CN112107368A - 用于微创手术的外科医生输入设备 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于控制控制机器人手术系统(100)的外科医生输入设备(400)。外科医生输入设备(400)包括壳体(401)和至少一个设置在壳体内的传感器(407)。至少一个传感器(407)与电磁信号发射器(307)可操作地通信，其被配置为检测在由电磁信号发射器(307)生成的预定电磁场内的外科医生的手的位置和定向中的至少一个。还包括至少一个从壳体(401)中突出的按钮(403)以及至少一个设置在壳体(401)内的传感器(409)，至少一个按钮(401)被配置为打开和关闭手术器械的末端执行器，至少一个传感器(409)被配置为检测至少一个按钮(403)的按压和解压，并通过传感器导线(405)将信号发送至控制系统，以调节手术器械的末端执行器的打开和关闭。

Description

用于微创手术的外科医生输入设备

技术领域

本公开一般地涉及用于微创手术的机器人辅助手术系统。更具体地，本公开涉及用于在机器人辅助手术过程期间引导机器人辅助手术系统运动的外科医生输入设备。

背景技术

这部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，下面将对其进行描述。相信本公开有助于向读者提供背景信息，以有助于更好地理解本公开的各个方面。因此，应该理解的是，应该从这种角度来阅读这些陈述，而不仅仅是作为对现有技术的承认。

机器人辅助手术系统已经在全球范围内被采用，以取代传统的手术程序，以减少可能在手术或诊断程序中受损的外来组织的数量，从而减少患者的康复时间、患者的不适感延长的住院时间、尤其是有害的副作用。在机器人辅助手术中，外科医生通常在外科医生控制台上操作手动控制器/主控制器/外科医生输入设备，以无缝捕获和转移由外科医生执行的复杂动作，以使外科医生感觉到其正在直接铰接式操作手术工具/手术器械以进行手术。在控制台上的外科医生可能位于距手术部位一定距离处，或者可能位于正在对患者进行手术的手术室内。

机器人辅助手术已经彻底改变了医疗领域，并成为医疗设备行业发展最快的领域之一。然而，机器人辅助手术的主要挑战在于确保手术期间的安全性和精确度。机器人辅助手术的关键领域之一是开发用于微创手术的手术机器人。在过去的几十年中，手术机器人呈指数级发展，并且已经成为医疗设备行业的主要创新领域。

机器人辅助手术系统可以包括多个机械手臂，以帮助进行机器人辅助手术。外科医生通过使用外科医生控制台来控制机械手臂及安装在其上的器械。外科医生控制台包括可视化系统，以允许外科医生执行手术。此外，手控制器/主控制器/外科医生输入设备与外科医生控制台集成在一起，外科医生操作该控制台来进行手术。

在外科医生控制台上进行手术带来了新的挑战。挑战之一是控制台的人体工程学，以允许外科医生长时间进行手术而不会产生任何疲劳。在手术期间，由于这种外科医生控制台的硬件结构，外科医生通常需要以疲惫的姿势坐好几个小时。

鉴于上述挑战，需要一种机器人手术系统，其具有改进的外科医生输入设备，例如基于传感器的外科医生输入设备，以克服机械手操纵器的缺点，并因此允许外科医生根据外科医生的舒适度来改变/调整其坐姿。

发明内容

本公开寻求提供一种用于控制机器人手术系统的外科医生输入设备。

本文公开了一种用于控制控制机器人手术系统的外科医生输入设备。外科医生输入设备包括壳体和至少一个设置在壳体内的传感器。该至少一个传感器与电磁信号发射器可操作地通信，传感器被配置为检测在由电磁信号发射器生成的预定电磁场内的外科医生的手的位置和定向中的至少一个。外科医生输入设备还包括至少一个从壳体中突出的按钮以及至少一个设置在壳体内的传感器，至少一个按钮被配置为打开和关闭手术器械的末端执行器，至少一个传感器被配置为检测至少一个按钮的按压和解压，并通过传感器导线将信号发送至控制系统，以调节手术器械的末端执行器的打开和关闭。

