本申請(qǐng)總地涉及手術(shù)機(jī)器人，更具體地涉及一種重力補(bǔ)償裝置和醫(yī)療系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)由三個(gè)主要組件組成：外科醫(yī)生控制臺(tái)、患旁機(jī)器人和視覺(jué)手推車。在機(jī)器人微創(chuàng)手術(shù)中，手術(shù)由一名或多名外科醫(yī)生遠(yuǎn)程進(jìn)行，他們?cè)诳刂婆_(tái)控制輸入設(shè)備，產(chǎn)生的輸入信號(hào)被傳輸?shù)交寂詸C(jī)器人。然后，患旁機(jī)器人啟動(dòng)連接在其機(jī)械臂上的手術(shù)器械，按照遠(yuǎn)程外科醫(yī)生的指示進(jìn)行手術(shù)。
2、患旁機(jī)器人設(shè)置有機(jī)械臂系統(tǒng)，包括若干機(jī)械臂，機(jī)械臂的末端可以達(dá)到多自由度的活動(dòng)，機(jī)械臂的末端安裝有器械驅(qū)動(dòng)器，手術(shù)器械或內(nèi)窺鏡可拆卸的安裝于器械驅(qū)動(dòng)器上。
3、在開(kāi)始機(jī)器人手術(shù)之前，機(jī)械臂需要連接到插管上。插管被預(yù)先插入患者體內(nèi)，為機(jī)械臂對(duì)接提供了一個(gè)端口。在對(duì)接過(guò)程中，操作人員手動(dòng)操作機(jī)械臂，將其引導(dǎo)到插管中。機(jī)械臂在移動(dòng)時(shí)，重力會(huì)作用于機(jī)械臂，而重力力矩在機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制中是一種非線性擾動(dòng)，導(dǎo)致?tīng)恳龣C(jī)械臂升降的電機(jī)力矩不穩(wěn)定，影響電機(jī)的性能。
4、申請(qǐng)內(nèi)容
5、在申請(qǐng)內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本申請(qǐng)的申請(qǐng)內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
6、本申請(qǐng)的第一方面提供一種重力補(bǔ)償裝置，設(shè)置于醫(yī)療設(shè)備，所述醫(yī)療設(shè)備包括柱狀的定部結(jié)構(gòu)和可以沿所述定部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)的動(dòng)部結(jié)構(gòu)，所述重力補(bǔ)償裝置包括：
7、第一部件，所述第一部件設(shè)置于所述動(dòng)部結(jié)構(gòu)，所述第一部件能夠跟隨所述動(dòng)部結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述定部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)；
8、第二部件，所述第二部件設(shè)置于所述定部結(jié)構(gòu)，所述第二部件能夠相對(duì)于所述定部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)；
9、其中，所述重力補(bǔ)償裝置具有第一狀態(tài)，在第一狀態(tài)時(shí)，沿第一方向，所述第二部件高于所述第一部件，且所述第一部件和第二部件之間具有間距，所述第二部件相對(duì)于所述定部結(jié)構(gòu)固定，所述第一部件和所述第二部件中的至少一者設(shè)置為磁性部件，所述第一部件與所述第二部件之間具有磁作用力，使得第一部件具有向第二部件運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；
10、其中，所述第一方向?yàn)樗鰟?dòng)部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)的方向。
11、可選地，所述重力補(bǔ)償裝置具有第二狀態(tài)，在第二狀態(tài)時(shí)，所述第一部件和第二部件之間的間距最小，所述第二部件相對(duì)于所述第一部件固定，且當(dāng)所述第一部件跟隨所述動(dòng)部結(jié)構(gòu)移動(dòng)時(shí)，所述第二部件與所述第一部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同。
12、可選地，所述重力補(bǔ)償裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，所述第一部件和第二部件之間具有間隙。
13、可選地，所述重力補(bǔ)償裝置包括有止擋結(jié)構(gòu)，所述止擋結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述定部結(jié)構(gòu)固定設(shè)置，當(dāng)所述重力補(bǔ)償裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，所述止擋結(jié)構(gòu)止擋所述第二部件。
14、可選地，所述重力補(bǔ)償裝置包括有至少兩組所述第一部件和所述第二部件，至少兩組所述第一部件和所述第二部件沿所述第一方向排布。
15、可選地，相鄰的兩組所述第一部件和所述第二部件包括第一組和第二組，所述第一組中的第一部件和所述第二組中的第一部件均各自具有有效行程，所述第一組中的第一部件的有效行程的起始端位于所述第二組中的第一部件的有效行程內(nèi)，所述第二組中的第一部件的有效行程的終端位于所述第一組中的第一部件的有效行程內(nèi)。
16、可選地，所述第一部件設(shè)置為沿所述第一方向延伸的柱體結(jié)構(gòu)，所述第二部件開(kāi)設(shè)有沿所述第一方向貫通的腔部，所述第一部件的至少部分柱體結(jié)構(gòu)能夠穿過(guò)所述第二部件的腔部。
17、可選地，所述第一部件的柱體結(jié)構(gòu)位于所述第二部件的腔部時(shí)，所述第一部件的外壁面與所述第二部件的腔部?jī)?nèi)壁面之間具有間隙。
18、可選地，所述第二部件的側(cè)壁上設(shè)置有第一縫隙；或
19、所述第二部件的側(cè)壁封閉，第二部件在垂直于第一方向的平面內(nèi)的投影為封閉的環(huán)形。
20、可選地，所述第一部件為磁性部件，所述第一部件的磁極沿所述第一方向分布在所述第一部件的端部，所述第二部件首先與所述第一部件端部產(chǎn)生磁作用力。
21、可選地，所述重力補(bǔ)償裝置還包括：
22、第一滑座；
23、第一滑塊，所述第一滑塊設(shè)置在所述第一滑座，所述第一滑塊與所述定部結(jié)構(gòu)滑動(dòng)配合；
24、所述第一部件設(shè)置在所述第一滑座，能夠與所述第一滑座同步沿所述第一方向升降移動(dòng)。
25、可選地，所述重力補(bǔ)償裝置還包括：
26、第二滑座；
27、第二滑塊，所述第二滑塊設(shè)置在所述第二滑座，所述第二滑塊與所述定部結(jié)構(gòu)滑動(dòng)配合；
