具有选择性轮对准的手术机器人推车

权利要求书： 1.一种手术机器人推车组合件，包括：基座部分，具有操作性地固定在其上的机器人臂；以及第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮沿着相应的枢转轴线可枢转地附接到所述基座部分，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个具有外壳、可旋转地联接到所述外壳并且限定轮旋转轴线的轮以及轮对准组合件，每个轮对准组合件包含：

第一踏板，可枢转地联接到所述外壳并且能够在第一位置和第二位置之间移动；以及第二踏板，可枢转地联接到所述外壳并且能够在第一位置和第二位置之间移动，其中，所述第一踏板和所述第二踏板配置为使得其选择性和独立的致动引起第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个围绕其相应的枢转轴线在选择的预定方位上独立固定，并且独立地防止第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个围绕其相应的轮旋转轴线旋转，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板和所述第二踏板在所述第一位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个围绕其相应的枢转轴线自由枢转，并且围绕其相应的轮旋转轴线自由旋转；

其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第一位置并且所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的第二踏板在所述第二位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个固定在围绕其相应的枢转轴线的第一角度方位上；

其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第二位置并且所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的第二踏板在所述第一位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个固定在围绕其相应的枢转轴线的第二角度方位上，所述第二角度方位不同于所述第一角度方位；并且其中所述手术机器人推车组合件包括以下配置：所述第一脚轮的第一踏板在所述第一位置并且所述第一脚轮的第二踏板在所述第一位置以允许所述第一脚轮围绕其轮旋转轴线旋转，并且允许所述第一脚轮围绕其枢转轴线枢转；并且

所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第二位置并且所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的第二踏板在所述第一位置，以使所述第二脚轮和所述第三脚轮的轮旋转轴线相对于彼此成120度定位，由此手术机器人推车组合件作为一个整体，围绕所述第一脚轮的枢转轴线枢转。

2.根据权利要求1所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板和所述第二踏板在所述第二位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个围绕其相应的轮旋转轴线固定不动。

3.根据权利要求1所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板和所述第二踏板在所述第一位置时，所述相应的第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个围绕其相应的枢转轴线和轮旋转轴线自由旋转

360度，从而允许所述推车组合件沿任何方向移动。

4.根据权利要求2所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个相对于其相应的枢转轴线固定在一角度方位上时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的相应的轮旋转轴线相对于彼此基本平行地锁定，允许所述推车组合件平移。

5.根据权利要求2所述的手术机器人推车组合件，其中当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个相对于其相应的枢转轴线固定在一角度方位上时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的相应的轮旋转轴线相对于彼此成120度定位，允许所述推车组合件围绕其中心旋转。

6.根据权利要求1所述的手术机器人推车组合件，其中，所述角度方位是预先选择的。

7.一种手术机器人推车组合件，包括：基座部分，具有操作性地固定在其上的机器人臂；

三个脚轮，沿着枢转轴线可枢转地附接到所述基座部分，所述三个脚轮中的每个具有外壳、在轮轴线上可旋转的轮以及操作性地连接所述外壳和所述轮的轮对准组合件，每个轮对准组合件包含：

第一踏板，可枢转地联接到所述外壳并且能够在第一位置和第二位置之间移动；以及第二踏板，可枢转地联接到所述外壳并且能够在第一位置和第二位置之间移动，其中，所述第一踏板和所述第二踏板配置为使得其选择性和独立的致动引起第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个围绕其相应的枢转轴线在选择的预定方位上独立固定，并且独立地防止第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个围绕其相应的轮旋转轴线旋转，其中所述手术机器人推车组合件包括以下配置：所述第一脚轮的第一踏板在所述第一位置并且所述第一脚轮的第二踏板在所述第一位置以允许所述第一脚轮围绕其轮旋转轴线旋转，并且允许所述第一脚轮围绕其枢转轴线枢转；并且

所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第二位置并且所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的第二踏板在所述第一位置，以使所述第二脚轮和所述第三脚轮的轮旋转轴线相对于彼此成120度定位，由此手术机器人推车组合件作为一个整体，围绕所述第一脚轮的枢转轴线枢转。

8.根据权利要求7所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述三个脚轮中的每个的所述第一踏板和所述第二踏板在所述第一位置时，所述三个脚轮中的每个围绕其相应的枢转轴线自由枢转。

9.根据权利要求8所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述三个脚轮中的每个的所述第一踏板和所述第二踏板在所述第一位置时，相应的第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮围绕其相应的枢转轴线和轮轴线自由旋转360度，从而允许所述推车组合件沿任何方向移动。

10.根据权利要求8所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第二位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个相对于其相应的枢转轴线固定在一角度方位。

11.根据权利要求10所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第二位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的相应轮轴线相对于彼此基本平行地锁定，允许所述推车组合件平移。

