具有齿轮驱动的端部执行器组件的机器人臂系统转让专利

申请号 : CN201910160391.6

文献号 : CN110123455B

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发明人 : 杨重光张健维陶骏平陈伟力

申请人 : 香港生物医学工程有限公司

摘要 :

示例实施方案一般地涉及机器人臂组件。所述机器人臂组件可以包括臂段和端部执行器组件。臂段可以包括细长本体、第一电机和第二电机。端部执行器组件可以可固定到臂段。端部执行器组件可以包括器械组件、第一齿轮组件和第二齿轮组件。器械组件可以包括器械和器械齿轮。第一齿轮组件可以包括第一一级齿轮和突出部分。突出部分可以可配置为驱动器械组件。第二齿轮组件可以包括第二一级齿轮,第二一级齿轮可配置为驱动器械齿轮。

权利要求 :

1.一种机器人臂组件,所述机器人臂组件包括:

臂段,所述臂段具有:

具有近端和远端的细长臂段本体,所述细长臂段本体形成臂段中心轴线;

第一电机,所述第一电机具有第一驱动部分;以及

第二电机,所述第二电机具有第二驱动部分;以及

端部执行器组件,所述端部执行器组件能够固定到所述臂段的所述远端,所述端部执行器组件具有:

具有器械和器械齿轮的器械组件,所述器械包括具有近端和远端的细长器械本体,所述细长器械本体形成器械中心轴线,所述器械的所述远端用于执行动作,所述器械的所述近端具有第一节段和与所述第一节段分开的第二节段,其中所述第一节段和所述器械齿轮被以如下这样的方式相对于彼此牢固地固定:当所述第一节段或所述器械齿轮中的一个被驱动在相对于穿过所述器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上旋转时,所述器械的所述远端和所述第一节段或所述器械齿轮中的另一个被驱动在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,其中所述第一中心轴线与所述器械中心轴线是正交的;

第一齿轮组件,所述第一齿轮组件能够配置为被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动,所述第一齿轮组件具有:第一一级齿轮,所述第一一级齿轮具有穿过所述第一一级齿轮形成的第二中心轴线,其中所述第二中心轴线与所述第一中心轴线、所述器械中心轴线和所述臂段中心轴线相交,其中所述第二中心轴线和所述第一中心轴线总是彼此正交的,并且其中所述第二中心轴线和所述臂段中心轴线总是彼此正交的;以及被固定到所述第一一级齿轮的表面的突出部分,所述突出部分具有沿着所述第一中心轴线形成的突出部分开口,所述突出部分和所述器械组件被以如下这样的方式共同地配置:所述器械的所述近端的所述第二节段被提供在所述突出部分开口中,并且能够在所述突出部分开口内旋转;

其中,当所述器械齿轮被驱动在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转时,所述突出部分开口和所述器械的所述近端的所述第二节段被共同地配置以允许所述器械的所述近端的被提供在所述突出部分开口中的所述第二节段在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转;以及第二齿轮组件,所述第二齿轮组件能够配置为被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动,所述第二齿轮组件具有:第二一级齿轮,所述第二一级齿轮被以其中心轴线与所述第二中心轴线对齐的这样的方式定位,所述第二一级齿轮能够配置为驱动所述器械齿轮旋转;

其中,当所述第二一级齿轮被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动在相对于所述第二中心轴线的第二方向上旋转并且所述第一一级齿轮不被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动旋转时,所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转;

其中,当所述第二一级齿轮不被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动旋转并且所述第一一级齿轮被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动在相对于所述第二中心轴线的第三方向上旋转时,所述第一一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,所述第三方向与所述第二方向是相反的;

其中,当所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮这二者分别被所述第一驱动部分和所述第二驱动部分驱动以相同的转速在相对于所述第二中心轴线的相同的第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为阻止所述器械齿轮相对于所述第一中心轴线旋转。

2.如权利要求1所述的机器人臂组件,其中,当所述第一一级齿轮被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动以第一速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转并且所述第二一级齿轮被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动以第二速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,其中所述第一速率小于所述第二速率。

3.如权利要求2所述的机器人臂组件,其中,当所述第一一级齿轮被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动以所述第二速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转并且所述第二一级齿轮被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动以所述第一速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的第四方向上旋转,所述第四方向与所述第一方向是相反的。

4.如权利要求1所述的机器人臂组件,其中所述第二齿轮组件进一步包括二级齿轮,所述二级齿轮被固定到所述第二一级齿轮并且与所述第二一级齿轮同轴,并且其中所述第二一级齿轮经由所述二级齿轮驱动所述器械齿轮。

5.如权利要求4所述的机器人臂组件,其中所述器械齿轮和所述二级齿轮是锥齿轮,并且其中所述二级齿轮被配置为当所述第二一级齿轮被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动时将运动传送到所述器械齿轮。

6.如权利要求5所述的机器人臂组件,其中所述二级齿轮和所述器械齿轮为等径伞齿轮配置。

7.如权利要求4所述的机器人臂组件,其中所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮具有相同的直径和相同的齿数。

8.如权利要求1所述的机器人臂组件,其中所述第一一级齿轮与所述第二一级齿轮是同轴的。

9.一种机器人臂组件,所述机器人臂组件包括:

端部执行器组件,所述端部执行器组件具有:

器械组件,所述器械组件具有器械、器械齿轮以及在所述器械和所述器械齿轮之间的器械组件本体,所述器械包括具有近端和远端的细长器械本体,所述细长器械本体形成器械中心轴线,所述器械的所述远端用于执行动作,其中所述器械、所述器械齿轮和所述器械组件本体被以如下这样的方式相对于彼此牢固地固定:所述器械齿轮在相对于穿过所述器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上的旋转驱动所述器械的所述远端在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上对应地旋转,其中所述第一中心轴线和所述器械中心轴线总是彼此正交的;

第一齿轮组件,所述第一齿轮组件具有:

第一一级齿轮,所述第一齿轮组件具有突出部分和穿过所述第一一级齿轮形成的第二中心轴线,所述突出部分具有突出部分开口,所述突出部分开口被以所述突出部分开口的中心轴线与所述第一中心轴线对齐的这样的方式相对于所述器械组件固定地定位,所述突出部分和所述器械组件被以如下这样的方式共同地配置:所述器械组件本体的一部分被提供在所述突出部分开口中,能够相对于所述第一中心轴线旋转,并且能够在所述突出部分开口内旋转,其中所述第二中心轴线与所述器械中心轴线的第一中心轴线相交,并且其中所述第二中心轴线和所述第一中心轴线总是彼此正交的;以及第二齿轮组件,所述第二齿轮组件具有:

第二一级齿轮,所述第二一级齿轮被以其中心轴线与所述第二中心轴线对齐的这样的方式定位,所述第二一级齿轮被配置为与所述器械齿轮互锁以便当所述第二一级齿轮旋转时驱动所述器械齿轮旋转。

10.如权利要求9所述的机器人臂组件,其中,当所述第二一级齿轮被驱动在相对于所述第二中心轴线的第二方向上旋转并且所述第一一级齿轮不被驱动旋转时,所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转。

11.如权利要求10所述的机器人臂组件,其中,当所述第二一级齿轮不被驱动旋转并且所述第一一级齿轮被驱动在相对于所述第二中心轴线的第三方向上旋转时,所述第一一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,所述第三方向与所述第二方向是相反的。

12.如权利要求9所述的机器人臂组件,其中,当所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮这二者被驱动以相同的转速在相对于所述第二中心轴线的相同的第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为阻止所述器械齿轮相对于所述第一中心轴线旋转。

13.如权利要求10所述的机器人臂组件,其中,当所述第一一级齿轮被驱动以第一速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转并且所述第二一级齿轮被驱动以第二速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,其中所述第一速率小于所述第二速率。

14.如权利要求13所述的机器人臂组件,其中,当所述第一一级齿轮被驱动以所述第二速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转并且所述第二一级齿轮被驱动以所述第一速率在相对于所述第二中心轴线的所述第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的第四方向上旋转,所述第四方向与所述第一方向是相反的。

15.如权利要求9所述的机器人臂组件,其中所述第二齿轮组件进一步包括二级齿轮,所述二级齿轮被固定到所述第二一级齿轮并且与所述第二一级齿轮同轴,并且其中所述第二一级齿轮经由所述二级齿轮驱动所述器械齿轮。

16.如权利要求15所述的机器人臂组件,其中所述器械齿轮和所述二级齿轮是锥齿轮,并且其中所述二级齿轮被配置为当所述第二一级齿轮被驱动旋转时将运动传送到所述器械齿轮。

17.如权利要求15所述的机器人臂组件,其中所述二级齿轮和所述器械齿轮为等径伞齿轮配置。

18.如权利要求9所述的机器人臂组件,其中所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮具有相同的直径和相同的齿数。

19.如权利要求9所述的机器人臂组件,其中所述第一一级齿轮与所述第二一级齿轮是同轴的。

20.一种机器人臂组件,所述机器人臂组件包括:

臂段,所述臂段具有:

具有近端和远端的细长臂段本体,所述细长臂段本体形成臂段中心轴线;

第一电机,所述第一电机具有第一驱动部分;

