：內(nèi)窺鏡216a(圖3中），用于捕獲腹腔 內(nèi)部的圖像；手術(shù)器械212和214(圖3中），用于切除、燒灼和凝結(jié)人體組織。在沿著殼體 的內(nèi)表面設(shè)置的多個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械中，由操作員選擇的至少一個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械可通過 引導(dǎo)管210插入到病人的腹腔中。稍后將參照?qǐng)D3給出機(jī)器人手術(shù)器械的詳細(xì)的描述。
[0105] 手術(shù)器械組件209可與第三連桿單元208機(jī)械地分開。如果手術(shù)器械組件209與 第三連桿單元208分開，則可在手術(shù)中容易地更換手術(shù)器械或?qū)κ中g(shù)器械消毒。
[0106] 圖3是示例性地示出延伸通過引導(dǎo)管210的機(jī)器人手術(shù)器械212、214和216的視 圖。
[0107] 如上所述，至少一個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械212、214或216沿著引導(dǎo)管210 (例如，從引 導(dǎo)管210的內(nèi)部）插入到病人的腹腔中?？赏ㄟ^各種方法執(zhí)行使至少一個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械 212、214或216進(jìn)入到病人的腹腔中。作為一個(gè)示例，引導(dǎo)管210可插入到病人的腹腔中， 然后固定引導(dǎo)管210的位置。接下來，至少一個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械212、214或216可插入到 引導(dǎo)管210中，然后沿著引導(dǎo)管210的內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)。作為另一示例，至少一個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械 212、214或216可插入到引導(dǎo)管210中，引導(dǎo)管210在這種狀態(tài)下進(jìn)入到病人的腹腔中。
[0108] 如圖3中示例性地示出的，當(dāng)引導(dǎo)管210到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)，至少一個(gè)機(jī)器人手術(shù)器 械212、214或216延伸到引導(dǎo)管210的外部。圖3示出了三個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械212、214和 216延伸到引導(dǎo)管210的外部。
[0109] 每個(gè)機(jī)器人手術(shù)器械212、214和216可包括多個(gè)連桿212b、214b和216b以及多 個(gè)關(guān)節(jié) 212c、214c 和 216c。
[0110] 內(nèi)窺鏡216a以及手術(shù)工具212a和214a分別設(shè)置在每個(gè)連桿212b、214b和216b 的頂端。內(nèi)窺鏡216a以及手術(shù)工具212a和214a可被理解為從屬機(jī)器人200的末端執(zhí)行 器。
[0111] 關(guān)節(jié)212c、214c和216c設(shè)置在一個(gè)連桿和另一連桿之間。上述關(guān)節(jié)212c、214c 和216c中每個(gè)可以是固定關(guān)節(jié)、圍繞特定軸或圍繞X軸、y軸和z軸中的軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān) 節(jié)以及沿著特定軸或沿著X軸、y軸和z軸中的一個(gè)軸直線運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)關(guān)節(jié)中的一種。這 些關(guān)節(jié)212c、214c和216c可具有一個(gè)或更多個(gè)DOF。
[0112] 驅(qū)動(dòng)單元可設(shè)置在機(jī)器人手術(shù)器械212、214和216的關(guān)節(jié)212c、214c和216c的 每個(gè)處。驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)從主控控制臺(tái)100接收的控制信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)并且使得相應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn) 動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元可被實(shí)現(xiàn)為電機(jī)、真空泵和液壓泵中的一種。下面，將示例性地描述電機(jī)用作 驅(qū)動(dòng)單元的情況。
