CN108289691A - 具有二自由度腕部的推拉式缝合器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种外科手术器械，其包括：第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中第一钳口的近侧端部附接到杠杆臂，该杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽；第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中第二钳口的近侧端部固定到基部，该基部包括与第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽；枢轴，其将第一钳口可旋转地安装到第二钳口，其中枢转轴线在第一钳口和杠杆臂之间延伸；凸轮销，其经配置以延伸穿过并且接合杠杆凸轮槽和线性凸轮槽；线性驱动构件，其可操作地耦连以驱动凸轮销从而跟随线性凸轮槽；其中凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的远侧部分时使第一钳口远离第二钳口旋转，并且其中凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的近侧端部部分时使第一钳口朝向第二钳口旋转。

Description

具有二自由度腕部的推拉式缝合器
相关申请
本专利申请要求于2015年11月13日提交的题为“PUSH-PULL STAPLER WITH TWODEGREE OF FREEDOM WRIST”的美国临时专利申请62/255,150的申请日的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
微创手术技术旨在减少在诊断或外科手术期间受损的外部组织的量，从而减少患者恢复时间、不适和有害的副作用。因此，使用微创手术技术可以显著缩短标准手术住院的平均时长。此外，微创手术还可以减少患者恢复时间、患者不适、手术副作用以及离开工作的时间。
微创遥控操作手术系统已被开发以增加外科医生在内部手术部位工作时的灵活性，以及允许外科医生从远程方位(无菌区域外)对患者进行操作。在遥控操作手术系统中，外科医生通常在控制台处提供手术部位的图像。当在合适的观察器或显示器上观看手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵控制台的主输入或控制设备对患者执行外科手术。主输入设备中的每一个控制伺服机械致动/铰接外科手术器械的运动。在外科手术期间，遥控操作手术系统可以提供具有端部执行器的各种外科手术器械或工具的机械致动和控制，所述端部执行器响应于主输入设备的操纵为外科医生执行各种功能，例如保持或驱动针、抓住血管、解剖组织、缝合组织等。
发明内容
在一个方面，外科手术器械包括具有远侧端部和近侧端部的第一钳口，其中第一钳口的近侧端部附接到杠杆臂，该杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽。第二钳口具有远侧端部和近侧端部，其中第二钳口的近侧端部固定到基部，该基部包括与第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽。枢轴可旋转地将第一钳口安装到第二钳口。枢轴在第一钳口和杠杆臂之间延伸。凸轮销经配置以延伸穿过并且接合杠杆凸轮槽和线性凸轮槽。线性驱动构件可操作地耦连以驱动凸轮销跟随线性凸轮槽。杠杆凸轮槽的远侧部分经设置以使得凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的远侧部分时使第一钳口远离第二钳口旋转。杠杆凸轮槽的近侧部分经设置以使得凸轮销在杠杆臂上施加杠杆力，该杠杆力在凸轮销接触杠杆凸轮槽的近端端部部分时使第一钳口朝向第二钳口旋转。
附图说明
当阅读附图时，根据以下详细描述可以最好地理解本公开的各方面。需要强调，根据行业的标准做法，各种特征并不是按比例绘制的。实际上，为了清楚论述，各种特征的尺寸可以任意增加或减小。另外，本公开可以在各个示例中重复附图标记和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不指定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
图1是根据一些实施例的遥控操作手术系统的说明性平面图。
图2是根据一些实施例的外科医生的控制台的说明性透视图。
图3是根据一些实施例的电子手推车的说明性透视图。
图4是示意性表示根据一些实施例的遥控操作手术系统的组件之间的功能关系的说明性框图。
图5A至图5B是分别示出根据一些实施例的患者侧手推车和外科手术工具62的说明性图示。
图6是示出根据一些实施例的示例外科手术工具的说明性图示。
图7A是根据一些实施例的外科手术工具组装件的说明性的部分透明侧视图。
图7B是根据一些实施例放大以显示附加细节的图7A的外科手术工具组装件的远侧部分的说明性的部分透明侧视图。
图8是根据一些实施例的第二钳口的说明性分解图。
图9是根据一些实施例的包括用于打开和关闭钳口的凸轮机构的第一钳口和第二钳口的说明性分解图。
图10A至图10C是根据一些实施例处于打开(图10A)、部分关闭(图10B)和关闭(图10C)位置中的根据一些实施例的端部执行器的钳口和基部部分的说明性的部分透明的上侧透视图。
图11A至图11C是根据一些实施例邻接凸轮从动件远侧边缘(图11A)、邻接凸轮从动件侧边缘(图11B)并且邻接凸轮从动件近侧边缘(图11C)设置在其中的第一凸轮从动件槽和第一辊凸轮的放大侧视图。
图12是根据一些实施例的图7A至图7B的外科手术工具组装件的一部分的说明性的横截面图，其示出了横穿腕部的凸轮驱动线缆柔性区段的细节，并且还示出了横穿腕部的缝钉驱动器驱动线缆区段。
图13是根据一些实施例的图1A至图1B的外科手术工具组装件的一部分的说明性的部分透明透视图，其示出了凸轮驱动线缆柔性区段和腕部控制线缆区段的细节。