可选地，壳体包括电容传感器，用于检测外科医生的手的存在。

可选地，至少一个传感器是电磁传感器或惯性测量单元(IMU)传感器。

可选地，外科医生输入设备经由例如蓝牙的无线装置与控制系统可操作地通信。

可选地，外科医生输入设备还包括定位在壳体中的支撑结构和具有弹簧的杠杆，该杠杆通过轴固定在支撑结构的中空凹槽。至少一个按钮具有配置成推动杠杆的突出部，其中，至少一个传感器检测杠杆被推动以向控制系统发送信号，以调节手术器械的末端执行器的钳口的打开和闭合。

可选地，至少一个传感器是光学传感器。

可选地，至少一个传感器是力传感器。

可选地，外科医生输入设备被配置为向控制系统提供输入，以将外科医生的手的运动转换为手术器械的末端执行器的运动。

可选地，外科医生输入设备由聚碳酸酯塑料制成。

可选地，壳体包括配置为由外科医生的手抓握并且便于外科医生的手平移和旋转壳体的外表面。

从附图和结合所附权利要求书解释的说明性实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点、特征和目的将变得显而易见。

应当理解，本公开的特征易于以各种组合进行组合，而不脱离如所附权利要求书所限定的本公开的范围。

附图说明

为了进一步阐明本公开的优点和特征，将通过参考本公开的特定实施例(其在附图中示出)来对本公开进行更具体的描述。应当理解，这些附图仅描绘了本公开的典型实施例，因此不应视为对其范围的限制。将结合附图以附加的特征和细节来描述和解释本公开，其中：

图1(a)示出了根据本公开实施例的机器人手术系统的多个机械手臂的示意图；

图1(b)示出了根据本公开实施例的机器人手术系统的外科医生控制台的示意图；

图1(c)示出了根据本公开实施例的机器人手术系统的影像台车的示意图；

图2示出了根据本公开实施例的安装在机械手臂上的工具接口组件的透视图；

图3示出了根据本公开实施例的具有左右外科医生输入设备的外科医生控制台的透视图；

图4(a)示出了根据本公开实施例的外科医生输入设备；

图4(b)示出了根据本公开实施例的外科医生输入设备的内部视图；

图4(c)示出了根据本公开实施例的外科医生输入设备的分解图。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考附图中示出的实施例，并使用特定的语言来描述该实施例。然而，应当理解的是，由此不意图限制本公开的范围，本公开所涉及的领域的技术人员通常会想到系统所示出的改变和进一步修改以及本公开的原理的进一步的应用。

本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述在本公开中是示例性和解释性的，并且不意图对其进行限制。在整个专利说明书中，在附图中，采用的惯例是相同的数字表示相同的组件。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“另一个实施例”、“一种实施方式”、“另一种实施方式”或类似语言的引用表示结合包含在本公开的至少一个实施例中的实施例描述的特定特征、结构或特性。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在另一实施例中、“在一个实施方式中”、“在另一实施方式中”和类似语言的出现可以但不一定都指同一实施例。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体旨在覆盖非排他性包含，使得包括步骤列表的过程或方法不仅仅包括那些步骤，还可以包括未明确列出或该过程或该方法固定的其他步骤。类似地，在没有更多限制的情况下，以“包括……”开头的一个或多个设备或子系统或元件或结构不排除其他设备或其他子系统或其他元件或其他结构或附加设备或附加子系统或附加元件或附加结构的存在。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。本文提供的装置、系统和示例仅是说明性的，而无意于进行限制。

本文中的术语“一”、“一个”不表示数量限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。此外，术语无菌屏障和无菌适配器表示相同的含义，并且在整个说明书中可以互换使用。

