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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115279295A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202180020047.2(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限(22)申请日2021.01.19责任公司11240专利代理师沈丹阳(30)优先权数据2020-0458362020.03.16JP(51)Int.Cl.A61B34/30(2016.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日G01L5/16(2020.01)2022.09.08(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2021/0017382021.01.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2021/186882JA2021.09.23(71)申请人索尼集团公司地址日本东京(72)发明人若菜和仁铃木裕之权利要求书2页说明书19页附图33页(54)发明名称手术器械单元、力检测装置和手术支持系统(57)摘要提供了一种手术器械单元,包括外力检测功能。该手术器械单元包括:轴,在其远端包括的末端执行器;中空基座;以及可变形部件,在基座内支撑该轴的根部。应变部包括由多向应变元件构成的第一层应变元件和第二层应变元件,多向应变元件中的每一个利用多条支腿支撑轴的根部,所述多条支腿沿着轴的主轴方向被顺序地布置。第一应变元件相对于与轴的长轴正交的平面倾斜对应于预定角度θ的量,并且第二应变元件相对于该平面倾斜对应于与第一应变元件的支腿的角度相反的角度‑θ的量。CN115279295ACN115279295A权利要求书1/2页1.一种手术器械单元,包括:轴,在尖端处具有末端执行器;中空基座;以及应变产生部,在所述基座中支撑所述轴的根部。2.根据权利要求1所述的手术器械单元,其中,所述轴允许用于驱动所述末端执行器的缆线通过,并且牵引所述缆线的马达布置在所述基座中。3.根据权利要求1所述的手术器械单元,其中,所述应变产生部包括在所述轴的长轴方向上依次布置的第一层应变产生体和第二层应变产生体。4.根据权利要求3所述的手术器械单元,其中,所述第一应变产生体和所述第二应变产生体中的每个是多向应变产生体,所述多向应变产生体用来自多个方向的多个支腿相对于所述基座的内壁支撑所述轴的根部。5.根据权利要求4所述的手术器械单元,其中,所述第一应变产生体的各支腿相对于与所述轴的长轴正交的平面以预定角度θ倾斜,并且所述第二应变产生体的各支腿相对于所述平面以与所述第一应变产生体的各支腿相反的角度‑θ倾斜。6.根据权利要求5所述的手术器械单元,其中,应变传感器附接至所述第一应变产生体和所述第二应变产生体的每个支腿。7.根据权利要求6所述的手术器械单元,其中,基于每个支腿的应变量,确定所述轴或所述末端执行器的应变模式。8.根据权利要求7所述的手术器械单元,其中,在处于相同位置的所述第一应变产生体的支腿与所述第二应变产生体的支腿的伸缩方向彼此一致的情况下,判断为是由于牵引所述末端执行器的缆线的牵引力而发生应变的缆线牵引模式。9.根据权利要求7所述的手术器械单元,其中,在所述第一应变产生体的支腿的伸缩方向一致、且所述第二应变产生体的支腿的伸缩方向一致、但所述第一应变产生体的支腿的伸缩方向与所述第二应变产生体的支腿的伸缩方向相反的情况下,判断为是由于作用于所述轴的长度方向的外力而发生应变的模式。10.根据权利要求7所述的手术器械单元,其中,在所述第一应变产生体和所述第二应变产生体中的每个中彼此相对的支腿的伸缩方向相反的情况下,判断为是由于作用在与所述轴的长度方向正交的方向上的外力而发生应变的模式。11.根据权利要求6所述的手术器械单元,其中,所述应变传感器包括光纤布拉格光栅(FBG)传感器。12.根据权利要求2所述的手术器械单元,其中,所述第一应变产生体和所述第二应变产生体包括金属片。13.根据权利要求6所述的手术器械单元,其中,预张力被施加至所述第一应变产生体、所述第二应变产生体和所述应变传感器。2CN115279295A权利要求书2/2页14.一种力检测装置,包括:应变产生部,在中空基座中支撑轴,以及应变传感器,检测所述应变产生部中的应变。15.一种手术支持系统,包括:手术器械以及附接所述手术器械的臂,其中,所述手术器械包括:轴,在尖端处具有末端执行器;中空基座;以及应变产生部,在所述基座中支撑所述轴的根部。3CN115279295A说明书1/19页手术器械单元、力检测装置和手术支持系统技术领域[0001]在本说明书(在下文中称为“本公开”)中公开的技术涉及应用于例如外科手术机器人并且具有外力检测功能的外科手术器械单元、力检测装置和外科手术支持系统。背景技术[0002]在主‑从外科手术机器人中,已经提出了一种技术,其中,检测作用在末端执行器上的外力(例如,从患部接收在外科