具体实施方式
呈现以下描述以使本领域技术人员能够创建和使用具有用于手术的二自由度腕部的推拉式缝合器。对于本领域技术人员来说，对实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本发明主题的精神和范围的情况下，可将本文定义的一般原理应用于其它实施例和应用。而且，在下面的描述中，出于解释的目的阐述了许多细节。然而，本领域的普通技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节的使用的情况下实践本发明主题。在其它实例中，以框图形式示出了众所周知的机器组件、过程和数据结构，以免不必要的细节混淆本公开。相同的附图标记可以用于表示不同附图中相同物品的不同视图。下面引用的图中的流程图用于表示过程。计算机系统可以经配置以执行这些过程中的一些。表示计算机实现的过程的流程图中的模块表示根据计算机程序代码执行参照这些模块描述的动作的计算机系统的配置。因此，本发明主题并不旨在限于所示的实施例，而是符合与本文所公开的原理和特征一致的最宽范围。
现在参考附图，其中相同的附图标记在若干视图中表示相同的部件，图1是遥控操作的手术系统10的说明性平面图，其典型地用于对躺在手术台14上的患者12执行微创诊断或外科手术过程。该系统可以包括在手术期间由外科医生18使用的外科医生控制台16。一个或多个助理20也可以参与该程序。遥控操作手术系统10可以进一步包括患者侧手推车22和电子手推车24。患者侧手推车22可通过患者12的身体中的微创切口操纵至少一个可移除地耦连的工具组装件26(以下也称为“工具”)，同时外科医生18通过控制台16观察手术部位。手术部位的图像可以通过诸如立体内窥镜的内窥镜28获得，其可由患者侧手推车22操纵以定向内窥镜28。电子手推车24可以用于处理手术部位的图像以便随后通过外科医生的控制台16显示给外科医生18。一次使用的外科手术工具26的数量通常将取决于诊断或外科手术以及手术室内的空间限制等因素。
图2是外科医生控制台16的说明性透视图。外科医生控制台16包括左眼显示器32和右眼显示器34，用于向外科医生18呈现能够深度感知的手术部位的协调立体视图。控制台16进一步包括一个或多个输入控制设备36，其进而使得患者侧手推车22(图1所示)操纵一个或多个工具。输入控制设备36可以提供与它们相关联的工具26(图1所示)相同的自由度以向外科医生提供远程呈现或感知，输入控制设备36与工具26是集成的，使得外科医生具有直接控制工具26的强烈感觉。为此，可以采用位置、力和触觉反馈传感器(未示出)以通过输入控制设备36将来自工具26的位置、力和触觉感知传送回外科医生的手。
图3是电子手推车24的说明性透视图。电子手推车24可以与内窥镜28耦连并且可以包括处理器以处理所捕获的图像用于随后的显示，诸如向外科医生的控制台上的外科医生显示，或者在位于本地和/或远程的另一合适的显示器上显示。例如，在使用立体内窥镜的情况下，电子手推车24可以处理所捕获的图像以向外科医生呈现手术部位的协调立体图像。此类协调可以包括对立图像之间的对齐并且可以包括调整立体内窥镜的立体工作距离。
图4是示意性表示遥控外科手术系统50(诸如图1的系统10)的组件之间的功能关系的说明性框图。如上所论述的，外科医生可以使用外科医生的控制台52(诸如图1中的外科医生的控制台16)以在微创手术期间控制患者侧手推车(外科手术机器人)54(诸如图1中的患者侧手推车22)。患者侧手推车54可以使用诸如立体内窥镜的成像设备以捕获手术部位的图像并将所捕获的图像输出到电子手推车56(例如图1中的电子手推车24)。如上所论述的，电子手推车56可以在任何后续显示之前以各种方式处理所捕获的图像。例如，电子手推车56可以在经由外科医生的控制台52向外科医生显示组合图像之前用虚拟控制界面覆盖所捕获的图像。患者侧手推车54可以输出所捕获的图像以用于在电子手推车56外侧进行处理。例如，患者侧手推车54可以将捕获的图像输出到处理器58，处理器58可以用于处理捕获的图像。图像还可以通过电子手推车56和处理器58的组合来处理，电子手推车56和处理器58可以耦连在一起以共同地、顺序地和/或组合地处理捕获的图像。一个或多个分离的显示器60还可以与处理器58和/或电子手推车56耦连，用于图像的本地和/或远程显示，诸如手术部位的图像或其它相关图像。
图5A至图5B是分别示出根据一些实施例的患者侧手推车22和外科手术工具62的说明性图示。外科手术工具62是外科手术工具26的示例。示出的患者侧推车22提供对三个外科手术工具26和诸如立体内窥镜的成像设备28的操纵，该立体内窥镜用于手术部位的图像的捕获。操纵由具有多个机器人关节的遥控机构提供。成像设备28和外科手术工具26可以通过患者的切口进行定位和操纵，从而在切口处保持运动远程中心以最小化切口的尺寸。当外科手术工具26位于成像设备28的视场内时，手术部位的图像可以包括外科手术工具26的远侧端部的图像。
图6是示出了示例外科手术工具70的说明图示，该外科手术工具70包括近侧底架72、器械轴74和具有钳口78的远侧端部执行器76，钳口78可以被铰接以夹持患者组织。近侧底架包括输入耦连器，该输入耦连器经配置以与患者侧手推车22的相应输出耦连器接合并由其驱动。输入耦连器与设置在器械轴74内的驱动轴驱动耦连。驱动轴与端部执行器76驱动耦连。
图7A是根据一些实施例的具有显示为处于部分打开位置的第一钳口214和第二钳口216的外科手术工具组装件200的说明性部分透明侧视图。图7B是根据一些实施例放大以显示附加细节的图7A的外科手术工具组装件的远侧部分的说明性部分透明侧视图。工具组装件200包括近侧致动组装件202、主轴206、使用虚线部分透明示出的二自由度(2-dof)腕部208以及包括第一钳口214和第二钳口216的端部执行器210。端部执行器210包括耦连到二自由度腕部208的远侧的端部执行器基部212、第一可关节式钳口214和静止的第二钳口216。第一钳口214具有远侧端部214-1和近侧端部214-2。第二钳口216也具有远侧端部216-1和近侧端部216-2。端部执行器基部212包括枢转销217，枢转销217在第一钳口214的近侧端部与第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2(仅一个可见)之间可旋转地固定至端部执行器基部212，第一钳口214的近侧端部和杠杆臂围绕枢转销217枢转以实现第一钳口214相对于第二钳口216的打开和关闭移动。在图7A所示的部分打开位置中，第一钳口214旋转到第一钳口214和第二钳口216的远侧端部214-1、远侧端部216-1充分间隔开的位置，使得钳口能够更容易地在外科手术部位内操控以包围它们之间的解剖组织(未示出)，而实际上不在它们之间夹紧组织。