第二电机,所述第二电机具有第二驱动部分;以及

第三电机,所述第三电机具有第三驱动部分;

端部执行器组件,所述端部执行器组件能够固定到所述臂段的所述远端,所述端部执行器组件具有:

具有器械和器械齿轮的器械组件,所述器械包括具有近端和远端的细长器械本体,所述细长器械本体形成器械中心轴线,所述器械的所述远端具有用于执行动作的第一构件和第二构件,所述器械的所述近端具有第一节段和与所述第一节段分开的第二节段,其中所述第一节段和所述器械齿轮被以如下这样的方式相对于彼此牢固地固定:当所述第一节段或所述器械齿轮中的一个被驱动在相对于穿过所述器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上旋转时,所述器械的所述远端和所述第一节段或所述器械齿轮中的另一个被驱动在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,其中所述第一中心轴线与所述器械中心轴线是正交的;

第一齿轮组件,所述第一齿轮组件能够配置为被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动,所述第一齿轮组件具有:第一一级齿轮,所述第一一级齿轮具有穿过所述第一一级齿轮形成的第二中心轴线,其中所述第二中心轴线与所述第一中心轴线、所述器械中心轴线和所述臂段中心轴线相交,其中所述第二中心轴线和所述第一中心轴线总是彼此正交的,并且其中所述第二中心轴线和所述臂段中心轴线总是彼此正交的;以及被固定到所述第一一级齿轮的表面的突出部分,所述突出部分具有沿着所述第一中心轴线形成的突出部分开口,所述突出部分和所述器械组件被以如下这样的方式共同地配置:所述器械的所述近端的所述第二节段被提供在所述突出部分开口中,并且能够在所述突出部分开口内旋转;

其中,当所述器械齿轮被驱动在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转时,所述突出部分开口和所述器械的所述近端的所述第二节段被共同地配置以允许所述器械的所述近端的被提供在所述突出部分开口中的所述第二节段在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转;

第二齿轮组件,所述第二齿轮组件能够配置为被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动,所述第二齿轮组件具有:第二一级齿轮,所述第二一级齿轮被以其中心轴线与所述第二中心轴线对齐的这样的方式定位,所述第二一级齿轮能够配置为驱动所述器械齿轮旋转;以及第三齿轮组件,所述第三齿轮组件能够配置为被所述第三电机的所述第三驱动部分驱动,所述第三齿轮组件能够配置为驱动所述第一构件和/或所述第二构件相对于所述器械中心轴线移动。

21.如权利要求20所述的机器人臂组件,其中,当所述第二一级齿轮被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动在相对于所述第二中心轴线的第二方向上旋转并且所述第一一级齿轮不被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动旋转时,所述第二一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转。

22.如权利要求21所述的机器人臂组件,其中,当所述第二一级齿轮不被所述第二电机的所述第二驱动部分驱动旋转并且所述第一一级齿轮被所述第一电机的所述第一驱动部分驱动在相对于所述第二中心轴线的第三方向上旋转时,所述第一一级齿轮被配置为驱动所述器械齿轮在相对于所述第一中心轴线的所述第一方向上旋转,所述第三方向与所述第二方向是相反的。

23.如权利要求20所述的机器人臂组件,其中当所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮这二者分别被所述第一驱动部分和所述第二驱动部分驱动以相同的转速在相对于所述第二中心轴线的相同的第二方向上旋转时,所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮被配置为阻止所述器械齿轮相对于所述第一中心轴线旋转。

24.如权利要求20所述的机器人臂组件,其中所述第二齿轮组件进一步包括二级齿轮,所述二级齿轮被固定到所述第二一级齿轮并且与所述第二一级齿轮同轴。

25.如权利要求24所述的机器人臂组件,其中所述器械齿轮和所述二级齿轮是锥齿轮,并且其中所述二级齿轮被配置为当所述第二一级齿轮被驱动旋转时将运动传送到所述器械齿轮。

26.如权利要求24所述的机器人臂组件,其中所述二级齿轮和所述器械齿轮为等径伞齿轮配置。

27.如权利要求20所述的机器人臂组件,其中所述第一一级齿轮和所述第二一级齿轮具有相同的直径和相同的齿数。

28.如权利要求20所述的机器人臂组件,其中所述第一一级齿轮与所述第二一级齿轮是同轴的。

说明书 :

具有齿轮驱动的端部执行器组件的机器人臂系统

技术领域

[0001] 本公开一般地涉及用于执行动作的机器人系统、装置和方法,并且更具体地,涉及用于执行外科动作的外科机器人系统、装置和方法,所述外科动作包括,但不限于,微创外科(MIS)手术、经自然腔道内窥镜外科(NOTES)手术等。所述机器人系统、装置和系统的示例实施方案可以被用在范围广泛的应用、工业和/或领域中。

背景技术

[0002] 通常,在患者的体腔(诸如腹腔)中执行的外科手术需要对患者开一个或更多个大的进入切口以便使外科团队执行外科动作。随着医学科学和技术的发展,这样的常规的外科手术已经很大程度上被微创外科(MIS)(以及在适用的情况下,经自然腔道内窥镜外科手术(NOTES))手术取代。关于计算机辅助和/或机器人外科技术的最近的发展已经对MIS和NOTES领域中的发展做出了贡献,包括将外科医生的期望的外科动作转化为外科器械在患者的体腔内部的精确移动的能力。

