CN111526811A - 包括电池布置的外科器械系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外科器械系统，该外科器械系统包括柄部、轴和一次性功率模块。柄部包括马达、控制开关和与控制开关通信的马达控制处理器。在各种情况下，一次性功率模块包括一次性电池和被配置成能够指示外科器械系统的至少一种功能的显示单元。

Description

包括电池布置的外科器械系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年8月24日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMSCOMPRISING BATTERY ARRANGEMENTS”的美国非临时专利申请序列号16/112,097的权益，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本申请要求2018年4月19日提交的名称为“METHOD OF HUB COMMUNICATION”的美国临时专利申请序列号62/659,900的权益，该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本申请要求2018年5月1日提交的名称为“MODULARSURGICAL INSTRUMENTS”的美国临时专利申请序列号62/665,128，2018年5月1日提交的名称为“SURGICAL SUTURING SYSTEMS”的美国临时专利申请序列号62/665,129，2018年5月1日提交的名称为“SURGICAL CLIP APPLIER”的美国临时专利申请序列号62/665,134，2018年5月1日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING CONTROL SYSTEMS”的美国临时专利申请序列号62/665,139，2018年5月1日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENTSCOMPRISING HANDLE ARRANGEMENTS”的美国临时专利申请序列号62/665,177，以及2018年5月1日提交的名称为“SURGICAL DISSECTORS”的美国临时专利申请序列号62/665,192的权益，这些申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本申请要求2018年3月28日提交的名称为“USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINE PROPERTIESOF BACK SCATTERED LIGHT”的美国临时专利申请序列号62/649,291，2018年3月28日提交的名称为“DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS AND CREATEANONYMIZED RECORD”的美国临时专利申请序列号62/649,294，2018年3月28日提交的名称为“ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES”的美国临时专利申请序列号62/649,296，2018年3月28日提交的名称为“SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS”的美国临时专利申请序列号62/649,300，2018年3月28日提交的名称为“INTERACTIVESURGICAL SYSTEMS WITH ENCRYPTED COMMUNICATION CAPABILITIES”的美国临时专利申请序列号62/649,302，2018年3月28日提交的名称为“AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FORROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国临时专利申请序列号62/649,307，2018年3月28日提交的名称为“SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES INOPERATING THEATER”的美国临时专利申请序列号62/649,309，2018年3月28日提交的名称为“COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS”的美国临时专利申请序列号62/649,310，2018年3月28日提交的名称为“CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICALDEVICES”的美国临时专利申请序列号62/649,313，2018年3月28日提交的名称为“DATAHANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICS NETWORK”的美国临时专利申请序列号62/649,315，2018年3月28日提交的名称为“DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国临时专利申请序列号62/649,320，2018年3月28日提交的名称为“SENSING ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国临时专利申请序列号62/649,323，2018年3月28日提交的名称为“CLOUD-BASED MEDICALANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATION TRENDS AND REACTIVE MEASURES”的美国临时专利申请序列号62/649,327，以及2018年3月28日提交的名称为“CLOUD-BASEDMEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION AND RECOMMENDATIONS TO A USER”的美国临时专利申请序列号62/649,333的权益，这些申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本申请要求2018年2月28日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT HAVING DUAL ROTATABLEMEMBERS TO EFFECT DIFFERENT TYPES OF END EFFECTOR MOVEMENT”的美国非临时专利申请序列号15/908,012，2018年2月28日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH REMOTERELEASE”的美国非临时专利申请序列号15/908,021，2018年2月28日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE ENDEFFECTOR FUNCTIONS”的美国非临时专利申请序列号15/908,040，2018年2月28日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATING MULTIPLE ENDEFFECTOR FUNCTIONS”的美国非临时专利申请序列号15/908,057，2018年2月28日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES”的美国非临时专利申请序列号15/908,058，以及2018年2月28日提交的名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH SENSORAND/OR CONTROL SYSTEMS”的美国非临时专利申请序列号15/908,143的权益，这些申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本申请要求2017年12月28日提交的名称为“ROBOTASSISTED SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请序列号62/611,339，2017年12月28日提交的名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS”的美国临时专利申请序列号62/611,340，以及2017年12月28日提交的名称为“INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请序列号62/611,341的权益，这些申请的公开内容全文以引用方式并入本文。本申请要求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”的美国非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的权益，这些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、被配置成能够操纵患者的组织的切开器械、被配置成能够夹持患者的组织的施夹器，以及被配置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多个轴组件的外科系统，其中轴组件中的每个轴组件能够选择性地附接到柄部；
图2为图1的外科系统的柄部和轴组件中的一个轴组件的正视图；
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的柄部和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的柄部和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局部剖面透视图；
图13为图12的减速齿轮组件的端视图；
图14为处于打开构型的图2的轴组件的端部执行器的局部透视图；
图15为处于封闭构型的图14的端部执行器的局部透视图；
图16为在第一方向上进行关节运动的图14的端部执行器的局部透视图；
图17为在第二方向上进行关节运动的图14的端部执行器的局部透视图；
图18为在第一方向上旋转的图14的端部执行器的局部透视图；
图19为在第二方向上旋转的图14的端部执行器的局部透视图；
图20为与图2的轴组件分离的图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的轴组件分离的图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，该局部剖视图示出了端部执行器的第一离合器、第二离合器和第三离合器；
图28示出了处于未致动状态的图27的第一离合器；
图29示出了处于致动状态的图27的第一离合器；
图30示出了处于未致动状态的图27的第二离合器；
图31示出了处于致动状态的图27的第二离合器；
图32示出了处于未致动状态的图27的第三离合器；
图33示出了处于致动状态的图27的第三离合器；
图34示出了处于它们的未致动状态的图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示出了处于其未致动状态的图27的第二离合器和处于其致动状态的图27的第三离合器；
图36示出了处于它们的致动状态的图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实施方案的轴组件的局部剖视图，该轴组件包括被配置成能够检测图27的第一离合器、第二离合器和第三离合器的状态的传感器；
图38为根据至少一个另选实施方案的轴组件的局部剖视图，该轴组件包括被配置成能够检测图27的第一离合器、第二离合器和第三离合器的状态的传感器；
图39示出了根据至少一个另选的实施方案的处于它们的未致动状态的图38的第一离合器和第二离合器以及传感器；
图40示出了根据至少一个另选的实施方案的处于它们的未致动状态的图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态的离合器的图41的轴组件的局部剖视图；
图43为示出了离合器处于致动状态的图41的轴组件的局部剖视图；
图44是根据至少一个实施方案的包括被示出为处于未致动状态的第一离合器和第二离合器的轴组件的局部剖视图；
图45是图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的轴组件的局部剖视图；
图49为图45的轴组件的局部剖面透视图；
图50为图1的外科器械的控制系统的示意图。
图51为根据至少一个实施方案的柄部和图1的外科系统的轴组件中的一个轴组件的正视图；
图52A为被示出为处于第一旋转构型的图51的柄部的驱动模块的局部顶视图；
图52B为被示出为处于第二旋转构型的图52A的驱动模块的局部顶视图；
图53A为被示出为处于第一关节运动构型的图52A的驱动模块的局部顶视图；
图53B为被示出为处于第二关节运动构型的图52A的驱动模块的局部顶视图；
图54为根据至少一个实施方案的驱动模块的局部剖面透视图；
图55为被示出为一些部件被移除的图54的驱动模块的局部透视图；
图56为图54的驱动模块的局部剖视图，其示出了处于脱离状态的偏心驱动装置；并且
图57为图54的驱动模块的局部剖视图，其示出了处于接合状态的图56的偏心驱动装置。
图58示出根据至少一个实施方案的包括柄部和多个轴组件的外科器械系统，其中轴组件中的每个轴组件能够选择性地附接到柄部；
