CN108670320A - 蛇形手术器械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蛇形手术器械，包括手持端，握持结构、腕部结构及操控结构，腕部结构具有至少一个摆动自由度；可换器械，包括蛇形结构、工具支撑座和末端执行器；快换结构，包括设置在握持结构上的第一虎克铰和设置在可换器械上的连接器，第一虎克铰与连接器可拆卸地连接；传感装置，设置在握持结构上，用以检测腕部结构的摆动运动；驱动装置，用以根据所述传感装置的检测信号驱动所述第一虎克铰转动；控制器，用以根据传感装置的检测信号控制驱动装置输出动力；传动装置，用以连接所述连接器与所述蛇形结构，被配置为带动蛇形结构跟随第一虎克铰运动。手持端与可换器械之间通过快换结构实现可拆卸式连接，可实现快速更换，设计简单。

Description

蛇形手术器械

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种蛇形手术器械。

背景技术

在微创伤手术过程中，为了实现创口小，达到更佳的治疗效果，减少手术过程中对于其他组织的损害，多采用具有蛇形关节的手术器械以及具有蛇形关节的内窥镜，以实现手术过程中对于其他器官的避让。但由于现有的蛇形手术器械的末端运动方向与操作端的操作方向相反，加大了医生的操作难度，增大了手术风险。

而且，虽然蛇形手术器械的手持端是可以重复使用的，但一方面现有蛇形手术器械的使用寿命仍是由末端执行器的使用寿命决定的，另一方面，目前现有的可重复使用的蛇形手术器械不便于术后清洗消毒，此外，手术过程中需要准备多把具有相同/不同末端执行器的蛇形手术器械，既浪费资源又加重了患者的负担。而现有的可更换的蛇形手术器械大多设计复杂，成本昂贵。

发明内容

基于此，有必要针对以上提出的诸如蛇形手术器械设计复杂等问题，提供一种蛇形手术器械。

一种蛇形手术器械，包括：

手持端，包括握持结构、腕部结构及操控结构，所述操控结构通过腕部结构连接至握持结构，所述腕部结构具有至少一个摆动自由度；

可换器械，包括依次连接的蛇形结构、工具支撑座和末端执行器；

快换结构，包括设置在所述握持结构上的第一虎克铰和设置在可换器械上的连接器，所述第一虎克铰与连接器可拆卸地连接以实现动力的传递或切断；

所述第一虎克铰包括与握持结构铰接的外框，使所述第一虎克铰具有绕第一轴线转动的转动自由度，及与所述外框铰接的内框，使所述第一虎克铰具有绕第二轴线转动的转动自由度，所述第一轴线与第二轴线呈角度设置；

传感装置，设置在所述握持结构上，用以检测所述腕部结构的摆动运动；

驱动装置，设置在所述握持结构上，用以根据所述传感装置的检测信号驱动所述第一虎克铰转动；

控制器，用以根据所述传感装置的检测信号控制所述驱动装置输出动力；

传动装置，位于所述可换器械，用以连接所述连接器与所述蛇形结构，被配置为带动所述蛇形结构跟随第一虎克铰运动。

上述蛇形手术器械，手持端与可换器械之间通过快换结构实现可拆卸式连接，可实现快速更换，设计简单。

在其中一个实施例中，所述腕部结构还具有一第二转动自由度；

所述第一虎克铰还具有第十转动自由度；

传感装置，还用以检测所述腕部结构的第二转动运动；

驱动装置，还用以驱动所述第一虎克铰进行第十转动运动；

蛇形结构，还具有一第六转动自由度；

传动装置，还被配置为带动所述蛇形结构跟随第一虎克铰的第十转动运动而进行第六转动运动。

在其中一个实施例中，所述第一虎克铰围绕第九轴线进行第九转动运动，所述蛇形结构围绕第五轴线进行第五转动运动；

所述第九轴线与第五轴线平行。

在其中一个实施例中，所述第一虎克铰围绕第九轴线进行第九转动运动，所述蛇形结构围绕第五轴线进行第五转动运动；

所述第一虎克铰围绕第十轴线进行第十转动运动，所述蛇形结构围绕第六轴线进行第六转动运动；

所述第九轴线与第五轴线平行，所述第十轴线与第六轴线平行。

在其中一个实施例中，所述腕部结构围绕第一轴线进行第一转动运动，围绕第二轴线进行第二转动运动；

所述第一轴线与所述第五轴线平行，所述第二轴线与所述第六轴线平行。

在其中一个实施例中，所述第一虎克铰具有内框和外框，所述外框围绕第十轴线相对于握持结构转动，所述内框围绕第九轴线相对于外框转动。

在其中一个实施例中，所述可换器械包括壳体，以及由壳体所限定的空间，所述连接器置于所述的空间中，且所述连接器包括可动连接于所述可换器械的壳体的连接板，所述连接板与所述第一虎克铰可拆卸地连接。

在其中一个实施例中，所述连接器还包括弹性连接装置，所述连接板通过弹性连接装置固定于可换器械的壳体。

在其中一个实施例中，第一虎克铰的内框上设置至少一个柱销，所述柱销包括柱销本体和沿柱销本体轴向延伸形成的凸起结构，所述凸起结构的外径大于柱销本体的外径；所述连接板在与柱销相应位置上设置销孔，所述销孔包括并排设置且彼此连通的大径部分与小径部分，其中所述大径部分的尺寸与凸起结构的外径适配，所述小径部分至少具有与柱销本体的外径相适配的部分，且大径部分与小径部分之间的连通处的尺寸配置为允许所述柱销本体通过。

在其中一个实施例中，所述传感器包括检测所述腕部结构的第一转动运动的第一传感器，及检测所述腕部结构的第二转动运动的第二传感器；

所述传动装置包括设置于可换器械的第一传动丝组和第二传动丝组；

所述驱动装置包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于驱动第一传动丝组移动，所述第二电机用于驱动第二传动丝组移动；

