CN111315308A - 具有选择性地致动多个端部执行器功能的旋转驱动装置的外科器械 - Google Patents

Abstract

本文描述了具有可选择性地致动多个端部执行器功能的旋转驱动装置(2730)的外科器械。在至少一个实施方案中，外科器械包括轴(2200)、联接到轴的端部执行器(7000)、同轴地设置在轴的内腔内的可旋转驱动轴(2730)以及被构造成能够将扭矩从可旋转驱动(2730)轴传递到端部执行器(7000)的多个可选择性接合的离合器(6110、6210、6310)。这些离合器(6110、6210、6310)中的每个离合器被构造成能够将驱动轴(2730)的旋转转换成端部执行器(7000)相对于外轴的多个运动中的一者。

Description

具有选择性地致动多个端部执行器功能的旋转驱动装置的外 科器械

相关申请的交叉引用

本非临时申请根据美国法典第35篇第119条(e)款要求以下美国临时专利申请的权益：2017年10月30日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH REMOTE RELEASE”的美国临时专利申请序列号62/578,793；2017年10月30日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENTHAVING DUAL ROTATABLE MEMBERS TO EFFECT DIFFERENT TYPES OF END EFFECTORMOVEMENT”的美国临时专利申请序列号62/578,804；2017年10月30日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE ENDEFFECTOR FUNCTIONS”的美国临时专利申请序列号62/578,817；2017年10月30日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE ENDEFFECTOR FUNCTIONS”的美国临时专利申请序列号62/578,835；2017年10月30日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES”的美国临时专利申请序列号62/578,844；以及2017年10月30日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH SENSORAND/OR CONTROL SYSTEMS”的美国临时专利申请序列号62/578,855，这些专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

本发明涉及外科系统，并且在各种布置中，涉及被设计用于抓持患者的组织的抓持器械、被构造成能够操纵患者的组织的解剖器械、被构造成能够夹持患者的组织的施夹器，以及被构造成能够缝合患者的组织的缝合器械等等。

附图说明

本文所述的实施方案的各种特征连同其优点可结合如下附图根据以下描述来加以理解：

图1示出根据至少一个实施方案的包括柄部和若干轴组件的外科系统，这些轴组件中的每个能够选择性地附接到柄部；

图2为图1的外科系统的柄部以及轴组件中的一个的正视图；

图3为图2的轴组件的局部剖面透视图；

图4为图2的轴组件的另一局部剖面透视图；

图5为图2的轴组件的局部分解图；

图6为图2的轴组件的局部剖面正视图；

图7为图1的柄部的驱动模块的正视图；

图8为图7的驱动模块的剖面透视图；

图9为图7的驱动模块的端视图；

图10为处于锁定构型的图2的柄部与轴组件之间的互连的局部剖视图；

图11为处于解锁构型的图2的柄部与轴组件之间的互连的局部剖视图；

图12为图7的驱动模块的马达和减速齿轮组件的剖面透视图；

图13为图12的减速齿轮组件的端视图；

图14示出处于打开构型的图2的轴组件的端部执行器的局部透视图；

图15为处于闭合构型的图14的端部执行器的局部透视图；

图16为沿第一方向进行关节运动的图14的端部执行器的局部透视图；

图17为沿第二方向进行关节运动的图14的端部执行器的局部透视图；

图18为沿第一方向旋转的图14的端部执行器的局部透视图；

图19为沿第二方向旋转的图14的端部执行器的局部透视图；

图20为与图2的轴组件脱离的图14的端部执行器的局部剖面透视图；

图21为被示出为一些部件被移除的图14的端部执行器的分解图；

图22为图2的轴组件的远侧附接部分的分解图；

图22A为被示出为一些部件被移除的图2的轴组件的远侧部分的分解图；

图23为与图2的轴组件脱离的图14的端部执行器的另一局部剖面透视图；

图24为附接到图2的轴组件的图14的端部执行器的局部剖面透视图；

图25为附接到图2的轴组件的图14的端部执行器的局部剖面透视图；

图26为附接到图2的轴组件的图14的端部执行器的另一局部剖面透视图；

图27为附接到图2的轴组件的图14的端部执行器的局部剖视图，其示出端部执行器的第一离合器、第二离合器和第三离合器；

图28示出处于未致动状况的图27的第一离合器；

图29示出处于致动状况的图27的第一离合器；

图30示出处于未致动状况的图27的第二离合器；

图31示出处于致动状况的图27的第二离合器；

图32示出处于未致动状况的图27的第三离合器；

图33示出处于致动状况的图27的第三离合器；

图34示出处于其未致动状况的图27的第二离合器和第三离合器以及锁定到图2的轴组件的图14的端部执行器；

图35示出处于其未致动状况的图27的第二离合器和处于其致动状况的图27的第三离合器；

图36示出处于其致动状况的图27的第二离合器和第三离合器以及从图2的轴组件解锁的图14的端部执行器；

图37为根据至少一个另选的实施方案的轴组件的局部剖视图，其包括被构造成能够检测图27的第一离合器、第二离合器和第三离合器的状况的传感器；

图38为根据至少一个另选的实施方案的轴组件的局部剖视图，其包括被构造成能够检测图27的第一离合器、第二离合器和第三离合器的状况的传感器；

图39示出根据至少一个另选的实施方案的处于其未致动状况的图38的第一离合器和第二离合器以及传感器；

图40示出根据至少一个另选的实施方案的处于其未致动状况的图38的第二离合器和第三离合器以及传感器；

图41为根据至少一个实施方案的轴组件的局部剖视图；

图42为包括被示出为处于未致动状况的离合器的图41的轴组件的局部剖视图；

图43为图41的轴组件的局部剖视图，其示出处于致动状况的离合器；

图44为根据至少一个实施方案的轴组件的局部剖视图，其包括被示出处于未致动状况的第一离合器和第二离合器；

图45为图7的柄部驱动模块和图1的外科系统的轴组件中的一个的透视图；

图46为图7的柄部驱动模块和图45的轴组件的另一透视图；

图47为附接到图1的柄部的图45的轴组件的局部剖视图；

图48为附接到图1的柄部的图45的轴组件的另一局部剖视图；

图49为图45的轴组件的局部剖面透视图；并且

图50为图1的外科系统的控制系统的示意图。

在所述若干视图中，对应的参考符号指示对应的部件。本文所述的范例以一种形式示出了本发明的各种实施方案，且这种范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

本申请的申请人拥有与本申请于同一日期提交且各自全文以引用方式并入本文的以下美国专利申请：

名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH REMOTE RELEASE”的美国专利申请序列号____________；代理人案卷号END7960USNP/180003；

名称为“SURGICAL INSTRUMENT HAVING DUAL ROTATABLE MEMBERS TO EFFECTDIFFERENT TYPES OF END EFFECTOR MOVEMENT”的美国专利申请序列号____________；代理人案卷号END7961USNP/180004；

名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATINGMULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS”的美国专利申请序列号____________；代理人案卷号END7962USNP/180005；

名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES”的美国专利申请序列号____________；代理人案卷号END7964USNP/180007；以及

名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH SENSOR AND/OR CONTROL SYSTEMS”的美国专利申请序列号____________；代理人案卷号END7965USNP/180008。

本文列出了许多具体细节，以提供对说明书中所述和附图中所示的实施方案的整体结构、功能、制造和用途的透彻理解。没有详细描述熟知的操作、部件和元件，以免使说明书中描述的实施方案模糊不清。读者将会理解，本文所述和所示的实施方案为非限制性示例，从而可认识到，本文所公开的特定结构和功能细节可为代表性和例示性的。在不脱离权利要求的范围的情况下，可对这些实施方案进行变型和改变。

术语“包括(comprise)”(以及包括的任何形式，诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有(have)”(以及具有的任何形式，诸如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包含(include)”(以及包含的任何形式，诸如“包含(includes)”和“包含(including)”)、以及“含有(contain)”(以及含有的任何形式，诸如“含有(contains)”和“含有(containing)”)为开放式系动词。因此，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个元件的外科系统、装置或设备具有这些一个或多个元件，但不限于仅具有这些一个或多个元件。同样，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征部的系统、装置或设备的元件具有这些一个或多个特征部，但不限于仅具有这些一个或多个特征部。

术语“近侧”和“远侧”在本文中是相对于操纵外科器械的柄部部分的临床医生来使用的。术语“近侧”是指最靠近临床医生的部分，术语“远侧”是指远离临床医生定位的部分。还应当理解，为简洁和清楚起见，本文可结合附图使用诸如“竖直”、“水平”、“上”和“下”等空间术语。然而，外科器械在许多方向和位置中使用，并且这些术语并非限制性的和/或绝对的。

提供各种示例性装置和方法以用于执行腹腔镜式和微创外科手术操作。然而，读者将容易理解，本文所公开的各种方法和装置可用于多种外科程序和应用中，包括例如与开放式外科程序结合。继续参阅本具体实施方式，读者将进一步理解，本文所公开的各种器械能够以任何方式插入体内，诸如通过自然腔道、通过成形于组织中的切口或穿刺孔等。器械的工作部分或端部执行器部分可直接插入患者体内或者可通过具有工作通道的进入装置插入，外科器械的端部执行器和细长轴可通过所述工作通道推进。

一种外科器械诸如抓持器可包括柄部、从柄部延伸的轴以及从轴延伸的端部执行器。在各种情况下，端部执行器包括第一钳口和第二钳口，其中钳口中的一个或两个能够相对于另一个运动以抓持患者的组织。也就是说，外科器械的端部执行器可包括任何合适的布置并且可执行任何合适的功能。例如，端部执行器可包括被构造成能够解剖或分离患者组织的第一钳口和第二钳口。而且，例如，端部执行器可被构造成能够缝合和/或夹持患者的组织。在各种情况下，外科器械的端部执行器和/或轴被构造成能够通过套管针或插管插入患者体内，并且可具有任何合适的直径，诸如例如大约5mm、8mm和/或12mm。名称为“TROCAR SEAL ASSEMBLY”的美国专利申请序列号11/013,924，现在为美国专利7,371,227，全文以引用方式并入。轴可限定纵向轴线，并且端部执行器的至少一部分能够围绕纵向轴线旋转。此外，外科器械还可包括关节运动接头，该关节运动接头可允许端部执行器的至少一部分相对于轴进行关节运动。在使用中，临床医生可使端部执行器旋转和/或进行关节运动，以便在患者体内操纵端部执行器。

外科器械系统示出于图1中。外科器械系统包括柄部组件1000，该柄部组件能够选择性地与轴组件2000、轴组件3000、轴组件4000、轴组件5000和/或任何其它合适的轴组件一起使用。在图2中，轴组件2000附接到柄部组件1000，并且在图45中，轴组件4000附接到柄部组件1000。轴组件2000包括近侧部分2100、从近侧部分2100延伸的细长轴2200、远侧附接部分2400，以及将远侧附接部分2400可旋转地连接到细长轴2200的关节运动接头2300。轴组件2000还包括附接到远侧附接部分2400的可替换端部执行器组件7000。可替换端部执行器组件7000包括被构造成能够打开和闭合以夹紧和/或操纵患者的组织的钳口组件7100。在使用中，端部执行器组件7000可围绕关节运动接头2300进行关节运动和/或绕纵向轴线相对于远侧附接部分2400旋转，以将钳口组件7100更好地定位在患者体内，如下文进一步更详细地描述。

再次参见图1，除其它项之外，柄部组件1000还包括驱动模块1100。如下文更详细地描述，驱动模块1100包括远侧安装接口，该远侧安装接口允许临床医生将例如轴组件2000、3000、4000和5000中的一者选择性地附接到驱动模块1100。因此，轴组件2000、3000、4000和5000中的每一者包括相同或至少类似的近侧安装接口，该近侧安装接口被构造成能够接合驱动模块1100的远侧安装接口。同样如下文更详细地描述，驱动模块1100的安装接口将所选轴组件机械地固定并电联接到驱动模块1100。驱动模块1100还包括至少一个电动马达、一个或多个控件和/或显示器以及控制器，该控制器被构造成能够操作电动马达，该电动马达的旋转输出被传输到附接到驱动模块1100的轴组件的驱动系统。此外，驱动模块1100能够与一个或多个功率模块(诸如例如功率模块1200和1300)一起使用，该一个或多个功率模块能够可操作地附接到驱动模块1100以向其供应功率。

除上述之外，再次参见图1和图2，柄部驱动模块1100包括壳体1110、第一模块连接器1120和第二模块连接器1120'。功率模块1200包括壳体1210、连接器1220、一个或多个释放闩锁1250，以及一个或多个电池1230。连接器1220被构造成能够与驱动模块1100的第一模块连接器1120接合，以便将功率模块1200附接到驱动模块1100。连接器1220包括一个或多个闩锁1240，该一个或多个闩锁将功率模块1200的壳体1210机械地联接并牢固地固定到驱动模块1100的壳体1110。当释放闩锁1250被压下时，闩锁1240可运动到脱离位置，使得功率模块1200可与驱动模块1100分离。连接器1220还包括使电池1230和/或包括电池1230的电路与驱动模块1100中的电路电连通的一个或多个电接触部。

除上述之外，再次参见图1和图2，功率模块1300包括壳体1310、连接器1320、一个或多个释放闩锁1350以及一个或多个电池1330(图47)。连接器1320被构造成能够与驱动模块1100的第二模块连接器1120'接合以将功率模块1300附接到驱动模块1100。连接器1320包括一个或多个闩锁1340，该一个或多个闩锁将功率模块1300的壳体1310机械地联接并牢固地固定到驱动模块1100的壳体1110。当释放闩锁1350被压下时，闩锁1340可运动到脱离位置，使得功率模块1300可与驱动模块1100分离。连接器1320还包括使功率模块1300的电池1330和/或包括电池1330的电功率电路与驱动模块1100中的电功率电路电连通的一个或多个电接触部。

除上述之外，功率模块1200在附接到驱动模块1100时包括手枪式握持部，该手枪式握持部可允许临床医生以将驱动模块1100置于临床医生的手上的方式握持柄部1000。功率模块1300在附接到驱动模块1100时包括端部握持部，该端部握持部允许临床医生像棒一样握持柄部1000。功率模块1200比功率模块1300长，但功率模块1200和1300可包括任何合适的长度。功率模块1200具有比功率模块1300多的电池单元，并且由于其长度可适当地容纳这些另外的电池单元。在各种情况下，功率模块1200可向驱动模块1100提供比功率模块1300多的功率，而在一些情况下，功率模块1200可在更长时间段内提供功率。在一些情况下，驱动模块1100的壳体1110包括防止功率模块1200连接到第二模块连接器1120'并且类似地防止功率模块1300连接到第一模块连接器1120的键和/或任何其它合适的特征部。这种布置可确保在手枪式握持部布置中使用较长的功率模块1200，而在棒式握持部布置中使用较短的功率模块1300。在另选的实施方案中，功率模块1200和功率模块1300可在第一模块连接器1120或第二模块连接器1120'处选择性地联接到驱动模块1100。此类实施方案为临床医生提供以适于他们的方式定制柄部1000的更多选项。

在各种情况下，除上述之外，一次功率模块1200和功率模块1300中的仅一者联接到驱动模块1100。在某些情况下，当轴组件4000例如附接到驱动模块1100时，功率模块1200可能成为障碍。另选地，功率模块1200和1300两者可同时可操作地联接到驱动模块1100。在此类情况下，驱动模块1100可接入由功率模块1200和1300两者提供的功率。此外，当功率模块1200和1300两者附接到驱动模块1100时，临床医生可在手枪式握持部与棒式握持部之间切换。此外，这种布置允许功率模块1300充当附接到驱动模块1100的轴组件(诸如轴组件2000、3000、4000或5000)的平衡装置。

参见图7和图8，柄部驱动模块1100还包括框架1500、马达组件1600、与马达组件1600可操作地接合的驱动系统1700，以及控制系统1800。框架1500包括延伸穿过马达组件1600的细长轴。细长轴包括远侧端部1510和限定于远侧端部1510中的电接触部或插座1520。电接触部1520经由一个或多个电路与驱动模块1100的控制系统1800电连通，并且被构造成能够在控制系统1800与附接到驱动模块1100的轴组件(诸如例如轴组件2000、3000、4000或5000)之间输送信号和/或功率。控制系统1800包括印刷电路板(PCB)1810、至少一个微处理器1820和至少一个存储器装置1830。板1810可为刚性和/或柔性的，并且可包括任何合适数目的层。微处理器1820和存储器装置1830是限定于板1810上的控制马达组件1600的操作的控制电路的一部分，如下文更详细地描述。

参见图12和图13，马达组件1600包括具有壳体1620的电动马达1610、驱动轴1630和齿轮减速系统。电动马达1610还包括具有绕组1640的定子和具有磁性元件1650的转子。定子绕组1640支撑在壳体1620中，并且转子磁性元件1650安装到驱动轴1630。当定子绕组1640用由控制系统1800控制的电流通电时，驱动轴1630围绕纵向轴线旋转。驱动轴1630与第一行星齿轮系统1660可操作地接合，该第一行星齿轮系统包括中心太阳齿轮和与太阳齿轮可操作地相互啮合的若干行星齿轮。第一行星齿轮系统1660的太阳齿轮固定地安装到驱动轴1630，使得其与驱动轴1630一起旋转。第一行星齿轮系统1660的行星齿轮可旋转地安装到第二行星齿轮系统1670的太阳齿轮，并且还与马达壳体1620的齿轮或花键内表面1625相互啮合。由于上述原因，第一太阳齿轮的旋转使第一行星齿轮旋转，该第一行星齿轮使第二太阳齿轮旋转。与上文相似，第二行星齿轮系统1670还包括行星齿轮1665(图13)，该行星齿轮驱动第三行星齿轮系统并最终驱动驱动轴1710。行星齿轮系统1660、1670和1680协作以减速由马达轴1620施加到驱动轴1710的速度。设想了不具有减速系统的各种另选的实施方案。当希望快速驱动端部执行器功能时，此类实施方案是合适的。值得注意的是，驱动轴1630包括从中延伸穿过的孔口或空核，线和/或电路可延伸穿过该孔口或空核。