[0113] 檢測(cè)單元設(shè)置在機(jī)器人手術(shù)器械212、214和216的關(guān)節(jié)212c、214c和216c的每 個(gè)處。檢測(cè)單元可包括用于檢測(cè)每個(gè)關(guān)節(jié)的位置（例如，關(guān)節(jié)角度）的位置的位置檢測(cè)單 元和用于檢測(cè)每個(gè)關(guān)節(jié)的速度的速度檢測(cè)單元。
[0114] 如上，已經(jīng)描述了根據(jù)一些示例性實(shí)施例的手術(shù)機(jī)器人的主控控制臺(tái)100和從屬 機(jī)器人200的外觀。下面，將參照?qǐng)D4至圖11更詳細(xì)地描述設(shè)置在主控控制臺(tái)100中的主 控裝置M。
[0115] 圖4是示例性地示出設(shè)置在主控控制臺(tái)上的兩個(gè)主控裝置之中的與操作員的右 手相對(duì)應(yīng)的主控裝置M的外觀，圖5是圖4中示出的主控裝置M的側(cè)視圖。
[0116] 參照?qǐng)D4和圖5,主控裝置M可包括手柄單元120、手腕支撐單元140、連桿單元130 和支撐單元150。
[0117] 手柄單元120可包括三個(gè)多關(guān)節(jié)機(jī)器人手指121、122和123以及手柄124。例如， 關(guān)節(jié)機(jī)器人手指121、122和123可設(shè)置在與人手的拇指、食指和中指相對(duì)應(yīng)的位置。例如， 手柄124可設(shè)置在與人手的無名指和小指相對(duì)應(yīng)的位置。操作員可使用他的/她的無名指 和小指抓住手柄124。
[0118] 多個(gè)多關(guān)節(jié)機(jī)器人手指121、122和123和手柄124可機(jī)械地連接到手腕支撐單元 140。手腕支撐單元140可設(shè)置在與操作員的手腕相對(duì)應(yīng)的位置。手腕支撐單元140用于 使手柄單元120旋轉(zhuǎn)并可具有3個(gè)DOF。例如，手腕支撐單元140可使手柄單元120圍繞X 軸、y軸或z軸旋轉(zhuǎn)。3軸力/扭矩傳感器可設(shè)置在手腕支撐單元140處。
[0119] 手腕支撐單元140可機(jī)械地連接到連桿單元130。連桿單元130用于執(zhí)行手腕支 撐單元140的平移運(yùn)動(dòng)并且可具有3個(gè)DOF。例如，連桿單元130可使手腕支撐單元140沿 著X軸、y軸或z軸運(yùn)動(dòng)。
[0120] 連桿單元130可包括多個(gè)連桿131、132、133和134。更詳細(xì)地講，連桿單元130可 包括第一連桿131、第二連桿132、第三連桿133和一對(duì)第四連桿134。當(dāng)從側(cè)面觀察主控裝 置M時(shí)，第一至第四連桿131、132、133和134可被布置為形成平行四邊形。
[0121] 更詳細(xì)地講，參照?qǐng)D5,例如，第一連桿131可平行于地面設(shè)置。末端執(zhí)行器136可 設(shè)置在第一連桿131的一端。手腕支撐單元140和手柄單元120可設(shè)置在末端執(zhí)行器136 的上方。第一滑輪131p可設(shè)置在第一連桿131的與操作員的手腕的內(nèi)部相對(duì)應(yīng)的端部的 一部分。
[0122] 第二連桿132的一端可通過旋轉(zhuǎn)軸132a與第一連桿131的另一端結(jié)合。在一些 示例性實(shí)施例中，第二連桿132可被布置為與第一連桿131垂直。連接到第一連桿131的 另一端的第二連桿132可圍繞旋轉(zhuǎn)軸132a旋轉(zhuǎn)。
[0123] 第三連桿133的一端通過旋轉(zhuǎn)軸133a與第二連桿132的另一端結(jié)合。第三連桿 133可與第一連桿131平行地布置。第三連桿133的長(zhǎng)度可小于第一連桿131的長(zhǎng)度。連 接到第二連桿132的另一端的第三連桿133可圍繞旋轉(zhuǎn)軸133a旋轉(zhuǎn)。
[0124] 一對(duì)第四連桿134可布置在第一連桿131和第三連桿133之間。所述一對(duì)第四連 桿134的長(zhǎng)度可等于第二連桿132的長(zhǎng)度。所述一對(duì)第四連桿134彼此相對(duì)地布置。
[0125] 第一連桿131布置在第四連桿134的一端和另一第四連桿134的一端之間。所述 一對(duì)第四連桿134的所述端部以及布置在所述一對(duì)第四連桿134的所述端部之間的第一連 桿131可通過旋轉(zhuǎn)軸135a結(jié)合。第一連桿131可圍繞旋轉(zhuǎn)軸135a旋轉(zhuǎn)。第二滑輪135p 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸135a上。更詳細(xì)地講，第二滑輪135p布置在旋轉(zhuǎn)軸135a上與第一滑輪131p 相對(duì)。
