CN106308933B - 传动机构以及手术器械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传动机构和手术器械。本发明的传动机构设置于手术器械上，用于驱动位于手术器械之末端的末端器械运动，并包括导向机构、第一、二、三驱动轴以及第一、二、三、四牵引体，三根驱动轴平行设置，其中第一、二牵引体以相反的方向围绕并部分固连第一驱动轴，并通过导向机构改变方向后与末端器械固连，第三、四牵引体以相反的方向围绕并部分固连第三驱动轴，并通过导向机构改变方向后与末端器械固连，所述导向机构被配置成，当所述第二驱动轴转动时，所述第一、二牵引体位于导向机构与末端器械之间的部分，同第三、四牵引体位于导向机构与末端器械之间的部分运动方向相反。本发明的手术器械包括本发明的传动机构。

Description

传动机构以及手术器械

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种适用于微创伤手术机器人上使用的传动机构。

背景技术

与常规外科手术相比，微创伤手术在治疗效果，减轻痛苦，恢复周期，医疗成本等方面具有明显优势，因此，在手术过程中被广泛采用。

近年来，随着微创伤手术的应用，手术机器人也越来越受到青睐，其涉及的手术范围不仅越来越广，手术领域也越来越复杂，而且手术操作的精度和智能化程度在不断提高。目前，具有显著代表性的手术机器人有，美国Intuitive Surgical公司研发的Da Vinci手术机器人系统，以及Computer Motion公司研制的ZEUS手术机器人系统，它们均已在临床上成功使用。但是，这两种手术机器人系统均存在着机构复杂、体积庞大、价格昂贵等缺点。

特别地，发明人通过研究发现，手术器械的性能直接影响和决定着整个手术机器人的优劣，用于驱动手术器械运动的传动机构(或称为器械盒)是制约手术器械的性能一个关键因素。然而，美国专利US9078684B2公开的传动机构采用六根钢丝绳驱动手术器械末端的三个关节实现三个自由度的运动，这样就存在传动结构复杂，占用空间大的缺陷。因此，有必要开发一种传动结构简单、占用空间小的传动机构以驱动末端的器械实现三个自由度的运动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传动机构以及包含该传动机构的手术器械，该传动机构相比于现有技术的传动机构之结构简单、控制难度低、且占用空间也小，并还能够驱动手术器械末端的末端器械实现三个自由度的运动。

为实现上述目的以及其它相关目的，本发明提供了一种传动机构，设置于一手术器械上，用于驱动位于所述手术器械之末端的末端器械运动，所述传动机构包括：

驱动轴，包括平行设置的第一驱动轴、第二驱动轴和第三驱动轴；

牵引体，包括第一牵引体、第二牵引体、第三牵引体和第四牵引体；以及

导向机构；

其中，所述第一牵引体和第二牵引体以相反的方向围绕并部分固连所述第一驱动轴，并通过所述导向机构改变方向后与所述末端器械固连；所述第三牵引体和第四牵引体以相反的方向围绕并部分固连所述第三驱动轴，并通过所述导向机构改变方向后与所述末端器械固连；

所述导向机构被配置成，当所述第二驱动轴转动时，所述第一牵引体、第二牵引体位于所述导向机构与末端器械之间的部分，同所述第三牵引体、第四牵引体位于所述导向机构与所述末端器械之间的部分运动方向相反。

优选地，所述导向机构包括第一导向机构和第二导向机构；所述第一导向机构和第二导向机构的轴线与所述驱动轴的轴线相互平行；

其中，所述导向机构位于第一空间，所述第一空间由第一驱动轴和第二驱动轴的轴线所组成的第一平面以及第二驱动轴和第三驱动轴的轴线所组成的第二平面限定，而且，所述第一导向机构相较于第二导向机构远离第一驱动轴，所述第二导向机构相较于第一导向机构远离第三驱动轴；

以相反的方向围绕并部分固连所述第一驱动轴后，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构的相同侧通过，改变方向后与所述末端器械固连；以相反的方向围绕并部分固连所述第三驱动轴后，所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构的相同侧通过，改变方向后与所述末端器械固连。

优选地，所述传动机构还包括：

连接件，包括第一连接件和第二连接件；

其中，所述第一连接件与第二连接件不相交，且分别与所述第二驱动轴的轴线垂直；所述第一连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第一导向机构；所述第二连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第二导向机构。

优选地，所述传动机构还包括：

输出导向机构，包括第一输出导向机构和第二输出导向机构；

其中，所述输出导向机构位于第二空间，所述第二空间由第一驱动轴和第三驱动轴的轴线所组成的第三平面、第二驱动轴和第一导向机构的轴线组成的第四平面以及第二驱动轴和第二导向机构的轴线组成的第五平面限定，所述第一输出导向机构和第二输出导向机构的轴线与所述第二驱动轴的轴线相互垂直，且所述第一输出导向机构和第二输出导向机构的轴线不相交；

所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构的相同侧通过且改变方向后，各自通过所述第一输出导向机构与所述末端器械固连；所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构的相同侧通过且改变方向后，各自通过所述第二输出导向机构与所述末端器械固连。

