CN104434318A - 一种微创手术机器人的手术器械末端结构 - Google Patents

一种微创手术机器人的手术器械末端结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微创手术机器人的手术器械末端结构，通过使第一关节旋转基座后端与手术器械的连接圆筒前端固定连接，第一关节旋转基座前端与第二关节旋转基座后端铰接实现弯曲自由度；通过使第二关节旋转基座前端与第三关节旋转基座后端铰接实现旋转自由度；通过使第三关节旋转轴后端通过轴承安装于第三关节旋转基座前端实现扭转自由度；通过使钳口固定部件的后端与第三关节旋转轴的前端固连，并使钳口活动件与钳口固定部件铰接实现钳口开合自由度；以上四个自由度都通过连接圆筒内部钢丝绳进行控制；以上四个自由度模拟了肩关节、肘关节、腕关节的医生手臂全部关节运动功能，使微创手术的安全性得到有效提高。

Description

一种微创手术机器人的手术器械末端结构
技术领域
本发明涉及手术器械技术领域，特别是涉及一种微创手术机器人的手术器械末端结构。
背景技术
微创手术因具有创伤小、疼痛少、住院时间短、身体机能恢复快等优点，越来越受到患者的欢迎，给患者带来福音。但是微创手术器具自身所具有的一些特点，例如细长手术器具有限的灵巧度、有限的视场以及镜像运动效果等，使得在实施微创手术的时候对医生提出了更高要求。近年来，为了解决传统微创手术器具给医生造成的手术执行障碍，主从式的遥操作机器人技术被引入到微创手术中，如达芬奇手术机器人(Intuitive Surgical,Inc.)，这种主从式微创手术机器人最大的优点是引入了多自由度的手术操作手臂来增加手术器具的灵活性，还有引入了诸如高清晰的手术场景图像显示技术、消除手术医生震颤技术等。
为了最大限度的模拟开腔手术中外科医生肩关节和腕关节的运动，常见的微创外科手术机器人从端操作臂自由度数一般设置为6个。在机器人微创外科手术中，为了实现手术器械末端能够到达患者病灶，手术开始之前需要在患者腔壁上开4-5个直径为10mm的切口，细长的手术器具通过这些切口实现对患者病灶部位的手术操作。然而，这些小的切口限制了手术器具2个自由度，为了模拟医生手臂运动，这就使得在患者体外的手术器具自由度必须达到4个。这外部的4个自由度模拟了外科医生在开放式手术中的肩关节运动情况，而在患者体内的手术器具2个自由度末端用于模拟外科医生的腕部2个自由度的运动。
如美国发明专利US2010/0004663A1，名称为“Surgical Instrument Wrist”，公开了一种具有6个自由度的微创手术器具，其中在患者体内的手术器具末端有两个自由度，留在患者体外的手术器具为4个自由度。然而，这种手术器具末端的两个旋转轴不在同一个轴平面内，这使得末端两个自由度发生耦合，当驱动器给一个关节发送驱动信号的时候，导致两个关节发生联动。此外，该手术器具的末端无法实现单独沿着手术器具插入方向上的旋转运动，该旋转运动必须借助于安装在患者体外的其他旋转轴来实现。
美国发明专利US7819884 B2，名称为“Robotically Controlled Medical Instrument”，公开了一种由串联铰链组成的多自由度手术器具，该手术器具可以实现对手术器具末端执行器位姿的柔性控制。然而该发明公开的手术器具末端仅具有一个夹紧机构，同时也无法实现末端关节沿着手术器具插入方向的旋转操作。
文献[“Development of a dexterous minimally-invasive surgical system”(J.Arata,S.Warisawa,M.Hashizume,and M.Mitsuishi,IFMBE Proceedings,2007,14(6):4153-4156)](中文名称：一种灵巧的微创手术系统的开发)开发了一款灵巧的、具有力反馈功能的手术机器人系统，该系统的手术器具末端采用刚性的连杆机构来实现手术器具末端关节在患者体内的3个自由度运动。但是连杆驱动的手术器具的末端关节在旋转运动时具有较大的摩擦力，这对关节驱动器的驱动能力有较高的要求。此外，该手术器具的末端也不能实现单独的旋转运动。