发明内容

[0003] 尽管最近现代医学科学和技术有所发展,但是在本公开中认识到,在现代外科技术和方法中遇到一个或更多个问题。例如,典型的MIS手术需要给患者开多个切口,以便允许摄像头(camera)和各种其他的腹腔镜器械经由这些切口进入以插入到患者的体腔中。
[0004] 作为另一示例,外科机器人系统常常面临着在患者的腔体内同时提供左外科机器人臂和右外科机器人臂的困难,左外科机器人臂和右外科机器人臂每个都具有主器械(诸如附连到外科机器人臂的端部的切割或抓握器械)和一个或更多个辅助器械(诸如抓握器、牵开器、抽吸/冲洗、和/或图像捕捉装置)。
[0005] 在本公开中还认识到,外科机器人系统面临着为器械(诸如附连到外科机器人臂的端部的切割或抓握器械)提供进入到患者的腹腔的全部的或者甚至大多数的部分、区域和/或象限的进入通道的困难。也就是说,在外科机器人臂被插入到患者的腹腔中并且准备好执行外科动作之后,附连到外科机器人臂的端部的器械通常限于仅进入患者的腹腔的某些部分、区域和象限。
[0006] 在又一示例中,已知的外科机器人系统通常对于患者的每一进入通道或开口(诸如切口或自然腔道)仅提供一个到两个之间的外科机器人臂。就这一点而言,将摄像头和各种腹腔镜器械插入到患者的腹腔中将需要一个或更多个附加的切口。
[0007] 本示例实施方案一般地涉及和/或包括用于解决常规问题(包括上述那些问题)的系统、子系统、处理、装置、逻辑和方法。
[0008] 在示例性实施方案中,公开了一种机器人臂组件。所述机器人臂组件可以包括臂段和端部执行器组件。臂段可以包括具有近端和远端的细长本体。臂段的细长本体可以形成臂段中心轴线。臂段可以进一步包括第一电机和第二电机,第一电机具有第一驱动部分,第二电机具有第二驱动部分。端部执行器组件可以可配置为可固定到臂段的远端。端部执行器组件可以包括器械组件、第一齿轮组件和第二齿轮组件。器械组件可以包括器械和器械齿轮。器械可以包括具有近端和远端的细长本体。器械的细长本体可以形成器械中心轴线。器械的远端可以用于执行动作(例如,外科动作)。器械的近端可以包括第一节段和与第一节段分开的第二节段。第一节段和器械齿轮可以被以如下这样的方式相对于彼此牢固地固定:当第一节段或器械齿轮中的一个被驱动在相对于穿过器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上旋转时,器械的远端和第一节段或器械齿轮中的另一个可以被驱动在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转。第一中心轴线可以与器械中心轴线正交。第一齿轮组件可以可配置为被第一电机的第一驱动部分驱动。第一齿轮组件可以包括第一一级齿轮和突出部分。第一一级齿轮可以具有穿过第一一级齿轮形成的第二中心轴线。第二中心轴线可以与第一中心轴线、器械中心轴线和臂段中心轴线相交。第二中心轴线和第一中心轴线可以始终彼此正交,并且第二中心轴线和臂段中心轴线可以始终彼此正交。突出部分可以可配置为被固定到第一一级齿轮的表面。突出部分可以包括沿着第一中心轴线形成的突出部分开口。突出部分开口可以被相对于器械组件固定地定位以使得突出部分开口的中心轴线与第一中心轴线对齐。突出部分和器械组件可以被以如下这样的方式共同地配置:器械的近端的第二节段被提供在突出部分开口中,并且可在突出部分开口内旋转。当器械齿轮被驱动在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转时,突出部分开口和器械的近端的第二节段可以被共同地配置以允许器械的近端的被提供在突出部分开口中的第二节段在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转。第二齿轮组件可以可配置为被第二电机的第二驱动部分驱动。第二齿轮组件可以包括第二一级齿轮。第二一级齿轮可以被以其中心轴线与所述第二中心轴线对齐的这样的方式定位。第二一级齿轮可以可配置为驱动器械齿轮旋转。当第二一级齿轮被第二电机的第二驱动部分驱动在相对于第二中心轴线的第二方向上旋转并且第一一级齿轮不被第一电机的第一驱动部分驱动旋转时,第二一级齿轮可以被配置为驱动器械齿轮在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转。当第二一级齿轮不被第二电机的第二驱动部分驱动旋转并且第一一级齿轮被第一电机的第一驱动部分驱动在相对于第二中心轴线的第三方向上旋转时,第一一级齿轮可以被配置为驱动器械齿轮在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转,第三方向与第二方向是相反的。当第一一级齿轮和第二一级齿轮这二者分别被第一驱动部分和第二驱动部分驱动以相同的转速在相对于第二中心轴线的相同的第二方向上旋转时,第一一级齿轮和第二一级齿轮可以被配置为阻止器械齿轮相对于第一中心轴线旋转。
[0009] 在另一示例性实施方案中,公开了一种机器人臂组件。所述机器人臂组件可以包括端部执行器组件。端部执行器组件可以包括器械组件、第一齿轮组件和第二齿轮组件。器械组件可以包括器械、器械齿轮以及在器械和器械齿轮之间的器械组件本体。器械可以包括具有近端和远端的细长本体。器械的细长本体可以形成器械中心轴线。器械的远端可以用于执行动作(例如,外科动作)。器械、器械齿轮和器械组件本体可以被以如下这样的方式相对于彼此牢固地固定:器械齿轮在相对于穿过器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上的旋转驱动器械的远端在相对于第一中心轴线的第一方向上对应地旋转。第一中心轴线和器械中心轴线可以总是彼此正交。第一齿轮组件可以包括第一一级齿轮。第一齿轮组件可以具有突出部分和穿过第一一级齿轮形成的第二中心轴线。突出部分可以包括突出部分开口,所述突出部分开口被以突出部分开口的中心轴线与第一中心轴线对齐的这样的方式相对于器械组件固定地定位。突出部分和器械组件可以被以如下这样的方式共同地配置:器械组件本体的一部分被提供在突出部分开口中,可相对于第一中心轴线旋转,并且可在突出部分开口内旋转。第二中心轴线可以与器械中心轴线的第一中心轴线相交。第二中心轴线和第一中心轴线可以始终彼此正交。第二齿轮组件可以包括第二一级齿轮。第二一级齿轮可以被以其中心轴线与第二中心轴线对齐的这样的方式定位。第二一级齿轮可以被配置为与器械齿轮互锁以便当第二一级齿轮旋转时驱动器械齿轮旋转。
[0010] 在另一示例性实施方案中,公开了一种机器人臂组件。所述机器人臂组件可以包括臂段和端部执行器组件。臂段可以包括具有近端和远端的细长本体、第一电机、第二电机和第三电机,第一电机具有第一驱动部分,第二电机具有第二驱动部分,第三电机具有第三驱动部分。臂段的细长本体可以形成臂段中心轴线。端部执行器组件可以可固定到臂段的远端。端部执行器组件可以包括器械组件、第一齿轮组件、第二齿轮组件和第三齿轮组件。器械组件可以包括器械和器械齿轮。器械可以包括具有近端和远端的细长本体。器械的细长本体可以形成器械中心轴线。器械的远端可以具有用于执行动作(例如,外科动作)的第一构件和第二构件。器械的近端可以包括第一节段和与第一节段分开的第二节段。第一节段和器械齿轮可以被以如下这样的方式相对于彼此牢固地固定:当第一节段或器械齿轮中的一个被驱动在相对于穿过器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上旋转时,器械的远端和第一节段或器械齿轮中的另一个可以被驱动在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转。第一中心轴线可以与器械中心轴线正交。第一齿轮组件可以可配置为被第一电机的第一驱动部分驱动。第一齿轮组件可以包括第一一级齿轮和突出部分。第一一级齿轮可以具有穿过第一一级齿轮形成的第二中心轴线。第二中心轴线可以与第一中心轴线、器械中心轴线和臂段中心轴线相交。第二中心轴线和第一中心轴线可以始终总是彼此正交。第二中心轴线和臂段中心轴线可以总是彼此正交。突出部分可以可配置为被固定到第一一级齿轮的表面。突出部分可以包括沿着第一中心轴线形成的突出部分开口。突出部分和器械组件可以被以如下这样的方式共同地配置:器械的近端的第二节段被提供在突出部分开口中,并且可在突出部分开口内旋转。当器械齿轮被驱动在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转时,突出部分开口和器械的近端的第二节段可以被共同地配置以允许器械的近端的被提供在突出部分开口中的第二节段在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转。第二齿轮组件可以可配置为被第二电机的第二驱动部分驱动。第二齿轮组件可以包括第二一级齿轮。第二一级齿轮可以被以其中心轴线与第二中心轴线对齐的这样的方式定位。第二一级齿轮可以可配置为驱动器械齿轮旋转。第三齿轮组件可以可配置为被第三电机的第三驱动部分驱动。第三齿轮组件可以可配置为驱动第一构件和/或第二构件相对于器械中心轴线移动。

附图说明

[0011] 为了更完整地理解本公开、示例实施方案及其优点,现在参照结合附图进行的以下描述,在附图中,相似的标号指示相似的特征,并且:
[0012] 图1是机器人臂组件的示例实施方案的立体图的图示;
[0013] 图2A是第一齿轮组件和第二齿轮组件的示例实施方案的立体图的图示;
[0014] 图2B是第一齿轮组件和第二齿轮组件的示例实施方案的另一立体图的图示;
[0015] 图3是第一齿轮组件、第二齿轮组件和端部执行器组件的示例实施方案的立体图的图示;
[0016] 图4A是器械组件的示例实施方案的前视图的图示;
[0017] 图4B是器械组件的另一示例实施方案的前视图的图示;
[0018] 图4C是器械组件的另一示例实施方案的前视图的图示;
[0019] 图4D是器械组件的示例实施方案的截面侧视图的图示;
[0020] 图4E是第一中心轴线C、第二中心轴线D、器械中心轴线B以及这些轴线相交的点X之间的示例关系的图示;
[0021] 图5是相对于第一中心轴线移动的器械的示例实施方案的侧视图的图示;
[0022] 图6是机器人臂组件的示例实施方案的另一立体图的图示;
[0023] 图7是相对于第二中心轴线移动的器械的示例实施方案的另一立体图的图示;
[0024] 图8是相对于第二中心轴线移动的器械的示例实施方案的另一侧视图的图示;
[0025] 图9是机器人臂组件的示例实施方案的另一立体图的图示;
[0026] 图10是机器人臂组件的示例实施方案的另一立体图的图示;
[0027] 图11是配置有作为抓握器的器械的机器人臂组件的示例实施方案的立体图的图示;
[0028] 图12是配置有作为抓握器的器械的机器人臂组件的示例实施方案的侧视图的图示;
[0029] 图13是配置有作为抓握器的器械的机器人臂组件的示例实施方案的另一侧视图的图示;
[0030] 图14是配置有作为抓握器的器械的机器人臂组件的示例实施方案的另一侧视图的图示。
[0031] 尽管为方便起见,类似的标号在附图中可以用于指代类似的元件,但是可以意识到,各种示例实施方案中的每个可以被认为是完全不同的变型。
[0032] 现在将参照附图来描述示例实施方案,附图形成本公开的一部分,并且图示说明可以实施的示例实施方案。如本公开和所附权利要求书中所使用的,术语“示例实施方案”、“示例性实施方案”和“本实施方案”不一定指的是单个实施方案,尽管它们可以,并且各种示例实施方案可以容易地组合和/或交换,而不脱离示例实施方案的范围或精神。此外,如本公开和所附权利要求书中所使用的术语仅仅是出于描述示例实施方案的目的,而非意图成为限制。在该方面,如本公开和所附权利要求书中所使用的,术语“在……中”可以包括“在……中”和“在……上”,并且术语“一(a,an)”和“所述”可以包括单数和复数指代。此外,如本公开和所附权利要求书中所使用的,术语“由”也可以意指“从”,这依上下文而定。此外,如本公开和所附权利要求书中所使用的,术语“如果”也可以意指“当……时”或“当一……时”,这依上下文而定。此外,如本公开和所附权利要求书中所使用的,词语“和/或”可以指代并且包含相关联的列出的项目中的一个或更多个的任何的和全部的可能组合。