优选地，所述导向机构还包括第三导向机构和第四导向机构，所述第三导向机构和第四导向机构套设在所述第二驱动轴上，且所述第三导向机构和第四导向机构在第二驱动轴的轴向上不重合；

围绕所述第一驱动轴后，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构和第三导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第一输出导向机构与所述末端器械固连；围绕所述第三驱动轴后，所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构和第四导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第二输出导向机构与所述末端器械固连。

优选地，所述导向机构还包括第三导向机构和第四导向机构，所述第四导向机构相较于第三导向机构远离第一驱动轴，所述第三导向机构相较于第四导向机构远离第三驱动轴；

围绕所述第一驱动轴后，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构和第三导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第一输出导向机构与所述末端器械固连；围绕所述第三驱动轴后，所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构和第四导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第二输出导向机构与所述末端器械固连。

优选地，所述传动机构还包括：

连接件，包括第三连接件和第四连接件；所述第三连接件与第四连接件不相交，且分别与所述第二驱动轴的轴线垂直；所述第三连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第三导向机构；所述第四连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第四导向机构。

优选地，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构和第三导向机构的同一侧通过；所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构和第四导向机构的同一侧通过。

优选地，所述第二驱动轴的轴线至第一驱动轴的轴线的距离与所述第二驱动轴的轴线至第三驱动轴的轴线的距离相等。

优选地，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构远离第二驱动轴的一侧通过；所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构远离第二驱动轴的一侧通过。

优选地，所述输出导向机构位于所述第三平面的中垂面上，或者，所述第一输出导向机构和第二输出导向机构关于所述中垂面对称。

优选地，所述第一牵引体包括第一端部、自所述第一端部延伸的第一本体以及与所述第一本体连接的第二端部；所述第一端部围绕所述第一驱动轴，且部分与所述第一驱动轴固连，所述第一本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第一输出导向机构改变方向后延伸至第二端部，所述第二端部与所述末端器械固连；

所述第二牵引体包括第三端部、自所述第三端部延伸的第二本体以及与所述第二本体连接的第四端部；所述第三端部以与第一端部相反的方向围绕所述第一驱动轴，且部分与所述第一驱动轴固连，所述第二本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第一输出导向机构改变方向后延伸至所述第四端部，所述第四端部与所述末端器械固连。

优选地，所述第三牵引体包括第五端部、自所述第五端部延伸的第三本体以及与所述第三本体连接的第六端部；所述第五端部围绕所述第三驱动轴，且部分与所述第三驱动轴固连，所述第三本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第二输出导向机构改变方向后延伸至所述第六端部，所述第六端部与所述末端器械固连；

所述第四牵引体包括第七端部、自所述第七端部延伸的第四本体以及与所述第四本体连接的第八端部；所述第七端部以与第五端部相反的方向围绕所述第三驱动轴，且部分与所述第三驱动轴固连，所述第四本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第二输出导向机构改变方向后延伸至所述第八端部，所述第八端部与所述末端器械固连；所述第三本体和第四本体始终位于所述第一本体和第二本体的同一侧。

优选地，所述第一导向机构和第二导向机构分别包括两个同轴安装的轮子，所述第一输出导向机构和第二输出导向机构分别包括两个同轴安装的轮子。

优选地，所述第一驱动轴和/或第三驱动轴还包括一个转体，所述转体固连在对应的所述驱动轴上，所述转体设有孔；所述牵引体围绕对应的驱动轴上的转体并固连所述转体上所述孔。

为实现上述目的以及其它相关目的，本发明提供了一种手术器械，包括如上任意一项所述的传动机构，所述传动机构用于驱动位于所述手术器械之末端的末端器械运动。

综上所述，本发明的传动机构主要设置于手术器械上，用于驱动所述手术器械之末端器械运动，其仅包括四根牵引体、三根驱动轴以及导向机构，零件使用量少，使用成本低；而且，本发明的传动机构仅通过三根驱动轴的转动带动对应的四根牵引体运动即可驱动末端器械做三个自由度运动，不仅驱动结构简单，驱动方便，而且仅使用四根牵引体实现三个自由度的运动，相比于现有采用六根钢丝绳的传动机构，减少了钢丝绳及配套部件的数量，节约了空间，简化了驱动控制，进而也可使得手术器械的尺寸可以做得更小，继而使微创伤创口可以开的更小，同时还可以使手术器械在人体狭小空间中的运动更为的灵活，手术操作的灵活性好；并且，基于牵引体驱动的传动机构，整体质量轻，传动的稳定性和可靠性也更好。