主轴206使用虚线表示为透明的，以显露刚性柱塞280，其在主轴内侧横向居中并可平行于主轴206的纵向轴线移动。如下面更全面地解释的，柱塞280包括细长柱塞壳体282，其可操作地耦连到远侧凸轮驱动构件344(仅示出一部分)，该远侧凸轮驱动构件344与刚性柱塞280一致地移动并且穿过腕部208，并且进而可操作地连接到凸轮组装件284，凸轮组装件284用于响应于柱塞280在主轴206内的纵向轴向移动来打开和关闭钳口214、钳口216。在一些实施例中，驱动构件344包括线缆。可替换地，例如，驱动构件344包括复合结构或具有返回线缆的封闭式碰撞弹簧。使用致动组装件202内的一个或多个马达来控制柱塞280的移动。根据一些实施例，枢转地安装在销283上的第一马达281推动和拉动柱塞280以在轴206内轴向移动它。第二马达285旋转下文所述的旋转驱动线缆292，旋转驱动线缆292可旋转地驱动蜗轮293，该蜗轮293进而通过缝钉盒218驱动缝钉推动器244。
在许多实施例中，致动组装件202与腕部208可操作地耦连，以便在二维中选择性地将端部执行器210相对于主轴206重新定向，称为俯仰和偏航，并且还可操作地与端部执行器210耦连以便致动一个或多个端部执行器特征，诸如第一钳口214围绕枢转销217旋转以相对于端部执行器基部212和第二钳口216打开和关闭第一钳口214。腕部208是示出了使用虚线部分透明以示出腕部轴承346。根据一些实施例，包括与更刚性的近侧海波管耦连的柔性远侧凸轮驱动线缆区段的腕部控制线缆(未示出)用于将致动组装件202与腕部208可操作地耦连，以引起端部执行器210的二自由度移动。如下面更全面地解释的，腕部控制线缆在主轴206内在柱塞壳体282内的致动组装件202和腕部208之间布线。凸轮驱动构件344穿过腕部轴承346(穿过未示出的腕部轴承的延伸部)，并且可以挠曲以响应于二自由度腕部移动而重新定向其路径。当处于挠曲状态时，例如由于二自由度腕部移动，凸轮驱动线缆可与柱塞280一起移动以将力传递到凸轮组装件284以控制钳口的打开和关闭。
凸轮组装件284包括用作辊凸轮的杠杆引导辊336-1、杠杆引导辊336-2，和用作杠杆引导凸轮从动件的相应的杠杆引导辊表面332-1、332-2。凸轮组装件284还包括用作线性引导凸轮的线性引导辊334-1、334-2以及用作线性引导凸轮从动件的相应的线性引导辊引导表面326-1、326-2。使用虚线部分透明地示出第一杠杆臂320-1以显露形成在设置在其后面的基部212中的辊引导件326-1，并且更好地显露与线性引导辊引导表面326-1接触移动的线性引导辊334-1。
在一些实施例中，端部执行器210包括外科手术缝合器。在关闭位置(未示出)中，第一钳口214和第二钳口216间隔一定量彼此平行地设置，以容纳可夹在它们之间的解剖组织(未示出)。第一钳口214包括面向第二钳口216的砧座220。在操作中，缝钉被设置在下面描述的盒218(由虚线表示)中，缝钉抵靠砧座220变形以将设置在第一钳口214和第二钳口216之间的组织(未示出)缝合在一起。
图8是根据一些实施例的第二钳口216的说明性分解图。第二钳口216包括位于缝合器盒支撑通道221内的细长缝合器盒218、缝钉242、缝钉推动器244、驱动梭246、刀247、导螺杆293、止推垫圈262和用于固定导螺杆的导螺杆螺母264。细长盒218包括近侧端部218-1和远侧端部218-2。盒包括盒外侧壁234和上表面236。盒218携带紧固件，例如缝钉242，用于在外科手术期间附连组织。缝合器盒218限定中央纵向盒槽238，该中央纵向盒槽238延伸穿过盒218并且基本上沿着其整个长度延伸。缝合器盒218还限定了沿着第一盒槽238的一侧纵向延伸的多个横向间隔排的缝钉保持槽240，并且限定沿着第一盒槽238的相对侧纵向延伸的多个横向排的间隔开的缝钉保持槽240。每个缝钉保持槽240经设定尺寸以容纳缝钉242。在操作中，包含满载缝钉的第二钳口216与砧座表面220的面向第二钳口216的表面协作，以便使缝钉变形成使得在钳口处于关闭位置时将该缝钉紧固到设置在钳口之间的缝合解剖组织(未示出)。一旦缝钉已被射出，用过的盒218可以被移除并且可以用完全装载的缝合器盒218替换。
推动器梭246包括多个倾斜的直立凸轮楔248以及在凸轮楔248之间并且在凸轮楔248近侧直立的刀247。盒218在其下侧限定多个纵向推动器槽(未示出)，随着刀从第一盒槽238内直立并且在第一盒槽238内滑动，凸轮楔248可以沿纵向推动器槽滑动。在外科手术缝合器端部执行器210的操作期间，推动器梭246平移经过形成在盒218下侧中的纵向推动器槽，以推进凸轮楔248从而与纵向间隔的保持槽240内的推动器244顺序接触，以促使推动器244在保持槽240内垂直平移，并且将紧固件242从保持槽240推入到形成在第一钳口214的砧座220内的缝钉变形腔(未示出)中。随着推动器梭246纵向平移，其向上推动紧固件242，该紧固件242抵靠砧座220变形。同时，刀247竖立穿过第一盒槽238，并且在通过凸轮楔248、紧固件242和砧座221的作用缝合的组织区域之间切割组织。授予Wellman等人的美国专利No.8,991,678(2012年10月26日提交)公开了一种外科手术缝合器盒及其操作，所述美国专利通过引用整体并入本文。