下面将参考附图详细描述本公开的实施例。

本公开涉及用于微创手术的机器人手术系统。机器人手术系统通常将涉及多个机械手臂的使用。一个或多个机械手臂通常将支撑可以铰接的(例如钳口、剪刀、抓紧器、持针器、微型解剖器、装订器(staple appliers)、敲平头钉器、抽吸/冲洗工具、施夹器等)或非铰接的(例如切割刀片、烧灼探针、冲洗器、导管、抽吸孔等)手术工具。一个或多个机械手臂通常将用于支撑一个或多个手术图像捕获设备，例如内窥镜(可以是各种结构中的任何一种，例如腹腔镜、关节镜、宫腔镜等)，或者可选地，一些其他成像方式(例如超声、荧光镜检查、磁共振成像等)。

图1(a)示出了根据本公开实施例的机器人手术系统的多个机械手臂的示意图。具体地，图1示出了具有安装在围绕手术台105的四个机械手臂台车103a、103b、103c、103d上的四个机械手臂101a、101b、101c、101d的机器人手术系统100。如图1(a)所示的四个机械手臂101a、101b、101c、101d是出于说明目的，机械手臂的数量可以根据手术类型或机器人手术系统而变化。四个机械手臂101a、101b、101c、101d沿着操作台105布置，并且可以以不同的方式布置，但不限于机械手臂101a、101b、101c、101d沿着操作台101布置，或者机械手臂101a、101b、101c、101d分别安装在四个机械手臂台车103a、103b、103c、103d上，或者机械手臂101a、101b、101c、101d机械地和/或可操作地彼此连接，或者机械手臂101a、101b、101c101d连接至中心主体(未示出)，使得机械手臂101a、101b、101c、101d从中心主体(未示出)分支出来。

图1(b)示出了根据本公开实施例的机器人手术系统的外科医生控制台的示意图。外科医生控制台107通过控制安装在机械手臂101a、101b、101c、101d上的各种手术器械和内窥镜来帮助外科医生远程对躺在手术台105上的患者进行手术。外科医生控制台107可以被配置为当器械在患者体内时控制手术器械(如图2所示)的运动。外科医生控制台107可以包括至少一个可调节的观察装置109和111，但不限于2D/3D监视器，可穿戴的观察装置(未示出)及其组合。外科医生控制台107可以配备多个显示器，这些显示器不仅可以显示手术台105上的手术部位的3D高清晰度(HD)内窥镜视图，还可以显示在机器人手术期间外科医生可能需要的各种医疗设备的其他信息。此外，观察装置109和111可以提供机器人手术系统100的各种模式，但不限于识别所附接的机械手臂的数量、所附接的当前手术器械的类型、当前仪器的末端执行器的尖端位置、碰撞信息以及医学数据(例如ECG，超声显示，荧光影像，CT，MRI信息等)。

外科医生控制台107还包括用于检测外科医生的眼睛凝视方向并相应地激活/停用手术器械控制的眼睛跟踪摄像机系统113。此外，外科医生控制台107还包括用于控制机械手臂的机构，但不限于一个或多个外科医生输入设备115L和115R、一个或多个脚踏板控制器117、离合器机构(未示出)及其组合。外科医生控制台107处的外科医生输入设备115L和115R被要求无缝捕获和转移由外科医生执行的复杂动作，从而给人外科医生直接铰接式操作手术器械的感觉。在手术期间，不同的控制器可能需要不同的目的。在一些实施例中，外科医生输入设备115L和115R可以是一个或多个手动操作的输入设备，例如操纵杆、外骨骼手套、动力和重力补偿操纵器等。外科医生可以坐在外科医生控制台107附近的诸如椅子(未示出)的休息设备上，以使外科医生的手臂可以在控制外科医生控制台107的同时放在扶手119上。椅子可根据外科医生的方便性而使用高度、肘托等装置来调节，并且可以在椅子和扶手119上提供各种控制装置。此外，如果通过保持有线或无线方式向机械手臂101a、101b、101c、101d提供连接，则外科医生控制台107可以位于手术室内的一个位置或者可以放置在医院的其他任何位置。