图59为图58的外科器械系统的柄部和轴组件中的一个轴组件的正视图；
图60为图58的柄部的驱动模块的正视图；
图61为图60的驱动模块的剖面透视图；
图62为图60的驱动模块的端视图；
图63为图60的柄部驱动模块和图58的外科器械系统的轴组件中的一个轴组件的透视图；
图64为图58的柄部驱动模块和图63的轴组件的另一透视图；
图65为根据至少一个实施方案的柄部驱动模块的局部剖面透视图；
图66示出了根据至少一个实施方案的包括若干柄部组件和能够选择性地附接到这些柄部组件的轴组件的外科器械系统；
图66A为根据至少一个实施方案的图66的柄部组件的正视图；
图66B为根据至少一个实施方案的图66的柄部组件的正视图；
图66C为根据至少一个实施方案的图66的柄部组件的正视图；
图66D为根据至少一个实施方案的图66的柄部组件和轴组件的正视图；
图66E为根据至少一个实施方案的附接到图66的轴组件的图66B的柄部组件的正视图；
图66F为根据至少一个实施方案的图66B的柄部组件和图66的轴组件的正视图；
图66G为根据至少一个实施方案的图66C的柄部组件和图66的轴组件的正视图；
图67为图66的轴组件的透视图；
图68A为图66A的柄部组件的近侧端部视图；
图68B为图66B的柄部组件的近侧端部视图；
图68C为图66C的柄部组件的近侧端部视图；
图68D为图66D的轴组件的近侧端部视图；
图69示出了描绘图66的外科器械系统的各种功能的图表；
图70为图66的柄部组件中的一个柄部组件和轴组件的分解图；
图71描绘了图70的柄部组件的各个方面；
图72为图66B的柄部组件和图66的轴组件的分解图；
图73描绘了图72的柄部组件的各个方面；
图73A为图72的柄部组件的近侧端部视图；
图73B示出了描绘图72的柄部组件的各种功能的图表；
图74为图66A的柄部组件和图66的轴组件的局部分解图；
图75描绘了图74的柄部组件的各个方面；
图75A为图74的柄部组件的近侧端部视图；
图75B示出了描绘图74的柄部组件的各种功能的图表；
图76示出了根据至少一个实施方案的轴组件；
图76A为示出根据至少一个实施方案的外科器械系统的电连接的框图；
图77示出了根据至少一个实施方案的包括柄部和轴组件的外科系统；
图77A为图77的柄部组件的透视图；
图77B为图77的柄部组件的弯曲圆柱体的剖视图；
图78A为图77A的弯曲圆柱体的局部剖视图，示出了位于圆柱体中的处于未通电状态的电活性聚合物；
图78B为图77A的弯曲圆柱体的局部剖视图，示出了位于圆柱体中的处于通电状态的电活性聚合物；
图79为示出根据至少一个实施方案的图77的柄部和轴组件的各个方面的框图；
图80为示出图77的外科系统的端部执行器和轴所经受的力与施加到电活性聚合物的电压之间随时间推移的关系的曲线图；
图81为示出由电活性聚合物施加的压缩力随时间推移的曲线图；
图82示出了根据至少一个实施方案的包括柄部和轴组件的外科系统；
图83为包括锁定机构的图82的轴组件的局部透视图；
图84为处于解锁构型的图83的锁定机构的透视图；
图85为处于锁定构型的图83的锁定机构的透视图；
图85A至图85C示出了在外科器械系统的操作期间处于三种不同状态的图83的锁定机构；
图86为能够选择性地附接到图82的外科系统的远侧附接部分的局部透视图；
图87为示出图86的远侧附接部分的可能的驱动力曲线的曲线图；并且
图88为示出根据至少一个实施方案的外科器械系统的启动流程的流程图。
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
本专利申请的申请人拥有于2018年8月24日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 SUTURING INSTRUMENT CONFIGURED TO MANIPULATE TISSUEUSING MECHANICAL AND ELECTRICAL POWER”的美国专利申请序列号16/112,129；
-名称为“SURGICAL SUTURING INSTRUMENT COMPRISING A CAPTURE WIDTH WHICHIS LARGER THAN TROCAR DIAMETER”的美国专利申请序列号16/112,155；
-名称为“SURGICAL SUTURING INSTRUMENT COMPRISING A NON-CIRCULARNEEDLE”的美国专利申请序列号16/112,168；
-名称为“ELECTRICAL POWER OUTPUT CONTROL BASED ON MECHANICAL FORCES”的美国专利申请序列号16/112,180；
-名称为“REACTIVE ALGORITHM FOR SURGICAL SYSTEM”的美国专利申请序列号16/112,193；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ADAPTIVE ELECTRICAL SYSTEM”的美国专利申请序列号16/112,099；
-名称为“CONTROL SYSTEM ARRANGEMENTS FOR A MODULAR SURGICALINSTRUMENT”的美国专利申请序列号16/112,112；
-名称为“ADAPTIVE CONTROL PROGRAMS FOR A SURGICAL SYSTEM COMPRISINGMORE THAN ONE TYPE OF CARTRIDGE”的美国专利申请序列号16/112,119；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING HANDLE ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号16/112,109；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING FEEDBACK MECHANISMS”的美国专利申请序列号16/112,114；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING LOCKOUT MECHANISMS”的美国专利申请序列号16/112,117；