附图说明

图1是本发明实施例一的传动机构的轴向投影图；

图2是本发明实施例二的传动机构的轴向投影图；

图3是图2所示的传动机构的立体示意图；

图4是图3所示的传动机构的局部示意图；

图5是本发明实施例三的传动机构的轴向投影图；

图6是本发明一实施例的手术器械的立体示意图；

图7是本发明一实施例的传动机构于手术器械之盒体内的立体示意图。

图中的附图标记说明如下：

1-第一驱动轴；2-第二驱动轴；3-第三驱动轴；4-第一牵引体；5-第二牵引体；6-第三牵引体；7-第四牵引体；8-第一导向机构；9-第二导向机构；10-第一连接件；11-第二连接件；12-第一输出导向机构；13-第二输出导向机构；14-第一转体；15-第二转体；16-第三导向机构；17-第四导向机构；18-第三连接件；19-第四连接件；20-末端器械；21-盒体；22-管体；41-第一本体；51-第二本体；61-第三本体；71-第四本体。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1～7对本发明提出的传动机构以及手术器械作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

<实施例一>

图1是本发明实施例一的传动机构的轴向投影图。如图1所示，所述传动机构设置于一手术器械上，用于驱动位于所述手术器械之末端的末端器械运动，其包括驱动轴、导向机构和牵引体；所述驱动轴包括平行设置的第一驱动轴1、第二驱动轴2和第三驱动轴3；所述牵引体包括第一牵引体4、第二牵引体5、第三牵引体6和第四牵引体7。

第一牵引体4围绕第一驱动轴1并部分固连第一驱动轴1，且从所述导向机构的一侧通过，改变方向后与末端器械固连；第二牵引体5以与第一牵引体4相反的方向围绕第一驱动轴1并部分固连第一驱动轴1，且从所述导向机构的一侧通过，改变方向后与末端器械固连。这样，当第一驱动轴1转动时，第一牵引体4和第二牵引体5的运动方向相反，实现一来一回运动(即一根牵引体向远离末端器械方向移动，另外一根牵引体向靠近末端器械方向移动)，即可驱动所述末端器械实现第一自由度的运动。

第三牵引体6围绕第三驱动轴3并部分固连第三驱动轴3，且从所述导向机构的一侧通过，改变方向后与末端器械固连；第四牵引体7以与第三牵引体6相反的方向围绕第三驱动轴3并部分固连第三驱动轴3，且从导向机构的同一侧通过，改变方向后与末端器械固连。这样，当第三驱动轴3转动时，第三牵引体6和第四牵引体7的运动方向相反，实现一来一回运动，即可驱动所述末端器械实现第二自由度的运动。

其中，所述导向机构被配置成，当第二驱动轴2转动时，第一牵引体4、第二牵引体5位于所述导向机构与末端器械之间的部分，同第三牵引体6、第四牵引体7位于所述导向机构与末端器械之间的部分运动方向相反。

当第一驱动轴1转动时，第一牵引体4、第二牵引体5以相反的方向运动(即一根牵引体向远离末端器械方向移动，另外一根牵引体向靠近末端器械方向移动)，以带动所述末端器械实现第一自由度运动；当第二驱动轴2转动时，第三牵引体6和第四牵引体7以相反的方向运动，以带动所述末端器械实现第二自由度运动；接着，当第二驱动轴2转动时，第一牵引体4、第二牵引体5以与第三牵引体6和第四牵引体7相反的方向运动，以带动所述末端器械实现第三自由度运动。这样，本发明的传动机构可以带动所述末端器械实现三个自由度运动。例如，所述第一自由度和第二自由度可以是所述末端器械绕某一轴的转动自由度，第三自由度可以是末端器械沿某一方向的移动自由度，具体根据实际情况进行设置，本发明并不作特别的限定。

本实施例中，所述导向机构包括第一导向机构8和第二导向机构9。第一驱动轴1、第二驱动轴2、第三驱动轴3、第一导向机构8和第二导向机构9的轴线相互平行；所述导向机构位于第一空间，所述第一空间由第一驱动轴1和第二驱动轴2的轴线所组成的第一平面以及第二驱动轴2和第三驱动轴3的轴线所组成的第二平面限定，而且，第一导向机构8相较于第二导向机构9远离第一驱动轴1，第二导向机构9相较于第一导向机构8远离第三驱动轴3。

其中，第一牵引体4围绕并部分固连第一驱动轴1后，从第一导向机构8的一侧通过，改变方向后与末端器械固连。第二牵引体5以与第一牵引体4相反的方向围绕第一驱动轴1并部分固连第一驱动轴1，且从第一导向机构8的一侧通过，改变方向后与末端器械固连。第三牵引体6围绕并部分固连第三驱动轴3后，从第二导向机构9的一侧通过，改变方向后与末端器械固连。第四牵引体7以与第三牵引体6相反的方向围绕第三驱动轴3并部分固连第三驱动轴3，且从第二导向机构9的一侧通过，改变方向后与末端器械固连。图1中，第一牵引体4和第二牵引体5从第一导向机构8的相同侧(同一侧)通过；第三牵引体6和第四牵引体7从第二导向机构9的相同侧(同一侧)通过。进一步，所述第一牵引体4和第二牵引体5从所述第一导向机构8远离第二驱动轴2的一侧通过；所述第三牵引体6和第四牵引体7从所述第二导向机构9远离第二驱动轴2的一侧通过。