具体实施方式

[0033] 尽管最近现代医学科学和技术有所发展,但是问题继续存在于现代外科技术和方法(包括与MIS和NOTES有关的那些)中。例如,典型的MIS手术一般将需要外科医生对患者执行多次切割,以便使得外科医生能够经由这些切口将所需的腹腔镜器械插入到患者的腹腔中。此外,在本文中认识到,使用外科机器人系统时遇到的重大技术挑战与建立对在外科动作期间需要由外科机器人系统施加于患者的体腔内部的力作出反应和/或抵抗这些力而稳定的足够的锚定力和/或反作用力的困难有关。就这一点而言,使用已知系统执行某些外科动作可能需要极大的精力和时间,并且由于这样的不足的锚定力和/或反作用力,最终可能不能被适当地执行或者根本不能被执行。此外,使用已知的外科系统的外科医生经常遇到关于在系统已经被设置(或锚定)并且准备好执行外科手术之后在患者的体腔(诸如腹腔)的某些部分、区域和象限中利用附连到外科机器人臂的端部的器械(诸如切割和/或抓握器械)的问题。也就是说,在系统的外科手术机器人臂已经被插入并且适当地设置在患者的腹腔中之后,附连到外科机器人臂的端部的外科器械通常机械地限于仅进入患者的腹腔的某些部分、区域和象限。
[0034] 已知的外科机器人系统常常也面临实现器械的最大灵活性、更好的可视化和更大的运动范围以及改进对于外科医生的人类工程学中的问题。
[0035] 在本公开中描述了外科系统、装置和方法,包括用在MIS和NOTES中的那些。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,本文中描述的原理可以被应用于MIS和/或NOTES的上下文之外,诸如在人类不易于进入的环境中(包括在真空中、在外太空中、和/或在有毒的和/或危险的状况下)执行科学实验和/或手术。
[0036] 机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)
[0037] 图1图示说明可配置或被配置为用于执行动作或手术的机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)的示例实施方案。尽管本公开中的示例动作或手术可以针对或引用与外科动作或手术有关的示例应用,但是在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,机器人臂组件的示例实施方案可以被用在其他动作或手术中,包括非外科动作和/或手术。一个或更多个机器人臂组件100、200、300可以可固定或被固定到外科系统(未示出)。
[0038] 每个机器人臂组件100、200、300可以可配置或被配置为经由患者的单个进入通道或开口(例如,单个切口(诸如脐区中的或周围的切口))或者经由自然腔道(诸如用于执行经自然腔道内窥镜外科(或NOTES)的直肠或阴道,在下文中被称为“开口”)被插入到患者的腔体(例如,腹腔)中。例如,外科系统可以包括端口组件(未示出)。端口组件可以为细长的圆柱形本体,所述本体具有穿过细长本体形成的主进入通道和多个锚定器部分。端口组件可以被插入到患者的切口或开口中以便创建使一个或更多个机器人臂组件100、200、300经由端口组件的主进入通道被插入到患者的腔体中、并且经由端口组件的锚定器部分中的一个或更多个被锚定到端口组件的进入通道和锚定点。
[0039] 机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)中的一个或更多个可以包括可配置的或被配置的串联(或线性)布置的多个臂段,包括臂段(例如,臂段101)、联接部分和至少一个端部执行器组件(例如,端部执行器组件202、302)。机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)或其元件中的一个或更多个可以包括集成的触觉和/或力反馈子系统(未示出),这些子系统可配置或被配置为提供对于用户接口(例如,由外科医生或助手使用的用户接口)的触觉反馈响应,并且这样的触觉反馈响应可以首先被控制器(未示出)处理。
[0040] 所述一个或更多个外科臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)还可以可配置或被配置为向控制器和/或用户接口提供机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)的、靠近和/或邻近机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)的多个反馈响应和/或测量中的一个或更多个,包括与位置(包括方位)、施加的力、接近度、温度、压力、湿度等有关的那些。除了触觉反馈响应之外,控制器可以进一步可配置或被配置为除了其他方面之外,以高精度、高敏捷度和最小负担将操作者使用用户接口的细微的移动转化为机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)的移动,复制、映射和/或感测所述移动。
[0041] 机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)中的一个或更多个还可以可配置或被配置为从能量源(或未示出的其他源)接收电流(或电压电位、热能、热量、冷温施加等)。
[0042] 在示例实施方案中,能量源(或其他源)也可以被部分地或整个地集成到机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)中的一个或更多个中。来自能量源(或其他源)的电流(或电压电位、热能、热量或冷温施加)可以被选择性地施加于端部执行器组件(例如,端部执行器组件102、202、302)中的一个或更多个元件,并且电流(或电压电位、热能、热量、冷温施加等)的这样的选择性施加可以通过用户接口(例如,经由控制器)被配置和/或控制。例如,在端部执行器组件(例如,端部执行器组件102)包括一个器械(例如,烧灼钩等)的情形下,用户接口的操作者可以将用户接口配置为(例如,经由控制器)命令能量源(或其他源)向所述一个器械施加电流(或电压电位、热能、热量、冷温施加等)。作为另一示例,在端部执行器组件(例如,端部执行器组件202、302)包括第一器械和第二器械(例如,形成抓握器、切割器等的两个器械)的情形下,用户接口的操作者可以将用户接口配置为(例如,经由控制器)命令能量源(或其他源)向第一器械或第二器械施加电流(或电压电位、热能、热量、冷温施加等)。在本公开中认识到,这样的电流(或电压电位、热能、热量、冷温施加等)单独地或者与第二器械共同操作地施加于第一器械使得端部执行器组件(例如,端部执行器组件102、202、302)能够执行电外科器械的动作等。
[0043] 现在将参照附图来进一步描述外科系统和机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)的这些及其他元件和示例实施方案。
[0044] 如图1-图12所示,机器人臂组件(例如,机器人臂组件100、200、300)的示例实施方案可以包括一个或更多个臂段(例如,臂段101)和一个或更多个端部执行器组件102、202、302。
[0045] 臂段(例如,臂段101)
[0046] 在示例实施方案中,每个臂段101可以被固定到端部执行器组件(例如,端部执行器组件102、202、302)并且可从端部执行器组件(例如,端部执行器组件102、202、302)拆卸。臂段101可以具有类似于前臂(即,手臂的在肘部和手之间的一部分)的细长本体。细长本体可以具有近端(例如,离肘部最近的或者离端部执行器组件最远的端部)和远端(例如,离肘部最远的或者离端部执行器组件最近的端部)。细长本体可以形成臂段中心轴线(例如,至少图1中所示的轴线A)。臂段101(包括端部执行器组件101、202、302)在端部执行器组件
101、202、302被固定到臂段101时可以相对于臂段中心轴线可旋转(例如,相对于轴线A的滚动移动)。
[0047] 臂段101可以包括一个或更多个联接部分和/或腕部部分(未示出),所述一个或更多个联接部分和/或腕部部分用于使得端部执行器组件102、202、302能够从臂段101的远端拆卸和固定到臂段101的远端。
[0048] 在本公开中要理解,臂段101可以经由一个或更多个第二联接部分和/或肘部部分(未示出)被固定到第二臂段(未示出)。例如,第一臂段101的近端可以经由第二联接部分被固定到第二臂段的远端,以除了其他方面之外,使得臂段101的远端能够相对于第二联接部分中的一个或更多个(或者相对于第二臂段的远端)枢转、移动和/或旋转。作为另一示例,第一臂段101的近端可以经由第二联接部分被固定到第二臂段的远端,以使得臂段101能够相对于臂段中心轴线旋转(例如,相对于轴线A的滚动移动)。在本公开中要理解,第二臂段可以被固定到类似于肩部的第三臂段(未示出)。第二臂段可以经由一个或更多个第三联接部分和/或肩部部分(未示出)被固定到第三臂段。例如,第二臂段的近端可以被固定到第三臂段的远端,以除了其他方面之外,使得第二臂段的远端能够相对于第三联接部分中的一个或更多个(或者相对于第三臂段的远端)枢转、移动和/或旋转。作为另一示例,第二臂段的近端可以经由第三联接部分被固定到第三臂段的远端,以使得第二臂段能够相对于由第二臂段的细长本体形成的中心轴线旋转。
[0049] 臂段101可以包括容纳在臂段101的细长本体内的一个或更多个集成电机。图2A、图2B和图3图示说明可配置或被配置有第一电机111和第二电机112的机器人臂组件的示例实施方案。第一电机111可以包括第一驱动部分111a和第一驱动轴111b。第一电机111的第一驱动部分111a可以可配置或被配置为相对于第一驱动轴111b旋转。第二电机112可以具有第二驱动部分112a和第二驱动轴112b。第二电机111的第二驱动部分112a可以可配置或被配置为相对于第二驱动轴112b旋转。在示例实施方案中,第一电机111和第二电机112可以被以如下这样的方式彼此平行地固定地容纳在臂段101的细长本体内:第一电机111的第一驱动轴111b和第二电机112的第二驱动轴112b彼此平行。在示例实施方案中,第一驱动部分111a和第二驱动部分112a可以是或者可以包括一个或更多个齿轮等。第一驱动部分111a和第二驱动部分112a的齿轮可以被配置为具有相同的轮廓和参数,例如,相同的直径、相同的齿数/齿大小、齿深度/厚度、相同的齿数比、相同的速度比和/或相同的齿宽。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,第一驱动部分111a和第二驱动部分112a的齿轮可以被配置为具有不同的轮廓和/或参数。尽管附图图示说明具有第一电机111和第二电机112的臂段,但是在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,臂段可以具有更多的其他的驱动部分。在本公开中还要理解,驱动部分可以以非平行的方式布置,并且齿轮可以没有相同的轮廓和/或参数。另外,在不脱离本公开的教导的情况下,其他被驱动方法(诸如摩擦驱动的机制)也可以在本公开中被用来补充或代替上述齿轮。
