施方式中,關(guān)節(jié)組具有正好一個(gè)、正好兩個(gè)或正好三個(gè)關(guān)節(jié):通過唯一的關(guān) 節(jié)可在一實(shí)施方式中在非常緊湊的構(gòu)造中實(shí)現(xiàn)明確規(guī)定的、簡單的運(yùn)動(dòng)性、特別是沿預(yù)先 給定的方向的撓性。兩個(gè)或三個(gè)關(guān)節(jié)可在繼續(xù)地緊湊的構(gòu)造中促成管法蘭相對于運(yùn)動(dòng)學(xué)系 統(tǒng)的足夠的調(diào)整可能性或運(yùn)動(dòng)可能性。
[0046] 在一實(shí)施方式中,關(guān)節(jié)組具有無菌的蓋,該蓋完全地或部分地覆蓋該關(guān)節(jié)組。特別 地,這可在被促動(dòng)的關(guān)節(jié)組中是適宜的,該關(guān)節(jié)組的促動(dòng)器或關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器不或僅有條件地 可滅菌。在一實(shí)施方式中,無菌的蓋可附加地還完全地或部分地覆蓋運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0047] 由從屬權(quán)利要求和實(shí)施例中得出另外的優(yōu)點(diǎn)和特征。為此,部分地示意地示出:
[0048] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的具有醫(yī)學(xué)機(jī)器人的醫(yī)學(xué)機(jī)器人設(shè)備;
[0049] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有醫(yī)學(xué)機(jī)器人的醫(yī)學(xué)機(jī)器人設(shè)備;
[0050] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有醫(yī)學(xué)機(jī)器人的醫(yī)學(xué)機(jī)器人設(shè)備;
[0051] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的具有醫(yī)學(xué)機(jī)器人的醫(yī)學(xué)機(jī)器人設(shè)備;
【具體實(shí)施方式】
[0052] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的具有醫(yī)學(xué)機(jī)器人10的醫(yī)學(xué)機(jī)器人設(shè)備。
[0053] 醫(yī)學(xué)機(jī)器人10具有不活動(dòng)的或特定于周圍環(huán)境的基部11. 0和器械法蘭12,最小 侵入的器械20耦接到該器械法蘭上。最小侵入的器械20具有帶有末端執(zhí)行器23的器械 桿22,該末端執(zhí)行器設(shè)置為用以導(dǎo)入患者(未示出)并且在實(shí)施例中示例性地構(gòu)造為剪刀。
[0054] 在實(shí)施例中,末端執(zhí)行器23示例性地具有兩個(gè)相對于器械桿22的體內(nèi)的自由度 (剪刀的刀鋒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)),也就是說圍繞與套針點(diǎn)τ(參看圖4)間隔的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)自 由度。為了促動(dòng)該自由度,驅(qū)動(dòng)器21設(shè)置在器械桿22上并且與末端執(zhí)行器23機(jī)械地、例 如通過牽引繩和/或牽引桿/推桿和/或旋轉(zhuǎn)軸耦接。
[0055] 在實(shí)施例中,器械20與其驅(qū)動(dòng)器21 -起在器械法蘭12上耦接,在一未示出的變 型中該器械還可與其器械桿22 -起、特別是用于驅(qū)動(dòng)器21的遠(yuǎn)離末端執(zhí)行器的殼體一起 在器械法蘭12上耦接。
[0056] 器械法蘭12通過醫(yī)學(xué)機(jī)器人10的被促動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)可調(diào)整地與基部11. 0連 接。運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)具有七個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)11. 1-11. 7,這些旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)分別由電動(dòng)機(jī)促動(dòng)或可調(diào)整。 運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)的所有的相繼的旋轉(zhuǎn)或關(guān)節(jié)軸線分別處于互相垂直。
[0057] 設(shè)置了管3. 2,以便將末端執(zhí)行器和器械桿22的一部分導(dǎo)入患者。
[0058] 醫(yī)學(xué)機(jī)器人10設(shè)置為,使器械桿22圍繞不變的或特定于周圍環(huán)境的套針點(diǎn)T(參 看圖4)運(yùn)動(dòng),該套針點(diǎn)設(shè)置在管3. 2中。特別地,醫(yī)學(xué)機(jī)器人10可通過調(diào)整其運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng) 的關(guān)節(jié)11. 1-11. 7來使最小侵入的器械20沿與管3. 2的軸向?qū)?zhǔn)并且包含套針點(diǎn)T的器 械縱軸線(在圖1中是豎直的)的方向線性運(yùn)動(dòng),特別是以便將該最小侵入的器械(較深 地)導(dǎo)入患者或(至少部分地)從其拔出。附加地,醫(yī)學(xué)機(jī)器人10可通過調(diào)整其運(yùn)動(dòng)學(xué)系 統(tǒng)的關(guān)節(jié)11. 1-11. 7來使最小侵入的器械圍繞器械縱軸線旋轉(zhuǎn)(參看圖4中的φι)并且圍 繞兩個(gè)另外的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)(參看圖4中的和,,這些旋轉(zhuǎn)軸線互相垂直并且在器械縱 軸線上豎立并且相交于套針點(diǎn)Τ。
[0059] 以該方式,旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)11. 1-11. 7提供末端執(zhí)行器23的線性的并且圍繞套針點(diǎn)Τ的 三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。對于該套針點(diǎn),包括兩個(gè)前述體內(nèi)的自由度,即,由驅(qū)動(dòng)器21體外促動(dòng)的 剪刀鋒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0060] 醫(yī)學(xué)機(jī)器人10具有用于可松脫地耦接管3. 2的管法蘭3. 1。該管法蘭3. 1通過附 加的運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)組30與運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)聯(lián)系。