本实施例中，所述传动机构还包括连接件，分别是第一连接件10和第二连接件11；第一连接件10的一端固连第二驱动轴2，另一端固连第一导向机构8，第一导向机构8优选可自转；第二连接件11的一端固连第二驱动轴2，另一端固连第二导向机构9，第二导向机构9优选可自转；第一连接件10和第二连接件11不相交，且分别与第二驱动轴2的轴线垂直相交，即第一连接1和第二连接2与第二驱动轴2的交点位于第二驱动轴2的不同高度上。

进一步，所述传动机构还包括输出导向机构，分别是第一输出导向机构12和第二输出导向机构13；所述输出导向机构(第一输出导向机构12和第二输出导向机构13)位于第二空间，所述第二空间由第一驱动轴1和第三驱动轴3的轴线所组成的第三平面、第二驱动轴2和第一导向机构8的轴线组成的第四平面以及第二驱动轴2和第二导向机构9的轴线组成的第五平面限定，第一输出导向机构12和第二输出导向机构13的轴线与第二驱动轴2的轴线相互垂直，且第一输出导向机构12和第二输出导向机构13的轴线不相交。

在本发明中，所述“第一输出导向机构12和第二输出导向机构13的轴线与第二驱动轴2的轴线相互垂直，且第一输出导向机构12和第二输出导向机构13的轴线不相交”应理解为任一垂直于第二驱动轴2的轴线的平面至多经过第一输出导向机构12和第二输出导向机构13的轴线中的一条。

在本发明中，所述第一空间应该理解为由第一平面，第二平面和第三平面限定的封闭空间，相应的，第二驱动轴2的轴线位于所述第一空间中；第二空间，应该理解为由第三平面，第四平面和第五平面限定的半开放空间，相应的，第二驱动轴2的轴线不位于所述第二空间中。

第一牵引体4围绕第一驱动轴1并部分固连第一驱动轴1，且从第一导向机构8的一侧通过，改变方向后通过第一输出导向机构12进一步改变方向，然后与末端器械固连；第二牵引体5以与第一牵引体4相反的方向围绕第一驱动轴1并部分固连第一驱动轴1，且从第一导向机构8的一侧通过，改变方向后通过第一输出导向机构12进一步改变方向，然后与末端器械固连。

第三牵引体6围绕第三驱动轴3并部分固连第三驱动轴3，且从第二导向机构9的一侧通过，改变方向后通过第二输出导向机构13进一步改变方向，然后与末端器械固连；第四牵引体7以与第三牵引体6相反的方向围绕第三驱动轴3并至少部分固连第三驱动轴3，且从第二导向机构9的同一侧通过，改变方向后通过第二输出导向机构13进一步改变方向，然后与末端器械固连。

优选方案中，第二驱动轴2的轴线至第一驱动轴1的轴线之间的距离，与第二驱动轴2的轴线至第三驱动轴3的轴线的距离相等，即第二驱动轴2至第一驱动轴1和第三驱动轴3的垂直距离相等，以便于优化传动机构体积。

在另一个优选方案中，所述输出导向机构(第一输出导向机构12和第二输出导向机构13)位于第一驱动轴1的轴线和第三驱动轴3的轴线所组成平面(即上述第三平面)的中垂面上。所述“中垂面”是指垂直于第一驱动轴1的轴线和第三驱动轴3的轴线所在平面的面，而且，该中垂面上任意一点至第一驱动轴1的轴线和第三驱动轴3的轴线的距离相等。或者，第一输出导向机构12和第二输出导向机构13关于所述中垂面对称。

如图1所示，当第二驱动轴2在一定角度范围内转动时，第一连接件10和第二连接件11随同第二驱动轴2一起转动，同时与该两个连接件连接的第一导向机构8和第二导向机构9也围绕第二驱动轴2转动(公转)，在第一导向机构8转动过程中，第一牵引体4、第二牵引体5在第一导向机构8与第一驱动轴1之间部分的长度随之发生变化，由于第一牵引体4、第二牵引体5总长度不变，致使第一牵引体4和第二牵引体5共同产生来回运动。同理，第三牵引体6和第四牵引体7也共同产生来回运动。具体到图1所示各部件的位置，当第二驱动轴2在第一角度范围内逆时针转动时，第一牵引体4、第二牵引体5在第一导向机构8与第一驱动轴1之间部分的长度变长，第三牵引体6、第四牵引体7在第二导向机构9与第三驱动轴3之间部分的长度变短，因此第一牵引体4、第二牵引体5的远端会向远离传动机构的方向运动，第三牵引体6、第四牵引体7的远端会向靠近传动机构的方向运动；反之，当第二驱动轴2在第二角度范围内顺时针转动时，第三牵引体6和第四牵引体7的远端共同向远离传动机构的方向运动，第一牵引体4和第二牵引体5共同向靠近传动机构的方向运动。其中，所述输出导向机构与第二驱动轴2的轴线形成第六平面；所述第二平面与第四平面形成第一二面角，所述第五平面与第六平面形成第二二面角，所述第一角度第一二面角的平面角与第二二面角平面角的最小值；所述第四平面与第六平面形成第三二面角，所述第一平面与第五平面形成第四二面角，所述第二角度第三二面角的平面角与第四二面角平面角的最小值。由此，第一牵引体4、第二牵引体5、第三牵引体6和第四牵引体7共同驱动所述末端器械实现第三个自由度的运动。牵引体的近端、远端将在下文中具体描述。