图9是根据一些实施例的用于打开和关闭钳口的凸轮机构的说明性分解图示。第一钳口214的近侧端部214-2整体地固定到相对面对的第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2，所述第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2在第一钳口214近侧延伸。第二钳口216整体地固定到端部执行器基部212。第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2钳口限定第一枢转孔217-1、217-2并且第二钳口216限定第三枢转孔217-3，该第三枢转孔217-3被对齐以容纳枢转轮轴217。枢转轮轴217被容纳在枢转孔217-1、217-2、217-3中以将第一钳口214以及第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2可旋转地安装到基部212，其中第一钳口214的远侧端部214-1向远侧延伸以形成与第二钳口216相对的基部212，并且其中第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2沿着基部212的相对侧延伸。
基部212限定平行于第二钳口216的纵向轴线325对齐并且由第一辊引导表面326-1和第二辊引导表面326-2界定的第一线性辊引导槽324-1和第二线性辊引导槽324-2(仅一个可见)。(仅一个辊引导表面可见)基部还限定由第一辊引导槽324-1和第二辊引导槽324-2以及第一辊引导表面326-1和第二辊引导表面326-2之间的表面328界定的中心槽327。第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2限定由第一杠杆凸轮从动件表面332-1和第二杠杆凸轮从动件表面332-2界定的第一凸轮从动件槽330-1和第二凸轮从动件槽330-2。如下面更全面地解释的，由一对杠杆引导辊336-1、336-2施加杠杆力，以使第一钳口214在打开和关闭位置之间移动。在一些实施例中，覆盖杠杆表面。在可替代实施例中，杠杆凸轮从动件表面332-1、332-2是笔直的，但是配置为与一对线性辊引导槽324-1、324-2成角度。
凸轮销349包括同轴安装一对线性引导辊334-1、334-2和一对杠杆引导辊336-1、336-2的轮轴338。凸轮销安装在轴承342上。凸轮销经设置以使得第一线性引导辊334-1和第二线性引导辊334-2接合第一线性辊引导槽324-1和第二线性辊引导槽324-2，并且使得第一杠杆引导辊336-1和第二杠杆引导辊336-2接合第一凸轮从动件槽和第二凸轮从动件槽。
更具体地，第一线性辊引导槽324-1和第二线性辊引导槽324-2各自经设置尺寸以容纳一对线性引导辊334-1、334-2中的一个，该线性引导辊可旋转地移动以横穿线性辊引导槽的长度。类似地，第一凸轮从动件槽330-1和第二凸轮从动件槽330-2各自经设置尺寸以容纳可旋转地移动以横穿凸轮从动件槽长度的一对杠杆引导辊336-1、336-2中的一个。一对辊334-1、334-2和一对辊凸轮336-1、336-2同轴可旋转地安装到轮轴338，该轮轴338用作用于一对辊凸轮334-1、334-2和一对辊凸轮336-1、336-2的轴承。更具体地，一对辊凸轮336-1、336-2被安装到一对杠杆引导辊凸轮336-1、336-2之间的轮轴338。轮轴轴承340被安装在由表面328限定的中心槽327内。轮轴338被安装在轮轴轴承340中形成的孔342中，以允许线性引导辊334-1、334-2以及杠杆引导辊336-1、336-2的旋转。在一些实施例中，柔性远侧凸轮驱动线缆区段344-1延伸穿过2自由度的腕部208中的腕部轴承346并且进入中心槽327中并且用作线性驱动以平行于中心槽327内的第二钳口轴线325以线性运动来驱动轮轴轴承340。凸轮驱动构件344可通过由第一马达281施加的力在中心槽327内沿着平行于第二钳口216的纵向轴线325的方向轴向移动。凸轮驱动构件344的远侧端部被固定在轮轴轴承340的近侧，使得轮轴轴承342和线性引导辊334-1、334-2以及安装到其上的杠杆引导辊引导件336-1、336-2与凸轮驱动构件区段344的轴向移动一致地移动。
可以理解，轮轴轴承340用作凸轮驱动器，因为它安装了轮轴338，轮轴338上可旋转地安装有线性引导辊334-1、334-2和辊凸轮336-1、336-2，并且轮轴轴承340在中心槽327内的线性运动驱动辊凸轮336-1、336-2的凸轮作用。应进一步理解，辊引导表面326-1、326-2用作引导同轴安装到轮轴338的线性引导辊334-1、334-2和杠杆引导辊336-1、336-2的移动方向的凸轮引导表面。进一步可以理解，第二钳口整体地固定到基部并且是基部的集成部分，并且轮轴轴承在中心槽内的线性运动方向以及辊凸轮沿着线性辊引导表面326-1、326-2的线性运动方向平行于第二钳口216的纵向轴线325。
图10A至图10C是根据一些实施例的处于打开(图10A)、部分关闭(图10B)和关闭(图10C)位置中的根据一些实施例的端部执行器的钳口和基部部分的说明性部分透明的上侧透视图。第一钳口214和第一杠杆臂320-1使用虚线被示出为部分透明，以便显露设置在它们后面的结构；第二杠杆臂320-2不可见。另外，示出了第二钳口216，其中移除了盒218以便简化附图。图11A至图11C是根据一些实施例邻接杠杆凸轮从动件远侧端部边缘(图11A)、仅邻接杠杆凸轮从动件侧边缘(图11B)并且邻接杠杆凸轮从动件近侧端部边缘(图11C)设置在其中的第一凸轮从动件槽330-1和第一杠杆引导辊凸轮336-1的放大的部分透明的放大侧视图。第一杠杆臂320-1的放大部分使用虚线示出为部分透明的，以便显露设置在其后面的结构。
共同参考图9以及图10A至图10C和图11A至图11C，在操作中，凸轮驱动构件344驱动平行于第二钳口216的纵向轴线325的一对杠杆引导辊336-1、336-2(仅可见第一辊凸轮)。