文献[“Development of a Medical Robot System for Minimally Invasive Surgery”(M.Feng,Y.Fu,B.Pan,C.Liu,The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery,2011,8(1):85-96)](中文名称：一种适用于微创手术的医疗机器人系统的开发)提出了一种具有4个自由度的微创机器人手术器械，该手术器械的末端旋转自由度由安装在患者体外的其他旋转关节来完成。
文献[一种新型机器人微创手术微器械的机构设计及运动学分析，马如奇，王伟东，董为，杜志江，机器人，2013，35(4)：402-409.]开发了一种使用钢丝驱动的具有柔性关节的微创手术机器人手术器械。同样，该手术器械的末端关节也没有设置单独的旋转关节，无法实现单独的旋转运动。
综上所述，当前常见的微创手术机器人手术器具通常采用模拟医生手臂的肩关节4个自由度运动与手腕的2个自由度运动，缺少模拟医生手臂肘关节的运动自由度。在此情况下，当手术医生希望能够对手术器具末端做器具插入方向的旋转运动的时候，必须借助于手术器具在患者体外的手术器具运动关节才能实现该手术操作，这必然需要对整个手术器具做一个插入方向的较大角度的旋转运动。然而，当前在患者体内实施的绝大多数微创手术操作中，留给医生的手术操作空间非常狭小，上述大角度的旋转运动很容易会意外触碰，甚至划伤其他重要脏器，造成意外出血，甚至威胁患者生命安全。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能够模拟肩关节、肘关节、腕关节的医生手臂全部关节运动功能的微创手术机器人的手术器械末端结构，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种微创手术机器人的手术器械末端结构，包括连接圆筒、第一关节旋转基座、第二关节旋转基座、第三关节旋转基座、第一关节旋转轴、第二关节旋转轴、第三关节旋转轴、钳口固定部件、钳口活动件、复位弹簧；
所述第一关节旋转基座的后端与所述连接圆筒的前端固定连接，所述第一关节旋转基座的前端与所述第二关节旋转基座的后端通过第一关节旋转轴实现铰接，所述第二关节旋转基座的前端与所述第三关节旋转基座的后端通过第二关节旋转轴实现铰接，所述第一关节旋转轴与所述第二关节旋转轴垂直排布，所述第三关节旋转轴的后端通过轴承安装于所述第三关节旋转基座的前端；
所述钳口固定部件的后端与所述第三关节旋转轴的前端固定连接；所述钳口活动件为L形，包括钳口夹紧臂和连接臂，钳口夹紧臂和连接臂的连接处与所述钳口固定部件的后端铰接，连接臂的端部与一钳口内部活动块活动连接；所述钳口内部活动块在钳口驱动钢丝绳的带动下，在第三关节旋转轴的内部做轴向移动，钳口驱动钢丝绳穿过连接圆筒的内孔、第一关节旋转基座、第二关节旋转基座、第三关节旋转基座和第三关节旋转轴，与钳口内部活动块相连接，所述复位弹簧设于所述钳口内部活动块与第三关节旋转轴之间；
所述第二关节旋转基座的后端设有两根第一驱动钢丝绳，两根第一驱动钢丝绳设于第一关节旋转轴的两侧，两根第一驱动钢丝绳穿过所述连接圆筒的内孔和第一关节旋转基座，与第二关节旋转基座相连接，带动所述第二关节旋转基座绕第一关节旋转轴摆动；
所述第三关节旋转基座的后端设有两根第二驱动钢丝绳，两根第二驱动钢丝绳设于第二关节旋转轴的两侧，两根第二驱动钢丝绳穿过连接圆筒的内孔、第一关节旋转基座和第二关节旋转基座，与第三关节旋转基座相连接，带动所述第三关节旋转基座绕第二关节旋转轴摆动；
所述第三关节旋转轴的后端设有两根第三驱动钢丝绳，两根第三驱动钢丝绳穿过连接圆筒的内孔、第一关节旋转基座、第二关节旋转基座和第三关节旋转基座，缠绕在第三关节旋转轴上形成缠绕线圈，带动所述第三关节旋转轴在轴承内做周向转动。