控制系统1800与马达组件1600和驱动模块1100的电功率电路连通。控制系统1800被构造成能够控制从电功率电路递送到马达组件1600的功率。电功率电路被构造成能够供应恒定或至少接近恒定的直流(DC)电压。在至少一种情况下，电功率电路向控制系统1800供应3V的DC。控制系统1800包括被构造成能够将电压脉冲递送到马达组件1600的脉宽调制(PWM)电路。由PWM电路供应的电压脉冲的持续时间或宽度和/或这些电压脉冲之间的持续时间或宽度可以是受控的，以便控制施加到马达组件1600的功率。通过控制施加到马达组件1600的功率，PWM电路可控制马达组件1600的输出轴的速度。除PWM电路之外或代替PWM电路，控制系统1800可包括频率调制(FM)电路。如下文更详细地论述，控制系统1800能够在多于一种操作模式下操作，并且根据所使用的操作模式，控制系统1800可以被确定为适于该操作模式的速度或速度范围来操作马达组件1600。

除上述之外，再次参见图7和图8，驱动系统1700包括具有花键远侧端部1720的可旋转轴1710以及限定于其中的纵向孔口1730。可旋转轴1710可操作地安装到马达组件1600的输出轴，使得可旋转轴1710与马达输出轴一起旋转。柄部框架1510延伸穿过纵向孔口1730并且可旋转地支撑可旋转轴1710。因此，柄部框架1510用作可旋转轴1710的轴承。柄部框架1510和可旋转轴1710从驱动模块1110的安装接口1130朝远侧延伸，并且当轴组件2000组装到驱动模块1100时与轴组件2000上的对应部件联接。主要参见图3至图6，轴组件2000还包括框架2500和驱动系统2700。框架2500包括延伸穿过轴组件2000的纵向轴2510和从轴2510朝近侧延伸的多个电接触部或销2520。当轴组件2000附接到驱动模块1100时，轴框架2510上的电接触部2520接合柄部框架1510上的电接触部1520并在它们之间形成电通路。

与上文类似，驱动系统2700包括可旋转驱动轴2710，当轴组件2000组装到驱动模块1100时，该可旋转驱动轴可操作地联接到柄部1000的可旋转驱动轴1710，使得驱动轴2710与驱动轴1710一起旋转。为此，驱动轴2710包括花键近侧端部2720，该花键近侧端部与驱动轴1710的花键远侧端部1720配合，使得当驱动轴1710由马达组件1600旋转时，驱动轴1710和2710一起旋转。给定驱动轴1710与2710之间的花键互连以及框架1510与2510之间的电互连的实质，轴组件2000沿着纵向轴线组装到柄部1000；然而，驱动轴1710与2710之间的可操作互连以及框架1510与2510之间的电互连可包括可允许轴组件以任何合适的方式组装到柄部1000的任何合适的构型。

如上文所论述，参见图3至图8，驱动模块1110的安装接口1130被构造成能够联接到例如轴组件2000、3000、4000和5000上的对应安装接口。例如，轴组件2000包括被构造成能够联接到驱动模块1100的安装接口1130的安装接口2130。更具体地，轴组件2000的近侧部分2100包括限定安装接口2130的壳体2110。主要参见图8，驱动模块1100包括闩锁1140，这些闩锁被构造成能够抵靠驱动模块1100的安装接口1130可释放地保持轴组件2000的安装接口2130。如上所述，当驱动模块1100和轴组件2000沿着纵向轴线放在一起时，闩锁1140接触安装接口2130并向外旋转到解锁位置中。主要参见图8、图10和图11，每个闩锁1140包括锁定端部1142和枢转部分1144。每个闩锁1140的枢转部分1144可旋转地联接到驱动模块1100的壳体1110，并且如上所述，当闩锁1140向外旋转时，闩锁1140绕枢转部分1144旋转。值得注意的是，每个闩锁1140还包括被构造成能够将闩锁1140向内偏压到锁定位置中的偏压弹簧1146。每个偏压弹簧1146被压缩在驱动模块1100的闩锁1140与壳体1110之间，使得偏压弹簧1146将偏压力施加到闩锁1140；然而，当闩锁1140通过轴组件2000向外旋转到其解锁位置中时，此类偏压力被克服。也就是说，当闩锁1140在接触安装接口2130之后向外旋转时，闩锁1140的锁定端部1142可进入限定于安装接口2130中的闩锁窗口2140中。一旦锁定端部1142穿过闩锁窗口2140，弹簧1146就可将闩锁1140偏压回到其锁定位置中。每个锁定端部1142包括将轴组件2000牢固地保持到驱动模块1100的锁定肩部或表面。

除上述之外，偏压弹簧1146将闩锁1140保持处于其锁定位置中。远侧端部1142的尺寸和构型被设定为当闩锁1140处于其锁定位置中时防止或至少抑制轴组件2000与驱动模块1100之间的相对纵向运动，即，沿纵向轴线的平移。此外，闩锁1140和闩锁窗口1240的尺寸和构型被设定为防止轴组件2000与驱动模块1100之间的相对侧向运动，即，横向于纵向轴线的平移。此外，闩锁1140和闩锁窗口2140的尺寸和构型被设定为防止轴组件2000相对于驱动模块1100旋转。驱动模块1100还包括释放致动器1150，该释放致动器当被临床医生压下时将闩锁1140从其锁定位置运动到其解锁位置中。驱动模块1100包括第一释放致动器1150和第二释放致动器1150，第一释放致动器可滑动地安装在限定于柄部壳体1110的第一侧中的开口中，该第二释放致动器可滑动地安装在限定于柄部壳体1110的第二或相反侧中的开口中。虽然释放致动器1150是可单独地致动的，但通常需要压下两个释放致动器1150以将轴组件2000与驱动模块1100完全解锁并且允许轴组件2000与驱动模块1100分离。也就是说，可通过压下仅一个释放致动器1150来将轴组件2000与驱动模块1100分离。

一旦轴组件2000已固定到柄部1000并且端部执行器7000例如已组装到轴2000，临床医生就可操纵柄部1000以将端部执行器7000插入患者体内。在至少一种情况下，端部执行器7000通过套管针插入患者体内，然后被操纵以便相对于患者的组织定位端部执行器组件7000的钳口组件7100。通常，钳口组件7100必须处于其闭合或夹紧构型，以便穿过套管针装配。一旦穿过套管针，钳口组件7100就可打开，使得患者组织装配在钳口组件7100的钳口之间。此时，钳口组件7100可返回到其闭合构型以将患者组织夹紧在钳口之间。由钳口组件7100施加到患者组织的夹紧力足以在外科手术期间运动或以其它方式操纵组织。然后，可重新打开钳口组件7100以从端部执行器7000释放患者组织。可重复该过程，直到希望从患者移除端部执行器7000为止。此时，钳口组件7100可返回到其闭合构型并且通过套管针回缩。设想了其它外科技术，其中端部执行器7000通过开放切口或在不使用套管针的情况下插入患者体内。在任何情况下，据设想，钳口组件7100可能必须在整个外科技术中打开和闭合若干次。

再次参见图3至图6，轴组件2000还包括夹紧触发器系统2600和控制系统2800。夹紧触发器系统2600包括可旋转地连接到轴组件2000的近侧壳体2110的夹紧触发器2610。如下所论述，当夹紧触发器2610被致动时，夹紧触发器2610致动马达1610以操作端部执行器7000的钳口驱动装置。夹紧触发器2610包括可由临床医生在握持柄部1000时抓持的细长部分。夹紧触发器2610还包括安装部分2620，该安装部分可枢转地连接到近侧壳体2110的安装部分2120，使得夹紧触发器2610能够围绕固定或至少基本上固定的轴线旋转。闭合触发器2610可在远侧位置与近侧位置之间旋转，其中闭合触发器2610的近侧位置比远侧位置更靠近柄部1000的手枪式握持部。闭合触发器2610还包括从其延伸的突片2615，该突片在近侧壳体2110内旋转。当闭合触发器2610处于其远侧位置时，突片2615定位在安装在近侧壳体2110上的开关2115上方，但不与之接触。开关2115是被构造成能够检测闭合触发器2610的致动的电路的一部分，该开关处于闭合触发器2610处于其打开位置的打开状况。当闭合触发器2610运动到其近侧位置中时，突片2615与开关2115接触并且闭合电路。在各种情况下，开关2115可包括例如当与闭合触发器2610的突片2615接触时在打开状态与闭合状态之间机械地切换的拨动开关。在某些情况下，开关2115可包括例如接近传感器和/或任何合适类型的传感器。在至少一种情况下，开关2115包括霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器可检测闭合触发器2610已旋转的量，并且基于旋转量来控制马达1610被操作的速度。在此类情况下，例如，闭合触发器2610的较大旋转导致马达1610的速度较快，而较小旋转导致速度较慢。在任何情况下，电路与轴组件2000的控制系统2800连通，这将在下文更详细地论述。

除上述之外，轴组件2000的控制系统2800包括印刷电路板(PCB)2810、至少一个微处理器2820和至少一个存储器装置2830。板2810可为刚性和/或柔性的，并且可包括任何合适数目的层。微处理器2820和存储器装置2830是限定于板2810上的与柄部1000的控制系统1800通信的控制电路的一部分。轴组件2000还包括信号通信系统2900，并且柄部1000还包括被构造成能够在轴控制系统2800与柄部控制系统1800之间输送数据的信号通信系统1900。信号通信系统2900被构造成能够利用任何合适的模拟和/或数字部件将数据传输到信号通信系统1900。在各种情况下，通信系统2900和1900可使用多个分立信道通信，这允许微处理器1820的输入门至少部分地由微处理器2820的输出门直接控制。在一些情况下，通信系统2900和1900可利用多路复用。在至少一种这样的情况下，控制系统2900包括多路复用装置，该多路复用装置在载波信道上同时以单个复用信号形式向控制系统1900的多路复用装置发送多个信号，该多路复用装置从复合信号恢复单独的信号。

通信系统2900包括安装到电路板2810的电连接器2910。电连接器2910包括连接器主体和安装到连接器主体的多个导电接触部。导电接触部包括例如凸销，这些凸销焊接到限定于电路板2810中的电迹线。在其它情况下，凸销可通过例如零插入力(ZIF)插座与电路板迹线连通。通信系统1900包括安装到电路板1810的电连接器1910。电连接器1910包括连接器主体和安装到连接器主体的多个导电接触部。导电接触部包括例如焊接到限定于电路板1810中的电迹线的凹销。在其它情况下，凹销可通过例如零插入力(ZIF)插座与电路板迹线连通。当轴组件2000组装到驱动模块1100时，电连接器2910可操作地联接到电连接器1910，使得电接触部在电连接器2910和电连接器1910之间形成电通路。正如上文所述，连接器1910和2910可包括任何合适的电接触部。此外，通信系统1900和2900可以任何合适的方式彼此通信。在各种情况下，通信系统1900和2900无线地通信。在至少一种这样的情况下，通信系统2900包括无线信号发射器，并且通信系统1900包括无线信号接收器，使得轴组件2000可将数据无线地传达到柄部1000。同样，通信系统1900可包括无线信号发射器，并且通信系统2900可包括无线信号接收器，使得柄部1000可将数据无线地传达到轴组件2000。

如上所论述，柄部1000的控制系统1800与柄部1000的电功率电路连通并且被构造成能够控制柄部1000的电功率电路。柄部控制系统1800也由柄部1000的电功率电路供电。柄部通信系统1900与柄部控制系统1800信号通信，并且也由柄部1000的电功率电路供电。柄部通信系统1900经由柄部控制系统1800由柄部电功率电路供电，但可由电功率电路直接供电。同样如上所论述，柄部通信系统1900与轴通信系统2900信号通信。也就是说，轴通信系统2900也经由柄部通信系统1900由柄部电功率电路供电。为此，电连接器1910和2010将一个或多个信号电路和一个或多个功率电路两者连接在柄部1000与轴组件2000之间。此外，如上所论述，轴通信系统2900与轴控制系统2800信号通信，并且还被构造成能够向轴控制系统2800供应功率。因此，控制系统1800和2800以及通信系统1900和2900均由柄部1000的电功率电路供电；然而，设想了另选的实施方案，其中轴组件2000包括其自身的功率源(诸如一个或多个电池)，以及被构造成能够从电池向柄部系统2800和2900供应功率的电功率电路。在至少一个此类实施方案中，柄部控制系统1800和柄部通信系统1900由柄部电功率系统供电，并且轴控制系统2800和柄部通信系统2900由轴电功率系统供电。

除上述之外，夹紧触发器2610的致动由轴控制系统2800检测并且经由通信系统2900和1900传达到柄部控制系统1800。在接收到夹紧触发器2610已被致动的信号时，柄部控制系统1800向马达组件1600的电动马达1610供电，以使柄部驱动系统1700的驱动轴1710和轴驱动系统2700的驱动轴2710沿闭合端部执行器7000的钳口组件7100的方向旋转。下文更详细地论述用于将驱动轴2710的旋转转换成钳口组件7100的闭合运动的机构。只要夹紧触发器2610保持处于其致动位置，电动马达1610就将使驱动轴1710旋转，直到钳口组件7100到达其完全夹紧位置为止。当钳口组件7100到达其完全夹紧位置时，柄部控制系统1800切断到电动马达1610的电功率。柄部控制系统1800可以任何合适的方式确定钳口组件7100何时已到达其完全夹紧位置。例如，柄部控制系统1800可包括编码器系统，该编码器系统监测电动马达1610的输出轴的旋转并对其旋转进行计数，并且一旦旋转次数达到预定阈值，柄部控制系统1800就可中止向电动马达1610供应功率。在至少一种情况下，端部执行器组件7000可包括被构造成能够检测钳口组件7100何时已到达其完全夹紧位置的一个或多个传感器。在至少一种这样的情况下，端部执行器7000中的传感器经由延伸穿过轴组件2000的电路与柄部控制系统1800信号通信，该电路可包括例如电接触部1520和2520。

当夹紧触发器2610朝远侧旋转离开其近侧位置时，开关2115打开，这由轴控制系统2800检测到并经由通信系统2900和1900将之传达到柄部控制系统1800。在接收到夹紧触发器2610已运动离开其致动位置的信号时，柄部控制系统1800反转施加到马达组件1600的电动马达1610的电压差的极性，以使柄部驱动系统1700的驱动轴1710和轴驱动系统2700的驱动轴2710沿相反方向旋转，这因此打开端部执行器7000的钳口组件7100。当钳口组件7100到达其完全打开位置时，柄部控制系统1800切断到电动马达1610的电功率。柄部控制系统1800可以任何合适的方式确定钳口组件7100何时已到达其完全打开位置。例如，柄部控制系统1800可利用上述编码器系统和/或一个或多个传感器来确定钳口组件7100的构型。鉴于上述内容，临床医生需要注意将夹紧触发器2610保持处于其致动位置，以便将钳口组件7100维持处于其夹紧构型，否则控制系统1800将打开钳口组件7100。据此，轴组件2000还包括致动器闩锁2630，该致动器闩锁被构造成能够将夹紧触发器2610可释放地保持处于其致动位置，以防止钳口组件7100的意外打开。致动器闩锁2630可由临床医生手动释放或以其它方式失效，以允许夹紧触发器2610朝远侧旋转并打开钳口组件7100。

夹紧触发器系统2600还包括诸如例如被构造成能够抵抗夹紧触发器系统2600的闭合的弹性偏压构件(诸如扭转弹簧)。扭转弹簧还可有助于减少和/或减轻夹紧触发器2610的突然运动和/或抖动。当夹紧触发器2610被释放时，这种扭转弹簧还可使夹紧触发器2610自动返回到其未致动位置。上述致动器闩锁2630可克服扭转弹簧的偏压力将夹紧触发器2610适当地保持处于其致动位置。

如上所论述，控制系统1800操作电动马达1610以打开和闭合钳口组件7100。控制系统1800被构造成能够以相同的速度打开和闭合钳口组件7100。在此类情况下，当打开和闭合钳口组件7100时，控制系统1800将相同的电压脉冲(但具有不同的电压极性)施加到电动马达1610。也就是说，控制系统1800可被构造成能够以不同的速度打开和闭合钳口组件7100。例如，钳口组件7100可以第一速度闭合并且以快于第一速度的第二速度打开。在此类情况下，较慢的闭合速度为临床医生提供在夹紧组织的同时更好地定位钳口组件7100的机会。另选地，控制系统1800可以较慢的速度打开钳口组件7100。在此类情况下，较慢的打开速度降低打开钳口与相邻组织碰撞的可能性。在任一种情况下，控制系统1800都可减少电压脉冲的持续时间和/或增加电压脉冲之间的持续时间，以减慢和/或加速钳口组件7100的运动。