本实施例中，牵引体的具体描述如下：

第一牵引体4包括第一端部、自所述第一端部延伸的第一本体41以及与第一本体41连接的第二端部；所述第一端部(即第一牵引体4的近端)围绕第一驱动轴1，且部分与第一驱动轴1固连，第一本体41从第一导向机构8的一侧通过，并经过第一输出导向机构12改变方向后延伸至第二端部，所述第二端部(即第一牵引体4的远端)与所述末端器械固连。

第二牵引体5包括第三端部、自所述第三端部延伸的第二本体51以及与第二本体51连接的第四端部；所述第三端部(即第二牵引体5的近端)以与第一端部相反的方向围绕第一驱动轴1，且部分第一驱动轴1固连，第二本体51从第一导向机构8的一侧通过，并经过第一输出导向机构12改变方向后延伸至第四端部，所述第四端部(即第二牵引体5的远端)与所述末端器械固连，其中第二本体51与第一本体41从第一导向机构8的同一侧通过。优选，第二本体51与第一本体41从第一导向机构8远离第二驱动轴2的一侧通过。

第三牵引体6包括第五端部、自所述第五端部延伸的第三本体61以及与第三本体61连接的第六端部；所述第五端部(即第三牵引体6的近端)围绕第三驱动轴3，且部分与第三驱动轴3固连，第三本体61从第二导向机构9的一侧通过，并经过第二输出导向机构13改变方向后延伸至第六端部，所述第六端部(即第三牵引体6的远端)与所述末端器械固连。

第四牵引体7包括第七端部、自所述第七端部延伸的第四本体71、以及与第四本体71连接的第八端部；所述第七端部(第四牵引体7的近端)以与第五端部相反的方向围绕第三驱动轴3，且部分与第三驱动轴3固连，第四本体71从第二导向机构9的一侧通过，并经过第二输出导向机构13改变方向后延伸至第八端部，所述第八端部(第四牵引体7的远端)与所述末端器械固连。其中，第四本体71与第三本体61从第二导向机构9的同一侧通过。优选，第四本体71与第三本体61从第二导向机构9远离第二驱动轴2的一侧通过。

可选地，第二导向机构9位于第一导向机构8的轴向上方，相应的第二输出导向机构13位于第一输出导向机构12的轴向上方。与第三驱动轴3固连后，第三本体61和第四本体71均从第一本体41和第二本体51的上方通过(示出于图1)，并绕至第二导向机构9，且经过第二导向机构9的转向后，再次从第一本体41和第二本体51的上方通过并绕至第二输出导向机构13后与所述末端器械固连。当然，也可以第二导向机构9位于第一导向机构8的轴向下方，相应的第二输出导向机构13位于第一输出导向机构12的轴向下方。同时，所述第三本体61和第四本体71也可从第一本体41和第二本体51的下方通过(未图示)，并再次从第一本体41和第二本体51的下方通过并绕至第二输出导向机构13后与所述末端器械固连。此处，可以理解，第三本体61和第四本体71始终位于第一本体41和第二本体51的同一侧。这样，四根牵引体大体平行地延伸并互不干涉，以确保机构运行的可靠性。此外，上述四根牵引体围绕各自的驱动轴的长度根据末端器械的行程设定，本发明在此不作具体的限定。

优选地，第一导向机构8和第二导向机构9分别包括两个同轴安装的轮子，第一输出导向机构12和第二输出导向机构13同样地，分别包括两个同轴安装的轮子，更优选，每个轮子可自转。

较佳地，第一驱动轴1和(或)第三驱动轴3包括一个转体，分别是第一转体14和第二转体15，第一转体14锁紧在第一驱动轴1上，第二转体15锁紧在第三驱动轴3上；且每个转体的表面上设置有两个周向错开的孔，对应的所述牵引体之本体围绕并固连对应的所述驱动轴上的所述转体后，所述牵引体的一端固定于所述孔中。例如：所述第一端部围绕第一转体14后，固定在第一转体14的一个孔中，而所述第三端部以与第一端部相反的方向围绕第一转体14后，所述第三端部固定在第一转体14的上述孔中或者另一个孔中，同理第二转体15、第三驱动轴3、第三牵引体6和第四牵引体7也可基于相同原理设置。

<实施例二>

与实施例一不同在于：本实施例的导向机构的数量为四个，除上述第一导向机构8和第二导向机构9外，另有两个导向机构，分别为第三导向机构16和第四导向机构17，且各个牵引体的绕行方式相应作了调整，具体如图2～4所示，传动机构其余设置可与实施例一相同。图2是本发明实施例二的传动机构的轴向投影图，图3是图2所示的传动机构的立体示意图，图4是图3所示的传动机构的局部示意图。

具体而言，第三导向机构16和第四导向机构17套设在第二驱动轴2上，且第三导向机构16和第四导向机构17在第二驱动轴2的轴向上不重合，即位于不同的轴向高度。第三导向机构16和第四导向机构17可以自转(即与第二驱动轴2转动连接)，也可以与第二驱动轴2固连(即无法自转)。

