14所示的C型的夹持装置124411001242上，之后再将所述袋体1100局部地缠绕在所述转轴1242上。此外，本领域技术人员应知晓，所述转轴1242的轴向两端可分别通过轴承(图中未标注)与所述固定支架1241连接，以提高所述转轴1242在转动过程中的平稳性。进一步地，所述调整部还包括限位构造，用于限制所述卷簧1243的变形量。具体地，请参考图15，所述转轴1242的两端上分别设有后盖1245，所述限位构造包括定位销1246和拉线1247，所述定位销1246固定于所述后盖1245上，所述拉线1247的一端与所述定位销12461243连接。当所述转轴1242沿所述12431247缠绕于所述卷簧1243上，当所述拉线1247被拉紧时，所述卷簧1243便不能连续变形，从而阻挡所述转轴1242连续沿所述第一方向旋转，此时所述无菌袋的长度到达最大值。反之，当所述转轴12421243释放所述拉线1247，使得所述拉线1247变得松弛。优选地，所述调整部上还设有压片12481248设置在所述固定支架1241上，且每个所述压片1248对应于一个所