所述控制器根据接收到的第一传感器、第二传感器的信号，控制第一电机和/或第二电机输出，使所述蛇形结构跟随第一虎克铰的运动而运动。

在其中一个实施例中，所述第一传动丝组、第二传动丝组均连接所述连接板与所述蛇形结构，其中，

所述第一传动丝组与所述连接板的固定点，所述第一传动丝组与所述蛇形结构的固定点之间一一对应；

所述第二传动丝组与所述连接板的固定点，所述第二传动丝组与所述蛇形结构的固定点之间一一对应。

在其中一个实施例中，所述手持端还包括第一电机内钢丝，第二电机内钢丝；

所述第一电机通过第一电机内钢丝连接至所述第一虎克铰的内框，所述第二电机通过第二电机内钢丝连接至所述第一虎克铰的内框，以控制第一虎克铰转动运动，其中所述第一电机内钢丝缠绕在第一电机的输出轴上，且第一电机内钢丝的两端均与第一虎克铰的内框固定，第一电机内钢丝的两端在第一虎克铰的内框上的固定点呈中心对称设置，第二电机内钢丝缠绕在第二电机的输出轴上，且第二电机内钢丝的两端均与第一虎克铰的内框固定，第二电机内钢丝的两端在第一虎克铰的内框的固定点呈中心对称设置。

在其中一个实施例中，所述第一传动丝组与所述连接板的固定点，第一电机内钢丝与所述第一虎克铰的内框的固定点一一对应；

所述第二传动丝组与所述连接板的固定点，第二电机内钢丝与所述第一虎克铰的内框的固定点一一对应。

在其中一个实施例中，所述第一电机内钢丝，第二电机内钢丝与第一虎克铰内框形成的固定点依次连接形成一矩形，矩形的边平行于所述第九轴线或者平行于第十轴线。

在其中一个实施例中，所述第一传动丝组、第二传动丝组均连接所述连接板与所述蛇形结构，所述第一虎克铰的与第一电机和第二电机相对的一侧固定有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别通过换向传动结构与第一电机和第二电机连接，所述第一电机和第二电机通过换向结构将旋转运动转换为第一传动丝组和第二传动丝组的平移运动。

在其中一个实施例中，所述腕部结构包括内框和外框，所述外框与所述握持结构通过第一转轴铰接使所述腕部结构能够作第一转动运动，所述内框与外框通过第二转轴铰接使所述腕部结构能够作第二转动运动，第一转轴的轴线为第一轴线，第二转轴的轴线为第二轴线。

在其中一个实施例中，所述第一传感器和第二传感器均为转轴码盘，分别设置在所述第一转轴和第二转轴上。

在其中一个实施例中，所述第一传感器和第二传感器均为直线传感器，均设置在所述腕部结构的内框的远离所述操控结构的端面上。

在其中一个实施例中，所述末端执行器包括至少一工具瓣，所述工具瓣与工具支撑座转动连接，所述手持端还包括可相对所述操控结构运动的开合控制装置，所述传动装置还包括第一柔性结构，所述开合控制装置通过所述第一柔性结构控制所述工具瓣转动。

在其中一个实施例中，所述快换结构还包括第一连接轴，以及与第一连接轴可拆卸地连接的第一弹性伸缩柱，所述第一连接轴向近端延伸通过所述连接板，所述第一弹性伸缩柱向远端延伸通过所述第一虎克铰的内框，所述驱动装置还包括第三电机，所述传感装置还包括第三传感器，所述第三传感器用以检测所述开合控制装置的开合运动，所述控制器根据所述第三传感器检测的信号，控制所述第三电机输出，所述第三电机通过第一弹性伸缩柱、第一连接轴驱动第一柔性结构。

在其中一个实施例中，所述第一弹性伸缩柱的端面设有定位凸起，所述第一连接轴的端面设有与所述定位凸起相匹配的定位凹槽，通过所述定位凸起与定位凹槽的配合实现所述第一弹性伸缩柱与所述第一连接轴可拆卸式连接。

在其中一个实施例中，所述第一弹性伸缩柱包括压簧，内筒和位于所述内筒外围的外筒，其中所述内筒与第三电机的输出轴连接，所述外筒相对于内筒可轴向运动，所述压簧被配置为提供使所述外筒远离所述内筒运动的驱动力。

在其中一个实施例中，所述末端执行器还包括一第一换向装置，所述第一柔性结构包括钢丝和弹性结构，所述弹性结构被配置为提供使所述工具瓣保持常开状态的驱动力，所述钢丝的近端缠绕在所述第一连接轴上，所述钢丝的远端连接所述第一换向装置，所述第一换向装置用于将所述钢丝的平移运动转换为工具瓣的开合运动。

在其中一个实施例中，所述末端执行器还包括一第一换向装置，一第二换向装置，所述第一柔性结构包括软轴，所述第一连接轴与所述第二换向装置连接，所述软轴近端固定在第二换向装置上，远端连接于第一换向装置用以带动所述工具瓣实现开合运动，所述第一换向装置用于将所述软轴的平移运动转换为工具瓣的开合运动，所述第二换向装置用于将所述第一连接轴的旋转运动转换为软轴的平移运动。

在其中一个实施例中，所述开合控制装置具有至少一个开合瓣，所述开合瓣与操控结构转动连接，所述第一传感器为设置在所述开合瓣或操控结构上的霍尔传感器；或者所述第一传感器为设置在所述开合瓣的转动轴上的转轴码盘。

在其中一个实施例中，所述操控结构被配置为相对于所述腕部结构可绕自身轴线旋转，所述工具支承座被配置为可相对于所述蛇形关节绕自身轴线旋转，所述传动装置还包括第二柔性传动结构，所述第二柔性传动结构用以将所述操控结构的自转运动传递至所述工具支承座以使所述末端执行器自转。

在其中一个实施例中，所述快换结构还包括第二连接轴，以及与第二连接轴可拆卸地连接的第二弹性伸缩柱，所述第二连接轴向远端延伸通过所述第一虎克铰的内框，所述第二弹性伸缩柱向近端延伸通过所述连接板，所述驱动装置还包括第四电机，所述传感装置还包括第四传感器，所述第四传感器用以检测所述操控结构的自转运动，所述控制器根据所述第四传感器检测的信号，控制所述第四电机输出，所述第四电机通过第二弹性伸缩柱、第二连接轴驱动第二柔性结构。

在其中一个实施例中，所述第二柔性结构为软轴，所述软轴的两端分别与所述第二连接轴和所述工具支撑座固定连接。

在其中一个实施例中，所述腕部结构上设有固定支架，所述第四传感器为设置在所述固定支架上的转轴码盘。

在其中一个实施例中，所述腕部结构包括内框和外框，所述腕部结构的内框上的沿圆周方向均匀设置四个固定点，且所述四个固定点与第一、第二传动丝组在第一虎克铰上的固定连接点一一对应，其中腕部结构的四个固定点中，呈对角设置的两个固定点为一组且由钢丝通过钢丝换向轮连接，所述第一传感器和第二传感器分别设置在一个钢丝换向轮上。