其中：围绕第一驱动轴1后，第一本体41从第一导向机构8和第三导向机构16的一侧通过，改变方向后通过第一输出导向机构12延伸至第二端部，所述第二端部与所述末端器械固连；相应地，以相反方向围绕第一驱动轴1后，第二本体51从第一导向机构8和第三导向机构16的一侧通过，改变方向后通过第一输出导向机构12延伸至第四端部，所述第四端部与所述末端器械固连；特别，第一本体41和第二本体51从第一导向机构8远离第二驱动轴2的一侧通过。同理，围绕第三驱动轴3后，第三本体61从第二导向机构9和第四导向机构17的一侧通过，改变方向后通过第二输出导向机构13延伸至第六端部，所述第六端部与所述末端器械固连；相应地，以相反方向围绕第三驱动轴3后，第四本体71从第二导向机构9和第四导向机构17的一侧通过，改变方向后通过第二输出导向机构13延伸至第八端部，所述第八端部与所述末端器械固连，类似地，第三本体61和第四本体71从第二导向机构9远离第二驱动轴2的一侧通过。

如图2至图4所示，若第二导向机构9位于第一导向机构8的轴向上方，对应地，第四导向机构17位于第三导向机构16的轴向上方，反之，第二导向机构9位于第一导向机构8的轴向下方，则第四导向机构17位于第三导向机构16的轴向下方。

可选地，第一本体41和第二本体51均从第一导向机构8和第三导向机构16的同一侧通过，而第三本体61和第四本体71类似均从第二导向机构9和第四导向机构17的同一侧通过。在此，“同一侧”指的是对应一根牵引体离开一导向机构而进入另一导向机构形成的切点之间的连接线，与该两个导向机构中心点之间的连接线平行，例如第一本体41离开第一导向机构8的切点与进入第三导向机构16的切点之间的连接线，与第一导向机构8和第三导向机构16的中心点(导向机构的自转中心)之间的连接线平行，类似的定义适用于其他三个本体。

接着，实施例二的传动机构的其他结构形式与实施例一类似，具体可参阅实施例一，并且，实施例二的传动机构的工作方式与实施例一相同，也就是第一驱动轴1转动时，可驱动第一牵引体4和第二牵引体5反向运动从而带动末端器械实现第一自由度运动，第三驱动轴3转动时，驱动第三牵引体6和第四牵引体7反向运动带动末端器械实现第二自由度运动，而当第二驱动轴2转动时，同时驱动四根牵引体运动并带动末端器械实现第三自由度运动。

<实施例三>

与实施例二不同的是：本实施例的第三导向机构16和第四导向机构17非套接在第二驱动轴2上，而是各自设置在一根连接件上，即分别设置在第三连接件18和第四连接件19上。第三连接件18与第四连接件19不相交，且分别与第二驱动轴2的轴线垂直。并且，第四导向机构17相较于第三导向机构16远离第一驱动轴1，第三导向机构16相较于第四导向机构17远离第三驱动轴3。

其中，第三连接件18的一端固定在第二驱动轴2上，另一端连接第三导向机构16；第四连接件19的一端固定在第二驱动轴2上，另一端连接第四导向机构17，具体参阅图5，图5是本发明实施例三的传动机构的轴向投影图。

图5中，第一连接件10、第二连接件11、第三连接件18和第四连接件19依次沿周向间隔分布，轴向交错分布，以防牵引体之间发生干涉。可选，第一连接件10和第三连接件18在第二驱动轴2的同一高度，而第二连接件11和第四连接件19在第二驱动轴2的同一高度，且第一连接件10和第二连接件11位于第二驱动轴2的不同高度(即第三连接件18和第四连接件19在第二驱动轴2的轴向上不重合)；或者第一连接件10和第三连接件18轴上邻近布置，第二连接件11和第四连接件19轴上邻近布置，但是第一连接件10、第三连接件18同第二连接件11、第四连接件19有较大的轴向距离，以便于牵引体延伸。以此来说，围绕第一驱动轴1后，第一本体41从第一导向机构8和第三导向机构16远离第二驱动轴2的一侧通过，改变方向后通过第一输出导向机构12延伸至第二端部，所述第二端部固连所述末端器械；相应地，第二本体51从第一导向机构8和第三导向机构16远离第二驱动轴2的一侧通过，改变方向后通过第一输出导向机构12延伸至第四端部，所述第四端部固连所述末端器械。同理，围绕第三驱动轴3后，第三本体61从第二导向机构9和第四导向机构17远离第二驱动轴2的一侧通过，改变方向后通过第二输出导向机构13延伸至第六端部，所述第六端部固连所述末端器械；相似地，第四本体71从第二导向机构9和第四导向机构17远离第二驱动轴2的一侧通过，改变方向后通过第二输出导向机构13延伸至第八端部，所述第八端部固连所述末端器械。