名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING A LOCKABLE END EFFECTORSOCKET”的美国专利申请序列号16/112,095；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING A SHIFTING MECHANISM”的美国专利申请序列号16/112,121；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING A SYSTEM FOR ARTICULATION ANDROTATION COMPENSATION”的美国专利申请序列号16/112,151；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING A BIASED SHIFTING MECHANISM”的美国专利申请序列号16/112,154；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING AN ARTICULATION DRIVE THATPROVIDES FOR HIGH ARTICULATION ANGLES”的美国专利申请序列号16/112,226；
-名称为“SURGICAL DISSECTORS AND MANUFACTURING TECHNIQUES”的美国专利申请序列号16/112,062；
-名称为“SURGICAL DISSECTORS CONFIGURED TO APPLY MECHANICAL ANDELECTRICAL ENERGY”的美国专利申请序列号16/112,098；
-名称为“SURGICAL CLIP APPLIER CONFIGURED TO STORE CLIPS IN A STOREDSTATE”的美国专利申请序列号16/112,237；
-名称为“SURGICAL CLIP APPLIER COMPRISING AN EMPTY CLIP CARTRIDGELOCKOUT”的美国专利申请序列号16/112,245；
-名称为“SURGICAL CLIP APPLIER COMPRISING AN AUTOMATIC CLIP FEEDINGSYSTEM”的美国专利申请序列号16/112,249；
-名称为“SURGICAL CLIP APPLIER COMPRISING ADAPTIVE FIRING CONTROL”的美国专利申请序列号16/112,253；以及
-名称为“SURGICAL CLIP APPLIER COMPRISING ADAPTIVE CONTROL IN RESPONSETO A STRAIN GAUGE CIRCUIT”的美国专利申请序列号16/112,257。
本专利申请的申请人拥有于2018年5月1日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“URGICAL SUTURING SYSTEMS”的美国专利申请序列号62/665,129；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING CONTROL SYSTEMS”的美国专利申请序列号62/665,139；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENTS COMPRISING HANDLE ARRANGEMENTS”的美国专利申请序列号62/665,177；
-名称为“MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS”的美国专利申请序列号62/665,128；
-名称为“SURGICAL DISSECTORS”的美国专利申请序列号62/665,192；以及
-名称为“SURGICAL CLIP APPLIER”的美国专利申请序列号62/665,134。
本专利申请的申请人拥有于2018年2月28日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15/908,021；
-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15/908,012；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATINGMULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS”的美国专利申请序列号15/908,040；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATINGMULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS”的美国专利申请序列号15/908,057；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES”的美国专利申请序列号15/908,058；以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH SENSOR AND/OR CONTROL SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/908,143。
本专利申请的申请人拥有于2017年10月30日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62/578,793；
-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62/578,804；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATINGMULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS”的美国专利申请序列号62/578,817；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH ROTARY DRIVE SELECTIVELY ACTUATINGMULTIPLE END EFFECTOR FUNCTIONS”的美国专利申请序列号62/578,835；
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH MODULAR POWER SOURCES”的美国专利申请序列号62/578,844；以及
-名称为“SURGICAL INSTRUMENT WITH SENSOR AND/OR CONTROL SYSTEMS”的美国专利申请序列号62/578,855。
本专利申请的申请人拥有于2017年12月28日提交的以下美国临时专利申请，这些临时专利申请中的每个临时专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文：
-名称为“INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请序列号62/611,341；
-名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS”的美国临时专利申请序列号62/611,340；以及