[0126] 第三連桿133布置在一個(gè)第四連桿134的另一端和另一第四連桿134的另一端之 間。所述一對(duì)第四連桿134的所述另一端以及布置在所述一對(duì)第四連桿134的所述另一端 之間的第三連桿133通過旋轉(zhuǎn)軸134a結(jié)合。第三連桿133可圍繞旋轉(zhuǎn)軸134a旋轉(zhuǎn)。第三 滑輪134p布置在旋轉(zhuǎn)軸134a上。更詳細(xì)地講，第三滑輪134p布置在旋轉(zhuǎn)軸134a上與第 二滑輪135p相對(duì)。
[0127] 第一滑輪131p、第二滑輪135p和第三滑輪134p可具有雙槽結(jié)構(gòu)。在每個(gè)滑輪中， 兩個(gè)槽可連接或者可按照預(yù)定間隔分離。
[0128] 在第一滑輪131p、第二滑輪135p和第三滑輪134p中的每個(gè)的兩個(gè)槽中，位于手腕 的外部的槽稱為第一槽，位于手腕的內(nèi)部的槽稱為第二槽。第一線纜可纏繞第一滑輪131p、 第二滑輪135p和第三滑輪134p中的每個(gè)的第一槽，第二線纜可纏繞第一滑輪131p、第二滑 輪135p和第三滑輪134p中的每個(gè)的第二槽。
[0129] 更詳細(xì)地講，第一線纜的一端固定到設(shè)置在第一滑輪131p的第一槽內(nèi)的線纜固 定部。此外，第一線纜的另一端纏繞第二滑輪135p的第一槽，然后固定到設(shè)置在第三滑 輪134p的第一槽內(nèi)的線纜固定部。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員（PHOSITA，person having ordinary skill in the art)將理解的，第一線纜也可按照不同的順序纏繞和固定。
[0130] 按照類似的方式，第二線纜的一端固定到設(shè)置在第一滑輪131p的第二槽內(nèi)的線 纜固定部。此外，第二線纜的另一端纏繞第二滑輪135p的第二槽，然后固定到設(shè)置在第三 滑輪134p的第二槽內(nèi)的線纜固定部。如PH0SITA將理解的，第二線纜也可按照不同的順序 纏繞和固定。
[0131] 在一些示例性實(shí)施例中，滑輪131p、滑輪134p和滑輪135p中的每個(gè)的第二槽上的 第二線纜的纏繞方向可與滑輪131p、滑輪134p和滑輪135p中的每個(gè)的第一槽上的第一線 纜的纏繞方向相反。
[0132] 如果按照這種方式使用多個(gè)滑輪131p、滑輪134p和滑輪135p以及多個(gè)線纜，那么 如圖6A至圖6C示例性地示出的，雖然末端執(zhí)行器136的位置改變，但末端執(zhí)行器136可總 是保持在與地面平行的姿勢(shì)。由于末端執(zhí)行器136總是保持水平姿勢(shì)，因此設(shè)置在末端執(zhí) 行器136上方的手腕支撐單元140和手柄單元120可總是保持水平姿勢(shì)。
[0133] 如上所述，已經(jīng)參照?qǐng)D4、圖5和圖6A至圖6C描述了主控裝置M的結(jié)構(gòu)。已經(jīng)描 述了連桿單元130具有單軸結(jié)構(gòu)的情況。然而，連桿單元130的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，連桿 單元130可具有多軸結(jié)構(gòu)。雖然連桿單元130具有多軸結(jié)構(gòu)，但末端執(zhí)行器136可總是保 持在與地面平行的姿勢(shì)。下面，將參照?qǐng)D7A至圖7C給出在具有多軸結(jié)構(gòu)的連桿單元130 中保持末端執(zhí)行器136的姿勢(shì)的原理的更詳細(xì)的描述。
[0134] 圖7A至圖7C是示出保持連桿單元中的末端執(zhí)行器的姿勢(shì)的原理的視圖。圖7A 是示出基座框架、至少一個(gè)滑輪和末端執(zhí)行器的布置的側(cè)視圖。圖7B是示出至少一個(gè)連桿 的旋轉(zhuǎn)的側(cè)視圖。圖7C是圖7B的平面圖。
[0135] 參照?qǐng)D7A，基座框架和末端執(zhí)行器沿著相同的方向布置并按照指定的間隔彼此分 開。在一些示例性實(shí)施例中，基座框架和末端執(zhí)行器被布置為使得基座框架的旋轉(zhuǎn)軸與末 端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)軸彼此平行。至少一個(gè)滑輪布置在基座框架和末端執(zhí)行器之間。至少一個(gè) 滑輪沿著相同的方向布置，并且每個(gè)滑輪的旋轉(zhuǎn)軸與基座框架的旋轉(zhuǎn)軸和末端執(zhí)行器的旋 轉(zhuǎn)軸呈90度的角度。連桿L設(shè)置在基座框架和滑輪之間、一個(gè)滑輪與另一滑輪之間以及滑 輪和末端執(zhí)行器之間。在一些示例性實(shí)施例中，設(shè)置在一個(gè)連桿和另一連桿之間的滑輪可 被理解為將一個(gè)連桿連接到另一連桿的關(guān)節(jié)。
[0136] 基座框架、末端執(zhí)行器和至少一個(gè)滑輪中的每個(gè)具有兩個(gè)槽。以下，兩個(gè)槽將被 稱為"第一槽"和"第二槽"。在基座框架中，第一槽HBl的直徑RX 2和第二槽HB2的直徑 RX2相同。在末端執(zhí)行器中，第一槽HEl的直徑RX2和第二槽HE2的直徑RX2相同。在 至少一個(gè)滑輪個(gè)中，第一槽HPl的直徑rX2和第二槽HP2的直徑rX2相同。
[0137]