图5中，第一本体41和第二本体51均从第一导向机构8和第三导向机构16的同一侧通过，而第三本体61和第四本体71类似均从第二导向机构9和第四导向机构17的同一侧通过。在此，与实施例二的定义相同，“同一侧”指的是对应一根牵引体离开一导向机构而进入另一导向机构形成的切点之间的连接线，与该两个导向机构中心点之间的连接线平行，例如第一本体41离开第一导向机构8的切点与进入第三导向机构16的切点之间的连接线，与第一导向机构8和第三导向机构16的中心点(导向机构的自转中心)之间的连接线平行，类似的定义适用于其他三个本体。

综上，上述实施例对传动机构的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。

本发明提供的传动机构，在用于驱动手术器械之末端器械运动时，其包括四根牵引体、三根驱动轴、导向机构即可，选用的零件数量少，故而使用成本低。

而且，本发明的传动机构仅通过三根驱动轴的转动带动对应的四根牵引体运动即可实现末端器械做三个自由度运动，不仅驱动结构简单，而且仅使用四根牵引体实现三个自由度的运动，相比于现有采用六个钢丝绳(在此，现有技术中，通常器械末端之一个自由度运动的实现需要两根钢丝绳驱动，那么，器械末端之三个自由度运动的实现则需要六根钢丝绳)，减少了钢丝绳的数量，节约了空间，简化了驱动控制，进而使得手术器械的尺寸可以做得更小，继而使微创伤创口可以开的更小以减少患者的痛苦，同时还可以使手术器械在人体狭小空间中的运动更为的灵活，提升了手术操作的灵活性。

上述本领域技术人员应当理解，本发明的传动机构通过对四根牵引体进行运动解耦，实现了四根牵引体的三关节运动接入，从而运用解耦后的四根牵引体的运动，实现了驱动末端器械之三个关节的运动。

进一步，上述每根牵引体是丝、绳、带等，具体本发明并不限定。

更进一步，基于上述传动机构，本实施还提供了一种手术器械，其包括如上实施例所提供的传动机构，用于驱动位于所述手术器械之末端的末端器械20作三个方向的自由度运动。所谓“末端”指的是远离产品操作者的一端。由于本实施例的手术器械采用了上述实施例的传动机构，因而，所述手术器械由传动机构带来的有益效果请参阅上述实施例。

在此，由于传动机构的布局紧凑，有效节约了手术器械的安装空间，使得手术器械的体积可以更小，有效保证了手术器械的稳定性和可靠性。此外，基于牵引体传动，也较大降低了手术器械的重量，符合轻型化发展要求。

图6是本发明一实施例的手术器械的立体示意图，图7是本发明一实施例的传动机构于手术器械之盒体内的立体示意图。如图6～7所示，所述手术器械还包括一盒体21，以将上述传动机构设置于盒体21内，以固定所述传动机构。

所述手术器械还包括一管体22，管体22分别连接盒体21和末端器械20，且经过所述传动机构之导向机构的转向后，所有牵引体穿过管体22固连末端器械20。

此外，所述末端器械在一个实施例中，包括第一关节、第二关节和第三关节；所述第一关节在第一牵引体4和第二牵引体5的驱动下实现第一自由度运动，所述第二关节在第三牵引体6和第四牵引体7的驱动下实现第二自由度运动，所述第三关节在第一牵引体4、第二牵引体5、第三牵引体6和第四牵引体7的共同驱动下实现第三自由度运动。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (16)

1.一种传动机构，设置于一手术器械上，用于驱动位于所述手术器械之末端的末端器械运动，其特征在于，所述传动机构包括：

驱动轴，包括平行设置的第一驱动轴、第二驱动轴和第三驱动轴；

牵引体，包括第一牵引体、第二牵引体、第三牵引体和第四牵引体；以及

导向机构；

其中，所述第一牵引体和第二牵引体以相反的方向围绕并部分固连所述第一驱动轴，并通过所述导向机构改变方向后与所述末端器械固连；所述第三牵引体和第四牵引体以相反的方向围绕并部分固连所述第三驱动轴，并通过所述导向机构改变方向后与所述末端器械固连；

所述导向机构被配置成，当所述第二驱动轴转动时，所述第一牵引体、第二牵引体位于所述导向机构与末端器械之间的部分，同所述第三牵引体、第四牵引体位于所述导向机构与所述末端器械之间的部分运动方向相反。

2.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述导向机构包括第一导向机构和第二导向机构；所述第一导向机构和第二导向机构的轴线与所述驱动轴的轴线相互平行；

其中，所述导向机构位于第一空间，所述第一空间由所述第一驱动轴和第二驱动轴的轴线所组成的第一平面以及所述第二驱动轴和第三驱动轴的轴线所组成的第二平面限定，而且，所述第一导向机构相较于第二导向机构远离第一驱动轴，所述第二导向机构相较于第一导向机构远离第三驱动轴；

以相反的方向围绕并部分固连所述第一驱动轴后，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构的相同侧通过，改变方向后与所述末端器械固连；以相反的方向围绕并部分固连所述第三驱动轴后，所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构的相同侧通过，改变方向后与所述末端器械固连。