-名称为“ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请序列号62/611,339。
本专利申请的申请人拥有于2018年3月28日提交的以下美国临时专利申请，这些临时专利申请中的每个临时专利申请以引用方式全文并入本文：
-名称为“INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH encrypted COMMUNICATIONCAPABILITIES”的美国临时专利申请序列号62/649,302；
-名称为“DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS ANDCREATE ANONYMIZED RECORD”的美国临时专利申请序列号62/649,294；
-名称为“SURGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS”的美国临时专利申请序列号62/649,300；
-名称为“SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES INOPERATING THEATER”的美国临时专利申请序列号62/649,309；
-名称为“COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS”的美国临时专利申请序列号62/649,310；
-名称为“USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINEPROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT”的美国临时专利申请序列号62/649,291；
-名称为“ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES”的美国临时专利申请序列号62/649,296；
-名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION ANDRECOMMENDATIONS TO A USER”的美国临时专利申请序列号62/649,333；
-名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATIONTRENDS AND REACTIVE MEASURES”的美国临时专利申请序列号62/649,327；
-名称为“DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICSNETWORK”的美国临时专利申请序列号62/649,315；
-名称为“CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES”的美国临时专利申请序列号62/649,313；
-名称为“DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国临时专利申请序列号62/649,320；
-名称为“AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICALPLATFORMS”的美国临时专利申请序列号62/649,307；以及
-名称为“SENSING ARRANGEMENTS FOR Robot-Assisted Surgical PlatformS”的美国临时专利申请序列号62/649,323。
本专利申请的申请人拥有于2018年3月29日提交的以下美国专利申请，这些专利申请中的每个专利申请以引用方式全文并入本文：
-名称为“INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH encrypted COMMUNICATIONCAPABILITIES”的美国专利申请序列号15/940,641；
-名称为“INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS WITH CONDITION HANDLING OFDEVICES AND DATA CAPABILITIES”的美国专利申请序列号15/940,648；
-名称为“Surgical hub coordination of control and communication ofoperating room devices”的美国专利申请序列号15/940,656；
-名称为“Spatial awareness of surgical hubs in operating rooms”的美国专利申请序列号15/940,666；
-名称为“Cooperative utilization of data derived from secondarysources by intelligent surgical hubs”的美国专利申请序列号15/940,670；
-名称为“Surgical hub control arrangements”的美国专利申请序列号15/940,677；
-名称为“DATA STRIPPING METHOD TO INTERROGATE PATIENT RECORDS ANDCREATE ANONYMIZED RECORD”的美国专利申请序列号15/940,632；
-名称为“COMMUNICATION HUB AND STORAGE DEVICE FOR STORING PARAMETERSAND STATUS OF A SURGICAL DEVICE TO BE SHAREd WITH CLOUD BASED ANALYTICSSYSTEMS”的美国专利申请序列号15/940,640；
-名称为“SELF DESCRIBING DATA PACKETS GENERATED AT AN ISSUINGINSTRUMENT”的美国专利申请序列号15/940,645；
-名称为“DATA PAIRING TO INTERCONNECT A DEVICE MEASURED PARAMETER WITHAN OUTCOME”的美国专利申请序列号15/940,649；
-名称为“URGICAL HUB SITUATIONAL AWARENESS”的美国专利申请序列号15/940,654；
-名称为“SURGICAL SYSTEM DISTRIBUTED PROCESSING”的美国专利申请序列号15/940,663；
-名称为“AGGREGATION AND REPORTING OF SURGICAL HUB DATA”的美国专利申请序列号15/940,668；
-名称为“SURGICAL HUB SPATIAL AWARENESS TO DETERMINE DEVICES INOPERATING THEATER”的美国临时专利申请序列号15/940,671；