[0050] 端部执行器组件(例如,端部执行器组件102)
[0051] 图1-图14图示说明具有端部执行器组件(例如,端部执行器组件102)的机器人臂组件100的示例实施方案。端部执行器组件102可以可固定或被固定到臂段101的远端。在示例实施方案中,端部执行器组件102可以被固定到臂段101的远端并且从臂段101的远端拆卸。端部执行器组件102可以包括器械组件(例如,器械组件103)。端部执行器组件102还可以包括第一齿轮组件(例如,第一齿轮组件104)。端部执行器组件102还可以包括第二齿轮组件(例如,第二齿轮组件105)。现在将参照附图来描述端部执行器组件102的这些及其他元件。
[0052] (i)器械组件(例如,器械组件103)
[0053] 至少如图1、图3、图4A、图4B、图4C和图4D所示,端部执行器组件102的示例实施方案可以包括器械组件(例如,器械组件103)。器械组件103可以包括用于执行外科动作或手术的器械(例如,器械1031)。尽管附图可以图示说明具有器械组件103(其具有一个器械1031)的端部执行器组件102,但是在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,端部执行器组件102可以具有不同的器械组件,诸如具有多于一个的器械的器械组件(例如,如本公开中所描述的器械组件203或303)和/或具有不同的单个器械(例如,器械1031,其是在其远端具有或没有钩子的笔直的器械)的器械组件。
[0054] 器械组件103还可以包括一个或更多个器械齿轮1032等。例如,至少如图2A、图2B、图3、图4A-图4D、图6、图7和图10所示的,器械组件103可以包括一个器械齿轮1032。作为另一示例,器械组件103可以包括两个器械齿轮(未示出)。在这样的示例中,一个器械齿轮可以连接到中间器械节段1033的段1033a,并且另一器械齿轮可以连接到中间器械节段1033的另一段1033b。
[0055] 器械1031可以包括具有近端1031b和远端1031a的细长本体。器械1031的远端1031a可以包括弯曲或曲线部分1031a(例如,至少图1和图5-图8所示的烧灼钩)。可替换地,器械1031可以是连续笔直的细长本体,诸如至少图4A-图4D所示的器械1031。在不脱离本公开的教导的情况下,器械1031的其他配置、形状和/或大小(包括器械1031的远端1031a)被设想。
[0056] 器械1031的细长本体的从器械1031的细长本体的近端1031b到远端1031a(或弯曲部分1031a)的主要笔直部分1031c可以形成器械中心轴线(例如,至少图1和4A-图4D所示的轴线B)。器械1031的远端1031a可以用于执行外科动作或手术。在不脱离本公开的教导的情况下,器械1031可以是包括烧灼钩1031的任何外科器械1031。
[0057] 器械组件103可以包括第一节段(例如,至少图4A-图4C所示的第一节段1032a)和第二节段(例如,至少图4A-图4C所示的第二节段1032b)。第二节段1032b可以与第一节段1032a分开(例如,参见图4B-图4C),或者可以不与第一节段1032a分开(例如,参见图4A)。在示例实施方案中,第一节段1032a和第二节段1032b可以被形成为(或者被认为是)器械1031的一部分。在其他示例实施方案中,第一节段1032a和/或第二节段1032b可以被形成为(或者被认为)与器械1031分开。
[0058] 器械组件103可以包括中间器械节段(例如,中间器械节段1033(在本文中也被称为“器械组件本体”1033))。在示例实施方案中,中间器械节段1033可以被定位在器械1031和器械齿轮1032之间。在示例实施方案中,中间器械节段1033可以被形成为(或者被认为是)器械1031的一部分。在其他示例实施方案中,中间器械节段1033可以被形成为(或者被认为)与器械1031分开。中间器械节段1033可以包括一个或更多个“臂”或段1033a、1033b,和/或被以任何方式、形状和/或形式形成,诸如C形本体、U形本体、V形本体、J形本体、L形本体等。在示例实施方案中,中间器械节段1033可以被配置为提供器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c(经由近端1031b)(其形成器械中心轴线或轴线B)、和第一节段1032a、和/或第二节段1032b之间的连接。在示例实施方案中,第一节段1032a和/或第二节段1032b可以被形成为(或者被认为是)中间器械部件1033的一部分。第一节段1032a和/或第二节段1032b可以沿着第一中心轴线(例如,如至少图4A-图4C所示,轴线C)形成。
[0059] 至少如图4A-图4C所示,第一节段1032a的示例实施方案可以是中间器械节段1033的被以如下这样的方式固定地固定或连接到器械齿轮1032的节段或部分:当第一节段1032a或器械齿轮1032被驱动在相对于第一中心轴线(例如,至少如图4A-图4D所示,穿过器械齿轮1032形成的轴线C)的第一方向(例如,至少图4D所示的方向C')上旋转时,器械1031的远端1031a和第一节段1032a或器械齿轮1032中的另一个这二者也被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向(例如,至少图4D所示的方向C')上旋转。作为更具体的示例,如果器械齿轮1032被第二齿轮组件105的二级齿轮105a驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向(例如,至少图4D所示的方向C')上旋转,则器械1031的远端1031a和第一节段1032a这二者将被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向(例如,至少图4D所示的方向C')上旋转。
[0060] 作为另一示例,如果第一节段1032a被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向(例如,至少图4D所示的方向C')上旋转(例如,通过使突出部分1042在至少如图4A所示的相对于第二中心轴线(例如,轴线D)的方向D'上旋转、并且不使第二齿轮组件105的二级齿轮105a旋转或者“锁定”第二齿轮组件105的二级齿轮105a),则器械1031a的远端
1031a和器械齿轮1032这二者将被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向(例如,至少图4D所示的方向C')上旋转。在这个示例中,认识到,如果第二齿轮组件105的二级齿轮105a被“锁定”或者被阻止旋转并且突出部分1042在方向D'上旋转(至少如图4A所示,其可以通过驱动第一一级齿轮1041在方向D'上旋转而被旋转),则以下可能发生(取决于器械的相对位置):(1)器械1031的远端1031a可以被驱动相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转(例如,至少图4A所示的方向D');和/或(2)器械1031的远端1031a和器械齿轮1032可以被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转(例如,至少图4D所示的方向C')。
[0061] 至少如图4A-图4C所示,第二节段1032b的示例实施方案可以是中间器械节段1033的与突出部分1042接触(例如,经由突出部分开口1042a)的节段或部分。第二节段1032b可以被固定到器械齿轮1032和/或第一节段1032a,诸如在至少图1、图3和图4A-图4C所示的其中第一节段1032a、第二节段1032b和器械齿轮1032在中间器械节段1033的同一个“臂”或段1033a上的示例实施方案中。可替换地或另外地,第二节段1032b可以包括第一节段1032a,或者可以是第一节段1032a的一部分或全部。如本公开中所描述的,第二节段1032b可以被提供在、被容纳在一个或更多个突出部分1042中的一个或更多个突出部分开口1042a中、和/或可在一个或更多个突出部分1042中的一个或更多个突出部分开口1042a内旋转。
[0062] 如至少图1、图2A、图2B和图4A-图4D所示,第一中心轴线(例如,轴线C)可以被形成为穿过器械齿轮1032。在示例实施方案中,器械齿轮1032可以是具有多个齿的锥齿轮等。器械齿轮1032可以可配置或被配置为相对于第一中心轴线(例如,相对于轴线C的方向C',至少如图4D所示)旋转。第一节段1032a和器械齿轮1032可以可配置或被配置为被以如下这样的方式相对于彼此固定地固定:当第一节段1032a或器械齿轮1032中的一个被驱动在相对于第一中心轴线(例如,穿过器械齿轮1032形成的轴线C)的第一方向上(例如,在至少图4D所示的方向C'上)旋转时,器械1031的远端和第一节段1032a或器械齿轮1032中的另一个被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向上(例如,在至少图4D所示的方向C'上)旋转。
[0063] 在示例实施方案中,器械、器械齿轮和器械组件被以如下这样的方式相对于彼此固定地固定:器械齿轮在相对于穿过器械齿轮形成的第一中心轴线的第一方向上的旋转驱动器械的远端在相对于第一中心轴线的第一方向上对应地旋转。第一中心轴线和器械中心轴线可以始终彼此正交。
[0064] 例如,当器械齿轮1032被二级齿轮组件105的二级齿轮105a驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向上(例如,在至少图4D所示的方向C'上)旋转时,器械1031的远端可以被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向上(例如,在至少图4D所示的方向C'上)旋转。
[0065] 在示例实施方案中认识到,如本公开中所描述的,器械1031的中间器械节段1033可以被形成为任何形状、配置和/或大小,包括两个“臂”或段形状/配置(例如,至少图4A-图4B所示的“臂”或段1033a、1033b;和/或U形本体、C形本体、弧形本体、V形本体、半圆形本体等)、单“臂”或段形状/配置(例如,图4C所示的“臂”或者段1033a;和/或J形本体、L形本体等)等,只要这样的形状、配置和大小使得器械1031的移动和/或位置能够可通过第一齿轮组件(例如,第一齿轮组件104)和/或第二齿轮组件(例如,第二齿轮组件105)的实施方案控制即可。
[0066] (ii)第一齿轮组件(例如,第一齿轮组件104)