3.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：

连接件，包括第一连接件和第二连接件；

其中，所述第一连接件与第二连接件不相交，且分别与所述第二驱动轴的轴线垂直；所述第一连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第一导向机构；所述第二连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第二导向机构。

4.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：

输出导向机构，包括第一输出导向机构和第二输出导向机构；

其中，所述输出导向机构位于第二空间，所述第二空间由所述第一驱动轴和第三驱动轴的轴线所组成的第三平面、所述第二驱动轴和第一导向机构的轴线组成的第四平面以及所述第二驱动轴和第二导向机构的轴线组成的第五平面限定，所述第一输出导向机构和第二输出导向机构的轴线与所述第二驱动轴的轴线相互垂直，且所述第一输出导向机构和第二输出导向机构的轴线不相交；

所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构的相同侧通过且改变方向后，各自通过所述第一输出导向机构与所述末端器械固连；所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构的相同侧通过且改变方向后，各自通过所述第二输出导向机构与所述末端器械固连。

5.如权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述导向机构还包括第三导向机构和第四导向机构，所述第三导向机构和第四导向机构套设在所述第二驱动轴上，且所述第三导向机构和第四导向机构在第二驱动轴的轴向上不重合；

围绕所述第一驱动轴后，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构和第三导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第一输出导向机构与所述末端器械固连；围绕所述第三驱动轴后，所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构和第四导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第二输出导向机构与所述末端器械固连。

6.如权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述导向机构还包括第三导向机构和第四导向机构，所述第四导向机构相较于第三导向机构远离第一驱动轴，所述第三导向机构相较于第四导向机构远离第三驱动轴；

围绕所述第一驱动轴后，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构和第三导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第一输出导向机构与所述末端器械固连；围绕所述第三驱动轴后，所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构和第四导向机构的一侧通过，改变方向后各自通过所述第二输出导向机构与所述末端器械固连。

7.如权利要求6所述的传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括：

连接件，包括第三连接件和第四连接件；所述第三连接件与第四连接件不相交，且分别与所述第二驱动轴的轴线垂直；所述第三连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第三导向机构；所述第四连接件的一端固连所述第二驱动轴，另一端固连所述第四导向机构。

8.如权利要求5或6所述的传动机构，其特征在于，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构和第三导向机构的同一侧通过；所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构和第四导向机构的同一侧通过。

9.如权利要求1-7中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述第二驱动轴的轴线至第一驱动轴的轴线的距离与所述第二驱动轴的轴线至第三驱动轴的轴线的距离相等。

10.如权利要求2-7中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述第一牵引体和第二牵引体从所述第一导向机构远离第二驱动轴的一侧通过；所述第三牵引体和第四牵引体从所述第二导向机构远离第二驱动轴的一侧通过。

11.如权利要求4-7中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述输出导向机构位于所述第三平面的中垂面上，或者，所述第一输出导向机构和第二输出导向机构关于所述第三平面的中垂面对称。

12.如权利要求4-7中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述第一牵引体包括第一端部、自所述第一端部延伸的第一本体以及与所述第一本体连接的第二端部；所述第一端部围绕所述第一驱动轴，且部分与所述第一驱动轴固连，所述第一本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第一输出导向机构改变方向后延伸至第二端部，所述第二端部与所述末端器械固连；

所述第二牵引体包括第三端部、自所述第三端部延伸的第二本体以及与所述第二本体连接的第四端部；所述第三端部以与第一端部相反的方向围绕所述第一驱动轴，且部分与所述第一驱动轴固连，所述第二本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第一输出导向机构改变方向后延伸至第四端部，所述第四端部与所述末端器械固连。

13.如权利要求12所述的传动机构，其特征在于，所述第三牵引体包括第五端部、自所述第五端部延伸的第三本体以及与所述第三本体连接的第六端部；所述第五端部围绕所述第三驱动轴，且部分与所述第三驱动轴固连，所述第三本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第二输出导向机构改变方向后延伸至第六端部，所述第六端部与所述末端器械固连；

所述第四牵引体包括第七端部、自所述第七端部延伸的第四本体以及与所述第四本体连接的第八端部；所述第七端部以与第五端部相反的方向围绕所述第三驱动轴，且部分与所述第三驱动轴固连，所述第四本体从所述导向机构的一侧通过，并经过所述第二输出导向机构改变方向后延伸至第八端部，所述第八端部与所述末端器械固连；所述第三本体和第四本体始终位于所述第一本体和第二本体的同一侧。

14.如权利要求4-7中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述第一导向机构和第二导向机构分别包括两个同轴安装的轮子，所述第一输出导向机构和第二输出导向机构分别包括两个同轴安装的轮子。

15.如权利要求1-7中任意一项所述的传动机构，其特征在于，所述第一驱动轴和/或第三驱动轴还包括一个转体，所述转体同轴固连在对应的所述驱动轴上，所述转体设有孔；所述牵引体围绕对应的驱动轴上的转体并固连所述转体上所述孔。

16.一种手术器械，其特在于，包括如权利要求1-15中任意一项所述的传动机构，所述传动机构用于驱动位于所述手术器械之末端的末端器械运动。