12.根据权利要求10所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的所述第一踏板在所述第二位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个的相应的轮轴线相对于彼此成120度角锁定，从而允许所述推车组合件围绕其中心旋转。

13.根据权利要求12所述的手术机器人推车组合件，其中，当所述三个脚轮中的每个的所述第一踏板和所述第二踏板在所述第二位置时，所述第一脚轮、所述第二脚轮和所述第三脚轮中的每个都围绕其相应的轮轴线固定不动。

说明书： 具有选择性轮对准的手术机器人推车[0001] 相关申请的交叉引用[0002] 本申请要求于2015年10月9日提交的序列号为62/239,393的美国临时专利的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术[0003] 手术机器人系统用于微创医疗程序，因为它们提高了准确性和便利性。在手术机器人系统中，机器人臂通过手腕组合件支撑具有安装到其上的端部执行器的手术器械。在

操作中，机器人臂通过患者的手术入口或自然孔口将手术器械插入或保持在小切口中，以

将端部执行器定位在患者体内的工作部位处。

[0004] 市场上的大多数手术机器人系统都很重且静止不动，需要重新定位托盘千斤顶。在一些更现代的手术机器人系统中，机器人臂支撑在具有带一组脚轮的基座部分的可移动

手术机器人推车上。这是有益的，因为手术机器人系统可以根据需要在各种房间之间移动

而不需要托盘千斤顶。

[0005] 然而，微创医疗程序需要高度的准确性、精确度和速度，因此，用于微创医疗程序的可移动手术机器人系统在操作开始之前需要被精确固定。因此，需要精确地固定手术机

器人推车，并且提供具有高度的可移动性和可操作性的手术机器人推车。

发明内容[0006] 本公开涉及包含用于提供改进的可移动性和可操纵性的新型脚轮等的手术机器人推车。

[0007] 根据本公开的实施例，一种手术机器人推车组合件包含配置为在其上支撑机器人臂的基座部分。所述推车组合件还包含第一、第二和第三脚轮，所述第一、第二和第三脚轮

沿着相应的枢转轴线可枢转地附接到所述基座部分，以允许所述拖车组合件沿着地板移动

而不需要托盘千斤顶。第一、第二和第三脚轮中的每个具有外壳和可旋转地联接到其上的

轮。第一、第二和第三脚轮中的每个都支撑在可旋转的轮轴线上，并且具有轮对准组合件。

每个轮对准组合件包含可枢转地联接到外壳并且可在第一位置和第二位置之间移动的第

一踏板以及可枢转地联接到外壳并且可在第一位置和第二位置之间移动的第二踏板。第一

踏板和第二踏板配置为将第一、第二或第三脚轮固定在一方位上。当第一脚轮、第二脚轮和

第三脚轮中的每个的第一踏板和第二踏板在第一位置时，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮

中的每个可围绕其相应的枢转轴线自由枢转。当第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个

的第一踏板在第二位置时，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个相对于其相应的枢转

轴线固定在一角度方位。

[0008] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一、第二和第三脚轮中的每个的第一和第二踏板在第二位置时，第一、第二和第三脚轮中的每个可以围绕其相应的轮轴线固定不动。

[0009] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个的第一踏板和第二踏板在第一位置时，相应的第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个可以

围绕其相应的枢转轴线和轮轴线自由旋转360度，从而允许推车组合件沿任何方向移动。

[0010] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一、第二和第三脚轮中的每个相对于其相应的枢转轴线固定在一角度方位上时，第一、第二和第三脚轮中的每个的相应的轮轴线可

以相对于彼此基本平行地锁定，允许推车组合件平移。

[0011] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个相对于其相应的枢转轴线固定在一角度方位上时，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个

的相应的轮轴线相对于彼此成120度定位，允许所述推车组合件围绕其中心旋转。

[0012] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一脚轮的第一踏板和第二踏板在第二位置时以及当第二脚轮和第三脚轮的第一踏板和第二踏板中的每个踏板在第二位置时，所述

推车组合件可以围绕所述第一脚轮可枢转。

[0013] 所述推车组合件可以进一步包含预先选择第一、第二和第三脚轮中的每个的角度方位。

[0014] 根据本公开的另一实施例，一种手术机器人推车组合件包含：基座部分，所述基座部分具有操作性地固定在其上的机器人臂；以及三个脚轮，所述三个脚轮沿枢转轴线可枢