[0061] 在圖1的實(shí)施例中,關(guān)節(jié)組30具有呈直線引導(dǎo)部32形式的被動(dòng)的線性的關(guān)節(jié)。附 加地,關(guān)節(jié)組具有帶有呈萬向節(jié)31形式的三個(gè)正交的旋轉(zhuǎn)自由度的附加的被動(dòng)的旋轉(zhuǎn)關(guān) 節(jié)。萬向節(jié)31的內(nèi)環(huán)構(gòu)成管法蘭3. 1,管3. 2例如摩擦配合地耦接在該管法蘭上。
[0062] 由此,關(guān)節(jié)組30具有沿一方向的附加的、異于運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)的線性的自由度,該自 由度平行于器械法蘭12的器械縱軸線方向(在圖1中是豎直的)并且垂直于運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng) 的距離器械最近的或最后的關(guān)節(jié)11. 7的旋轉(zhuǎn)軸線。在一未示出的變型中,還可通過兩個(gè)或 更多個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)呈現(xiàn)出一個(gè)或多個(gè)線性的自由度,正如這特別是隨后關(guān)于圖3的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) 35、37來說明的。
[0063] 除該線性的自由度外,關(guān)節(jié)組通過萬向節(jié)31具有附加的旋轉(zhuǎn)自由度,更確切地說 兩個(gè)圍繞垂直于器械縱軸線方向并且彼此垂直的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)自由度,以及圍繞與器械 法蘭12的器械縱軸線方向?qū)?zhǔn)的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)自由度。該旋轉(zhuǎn)軸線垂直于距離器械最 近的關(guān)節(jié)11. 7的旋轉(zhuǎn)軸線并且平行于關(guān)節(jié)組的線性的自由度的方向,而另外的兩個(gè)旋轉(zhuǎn) 軸線垂直于或平行于關(guān)節(jié)11. 7的旋轉(zhuǎn)軸線并且垂直于該線性的自由度。在一變型中,代替 萬向節(jié)31可設(shè)置僅具有一個(gè)圍繞器械桿22的縱軸線的旋轉(zhuǎn)自由度的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),特別是以 便可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人10的重定向,而不改變末端執(zhí)行器23的方位和方向。特別地,為了平衡公 差,旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可具有一個(gè)或兩個(gè)附加的旋轉(zhuǎn)自由度,特別是如前所述構(gòu)造為萬向節(jié)31。
[0064] 通過該運(yùn)動(dòng)的關(guān)節(jié)組30,可利用醫(yī)學(xué)機(jī)器人10的完整的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)11. 1-11. 7用 以使器械20運(yùn)動(dòng)。因此,例如冗余的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)可通過相反地扭轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)11. 2、11. 4和11. 6 使圖1中的末端執(zhí)行器豎直地行駛,特別是在關(guān)節(jié)11. 7不運(yùn)動(dòng)時(shí)。具有所耦接的管3. 2的 管法蘭3. 1在此被動(dòng)地下垂。同樣地,冗余的運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)可重定向,特別是圍繞器械縱軸線 方向。在此,通過被動(dòng)的萬向節(jié)31,管3. 2在患者中有利地極小程度地加載。
[0065] 被動(dòng)的關(guān)節(jié)31、32被有彈性地束縛,在實(shí)施例中通過恒定力彈簧(未示出)機(jī)械 地束縛。由此,管法蘭3.1被動(dòng)地進(jìn)行重量補(bǔ)償。
[0066] 至少直線引導(dǎo)部32摩擦配合地和/或形狀配合地在一個(gè)或多個(gè)、特別是無窮多個(gè) 關(guān)節(jié)姿勢可鎖定,例如通過可松脫的壓合連接件或預(yù)張緊的止動(dòng)連接件(未示出)。可手動(dòng) 和/或通過電動(dòng)機(jī)的或電磁的固定來實(shí)現(xiàn)鎖定和/或松脫鎖定。
[0067] 圖1的關(guān)節(jié)組30可松脫地與運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)的端部肢或者說器械法蘭12連接。因此, 在一實(shí)施方式中可利用整個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)用以預(yù)先定位關(guān)節(jié)組。
[0068] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有醫(yī)學(xué)機(jī)器人的醫(yī)學(xué)機(jī)器人設(shè)備。與 其他的實(shí)施方式一致的元件由相同的附圖標(biāo)記表示,使得參考其描述并且下面僅探討不 同。
[0069] 圖2的實(shí)施方式的關(guān)節(jié)組30在被動(dòng)的直線引導(dǎo)部32與運(yùn)動(dòng)學(xué)系統(tǒng)的端部肢12之 間具有呈被促動(dòng)的伸縮缸33形式的主動(dòng)的線性的關(guān)節(jié)。因此,關(guān)節(jié)組(在伸縮缸縮回時(shí)) 可較緊湊地?cái)D在一起。附加地或替代地,可通過伸縮缸33實(shí)現(xiàn)對關(guān)節(jié)組的或管法蘭3. 1的 和在其上所耦接的管3. 2的主動(dòng)的重量補(bǔ)償。圖2或圖3的被動(dòng)的直線引導(dǎo)部32和/或主 動(dòng)的伸縮缸33可分別構(gòu)造為一級(jí)或多級(jí)的,在此一個(gè)級(jí)可具有兩個(gè)交錯(cuò)地可推移的部分。 因此,例如兩級(jí)的直線引導(dǎo)部或兩級(jí)的伸縮缸可具有三個(gè)同心的、至少部分地交錯(cuò)地可推 移的套。除交錯(cuò)地可推移的部分外附加地或替代地,