线缆驱动器344向轴承340施加线性运动，其在由第一线性辊引导表面326-1和第二线性辊引导表面326-2界定的线性辊引导槽324-1、324-2内向线性引导辊334-1、334-2施加线性运动。同轴安装到轮轴338的杠杆引导辊336-1、336-2在由第一杠杆辊引导表面332-1和第二杠杆辊引导表面332-2界定的杠杆辊引导槽330-1、330-2内与辊凸轮334-1、334-2一致地沿线性方向移动。线性引导辊334-1、334-2与第一杠杆辊引导表面332-1和第二杠杆辊引导表面332-2的相互作用将杠杆力施加到杠杆臂320-1、320-2，杠杆臂320-1、320-2引起围绕枢轴217的旋转运动，该枢轴217使第一钳口214沿与杠杆力的方向相反的方向移动。
第一杠杆辊引导件332-1和第二杠杆辊引导件332-2各自包括相应的远侧部分347-1、347-2和相应的近侧部分348-1、348-2。每个杠杆辊引导件332-1、332-2的远侧部分347-1、347-2相对于枢轴217设置，使得杠杆引导辊凸轮336-1、336-2与杠杆辊引导件332-1、332-2的远侧部分347-1、347-2之间的相互作用施加杠杆力以使第一钳口214沿朝向第二钳口216的方向旋转以关闭钳口。每个杠杆辊引导件332-1、332-2的近侧部分348-1、348-2相对于枢轴217设置，使得辊凸轮336-1、336-2与杠杆辊引导件332-1、332-2的近侧部分348-1、348-2之间的相互作用施加杠杆力以使第一钳口214沿远离第二钳口216的方向旋转以打开钳口。
基部212限定了第一细长线性辊引导槽324-1和第二细长线性辊引导槽324-2，每个引导槽经设置尺寸以容纳一对线性引导辊334-1、334-2中的一个。第一线性辊引导槽324-1和第二线性辊引导槽324-2限制第一辊引导件334-1和第二辊引导件334-2以平行于第二钳口216的纵向轴线325移动。第一辊线性引导辊334-1和第二辊线性引导辊334-2与第一辊336-1和第二辊336-2同轴安装，以便以与第二钳口216的纵向轴线325平行的线性运动引导杠杆引导辊336-1、336-2，同时杠杆引导辊336-1、336-2与一对杠杆辊引导件332-1、332-2相互作用，以围绕枢轴217向第一钳口314施加旋转运动。
更具体地，第一线性辊引导槽324-1和第二线性辊引导槽324-2平行于第二钳口216的纵向轴线325对齐并且由第一线性辊引导表面326-1和第二线性辊引导表面326-2界定。第一线性引导槽324-1和第二线性引导槽324-2设置在基部212的相对侧上并彼此对齐。第一线性辊引导表面326-1和第二线性辊引导表面326-2各自包括相应的远侧端部部分351-1和相应的近侧端部部分352-1。第一线性辊引导表面326-1和第二线性辊引导表面326-2各自包括沿着所述表面的长度彼此均匀地间隔开的相应的一对相对的辊引导侧边缘，以限制在表面之间容纳的线性引导辊334-1、334-2到线性路径的移动，该线性路径与第二钳口216的纵向轴线325平行并且在其远侧端部部分351-1、351-2与其近侧端部部分352-1、352-2之间延伸。线性辊引导表面远侧端部部分351-1、351-2限定相应的远侧止动表面以限制辊凸轮334-1、334-2的远侧方向移动。另外，线性辊引导表面近侧端部部分352-1、352-2限定相应的近侧止动表面以限制辊凸轮334-1、334-2的近侧方向移动。
第一辊杠杆辊引导表面332-1和第二辊杠杆辊引导表面332-2中的每一个均包括相应的一对相对的凸轮从动件侧边缘，该一对相对的凸轮从动件侧边缘沿着所述导表面在辊凸轮从动件远侧端部部分347-1、347-2与辊凸轮从动件近侧端部部分348-1、348-2之间的长度彼此均匀地间隔开。杠杆辊凸轮表面远侧端部部分347-1、347-2限定相应的远侧止动表面以限制杠杆引导辊凸轮336-1、336-2的远侧方向移动。另外，杠杆辊凸轮表面近侧端部部分348-1、348-2限定相应的近侧止动表面以限制杠杆引导辊凸轮336-1、336-2的近侧方向移动。
如上所述，在操作中，第一线性辊引导表面326-1和第二线性辊引导表面326-2限制线性引导辊引导件334-1、334-1和辊凸轮336-1、336-2遵循平行于第二钳口216的轴线325的路径。形成在基部212中的第一杠杆辊引导表面332-1和第二杠杆辊引导表面332-2相对于形成在第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2中的第一线性辊引导表面326-1和第二线性辊引导表面326-2倾斜，使得在线性引导辊334-1、334-2和平行于轴线325的辊凸轮336-1、336-2的线性运动期间，第一辊杠杆凸轮表面336-1和第二辊杠杆凸轮表面336-2向第一杠杆引导辊336-1和第二杠杆引导辊336-2施加杠杆力，从而引起第一臂214以及第一杠杆臂320-1和第二杠杆臂320-2围绕枢转轴线217的旋转。
此外，第一杠杆辊引导表面332-1和第二杠杆辊引导表面332-2具有轮廓，以便当它们被设置在第一杠杆辊引导表面332-1和第二杠杆辊引导表面332-2的远侧端部部分347-1、347-2或近侧端部部分348-1、348-2中时，放大由辊凸轮336-1、336-2施加的杠杆力。更具体地，根据一些实施例，第一杠杆辊引导槽330-1和第二杠杆辊引导槽330-2和相对的杠杆辊引导表面侧边缘332-1、332-2具有弯曲轮廓以使杠杆引导辊336-1、336-2转向到杠杆辊引导表面的远侧端部部分347-1、347-2并自该远侧端部部分347-1、347-2转向，并且转向到杠杆辊引导表面的近侧端部部分348-1、348-2并自该近侧端部部分348-1、348-2转向。