优选地，所述第一关节旋转基座包括其前端的第一U形叉；所述第二关节旋转基座包括共底盘的第二U形叉和第三U形叉，所述第二U形叉位于所述第二关节旋转基座的后端，所述第三U形叉位于所述第二关节旋转基座的前端；所述第二U形叉的两侧臂与所述第三U形叉的两侧臂垂直布置；所述第三关节旋转基座包括其后端的第四U形叉；所述第二U形叉的两侧臂被夹持在所述第一U形叉的两侧臂之间，通过第一关节旋转轴实现铰接；所述第四U形叉的两侧臂被夹持在所述第三U形叉的两侧臂之间，通过第二关节旋转轴实现铰接。
优选地，所述第二U形叉的两侧臂之间设有第二关节驱动轮，所述第二关节驱动轮与所述第二U形叉固定连接，所述第二关节驱动轮与所述第一关节旋转基座也通过所述第一关节旋转轴铰接，所述两根第一驱动钢丝绳与所述第二关节驱动轮的轮缘固定。
优选地，所述第四U形叉的两侧臂之间设有第三关节驱动轮，所述第三关节驱动轮与所述第四U形叉固定连接，所述第三关节驱动轮与与所述第二关节旋转基座也通过所述第二关节旋转轴铰接，所述两根第二驱动钢丝绳与所述第三关节驱动轮的轮缘固定。
优选地，所述第一U形叉的两侧臂上均设有凹槽，所述凹槽内分别设有一对用于对所述第二驱动钢丝绳进行导向的导向轮。
优选地，所述连接臂的端部与所述钳口内部活动块之间的活动连接通过一连杆实现，所述连杆的一端与所述连接臂的端部铰接，所述连杆的另一端与所述钳口内部活动块铰接。
如上所述，本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构，具有以下有益效果：
通过第一关节旋转基座与第二关节旋转基座的铰接，实现了手术器械末端的弯曲自由度；通过第二关节旋转基座与第三关节旋转基座的铰接，实现了手术器械末端的旋转自由度；通过第三关节旋转轴与第三关节旋转基座之间的轴承配合，实现了手术器械末端的扭转自由度；通过钳口固定部件和钳口活动件的设置，实现了手术器械末端的钳口开合自由度；使手术器械末端能够模拟肩关节、肘关节、腕关节的医生手臂全部关节运动功能，避免了现有技术手术器具不能模拟医生手臂肘关节的运动自由度造成的在插入方向的较大角度的旋转运动，使微创手术的安全性得到有效提高。
附图说明
图1显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构与人体腔体交互的关节自由度分布示意图。
图2显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构所处的手术器械的总体结构示意图。
图3显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构的结构示意图。
图4显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构的实现弯曲自由度、旋转自由度以及扭转自由度的局部结构示意图。
图5显示为图4的分解示意图。
图6显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构的实现扭转自由度、钳口开合自由度的局部结构示意图。
图7显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构的实现钳口开合自由度的局部结构示意图。
图8显示为图7在去除弹簧套筒后的结构示意图。
图9显示为本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构的钳口内部活动块、连杆以及钳口活动件之间的连接关系示意图。
图10显示为图7的分解示意图。
元件标号说明
1     连接圆筒          100   第一关节旋转基座
101   紧固件            110   第一U形叉
111   凹槽              120   导向轮
200   第二关节旋转基座  201   第一驱动钢丝绳
202   第一驱动钢丝绳    210   第二U形叉
220   第三U形叉         230   第二关节驱动轮
231   紧固件            300   第三关节旋转基座
301   第二驱动钢丝绳    302   第二驱动钢丝绳
310   第四U形叉         320   第三关节驱动轮
321   紧固件            410   第一关节旋转轴