图1(c)示出了根据本公开实施例的机器人手术系统的影像台车的示意图。影像台车121被配置为显示由安装在任一个机械手臂上的内窥镜捕获的手术的2D和/或3D视图。影像台车121可以根据观察的方便程度以各种角度和高度进行调整。影像台车121可以具有多种功能但不限于提供触摸屏显示、预览/记录/播放设置、各种输入/输出装置、2D至3D转换器等。影像台车121可以包括3D监视器123，已从患者体外观察手术部位。其中一个机械手臂通常接合具有视频图像捕获功能的手术器械(例如照相机器械)，以在影像台车121上显示捕获的图像。在一些机器人手术系统配置中，照相机器械包括光学器件，该光学器件将图像从照相机器械的远端传输到患者体外的一个或多个成像传感器(例如CCD或CMOS传感器)。备选地，成像传感器可以位于照相机器械的远端，并且由传感器产生的信号可以沿着有线或无线地传输以处理并显示在影像台车121上。2D监视器125可放置在影像台车121的后侧，使得旁观者或其他未进行手术的外科医生能够从患者体外观察手术部位。影像台车121可以包括各种架子127，可以提供这些架子以保持照相机处理单元、机械手臂控制箱、机器人系统处理单元、备用电源单元等。

图2示出了根据本公开实施例的安装在机械手臂上的工具接口组件的透视图。工具接口组件200安装在机器人手术系统100的机械手臂201上。工具接口组件200是用于对患者进行机器人手术的主要部件之一。如图2所示，机械手臂201仅出于说明目的而示出，并且可以使用具有不同构造、自由度(DOF)和形状的其他机械手臂。机械手臂201安装在工具接口组件200的相对端上的机械手臂台车203上，使得机械手臂201可以在手术室内自由移动。

如图2所示，工具接口组件200包括有助于工具接口207与机械手臂201可操作地连接的ATI(手臂工具接口)连接器205。工具接口组件200还包括致动器209，该致动器安装在引导机构(未示出)上，该引导机构设置在工具接口201上，并且该致动器能够沿着引导机构(例如导轨)线性移动。如图1(b)所示，致动器209沿着工具接口207的引导机构的运动由外科医生借助于外科医生控制台107上的外科医生输入设备115L、115R来控制。无菌适配器211可释放地安装在致动器209上，以将机械手臂201的非无菌部分与无菌手术器械213分开。提供锁定机构(未示出)以使无菌适配器211与致动器209可释放地锁定和解锁。无菌适配器211与致动器209可拆卸地接合，该致动器在无菌领域中驱动和控制手术器械213。借助于设置在手术器械213上的按钮(未示出)，手术器械213还能够与无菌适配器211可释放地锁定/解锁或接合/脱离。

手术器械213包括壳体215、末端执行器217和将壳体215连接至末端执行器217的细长轴219。手术器械213还包括包含所存储(例如，存储在器械内部的半导体存储器上)的信息，该信息可以是永久的或者可以被机器人手术系统100的处理器更新的。末端执行器217可以是与一项或多项手术任务相关的器械，例如钳子、针头驱动器、剪刀、双极烧灼器、组织稳定器或牵开器、施夹器、吻合装置，成像设备(例如内窥镜或超声探头)等。一些器械还为手术器械213提供铰接式支撑，使得可以相对于细长轴219以一个或多个机械自由度来操纵手术器械213的位置和定向。

套管锁定组件221设置在工具接口207上，并且构造成锁定和解锁具有中空体的套管223。在手术期间，手术器械213安装在无菌适配器211上，并且手术器械213的细长轴219插入穿过套管223的中空体。例如，套管锁定组件221包括翼状体，该翼状体接收套管223并将套管223固定在其上。备选地，套管锁定组件221可具有用于接收套管223的圆形体，并且包括将套管223夹持在固定位置的凹槽。