如图10B和图11B最佳所示，在辊凸轮336-1、336-2在第一杠杆辊引导表面332-1和第二杠杆辊引导表面332-2的位于近侧端部部分和远侧端部部分之间的部分内经过期间，辊凸轮336-1、336-2与辊杠杆辊引导表面332-1、332-2相互作用，以将旋转运动施加到杠杆臂320-1、320-2并且施加到第一臂214。如图10A和图11A最佳所示，当辊凸轮336-1、336-2邻接杠杆辊引导表面的远侧边缘347-1、347-2时，杠杆臂320-1、320-2和第一臂214不能进一步旋转，因为辊凸轮已经到达杠杆辊引导表面332-1、332-2的远侧端部347-1、347-2。因此，杠杆引导辊336-1、336-2将杠杆力传递到杠杆辊引导表面远侧边缘347-1、347-2，所述杠杆力将由凸轮驱动构件344施加的远侧方向力匹配到轮轴轴承342，从而导致向第一钳口214施加最大的钳口打开旋转力。相反地，如图10C和图11C最佳所示，当杠杆引导辊336-1、336-2邻接杠杆辊引导表面近侧边缘348-1、348-2时，杠杆臂320-1、320-2和第一臂214不能进一步旋转，因为辊凸轮已经到达杠杆辊引导表面332-1、332-2的近侧端部348-1、348-2。因此，杠杆引导辊凸轮336-1、336-2向凸轮从动件近侧边缘348-1、348-2传递杠杆力，所述杠杆力将由凸轮驱动构件344施加的近侧方向力匹配到轮轴轴承342，导致向第一钳口214施加最大的钳口关闭旋转力。
图12是根据一些实施例的图7A至图7B的外科手术工具组装件的一部分的说明性横截面图，其示出凸轮驱动构件344横穿腕部208的细节，并且还示出了横穿腕部208的缝钉驱动器驱动线缆902。根据一些实施例，柱塞280限定中心设置的凸轮驱动线缆通道286，凸轮驱动构件344附接在该凸轮驱动线缆通道286中，使得凸轮驱动构件344与柱塞280在主轴206内的轴向移动一致地移动。由柱塞限定的中心通道286与通过腕部轴承346限定的中心通道288对齐，柔性凸轮驱动器344穿过腕部轴承346并与柱塞280在主轴206内的轴向移动一致地自由移动。凸轮驱动器构件344从腕部轴承向远侧延伸并且被固定到轮轴轴承340的近侧，如上所述，该轮轴轴承340与凸轮驱动器构件344一致地移动。
根据一些实施例，柱塞280还限定缝钉驱动线缆通道290，其中可旋转柔性旋转驱动线缆292在近侧致动组装件202和导螺杆293之间延伸。柔性缝钉驱动线缆292和导螺杆293轴向固定，使得它们一致旋转；由第二马达285施加到旋转驱动线缆292的旋转被施加到导螺杆293。导螺杆293与缝钉推动器244的互补的螺纹表面接合，使得导螺杆293的旋转导致缝钉推动器244沿着第二钳口轴线325在远侧方向上的线性运动，由此如上所述，缝钉被驱动以便抵靠砧座221变形。已通过引用并入的美国专利No.8,991,678描述了使用螺杆驱动器驱动缝钉推动器。在一些实施例中，缝钉驱动线缆292包括旋转扭矩线圈(有时称为“速度表线缆(speedo cable)”)，以将旋转力施加给导螺杆，这还允许旋转驱动线缆292在其横穿腕部208部分的区域294中的的二自由度弯曲。可替换地，例如，缝钉驱动线缆292可以包括卷绕的线圈，诸如关闭的螺旋弹簧，该关闭的螺旋弹簧经配置以在旋转时提供扭矩。可替换地，诸如万向节、柔性驱动轴、U形接头、双U形接头或蛇形联动件的二自由度柔性耦连构件(未示出)将旋转驱动线缆292固定到在区域294中的导螺杆293，以允许二自由度弯曲，同时例如旋转驱动线缆292将离轴旋转力施加到导螺杆293。
图13是根据一些实施例的图7A至图7B的外科手术工具组装件的一部分的说明性的部分透明透视图，其示出了柔性凸轮驱动构件344横穿腕部208的细节。腕部包括从轴206的远侧端部悬垂的球窝关节轴承346。耦连销402将端部执行器210的基部部分212可旋转地安装到轴承346以用于以二自由度(2-dof)的运动。更具体地，腕部耦连销402将轴承346可旋转地安装到基部212，以便允许端部执行器210相对于轴承346以第一自由度的旋转。此外，基部212限定横向槽404，其允许端部执行器210相对于轴承346以第二自由度的旋转。腕部控制线缆区段296-1至296-4延伸穿过主轴206和固定在腕部208内的柱塞280，以根据一些实施例控制腕部移动。主轴206和基部212使用虚线被示出为部分透明以示出它们内部的结构。腕部控制线缆区段296-1至296-4延伸到腕部208中，以延伸到用于将它们固定到腕部208的附接件298-1至298-4。包括第一钳口214和第二钳口216的端部执行器210可响应于选择性张力和提供给腕部控制线缆的相应松弛力以二自由度(2-dof)移动。柱塞280限定了通道298-1、通道298-2(仅一个可见)以允许第一腕部线缆296-1和第二腕部线缆296-2的通过。除了旋转驱动线缆292之外，通道290的尺寸足够大以允许第三腕部线缆296-3和第四腕部线缆296-4的通过。全部内容通过引用结合于此的授予Burbank的美国专利No.8,852,174(2010年11月12日提交)公开了包括二自由度腕部的现有外科手术工具。
根据本发明的前述说明和实施例的附图仅仅是对本发明原理的说明。因此，应该理解，本领域技术人员可以对实施例进行各种修改而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (23)

1.一种外科手术器械，包括：
第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第一钳口的所述近侧端部附接到杠杆臂，所述杠杆臂包括具有近侧部分和远侧部分的杠杆凸轮槽；
第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第二钳口的所述近侧端部固定到基部，所述基部包括与所述第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分的线性凸轮槽；
枢轴，其将所述第一钳口可旋转地安装到所述第二钳口，其中枢转轴线在所述第一钳口和所述杠杆臂之间延伸；
凸轮销，其经配置以延伸穿过并且接合所述杠杆凸轮槽和所述线性凸轮槽；
线性驱动构件，其可操作地耦连以驱动所述凸轮销，从而跟随所述线性凸轮槽；