420   第二关节旋转轴    430   第三关节旋转轴
431   第三驱动钢丝绳    432   第三驱动钢丝绳
433   缠绕线圈          434   装配孔
435   轴承              510   钳口固定部件
511   铰接孔            512   装配孔
520   钳口活动件        521   钳口夹紧臂
522   连接臂            523   第四关节旋转轴
524   装配孔            525   铰接孔
530   复位弹簧          531   法兰螺母
540   钳口内部活动块    541   钢丝绳连接孔
542   铰接孔            550   钳口驱动钢丝绳
551   铰接销轴          552   铰接销轴
553   装配孔            554   装配孔
560   连杆              600   弹簧套筒
601   紧固件            610   装配孔
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。以下实施例中观察图3时纸面的左上侧为各零部件的后端方向，纸面的右下侧为各零部件的前端方向。
鉴于当前常见的微创手术机器人手术器具通常采用模拟医生手臂的肩关节4个自由度运动与手腕的2个自由度运动，缺少模拟医生手臂肘关节的运动自由度；在此情况下，当手术医生希望能够对手术器具末端做器具插入方向的旋转运动的时候，必须借助于手术器具在患者体外的手术器具运动关节才能实现该手术操作，这必然需要对整个手术器具做一个插入方向的较大角度的旋转运动；然而，当前在患者体内实施的绝大多数微创手术操作中，留给医生的手术操作空间非常狭小，上述大角度的旋转运动很容易会意外触碰，甚至划伤其他重要脏器，造成意外出血，甚至威胁患者生命安全。本发明的发明人设计出一种微创手术机器人的手术器械末端结构，通过设置弯曲自由度、旋转自由度、扭转自由度和钳口开合自由度，使手术器械末端能够模拟肩关节、肘关节、腕关节的医生手臂全部关节运动功能，避免了现有技术手术器具不能模拟医生手臂肘关节的运动自由度造成的在插入方向的较大角度的旋转运动，使微创手术的安全性得到有效提高。
以下，将通过具体实施例来对本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构进行详细说明。
首先，如图1所示，微创手术机器人的手术器械通过医用套管针穿过人体腔壁，实现手术器械末端对患者病灶的操作。手术器械在人体腔壁之外有四个自由度(三个转动自由度和一个直动自由度)，在人体腔壁内部也有四个自由度(弯曲自由度、旋转自由度、扭转自由度和末端开合自由度)。人体腔内的扭转自由度实现对末端开合关节做轴线旋转运动，模拟医生肘关节的扭转运动功能，在此扭转过程中，其它关节不必做相关运动。
如图2所示，本发明的微创手术机器人的手术器械包括关节驱动器组合模块A、末端四自由度关节B(即本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构)。其中，关节驱动器组合模块A主要由驱动电机、编码器组成，驱动电机通过极细的驱动钢丝绳与末端四自由度关节B相连接，实现末端四自由度关节B中各个关节的运动控制功能。
如图3所示，本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构模拟肩关节、肘关节、腕关节的医生手臂全部关节运动功能，包括弯曲自由度关节O1、旋转自由度关节O2、扭转自由度关节O3和钳口开合自由度关节O4。
如图3、图4、图5所示，弯曲自由度关节O1具体包括如下内容：第一关节旋转基座100、第二关节旋转基座200、第一关节旋转轴410。
如图5所示，所述第一关节旋转基座100包括其前端的第一U形叉110；所述第二关节旋转基座200包括共底盘的第二U形叉210和第三U形叉220，所述第二U形叉210位于所述第二关节旋转基座200的后端，所述第三U形叉220位于所述第二关节旋转基座200的前端；所述第二U形叉210的两侧臂与所述第三U形叉220的两侧臂垂直布置。