附图说明

图1示出了本发明蛇形手术器械的示意图以及其运动自由度；

图2示出了本发明蛇形手术器械的拆卸示意图；

图3示出了本发明蛇形手术器械的手持端示意图；

图4和图5示出了本发明的传感装置的布置示意图；

图6示出了本发明的传动装置与末端执行器的连接示意图；

图7示出了本发明驱动装置示意图；

图8示出了本发明的快换接头的示意图；

图9示出了本发明手持端侧的可拆卸接头驱动器的示意图；

图10示出了本发明可换器械端侧的可拆卸接头驱动器的示意图；

图11和图12示出了可换器械端侧的可拆卸接头驱动器与传动装置的连接示意图；

图13-15示出了手持端侧的可拆卸接头驱动器与驱动装置的连接示意图；

图16-17示出了另一实施例中传感装置的布置示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的蛇形手术器械作进一步详细说明。在本申请中，为了便于理解，使用了“近端”和“远端”、“上端”和“下端”等术语，这些术语是指从使用该医疗器械的医生角度来看相对于彼此的元件或动作的相对方位、相对位置、方向。“近端”和“远端”、“上端”和“下端”并非是限制性的，但是“近端”、“下端”通常指该医疗设备在正常操作过程中靠近操作者的一端，而“远端”、“上端”通常是指远离操作者的一端。

如图1、图2所示，本发明的蛇形手术器械包括手持端1、可换器械2、快换接头3。蛇形手术器械的手持端1是可重复使用的，可换器械2设计为一次性的或设计为可有限次使用，手持端1与可换器械2通过快换接头3实现器械的快速拆卸更换。

进一步，所述手持端1包括握持结构11、操控结构12和腕部结构14。所述操控结构12通过所述腕部结构14与握持结构11连接。所述腕部结构14具有一个以上自由度，因此所述操控结构12可相对于握持结构11沿一个以上方向转动。优选，操控结构12还可相对于腕部结构14围绕自身轴线转动。所述可换器械2包括依次连接的蛇形结构21、工具支撑座22和末端执行器23。

图1还示出了蛇形手术器械的运动自由度。在图1所示的实施例中，手持端1可驱动蛇形结构21运动，从而带动所述末端执行器运动。在本实施例中，所述蛇形结构21的运动方向还进一步被配置为与所述手持端1的操控结构12的运动方向相同。具体的，所述腕部结构14具有两个自由度：第一转动自由度R1、第二转动自由度R2，可以围绕第一轴线L1做俯仰摆动，及可以围绕第二轴线L2做偏转运动。所述蛇形结构21具有两个转动自由度：第五转动自由度R5、第六转动自由度R6，可以围绕第五轴线L5做俯仰摆动，及可以围绕第六轴线L6做偏转运动。进一步，所述操控结构12驱动所述腕部结构14绕第一轴线L1俯仰摆动，并驱动蛇形结构21相应的绕第五轴线L5同向地俯仰摆动，从而带动末端执行器23与蛇形结构21同向的俯仰摆动，优选，第一轴线L1与第五轴线L5平行；所述操控结构12驱动所述腕部结构14绕第二轴线L2偏转摆动，并驱动蛇形结构21绕相应第六轴线L6同向地偏转摆动，从而带动末端执行器23同向的偏转摆动。优选，第二轴线L2与第六轴线L6平行。由此，所述末端执行器具有两个自由度R5’，R6’。

在本实施例中，所述末端执行器23没有特别的限制，可以由医生根据手术需要进行选择，例如可以为剪刀、抓钳、夹钳、镊子以及其他多工具瓣末端执行器，还可以为电阻加热器、马达驱动元件等电动式末端执行器，当然末端执行器23还可以根据医生需要选择为其它形式，例如钩等单工具瓣末端执行器。

由于末端执行器的类型不同，所述蛇形手术器械可以具有不同的自由度。例如，所述末端执行器23包括至少一工具瓣，所述工具瓣与工具支撑座22转动连接。此时，末端执行器23增加一个自由度。在一个优选的实施例中，如图1所示，所述末端执行器23为钳子。因此，末端执行器23还具有第三个自由度：开合自由度R7，以完成夹持动作。参见图3，相应地，手持端1还包括位于操控结构12上的开合控制装置13，所述开合控制装置13可相对于操控结构12旋转，形成第三自由度R3，从而控制末端执行器23的开合运动，且手持端的开合控制装置13的运动构型被配置为与末端执行器23的开合构型相同，即开合控制装置13打开，末端执行器23执行打开操作，开合控制装置13关闭，末端执行器23执行关闭操作，完成夹持动作。

在另外一个优选实施例中，手持端1的操控结构12还具有第四转动自由度R4，可相对于腕部结构14绕自身轴线L4自转；相应的，所述工具支撑座22具有第八转动自由度R8，可以相对于所述蛇形结构21围绕自身轴线L8自转。所述操控结构12自转，从而带动工具支撑座22绕自身轴线L8同向地自转，进而使末端执行器23具有第四个自由度R8’。

如图3、图6所示，蛇形手术器械还包括传感装置、控制器、驱动装置5、传动装置6。所述传感装置、控制器、驱动装置5设置在手持端1上，传动装置6设置在所述可换器械2上。所述传感装置与所述控制器通信连接，以用于检测所述操控结构12、开合控制装置13的运动，并将检测的运动信号传递给控制器。所述控制器根据传感装置检测的信号，控制驱动装置5输出动力。所述驱动装置5通过传动装置6控制蛇形结构21，工具支撑座22或者末端执行器23完成相应动作，例如蛇形结构21被驱动绕第五轴线L5做俯仰摆动、蛇形结构21被驱动绕第六轴线L6做偏转摆动、末端执行器23被驱动做开合运动、或者所述工具支撑座22被驱动绕自身轴线L8做自转运动。

如图4和图5所示，传感装置包括第一传感器41，用于检测操控结构12的俯仰摆动；第二传感器42，用于检测操控结构12的偏摆摆动；第三传感器43，用于检测开合控制装置13的开合运动；及第四传感器44，用于检测操控结构12的自转运动。