如上所论述，控制系统1800被构造成能够将夹紧触发器2610的位置解释为将钳口组件7100定位处于特定构型的命令。例如，控制系统1800被构造成能够将夹紧触发器2610的最近侧位置解释为闭合钳口组件7100的命令，并且将夹紧触发器的任何其它位置解释为打开钳口组件7100的命令。也就是说，控制系统1800可被构造成能够将夹紧触发器2610定位处于近侧位置范围而不是单个位置解释为闭合钳口组件7100的命令。这种布置可允许钳口组件7000更好地响应于临床医生的输入。在此类情况下，夹紧触发器2610的运动范围被分成范围(近侧范围和远侧范围)，该近侧范围被解释为闭合钳口组件7100的命令，该远侧范围被解释为打开钳口组件7100的命令。在至少一种情况下，夹紧触发器2610的运动范围可具有近侧范围与远侧范围之间的中间范围。当夹紧触发器2610处于中间范围时，控制系统1800可将夹紧触发器2610的位置解释为既不打开也不闭合钳口组件7100的命令。这种中间范围可防止或降低打开范围与闭合范围之间抖动的可能性。在上述情况下，控制系统1800可被构造成能够忽略打开或闭合钳口组件7100的累积命令。例如，如果闭合触发器2610已完全回缩到其最近侧位置中，则控制组件1800可忽略夹紧触发器2610在其近侧或夹紧范围中的运动，直到夹紧触发器2610进入远侧或打开范围中为止，其中此时，控制系统1800可随后致动电动马达1610以打开钳口组件7100。

在某些情况下，除上述之外，夹紧触发器2610在夹紧触发器范围或夹紧触发器范围的至少一部分内的位置可允许临床医生控制电动马达1610的速度，因此控制钳口组件7100被控制组件1800打开或闭合的速度。在至少一种情况下，传感器2115包括被构造成能够检测夹紧触发器2610在其远侧未致动位置与其近侧完全致动位置之间的位置的霍尔效应传感器和/或任何其它合适的传感器。霍尔效应传感器被构造成能够经由轴控制系统2800将信号传输到柄部控制系统1800，使得柄部控制系统1800可响应于夹紧触发器2610的位置来控制电动马达1610的速度。在至少一种情况下，柄部控制系统1800与夹紧触发器2610的位置成比例地或以线性方式控制电动马达1610的速度。例如，如果夹紧触发器2610运动其范围的一半，则柄部控制系统1800将以当夹紧触发器2610完全回缩时操作电动马达1610的速度的一半来操作电动马达1610。相似地，如果夹紧触发器2610运动其范围的四分之一，则柄部控制系统1800将以当夹紧触发器2610完全回缩时操作电动马达1610的速度的四分之一来操作电动马达1610。设想了其它实施方案，其中柄部控制系统1800以与夹紧触发器2610的位置的非线性方式控制电动马达1610的速度。在至少一种情况下，控制系统1800在夹紧触发器范围的远侧部分中缓慢地操作电动马达1610，同时在夹紧触发器范围的近侧部分中快速地加快电动马达1610的速度。

如上所述，夹紧触发器2610能够运动以操作电动马达1610，从而打开或闭合端部执行器7000的钳口组件7100。电动马达1610还能够操作以使端部执行器7000围绕纵向轴线旋转，并且使端部执行器7000围绕轴组件2000的关节运动接头2300相对于细长轴2200进行关节运动。主要参见图7和图8，驱动模块1100包括输入系统1400，该输入系统包括旋转致动器1420和关节运动致动器1430。输入系统1400还包括与控制系统1800的印刷电路板(PCB)1810信号通信的印刷电路板(PCB)1410。驱动模块1100包括允许输入系统1400与控制系统1800通信的电路(诸如例如柔性线束或带)。旋转致动器1420可旋转地支撑在壳体1110上并且与输入板1410和/或控制板1810信号通信，如下文更详细地描述。关节运动致动器1430由输入板1410和/或控制板1810支撑并与其信号通信，也如下文更详细地描述。

主要参见图8、图10和图11，除上述之外，柄部壳体1110包括邻近远侧安装接口1130限定于其中的环形沟槽或狭槽。旋转致动器1420包括可旋转地支撑在环形沟槽内的环形环1422，并且由于环形沟槽侧壁的构型，环形环1422被限制相对于柄部壳体1110纵向和/或侧向地平移。环形环1422可围绕延伸穿过驱动模块1100的框架1500的纵向轴线沿第一或顺时针方向和第二或逆时针方向旋转。旋转致动器1420包括被构造成能够检测环形环1422的旋转的一个或多个传感器。在至少一种情况下，旋转致动器1420包括定位在驱动模块1100的第一侧上的第一传感器和定位在驱动模块1100的第二或相反侧上的第二传感器，并且环形环1422包括可由第一传感器和第二传感器检测的可检测元件。第一传感器被构造成能够检测环形环1422何时沿第一方向旋转，并且第二传感器被构造成能够检测环形环1422何时沿第二方向旋转。当第一传感器检测到环形环1422沿第一方向旋转时，柄部控制系统1800使柄部驱动轴1710、驱动轴2710和端部执行器7000沿第一方向旋转，如下文更详细地描述。相似地，当第二传感器检测到环形环1422沿第二方向旋转时，柄部控制系统1800使柄部驱动轴1710、驱动轴2710和端部执行器7000沿第二方向旋转。鉴于上文内容，应当理解，夹紧触发器2610和旋转致动器1420两者均能够操作以使驱动轴2710旋转。

在各种实施方案中，除上述之外，第一传感器和第二传感器包括可由环形环1422的可检测元件机械地闭合的开关。当环形环1422从中心位置沿第一方向旋转时，可检测元件闭合第一传感器的开关。当第一传感器的开关闭合时，控制系统1800操作电动马达1610以使端部执行器7000沿第一方向旋转。当环形环1422沿第二方向朝向中心位置旋转时，可检测元件从第一开关脱离并且第一开关被重新打开。一旦第一开关被重新打开，控制系统1800就切断电动马达1610的功率，以停止端部执行器7000的旋转。相似地，当环形环1422从中心位置沿第二方向旋转时，可检测元件闭合第二传感器的开关。当第二传感器的开关闭合时，控制系统1800操作电动马达1610以使端部执行器7000沿第二方向旋转。当环形环1422沿第一方向朝向中心位置旋转时，可检测元件从第二开关脱离并且第二开关被重新打开。一旦第二开关被重新打开，控制系统1800就切断电动马达1610的功率，以停止端部执行器7000的旋转。

在各种实施方案中，除上述之外，旋转致动器1420的第一和第二传感器包括例如接近传感器。在某些实施方案中，旋转致动器1420的第一传感器和第二传感器包括被构造成能够检测环形环1422的可检测元件与第一传感器和第二传感器之间的距离的霍尔效应传感器和/或任何合适的传感器。如果第一霍尔效应传感器检测到环形环1422已沿第一方向旋转，则如上所论述，控制系统1800将使端部执行器7000沿第一方向旋转。此外，控制系统1800可使端部执行器7000以在可检测元件更靠近第一霍尔效应传感器时比在可检测元件更远离第一霍尔效应传感器时快的速度旋转。如果第二霍尔效应传感器检测到环形环1422已沿第二方向旋转，则如上所论述，控制系统1800将使端部执行器7000沿第二方向旋转。此外，控制系统1800可使端部执行器7000以在可检测元件更靠近第二霍尔效应传感器时比在可检测元件更远离第二霍尔效应传感器时快的速度旋转。因此，端部执行器7000旋转的速度是环形环1422旋转的量或度数的函数。控制系统1800被进一步构造成在确定旋转端部执行器7000的方向和速度时评估来自第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器两者的输入。在各种情况下，控制系统1800可使用最靠近环形环1422的可检测元件的霍尔效应传感器作为主要数据源，并且使用最远离可检测元件的霍尔效应传感器作为确认性数据源来对由主要数据源提供的数据进行双重检查。控制系统1800还可包括数据完整性协议以解决控制系统1800设置有冲突数据的情况。在任何情况下，当霍尔效应传感器检测到可检测元件处于其中心位置或处于第一霍尔效应传感器与第二霍尔效应传感器之间等距的位置时，柄部控制系统1800可进入柄部控制系统1800不使端部执行器7000旋转的空档状态。在至少一种这样的情况下，当可检测元件处于中心位置范围时，控制系统1800可进入其空档状态。当临床医生不打算使端部执行器7000旋转时，这种布置将防止或至少降低旋转抖动的可能性。

除上述之外，旋转致动器1420可包括被构造成能够当临床医生释放旋转致动器1420时使其居中或至少基本上居中的一个或多个弹簧。在此类情况下，弹簧可用于关闭电动马达1610并且停止端部执行器7000的旋转。在至少一种情况下，旋转致动器1420包括被构造成能够使旋转致动器1420沿第一方向旋转的第一扭转弹簧和被构造成能够使旋转致动器1420沿第二方向旋转的第二扭转弹簧。第一扭转弹簧和第二扭转弹簧可具有相同或至少基本上相同的弹簧常数，使得由第一扭转弹簧和第二扭转弹簧施加的力和/或扭矩平衡或至少基本上平衡处于其中心位置的旋转致动器1420。

鉴于上文内容，应当理解，夹紧触发器2610和旋转致动器1420均能够操作以使驱动轴2710旋转，并且分别操作钳口组件7100或旋转端部执行器7000。下文更详细地描述使用驱动轴2710的旋转来选择性地执行这些功能的系统。

参见图7和图8，关节运动致动器1430包括第一可下压按钮1432和第二下压按钮1434。第一下压按钮1432是第一关节运动控制电路的一部分，并且第二下压按钮1434是输入系统1400的第二关节运动电路的一部分。第一下压按钮1432包括当第一下压按钮1432被压下时闭合的第一开关。柄部控制系统1800被构造成能够感测第一开关的闭合，并且此外，感测第一关节运动控制电路的闭合。当柄部控制系统1800检测到第一关节运动控制电路已闭合时，柄部控制系统1800操作电动马达1610，以使端部执行器7000围绕关节运动接头2300沿第一关节运动方向进行关节运动。当临床医生释放第一下压按钮1432时，第一关节运动控制电路断开，这一旦由控制系统1800检测到，就致使控制系统1800切断电动马达1610的功率，以停止端部执行器7000的关节运动。

在各种情况下，除上述之外，端部执行器7000的关节运动范围受到限制，并且控制系统1800可利用上述编码器系统来监测电动马达1610的旋转输出，例如，以监测端部执行器7000沿第一方向旋转的量或程度。除编码器系统之外或代替编码器系统，轴组件2000可包括被构造成能够检测端部执行器7000何时已达到其沿第一方向的关节运动的极限的第一传感器。在任何情况下，当控制系统1800确定端部执行器7000已达到沿第一方向的关节运动极限时，控制系统1800可切断电动马达1610的功率以停止端部执行器7000的关节运动。

与上述内容相似，第二下压按钮1434包括当第二下压按钮1434被压下时闭合的第二开关。柄部控制系统1800被构造成能够感测第二开关的闭合，并且此外，感测第二关节运动控制电路的闭合。当柄部控制系统1800检测到第二关节运动控制电路已闭合时，柄部控制系统1800操作电动马达1610以使端部执行器7000围绕关节运动接头2300沿第二方向进行关节运动。当临床医生释放第二下压按钮1434时，第二关节运动控制电路断开，这一旦由控制系统1800检测到，就致使控制系统1800切断电动马达1610的功率，以停止端部执行器7000的关节运动。

在各种情况下，端部执行器7000的关节运动范围受到限制，并且控制系统1800可利用上述编码器系统来监测电动马达1610的旋转输出，例如，以监测端部执行器7000沿第二方向旋转的量或程度。除编码器系统之外或代替编码器系统，轴组件2000可包括被构造成能够检测端部执行器7000何时已达到其沿第二方向的关节运动的极限的第二传感器。在任何情况下，当控制系统1800确定端部执行器7000已达到沿第二方向的关节运动极限时，控制系统1800可切断电动马达1610的功率以停止端部执行器7000的关节运动。

如上所述，端部执行器7000可从中心或非关节运动位置(图15)沿第一方向(图16)和/或第二方向(图17)进行关节运动。一旦端部执行器7000已进行关节运动，临床医生就可尝试通过使用第一关节运动按钮1432和第二关节运动按钮1434来使端部执行器7000重新居中。如可理解，临床医生可能难以将端部执行器7000重新居中，因为例如端部执行器7000一旦定位在患者体内就可能不完全可见。在一些情况下，如果不将端部执行器7000重新居中或至少基本上重新居中，则端部执行器7000可能无法通过套管针重新装配。据此，当端部执行器7000运动到其非关节运动或居中位置中时，控制系统1800被构造成能够向临床医生提供反馈。在至少一种情况下，反馈包括音频反馈，并且柄部控制系统1800可包括当端部执行器7000居中时发出声音(诸如哔哔声)的扬声器。在某些情况下，反馈包括视觉反馈，并且柄部控制系统1800可包括例如定位在柄部壳体1110上的当端部执行器7000居中时闪烁的发光二极管(LED)。在各种情况下，反馈包括触觉反馈，并且柄部控制系统1800可包括电动马达，该电动马达包括当端部执行器7000居中时使柄部1000振动的偏心元件。当端部执行器7000接近其居中位置时，可由控制系统1800使马达1610减慢来促进以这种方式手动地使端部执行器7000重新居中。在至少一种情况下，例如，当端部执行器7000沿任一方向上处于中心的大约5度内时，控制系统1800减慢端部执行器7000的关节运动。

除上述内容或代替上述内容，柄部控制系统1800可被构造成能够使端部执行器7000重新居中。在至少一种这样的情况下，当同时压下关节运动致动器1430的关节运动按钮1432和1434两者时，柄部控制系统1800可使端部执行器7000重新居中。当柄部控制系统1800包括例如被构造成能够监测电动马达1610的旋转输出的编码器系统时，柄部控制系统1800可确定使端部执行器7000重新居中或至少基本上重新居中所需的关节运动的量和方向。在各种情况下，输入系统1400可包括例如主按钮，该主按钮当被按压时使端部执行器7000自动居中。

主要参见图5和图6，轴组件2000的细长轴2200包括安装到近侧部分2100的近侧壳体2110的外部壳体或管2210。外部壳体2210包括延伸穿过其中的纵向孔口2230和将外部壳体2210固定到近侧壳体2110的近侧凸缘2220。轴组件2000的框架2500延伸穿过细长轴2200的纵向孔口2230。更具体地，轴框架2500的轴2510向下颈缩到延伸穿过纵向孔口2230的较小轴2530中。也就是说，轴框架2500可包括任何合适的布置。轴组件2000的驱动系统2700还延伸穿过细长轴2200的纵向孔口2230。更具体地，轴驱动系统2700的驱动轴2710颈缩到延伸穿过纵向孔口2230的较小驱动轴2730中。也就是说，轴驱动系统2700可包括任何合适的布置。

主要参见图20、图23和图24，细长轴2200的外部壳体2210延伸到关节运动接头2300。关节运动接头2300包括近侧框架2310，该近侧框架安装到外部壳体2210，使得在近侧框架2310和外部壳体2210之间存在很少的(如果有的话)相对平移和/或旋转。主要参见图22，近侧框架2310包括安装到外部壳体2210的侧壁的环形部分2312和从环形部分2312朝远侧延伸的突片2314。关节运动接头2300还包括可旋转地安装到框架2310并且安装到远侧附接部分2400的外部壳体2410的联接件2320和2340。联接件2320包括安装到外部壳体2410的远侧端部2322。更具体地，联接件2320的远侧端部2322被接收并牢固地固定在限定于外部壳体2410中的安装狭槽2412内。相似地，联接件2340包括安装到外部壳体2410的远侧端部2342。更具体地，联接件2340的远侧端部2342被接收并牢固地固定在限定于外部壳体2410中的安装狭槽内。联接件2320包括可旋转地联接到近侧关节运动框架2310的突片2314的近侧端部2324。虽然图22中未示出，但销延伸穿过限定于近侧端部2324和突片2314中的孔口，以限定它们之间的枢转轴线。相似地，联接件2340包括可旋转地联接到近侧关节运动框架2310的突片2314的近侧端部2344。虽然图22中未示出，但销延伸穿过限定于近侧端部2344和突片2314中的孔口，以限定它们之间的枢转轴线。这些枢转轴线是共线或至少基本上共线的，并且限定关节运动接头2300的关节运动轴线A。

主要参见图20、图23和图24，远侧附接部分2400的外部壳体2410包括延伸穿过其中的纵向孔口2430。纵向孔口2430被构造成能够接收端部执行器7000的近侧附接部分7400。端部执行器7000包括外部壳体6230，该外部壳体紧密地接收在远侧附接部分2400的纵向孔口2430内，使得端部执行器7000的近侧附接部分7400与轴组件2000的远侧附接部分2400之间存在很少的(如果有的话)相对径向运动。近侧附接部分7400还包括限定于外部壳体6230上的锁定凹口7410的环形阵列，这些锁定凹口由轴组件2000的远侧附接部分2400中的端部执行器锁6400可释放地接合。当端部执行器锁6400与锁定凹口7410阵列接合时，端部执行器锁6400防止或至少抑制端部执行器7000的近侧附接部分7400与轴组件2000的远侧附接部分2400之间的相对纵向运动。由于上述原因，仅允许端部执行器7000的近侧附接部分7400与轴组件2000的远侧附接部分2400之间的相对旋转。为此，端部执行器7000的外部壳体6230紧密地接收在限定于轴组件2000的远侧附接部分2400中的纵向孔口2430内。

除上述之外，参见图21，外部壳体6230还包括限定于其中的环形狭槽或凹槽6270，该环形狭槽或凹槽被构造成能够在其中接收O型环6275。当端部执行器7000插入远侧附接部分2400中时，O型环6275被压缩在外部壳体6230与纵向孔口2430的侧壁之间。O型环6275被构造成能够抵抗但允许端部执行器7000与远侧附接部分2400之间的相对旋转，使得O型环6275可防止或降低端部执行器7000与远侧附接部分2400之间无意相对旋转的可能性。在各种情况下，例如，O型环6275可在端部执行器7000与远侧附接部分2400之间提供密封，以例如防止或至少降低流体进入轴组件2000中的可能性。