其中所述杠杆凸轮槽的所述远侧部分经设置以使得所述凸轮销在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述凸轮销接触所述杠杆凸轮槽的所述远侧部分时使所述第一钳口远离所述第二钳口旋转，并且其中所述杠杆凸轮槽的所述近侧部分经设置以使得所述凸轮销在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述凸轮销接触所述杠杆凸轮槽的所述近侧端部部分时使所述第一钳口朝向所述第二钳口旋转。
2.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导凸轮并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导凸轮，并且所述杠杆引导凸轮和所述线性引导凸轮可操作地耦连以一致地移动。
3.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述第一钳口杠杆凸轮槽具有弯曲的轮廓。
4.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述杠杆凸轮槽具有线性轮廓。
5.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述第一钳口包括具有远侧部分和近侧部分的第一引导表面，所述第一引导表面限定所述杠杆凸轮槽；
其中所述第二钳口包括具有远侧部分和近侧部分的线性第二引导表面，所述线性第二引导表面限定所述第二钳口线性凸轮槽；
其中当所述凸轮销接触所述线性第二引导表面的所述远侧部分时，所述凸轮销接触所述第一引导表面的所述远侧部分；以及
其中当所述凸轮销接触所述线性第二引导表面的所述近侧部分时，所述凸轮销接触所述第一引导表面的所述近侧部分。
6.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及
其中所述杠杆引导辊凸轮和所述线性引导辊凸轮可操作地耦连以一致地移动。
7.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及
其中所述凸轮销包括同轴地安装所述杠杆引导辊和所述线性引导辊的轮轴。
8.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及
其中所述凸轮销包括同轴地安装所述杠杆引导辊和所述线性引导辊的轮轴；以及
其中所述线性驱动构件经设置以向所述轮轴施加线性运动，以在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动安装在所述轮轴上的所述线性引导辊与所述第二钳口线性引导表面接触。
9.根据权利要求1所述的外科手术器械，
其中所述凸轮销包括经设置以跟随所述杠杆凸轮槽的杠杆引导辊凸轮，并且包括经设置以跟随所述线性凸轮槽的线性引导辊凸轮；以及
其中所述凸轮销包括同轴地安装所述杠杆引导辊和所述线性引导辊的轮轴；以及
其中所述线性驱动构件经设置以向所述轮轴施加线性运动，以在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动安装在所述轮轴上的所述线性引导辊与所述线性引导表面接触；以及
其中所述线性驱动构件经设置以向所述轮轴施加线性运动，
从而在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上将安装在所述轮轴上的所述线性引导辊驱动到所述第二钳口线性引导槽内；以及
从而将安装在所述轮轴上的所述杠杆引导辊驱动到杠杆凸轮槽杠杆引导件的所述近侧部分与所述杠杆凸轮槽杠杆引导件的所述远侧部分之间的所述杠杆引导槽内。
10.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
其中所述基部固定到所述轴；以及
其中所述线性驱动构件在所述轴的所述近侧部分与所述轴的远侧部分之间在所述轴内延伸。
11.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
其中所述基部固定到所述轴；以及
其中所述线性驱动构件在所述轴的所述近侧部分与所述轴的远侧部分之间在所述轴内延伸；并且进一步包括：
马达，其在所述轴内纵向移动线性驱动线缆。
12.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；以及
二自由度腕部，其将所述基部耦连到所述轴的所述远侧端部部分。
13.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；以及
二自由度腕部，其将所述基部耦连到所述轴的所述远侧端部部分；
其中所述线性驱动构件在所述轴的近侧部分与所述轴的远侧部分之间在所述轴内穿过所述腕部延伸，并且延伸到与所述线性引导凸轮的所述可操作耦连。
14.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
二自由度腕部，其包括固定到所述轴的所述远侧部分并且以二自由度可操作地耦连到所述基部的轴承；以及
轴承，其将所述驱动线缆可操作地耦连到所述线性引导凸轮；
其中所述线性驱动线缆在所述轴的所述近侧部分与所述轴的所述远侧部分之间在所述轴内穿过所述腕部延伸至所述轴承。
15.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
缝钉盒，其设置在所述第二钳口内；
驱动梭；以及
螺杆驱动器，其在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动所述盒内的所述驱动梭。
16.根据权利要求1所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
缝钉盒，其设置在所述第一钳口和所述第二钳口中的一个内；
驱动梭；
螺杆驱动器，其在平行于所述第二钳口的所述纵向轴线的方向上驱动所述盒内的所述驱动梭；以及
旋转驱动线缆，其在所述轴的所述近侧部分与所述轴的所述远侧部分之间在所述轴内延伸；以及