在一个具体实施例中，如图5所示，所述腕部结构14包括内框141和外框142，所述外框142与所述握持结构11通过一个第一转轴143转动连接，所述内框141与所述外框142通过一个第二转轴144转动连接，第一转轴143的轴线为第一轴线，第二转轴144的轴线为第二轴线。优选，第一转轴143与第二转轴144相互垂直，第一转轴143的轴线与第二转轴144的轴线限定的平面为所述腕部结构14的中面。第一转轴和第二转轴也可以是其他适合的角度，不限于彼此垂直。优选，所述操控结构12与所述内框141可转动地连接。

所述第一传感器41、第二传感器42可以为转轴码盘，分别设置在所述腕部结构14的第一转轴与第二转轴上，分别用于检测腕部结构14在操控结构12带动下产生的俯仰、偏转运动。在又一个具体实施例中，第一传感器41、第二传感器42还可以为直线传感器。此时，第一传感器41、第二传感器42可通过如下方式安装。例如，在所述内框141背面(即所述腕部结构远离操控结构12的端面)上、下、左、右固定点处固定连接有刚性杆，所述刚性杆的延伸方向与腕部结构14的中面垂直，第一直线传感41至少为一个，设置在上和/或下刚性杆上，第二直线传感器42至少为一个，设置在上和/或下刚性杆上，通过检测刚性杆的直线位移信号从而检测腕部结构14的俯仰、偏转运动。

在一个具体实施例中，如图4所示，所述开合控制装置13包括至少一个开合瓣131，所述开合瓣131的近端与所述操控结构12通过一转轴转动连接，远端远离所述操控结构12。所述第三传感器43可以为霍尔传感器，设置在开合瓣131与操控结构12上，用于检测开合控制装置13的开合瓣131与操控结构12之间的距离，从而检测开合瓣131相对于操控结构12的转动运动。在又一个具体实施例中，第三传感器43还可为转轴码盘。第三传感器43至少为一个，设置在开合控制装置13的开合瓣131近端的转轴上，用于检测开合瓣131的转动运动。

在一个具体实施例中，所述第四传感器44可为转轴码盘。第四传感器44可以采取如下方式安装。例如，所述腕部结构14的内框141背面设置固定支架，所述第四传感器44设置在所述固定支架的中心，用于检测操控结构12绕自身轴线的自转运动。

手术器械工作时，传感装置的第一传感器41、第二传感器42分别检测操控结构12的俯仰、偏转运动，第三传感器43检测开合控制装置13的开合运动，以及第四传感器44检测操控结构12的自转运动，并将检测的运动信号传递给控制器。所述控制器根据传感装置检测的信号，控制驱动装置5的输出。所述驱动装置5通过传动装置6驱动蛇形结构21，工具支撑座22以及末端执行器23完成相应俯仰、偏转、自转及开合动作，且末端执行器23的运动方向与操控结构12、开合控制装置13的运动方向相同。

如图6、10至12所示，传动装置6包括用于控制所述蛇形结构21运动的第一传动丝组61，第二传动丝组62，用于控制所述末端执行器开合运动的第一柔性传动结构63及用于控制工具支撑座22自转的第二柔性传动结构64。其中，第一传动丝组61、第二传动丝组62分别包括一对丝，每根丝的远端分别与蛇形结构21的远端安装座上的一固定点固定连接，用于控制蛇形结构21绕第五轴线L5的俯仰、以及绕第六轴线L6的偏转运动。并且，所述传动丝组与蛇形结构21的远端安装座连接的固定点，所述传动丝组近端与快换接头3的固定点一一对应，以实现同向转动。第一柔性传动结构63包括钢丝631与弹性结构632，钢丝631通过第一换向装置与末端执行器23连接。弹性结构632用于保持末端执行器23为常开状态。例如所述弹性结构632为压簧，该压簧设置在末端执行器23的工具瓣之间，用于保持末端执行器23为常开状态。又例如，所述压簧近端抵靠在所述工具支撑座22，远端与所述第一换向装置连接。第一换向装置向近端移动时候所述压簧被压缩。第一换向装置用于钢丝631的轴向移动与工具瓣的旋转运动的转换。即通过第一换向装置将钢丝631的向近端平移运动转换为工具瓣的旋转运动，以实现控制末端执行器23的闭合；进一步，通过第一换向装置将工具瓣的旋转运动转换为钢丝631的向远端平移运动，以实现控制钢丝631的复位，或者通过第一换向装置向远端移动实现末端执行器23的打开，和钢丝631向远端平移。第二柔性传动结构64可以为柔性轴，其远端与工具支撑座22固定连接，用于控制末端执行器23绕自身轴线转动。

如图3所示，所述驱动装置5设置在手持端1远端。在图7所示的一个具体实施例中，驱动装置5包括第一电机51、第二电机52、第三电机53、第四电机54，其中，第一电机51、第二电机52协同工作，共同控制第一传动丝组61、第二传动丝组62的运动，从而第一电机51、第二电机52通过第一传动丝组61、第二传动丝组62控制蛇形结构21的俯仰、偏转摆动，进而控制末端执行器23的俯仰、偏转摆动；第三电机53通过第一柔性传动结构63控制末端执行器23的开合运动；第四电机54通过第二柔性传动结构64控制末端执行器23的自转运动。

如图8所示，快换接头3包括可拆卸接头驱动器32。其中，可拆卸接头驱动器32包括设置在手持端1侧的第一虎克铰321和设置在可换器械2侧的连接器322。

进一步地，所述手持端1与可换器械2之间还设有卡定结构。本发明对具体结构没有特别的限制，可以是现有技术中任一可实现锁定和限位功能的结构。例如，所述卡定结构包括设置在所述手持端1的握持结构11的卡定部，所述可换器械2上设有与所述卡定部相配接或分离的卡接部，所述握持结构上还设有提供使所述卡定部保持配接状态的弹性件。例如，一具体的实施例中，卡定部为卡扣。卡扣的一端与手持端1转动连接，且卡扣与手持端1之间设有扭簧。卡扣的另一端则会设有凸起。对应地，可换器械2的上设有与卡扣上的凸起相配合的卡槽，从而阻止所述手持端1与可换器械2相对运动。当手持端1与可换器械2连接装配时，卡扣克服扭簧的阻力转动，并使手持端1与可换器械2配合连接，然后松开卡扣，在扭簧的弹力作用下，卡扣上的凸起与卡槽配合在一起，从而手持端1与可换器械2装置在一起。