图3示出了根据本公开实施例的具有医生输入设备的外科医生控制台的透视图。外科医生控制台300可以包括3D监视器301、眼睛跟踪照相机系统303、2D监视器305、至少一个电磁信号发射器307、左手外科医生输入设备309L、右手外科医生输入设备309R、外科医生的扶手311和脚踏板开关组件313。

3D监视器301可以配备成在机器人手术期间不仅可以显示手术台上手术部位的3D高清晰度(HD)内窥镜视图，而且还可以显示外科医生可能需要的各种医疗设备的其他信息。类似地，2D监视器305可以放置在3D监视器301的下方，使外科医生能够查看有关机器人手术的其他详细信息。眼睛跟踪照相机系统303可以配置为检测外科医生的视线方向并相应地启动/停用手术器械控制。

电磁信号发射器307能够在外科医生控制台300周围的预定边界处发射电磁信号。用户/外科医生可以在外科医生控制台的周围改变电磁信号的预定边界。而且，在手术期间，用户/外科医生可以在外科医生控制台周围动态改变电磁信号的预定边界。此外，通过构造在外科医生控制台300中的处理器/控制系统来促进电磁信号的预定边界的变化。根据一个实施例，电磁信号发射器307能够在x，y和z方向上移动。电磁信号发射器307在x，y和z方向上的移动可以通过多个致动器(例如线性致动器，伸缩致动器等)来促进。可以基于外科医生的身体习惯、舒适度等在手术之前，在x，y和z方向上调整电磁信号发射器307的位置。根据特定实施例，在手术期间，当握住左和右外科医生输入设备309L、309R的外科医生的手可能倾向于移动超过电磁信号的预定边界时，电磁信号发射器307的位置在x，y和z方向上可以动态调整。

脚踏板开关组件313包括几个踏板，这些踏板可以在手术期间用于各种目的，例如用于离合、切换、烧灼控制、内窥镜放大和缩小等。在包括权利要求的整个公开中，左手外科医生输入设备309L和右手外科医生输入设备309R可以统称为外科医生输入设备400，并且将在后面更详细地讨论。

外科医生可以坐在椅子(未示出)上，以通过手外科医生输入设备309L和309R来操纵手术器械/工具(未示出)。外科医生可以坐在外科医生控制台107附近的椅子(未示出)上，以便外科医生的手臂可以在控制外科医生控制台300的同时放在扶手311上。

图4(a)示出了根据本公开实施例的外科医生输入设备。外科医生输入设备400可以包括图3所示的左手外科医生输入设备309L和右手外科医生输入设备309R。外科医生输入设备309L、309R在本质上相同并且包括相同组件和功能，下面将详细说明。外科医生输入设备400可以包括壳体401、按钮403、传感器导线405和传感器407。外科医生输入设备400可以被认为是通过导线连接到外科医生控制台300的手持式设备。

壳体401是用于包围外科医生输入设备400的所有上述部件的外部主体。壳体401包括第一端部401a和第二端部401b，并沿着由纵向轴线限定的长度在第一端部401a和第二端部401b之间延伸。而且，壳体401沿着横向于纵向轴线延伸的横向轴线所限定的宽度延伸，其中壳体的长度大于宽度。

壳体401可以由任何合适的弹性材料制成，例如热塑性塑料。根据本公开的特定实施例，壳体401由聚碳酸酯塑料制成。壳体401可以被刷漆或可以具有保护涂层，例如塑料喷涂漆。根据一个实施例，涂覆过程可用于涂覆壳体401，例如在壳体401的表面上形成塑料涂料的保护性涂层。壳体401可以具有任何合适的尺寸，使得外科医生输入设备400适合外科医生的手。壳体401可以具有合适的厚度，以提供足够的强度。壳体401可以具有任何形状以适合外科医生的手。根据本公开的特定实施例，壳体401是椭圆形的。