现在转向图14至图21，端部执行器7000的钳口组件7100包括第一钳口7110和第二钳口7120。每个钳口7110、7120包括被构造成能够协助临床医生用端部执行器7000解剖组织的远侧端部。每个钳口7110、7120还包括被构造成能够协助临床医生用端部执行器7000抓持并保持到组织上的多个齿状物。此外，主要参见图21，每个钳口7110、7120包括可旋转地将钳口7110、7120连接在一起的近侧端部，即，分别为近侧端部7115、7125。每个近侧端部7115、7125包括延伸穿过其中的孔口，该孔口被构造成能够在其中紧密地接收销7130。销7130包括中心主体7135，该中心主体紧密地接收在限定于钳口7110、7120的近侧端部7115、7125中的孔口内，使得钳口7110、7120与销7130之间存在很少的(如果有的话)相对平移。销7130限定钳口7110、7120可围绕其旋转的钳口轴线J，并且还将钳口7110、7120可旋转地安装到端部执行器7000的外部壳体6230。更具体地，外部壳体6230包括具有限定于其中的孔口的朝远侧延伸的突片6235，这些孔口也被构造成能够紧密地接收销7130，使得钳口组件7100相对于端部执行器7000的轴部分7200不平移。销7130还包括防止钳口7110、7120与销7130分离并且还防止钳口组件7100与轴部分7200分离的放大的端部。此布置限定旋转接头7300。

主要参见图21和图23，钳口7110和7120可通过钳口组件驱动装置在其打开位置与闭合位置之间旋转，该钳口组件驱动装置包括驱动联接件7140、驱动螺母7150和驱动螺杆6130。如下文更详细地描述，驱动螺杆6130可由轴驱动系统2700的驱动轴2730选择性地旋转。驱动螺杆6130包括环形凸缘6132，该环形凸缘紧密地接收在限定于端部执行器7000的外部壳体6230中的狭槽或沟槽6232(图25)内。狭槽6232的侧壁被构造成能够防止或至少抑制驱动螺杆6130与外部壳体6230之间的纵向和/或径向平移，但仍允许驱动螺杆6130与外部壳体6230之间的相对旋转运动。驱动螺杆6130还包括与限定于驱动螺母7150中的螺纹孔口7160以螺纹方式接合的可旋转的输出轴6160。约束驱动螺母7150使其不能与驱动螺杆6130一起旋转，因此当驱动螺杆6130旋转时，驱动螺母7150平移。在使用中，驱动螺杆6130沿第一方向旋转以使驱动螺母7150朝近侧移位，并且沿第二或相反方向旋转以使驱动螺母7150朝远侧移位。驱动螺母7150还包括远侧端部7155，该远侧端部包括限定于其中的孔被构造成能够紧密地接收从驱动联接件7140延伸的销7145。主要参见图21，第一驱动联接件7140附接到远侧端部7155的一侧，并且第二驱动联接件7140附接到远侧端部7155的相反侧。第一驱动联接件7140包括从其延伸的另一销7145，该另一销紧密地接收在限定于第一钳口7110的近侧端部7115中的孔口中，并且相似地，第二驱动联接件7140包括从其延伸的另一销，该另一销紧密地接收在限定于第二钳口7120的近侧端部7125中的孔口中。由于上述原因，驱动联接件7140将钳口7110和7120可操作地连接到驱动螺母7150。如上所述，当驱动螺母7150由驱动螺杆6130朝近侧驱动时，钳口7110、7120旋转到闭合或夹紧构型。相应地，当驱动螺母7150由驱动螺杆6130朝远侧驱动时，钳口7110、7120旋转到其打开构型。

如上所论述，控制系统1800被构造成能够致动电动马达1610以执行三个不同的端部执行器功能—夹紧/打开钳口组件7100(图14和15)、使端部执行器7000围绕纵向轴线(图18和图19)旋转以及使端部执行器7000围绕关节运动轴线(图16和图17)进行关节运动。主要参见图26和图27，控制系统1800被构造成能够操作传动装置6000以选择性地执行这三个端部执行器功能。传动装置6000包括第一离合器系统6100，该第一离合器系统被构造成能够根据驱动轴2730旋转的方向将驱动轴2730的旋转选择性地传输到端部执行器7000的驱动螺杆6130以打开或闭合钳口组件7100。传动装置6000还包括第二离合器系统6200，该第二离合器系统被构造成能够将驱动轴2730的旋转选择性地传输到端部执行器7000的外部壳体6230以使端部执行器7000围绕纵向轴线L旋转。传动装置6000还包括第三离合器系统6300，该第三离合器系统被构造成能够将驱动轴2730的旋转选择性地传输到关节运动接头2300，以使远侧附接部分2400和端部执行器7000围绕关节运动轴线A进行关节运动。离合器系统6100、6200和6300经由例如延伸穿过轴2510、连接器销2520、连接器销1520和轴1510的电路与控制系统1800电连通。在至少一种情况下，这些离合器控制电路中的每个包括例如两个连接器销2520和两个连接器销1520。

在各种情况下，除上述之外，轴2510和/或轴1510包括柔性电路，该柔性电路包括形成离合器控制电路的一部分的电迹线。柔性电路可包括其中和/或其上限定有导电通路的带状物或基板。柔性电路还可包括安装到其上的传感器和/或任何固态部件，诸如信号平滑电容器。在至少一种情况下，导电通路中的每个可包括一个或多个信号平滑电容器，除其它项之外，该信号平滑电容器可使传输通过导电通路的信号的波动更均匀。在各种情况下，柔性电路可涂覆有可针对流体进入而密封柔性电路的至少一种材料，诸如弹性体。

主要参见图28，第一离合器系统6100包括第一离合器6110、可扩展的第一驱动环6120和第一电磁致动器6140。第一离合器6110包括环形环并且可滑动地设置在驱动轴2730上。第一离合器6110由磁性材料构成并且可通过由第一电磁致动器6140生成的电磁场EF在脱离或未致动位置(图28)与接合或致动位置(图29)之间运动。在各种情况下，第一离合器6110至少部分地由例如铁和/或镍构成。在至少一种情况下，第一离合器6110包括永磁体。如图22A所示，驱动轴2730包括限定于其中的一个或多个纵向键槽6115，该一个或多个纵向键槽被构造成能够约束离合器6110相对于驱动轴2730的纵向运动。更具体地，离合器6110包括一个或多个键，这一个或多个键延伸到键槽6115中，使得键槽6115的远侧端部停止离合器6110的远侧运动，并且键槽6115的近侧端部停止离合器6110的近侧运动。

当第一离合器6110处于其脱离位置(图28)时，第一离合器6110与驱动轴2130一起旋转，但不将旋转运动传输到第一驱动环6120。如在图28中可见，第一离合器6110与第一驱动环6120分离或不与之接触。因此，当第一离合器组件6100处于其脱离接合状态时，驱动轴2730和第一离合器6110的旋转不传输到驱动螺杆6130。当第一离合器6110处于其接合位置(图29)时，第一离合器6110与第一驱动环6120接合，使得第一驱动环6120径向向外扩展或拉伸成与驱动螺杆6130接触。在至少一种情况下，柔性驱动环6120包括例如弹性体带。如在图29中可见，第一驱动环6120受压而贴靠驱动螺杆6130的环形内侧壁6135。因此，当第一离合器组件6100处于其接合状态时，驱动轴2730和第一离合器6110的旋转传输到驱动螺杆6130。根据驱动轴2730旋转的方向，当第一离合器组件6100处于其接合状态时，第一离合器组件6100可将钳口组件7100运动到其打开构型和闭合构型中。

如上所述，第一电磁致动器6140被构造成能够生成磁场以使第一离合器6110在其脱离(图28)位置与接合(图29)位置之间运动。例如，参见图28，第一电磁致动器6140被构造成能够发射磁场EF_L，当第一离合器组件6100处于其脱离接合状态时，该磁场EF_L将第一离合器6110排斥或驱动远离第一驱动环6120。第一电磁致动器6140包括限定于轴框架2530中的腔体中的一个或多个缠绕线圈，当电流沿第一方向流过包括缠绕线圈的第一电动离合器电路时，该一个或多个缠绕线圈生成磁场EF_L。控制系统1800被构造成能够将第一电压极性施加到第一电动离合器电路以产生沿第一方向流动的电流。控制系统1800可将第一电压极性连续地施加到第一电动轴电路，以将第一离合器6110连续地保持处于其脱离位置。虽然这种布置可防止第一离合器6110无意地接合第一驱动环6120，但这种布置也可消耗大量功率。另选地，控制系统1800可将第一电压极性施加到第一电动离合器电路达足以将第一离合器6110定位处于其脱离位置的时间段，然后中止将第一电压极性施加到第一电动离合器电路，从而产生较低的功率消耗。也就是说，第一离合器组件6100还包括安装在驱动螺杆6130中的第一离合器锁6150，该第一离合器锁被构造成能够将第一离合器6110可释放地保持处于其脱离位置。第一离合器锁6150被构造成能够防止或至少降低第一离合器6110与第一驱动环6120无意地接合的可能性。当第一离合器6110处于其脱离位置时，如图28所示，第一离合器锁6150干扰第一离合器6110的自由运动并且经由第一离合器锁6150和第一离合器6110之间的摩擦力和/或干扰力将第一离合器6110保持就位。在至少一种情况下，第一离合器锁6150包括由例如橡胶构成的弹性体塞、底座或棘爪。在某些情况下，第一离合器锁6150包括永磁体，该永磁体通过电磁力将第一离合器6110保持处于其脱离位置。在任何情况下，第一电磁致动器6140可将克服这些力的电磁拉力施加到第一离合器6110，如下文更详细地描述。

除上述之外，参见图29，第一电磁致动器6140被构造成能够发射磁场EF_D，当第一离合器组件6100处于其接合状态时，该磁场EF_D将第一离合器6110朝向第一驱动环6120牵拉或驱动。当电流沿第二或相反方向流过第一电动离合器电路时，第一电磁致动器6140的线圈生成磁场EF_D。控制系统1800被构造成能够将相反的电压极性施加到第一电动离合器电路以产生沿相反方向流动的电流。控制系统1800可将相反的电压极性连续地施加到第一电动离合器电路，以将第一离合器6110连续地保持处于其接合位置并且维持第一驱动环6120与驱动螺杆6130之间的可操作接合。另选地，当第一离合器6110处于其接合位置时，第一离合器6110可被构造成能够楔入第一驱动环6120内，并且在此类情况下，控制系统1800可能不需要将施加电压极性连续地施加到第一电动离合器电路来将第一离合器组件6100保持处于其接合状态。在此类情况下，一旦第一离合器6110已充分楔入第一驱动环6120中，控制系统1800就可中止施加电压极性。

值得注意的是，除上述之外，当第一离合器6110处于其脱离位置时，第一离合器锁6150还被构造成能够闭锁钳口组件驱动装置。更具体地，再次参见图28，当第一离合器6110处于其脱离位置时，第一离合器6110将驱动螺杆6130中的第一离合器锁6150推动成与端部执行器7000的外部壳体6230接合，使得驱动螺杆6130相对于外部壳体6230不旋转或至少基本上不旋转。外部壳体6230包括限定于其中的狭槽6235，该狭槽被构造成能够接收第一离合器锁6150。当第一离合器6110运动到其接合位置中时，参见图29，第一离合器6110不再与第一离合器锁6150接合，因此，第一离合器锁6150不再偏压成与外部壳体6230接合，并且驱动螺杆6130可相对于外部壳体6230自由旋转。由于上述原因，第一离合器6110可进行至少两件事情：当第一离合器6110处于其接合位置时操作钳口驱动装置，和当第一离合器6110处于其脱离位置时闭锁钳口驱动装置。

此外，除上述之外，螺纹部分6160和7160的螺纹可被构造成能够防止或至少抵抗钳口驱动装置的反向驱动。在至少一种情况下，例如螺纹部分6160和7160的螺距和/或角度可被选择为防止钳口组件7100的反向驱动或无意打开。由于上述原因，得以防止或至少减少钳口组件7100无意打开或闭合的可能性。

主要参见图30，第二离合器系统6200包括第二离合器6210、可扩展的第二驱动环6220和第二电磁致动器6240。第二离合器6210包括环形环并且可滑动地设置在驱动轴2730上。第二离合器6210由磁性材料构成并且可通过由第二电磁致动器6240生成的电磁场EF在脱离或未致动位置(图30)与接合或致动位置(图31)之间运动。在各种情况下，第二离合器6210至少部分地由例如铁和/或镍构成。在至少一种情况下，第二离合器6210包括永磁体。如图22A所示，驱动轴2730包括限定于其中的一个或多个纵向键槽6215，该一个或多个纵向键槽被构造成能够约束第二离合器6210相对于驱动轴2730的纵向运动。更具体地，第二离合器6210包括一个或多个键，这一个或多个键延伸到键槽6215中,使得键槽6215的远侧端部停止第二离合器6210的远侧运动，并且键槽6215的近侧端部停止第二离合器6210的近侧运动。

参见图30，当第二离合器6210处于其脱离位置时，第二离合器6210与驱动轴2730一起旋转，但不将旋转运动传输到第二驱动环6220。如在图30中可见，第二离合器6210与第二驱动环6220分离或不与之接触。因此，当第二离合器组件6200处于其脱离接合状态时，驱动轴2730和第二离合器6210的旋转不传输到端部执行器7000的外部壳体6230。当第二离合器6210处于其接合位置(图31)时，第二离合器6210与第二驱动环6220接合，使得第二驱动环6220径向向外扩展或拉伸成与外部壳体6230接触。在至少一种情况下，第二驱动环6220包括例如弹性体带。如在图31中可见，第二驱动环6220受压而贴靠外部壳体6230的环形内侧壁7415。因此，当第二离合器组件6200处于其接合状态时，驱动轴2730和第二离合器6210的旋转传输到外部壳体6230。根据驱动轴2730旋转的方向，当第二离合器组件6200处于其接合状态时，第二离合器组件6200可使端部执行器7000围绕纵向轴线L沿第一方向或第二方向旋转。

如上所述，第二电磁致动器6240被构造成能够生成磁场以使第二离合器6210在其脱离(图30)位置与接合(图31)位置之间运动。例如，第二电磁致动器6240被构造成能够发射磁场EF_L，当第二离合器组件6200处于其脱离接合状态时将第二离合器6210排斥或驱动远离第二驱动环6220。第二电磁致动器6240包括限定于轴框架2530中的腔体中的一个或多个缠绕线圈，当电流沿第一方向流过包括缠绕线圈的第二电动离合器电路时，该一个或多个缠绕线圈生成磁场EF_L。控制系统1800被构造成能够将第一电压极性施加到第二电动离合器电路以产生沿第一方向流动的电流。控制系统1800可将第一电压极性连续地施加到第二电动离合器电路，以将第二离合器6120连续地保持处于其脱离位置。虽然这种布置可防止第二离合器6210无意地接合第二驱动环6220，但这种布置也可消耗大量功率。另选地，控制系统1800可将第一电压极性施加到第二电动离合器电路达足以将第二离合器6210定位处于其脱离位置的时间段，然后中止将第一电压极性施加到第二电动离合器电路，从而产生较低的功率消耗。也就是说，第二离合器组件6200还包括安装在外部壳体6230中的第二离合器锁6250，该第二离合器锁被构造成能够将第二离合器6210可释放地保持处于其脱离位置。与上文相似，第二离合器锁6250可防止或至少降低第二离合器6210与第二驱动环6220无意地接合的可能性。当第二离合器6210处于其脱离位置时，如图30所示，第二离合器锁6250干扰第二离合器6210的自由运动并且经由第二离合器锁6250和第二离合器6210之间的摩擦和/或干扰力将第二离合器6210保持就位。在至少一种情况下，第二离合器锁6250包括由例如橡胶构成的弹性体塞、底座或棘爪。在某些情况下，第二离合器锁6250包括永磁体，该永磁体通过电磁力将第二离合器6210保持处于其脱离位置。也就是说，第二电磁致动器6240可将克服这些力的电磁拉力施加到第二离合器6210，如下文更详细地描述。

除上述之外，参见图31，第二电磁致动器6240被构造成能够发射磁场EF_D，当第二离合器组件6200处于其接合状态时，该磁场EF_D将第二离合器6210朝向第二驱动环6220牵拉或驱动。当电流沿第二或相反方向流过第二电动轴电路时，第二电磁致动器6240的线圈生成磁场EF_D。控制系统1800被构造成能够将相反的电压极性施加到第二电动轴电路以产生沿相反方向流动的电流。控制系统1800可将相反的电压极性连续地施加到第二电动轴电路，以将第二离合器6210连续地保持处于其接合位置并且维持第二驱动环6220与外部壳体6230之间的可操作接合。另选地，当第二离合器6210处于其接合位置时，第二离合器6210可被构造成能够楔入第二驱动环6220内，并且在此类情况下，控制系统1800可能不需要将电压极性连续地施加到第二轴电路来将第二离合器组件6200保持处于其接合状态。在此类情况下，一旦第二离合器6210已充分楔入第二驱动环6220，控制系统1800就可中止施加电压极性。