如图9和图10所示，可拆卸接头驱动器32包括设置在手持端1侧的第一虎克铰321和设置在可换器械2侧的连接器322。第一虎克铰321包括第一外框3211和第一内框3212，所述第一外框3211与手持端1的外壳连接，并围绕第十轴线33转动，使第一虎克铰321具有第十转动自由度。所述第一内框3212与第一外框3211连接，并围绕平行第一轴线L1的第九轴线34转动，使第一虎克铰321具有第九转动自由度。优选，所述第十轴线33平行第六轴线L6，更优选，所述第十轴线33还平行第二轴线L2。优选，所述第九轴线34平行第五轴线L5，更优选，所述第九轴线34还平行第一轴线L1。如图8所示，所述可换器械2包括壳体201，以及由壳体201所限定的空间，所述连接器322置于所述的空间中。进一步，所述连接器322包括弹性连接装置和连接板3222，所述连接板3222通过弹性连接装置固定在可换器械2的壳体上，以使所述连接板3222可相对于可换器械2的壳体偏转。进一步，所述连接板3222的外边缘不大于第一内框3212的外边缘。所述弹性连接装置为弹性的，通过所述弹性连接装置，连接板3222可保持与可换器械2的壳体之间的间距，而且在工作状态下，连接板3222可跟随第一虎克铰321同步运动。具体的，如图10所示，所述弹性连接装置包括四个连接弹簧3221，分别设置在连接板3222的四个转角位置，连接板3222通过连接弹簧3221固定在可换器械2的外壳上。

进一步，所述第一内框3212上设置限位装置，以限定第一虎克铰321与连接器322沿可换器械2轴向上的位移。优选的，所述限位装置为至少一个柱销3213。柱销3213包括柱销本体和沿柱销本体轴向延伸形成的凸起结构，所述凸起结构的外径大于柱销本体的外径。相应的，所述连接板3222在与柱销3213相应位置上设置葫芦形销孔3223。所述葫芦形销孔3223包括大径部分32232和小径部分32233。所述葫芦形销孔3223的大径部分32232的孔径与柱销3213上的凸起结构的外径适配，以便于容纳所述柱销3213。而葫芦形销孔3223的小径部分32233的孔径至少部分与柱销本体的外径适配，即葫芦形销孔3223的小径部分32233的孔径在轴向是变化的，但至少有部分孔径是大于或等于柱销本体的外径且小于所述凸起结构的外径，以阻止所述柱销3213发生轴向移动。进一步，大径部分32232与小径部分32233之间的连通处的尺寸配置为允许所述柱销本体通过。

在装配状态时，第一内框3212上的柱销3213装配在葫芦形销孔3223的小径部分32233。具体的，装配手持端1、可换器械2时，按下卡扣，将连接器322的葫芦形销孔3223的大径部分32232对准第一虎克铰的柱销3213，带凸起结构的柱销3213从葫芦形销孔3223的大径部分32232插入，随后，旋转可换器械2/手持端1，使带凸起结构的柱销3213旋入葫芦形销孔3223的小径部分32233，以限制第一虎克铰321、连接器322沿可换器械2的轴线方向的相对运动，同时松开手持端1的卡扣，使手持端1外壳上的卡扣与可换器械2外壳上的卡槽24装配，通过卡定结构限制第一虎克铰321、连接器322沿可换器械2的周向方向的转动和/或轴向的移动，从而通过快换接头3实现锁定手持端1与可换器械2。

进一步，参见图11，所述连接板3222正面的左上、右上、左下、右下位置设置四个固定点322A、322B、322C、322D。其中“左上、右上、左下、右下”为面对连接板3222正面(即，连接器322与第一虎克铰321相对的端面，如图10所示)时的定位。固定点322A(左上位置)、固定点322D(右下位置)固定连接第一传动丝组61；固定点322B(右上位置)、固定点322C(左下位置)固定连接第二传动丝组62。

相应的，参见7、9、14，第一虎克铰内框3212设置四个相应固定点321A、321B、321C、321D，分别位于第一虎克铰内框3212背面的左上、右上、左下、右下，其中，“左上、右上、左下、右下”为面对第一虎克铰内框3212背面(即，第一虎克铰321与驱动装置5相对的端面，如图9所示)时的定位。手持端1还包括第一电机内钢丝55，第二电机内钢丝56，其中，所述第一电机51通过第一电机内钢丝55连接至所述第一虎克铰的内框3212，以控制第一虎克铰转动运动，第一电机内钢丝55的固定点为固定点321A(左上位置)，固定点321D(右下位置)；所述第二电机52通过第二电机内钢丝56连接至所述第一虎克铰的内框3212，以控制第一虎克铰321转动运动，第二电机内钢丝56的固定点为固定点321B(右上位置)，固定点321C(左下位置)第二电机内钢丝56连接至第二电机52。具体而言，所述第一电机内钢丝55的一端与固定点321A连接，另一端轴向延伸通过第一转向轮(未标号)变为径向延伸至第一电机51的输出轴，在输出轴上缠绕数圈后继续延伸至第二转向轮(未标号)变成轴向延伸，并延伸至固定点321D与固定点321D连接。第一电机内钢丝55的两端在第一虎克铰内框3212上的固定点呈中心对称设置。类似的，如图15所示，所述第二电机内钢丝56的一端与固定点321B连接，另一端轴向延伸通过第三转向轮变为径向延伸至第二电机52的输出轴，在输出轴上缠绕数圈后继续延伸至第四转向轮变成轴向延伸，并延伸至固定点321C与固定点321C连接。第二电机内钢丝56的两端在第一虎克铰内框3212上的固定点呈中心对称设置。

优选的，所述第一传动丝组61与所述连接板322的固定点，第一电机内钢丝55与所述第一虎克铰321的内框3212的固定点一一对应；所述第二传动丝组62与所述连接板322的固定点，第二电机内钢丝56与所述第一虎克铰321的内框3212的固定点一一对应。优选的，所述第一电机内钢丝55，第二电机内钢丝56与第一虎克铰的内框3212形成的固定点依次连接形成一矩形(参见图9中的虚线框X)，矩形的边平行于所述第九轴线34或者平行于第十轴线33。

优选的，所述第一传动丝组61与所述连接板322的固定点，所述第一传动丝组61与所述蛇形结构21的固定点之间一一对应；所述第二传动丝组62与所述连接板322的固定点，所述第二传动丝组62与所述蛇形结构21的固定点之间一一对应。