[0067] 在示例实施方案中,端部执行器组件102可以包括第一齿轮组件(例如,第一齿轮组件104)。如至少图2A、图2B和图3所示,第一齿轮组件104可以可配置或被配置为被第一电机111驱动(经由第一驱动部分111a和第一驱动轴111b)。第一齿轮组件104可以包括第一一级齿轮(例如,第一一级齿轮1041)。在示例实施方案中,第一一级齿轮1041可以是具有多个齿的锥齿轮等。第一一级齿轮1041可以可配置或被配置为以如下这样的方式与第一电机111的第一驱动部分111a啮合、连接或连通:当第一电机111经由第一驱动轴111b驱动第一驱动部分111a时,第一一级齿轮1041被驱动相对于第一中心轴线D(例如,在至少图4A所示的方向D'上)旋转。例如,第一一级齿轮1041和第一电机111的第一驱动部分111a可以是具有相交中心轴线(即,第一电机111的第一驱动轴111b的中心轴线与第一一级齿轮1041的中心轴线D相交)的锥齿轮(和/或等径伞齿轮)。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,第一一级齿轮1041和/或第一电机111的第一驱动部分111a可以是其他类型的齿轮和/或为其他类型的配置,包括,但不限于,直齿轮配置、行星齿轮配置、螺旋锥齿轮配置、准双曲面齿轮配置、螺旋齿轮配置、蜗轮配置、和/或任何其他齿轮和/或机械配置(诸如钢丝和滑轮)。
[0068] 第二中心轴线(例如,轴线D)可以是第一一级齿轮1041的中心轴线。第二中心轴线(例如,轴线D)可以与第一中心轴线(例如,轴线C)相交,诸如在中心点(例如,点X,至少如图4A-图4D和图4E所示)处相交。在示例实施方案中,第二中心轴线(例如,轴线D)可以在中心点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)处与第一中心轴线(例如,轴线C)和器械中心轴线(例如,轴线B)相交(除了对于某个(某些)位置之外,诸如当器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c被相对于第一中心轴线(例如,轴线C)或中心点(例如,点X)旋转到与第二中心轴线(例如,轴线D)平行和对齐时,在这种情况下,器械中心轴线(例如,轴线B)将不会在单个交点(例如,点X,如至少图4A-图4E所示)处与第二中心轴线(例如,轴线D)相交)。在示例实施方案中,第二中心轴线(例如,轴线D)可以在中心点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)处与第一中心轴线(例如,轴线C)和臂段中心轴线(例如,轴线A)相交(除了某个(某些)位置之外,诸如当器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c被相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转到第一中心轴线(例如,轴线C)与臂段中心轴线(例如,轴线A)平行和对齐的点(参见例如图8)时,在这种情况下,第一中心轴线(例如,轴线C)将不会在单个交点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)处与臂段中心轴线(例如,轴线A)相交)。第二中心轴线(例如,轴线D)和第一中心轴线(例如,轴线C)可以被配置为总是彼此正交。此外,第二中心轴线(例如,轴线D)和臂段中心轴线(例如,轴线A)可以被配置为总是彼此正交。此外,第一中心轴线(例如,轴线C)和器械中心轴线(例如,轴线B)可以被配置为总是彼此正交。
[0069] 第一齿轮组件104可以包括被固定到第一一级齿轮1041的表面(例如,第一一级齿轮1041的面对第二一级齿轮1051和/或二级齿轮105a的表面)的一个或更多个突出部分(例如,突出部分1042)等。如本公开中所描述的,所述一个或更多个突出部分1042可以为任何形状、配置和/或大小,只要它使得第一齿轮组件104能够与第二齿轮组件105的一个或更多个元件连接、相互作用或连通即可。例如,突出部分1042中的一个或更多个可以可配置或被配置为包括用于接纳器械组件103的第二节段1032b、与器械组件103的第二节段1032b连接、和/或容纳器械组件103的第二节段1032b的突出部分开口1042a等。所述一个或更多个突出部分1042和器械组件103可以以如下这样的方式共同地可配置或被配置:器械组件103的第二节段1032b被提供在、被接纳在突出部分开口1042a中、被突出部分开口1042a夹持、和/或被容纳在突出部分开口1042a中,并且可在突出部分开口1042a中旋转。因此,如至少图2A-图2B所示,每个突出部分开口1042a可以沿着第一中心轴线(例如,轴线C)形成。
[0070] 在操作中,当器械齿轮1032被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转(例如,在至少图4D所示的方向C'上)时,器械组件103的被提供在、被接纳在突出部分开口1042a中、被突出部分开口1042a夹持、和/或被容纳在突出部分开口1042a中的第二节段1032b在突出部分开口1042a内对应地旋转以便使得器械1031的远端1031a能够相对于第一中心轴线(例如,轴线C)或中心点(例如,点X)旋转(例如,在至少图4D所示的方向C'上)。
[0071] 在示例实施方案中,当器械齿轮1032被驱动在相对于第一中心轴线(例如,轴线C)的第一方向上旋转时,突出部分开口1042a和器械的近端的第二节段可以被共同地配置为使得器械的近端的被提供在突出部分开口中的第二节段可以在相对于第一中心轴线的第一方向上旋转。
[0072] 在中间器械节段1033被形成为具有两个“臂”或段1033a、1033b的U形本体、C形本体、弧形本体、V形本体、半圆形本体等的示例实施方案中,至少如图2A-图2B所示,第一齿轮组件104可以包括两个突出部分1042等。中间器件节段1033的“臂”或段1033a、1033b中的每个的端部部分(例如,第二节段1032b,并且还可以包括第一节段1032a)可以提供穿过突出部分开口1042a中的每个并且被接纳在突出部分开口1042a中的每个中、被连接到突出部分开口1042a中的每个、和/或被容纳在突出部分开口1042a中的每个中。就这一点而言,突出部分1042和器械组件103可以以如下这样的方式可配置或被配置:两个突出部分1042的两个突出部分开口1042a、器械齿轮1032、第一节段1032a和/或第二节段1032b沿着第一中心轴线(例如,轴线C)形成。换句话说,第一齿轮组件104(包括第一一级齿轮1041、两个突出部分1042和两个突出部分开口1042a)和器械组件103(包括器械齿轮1032、第一节段1032a、第二节段1032b)可以被以第一中心轴线(例如,轴线C)与两个突出部分开口1042a、器械齿轮1032、第一节段1032a以及第二节段1032b相交的这样的方式形成。要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,第一齿轮组件104可以仅包括具有一个突出部分开口1042a的一个突出部分1042、或者多于两个的突出部分1042。
[0073] 在操作中,当第一电机111驱动第一驱动轴111b(其驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)旋转)时,突出部分10 42被驱动围绕第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)或中心点(例如,点X)旋转。当突出部分1042围绕第二中心轴线(例如,轴线D)旋转时,这样的旋转有效地使器械齿轮1032被突出部分(一个或更多个)1042“搬运”以也围绕第二中心轴线(例如,在相对于轴线D的方向D'上,至少如图4A所示)或中心点(例如,点X)旋转。当突出部分1042被第一电机经由第一一级齿轮1041驱动围绕第二中心轴线(例如,轴线D)旋转时,如在下面和在本公开中进一步所描述的,一种或更多种情形是可能的。要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,在本公开中没有被描述的其他情形也被设想。
[0074] 在第一示例情形下,第一电机111可以被控制为驱动第一一级齿轮1041(如上所述)并且第二电机112也可以被控制为驱动第二一级齿轮1051(经由第二驱动轴112b的驱动,第二驱动轴112b驱动第二驱动部分112a以驱动第二一级齿轮1051)也在相同的方向(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)上、以与第一一级齿轮1041的转速相同的转速、相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转。在这样的示例情形下,器械齿轮1032将不被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。就这一点而言,器械齿轮1032可以被认为被阻止或者被“锁住”无法相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。此外,器械1031的远端1031a仅被使得或驱动相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)或中心点(例如,点X)旋转。
[0075] 在第二示例情形下,第一电机111可以被控制为驱动第一一级齿轮1041(如上所述)并且第二电机112可以被控制为驱动第二一级齿轮1051(经由第二驱动轴112b的驱动,第二驱动轴112b驱动第二驱动部分112a以驱动第二一级齿轮1051)在不同的方向(例如,与方向D'相反的方向)上和/或以与第一一级齿轮1041的转速不同的转速、相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转(其也包括这样的情形:第二电机112被控制为不驱动第二一级齿轮1051,因此第二一级齿轮1051根本没有相对于第二中心轴线D旋转)。在这样的示例情形下,第一一级齿轮1041的旋转方向和/或转速和第二一级齿轮1051的旋转方向和/或转速之间的旋转方向和/或转速差异使得或驱动器械齿轮1032相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)旋转。就这一点而言,器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c被使得或驱动相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图
4D所示)和第二中心轴线(例如,在相对于轴线D的方向D'上,至少如图4A所示)这两个方向上旋转(并且被驱动相对于中心点X旋转)。
[0076] 如本公开中所描述的,在示例实施方案中,第二齿轮组件105的第一一级齿轮1041和第二一级齿轮1051可以具有相同的轮廓和参数,例如,相同的直径、相同的齿数/齿大小、齿深度/厚度、相同的齿数比、相同的速度比和/或相同的齿宽。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,第二齿轮组件105的第一一级齿轮1041和/或第二一级齿轮1051可以被配置为具有不同的轮廓和/或参数。