值得注意的是，除上述之外，当第二离合器6210处于其脱离位置时，第二离合器锁6250还被构造成能够闭锁端部执行器7000的旋转。更具体地，再次参见图30，当第二离合器6210处于其脱离位置时，第二离合器6210将外轴6230中的第二离合器锁6250推动成与关节运动联接件2340接合，使得端部执行器7000相对于轴组件2000的远侧附接部分2400不旋转或至少基本上不旋转。如图27所示，当第二离合器6210处于其脱离位置时，第二离合器锁6250定位或楔入限定于关节运动联接件2340中的狭槽或通道2345内。由于上述原因，得以防止或至少减少端部执行器7000无意旋转的可能性。此外，由于上述原因，第二离合器6210可进行至少两件事情：当第二离合器6210处于其接合位置时操作端部执行器旋转驱动装置，和当第二离合器6210处于其脱离位置时闭锁端部执行器旋转驱动装置。

主要参见图22、图24和图25，轴组件2000还包括关节运动驱动系统，该关节运动驱动系统被构造成能够使远侧附接部分2400和端部执行器7000围绕关节运动接头2300进行关节运动。关节运动驱动系统包括可旋转地支撑在远侧附接部分2400内的关节运动驱动装置6330。也就是说，关节运动驱动装置6330紧密地接收在远侧附接部分2400内，使得关节运动驱动装置6330相对于远侧附接部分2400不平移或至少基本上不平移。轴组件2000的关节运动驱动系统还包括固定地安装到关节运动框架2310的固定齿轮2330。更具体地，固定齿轮2330固定地安装到连接关节运动框架2310的突片2314和关节运动联接件2340的销，使得固定齿轮2330相对于关节运动框架2310不旋转。固定齿轮2330包括中心主体2335和围绕中心主体2335的周边延伸的固定齿2332的环形阵列。关节运动驱动装置6330包括与固定齿2332以啮合方式接合的驱动齿6332的环形阵列。当关节运动驱动装置6330旋转时，关节运动驱动装置6330推动固定齿轮2330并且使轴组件2000的远侧附接部分2400和端部执行器7000围绕关节运动接头2300进行关节运动。

主要参见图32，第三离合器系统6300包括第三离合器6310、可扩展的第三驱动环6320和第三电磁致动器6340。第三离合器6310包括环形环并且可滑动地设置在驱动轴2730上。第三离合器6310由磁性材料构成并且可通过由第三电磁驱动器6340生成的电磁场EF在脱离或未致动位置(图32)与接合或致动位置(图33)之间运动。在各种情况下，第三离合器6310至少部分地由例如铁和/或镍构成。在至少一种情况下，第三离合器6310包括永磁体。如图22A所示，驱动轴2730包括限定于其中的一个或多个纵向键槽6315，该一个或多个纵向键槽被构造成能够约束第三离合器6310相对于驱动轴2730的纵向运动。更具体地，第三离合器6310包括一个或多个键，这一个或多个键延伸到键槽6315中，使得键槽6315的远侧端部停止第三离合器6310的远侧运动，并且键槽6315的近侧端部停止第三离合器6310的近侧运动。

参见图32，当第三离合器6310处于其脱离位置时，第三离合器6310与驱动轴2730一起旋转，但不将旋转运动传输到第三驱动环6320。如在图32中可见，第三离合器6310与第三驱动环6320分离或不与之接触。因此，当第三离合器组件6300处于其脱离接合状态时，驱动轴2730和第三离合器6310的旋转不传输到关节运动驱动器6330。参见图33，当第三离合器6310处于其接合位置时，第三离合器6310与第三驱动环6320接合，使得第三驱动环6320径向向外扩展或拉伸成与关节运动驱动装置6330接触。在至少一种情况下，第三驱动环6320包括例如弹性体带。如在图33中可见，第三驱动环6320受压而贴靠关节运动驱动装置6330的环形内侧壁6335。因此，当第三离合器组件6300处于其接合状态时，驱动轴2730和第三离合器6310的旋转传输到关节运动驱动器6330。根据驱动轴2730旋转的方向，第三离合器组件6300可使轴组件2000的远侧附接部分2400和端部执行器7000围绕关节运动接头2300沿第一或第二方向进行关节运动。

如上所述，第三电磁驱动器6340被构造成能够生成磁场以使第三离合器6310在其脱离(图32)位置与接合(图33)位置之间运动。例如，参见图32，第三电磁驱动器6340被构造成能够发射磁场EF_L，当第三离合器组件6300处于脱离接合状态时，该磁场EF_L将第三离合器6310排斥或驱动远离第三驱动环6320。第三电磁驱动器6340包括限定于轴框架2530中的腔体中的一个或多个缠绕线圈，当电流沿第一方向流过包括缠绕线圈的第三电动离合器电路时，该一个或多个缠绕线圈生成磁场EF_L。控制系统1800被构造成能够将第一电压极性施加到第三电动离合器电路以产生沿第一方向流动的电流。控制系统1800可将第一电压极性连续地施加到第三电动离合器电路，以将第三离合器6310连续地保持处于其脱离位置。虽然这种布置可防止第三离合器6310无意地接合第三驱动环6320，但这种布置也可消耗大量功率。另选地，控制系统1800可将第一电压极性施加到第三电动离合器电路达足以将第三离合器6310定位处于其脱离位置的时间段，然后中止将第一电压极性施加到第三电动离合器电路，从而产生较低的功率消耗。

除上述之外，第三电磁驱动器6340被构造成能够发射磁场EF_D，当第三离合器组件6300处于其接合状态时，该磁场EF_D将第三离合器6310朝向第三驱动环6320牵拉或驱动。当电流沿第二或相反方向流过第三电动离合器电路时，第三电磁驱动器6340的线圈生成磁场EF_D。控制系统1800被构造成能够将相反的电压极性施加到第三电动轴电路以产生沿相反方向流动的电流。控制系统1800可将相反的电压极性连续地施加到第三电动轴电路，以将第三离合器6310连续地保持处于其接合位置并且维持第三驱动环6320与关节运动驱动装置6330之间的可操作接合。另选地，当第三离合器6310处于其接合位置时，第三离合器6210可被构造成能够楔入第三驱动环6320内，并且在此类情况下，控制系统1800可能不需要将电压极性连续地施加到第三轴电路来将第三离合器组件6300保持处于其接合状态。在此类情况下，一旦第三离合器6310已充分楔入第三驱动环6320中，控制系统1800就可中止施加电压极性。在任何情况下，当第三离合器组件6300处于其接合状态时，根据驱动轴2730旋转的方向，端部执行器7000可沿第一方向或第二方向进行关节运动。

除上述以外，参见图22、图32和图33，关节运动驱动系统还包括闭锁件6350，当第三离合器6310处于其脱离位置(图32)时，该闭锁件6350防止或至少抑制轴组件2000的远侧附接部分2400和端部执行器7000围绕关节运动接头2300进行关节运动。主要参见图22，关节运动联接件2340包括限定于其中的狭槽或沟槽2350，其中闭锁件6350可滑动地定位在狭槽2350中并且至少部分地在固定关节运动齿轮2330下方延伸。闭锁件6350包括与第三离合器6310接合的附接钩6352。更具体地，第三离合器6310包括限定于其中的环形狭槽或沟槽6312，并且附接钩6352定位在环形狭槽6312中，使得闭锁件6350与第三离合器6310一起平移。然而，值得注意的是，闭锁件6350不与第三离合器6310一起旋转或至少基本上不与其一起旋转。相反，第三离合器6310中的环形沟槽6312允许第三离合器6310相对于闭锁件6350旋转。闭锁件6350还包括可滑动地定位在限定于固定齿轮2330的底部中的径向延伸的闭锁狭槽2334中的闭锁钩6354。当第三离合器6310处于其脱离位置时，如图32所示，闭锁件6350处于其中闭锁钩6354防止端部执行器7000围绕关节运动接头2300旋转的锁定位置。当第三离合器6310处于其接合位置时，如图33所示，闭锁件6350处于其中闭锁钩6354不再定位在闭锁狭槽2334中的解锁位置。相反，闭锁钩6354定位在限定于固定齿轮2330的中间或主体2335中的间隙狭槽中。在此类情况下，当端部执行器7000围绕关节运动接头2300旋转时，闭锁钩6354可在间隙狭槽内旋转。

除上述之外，图32和图33中所示出的径向延伸的闭锁狭槽2334纵向地(即，沿着平行于细长轴2200的纵向轴线的轴线)延伸。然而，一旦端部执行器7000已进行关节运动，闭锁钩6354就不再与纵向闭锁狭槽2334对准。据此，固定齿轮2330包括限定于固定齿轮2330的底部中的多个或一系列径向延伸的闭锁狭槽2334，使得当第三离合器6310被去致动并且在端部执行器7000已进行关节运动之后朝远侧牵拉闭锁件6350时，闭锁钩6354可进入闭锁狭槽2334中的一个并将端部执行器7000锁定处于其关节运动位置。因此，端部执行器7000可被锁定处于非关节运动位置和关节运动位置。在各种情况下，闭锁狭槽2334可限定端部执行器7000的离散关节运动位置。例如，闭锁狭槽2334可以例如10度的间隔限定，这可以10度的间隔限定端部执行器7000的离散关节运动取向。在其它情况下，这些取向可为例如5度的间隔。在另选的实施方案中，闭锁件6350包括制动器，当第三离合器6310与第三驱动环6320脱离时，该制动器接合限定于固定齿轮2330中的周向肩部。在这种实施方案中，端部执行器7000可被锁定处于任何合适的取向。在任何情况下，闭锁件6350防止或至少降低端部执行器7000无意关节运动的可能性。由于上述原因，第三离合器6310可进行以下事情：当其处于其接合位置时操作关节运动驱动装置，并且当其处于脱离位置时闭锁关节运动驱动装置。

主要参见图24和图25，轴框架2530和驱动轴2730延伸穿过关节运动接头2300进入远侧附接部分2400中。当端部执行器7000进行关节运动时，如图16和图17所示，轴框架2530和驱动轴2730弯曲以适应端部执行器7000的关节运动。因此，轴框架2530和驱动轴2730由适应端部执行器7000的关节运动的任何合适的材料构成。此外，如上所论述，轴框架2530容纳第一电磁致动器6140、第二电磁致动器6240和第三电磁致动器6340。在各种情况下，第一电磁致动器6140、第二电磁致动器6240和第三电磁驱动器6340各自包括缠绕导线线圈(诸如例如铜线线圈)，并且轴框架2530由绝缘材料构成以防止或至少降低第一电磁致动器6140、第二电磁致动器6240和第三电磁驱动器6340之间短路的可能性。在各种情况下，延伸穿过轴框架2530的第一电动离合器电路、第二电动离合器电路和第三电动离合器电路由例如绝缘电线构成。除上述之外，第一电动离合器电路、第二电动离合器电路和第三电动离合器电路使电磁致动器6140、6240和6340与驱动模块1100中的控制系统1800连通。

如上所述，离合器6110、6210和/或6310可保持处于其脱离位置，使得它们不会无意地运动到其接合位置中。在各种布置中，离合器系统6000包括被构造成能够将第一离合器6110偏压到其脱离位置中的第一偏压构件(诸如例如弹簧)、被构造成能够将第二离合器6210偏压到其脱离位置中的第二偏压构件(诸如例如弹簧)和/或被构造成能够将第三离合器6110偏压到其脱离位置中的第三偏压构件(诸如例如弹簧)。在此类布置中，弹簧的偏压力可选择性地由电磁致动器在被电流通电时生成的电磁力克服。除上述之外，离合器6110、6210和/或6310可分别由驱动环6120、6220和/或6320保持处于其接合位置。更具体地，在至少一种情况下，驱动环6120、6220和/或6320由弹性材料构成，该弹性材料将离合器6110、6210和/或6310分别握持或以摩擦方式保持处于其接合位置。在各种另选的实施方案中，离合器系统6000包括被构造成能够将第一离合器6110偏压到其接合位置中的第一偏压构件(诸如例如弹簧)、被构造成能够将第二离合器6210偏压到其接合位置中的第二偏压构件(诸如例如弹簧)和/或被构造成能够将第三离合器6110偏压到其接合位置中的第三偏压构件(诸如例如弹簧)。在此类布置中，弹簧的偏压力可根据需要分别由电磁致动器6140、6240和/或6340所施加的电磁力克服，以将离合器6110、6210和6310选择性地保持处于其脱离位置。在外科系统的任一个操作模式中，控制组件1800可使电磁致动器中的一个通电以接合离合器中的一个，而使其它两个电磁致动器通电以使其它两个离合器脱离。

虽然离合器系统6000包括用于控制外科系统的三个驱动系统的三个离合器，但离合器系统可包括用于控制任何合适数目的系统的任何合适数目的离合器。此外，虽然离合器系统6000的离合器在其接合位置与脱离位置之间朝近侧和朝远侧滑动，但离合器系统的离合器可以任何合适的方式运动。此外，虽然一次接合一个离合器系统6000的离合器以一次控制一个驱动运动，但设想了各种情况，其中可接合多于一个离合器以一次控制多于一个驱动运动。

鉴于上述原因，应理解，控制系统1800被构造成能够(一)操作马达系统1600以使驱动轴系统2700沿适当方向旋转，并且(二)操作离合器系统6000以将驱动轴系统2700的旋转传递到端部执行器7000的适当功能。此外，如上所论述，控制系统1800对来自轴组件2000的夹紧触发器系统2600和柄部1000的输入系统1400的输入作出响应。当夹紧触发器系统2600被致动时，如上所论述，控制系统1800启动第一离合器组件6100并且停用第二离合器组件6200和第三离合器组件6300。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供应功率以使驱动轴系统2700沿第一方向旋转，从而夹持端部执行器7000的钳口组件7100。当控制系统1800检测到钳口组件7100处于其夹紧构型时，控制系统1800停止马达组件1600并且停用第一离合器组件6100。当控制系统1800检测到夹紧触发器系统2600已运动到或正运动到其未致动位置时，控制系统1800启动或维持第一离合器组件6100的启动，并且停用或维持第二离合器组件6200和第三离合器组件6300的停用。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供应功率以使驱动轴系统2700沿第二方向旋转，从而打开端部执行器7000的钳口组件7100。

除上述之外，当旋转致动器1420沿第一方向致动时，控制系统1800启动第二离合器组件6200并且停用第一离合器组件6100和第三离合器组件6300。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供应功率以使驱动轴系统2700沿第一方向旋转，从而使端部执行器7000沿第一方向旋转。当控制系统1800检测到旋转致动器1420已沿第二方向致动时，控制系统1800启动或维持第二离合器组件6200的启动，并且停用或维持第一离合器组件6100和第三离合器组件6300的停用。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供应功率以使驱动轴系统2700沿第二方向旋转，以便使驱动轴系统2700沿第二方向旋转，从而使端部执行器7000沿第二方向旋转。当控制系统1800检测到旋转致动器1420未被致动时，控制系统1800停用第二离合器组件6200。

除上述之外，当第一关节运动致动器1432被压下时，控制系统1800启动第三离合器组件6300并且停用第一离合器组件6100和第二离合器组件6200。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供应功率以使驱动轴系统2700沿第一方向旋转，从而使端部执行器7000沿第一方向进行关节运动。当控制系统1800检测到第二关节运动致动器1434被压下时，控制系统1800启动或维持第三离合器组件6200的启动，并且停用或维持第一离合器组件6100和第二离合器组件6200的停用。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供应功率以使驱动轴系统2700沿第二方向旋转，从而使端部执行器7000沿第二方向进行关节运动。当控制系统1800检测到第一关节运动致动器1432和第二关节运动致动器1434均未被致动时，控制系统1800停用第三离合器组件6200。

除上述之外，控制系统1800被构造成能够基于其从轴组件2000的夹持触发系统2600和柄部1000的输入系统1400接收的输入来改变缝合系统的操作模式。控制系统1800被构造成能够在使轴驱动系统2700旋转之前使离合器系统6000换档以执行对应的端部执行器功能。此外，控制系统1800被构造成能够在使离合器系统6000换档之前停止轴驱动系统2700的旋转。这种布置可防止端部执行器7000的突然运动。另选地，控制系统1800可在轴驱动系统2700旋转的同时使离合器系统600换档。这种布置可允许控制系统1800在操作模式之间快速换档。

如上所论述，参见图34，轴组件2000的远侧附接部分2400包括被构造成能够防止端部执行器7000无意地与轴组件2000脱离的端部执行器锁6400。端部执行器锁6400包括可与限定于端部执行器7000的近侧附接部分7400上的锁定凹口7410的环形阵列选择性地接合的锁定端部6410；近侧端部6420；以及将端部执行器锁6400可旋转地连接到关节运动联接件2320的枢轴6430。当第三离合器组件6300的第三离合器6310处于其脱离位置时，如图34所示，第三离合器6310与端部执行器锁6400的近侧端部6420接触，使得端部执行器锁6400的锁定端部6410与锁定凹口7410的阵列接合。在此类情况下，端部执行器7000可相对于端部执行器锁6400旋转，但无法相对于远侧附接部分2400平移。当第三离合器6310运动到其接合位置中时，如图35所示，第三离合器6310不再与端部执行器锁6400的近侧端部6420接合。在此类情况下，端部执行器锁6400自由向上枢转并允许端部执行器7000与轴组件2000分离。

正如上文所述，再次参见图34，可能的是，当临床医生将或试图将端部执行器7000与轴组件2000分离时，第二离合器组件6200的第二离合器6210处于其脱离位置。如上所论述，当第二离合器6210处于其脱离位置时，第二离合器6210与第二离合器锁6250接合，并且在此类情况下，第二离合器锁6250被推动成与关节运动联接件2340接合。更具体地，当第二离合器6210与第二离合器锁6250接合时，第二离合器锁6250定位在限定于关节运动部2340中的通道2345中，这可防止或至少阻碍端部执行器7000与轴组件2000分离。为了便于将端部执行器7000从轴组件2000释放，控制系统1800除将第三离合器6310运动到其接合位置中之外还可将第二离合器6210运动到其接合位置中。在此类情况下，当移除端部执行器7000时，端部执行器7000可越过端部执行器锁6400和第二离合器锁6250两者。