-名称为“DISPLAY OF ALIGNMENT OF STAPLE CARTRIDGE TO PRIOR LINEARSTAPLE LINE”的美国专利申请序列号15/940,686；
-名称为“STERILE FIELD INTERACTIVE CONTROL DISPLAYS”的美国专利申请序列号15/940,700；
-名称为“COMPUTER IMPLEMENTED INTERACTIVE SURGICAL SYSTEMS”的美国专利申请序列号15/940,629；
-名称为“USE OF LASER LIGHT AND RED-GREEN-BLUE COLORATION TO DETERMINEPROPERTIES OF BACK SCATTERED LIGHT”的美国临时专利申请序列号15/940,704；
-名称为“CHARACTERIZATION OF TISSUE IRREGULARITIES THROUGH THE USE OFMONO-CHROMATIC LIGHT REFRACTIVITY”的美国临时专利申请序列号15/940,722；以及
-名称为“DUAL CMOS ARRAY IMAGING”的美国专利申请序列号15/940,742。
本专利申请的申请人拥有于2018年3月29日提交的以下美国专利申请，这些专利申请中的每个专利申请以引用方式全文并入本文：
-名称为“ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL DEVICES”的美国专利申请序列号15/940,636；
-名称为“ADAPTIVE CONTROL PROGRAM UPDATES FOR SURGICAL HUBS”的美国专利申请序列号15/940,653；
-名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR CUSTOMIZATION ANDRECOMMENDATIONS TO A USER”的美国临时专利申请序列号15/940,660；
-名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR LINKING OF LOCAL USAGETRENDS WITH THE RESOURCE ACQUISITION BEHAVIORS OF LARGER DATA SET”的美国临时专利申请序列号15/940,679；
-名称为“Cloud-based Medical Analytics for Medical Facility SegmentedIndividualization of Instrument Function”的美国临时专利申请序列号15/940,694；
-名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS FOR SECURITY AND AUTHENTICATIONTRENDS AND REACTIVE MEASURES”的美国临时专利申请序列号15/940,634；
-名称为“DATA HANDLING AND PRIORITIZATION IN A CLOUD ANALYTICSNETWORK”的美国临时专利申请序列号15/940,706；
以及
-名称为“CLOUD INTERFACE FOR COUPLED SURGICAL DEVICES”的美国专利申请序列号15/940,675。
本专利申请的申请人拥有于2018年3月29日提交的以下美国专利申请，这些专利申请中的每个专利申请以引用方式全文并入本文：
-名称为“DRIVE ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMs”的美国专利申请序列号15/940,627；
-名称为“COMMUNICATION ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICALPLATFORMS”的美国专利申请序列号15/940,637；
-名称为“CONTROLS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国专利申请序列号15/940,642；
-名称为“AUTOMATIC TOOL ADJUSTMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICALPLATFORMS”的美国临时专利申请序列号15/940,676；
-名称为“CONTROLLERS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国专利申请序列号15/940,680；
-名称为“COOPERATIVE SURGICAL ACTIONS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICALPLATFORMS”的美国临时专利申请序列号15/940,683；
-名称为“DISPLAY ARRANGEMENTS FOR ROBOT-ASSISTED SURGICAL PLATFORMS”的美国专利申请序列号15/940,690；以及
-名称为“SENSING ARRANGEMENTS FOR Robot-Assisted Surgical PlatformS”的美国专利申请序列号15/940,711。
本专利申请的申请人拥有于2018年3月30日提交的以下美国临时专利申请，这些临时专利申请中的每个临时专利申请以引用方式全文并入本文：
-名称为“SURGICAL SYSTEMS WITH OPTIMIZED SENSING CAPABILITIES”的美国临时专利申请序列号62/650,887；
-名称为“SURGICAL SMOKE EVACUATION SENSING AND CONTROLS”的美国临时专利申请序列号62/650,877；
-名称为“SMOKE EVACUATION MODULE FOR INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请序列号62/650,882；
以及
-名称为“CAPACITIVE COUPLED RETURN PATH PAD WITH SEPARABLE ARRAYELEMENTS”的美国专利申请序列号62/650,898。
本专利申请的申请人拥有于2018年4月19日提交的以下美国临时专利申请，该临时专利申请以引用方式全文并入本文：
-名称为“METHOD OF HUB COMMUNICATION”的美国临时专利申请序列号62/659,900。