[0077] (ii)第二齿轮组件(例如,第二齿轮组件105)
[0078] 在示例实施方案中,端部执行器组件102可以包括第二齿轮组件(例如,第二齿轮组件105)。至少如图2A、图2B和图3所示,第二齿轮组件105可以可配置或被配置为被第二电机112驱动(经由第二驱动部分112a和第二驱动轴112b)。第二齿轮组件105可以包括第二一级齿轮(例如,第二一级齿轮1051)。在示例实施方案中,第二齿轮组件105可以是具有多个齿的锥齿轮等。第二齿轮组件105可以可配置或被配置为以如下这样的方式与第二电机112的第二驱动部分112a啮合、连接或连通:当第二电机112经由第二驱动轴112b驱动第二驱动部分112a时,第二一级齿轮1051被驱动相对于第二中心轴线(例如,在至少图4A所示的方向D'上)旋转。例如,第二一级齿轮1051和第二电机112的第二驱动部分112a可以是具有相交中心轴线(即,第一电机112的第二驱动轴112b的中心轴线与第二一级齿轮1051的中心轴线D相交)的锥齿轮(和/或等径伞齿轮)。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,第二一级齿轮1051和/或第二电机112的第二驱动部分112a可以是其他类型的齿轮和/或为其他类型的配置,包括,但不限于,直齿轮配置、行星齿轮配置、螺旋锥齿轮配置、准双曲面齿轮配置、螺旋齿轮配置、蜗轮配置、和/或任何其他齿轮和/或机械配置(诸如钢丝和滑轮)。
[0079] 在示例实施方案中,第二一级齿轮1051可以以其中心轴线与第二中心轴线(例如,轴线D)对齐的这样的方式可配置或被配置。也就是说,第二一级齿轮1051和第一一级齿轮1041具有相同的中心轴线,即,第二中心轴线(例如,轴线D)。
[0080] 在示例实施方案中,第二一级纯1051可以可配置为与器械齿轮1032互锁以便当第二一级齿轮1051旋转时驱动器械齿轮1032旋转。
[0081] 在示例实施方案中,如至少图2A-图2B所示,第二齿轮组件105可以包括二级齿轮(例如,二级齿轮105a)。二级齿轮105a可以可配置或被配置为被固定(或连接)到第二一级齿轮1051并且与第二一级齿轮1051同轴。在一些实施方案中,第二一级齿轮1051和二级齿轮105a可以被形成为整体元件。二级齿轮105a可以以其中心轴线也与第二中心轴线(例如,轴线D)对齐的这样的方式可配置或被配置。也就是说,二级齿轮105a、第二一级齿轮1051和第一一级齿轮1041全都具有相同的中心轴线,即,第二中心轴线(例如,轴线D)。
[0082] 至少如图2A、图2B和图3所示,二级齿轮105a可以可配置或被配置为驱动器械齿轮1032相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。在示例实施方案中,二级齿轮105a和器械齿轮1032可以是具有多个齿的锥齿轮等。二级齿轮105a可以可配置或被配置为以如下这样的方式与器械齿轮1032啮合、连接或连通:当第二一级齿轮1051驱动二级齿轮105a相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转时,二级齿轮105a驱动器械齿轮1032相对于第一中心轴线(例如,在至少图4D所示的方向C'上)旋转。例如,二级齿轮105a和器械齿轮1032可以是具有相交中心轴线(即,二级齿轮105a的中心轴线D与器械齿轮1032的中心轴线C相交)的锥齿轮(和/或等径伞齿轮)。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,二级齿轮105a和/或器械齿轮1032可以是其他类型的齿轮和/或为其他类型的配置,包括,但不限于,直齿轮配置、行星齿轮配置、螺旋锥齿轮配置、准双曲面齿轮配置、螺旋齿轮配置、蜗轮配置、和/或任何其他齿轮和/或机械配置(诸如钢丝和滑轮)。
[0083] 在操作中,当第二电机112驱动第二驱动轴112b(其驱动第二驱动部分112a以驱动第二一级齿轮1051相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)旋转)时,二级齿轮105a被第二一级齿轮1051驱动相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)旋转。当二级齿轮105a被第二电机经由第二一级齿轮1051驱动围绕第二中心轴线(例如,轴线D)旋转时,如在下面和在本公开中进一步所描述的,一种或更多种情形是可能的。
[0084] 在第一示例情形下,第二电机112可以被控制为驱动第二一级齿轮1051(如上所述)并且第一电机111也可以被控制为驱动第一一级齿轮1041(经由第一驱动轴111b的驱动,第一驱动轴111b驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041)也在相同的方向(例如,相对于轴线D的方向D'至少如图4A所示)上、以与第二一级齿轮1051的转速相同的转速、相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转。在这样的示例情形下,器械齿轮1032将不被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。就这一点而言,器械齿轮1032可以被认为被阻止或者被“锁住”无法相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。此外,器械1031的远端1031a仅被驱动相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)或中心点(例如,点X)旋转。
[0085] 在第二示例情形下,第二电机112可以被控制为驱动第二一级齿轮1051(如上所述)并且第一电机111可以被控制为驱动第一一级齿轮1041(即,不驱动第一驱动轴111b,因此不驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041)相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转。在这样的示例情形下,器械齿轮1032将被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。就这一点而言,器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c仅被使得或驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)或中心点(例如,点X)旋转。
[0086] 在第三示例情形下,第二电机112可以被控制为驱动第二一级齿轮1051(如上所述)并且第一电机111可以被控制为驱动第一一级齿轮1041(经由第一驱动轴111b的驱动,第一驱动轴111b驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041)在不同的方向(例如,与方向D'相反的方向)上和/或以与第二一级齿轮1051的转速不同的转速、相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转。在这样的示例情形下,第一一级齿轮1041的旋转方向和/或转速和第二一级齿轮1051的旋转方向和/或转速之间的旋转方向和/或转速差异使得或驱动器械齿轮1032相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)。就这一点而言,器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c然后被使得或驱动相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)和第二中心轴线(例如,在相对于轴线D的方向D'上,至少如图4A所示)这两个方向上旋转(并且被驱动相对于中心点X旋转)。
[0087] 在示例实施方案中,二级齿轮105a可以被配置或可配置为具有与第二一级齿轮1051相比更小的直径。在示例实施方案中,二级齿轮105a和器械齿轮1032可以被配置为具有相同的轮廓和参数,例如,相同的直径、相同的齿数/齿大小、齿深度/厚度、相同的齿数比、相同的速度比和/或相同的齿宽。在本公开中要理解,在不脱离本公开的教导的情况下,二级齿轮105a和/或器械齿轮1032可以被配置为具有不同的轮廓和/或参数。
[0088] 在本公开中认识到,如本公开中所描述的机器人臂组件100的多个移动(包括器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c相对于第一中心轴线(例如,轴线C)、第二中心轴线(例如,轴线D)、器械中心轴线(例如,轴线B)、臂段中心轴线(例如轴线A)、和/或这些轴线中的两个或更多个的移动)可以基于可配置或被配置为具有共同的或单个交点(例如,中心点或点X,至少如图4A-图4E所示)的机器人臂组件100的示例实施方案提供。例如,机器人臂组件100可以可配置或被配置为具有第一中心轴线(例如,轴线C)和第二中心轴线(例如,轴线D)的共同的或单个交点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)。
[0089] 作为另一示例,机器人臂组件100可以可配置或被配置为具有第一中心轴线(例如,轴线C)、第二中心轴线(例如,轴线D)和器械中心轴线(例如,轴线B)的共同的或单个交点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)(除了某个(某些)位置之外,诸如当器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c被相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转到与第二中心轴线(例如,轴线D)平行和对齐时,在这种情况下,器械中心轴线(例如,轴线B)将不会在单个交点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)处与第二中心轴线(例如,轴线D)相交)。
[0090] 在又一示例中,机器人臂组件100可以可配置或被配置为具有第一中心轴线(例如,轴线C)、第二中心轴线(例如,轴线D)和臂段中心轴线(例如,轴线A)的共同的或单个交点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)(除了某个(某些)位置之外,诸如当器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c被相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转到第一中心轴线(例如,轴线C)与臂段中心轴线(例如,轴线A)平行和对齐的点(参见例如图8)时,在这种情况下,第一中心轴线(例如,轴线C)将不会在单个交点(例如,点X,至少如图4A-图4E所示)处与臂段中心轴线(例如,轴线A)相交)。