在至少一个实例中，除上述之外，驱动模块1100包括经由输入系统1400与控制系统1800连通和/或直接与控制系统1800连通的输入开关和/或传感器，该输入开关和/或传感器在被致动时致使控制系统1800解锁端部执行器7000。在各种情况下，驱动模块1100包括与输入系统1400的板1410通信的输入屏幕1440，该输入屏幕被构造成能够从临床医生接收解锁输入。响应于解锁输入，控制系统1800可停止马达系统1600(在其正在运行的情况下)，并且如上所述，解锁端部执行器7000。输入屏幕1440也被构造成能够从临床医生接收锁定输入，其中输入系统1800将第二离合器组件6200和/或第三离合器组件6300运动到其未致动状态，以将端部执行器7000锁定到轴组件2000。

图37示出根据至少一个另选的实施方案的轴组件2000'。轴组件2000'在许多方面与轴组件2000相似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。与轴组件2000相似，轴组件2000'包括轴框架，即轴框架2530'。轴框架2530'包括纵向通道2535'，以及此外，定位在轴框架2530'中的多个离合器位置传感器，即，第一传感器6180'、第二传感器6280'和第三传感器6380'。第一传感器6180'与控制系统1800信号通信，作为第一感测电路的一部分。第一感测电路包括延伸穿过纵向通道2535'的信号线；然而，第一感测电路可包括无线信号发射器和接收器以使第一传感器6180'与控制系统1800信号通信。第一传感器6180'被定位和布置为检测第一离合器组件6100的第一离合器6110的位置。基于从第一传感器6180'接收的数据，控制系统1800可确定第一离合器6110是处于其接合位置、其脱离位置还是两者间的某个位置。利用此信息，在给定外科器械的操作状态的情况下，控制系统1800可评估第一离合器6110是否处于正确位置。例如，如果外科器械处于其钳口夹紧/打开操作状态，则控制系统1800可验证第一离合器6110是否适当地定位在其接合位置中。在此类情况下，除下述之外，控制系统1800还可经由第二传感器6280'验证第二离合器6210处于其脱离位置，并且经由第三传感器6380'验证第三离合器6310处于其脱离位置。相应地，如果外科器械未处于其钳口夹紧/打开状态，则控制系统1800可验证第一离合器6110是否适当地定位在其脱离位置中。就第一离合器6110未处于其适当位置而言，控制系统1800可致动第一电磁致动器6140以试图适当地定位第一离合器6110。同样，如果需要，控制系统1800可致动电磁致动器6240和/或6340以适当地定位离合器6210和/或6310。

第二传感器6280'与控制系统1800信号通信，作为第二感测电路的一部分。第二感测电路包括延伸穿过纵向通道2535'的信号线；然而，第二感测电路可包括无线信号发射器和接收器以使第二传感器6280'与控制系统1800信号通信。第二传感器6280'被定位和布置为检测第一离合器组件6200的第二离合器6210的位置。基于从第二传感器6280'接收的数据，控制系统1800可确定第二离合器6210是处于其接合位置、其脱离位置还是两者间的某个位置。利用此信息，在给定外科器械的操作状态的情况下，控制系统1800可评估第二离合器6210是否处于正确位置。例如，如果外科器械处于其端部执行器旋转操作状态，则控制系统1800可验证第二离合器6210是否适当地定位在其接合位置中。在此类情况下，控制系统1800还可经由第一传感器6180'验证第一离合器6110处于其脱离位置，并且除下述之外，控制系统1800还可经由第三传感器6380'验证第三离合器6310处于其脱离位置。相应地，如果外科器械未处于其端部执行器旋转状态，则控制系统1800可验证第二离合器6110是否适当地定位在其脱离位置中。就第二离合器6210未处于其适当位置而言，控制系统1800可致动第二电磁致动器6240以试图适当地定位第二离合器6210。同样，如果需要，控制系统1800可致动电磁致动器6140和/或6340以适当地定位离合器6110和/或6310。

第三传感器6380'与控制系统1800信号通信，作为第三感测电路的一部分。第三感测电路包括延伸穿过纵向通道2535'的信号线；然而，第三感测电路可包括无线信号发射器和接收器，以使第三传感器6380'与控制系统1800信号通信。第三传感器6380'被定位和布置为检测第三离合器组件6300的第三离合器6310的位置。基于从第三传感器6380'接收的数据，控制系统1800可确定第三离合器6310是处于其接合位置、其脱离位置还是两者间的某个位置。利用此信息，在给定外科器械的操作状态的情况下，控制系统1800可评估第三离合器6310是否处于正确位置。例如，如果外科器械处于其端部执行器关节运动操作状态，则控制系统1800可验证第三离合器6310是否适当地定位在其接合位置中。在此类情况下，控制系统1800还可经由第一传感器6180'验证第一离合器6110处于其脱离位置，并且经由第二传感器6280'验证第二离合器6210处于其脱离位置。相应地，如果外科器械未处于其端部执行器关节运动状态，则控制系统1800可验证第三离合器6310是否适当地定位在其脱离位置中。就第三离合器6310未处于其适当位置而言，控制系统1800可致动第三电磁驱动器6340以试图适当地定位第三离合器6310。同样，如果需要，控制系统1800可致动电磁致动器6140和/或6240以适当地定位离合器6110和/或6210。

除上述之外，离合器位置传感器(即，第一传感器6180'、第二传感器6280'和第三传感器6380')可包括任何合适类型的传感器。在各种情况下，第一传感器6180'、第二传感器6280'和第三传感器6380'各自包括接近传感器。在这种布置中，传感器6180'、6280'和6380'被构造成能够检测离合器6110、6210和6310是否分别处于其接合位置。在各种情况下，第一传感器6180'、第二传感器6280'和第三传感器6380'各自包括例如霍尔效应传感器。在这种布置中，传感器6180'、6280'和6380'不仅可检测离合器6110、6210和6310是否分别处于其接合位置，而且传感器6180'、6280'和6380'还可检测离合器6110、6210和6310相对于其接合或脱离位置的接近程度。

图38示出根据至少一个另选的实施例的轴组件2000'和端部执行器7000”。端部执行器7000在许多方面与端部执行器7000类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。与端部执行器7000相似，轴组件7000”包括钳口组件7100和钳口组件驱动装置，该钳口组件驱动装置被构造成能够使钳口组件7100在其打开构型与闭合构型之间运动。钳口组件驱动装置包括驱动联接件7140、驱动螺母7150”和驱动螺杆6130”。驱动螺母7150”包括定位在其中的传感器7190”，该传感器被构造成能够检测定位在驱动螺杆6130”中的磁性元件6190”的位置。磁性元件6190”定位在限定于驱动螺杆6130”中的细长孔口6134”中，并且可包括永磁体和/或可由例如铁、镍和/或任何合适的金属构成。在各种情况下，传感器7190”包括例如与控制系统1800信号通信的接近传感器。在某些情况下，传感器7190”包括例如与控制系统1800信号通信的霍尔效应传感器。在某些情况下，传感器7190”包括例如光学传感器，并且可检测元件6190”包括光学可检测元件，诸如例如反射元件。在任一种情况下，传感器7190”被构造成能够例如经由无线信号发射器和接收器和/或经由延伸穿过轴框架通道2532'的有线连接与控制系统1800无线地通信。

除上述之外，传感器7190”被构造成能够检测磁性元件6190”何时与传感器7190”相邻，使得控制系统1800可使用此数据来确定钳口组件7100其夹紧行程已结束。此时，控制系统1800可停止马达组件1600。传感器7190”和控制系统1800也被构造成能够确定驱动螺杆6130”当前定位的位置与驱动螺杆6130”应在其闭合行程结束时定位的位置之间的距离，以便计算闭合钳口组件7100仍需要的驱动螺杆6130”的闭合行程的量。此外，此类信息可由控制系统1800用以评估钳口组件7100的当前构型，即，钳口组件7100是处于其打开构型、其闭合构型还是部分闭合构型。传感器系统可用于确定钳口组件7100何时已到达其完全打开位置并且在此时停止马达组件1600。在各种情况下，控制系统1800可使用此传感器系统通过确认钳口组件7100在马达组件1600转动时正在运动来确认第一离合器组件6100处于其致动状态。相似地，控制系统1800可使用此传感器系统通过确认钳口组件7100在马达组件1600转动时未运动来确认第一离合器组件6100处于其未致动状态。

图39示出根据至少一个另选的实施方案的轴组件2000”'和端部执行器7000”'。轴组件2000”'在许多方面与轴组件2000和2000'类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。端部执行器7000”'在许多方面与端部执行器7000和7000'类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。与端部执行器7000相似，端部执行器7000”'包括钳口组件7100和被构造成能够使钳口组件7100在其打开构型与闭合构型之间运动的钳口组件驱动装置，以及此外，使端部执行器7000”'相对于轴组件2000'的远侧附接部分2400旋转的端部执行器旋转驱动装置。端部执行器旋转驱动装置包括外部壳体6230”'，该外部壳体通过第二离合器组件6200相对于端部执行器7000”'的轴框架2530”'旋转。轴框架2530”'包括定位在其中的传感器6290”'，该传感器被构造成能够检测定位在外部壳体6230”'中和/或其上的磁性元件6190”'的位置。磁性元件6190”'可包括永磁体和/或可由例如铁、镍和/或任何合适的金属构成。在各种情况下，传感器6290”'包括例如与控制系统1800信号通信的接近传感器。在某些情况下，传感器6290”'包括例如与控制系统1800信号通信的霍尔效应传感器。在任一种情况下，传感器6290”'被构造成能够例如经由无线信号发射器和接收器和/或经由延伸穿过轴框架通道2532'的有线连接与控制系统1800无线地通信。在各种情况下，控制系统1800可使用传感器6290”'

来确认磁性元件6190”'是否正在旋转，因此确认第二离合器组件6200处于其致动状态。相似地，控制系统1800可使用传感器6290”'来确认磁性元件6190”'

是否未旋转，因此确认第二离合器组件6200处于其未致动状态。控制系统1800还可使用传感器6290”'通过确认第二离合器6210与传感器6290”'相邻地定位来确认第二离合器组件6200处于其未致动状态。

图40示出根据至少一个另选的实施方案的轴组件2000””。轴组件2000””在许多方面与轴组件2000、2000'和2000”'类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。类似于轴组件2000，除其它之外，轴组件2000””还包括细长轴2200、关节运动接头2300和被构造成能够接收端部执行器(诸如例如端部执行器7000')的远侧附接部分2400。与轴组件2000相似，轴组件2000””包括被构造成能够使远侧附接部分2400和端部执行器7000'围绕关节运动接头2300旋转的关节运动驱动器(即关节运动驱动装置6330””)。与上文相似，轴框架2530””包括定位在其中的传感器，所述传感器被构造成能够检测定位在关节运动驱动装置6330””中和/或其上的磁性元件6390””的位置和/或旋转。磁性元件6390””可包括永磁体和/或可由例如铁、镍和/或任何合适的金属构成。在各种情况下，传感器包括例如与控制系统1800信号通信的接近传感器。在某些情况下，传感器包括例如与控制系统1800信号通信的霍尔效应传感器。在任一种情况下，传感器被构造成能够例如经由无线信号发射器和接收器和/或经由延伸穿过轴框架通道2532'的有线连接与控制系统1800无线地通信。在各种情况下，控制系统1800可使用传感器来确认磁性元件6390””是否旋转，并且因此确认第三离合器组件6300处于其致动状态。相似地，控制系统1800可使用传感器来确认磁性元件6390””是否未旋转，因此确认第三离合器组件6300处于其未致动状态。在某些情况下，控制系统1800可使用传感器通过确认第三离合器6310与传感器相邻地定位来确认第三离合器组件6300处于其未致动状态。

再次参见图40，轴组件2000””包括端部执行器锁6400'，该端部执行器锁被构造成能够将端部执行器7000'可释放地锁定到例如轴组件2000””。端部执行器6400'在许多方面与端部执行器6400类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再论述。然而，值得注意的是，锁6400'的近侧端部6420'包括齿6422'，该齿被构造成能够接合第三离合器6310的环形狭槽6312并且将第三离合器6310可释放地保持处于其脱离位置。也就是说，第三电磁组件6340的致动可使第三离合器6310与端部执行器锁6400'脱离。此外，在此类情况下，第三离合器6310到其接合位置中的近侧运动使端部执行器锁6400'旋转到锁定位置中并与锁定凹口7410接合，以将端部执行器7000'锁定到轴组件2000””。相应地，第三离合器6310到其脱离位置中的远侧运动解锁端部执行器7000'，并且允许将端部执行器7000'从轴组件2000””拆卸。

除上述之外，包括柄部和附接到其上的轴组件的器械系统可被构造成能够执行诊断检查以评估离合器组件6100、6200和6300的状态。在至少一个实例中，控制系统1800以任何合适的顺序相继致动电磁致动器6140、6240和/或6340，以分别验证离合器6110、6210和/或6310的位置，和/或验证离合器对电磁致动器作出响应，因此不被卡住。控制系统1800可使用传感器(包括本文所公开的任何传感器)来验证离合器6110、6120和6130响应于由电磁致动器6140、6240和/或6340生成的电磁场的运动。此外，诊断检查还可包括验证驱动系统的运动。在至少一种情况下，控制系统1800以任何合适的顺序相继致动电磁致动器6140、6240和/或6340，以例如验证钳口驱动装置打开和/或闭合钳口组件7100、旋转驱动装置使端部执行器7000旋转，和/或关节运动驱动装置使端部执行器7000进行关节运动。控制系统1800可使用传感器来验证钳口组件7100和端部执行器7000的运动。

控制系统1800可在任何合适的时间(诸如当轴组件附接到柄部时和/或当柄部通电时)执行诊断测试。如果控制系统1800确定器械系统通过诊断测试，则控制系统1800可允许器械系统的普通操作。在至少一种情况下，柄部可包括指示已通过诊断检查的指示器，诸如例如绿色LED。如果控制系统1800确定器械系统未通过诊断测试，则控制系统1800可阻止和/或修改器械系统的操作。在至少一种情况下，控制系统1800可将器械系统的功能限制为仅将器械系统从患者体内移除所需的功能，诸如例如拉直端部执行器7000和/或打开和闭合钳口组件7100。在至少一个方面，控制系统1800进入到跛行模式中。控制系统1800的跛行模式可使马达1610的当前旋转速度降低选自约75％至约25％的范围内的任何百分比。在一个示例中，跛行模式使马达1610的当前旋转速度降低50％。在一个示例中，跛行模式使马达1610的当前旋转速度降低75％。例如，跛行模式可使马达1610的当前扭矩降低选自约75％至约25％的范围内的任何百分比。在一个示例中，跛行模式使马达1610的当前扭矩降低50％。柄部可包括指示器械系统未通过诊断检查和/或器械系统已进入跛行模式中的指示器，诸如红色LED。正如上文所述，可使用任何合适的反馈来警告例如临床医生器械系统未适当地操作，诸如例如听觉警告和/或触觉警告或振动警告。

图41至图43示出根据至少一个另选的实施方案的离合器系统6000'。离合器系统6000'在许多方面与离合器系统6000类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。与离合器系统6000相似，离合器系统6000'包括离合器组件6100'，该离合器组件可致动以选择性地将可旋转驱动输入件6030'与可旋转驱动输出件6130'联接在一起。离合器组件6100'包括离合器板6110'和驱动环6120'。离合器板6110'由磁性材料(诸如例如铁和/或镍)构成，并且可包括永磁体。如下文更详细地描述，离合器板6110'可在驱动输出件6130'内的未致动位置(图42)与致动位置(图43)之间运动。离合器板6110'可滑动地定位在限定于驱动输出件6130'中的孔中，使得离合器板6110'与驱动输出件6130'一起旋转，而不管离合器板6110'是处于其未致动位置还是致动位置。

当离合器板6110'处于其未致动位置时，如图42所示，驱动输入件6030'的旋转不传递到驱动输出件6130'。更具体地，当驱动输入件6030'旋转时，在此类情况下，驱动输入件6030'滑过驱动环6120'并相对于其旋转，并且因此，驱动环6120'不驱动离合器板6110'和驱动输出件6130'。当离合器板6110'处于其致动位置时，如图43所示，离合器板6110'抵靠驱动输入端6030'弹性地压缩驱动环6120'。驱动环6120'由任何合适的可压缩材料(诸如例如橡胶)构成。在任何情况下，在此类情况下，驱动输入件6030'的旋转经由驱动环6120'和离合器板6110'传递到驱动输出件6130'。离合器系统6000'包括离合器致动器6140'，该离合器致动器被构造成能够将离合器板6110'运动到其致动位置中。离合器致动器6140'由磁性材料(诸如例如铁和/或镍)构成，并且可包括永磁体。离合器致动器6140'可滑动地定位在延伸穿过驱动输入端6030'的纵向轴框架6050'中，并且可通过离合器轴6060'在未致动位置(图42)与致动位置(图43)之间运动。在至少一种情况下，离合器轴6060'包括例如弹性体带。当离合器致动器6140'处于其致动位置时，如图43所示，离合器致动器6140'向内牵拉离合器板6110'以压缩驱动环6120'，如上所论述。当离合器致动器6140'运动到其未致动位置中时，如图42所示，驱动环6120'弹性地扩展并推动离合器板6110'远离驱动输入端6030'。在各种另选的实施方案中，离合器致动器6140'可包括电磁体。在这种布置中，离合器致动器6140'可由例如延伸穿过限定于离合器轴6060'中的纵向孔口的电路致动。在各种情况下，离合器系统6000'还包括例如延伸穿过纵向孔口的电线6040'。