所述第一关节旋转基座100的后端通过紧固件101与所述连接圆筒1的前端固定连接，所述第二关节旋转基座200后端的第二U形叉210的两侧臂被夹持在所述第一关节旋转基座100前端的第一U形叉110的两侧臂之间，通过第一关节旋转轴410实现铰接。
所述第二U形叉210的两侧臂之间设有第二关节驱动轮230，所述第二关节驱动轮230与所述第二U形叉210通过紧固件231实现固定连接，所述第二关节驱动轮230与所述第一关节旋转基座100也通过第一关节旋转轴410实现铰接，所述第二关节旋转基座200的后端设有两根第一驱动钢丝绳(即第一驱动钢丝绳201和第一驱动钢丝绳202)，两根第一驱动钢丝绳(即第一驱动钢丝绳201和第一驱动钢丝绳202)设于第一关节旋转轴410的两侧，并与所述第二关节驱动轮230的轮缘固定，两根第一驱动钢丝绳201、202穿过所述第一关节旋转基座100和连接圆筒1的内孔，与驱动电机相连接，带动所述第二关节旋转基座200绕第一关节旋转轴410摆动，实现末端关节的弯曲运动功能。
如图3、图4、图5所示，旋转自由度关节O2具体包括如下内容：第二关节旋转基座200、第三关节旋转基座300、第二关节旋转轴420。
如图5所示，所述第三关节旋转基座300包括其后端的第四U形叉310；所述第四U形叉310的两侧臂被夹持在第二关节旋转基座200前端的第三U形叉220的两侧臂之间，通过第二关节旋转轴420实现铰接。
所述第四U形叉310的两侧臂之间设有第三关节驱动轮320，所述第三关节驱动轮320与所述第四U形叉310通过紧固件321实现固定连接，所述第三关节驱动轮320与所述第二关节旋转基座200也通过第二关节旋转轴420实现铰接，所述第三关节旋转基座300的后端设有两根第二驱动钢丝绳(即第二驱动钢丝绳301和第二驱动钢丝绳302)，两根第二驱动钢丝绳301、302设于第二关节旋转轴420的两侧，并与所述第三关节驱动轮320的轮缘固定，两根第二驱动钢丝绳301、302穿过所述第二关节旋转基座200、第一关节旋转基座100和连接圆筒1的内孔，与驱动电机相连接带动所述第三关节旋转基座300绕第二关节旋转轴420摆动，实现末端关节的旋转运动功能。
如图5所示，优选地，所述第一U形叉110的两侧臂上均设有凹槽111，每个凹槽111内各设有一对用于对所述第二驱动钢丝绳301和第二驱动钢丝绳302进行导向的导向轮120；导向轮的设置使所述第二驱动钢丝绳301和第二驱动钢丝绳302从第一关节旋转轴410两端的轴心位置垂直穿过，实现了弯曲自由度关节O1和旋转自由度关节O2的运动解耦，即旋转自由度关节O2的运动将带动第三关节旋转基座300做旋转运动，且该旋转运动不会受到第一关节旋转轴410的影响。
如图4、图5、图6所示，扭转自由度关节O3具体包括如下内容：第三关节旋转基座300、轴承435、第三关节旋转轴430。
如图4、图5所示，所述轴承435设于所述第三关节旋转基座300的前端。如图6所示，所述第三关节旋转轴430的后端与所述轴承435的内孔配合。所述第三关节旋转轴430的前端设有两根第三驱动钢丝绳(即第三驱动钢丝绳431和第三驱动钢丝绳432)，两根第三驱动钢丝绳431、432在第三关节旋转轴430上形成缠绕线圈433，且两根第三驱动钢丝绳431、432穿过所述第三关节旋转基座300的侧壁、第二关节旋转基座200、第一关节旋转基座100、连接圆筒1的内孔与驱动电机连接，通过拉紧和松弛的组合运动，带动所述第三关节旋转轴430在轴承435内做周向转动，实现末端关节的扭转运动功能。
如图6至图10所示，末端开合自由度关节O4具体包括如下内容：第三关节旋转轴430、钳口固定部件510、钳口活动件520、复位弹簧530。