工作时，控制器根据传感装置检测的腕部结构14的摆动信号，控制第一电机51、第二电机52运动，进而控制末端执行器23与腕部结构14同向的摆动。具体地，参见图12，第一电机51通过第一电机内钢丝55驱动所述虎克铰321转动，进而带动连接器322同步转动。同样地，第二电机52通过第二电机内钢丝56驱动所述虎克铰321转动，进而带动连接器322同步的转动。通过上述结构，第一电机51、第二电机52协同地驱动第一传动丝组61、第二传动丝组62运动，最终带动蛇形结构21同向的摆动。

以俯仰运动的控制为例，如图1、4、5及图13所示，第一传感器41检测腕部结构14的俯仰运动信号，并将所检测的信号传递给控制器，控制器对所检测的信号进行分析，并控制第一电机51的旋转运动，第一电机51驱动所述第一虎克铰321做俯仰运动，并带动所述连接器322做俯仰运动，进而驱动第一传动丝组61轴向运动，从而实现蛇形结构21做同向的俯仰摆动，进而带动末端执行器23完成俯仰动作；同时，所述控制器控制第二电机52运动，以补偿由于第一电机51驱动所述第一虎克铰321做俯仰运动所引起的第一轴线偏转。

进一步地，参见图9至图15，第一虎克铰内框3212设置有中心孔。且该中心孔中设置第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215；相应的，所述连接板3222中心孔内对应设置第一连接轴3224、第二连接轴3225。如图10、图11所示，第一连接轴3224、第二连接轴3225分别通过轴承支撑，如通过轴承支撑在与可换器械2的壳体固定的安装板上。第一连接轴3224的近端可与第一弹性伸缩柱3214的远端可拆卸连接，第二连接轴3225的近端可与第二弹性伸缩柱3215远端可拆卸连接，从而实现驱动力的传递/断开。同时，如图12所示，第一连接轴3224的远端与第一柔性传动结构63固定连接，第二连接轴3225的远端与第二柔性传动结构64固定连接。进一步，如图10所示，所述第一连接轴3224、第二连接轴3225的近端端面上分别设置两个定位凹槽3226；对应的，如图9所示，第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215的远端端面上分别设置两个定位凸起3216。连接轴上的定位凹槽3226与弹性伸缩柱上的定位凸起3216在形状、位置上对应设置。

所述第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215的结构如图14所示。所述弹性伸缩柱为套筒结构，内筒3217与电机输出轴连接，外筒3218可相对于内筒3217沿轴向运动，内筒3217与外筒3218之间设置压簧3219。压簧3219被配置为提供使外筒3218远离内筒3217运动的驱动力。内筒3217上设置有限位装置，用于限定外筒3218相对于内筒3217的轴向运动范围。在所述第一虎克铰的柱销3213与连接器322的销孔3223配合时，第一虎克铰321侧的第一弹性伸缩柱3214与连接器322侧的第一连接轴3224对接，手持端1侧的第二弹性伸缩柱3215与可换器械2侧的第二连接轴3225对接。此时，第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215远端端面上的定位凸起3216接触第一连接轴3224、第二连接轴3225的端面，第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215上的压簧3219随之发生变形。随后配准，所述驱动装置5驱动弹性伸缩柱相对于连接轴旋转，当第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215远端端面上的定位凸起3216旋转至与第一连接轴3224、第二连接轴3225上的定位凹槽3226匹配的位置时，在第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215中的压簧3219的作用下，第一弹性伸缩柱3214、第二弹性伸缩柱3215的定位凸起3216轴向延伸卡入第一连接轴3224、第二连接轴3225的定位凹槽3226内，进而可以驱动所述连接轴旋转，由此完成弹性伸缩柱与连接轴之间的配准。

此外，如图13和图14所示，第一弹性伸缩柱3214的近端连接至与第三电机53的输出轴，第二弹性伸缩柱3215的近端连接至与第四电机54的输出轴。如图12所示，第一柔性传动结构63的钢丝缠绕固定在第一连接轴3224上，第二柔性传动结构64与第二连接轴3225固定连接，随着第一连接轴3224、第二连接轴3225的转动，所述第一柔性传动结构63实现缠绕、退绕运动，进而实现将旋转运动变为轴向移动，所述第二柔性传动结构64将扭矩传递至所述工具支撑座22。即通过上述结构，第三电机53可通过第一弹性伸缩柱3214、第一连接轴3224驱动第一柔性传动结构63，第一柔性传动结构63的平移运动通过第一换向装置转换为末端执行器23的开合运动；第四电机54可通过第二弹性伸缩柱3215、第二连接轴3225驱动第二柔性传动结构64，从而控制末端执行器23的自转运动。

工作时，第三传感器43、第四传感器44分别检测手持端开合控制装置13的开合运动信号、操控结构12的自转运动信号，并将所检测的信号传递给控制器，控制器对所检测的信号进行分析，并分别控制第三电机53、第四电机54的运动，进而通过第一柔性传动结构63、第二柔性传动结构64运动，从而实现末端执行器同向的开合、自转运动。

在一个替代性实施例中，所述末端执行器还包括一第二换向装置，一第三换向装置，所述第一柔性传动结构63包括软轴。软轴相较于钢丝可以在任一端施力即可实现往复移动。此时，第一连接轴3224与第二换向装置相连，第一柔性传动结构63的软轴的近端可以直接固定在第二换向装置上，而远端与第三换向装置连接以带动所述工具瓣实现开合运动。如此配置，可以实现将第一连接轴3224的旋转运动转换为第一柔性传动结构63的软轴的平移运动，从而控制末端执行器23的开合运动。其中，所述第三换向装置为能将所述软轴的平移运动转换为工具瓣的开合运动的装置，所述第二换向装置为能将所述第一连接轴的旋转运动转换为软轴的平移运动的装置，例如齿轮齿条结构，直线轨道与转轴配合的结构，蜗轮蜗杆结构等。

类似的，在又一个替代性实施例中，第一虎克铰321的俯仰、偏转运动可以通过如下换向传动结构实现。即第一虎克铰内框的背面(即，虎克铰与驱动装置相对的一侧)固定设置第一、第二连杆(未示出)，第一连杆、第二连杆与第一虎克铰的固定点的连线不通过第一虎克铰的中心，优选的，第一连杆的固定点与第一虎克铰中心的连线与第二连杆的固定点与第一虎克铰中心的连线互相垂直。第一连杆、第二连杆分别通过换向传动结构与第一、第二电机连接。其中，换向系统为本领域可实现旋转运动与直线运动转换的装置，例如齿轮齿条结构，直线轨道与转轴配合的结构，蜗轮蜗杆结构等。通过上述结构，第一电机51通过换向传动结构实现驱动第一连杆平移，第二电机52通过换向传动结构实现驱动第二连杆平移，从而驱动第一传动丝组、第二传动丝组平移运动，进而实现控制蛇形结构21的俯仰、偏转运动，达到控制末端执行器23的俯仰、偏转运动的目的。