图44示出根据至少一个另选的实施方案的包括钳口组件7100a、钳口组件驱动装置和离合器系统6000a的端部执行器7000a。钳口组件7100a包括可围绕枢轴7130a选择性地旋转的第一钳口7110a和第二钳口7120a。钳口组件驱动装置包括围绕枢轴7150a可枢转地联接到致动器杆7160a的可平移的致动器杆7160a和驱动联接件7140a。驱动联接件7140a也可枢转地联接到钳口7110a和7120a，使得钳口7110a和7120a在致动器杆7160a被朝近侧牵拉时旋转闭合，并且在致动器杆7160a被朝远侧推动时旋转打开。离合器系统6000a在许多方面与离合器系统6000和6000'类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。离合器系统6000a包括第一离合器组件6100a和第二离合器组件6200a，它们被构造成能够选择性地传输驱动输入端6030a的旋转以使钳口组件7100a分别围绕纵向轴线旋转和使钳口组件7100a围绕关节运动接头7300a进行关节运动，如下文更详细地描述。

第一离合器组件6100a包括离合器板6110a和驱动环6120a，并且以与上文所论述的离合器板6110'和驱动环6120'相似的方式工作。当离合器板6110a由电磁致动器6140a致动时，驱动输入件6030a的旋转传递到外轴壳体7200a。更具体地，外轴壳体7200a包括近侧外部壳体7210a和远侧外部壳体7220a，当离合器板6110a处于其致动位置时，该远侧外部壳体7220a由近侧外部壳体7210a可旋转地支撑并且通过驱动输入件6030a相对于近侧外部壳体7210a旋转。由于钳口组件7100a的枢轴7130a安装到远侧外部壳体7220a的事实，远侧外部壳体7220a的旋转使钳口组件7100a围绕纵向轴线旋转。因此，当驱动输入件6030a使外轴壳体7200a沿第一方向旋转时，外轴壳体7200a使钳口组件7100a沿第一方向旋转。相似地，当驱动输入件6030a使外轴壳体7200a沿第二方向旋转时，外轴壳体7200a使钳口组件7100a沿第二方向旋转。当电磁致动器6140a断电时，驱动环6120a扩展并且离合器板6110a运动到其未致动位置中，从而使端部执行器旋转驱动装置与驱动输入件6030a分离。

第二离合器组件6200a包括离合器板6210a和驱动环6220a，并且以与上述离合器板6110'和驱动环6120'相似的方式工作。当离合器板6210a由电磁致动器6240a致动时，驱动输入件6030a的旋转被传递到关节运动驱动装置6230a。关节运动驱动装置6230a可旋转地支撑在端部执行器附接部分7400a的外轴壳体7410a内，并且由延伸穿过外轴壳体7410a的轴框架6050a可旋转地支撑。关节运动驱动装置6230a包括限定于其上的齿轮面，该齿轮面与限定于外轴壳体7200a的近侧外部壳体7210a上的固定齿轮面7230a可操作地相互啮合。因此，当关节运动驱动装置6230a通过驱动输入件6030a沿第一方向旋转时，关节运动驱动装置6230a使外轴壳体7200a和钳口组件7100a沿第一方向进行关节运动。相似地，当关节运动驱动装置6230a通过驱动输入件6030a沿第二方向旋转时，关节运动驱动装置6230a使外轴壳体7200a和钳口组件7100a沿第二方向进行关节运动。当电磁致动器6240a断电时，驱动环6220a扩展并且离合器板6210a运动到其未致动位置中，从而使端部执行器关节运动驱动装置与驱动输入件6030a分离。

除上述之外，外科器械系统4000在图45至图49中示出。轴组件4000在许多方面与轴组件2000、2000'、2000”'和2000””类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。轴组件4000包括近侧部分4100、细长轴4200、远侧附接部分2400和关节运动接头2300，该关节运动接头将远侧附接部分2040可旋转地连接到细长轴4200。与近侧部分2100相似，近侧部分4100可操作地附接到柄部1000的驱动模块1100。近侧部分4100包括壳体4110，该壳体包括被构造成能够将轴组件4000安装到柄部1000的附接接口1130的附接接口4130。轴组件4000还包括框架4500，该框架包括被构造成能够当轴组件4000附接到柄部1000时联接到柄部框架1500的轴1510的轴4510。轴组件4000还包括驱动系统4700，该驱动系统包括被构造成能够当轴组件4000附接到柄部1000时可操作地联接到柄部驱动系统1700的驱动轴1710的可旋转驱动轴4710。远侧附接部分2400被构造成能够接收端部执行器(诸如端部执行器8000)。端部执行器8000在许多方面与端部执行器7000相似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再重复。也就是说，端部执行器8000包括钳口组件8100，除其它之外，该钳口组件被构造成能够抓持组织。

如上所论述，主要参见图47至图49，轴组件4000的框架4500包括框架轴4510。框架轴4510包括限定于其中的凹口或切口4530。如下文更详细地论述，切口4530被构造成能够为钳口闭合致动系统4600提供间隙。框架4500还包括远侧部分4550和将远侧部分4550连接到框架轴4510的桥接件4540。框架4500还包括延伸穿过细长轴4200到达远侧附接部分2400的纵向部分4560。与上述相似，框架轴4510包括限定于其上和/或其中的一个或多个电迹线。电迹线延伸穿过纵向部分4560、远侧部分4550、桥接件4540和/或框架轴4510的任何合适的部分到达电接触部2520。主要参见图48，远侧部分4550和纵向部分4560包括限定于其中的纵向孔口，该纵向孔口被构造成能够接收钳口闭合致动系统4600的杆4660，如下文更详细地描述。

也如上所论述，参见图48和图49，轴组件4000的驱动系统4700包括驱动轴4710。驱动轴4710通过框架轴4510可旋转地支撑在近侧轴壳体4110内并且可围绕延伸穿过框架轴4510的纵向轴线旋转。驱动系统4700还包括传递轴4750和输出轴4780。传递轴4750也可旋转地支撑在近侧轴壳体4110内，并且可围绕平行于或至少基本上平行于框架轴4510和穿过其限定的纵向轴线延伸的纵向轴线旋转。传递轴4750包括固定地安装到其上的近侧正齿轮4740，使得近侧正齿轮4740与传递轴4750一起旋转。近侧正齿轮4740与围绕驱动轴4710的外圆周限定的环形齿轮面4730可操作地相互啮合，使得驱动轴4710的旋转被传递到传递轴4750。传递轴4750还包括固定地安装到其上的远侧正齿轮4760，使得远侧正齿轮4760与传递轴4750一起旋转。远侧正齿轮4760与围绕输出轴4780的外圆周限定的环形齿轮4770可操作地相互啮合，使得传递轴4750的旋转被传递到输出轴4780。与上文相似，输出轴4780由轴框架4500的远侧部分4550可旋转地支撑在近侧轴壳体4110内，使得输出轴4780围绕纵向轴轴线旋转。值得注意的是，输出轴4780不直接联接到输入轴4710；相反，输出轴4780通过传递轴4750可操作地联接到输入轴4710。这种布置为下文所论述的手动致动的钳口闭合致动系统4600提供空间。

除上述之外，主要参见图47和图48，钳口闭合致动系统4600包括围绕枢轴4620可旋转地联接到近侧轴壳体4110的致动或剪刀触发器4610。致动触发器4610包括细长部分4612、近侧端部4614和限定于近侧端部4614中的握持环孔口4616，该握持环孔口被构造成能够由临床医生握持。轴组件4000还包括从近侧壳体4110延伸的固定握持部4160。固定握持部4160包括细长部分4162、近侧端部4164和限定于近侧端部4164中的握持环孔口4166，该握持环孔口被构造成能够由临床医生握持。在使用中，如下文更详细地描述，致动触发器4610可在未致动位置与致动位置(图48)之间(即，朝向固定握持部4160)旋转，以闭合端部执行器8000的钳口组件8100。

主要参见图48，钳口闭合致动系统4600还包括围绕枢轴4650可旋转地联接到近侧轴壳体4110的驱动联接件4640，以及此外，可操作地联接到驱动联接件4640的致动杆4660。致动杆4660延伸穿过限定于纵向框架部分4560中的孔口并且可沿着轴框架4500的纵向轴线平移。致动杆4660包括可操作地联接到钳口组件8100的远侧端部和定位在限定于驱动联接件4640中的驱动狭槽4645中的近侧端部4665，使得当驱动联接件4640围绕枢轴4650旋转时，致动杆4660纵向地平移。值得注意的是，近侧端部4665可旋转地支撑在驱动狭槽4645内，使得致动杆4660可与端部执行器8000一起旋转。

除上述之外，致动触发器4610还包括驱动臂4615，该驱动臂被构造成能够当致动触发器4610被致动(即，运动得更靠近近侧轴壳体4110)时，接合驱动联接件4640并使其朝近侧旋转，并且使致动杆4660朝近侧平移。在此类情况下，驱动联接件4640的近侧旋转弹性地压缩定位在驱动联接件4640与框架轴4510中间的偏压构件(诸如例如卷簧4670)。当致动触发器4610被释放时，受压缩卷簧4670重新扩展并且朝远侧推动驱动联接件4640和致动杆4660以打开端部执行器8000的钳口组件8100。此外，驱动联接件4640的远侧旋转驱动致动触发器4610并使其自动旋转回到其未致动位置中。也就是说，临床医生可手动地将致动触发器4610返回到其未致动位置中。在此类情况下，致动触发器4610可缓慢地打开。在任一种情况下，轴组件4000还包括锁，该锁被构造成能够将致动触发器4610可释放地保持处于其致动位置，使得临床医生可使用他们的手来在钳口组件8100未无意地打开的情况下执行另一任务。

在各种另选的实施方案中，除上述之外，致动杆4660可被朝远侧推动以闭合钳口组件8100。在至少一种这样的情况下，致动杆4660直接安装到致动触发器4610，使得当致动触发器4610被致动时，致动触发器4610朝远侧驱动致动杆4660。与上文相似，致动触发器4610可在致动触发器4610闭合时压缩弹簧，使得当致动触发器4610被释放时，致动杆4660被朝近侧推动。

除上述之外，轴组件4000具有三种功能：打开/闭合端部执行器的钳口组件、使端部执行器围绕纵向轴线旋转，以及使端部执行器围绕关节运动轴线进行关节运动。轴组件4000的端部执行器旋转和关节运动功能由驱动模块1100的马达组件1600和控制系统1800驱动，而钳口致动功能由钳口闭合致动系统4600手动地驱动。钳口闭合致动系统4600可以是马达驱动的系统，但相反，钳口闭合致动系统4600已被保持为手动驱动的系统，使得临床医生可对被夹紧在端部执行器内的组织具有更好的感觉。虽然使端部执行器旋转和致动系统机动化为控制端部执行器的位置提供某些优点，但使钳口闭合致动系统4600机动化可能导致临床医生失去对施加到组织的力的触觉感觉，并且可能无法评估力是不足还是过大。因此，即使端部执行器旋转和关节运动系统是马达驱动的，钳口闭合致动系统4600也是手动驱动的。

图50为根据至少一个实施方案的图1中所示出的外科系统的控制系统1800的逻辑图。控制系统1800包括控制电路。控制电路包括具有处理器1820和存储器1830的微控制器1840。一个或多个传感器(诸如例如传感器1880、1890、6180'、6280'、6380'、7190”和/或6290”')向处理器1820提供实时反馈。控制系统1800还包括马达驱动器1850和跟踪系统1860，该马达驱动器被构造成能够控制电动马达1610，该跟踪系统被构造成能够确定外科器械中的一个或多个可纵向运动的部件(诸如例如钳口组件驱动装置的离合器6110、6120和6130和/或可纵向运动的驱动螺母7150)的位置。跟踪系统1860也被构造成能够确定外科器械中的一个或多个旋转部件(诸如例如驱动轴2530、外轴6230和/或关节运动驱动装置6330)的位置。跟踪系统1860向处理器1820提供位置信息，除其它之外，该处理器可被编程或被构造成能够确定离合器6110、6120和6130以及驱动螺母7150的位置，以及钳口7110和7120的取向。马达驱动器1850可为例如购自Allegro Microsystems,Inc.的A3941；其它马达驱动器可容易地取代以在跟踪系统1860中使用。绝对定位系统的详细描述在名称为SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTINGINSTRUMENT的美国专利申请公布2017/0296213中有所描述，其全部公开内容特此以引用方式并入本文。

微控制器1840可为任何单核或多核处理器，诸如例如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。在至少一个实例中，微控制器1840为例如购自TexasInstruments的LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F处理器核，其包括例如：256KB的单循环闪存或其它非易失性存储器(最多至40MHZ)的片上存储器、用于使性能改善超过40MHz的预取缓冲器、32KB的单循环串行随机存取存储器(SRAM)、装载有

软件的内部只读存储器(ROM)、2KB的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、一个或多个脉宽调制(PWM)模块和/或调频(FM)模块、一个或多个正交编码器输入(QEI)模拟、具有12个模拟输入信道的一个或多个12位模数转换器(ADC)，其细节可见于产品数据表。

在各种情况下，微控制器1840包括安全控制器，该安全控制器包括两个基于控制器的系列，诸如同样由Texas Instruments生产的商品名为Hercules ARM Cortex R4的TMS570和RM4x。安全控制器可被构造成专门用于IEC61508和ISO 26262安全关键应用等等，以提供先进的集成安全特征件，同时递送可定标的性能、连接性和存储器选项。

微控制器1840被编程为执行各种功能，诸如例如精确地控制钳口闭合组件的驱动螺母7150的速度和/或位置。微控制器1840还被编程为精确地控制端部执行器7000的旋转速度和位置以及端部执行器7000的关节运动速度和位置。在各种情况下，微控制器1840计算微控制器1840的软件中的响应。将计算的响应与实际系统的所测量响应进行比较，以获得“观察到的”响应，其用于实际反馈决定。观察到的响应为有利的调谐值，该值使所模拟响应的平滑连续性质与所测量响应均衡，其可感测对系统的外部影响。

马达1610由马达驱动器1850控制。在各种形式中，马达1610为例如具有约25,000RPM的最大旋转速度的DC有刷驱动马达。在其它布置中，马达1610包括无刷马达、无绳马达、同步马达、步进马达，或任何其它合适的电动马达。马达驱动器1850可包括例如包括场效应晶体管(FET)的H桥驱动器。马达驱动器1850可为例如购自Allegro Microsystems,Inc.的A3941。A3941驱动器1850为全桥控制器，其用于与针对电感负荷(诸如有刷DC马达)特别设计的外部N信道功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)一起使用。在各种情况下，驱动器1850包括独特的电荷泵稳压器，其为低至7V的电池电压提供完整的(>10V)门极驱动并且允许A3941在低至5.5V的减速门极驱动下工作。可采用自举电容器提供N信道MOSFET所需的上述电池供电电压。高边驱动装置的内部电荷泵允许直流(100％占空比)操作。可使用二极管或同步整流在快衰减模式或慢衰减模式下驱动全桥。在慢衰减模式下，电流再循环可穿过高边或低边FET。通过电阻器可调式空载时间保护功率FET不被击穿。整体诊断指示欠压、过热和功率桥故障，并且可被配置成能够在大多数短路情况下保护功率MOSFET。其它马达驱动器可容易替换。

跟踪系统1860包括受控马达驱动电路布置，该受控马达驱动电路布置包括一个或多个位置传感器(诸如例如传感器1880、1890、6180'、6280'、6380'、7190”和/或6290”')。用于绝对定位系统的位置传感器提供对应于位移构件的位置的独特位置信号。如本文所用，术语位移构件一般用于指外科系统的任何可运动构件。在各种情况下，位移构件可联接到适于测量线性位移的任何位置传感器。线性位移传感器可包括接触式位移传感器或非接触式位移传感器。线性位移传感器可包括线性可变差分变压器(LVDT)、差分可变磁阻换能器(DVRT)、滑动电位计、包括可运动磁体和一系列线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括固定磁体和一系列可运动的线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括可运动光源和一系列线性布置的光电二极管或光电检测器的光学感测系统、或包括固定光源和一系列可运动的线性布置的光电二极管或光电检测器的光学感测系统或它们的任何组合。

例如，位置传感器1880、1890、6180'、6280'、6380'、7190”和/或6290”'可包括任何数目的磁性感测元件，诸如例如根据它们是测量磁场的总磁场还是矢量分量而被分类的磁性传感器。用于产生上述两种类型磁性传感器的技术涵盖物理学和电子学的多个方面。用于磁场感测的技术包括探测线圈、磁通门、光泵、核旋、超导量子干涉仪(SQUID)、霍尔效应、各向异性磁电阻、巨磁电阻、磁性隧道结、巨磁阻抗、磁致伸缩/压电复合材料、磁敏二极管、磁敏晶体管、光纤、磁光，以及基于微机电系统的磁传感器等。

在各种情况下，跟踪系统1860的位置传感器中的一个或多个包括磁旋转绝对定位系统。此类位置传感器可被实现为购自Austria Microsystems，AG的AS5055EQFT单芯片磁旋转位置传感器，并且可与控制器1840交接以提供绝对定位系统。在某些情况下，位置传感器包括低电压和低功率器件，并且包括与磁体相邻地定位的位置传感器的区域中的四个霍尔效应元件。在芯片上还提供了高分辨率ADC和智能功率管理控制器。提供了CORDIC处理器(针对坐标旋转数字计算机)，也称为逐位法和Volder算法，以执行简单有效的算法来计算双曲线函数和三角函数，其仅需要加法、减法、位位移和表格查找操作。角位置、报警位和磁场信息通过诸如SPI接口的标准串行通信接口传输到控制器1840。位置传感器可提供例如12或14位分辨率。位置传感器可为例如以小QFN 16引脚4×4×0.85mm封装提供的AS5055芯片。