所述钳口固定部件510的后端与所述第三关节旋转轴430的前端固定连接；所述钳口活动件520为L形，包括钳口夹紧臂521和连接臂522，钳口夹紧臂521和连接臂522的连接部位设有装配孔524，装配孔524通过第四关节旋转轴523与所述钳口固定部件510的后端的铰接孔511相铰接，连接臂522的端部与一钳口内部活动块540活动连接；所述钳口内部活动块540在钳口驱动钢丝绳550(钳口驱动钢丝绳550的端部系紧在钳口内部活动块540的钢丝绳连接孔541上)的带动下，在第三关节旋转轴430的内部做轴向移动，钳口驱动钢丝绳550穿过所述第三关节旋转轴430、第三关节旋转基座300、第二关节旋转基座200、第一关节旋转基座100、连接圆筒1的内孔，与驱动电机相连接；所述复位弹簧530设于所述钳口内部活动块540与第三关节旋转轴430之间。当拉紧钳口驱动钢丝绳550时，带动钳口内部活动块540向后运动时，所述复位弹簧530被压缩，所述钳口活动件520相对于所述钳口固定部件510实现闭合；松开钳口驱动钢丝绳550，则复位弹簧530使钳口内部活动块540向前移动，从而钳口活动件520自动地相对于所述钳口固定部件510张开；由此实现末端关节的开合运动功能。
如图10所示，优选地，所述钳口内部活动块540的后端还连接有法兰螺母531，所述法兰螺母531形成支撑所述复位弹簧530前端的弹簧座。
如图9、图10所示，所述连接臂522的端部与所述钳口内部活动块540之间的活动连接最好通过一连杆560实现，所述连杆560的一端与所述连接臂522的端部铰接(连杆560的一端设有铰接销轴装配孔553，连接臂522的端部设有铰接孔525，铰接销轴装配孔553和铰接孔525内安装有铰接销轴551)，所述连杆560的另一端与所述钳口内部活动块540铰接(连杆560的另一端设有铰接销轴装配孔554，钳口内部活动块540的前端设有铰接孔542，铰接销轴装配孔554和铰接孔542内安装有铰接销轴552)；以使钳口内部活动块540的直线运动可以平稳地带动钳口活动件520转动。
如图10所示，所述复位弹簧530的外侧最好设有弹簧套筒600，所述弹簧套筒600的两端分别设有装配孔610，所述弹簧套筒600的后端通过设于装配孔610内的紧固件601(见图7)与所述第三关节旋转轴430的前端的装配孔434固定，所述弹簧套筒600的前端通过设于装配孔610内的紧固件601与所述钳口固定部件510的后端的装配孔512固定。弹簧套筒600的设置使第三关节旋转轴430、钳口固定部件510的结构简单、便于加工装配；当然，也可以将弹簧套筒600设计成第三关节旋转轴430或钳口固定部件510的一部分。
综上所述，本发明的微创手术机器人的手术器械末端结构包括弯曲自由度关节、旋转自由度关节、扭转自由度关节和钳口开合自由度关节，能够模拟肩关节、肘关节、腕关节的医生手臂全部关节运动功能，避免了现有技术手术器具不能模拟医生手臂肘关节的运动自由度造成的在插入方向的较大角度的旋转运动，使微创手术的安全性得到有效提高。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种微创手术机器人的手术器械末端结构，其特征在于，包括连接圆筒(1)、第一关节旋转基座(100)、第二关节旋转基座(200)、第三关节旋转基座(300)、第一关节旋转轴(410)、第二关节旋转轴(420)、第三关节旋转轴(430)、钳口固定部件(510)、钳口活动件(520)、复位弹簧(530)；
所述第一关节旋转基座(100)的后端与所述连接圆筒(1)的前端固定连接，所述第一关节旋转基座(100)的前端与所述第二关节旋转基座(200)的后端通过第一关节旋转轴(410)实现铰接，所述第二关节旋转基座(200)的前端与所述第三关节旋转基座(300)的后端通过第二关节旋转轴(420)实现铰接，所述第一关节旋转轴(410)与所述第二关节旋转轴(420)垂直排布，所述第三关节旋转轴(430)的后端通过轴承(435)安装于所述第三关节旋转基座(300)的前端；