根据一个实施例，壳体401包括构造成由外科医生的手抓握并且便于外科医生的手使壳体平移和旋转的外表面。壳体401的外表面可以包括针对外科医生的手的轮廓或凹槽，其可以帮助外科医生抓握外科医生输入装置400。

按钮403位于壳体401的一个表面上，并且可以从壳体401向外突出。按钮403构造成由外科医生按压以闭合任何手术器械的末端执行器(图2所示)的钳口。当外科医生释放按钮403时，钳口可以打开。按钮403还可以被称为用于末端执行器的钳口的打开或关闭功能的挤压按钮。根据本公开的特定实施例，按钮403是圆形的并且由聚碳酸酯塑料制成。

传感器407可以是电磁传感器探头，其能够检测来自外科医生控制台300处的电磁信号发射器307的电磁信号。根据一个实施例，传感器407是跟踪传感器。

传感器导线405可以由一根或多根导线(未示出)组成。传感器导线405可用于将电力输送至外科医生输入设备400。传感器导线405可用于在控制系统和外科医生输入设备400内的电子器件或传感器之间传输信号或信息。

图4(b)示出了根据本公开实施例的外科医生输入设备的内部视图。如图4(a)所示，壳体401被移除，从而可以看到外科医生输入设备400的内部部件。

外科医生输入设备400还包括至少一个布置在壳体401内的传感器409，以感测外科医生对挤压按钮403的按压和解压。至少一个传感器409可以是感测挤压按钮403的按压和解压的光学传感器，该传感器可以通过传感器导线405将信号发送至控制系统，以控制手术器械的末端执行器的钳口的打开和关闭。此外，至少一个传感器409可以是力传感器、编码器等。而且诸如电池的电源可以嵌入外科医生输入设备400内部。备选地，外科医生输入设备400可以借助于蓝牙、无线个域网(ZigBee)等与控制系统无线连接。

图4(c)示出了根据本公开实施例的外科医生输入设备的分解图。如图4(c)所示，挤压按钮403包括从挤压按钮403的底侧突出的突出部411。如图4(c)所示，挤压按钮可以被翻转大约90度，以便示出突出部411。挤压按钮403的操作位置将在图4(b)示出。

此外，外科医生输入设备400还包括支撑结构413。支撑结构413可具有布置有传感器407的部分419。部分419的形状可以类似于传感器407的一端的形状。具有弹簧417的杠杆415通过轴423固定在支撑结构413的中空凹槽421中。

在一个实施例中，当外科医生按下挤压按钮403时，突出部411按下杠杆415，并且至少一个传感器409可以检测到杠杆415被按压的程度，并发送信号到控制系统。基于从至少一个传感器409接收到的信号，控制系统调节手术器械的末端执行器的钳口的打开和关闭。当外科医生释放挤压按钮403时，挤压按钮403的突出部411释放杠杆415，且弹簧417促使杠杆回到其正常位置。此外，外科医生输入设备400配置为向控制系统提供输入，以将外科医生的手的运动转换为手术器械的末端执行器、器械致动器和机械手臂的运动。

根据一个实施例，电容传感器可以配置由壳体401以检测外科医生的手的存在。当外科医生握住外科医生输入设备400时，电容传感器会感测到外科医生的手的存在并发送信号以激活机器人手术系统100。

根据另一实施例，外科医生输入设备400还包括布置在壳体401内部的力传感器，其中，力传感器配置为检测至少一个按钮403的按压和释放。

根据另一实施例，外科医生输入设备400配置为向外科医生提供触觉反馈。

根据另一实施例，设置在壳体401内的至少一个传感器407是电磁传感器或惯性测量单元(IMU)传感器。

根据另一实施例，外科医生输入设备400经由有线装置与控制系统可操作地通信。

根据另一实施例，外科医生输入设备400经由例如蓝牙的无线装置与控制系统可操作地通信。

根据另一实施例，外科医生输入设备400可以包含容纳在壳体401内的电源，例如电池组。

根据另一实施例，壳体401配置为经由壳体401的平移、壳体401的旋转、外科医生的手对外表面的按压、以及壳体401的纵轴的角度定向的改变中的一个或多个来接收来自外科医生的控制输入。