二自由度耦连构件，其可操作地耦连在所述旋转驱动线缆和所述螺杆驱动器之间。
17.一种外科手术器械，包括：
第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第一钳口的所述近侧端部附接到包括第一杠杆凸轮槽和第二杠杆凸轮槽的杠杆臂，第一杠杆凸轮槽和第二杠杆凸轮槽中的每个具有近侧部分和远侧部分；
第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第二钳口的所述近侧端部固定到包括第一线性凸轮槽和第二线性凸轮槽的基部，第一线性凸轮槽和第二线性凸轮槽中的每个与所述第二钳口轴线的纵向轴线对齐并且具有近侧部分和远侧部分；
枢轴，其将所述第一钳口可旋转地安装到所述第二钳口，其中枢转轴线在所述第一钳口和所述杠杆臂之间延伸；
第一杠杆引导辊凸轮和第二杠杆引导辊凸轮，其经配置以分别延伸穿过并且接合所述第一杠杆凸轮槽和第二杠杆凸轮槽；
第一线性引导辊凸轮和第二线性引导辊凸轮，其与所述第一杠杆引导辊凸轮和第二杠杆引导辊凸轮同轴地安装并且经配置以分别延伸穿过并且接合所述第一线性凸轮槽和第二线性凸轮槽；
线性驱动构件，其可操作地耦连以驱动所述第一线性引导辊凸轮和所述第二线性引导辊凸轮平行于所述第二钳口的所述纵向轴线跟随所述第一线性凸轮槽和第二线性凸轮槽；
其中所述第一杠杆凸轮槽和所述第二杠杆凸轮槽的所述远侧部分经设置以使得所述杠杆引导辊凸轮在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述杠杆引导辊凸轮接触所述第一杠杆凸轮槽和所述第二杠杆凸轮槽的所述远侧部分时使所述第一钳口远离所述第二钳口旋转，并且其中所述第一杠杆凸轮槽和所述第二杠杆凸轮槽的所述近侧部分经设置以使得所述杠杆引导辊凸轮在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述杠杆引导辊凸轮接触所述第一杠杆凸轮槽和所述第二杠杆凸轮槽的所述近侧端部部分时使所述第一钳口朝向所述第二钳口旋转。
18.根据权利要求17所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
其中所述基部固定到所述轴；以及
其中所述线性驱动线缆在所述轴的所述近侧部分与所述轴的所述远侧部分之间在所述轴内延伸。
19.根据权利要求17所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；以及
二自由度腕部，其将所述基部耦连到所述轴的所述远侧端部部分。
20.根据权利要求17所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
二自由度腕部，其包括固定到所述轴的所述远侧部分并且以二自由度可操作地耦连到所述基部的轴承；以及
轴承，其将所述驱动线缆可操作地耦连到所述线性引导凸轮；
其中所述线性驱动线缆在所述轴的所述近侧部分与所述轴的所述远侧部分之间在所述轴内穿过所述腕部延伸，并且延伸到所述轴承。
21.根据权利要求17所述的外科手术器械，进一步包括：
缝钉盒，其设置在所述第二钳口内；
驱动梭；以及
螺杆驱动器，其在平行于所述第二钳口的纵向轴线的方向上驱动所述盒内的所述驱动梭。
22.根据权利要求17所述的外科手术器械，进一步包括：
轴，其包括近侧端部部分和远侧端部部分；
缝钉盒，其设置在所述第一钳口和所述第二钳口中的一个内；
驱动梭；
螺杆驱动器，其在平行于所述第二钳口的纵向轴线的方向上驱动所述盒内的所述驱动梭；以及
旋转驱动线缆，其在所述轴的所述近侧部分与所述轴的所述远侧部分之间在所述轴内延伸；以及
二自由度耦连构件，其可操作地耦连在所述旋转驱动线缆和所述螺杆驱动器之间。
23.一种外科手术器械，包括：
第一钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第一钳口的近侧端部附接到杠杆臂，所述杠杆臂包括限定第一杠杆引导槽和第二杠杆引导槽的第一弯曲引导表面和第二弯曲引导表面；
第二钳口，其具有远侧端部和近侧端部，其中所述第二钳口的所述近侧端部固定到包括第一线性引导表面和第二线性引导表面的基部，所述第一线性引导表面和所述第二线性引导表面平行于所述第二钳口的纵向轴线延伸并且限定第一线性引导槽和第二线性引导槽；
枢轴，其可旋转地将所述第一钳口安装到所述第二钳口，其中枢转轴线在所述第一钳口与所述杠杆臂之间延伸并且在所述第二钳口与所述第一线性引导表面和所述第二线性引导表面之间延伸；
轮轴，其可同轴旋转地安装第一杠杆引导辊和第二杠杆引导辊以及第一线性引导辊和第二线性引导辊；
其中所述第一杠杆引导辊和所述第二杠杆引导辊分别与所述第一杠杆引导表面和所述第二杠杆引导表面的至少一部分分别连续接触地设置在所述第一杠杆引导槽和所述第二杠杆引导槽内；
其中所述第一线性引导辊和所述第二线性引导辊分别与所述第一线性引导表面和所述第二线性引导表面的至少一部分分别连续接触地设置在所述第一线性引导槽和所述第二线性引导槽内；
其中所述第一弯曲引导表面和所述第二弯曲引导表面具有远侧端部部分，所述远侧端部部分经设置以使得所述第一杠杆引导辊和所述第二杠杆引导辊在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述第一杠杆引导辊和所述第二杠杆引导辊接触所述远侧端部部分时使所述第一钳口远离所述第二钳口旋转，并且所述第一弯曲引导表面和所述第二弯曲引导表面具有近侧端部部分，所述近侧端部部分经设置以使得所述第一杠杆引导辊和所述第二杠杆引导辊在所述杠杆臂上施加杠杆力，所述杠杆力在所述第一杠杆引导辊和所述第二杠杆引导辊接触所述近侧端部部分时使所述第一钳口朝向所述第二钳口旋转；以及
驱动构件，其经设置以将线性运动施加到所述轮轴，从而平行于所述第二钳口的所述纵向轴线在所述第一线性引导槽和所述第二线性引导槽内驱动安装在所述轮轴上的第一线性引导辊和第二线性引导辊与所述第一线性引导表面和所述第二线性引导表面接触。
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