转地附接到基座部分。三个脚轮中的每个具有外壳、在轮轴线上可旋转的轮以及操作性地

连接外壳和轮的轮对准组合件。每个轮对准组合件包含可枢转地联接到外壳并且可在第一

位置和第二位置之间移动的第一踏板以及可枢转地联接到外壳并且可在第一位置和第二

位置之间移动的第二踏板。第一踏板和第二踏板配置为将相应的三个脚轮固定在一方位

上。

[0015] 所述推车组合件还可以配置为使得当三个脚轮中的每个的第一踏板和第二踏板在第一位置时，三个脚轮中的每个可以围绕其相应的枢转轴线自由枢转。

[0016] 所述推车组合件还可以配置为使得当三个脚轮中的每个的第一踏板和第二踏板在第一位置时，相应的第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮可以围绕其相应的枢转轴线和轮轴

线自由旋转360度，从而允许推车组合件沿任何方向移动。

[0017] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个的第一踏板在第二位置时，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个可以相对于其相应的枢

转轴线固定在一角度方位。

[0018] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个的第一踏板在第二位置时，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个的相应的轮轴线可以相

对于彼此基本平行地锁定，允许推车组合件平移。

[0019] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一、第二和第三脚轮中的每个的第一踏板在第二位置时，第一、第二和第三脚轮中的每个的相应的轮轴线可以相对于彼此成120度角

锁定，允许推车组合件围绕其中心旋转。

[0020] 所述推车组合件还可以配置为使得当三个脚轮中的每个的第一踏板和第二踏板在第二位置时，第一脚轮、第二脚轮和第三脚轮中的每个可以围绕其相应的轮轴线固定不

动。

[0021] 所述推车组合件还可以配置为使得当第一脚轮的第一踏板和第二踏板在第二位置时并且当第二脚轮和第三脚轮的第一踏板和第二踏板中的每个在第二位置时，推车组合

件可以围绕所述第一脚轮可枢转。

[0022] 下面参照附图更详细地描述本公开的示范性实施例的更多细节和方面。附图说明[0023] 并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的公开内容的一般描述以及下面给出的示范性实施例的详细描述一起用于解释本

公开的原理，其中：

[0024] 图1是根据本公开的手术机器人推车组合件的透视图；[0025] 图2是图1的手术机器人推车组合件的正面正视图，示出了基座部分和多个脚轮，每个脚轮具有固定组合件；

[0026] 图3是图1的手术机器人推车组合件的底部平面图，示出了多个脚轮的每个固定组合件在解锁位置；

[0027] 图4是图1的手术机器人推车组合件的底部平面图，示出了锁定在第一方位的多个脚轮的每个固定组合件；

[0028] 图5是图1的手术机器人推车组合件的底部平面图，示出了锁定在第二方位的多个脚轮的每个固定组合件；

[0029] 图6是图1的手术机器人推车组合件的底部平面图，示出了锁定在第三方位的多个脚轮的每个固定组合件；以及

[0030] 图7是图1的手术机器人推车组合件的底部平面图，示出了锁定在第三方位的多个脚轮的三个固定组合件中的两个固定组合件。

具体实施方式[0031] 参照附图详细描述本公开的实施例，其中相同的附图标记在几个视图中的每个视图中表示相同或相应的元件。

[0032] 参照图1和图2，配置用于根据本公开内容的外科手术机器人推车组合件的一个示范性实施例通常被标识为100，但是也可以设想，本公开的方面和特征被类似地并入到任何

合适的手术机器人推车组合件。手术机器人推车组合件100通常包含机器人臂102、竖直立

柱200和基座部分300。基座部分300包含与其联接的多个脚轮400、500和600。脚轮400、500

和600中的每个配置成围绕相应的枢转轴线旋转，并且配置为允许手术机器人推车组合件

100移动或者禁止手术机器人推车组合件100的移动。每个脚轮400、500和600包含相应的外

壳410、510和610，其中相应的外壳410、510和610中的每个可枢转地附接到基座部分300，并

且限定相应的枢转轴线或旋转轴线“PA4”、“PA5”和“PA6”。

[0033] 脚轮400、500和600还包含可旋转地联接到相应外壳420、520和620中的每个的一组轮430、530和630。尽管讨论了一组轮，但可以使用任何合适数量的轮。轮430、530和630相

应限定了通过其中心的相应轮轴线，如“WA4”、“WA5”和“WA6”所示。

[0034] 脚轮400、500和600每个还包含具有相应的第一踏板440、540和640以及相应的第二踏板450、550和650的固定系统。第一和第二踏板440、540、640、450、550和650可枢转地联

接到相应的外壳420、520和620并且操作性地连接到相应的轮430、530和630。每个相应的第

一踏板440、540和640以及第二踏板450、550和650配置为在第一位置和第二位置之间移动。

[0035] 第一踏板440、540和640中的每个使相应的脚轮400、500和600在当相应的第一踏板440、540和640在第一位置时的解锁方位和当相应的第一踏板在第二位置时的第一锁定