28、所述第二部件設(shè)置在所述第二滑座，能夠與所述第二滑座同步沿所述第一方向升降移動(dòng)。
29、可選地，所述第一滑座呈l形，所述第一滑座上設(shè)置有一個(gè)所述第一部件，所述第一部件設(shè)置在所述第一滑座的一個(gè)端部；
30、或者，所述第一滑座呈c形，所述第一滑座上設(shè)置有兩個(gè)所述第一部件，兩個(gè)所述第一部件分別設(shè)置在所述第一滑座的兩個(gè)端部。
31、可選地，所述第二滑座的側(cè)壁上設(shè)置有沿著所述第一方向分布的第二縫隙。
32、可選地，所述第一部件為磁鐵柱，所述第二部件為磁感應(yīng)圈。
33、本申請(qǐng)的第二方面提供一種醫(yī)療系統(tǒng)，包括：
34、患旁機(jī)器人，所述患旁機(jī)器人包括立柱和至少一個(gè)機(jī)械臂；以及
35、根據(jù)上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的重力補(bǔ)償裝置，所述重力補(bǔ)償裝置設(shè)置在所述患旁機(jī)器人的立柱上。
36、本申請(qǐng)的第三方面提供一種醫(yī)療系統(tǒng)，所述醫(yī)療系統(tǒng)包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括柱狀的定部結(jié)構(gòu)和可以沿所述定部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)的動(dòng)部結(jié)構(gòu)，所述醫(yī)療系統(tǒng)還包括如上述技術(shù)方案中任一所述的重力補(bǔ)償裝置。
37、本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)在下面的附圖和描述中提出。本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將從說(shuō)明書、附圖以及權(quán)利要求書變得明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1.一種重力補(bǔ)償裝置，設(shè)置于醫(yī)療設(shè)備，所述醫(yī)療設(shè)備包括柱狀的定部結(jié)構(gòu)和可以沿所述定部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)的動(dòng)部結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置具有第二狀態(tài)，在第二狀態(tài)時(shí)，所述第一部件和第二部件之間的間距最小，所述第二部件相對(duì)于所述第一部件固定，且當(dāng)所述第一部件跟隨所述動(dòng)部結(jié)構(gòu)移動(dòng)時(shí)，所述第二部件與所述第一部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置處于第二狀態(tài)時(shí)，所述第一部件和第二部件之間具有間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置包括有止擋結(jié)構(gòu)，所述止擋結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述定部結(jié)構(gòu)固定設(shè)置，當(dāng)所述重力補(bǔ)償裝置處于第一狀態(tài)時(shí)，所述止擋結(jié)構(gòu)止擋所述第二部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置包括有至少兩組所述第一部件和所述第二部件，至少兩組所述第一部件和所述第二部件沿所述第一方向排布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，相鄰的兩組所述第一部件和所述第二部件包括第一組和第二組，所述第一組中的第一部件和所述第二組中的第一部件均各自具有有效行程，所述第一組中的第一部件的有效行程的起始端位于所述第二組中的第一部件的有效行程內(nèi)，所述第二組中的第一部件的有效行程的終端位于所述第一組中的第一部件的有效行程內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第一部件設(shè)置為沿所述第一方向延伸的柱體結(jié)構(gòu)，所述第二部件開(kāi)設(shè)有沿所述第一方向貫通的腔部，所述第一部件的至少部分柱體結(jié)構(gòu)能夠穿過(guò)所述第二部件的腔部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第一部件的柱體結(jié)構(gòu)位于所述第二部件的腔部時(shí)，所述第一部件的外壁面與所述第二部件的腔部?jī)?nèi)壁面之間具有間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第二部件的側(cè)壁上設(shè)置有第一縫隙；或
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第一部件為磁性部件，所述第一部件的磁極沿所述第一方向分布在所述第一部件的端部，所述第二部件首先與所述第一部件端部產(chǎn)生磁作用力。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置還包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述重力補(bǔ)償裝置還包括：
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第一滑座呈l形，所述第一滑座上設(shè)置有一個(gè)所述第一部件，所述第一部件設(shè)置在所述第一滑座的一個(gè)端部；
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第二滑座的側(cè)壁上設(shè)置有沿著所述第一方向分布的第二縫隙。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項(xiàng)所述的重力補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述第一部件為磁鐵柱，所述第二部件為磁感應(yīng)圈。
16.一種醫(yī)療系統(tǒng)，其特征在于，包括：
17.一種醫(yī)療系統(tǒng)，其特征在于，所述醫(yī)療系統(tǒng)包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂包括柱狀的定部結(jié)構(gòu)和可以沿所述定部結(jié)構(gòu)升降移動(dòng)的動(dòng)部結(jié)構(gòu)，所述醫(yī)療系統(tǒng)還包括如權(quán)利要求1至15任一所述的重力補(bǔ)償裝置。