跟踪系统1860可包括并且/或者可被编程为实现反馈控制器(诸如PID、状态反馈和自适应控制器)。电源将来自反馈控制器的信号转换为对系统的物理输入，在这种情况下为电压。其它示例包括电压、电流和力的脉宽调制(PWM)和/或频率调制(FM)。除位置之外，一个或多个其它传感器可被设置为测量物理系统的物理参数。在各种情况下，一个或多个其它传感器可包括诸如以下美国专利中描述的那些传感器布置的传感器布置：名称为STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM的美国专利9,345,481，其全文特此以引用方式并入本文；名称为STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM的美国专利申请公开2014/0263552，其全文特此以引用方式并入本文；以及名称为TECHNIQUESFOR ADAPTIVE CONTROL OF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTINGINSTRUMENT的美国专利申请序列号15/628,175，其全文特此以引用方式并入本文。在数字信号处理系统中，绝对定位系统联接到数字数据采集系统，其中绝对定位系统的输出将具有有限分辨率和采样频率。绝对定位系统可包括比较和组合电路，以使用算法(诸如加权平均和理论控制环路)将计算响应与测量响应进行组合，该算法驱动计算响应朝向所测量响应。物理系统的计算响应将特性如质量、惯性、粘性摩擦、电感电阻考虑在内，以通过得知输入预测物理系统的状态和输出。

绝对定位系统在器械上电时提供位移构件的绝对位置，而不使位移构件回缩或推进到如常规旋转编码器可能需要的复位(清零或本位)位置，这些常规旋转编码器仅对马达1610采取的向前或向后的步骤数进行计数以推断装置致动器、驱动棒、刀等的位置。

包括例如应变计或微应变计的传感器1880被构造成能够测量端部执行器的一个或多个参数，诸如例如钳口7110和7120在夹紧操作期间经历的应变。将测得的应变转换成数字信号并将其提供到处理器1820。除传感器1880之外或代替传感器1880，包括例如负荷传感器的传感器1890可测量由闭合驱动系统施加到钳口7110和7120的闭合力。在各种情况下，可采用电流传感器1870来测量由马达1610消耗的电流。使钳口组件7100夹紧所需的力可对应于例如由马达1610消耗的电流。将测得的力转换成数字信号并将其提供到处理器1820。可采用磁场传感器来测量捕集的组织的厚度。磁场传感器的测量结果也可被转换成数字信号并提供到处理器1820。

控制器1840可使用由传感器测量的组织压缩、组织厚度和/或闭合组织上的端部执行器所需的力的测量结果来表征所跟踪的可运动构件的位置和/或速度。在至少一种情况下，存储器1830可存储可由控制器1840在评估中所采用的技术、公式和/或查找表。在各种情况下，控制器1840可向外科器械的使用者提供关于外科器械应当操作的方式的选择。为此，显示器1440显示器械的多种工况，并且可包括用于数据输入的触摸屏功能。此外，显示器1440上显示的信息可与经由外科手术期间所使用的一个或多个内窥镜和/或一个或多个另外的外科器械的成像模块采集的图像叠加。

如上所论述，柄部1000的驱动模块1100和/或例如可附接到其上的轴组件2000、3000、4000和/或5000包括控制系统。控制系统中的每个可包括具有一个或多个处理器和/或存储器装置的电路板。除其它之外，控制系统被构造成能够例如存储传感器数据。它们还被构造成能够将标识轴组件的数据存储到柄部1000。此外，它们还被构造成能够存储数据，包括轴组件先前是否已被使用和/或轴组件已被使用的次数。此信息可由柄部1000获得，以评估例如轴组件是否适于使用和/或已使用少于预定次数。

本文所述的外科器械系统由电动马达促动；但是本文所述的外科器械系统可以任何合适的方式促动。在某些实例中，本文公开的马达可包括机器人控制系统的一部分或多个部分。例如，名称为SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLEDEPLOYMENT ARRANGEMENTS的美国专利申请序列号13/118,241(现为美国专利9,072,535)更详细地公开了机器人外科器械系统的若干示例，该美国专利的全部公开内容特此以引用方式并入本文。

可结合钉的部署和变形来使用本文所述的外科器械系统。例如，设想了部署除钉之外的紧固件诸如夹具或大头钉的各种实施方案。此外，还设想了利用用于密封组织的任何合适装置的各种实施方案。例如，根据各种实施方案的端部执行器可包括被构造成能够加热和密封组织的电极。另外，例如，根据某些实施方案的端部执行器可施加振动能量来密封组织。此外，设想了利用合适的切割装置来切割组织的各种实施方案。

下述专利的全部公开内容据此以引用方式并入本文：

名称为TROCAR SEAL ASSEMBLY的美国专利申请序列号11/013,924，现为美国专利7,371,227；

名称为ELECTROACTIVE POLYMER-BASED ARTICULATION MECHANISM FOR GRASPER的美国专利申请序列号11/162,991，现为美国专利7,862,579；

名称为SURGICAL DISSECTOR的美国专利申请序列号12/364,256，现为美国专利申请公布2010/0198248；

名称为CLIP CARTRIDGE LOCKOUT的美国专利申请序列号13/536,386，现为美国专利9,282,974；

名称为CIRCULAR NEEDLE APPLIER WITH OFFSET NEEDLE AND CARRIER TRACKS的美国专利申请序列号13/832,786，现为美国专利9,398,905；

名称为APPARATUS AND METHOD FOR MINIMALLY INVASIVE SUTURING的美国专利申请序列号12/592,174，现为美国专利8,123,764；

名称为ENDOSCOPIC STITCHING DEVICES的美国专利申请序列号12/482,049，现为美国专利8,628,545；

名称为“SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENTARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号13/118,241，现为美国专利9,072,535；

名称为SURGICAL INSTRUMENT HAVING RECORDING CAPABILITIES的美国专利申请序列号11/343,803，现为美国专利7,845,537；

名称为CONTROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS的美国专利申请序列号14/200,111，现为美国专利9,629,629；

名称为MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH LOCKABLE DUAL DRIVESHAFTS的美国专利申请序列号14/248,590，现为美国专利9,826,976；

名称为SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING SYSTEMS FOR ASSURING THE PROPERSEQUENTIAL OPERATION OF THE SURGICAL INSTRUMENT的美国专利申请序列号14/813,242，现为美国专利申请公布2017/0027571；

名称为POWERED SURGICAL STAPLER的美国专利公布序列号14/248,587，现为美国专利9,867,612；

名称为SURGICAL TOOL WITH A TWO DEGREE OF FREEDOM WRIST的美国专利申请序列号12/945,748，现为美国专利8,852,174；

名称为METHOD FOR PASSIVELY DECOUPLING TORQUE APPLIED BY A REMOTEACTUATOR INTO AN INDEPENDENTLY ROTATING MEMBER的美国专利申请序列号13/297,158，现为美国专利9,095,362；

名称为SURGICAL INSTRUMENT WITH SHIFTABLE TRANSMISSION 的国际申请PCT/US2015/023636，现为国际专利公布WO 2015/153642 A1；

名称为HANDHELD ELECTROMECHANICAL SURGICAL SYSTEM的国际申请PCT/US2015/051837，现为国际专利公布WO 2016/057225 A1；

名称为SURGICAL GENERATOR FOR ULTRASONIC AND ELECTROSURGICAL DEVICES的美国专利申请序列号14/657,876，现为美国专利申请公布2015/0182277；

名称为MODULAR BATTERY POWERED HANDHELD SURGICAL INSTRUMENT ANDMETHODS THEREFOR的美国专利申请序列号15/382,515，现为美国专利申请公布2017/0202605；

名称为SURGICAL GENERATOR SYSTEMS AND RELATED METHODS的美国专利申请序列号14/683,358，现为美国专利申请公布2016/0296271；

名称为HARVESTING ENERGY FROM A SURGICAL GENERATOR的美国专利申请序列号14/149,294，现为美国专利9,795,436；

名称为TECHNIQUES FOR CIRCUIT TOPOLOGIES FOR COMBINED GENERATOR的美国专利申请序列号15/265,293，现为美国专利申请公布2017/0086910；以及

名称为TECHNIQUES FOR OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATINGELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS的美国专利申请序列号15/265,279，现为美国专利申请公布2017/0086914。

虽然本文已结合某些实施方案描述了各种装置，但也可实施对这些实施方案的许多修改和变型。在一个或多个实施方案中，具体特征、结构或特性可以任何合适的方式进行组合。因此，在无限制的情况下，结合一个实施方案示出或描述的具体特征、结构或特性可全部或部分地与一个或多个其它实施方案的特征、结构或特性组合。另外，在公开了用于某些部件的材料的情况下，也可使用其它材料。此外，根据多种实施方案，单个部件可被替换为多个部件，并且多个部件也可被替换为单个部件，以执行给定的一种或多种功能。上述具体实施方式和下述权利要求旨在涵盖所有此类修改和变型。

本文所公开的装置可被设计成在单次使用后废弃，或者其可被设计成多次使用。然而无论是哪种情况，该装置都可在至少使用一次后经过修整再行使用。修复可包括以下步骤的任意组合，这些步骤包括但不限于拆卸装置、之后进行装置具体部件的清洁或更换、以及随后重新组装装置。具体地，修复设施和/或外科团队可拆卸装置，并且在清洁和/或更换装置的特定部件之后，可重新组装装置以供后续使用。本领域的技术人员将会理解，修整装置可利用各种技术来进行拆卸、清洁/替换和重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。

本文所公开的装置可在手术之前进行处理。首先，可获得新的或用过的器械，并且根据需要进行清洁。然后，可对器械进行消毒。在一种灭菌技术中，将所述器械放置在密闭且密封的容器(诸如，塑料或TYVEK袋)中。然后可将容器和器械置于可穿透容器的辐射场，诸如γ辐射、X射线和/或高能电子。辐射可杀死器械上和容器中的细菌。经消毒的器械随后可被储存在无菌容器中。密封容器可将器械保持为无菌的，直至在医疗设施中将该容器打开。还可使用本领域已知的任何其它技术对装置进行消毒，所述技术包括但不限于β辐射、γ辐射、环氧乙烷、等离子过氧化物和/或蒸汽。

尽管本发明已被描述为具有示例性设计，但可在本公开的实质和范围内进一步修改本发明。因此，本申请旨在涵盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变型、用途或改型。

以引用方式全文或部分地并入本文的任何专利、公布或其它公开材料均仅在所并入的材料不与本发明所述的现有定义、陈述或其它公开材料相冲突的范围内并入本文。因此，并且在必要的程度下，本文明确列出的公开内容代替以引用方式并入本文的任何冲突材料。据称以引用方式并入本文但与本文列出的现有定义、陈述或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分，将仅在所并入的材料与现有的公开材料之间不产生冲突的程度下并入。

Claims (28)

1.一种外科器械，包括：

外轴；

端部执行器，所述端部执行器联接到所述外轴；

可旋转驱动轴，所述可旋转驱动轴同轴地设置在所述外轴的内腔内；以及

多个可选择性接合的离合器，所述多个可选择性接合的离合器被构造成能够将扭矩从所述可旋转驱动轴传递到所述端部执行器，其中所述多个离合器中的每个离合器被构造成能够将所述驱动轴的旋转转换成所述端部执行器相对于所述外轴的多个运动中的一者。

2.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述端部执行器的所述多个运动包括所述端部执行器相对于所述外轴的旋转。

3.根据权利要求2所述的外科器械，其中，所述端部执行器的所述多个运动包括端部执行器功能的致动。

4.根据权利要求3所述的外科器械，其中，所述端部执行器包括第一钳口和第二钳口，所述第一钳口和所述第二钳口被构造成能够将组织抓持在所述第一钳口和所述第二钳口之间，并且其中所述端部执行器功能的致动包括使所述第一钳口和所述第二钳口在打开构型与闭合构型之间运动。

5.根据权利要求1所述的外科器械，其中，所述多个可选择性接合的离合器包括第一离合器和第二离合器，其中所述多个端部执行器运动包括第一端部执行器运动和第二端部执行器运动，其中当所述第一离合器与所述驱动轴驱动地接合时所述驱动轴驱动所述第一端部执行器运动，其中当所述第二离合器与所述驱动轴驱动地接合时所述驱动轴驱动所述第二执行器运动，其中所述外科器械还包括第一闭锁件和第二闭锁件，其中所述第一闭锁件被构造成能够当所述第一离合器与所述驱动轴驱动地接合时闭锁所述第二端部执行器运动，并且其中所述第二闭锁件被构造成能够当所述第二离合器与所述驱动轴驱动地接合时闭锁所述第一端部执行器功能。

6.根据权利要求1所述的外科器械，其中，每个离合器包括电磁体。

7.根据权利要求6所述的外科器械，其中，在不存在流向所述电磁体的电流的情况下，每个离合器处于脱离接合状态。

8.根据权利要求7所述的外科器械，还包括多个闭锁件，其中每个闭锁件被构造成能够当对应离合器处于其脱离接合状态时防止所述端部执行器运动中的一者。

9.根据权利要求1所述的外科器械，还包括同轴地设置在所述旋转驱动轴的内腔内的非旋转细长构件。

10.根据权利要求9所述的外科器械，其中，每个离合器包括沿着所述非旋转细长构件设置的电磁体。

11.根据权利要求10所述的外科器械，其中，每个离合器还包括围绕所述旋转驱动轴设置的永磁体，所述永磁体被构造成能够相对于所述旋转驱动轴朝近侧和朝远侧平移。

12.一种外科器械，包括：

外轴；

端部执行器，所述端部执行器联接到所述外轴；

可旋转驱动轴，所述可旋转驱动轴同轴地设置在所述外轴的内腔内；

第一可选择性接合的离合器，所述第一可选择性接合的离合器沿着所述可旋转驱动轴的远侧部分设置，所述第一可选择性接合的离合器被构造成能够从所述驱动轴传递扭矩以引起所述端部执行器的第一运动；以及

第二可选择性接合的离合器，所述第二可选择性接合的离合器沿着所述可旋转驱动轴的在所述第一离合器近侧的一部分设置，所述第二离合器被构造成能够从所述驱动轴传递扭矩以引起所述端部执行器的第二运动。

13.根据权利要求12所述的外科器械，还包括第三可选择性接合的离合器，所述第三可选择性接合的离合器沿着所述可旋转驱动轴的在所述第二离合器近侧的一部分设置，所述第三离合器被构造成能够从所述驱动轴传递扭矩以引起所述端部执行器的第三运动。

14.根据权利要求12所述的外科器械，其中，所述第一运动为端部执行器功能的致动。

15.根据权利要求14所述的外科器械，

其中，所述端部执行器包括第一钳口和第二钳口，所述第一钳口和所述第二钳口被构造成能够将组织抓持在所述第一钳口和所述第二钳口之间；并且

其中所述端部执行器功能的致动包括使所述第一钳口和所述第二钳口在打开构型与闭合构型之间运动。

16.根据权利要求14所述的外科器械，其中，所述第二运动为所述端部执行器的旋转。

17.根据权利要求16所述的外科器械，还包括第三可选择性接合的离合器，所述第三可选择性接合的离合器沿着所述可旋转驱动轴的在所述第二离合器近侧的一部分设置，所述第三离合器被构造成能够从所述驱动轴传递扭矩以引起所述端部执行器的关节运动。

18.根据权利要求12所述的外科器械，其中，每个离合器包括电磁体。

19.根据权利要求18所述的外科器械，其中，每个电磁体沿着同轴地设置在所述驱动轴的内腔内的非旋转细长构件设置。

20.根据权利要求18所述的外科器械，其中，每个离合器还包括永磁体，所述永磁体围绕所述旋转驱动轴设置并且被构造成能够相对于所述旋转驱动轴朝近侧和朝远侧平移。

21.一种外科方法，包括：

使驱动轴在联接到端部执行器的外轴的内腔内旋转；

接合第一离合器以从所述驱动轴传递扭矩并引起所述端部执行器的第一运动；以及

接合第二离合器以从所述驱动轴传递扭矩并引起所述端部执行器的不同于所述第一运动的第二运动。

22.根据权利要求21所述的外科方法，还包括接合第三离合器以从所述驱动轴传递扭矩并引起所述端部执行器的不同于所述第一运动和所述第二运动的第三运动。

23.根据权利要求21所述的外科方法，其中，所述第一运动是端部执行器功能的致动。

24.根据权利要求23所述的外科方法，其中，所述端部执行器包括第一钳口和第二钳口，所述第一钳口和所述第二钳口被构造成能够将组织抓持在所述第一钳口和所述第二钳口之间，并且所述端部执行器功能的致动包括使所述第一钳口和所述第二钳口在打开构型与闭合构型之间运动。

25.根据权利要求23所述的外科方法，其中，所述第二运动为所述端部执行器的旋转。

26.根据权利要求25所述的外科方法，还包括接合第三离合器以从所述驱动轴传递扭矩并引起所述端部执行器的关节运动。

27.根据权利要求21所述的外科方法，还包括当引起运动的所述离合器脱离接合时，锁定所述端部执行器以防止所述运动。

28.根据权利要求21所述的外科方法，其中，接合所述第一离合器和所述第二离合器中的任一者包括致动电磁体。

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