[0091] 机器人臂组件(100、200、300)的移动和/或配置
[0092] 机器人臂组件100、200、300的示例实施方案可以可配置或被配置为实现多个移动和/或配置。器械1031的所述多个不同的移动和/或配置可以通过以下方式来实现:仅控制第一电机111;仅控制第二电机112;控制第一电机111和第二电机112在相反的方向上以相同的转速旋转;控制第一电机111和第二电机112在相反的方向上以不同的转速旋转;控制第一电机111和第二电机112在相同的方向上以相同的转速旋转;控制第一电机111和第二电机112在相同的方向上以不同的转速旋转;等等。
[0093] 图5、图6和图7图示说明以控制器械1031相对于第一中心轴线(例如,轴线C)或中心点(例如,点X)的移动和/或配置的这样的方式控制机器人臂组件100、200、300的示例实施方案。例如,第一电机111可以被控制为不驱动第一一级齿轮1041,并且第二电机112可以被控制为驱动第二驱动轴112b,第二驱动轴112b驱动第二驱动部分112a以驱动第二一级齿轮1051相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)旋转。在这样的示例中,二级齿轮105a被第二一级齿轮1051驱动相对于第二中心轴线(例如,相对于轴线D的方向D',至少如图4A所示)旋转。二级齿轮105a继而驱动器械齿轮1032相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。就这一点而言,器械齿轮1032的旋转使得或驱动器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c相对于第一中心轴线(例如,轴线C)或中心点(例如,点X)旋转。
[0094] 图8、图9和图10图示说明以控制器械1031相对于第二中心轴线(例如,轴线D)或中心点(例如,点X)的移动和/或配置的这样的方式控制机器人臂组件100、200、300的示例实施方案。例如,第一电机111和第二电机112可以可控制或被控制为驱动第一一级齿轮1041(经由第一驱动轴111b的驱动,第一驱动轴111b驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041)和第二一级齿轮1051(经由第二驱动轴112b的驱动,第二驱动轴112b驱动第二驱动部分112a以驱动第二一级齿轮1051)在相同的方向上(例如,在相对于轴线D的方向D'上,至少如图4A所示)、以相同的相对于第二中心轴线(例如,轴线D)的转速旋转。在这样的示例中,器械齿轮1032将不被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。就这一点而言,器械齿轮1032可以被认为被阻止或者被“锁定”无法相对于第一中心轴线(例如,轴线C)旋转。因此,至少如图8-图10所示,器械1031的远端1031a仅被驱动相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转。
[0095] 机器人臂组件100、200、300的示例实施方案也可以以器械1031被驱动相对于第一中心轴线(例如,轴线C)和第二中心轴线(例如,轴线D)这二者移动的这样的方式可控制或被控制。例如,第一电机111可以可控制或被控制为驱动第一一级齿轮1041(经由第一驱动轴111b的驱动,第一驱动轴111b驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041)相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转,并且第二电机112可以被控制为不驱动第二一级齿轮1051。在这样的示例中,第一电机111的这样的操作和第二电机112的不操作使得或驱动器械齿轮1032相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)旋转。就这一点而言,器械1031的细长本体的主要笔直部分1031c被使得或驱动相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)和第二中心轴线(例如,在相对于轴线D的方向D'上,至少如图4A所示)这两个轴线旋转。
[0096] 作为另一示例,第一电机111可以可控制或被控制为驱动第一一级齿轮1041(经由第一驱动轴111b的驱动,第一驱动轴111b驱动第一驱动部分111a以驱动第一一级齿轮1041)在不同的方向上(例如,在与方向D'相反的方向上)和/或以与第二一级齿轮1051的转速不同的转速相对于第二中心轴线(例如,轴线D)旋转。在这样的示例中,第一一级齿轮
1041的旋转方向和/或转速和第二一级齿轮1051的旋转方向和/或转速之间的这样的旋转方向和/或转速差异使得或驱动器械齿轮1032也相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)旋转。就这一点而言,器械1031的细长本体的主要笔直部分
1031c被使得或驱动相对于第一中心轴线(例如,在相对于轴线C的方向C'上,至少如图4D所示)和第二中心轴线(例如,在相对于轴线D的方向D'上,至少如图4A所示)这两个轴线旋转。
[0097] 端部执行器组件(例如,端部执行器组件202、302)
[0098] 图11、图12、图13和图14图示说明具有端部执行器组件的机器人臂组件200、300的示例实施方案,所述端部执行器组件具有两个或更多个器械。这样的两个或更多个器械可以可配置或被配置为合作,以便作为单个器械(诸如抓握器、切割器、Maryland抓握器等)202、302运作和/或操作。
[0099] 具有作为单个器械合作运作和/或操作的两个构件2021、2022的这样的机器人臂组件200、300的示例实施方案可以包括与第一电机111和第二电机112分开的第三电机(例如,第三电机313)。第三电机可以包括第三驱动部分(例如,第三驱动部分313a)和第三驱动轴(例如,第三驱动轴313b)。第三电机可以可配置或被配置为合作地驱动第一构件2021和第二构件2022以便作为单个器械运作和/或操作。第一构件和第二构件可以可配置或被配置为相对于器械中心轴线(例如,至少图1所示的轴线B)移动。
[0100] 在至少图13-图14所示的示例实施方案中,机器人臂组件300包括作为单个器械合作运作和/或操作的两个构件3021、3022。机器人臂组件300包括与第一电机111和第二电机112分开的第三电机313。第三电机可以包括第三驱动部分313a和第三驱动轴313b。第三电机313可以可配置或被配置为合作地驱动第一构件3021和第二构件3022,以便作为单个器械运作和/或操作。第一器械和第二器械可以可配置或被配置为相对于器械中心轴线(例如,至少图1所示的轴线B)移动。机器人臂组件300可以包括由第三电机驱动的第三齿轮组件306。第三齿轮组件306可以可配置或被配置驱动第一构件3021和/或第二构件3022执行一个或更多个动作。尽管上面已经描述了根据所公开的原理的各种实施方案,应当理解的是,它们仅通过示例性的方式被呈现,而非限制性的。因此,本公开中所描述的示例实施方案的宽度和范围不应被任何上面描述的示意性实施方案所限,而是应当仅根据从本公开授权的权利要求及其等同形式来限定。此外,以上优点和特征在所描述的实施方案中被提供,但不应限制这样授权的权利要求应用于实现以上任一或全部优点的处理和结构。
[0101] 例如,“组件”、“装置”、“部分”、“段”、“构件”、“体”或其他类似的词语一般地应被广义地解释为包括一个部分或者附连或连接在一起的多于一个的部分。
[0102] 本文所使用的各种术语具有本技术领域内的特定含义。具体术语是否应当被认为是这样的“技术术语”取决于该术语被用于的上下文。“连接的”、“连接”、“附连的”、“附连”、“锚定的”、“锚定”、“与……连通的”、“连通……”、“与……相关联的”、“与……相关联”或者其他类似的术语一般地应当被广义地认为是包括这样的情况的,其中附连、连接和锚定在引用的元件之间是直接的,或者在引用的元件之间是通过一个或更多个中间物的。这些和其他术语将根据在本公开中被用于的上下文来解释,并且将被解释为本领域普通技术人员在所公开的上下文下将会理解这些术语。上面的限定并不排除基于所公开的上下文可以被赋予那些术语的其他含义。
[0103] 如本公开中所提及的,计算装置、处理器和/或系统可以为虚拟机器、计算机、节点、实例、主机和/或联网或非联网计算环境中的机器。联网计算环境可以是通过便利装置之间的通信并且允许装置共享资源的通信信道连接的装置的集。再如本公开中所提及的,计算装置可以是被部署来执行作为套接字监听程序(socket listener)操作的程序的装置,并且可以包括软件实例。
[0104] 资源可以囊括用于运行实例的任何类型的资源,包括硬件(例如,服务器、客户端、大型计算机、网络、网络储存器、数据源、存储器、中央处理单元时间、科学仪器以及其他计算设备)和软件、软件许可、可用网络服务以及其他非硬件资源或其组合。
[0105] 联网计算环境可以包括,但不限于,计算网格系统(computing grid system)、分布式计算环境、云计算环境等。这样的联网计算环境包括硬件和软件基础架构,该硬件和软件基础架构被配置来形成包括多个资源的虚拟组织,该多个资源可以在地理上是分散在多个位置上的。
[0106] 此外,本申请和从本申请授权的任何专利的覆盖范围可以延伸到一个或更多个通信协议,包括TCP/IP。
[0107] 比较、度量和时间选择(timing)的词汇,例如“此时”、“等同形式”、“在……期间”、“完全”等,应当被理解为意指“基本上此时”、“基本上等同形式”、“基本上在……期间”、“基本上完全”等,其中“基本上”意指,对实现隐含地或明确地阐述的期望结果来讲,这样的比较、度量和时间选择是实际可行的。
[0108] 此外,本文的段落标题是被提供来与37CFR 1.77的建议一致,或者用于提供本文的结构线索。这些标题不应限制或表征可以从该公开公布的任何权利要求中所阐述的一个或更多个发明。具体地并且作为示例,尽管标题指“技术领域”,但是权利要求书不应被该标题下所选择的语言限制为描述所谓的技术领域。进一步,“背景技术”中的技术的描述不是要被解读为承认该技术是该公开中的任意一个或更多个发明的现有技术。“发明内容”也不是要被认为是在公布的权利要求书中所阐述的一个或更多个发明的特征描述。另外,该公开中对单数的“发明”的任何引用不应被用于证明在该公开中仅有一个新颖点。根据从该公开公布的多个权利要求的限定,可以阐述多个发明,并且这些权利要求相应地定义了由其保护的一个或更多个发明,以及它们的等同形式。在所有示例中,这些权利要求的范围应根据该公开按照这些权利要求本身的实质来理解,而不应被本文的标题限制。