在另外的替代性实施例中，如图16和图17所示，所述手持端1还包括第一钢丝和第二钢丝，所述腕部结构14的内框141背面(即，腕部结构14的远离操控结构12的一面)的沿圆周上的“左上、右上、左下、右下”均匀设置四个固定点14A、14B、14C、14D。优选地，该固定点与第一、第二传动丝组在可拆卸接头驱动器32上的固定连接点一一对应。其中，“左上、右上、左下、右下”为面对腕部结构14的内框141背面时的定位。其中，固定点14A(左上位置)，固定点141D(右下位置)由第一钢丝通过第一钢丝换向轮71连接，固定点14B(右上位置)，固定点14C(左下位置)由第二钢丝通过第二钢丝换向轮72连接。进一步，所述第一传感器41、第二传感器42设置在第一钢丝换向轮71、第二钢丝换向轮72上，用于检测第一钢丝换向轮71、第二钢丝换向轮72的转动信号，从而检测腕部结构14的俯仰、偏转运动。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (31)

1.一种蛇形手术器械，其特征在于，包括：

手持端，包括握持结构、腕部结构及操控结构，所述操控结构通过腕部结构连接至握持结构，所述腕部结构具有一第一转动自由度；

可换器械，包括依次连接的蛇形结构、工具支撑座和末端执行器；

快换结构，包括可拆卸接头驱动器，所述可拆卸接头驱动器包括设置在所述握持结构上的第一虎克铰和设置在可换器械上的连接器，所述第一虎克铰与连接器可拆卸地连接；

所述第一虎克铰具有一第九转动自由度；

传感装置，设置在所述手持端上，用以检测所述腕部结构的运动；

驱动装置，设置在所述握持结构上，用以驱动所述第一虎克铰进行第九转动运动；

控制器，分别与所述传感装置和驱动装置通信连接，用以根据所述传感装置的检测信号控制所述驱动装置输出动力；

蛇形结构，具有一第五转动自由度；

传动装置，位于所述可换器械，用以连接所述连接器与所述蛇形结构，被配置为带动所述蛇形结构跟随第一虎克铰的第九转动运动而进行第五转动运动。

2.根据权利要求1所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述腕部结构还具有一第二转动自由度；

所述第一虎克铰还具有第十转动自由度；

传感装置，还用以检测所述腕部结构的第二转动运动；

驱动装置，还用以驱动所述第一虎克铰进行第十转动运动；

蛇形结构，还具有一第六转动自由度；

传动装置，还被配置为带动所述蛇形结构跟随第一虎克铰的第十转动运动而进行第六转动运动。

3.根据权利要求1所述的蛇形手术器械，其特征在于，

所述第一虎克铰围绕第九轴线进行第九转动运动，所述蛇形结构围绕第五轴线进行第五转动运动；

所述第九轴线与第五轴线平行。

4.根据权利要求2所述的蛇形手术器械，其特征在于，

所述第一虎克铰围绕第九轴线进行第九转动运动，所述蛇形结构围绕第五轴线进行第五转动运动；

所述第一虎克铰围绕第十轴线进行第十转动运动，所述蛇形结构围绕第六轴线进行第六转动运动；

所述第九轴线与第五轴线平行，所述第十轴线与第六轴线平行。

5.根据权利要求4所述的蛇形手术器械，其特征在于，

所述腕部结构围绕第一轴线进行第一转动运动，围绕第二轴线进行第二转动运动；

所述第一轴线与所述第五轴线平行，所述第二轴线与所述第六轴线平行。

6.根据权利要求4所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一虎克铰具有内框和外框，所述外框围绕第十轴线相对于握持结构转动，所述内框围绕第九轴线相对于外框转动。

7.根据权利要求5所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述可换器械包括壳体，以及由壳体所限定的空间，所述连接器置于所述的空间中，且所述连接器包括可动连接于所述可换器械的壳体的连接板，所述连接板与所述第一虎克铰可拆卸地连接。

8.根据权利要求7所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述连接器还包括弹性连接装置，所述连接板通过弹性连接装置固定于可换器械的壳体。

9.根据权利要求7所述的蛇形手术器械，其特征在于，第一虎克铰的内框上设置至少一个柱销，所述柱销包括柱销本体和沿柱销本体轴向延伸形成的凸起结构，所述凸起结构的外径大于柱销本体的外径；所述连接板在与柱销相应位置上设置销孔，所述销孔包括并排设置且彼此连通的大径部分与小径部分，其中所述大径部分的尺寸与凸起结构的外径适配，所述小径部分至少具有与柱销本体的外径相适配的部分，且大径部分与小径部分之间的连通处的尺寸配置为允许所述柱销本体通过。

10.根据权利要求7所述的蛇形手术器械，其特征在于，

所述传感器包括检测所述腕部结构的第一转动运动的第一传感器，及检测所述腕部结构的第二转动运动的第二传感器；

所述传动装置包括设置于可换器械的第一传动丝组和第二传动丝组；

所述驱动装置包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于驱动第一传动丝组移动，所述第二电机用于驱动第二传动丝组移动；

所述控制器根据接收到的第一传感器、第二传感器的信号，控制第一电机和/或第二电机输出，使所述蛇形结构跟随第一虎克铰的运动而运动。

11.根据权利要求10所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一传动丝组、第二传动丝组均连接所述连接板与所述蛇形结构，其中，

所述第一传动丝组与所述连接板的固定点，所述第一传动丝组与所述蛇形结构的固定点之间一一对应；

所述第二传动丝组与所述连接板的固定点，所述第二传动丝组与所述蛇形结构的固定点之间一一对应。

12.根据权利要求11所述的蛇形手术器械，其特征在于，

所述手持端还包括第一电机内钢丝，第二电机内钢丝；

所述第一电机通过第一电机内钢丝连接至所述第一虎克铰的内框，所述第二电机通过第二电机内钢丝连接至所述第一虎克铰的内框，以控制第一虎克铰转动运动，其中所述第一电机内钢丝缠绕在第一电机的输出轴上，且第一电机内钢丝的两端均与第一虎克铰的内框固定，第一电机内钢丝的两端在第一虎克铰的内框上的固定点呈中心对称设置，第二电机内钢丝缠绕在第二电机的输出轴上，且第二电机内钢丝的两端均与第一虎克铰的内框固定，第二电机内钢丝的两端在第一虎克铰的内框的固定点呈中心对称设置。