所述钳口固定部件(510)的后端与所述第三关节旋转轴(430)的前端固定连接；所述钳口活动件(520)为L形，包括钳口夹紧臂(521)和连接臂(522)，钳口夹紧臂(521)和连接臂(522)的连接处与所述钳口固定部件(510)的后端铰接，连接臂(522)的端部与一钳口内部活动块(540)活动连接；所述钳口内部活动块(540)在钳口驱动钢丝绳(550)的带动下，在第三关节旋转轴(430)的内部做轴向移动，钳口驱动钢丝绳(550)穿过连接圆筒(1)的内孔、第一关节旋转基座(100)、第二关节旋转基座(200)、第三关节旋转基座(300)和第三关节旋转轴(430)，与钳口内部活动块(540)相连接，所述复位弹簧(530)设于所述钳口内部活动块(540)与第三关节旋转轴(430)之间；
所述第二关节旋转基座(200)的后端设有两根第一驱动钢丝绳(201、202)，两根第一驱动钢丝绳(201、202)设于第一关节旋转轴(410)的两侧，两根第一驱动钢丝绳(201、202)穿过所述连接圆筒(1)的内孔和第一关节旋转基座(100)，与第二关节旋转基座(200)相连接，带动所述第二关节旋转基座(200)绕第一关节旋转轴(410)摆动；
所述第三关节旋转基座(300)的后端设有两根第二驱动钢丝绳(301、302)，两根第二驱动钢丝绳(301、302)设于第二关节旋转轴(420)的两侧，两根第二驱动钢丝绳(301、302)穿过连接圆筒(1)的内孔、第一关节旋转基座(100)和第二关节旋转基座(200)，与第三关节旋转基座(300)相连接，带动所述第三关节旋转基座(300)绕第二关节旋转轴(420)摆动；
所述第三关节旋转轴(430)的后端设有两根第三驱动钢丝绳(431、432)，两根第三驱动钢丝绳(431、432)穿过连接圆筒(1)的内孔、第一关节旋转基座(100)、第二关节旋转基座(200)和第三关节旋转基座(300)，缠绕在第三关节旋转轴(430)上形成缠绕线圈(433)，，带动所述第三关节旋转轴(430)在轴承(435)内做周向转动。
2.根据权利要求1所述的微创手术机器人的手术器械末端结构，其特征在于：所述第一关节旋转基座(100)包括其前端的第一U形叉(110)；所述第二关节旋转基座(200)包括共底盘的第二U形叉(210)和第三U形叉(220)，所述第二U形叉(210)位于所述第二关节旋转基座(200)的后端，所述第三U形叉(220)位于所述第二关节旋转基座(200)的前端；所述第二U形叉(210)的两侧臂与所述第三U形叉(220)的两侧臂垂直布置；所述第三关节旋转基座(300)包括其后端的第四U形叉(310)；所述第二U形叉(210)的两侧臂被夹持在所述第一U形叉(110)的两侧臂之间，通过第一关节旋转轴(410)实现铰接；所述第四U形叉(310)的两侧臂被夹持在所述第三U形叉(220)的两侧臂之间，通过第二关节旋转轴(420)实现铰接。
3.根据权利要求2所述的微创手术机器人的手术器械末端结构，其特征在于：所述第二U形叉(210)的两侧臂之间设有第二关节驱动轮(230)，所述第二关节驱动轮(230)与所述第二U形叉(210)固定连接，所述第二关节驱动轮(230)与所述第一关节旋转基座(100)通过所述第一关节旋转轴(410)铰接，所述两根第一驱动钢丝绳(201、202)与所述第二关节驱动轮(230)的轮缘固定。
4.根据权利要求2所述的微创手术机器人的手术器械末端结构，其特征在于：所述第四U形叉(310)的两侧臂之间设有第三关节驱动轮(320)，所述第三关节驱动轮(320)与所述第四U形叉(310)固定连接，所述第三关节驱动轮(320)与所述第二关节旋转基座(200)通过所述第二关节旋转轴(420)铰接，所述两根第二驱动钢丝绳(301、302)与所述第三关节驱动轮(320)的轮缘固定。
5.根据权利要求4所述的微创手术机器人的手术器械末端结构，其特征在于：所述第一U形叉(110)的两侧臂上均设有凹槽(111)，所述凹槽(111)内分别设有一对用于对所述第二驱动钢丝绳(301、302)进行导向的导向轮(120)。
6.根据权利要求1所述的微创手术机器人的手术器械末端结构，其特征在于：所述连接臂(522)的端部与所述钳口内部活动块(540)之间的活动连接通过一连杆(560)实现，所述连杆(560)的一端与所述连接臂(522)的端部铰接，所述连杆(560)的另一端与所述钳口内部活动块(540)铰接。
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