方位之间移动。第二踏板450、550和650中的每个使相应的脚轮400、500和600在当相应的第

二踏板440、540和640在第一位置时的解锁方位和当相应的第二踏板440、540和640在第二

位置时的第二锁定方位之间移动。

[0036] 参照图2，示出了脚轮400、500的第一踏板440和540布置在第一位置，而脚轮600的踏板640布置在第二位置。

[0037] 继续参照图2，第二踏板450被示出在第一位置，而第二踏板550和650在第二位置。[0038] 在操作中，相应脚轮400、500和600中的每个可以在以下列出的四种不同可能方位中的一种：

[0039] 方位I。当第一踏板在第一位置并且第二踏板在第一位置时，脚轮的轮可自由旋转。

[0040] 方位II。当第一踏板在第一位置并且第二踏板在第二位置时，脚轮固定在第一角度方位。

[0041] 方位III。当第一踏板在第二位置并且第二踏板在第一位置时，脚轮被固定在与第一角度方位不同的第二角度方位上。

[0042] 方位I。当第一踏板在第二位置并且第二踏板在第二位置时，脚轮的轮被锁定以防止其旋转。

[0043] 脚轮的第一和第二角度方位可以是预先确定的。例如，参照图2，脚轮400在方位I，脚轮500在方位II，并且脚轮600在方位I。操作者可以选择每个相应的脚轮400、500和600

的方位以改变手术机器人推车组合件100的移动模式。

[0044] 转向图3-5，脚轮400、500和600中的每个在选定的方位。如图3所示，脚轮400、500和600中的每个都在方位I，由此允许手术机器人推车组合件100完成可操纵性，例如围绕其

中心旋转，纵向平移，以及横向平移或其任何组合。如图4所示，脚轮400、500和600中的每个

都在方位II上。在方位II上，相应轮轴线“WA4”、“WA5”和“WA6”中的每个相对于彼此平行，手

术机器人推车组合件100可以在单个横向上平移。在这种配置中，可以设想手术机器人推车

组合件100可以沿手术台的一侧移动。或者，如图5所示，当脚轮400、500和600中的每个在方

位II上并且相应的轮轴线“WA4”、“WA5”和“WA6”中的每个相对于彼此平行时(两个轮轴线布

置在公共轴线上)，手术机器人推车组合件100可沿纵向平移。在这种配置中，可以设想手术

机器人推车组合件100可以朝向或远离手术台移动。

[0045] 参照图6，脚轮400、500和600中的每个都在方位III上。在方位III上，相应轮轴线“WA4”、“WA5”和“WA6”中的每个相对于彼此以120度角设置，这允许手术机器人推车组合件

100围绕其中心“C”旋转。

[0046] 现在转向图7，手术机器人推车组合件100在方位III上具有脚轮400和600，而脚轮500在方位I上。脚轮400和600在固定方位，使得它们相应的轮轴线“WA4”和“WA6”相对于彼

此成120度角，并且解锁脚轮500自由旋转。在使用中，如此配置，手术机器人推车组合件100

围绕解锁脚轮500的枢转轴线“PA5”自由枢转。

[0047] 根据本公开，虽然手术机器人推车组合件100在本文被示出和描述为具有三个脚轮，即400、500和600，但是在本公开的范围内可以设想，可以使用任何数量的脚轮来支撑基

座部分300，例如四(4)个脚轮。如果提供四个脚轮，则进一步设想脚轮可以相对于彼此以任

何数量的方位锁定，以允许本文描述的手术机器人推车组合件100的任何移动模式。

[0048] 同样根据本公开，尽管每个脚轮400、500和600包含相应的和独立的锁定踏板，但是可设想并且在本公开内容的范围内，手术机器人推车组合件100可以设置有操作性地连

接到每个脚轮的单个集中锁定机构等(未示出)，并且其中集中式锁定机构的单次致动将导

致所有脚轮同时锁定/解锁。集中锁定机构可以配置为具有多个离散设置，例如，所有脚轮

自由移动，至少一个脚轮锁定，至少一个脚轮以第一角度锁定，至少一个脚轮锁定以不同于

第一角度的第二角度锁定或其任何组合。集中锁定机构可以是完全机械机构或机电机构

(包含用于实现锁定/解锁和/或成角度的电子设备和马达)。

[0049] 尽管在附图中已经示出了本公开的若干实施例，但是本公开不意图限于此，因为本公开旨在与本领域将允许的范围一样宽，并且同样地阅读说明书。上述实施例的任何组

合也是可预见的并且在本发明的范围内。因此，以上描述不应该被解释为限制，而仅仅是作

为特定实施例的实例。本领域技术人员将想到在所附权利要求的范围和精神内的其他修

改。