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(comprise)”的任何形式，诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有(have)”(以及“具有(have)”的任何形式，诸如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包含(include)”(以及“包含(include)”的任何形式，诸如“包含(includes)”和“包含(including)”)、以及“含有(contain)”(以及“含有(contain)”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、或设备具有那些一个或多个元件，但不限于仅具有那些一个或多个元件。同样，“包括”、“具有”、“包含”或“含有”一个或多个特征结构的系统、装置、或设备的元件具有那些一个或多个特征结构，但不限于仅具有那些一个或多个特征结构。
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、通过形成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紧器，例如可包括柄部、从该柄部延伸的轴、以及从该轴延伸的端部执行器。在各种情况下，该端部执行器包括第一钳口和第二钳口，其中钳口中的一者或两者能够相对于另一者移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配置成能够切开或分离患者的组织的第一钳口和第二钳口。另外，例如，端部执行器可被配置成能够缝合和/或夹持患者的组织。在各种情况下，例如，外科器械的端部执行器和/或轴被配置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该纵向轴线旋转。此外，外科器械还可包括可允许端部执行器的至少一部分相对于轴进行关节运动的关节运动接头。在使用中，临床医生可旋转端部执行器和/或使端部执行器进行关节运动，以便在患者体内操纵端部执行器。
外科器械系统示于图1中。外科器械系统包括能够可选择性地与轴组件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的柄部组件1000。轴组件2000在图2中附接到柄部组件1000，并且轴组件4000在图45中附接到柄部组件1000。轴组件2000包括近侧部分2100、从该近侧部分2100延伸的细长轴2200、远侧附接部分2400、以及将该远侧附接部分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。该可替换端部执行器组件7000包括被配置成能够打开和闭合以夹持和/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进行关节运动并且/或者围绕纵向轴线相对于远侧附接部分2400旋转，以更好地将钳口组件7100定位在患者体内，如下文进一步更详细地描述的。
再次参见图1，柄部组件1000还包括驱动模块1100等。如下文更详细地描述的，驱动模块1100包括允许临床医生将例如轴组件2000、3000、4000和5000中的一个轴组件选择性地附接到驱动模块1100的远侧安装接口。因此，轴组件2000、3000、4000和5000中的每个轴组件包括相同或至少类似的被配置成能够接合驱动模块1100的远侧安装接口的近侧安装接口。如下文还更详细地描述的，驱动模块1100的安装接口将所选择的轴组件机械地固定并电联接到该驱动模块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/或显示器以及被配置成能够操作电动马达的控制器，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功率模块1200和1300一起使用，例如，该一个或多个功率模块能够操作地附接到驱动模块1100以向其供电。
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被配置成能够与驱动模块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包括将功率模块1200的壳体1210机械联接并牢固地固定到驱动模块1100的壳体1110的一个或多个闩锁1240。当释放闩锁1250被压下时，闩锁1240可移动到脱离位置，使得功率模块1200可与驱动模块1100分离。连接器1220还包括放置电池1230的一个或多个电触点，和/或包括电池1230的电路，该电路与驱动模块1100中的电路电通信。
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被配置成能够与驱动模块1100的第二模块连接器1120'接合，以便将功率模块1300附接到驱动模块1100。连接器1320包括将功率模块1300的壳体1310机械联接并牢固地固定到驱动模块1100的壳体1110的一个或多个闩锁1340。当释放闩锁1350被压下时，闩锁1340可移动到脱离位置，使得功率模块1300可与驱动模块1100分离。连接器1320还包括放置功率模块1300的电池1330的一个或多个电触点，和/或包括电池1330的电功率电路，该电功率电路与驱动模块1100中的电功率电路电通信。
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放置在临床医生的手上的方式握住柄部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握棒一样握住柄部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更多的电池单元，并且由于其长度可适当地适应这些附加的电池单元。在各种情况下，功率模块1200可比功率模块1300向驱动模块1100提供更多的功率，而在一些情况下，功率模块1200可提供更长时间的功率。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结构。这种布置可确保较长的功率模块1200用于手枪式握持部布置，并且较短的功率模块1300用于棒式握持部布置。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更多的选择，以便以适合于他们的方式定制柄部1000。
在各种情况下，除上述之外，功率模块1200和1300中的仅一个功率模块一次联接到驱动模块1100。在某些情况下，功率模块1200可以在轴组件4000例如附接到驱动模块1100时的方式。另选地，功率模块1200和1300两者可同时操作地联接到驱动模块1100。在此类情况下，驱动模块1100可访问由功率模块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和棒式握持部之间切换。此外，这种布置允许功率模块1300起到例如与附接到驱动模块1100的轴组件诸如轴组件2000、3000、4000或5000平衡的作用。