13.根据权利要求12所述的蛇形手术器械，其特征在于，

所述第一传动丝组与所述连接板的固定点，第一电机内钢丝与所述第一虎克铰的内框的固定点一一对应；

所述第二传动丝组与所述连接板的固定点，第二电机内钢丝与所述第一虎克铰的内框的固定点一一对应。

14.根据权利要求12所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一电机内钢丝，第二电机内钢丝与第一虎克铰内框形成的固定点依次连接形成一矩形，矩形的一边平行于所述第九轴线，或者平行于第十轴线。

15.根据权利要求10所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一传动丝组、第二传动丝组均连接所述连接板与所述蛇形结构，所述第一虎克铰的与第一电机和第二电机相对的一侧固定有第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和第二连杆分别通过换向传动结构与第一电机和第二电机连接，所述第一电机和第二电机通过换向结构将旋转运动转换为第一传动丝组和第二传动丝组的平移运动。

16.根据权利要求10所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述腕部结构包括内框和外框，所述外框与所述握持结构通过第一转轴铰接使所述腕部结构能够作第一转动运动，所述内框与外框通过第二转轴铰接使所述腕部结构能够作第二转动运动，第一转轴的轴线为第一轴线，第二转轴的轴线为第二轴线。

17.根据权利要求16所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器均为转轴码盘，分别设置在所述第一转轴和第二转轴上。

18.根据权利要求16所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一传感器和第二传感器均为直线传感器，均设置在所述腕部结构的内框的远离所述操控结构的端面上。

19.根据权利要求7所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述末端执行器包括至少一工具瓣，所述工具瓣与工具支撑座转动连接，所述手持端还包括可相对所述操控结构运动的开合控制装置，所述传动装置还包括第一柔性结构，所述开合控制装置通过所述第一柔性结构控制所述工具瓣转动。

20.根据权利要求19所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述快换结构还包括第一连接轴，以及与第一连接轴可拆卸地连接的第一弹性伸缩柱，所述第一连接轴向近端延伸通过所述连接板，所述第一弹性伸缩柱向远端延伸通过所述第一虎克铰的内框，所述驱动装置还包括第三电机，所述传感装置还包括第三传感器，所述第三传感器用以检测所述开合控制装置的开合运动，所述控制器根据所述第三传感器检测的信号，控制所述第三电机输出，所述第三电机通过第一弹性伸缩柱、第一连接轴驱动第一柔性结构。

21.根据权利要求20所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一弹性伸缩柱的端面设有定位凸起，所述第一连接轴的端面设有与所述定位凸起相匹配的定位凹槽，通过所述定位凸起与定位凹槽的配合实现所述第一弹性伸缩柱与所述第一连接轴可拆卸式连接。

22.根据权利要求20所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第一弹性伸缩柱包括压簧，内筒和位于所述内筒外围的外筒，其中所述内筒与第三电机的输出轴连接，所述外筒相对于内筒可轴向运动，所述压簧被配置为提供使所述外筒远离所述内筒运动的驱动力。

23.根据权利要求21所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述末端执行器还包括一第一换向装置，所述第一柔性结构包括钢丝和弹性结构，所述弹性结构被配置为提供使所述工具瓣保持常开状态的驱动力，所述钢丝的近端缠绕在所述第一连接轴上，所述钢丝的远端连接所述第一换向装置，所述第一换向装置用于所述钢丝的平移运动与工具瓣的开合运动相互转换。

24.根据权利要求21所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述末端执行器还包括一第二换向装置，一第三换向装置，所述第一柔性结构包括软轴，所述第一连接轴与所述第二换向装置连接，所述软轴近端固定在第二换向装置上，远端连接于第三换向装置用以带动所述工具瓣实现开合运动，所述第三换向装置用于将所述软轴的平移运动转换为工具瓣的开合运动，所述第二换向装置用于将所述第一连接轴的旋转运动转换为软轴的平移运动。

25.根据权利要求19所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述开合控制装置具有至少一个开合瓣，所述开合瓣与操控结构转动连接，所述第一传感器为设置在所述开合瓣或操控结构上的霍尔传感器；或者所述第一传感器为设置在所述开合瓣的转动轴上的转轴码盘。

26.根据权利要求7所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述操控结构被配置为相对于所述腕部结构可绕自身轴线旋转，所述工具支承座被配置为可相对于所述蛇形关节绕自身轴线旋转，所述传动装置还包括第二柔性传动结构，所述第二柔性传动结构用以将所述操控结构的自转运动传递至所述工具支承座以使所述末端执行器自转。

27.根据权利要求26所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述快换结构还包括第二连接轴，以及与第二连接轴可拆卸地连接的第二弹性伸缩柱，所述第二连接轴向远端延伸通过所述第一虎克铰的内框，所述第二弹性伸缩柱向近端延伸通过所述连接板，所述驱动装置还包括第四电机，所述传感装置还包括第四传感器，所述第四传感器用以检测所述操控结构的自转运动，所述控制器根据所述第四传感器检测的信号，控制所述第四电机输出，所述第四电机通过第二弹性伸缩柱、第二连接轴驱动第二柔性结构。

28.根据权利要求27所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述第二柔性结构为软轴，所述软轴的两端分别与所述第二连接轴和所述工具支撑座固定连接。

29.根据权利要求27所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述腕部结构上设有固定支架，所述第四传感器为设置在所述固定支架上的转轴码盘。

30.根据权利要求10所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述腕部结构包括内框和外框，所述腕部结构的内框上的沿圆周方向均匀设置四个固定点，且所述四个固定点与第一、第二传动丝组在第一虎克铰上的固定连接点一一对应，其中腕部结构的四个固定点中，呈对角设置的两个固定点为一组且由钢丝通过钢丝换向轮连接，所述第一传感器和第二传感器分别设置在一个钢丝换向轮上。

31.根据权利要求1所述的蛇形手术器械，其特征在于，所述快换结构还包括一卡定结构，用于限制第一虎克铰、连接器沿可换器械的周向方向的转动和/或轴向移动。