外科医生输入设备400可以由便宜的材料制成，例如但不限于软橡胶和塑料。传感器和其他相关的电子设备也可以是便宜的，从而使得整个外科医生输入设备400便宜。将便宜的材料用于外科医生输入设备400的另一个优点是设计的尺寸可以扩展。因此，可以制造不同尺寸的外科医生输入设备400以适应外科医生的各种手的大小。在一些实施例中，外科医生输入设备400可以是一次性部件，例如用于单次手术操作中。

为了说明和描述的目的，已经给出了本公开的示例性实施例的前述描述。它们并不旨在是详尽的或将本公开限制为所公开的精确形式，并且显然，根据以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例是为了更好地解释本公开的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最佳地利用本公开和具有适于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。应当理解，各种省略、等同替换是可以预期的，因为环境可以暗示或提供权宜之计，但是在不背离本公开权利要求的精神或范围的情况下意图覆盖本申请或实施方式。

上面已经关于特定实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案及任何部件(可能产生任何益处，优点，出现或变得更加明显的解决方案)都不应被解释为是关键的、必须的、或必要特征或任一部件或全部权利要求书。尽管已经使用特定语言来描述本公开，但是并不意图由于该公开引起任何限制。对于本领域技术人员想而易见的是，可以对设备进行各种工作修改以实现本文所教导的发明构思。

Claims (10)

1.一种用于控制机器人手术系统(100)的外科医生输入设备(400)，其中，包括：

壳体(401)；

至少一个传感器(407)，其设置在所述壳体(401)内部，且至少一个所述传感器(407)与电磁信号发射器(307)可操作地通信，至少一个所述传感器(407)被配置为检测在由所述电磁信号发射器(307)生成的预定电磁场内的外科医生的手的位置和定向中的至少一个；

至少一个按钮(403)，其从所述壳体(401)突出，且至少一个所述按钮(403)被配置为打开和关闭手术器械的末端执行器；以及

至少一个传感器(409)，其设置在所述壳体(401)内部，至少一个所述传感器(409)被配置为检测至少一个所述按钮(403)的按压和解压，并通过传感器导线(405)将信号发送至控制系统，以调节所述手术器械的末端执行器的打开和关闭。

2.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，所述壳体(401)包括电容传感器，以检测外科医生的手的存在。

3.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，至少一个传感器(407)是电磁传感器或惯性测量单元(IMU)传感器。

4.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，所述外科医生输入设备(400)通过例如蓝牙的无线装置与所述控制系统可操作地通信。

5.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，还包括：

支撑结构(413)，其定位在所述壳体(401)内部；

杠杆(415)，其具有弹簧(417)，所述杠杆(415)通过轴(423)固定在所述支撑结构(413)的中空凹槽(421)内的；

至少一个按钮(403)，其具有配置为推动所述杠杆(415)的突出部(411)，

其中，至少一个所述传感器(409)检测所述杠杆(415)被推动以向控制系统发送信号，以调节所述手术器械的末端执行器的钳口的打开和闭合。

6.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，至少一个所述传感器(409)是光学传感器。

7.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，至少一个所述传感器(409)是力传感器。

8.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，所述外科医生输入设备(400)被配置为向所述控制系统提供输入，以将外科医生的手的运动转换为所述手术器械的末端执行器的运动。

9.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，所述外科医生输入设备(400)由聚碳酸酯塑料制成。

10.根据权利要求1所述的外科医生输入设备(400)，其中，所述壳体(401)包括配置为由外科医生的手抓握并且便于外科医生的手平移和旋转所述壳体(401)的外表面。

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