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、与该马达组件1600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。该细长轴包括远侧端部1510和在该远侧端部1510中限定的电触点或插座1520。电触点1520经由一个或多个电路与驱动模块1100的控制系统1800电通信，并且被配置成能够在控制系统1800与例如附接到驱动模块1100的轴组件诸如轴组件2000、3000、4000或5000之间传送信号和/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和至少一个存储设备1830。板1810可以是刚性的和/或柔性的，并且可以包括任何合适数量的层。微处理器1820和存储设备1830是在板1810上限定的控制电路的一部分，该控制电路控制马达组件1600的操作，如下文更详细地描述的。
参见图12和图13，马达组件1600包括电动马达1610，该电动马达包括壳体1620、驱动轴1630和齿轮减速系统。电动马达1610还包括定子和转子，该钉子包括绕组1640并且该转子包括磁性元件1650。定子绕组1640被支撑在壳体1620中，并且转子磁性元件1650被安装到驱动轴1630。当由控制系统1800控制的电流使定子绕组1640通电时，驱动轴1630围绕纵向轴线旋转。驱动轴1630能够与第一行星齿轮系统1660操作地接合，该第一行星齿轮系统包括中央太阳齿轮和与该太阳齿轮操作地相互啮合的多个行星齿轮。第一行星齿轮系统1660的太阳齿轮被固定地安装到驱动轴1630，使得该太阳齿轮与驱动轴1630一起旋转。第一行星齿轮系统1660的行星齿轮被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的齿轮式或键齿式内表面1625相互啮合。由于以上所述，第一太阳齿轮的旋转使第一行星齿轮旋转，而该第一行星齿轮使第二太阳齿轮旋转。与上述相似，第二行星齿轮系统1670还包括驱动第三行星齿轮系统并且最终驱动驱动轴1710的行星齿轮1665(图13)。行星齿轮系统1660、1670和1680协作以降低由马达轴1620施加到驱动轴1710的速度。设想了不具备减速系统的各种另选的实施方案。当期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包括穿过其中延伸的孔口或中空芯，导线和/或电路可以延伸穿过该孔口或中空芯。
控制系统1800与驱动模块1100的马达组件1600和电功率电路通信。控制系统1800被配置成能够控制从电功率电路递送至马达组件1600的功率。电功率电路被配置成能够供应恒定的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的直流电。控制系统1800包括被配置成能够将电压脉冲递送至马达组件1600的脉宽调制(PWM)电路。可以控制由PWM电路供应的电压脉冲的持续时间或宽度，和/或电压脉冲之间的持续时间或宽度，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电路可以控制马达组件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可以包括频率调制(FM)电路。如下文更详细地讨论的，控制系统1800能够在多于一种的操作模式下操作，并且根据所使用的操作模式，控制系统1800可在确定为适合于该操作模式的速度或速度范围下操作马达组件1600。
除上述之外，再次参见图7和图8，驱动系统1700包括可旋转轴1710，该可旋转轴包括键齿式远侧端部1720和在其中限定的纵向孔口1730。可旋转轴1710操作地安装到马达组件1600的输出轴，使得该旋转轴1710与该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。当将轴组件2000组装到驱动模块1100时，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，并且与轴组件2000上的相应部件联接。再次参见图3至图6，轴组件2000还包括从框架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触点或销2520。当轴组件2000附接到驱动模块1100时，轴框架2510上的电触点2520接合柄部框架1510上的电触点1520并在其间形成电通路。
与上述相似，驱动系统2700包括可旋转的驱动轴2710，当将轴组件2000组装到驱动模块1100上时，该可旋转驱动轴操作地联接到柄部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包括与驱动轴1710的键齿式远侧端部1720匹配的键齿式近侧端部2720，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。考虑到驱动轴1710和2710之间的键齿互连以及框架1510和2510之间的电互连的性质，将轴组件2000沿纵向轴线组装到柄部1000；然而，驱动轴1710和2710之间的可操作互连以及框架1510和2510之间的电互连可以包括任何合适的构型，该构型可以允许轴组件以任何合适的方式组装到柄部1000上。
如上所述，参见图3至图8，驱动模块1110的安装接口1130被配置成能够联接到例如轴组件2000、3000、4000和5000上的对应的安装接口。例如，轴组件2000包括被配置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，该闩锁被配置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沿着纵向轴线组合在一起时，闩锁1140接触安装接口2130并向外旋转到解锁位置。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，并且当闩锁1140向外旋转时，如上所述，闩锁1140围绕枢转部分1144旋转。值得注意的是，每个闩锁1140还包括被配置成能够向内偏压闩锁1140到锁定位置的偏压弹簧1146。每个偏压弹簧1146在驱动模块1100的闩锁1140和壳体1110之间被压缩，使得偏压弹簧1146将偏压力施加到闩锁1140；然而，当闩锁1140由轴组件2000向外旋转到它们的解锁位置时，此类偏压力可被克服。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可以进入限定在安装接口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就可以将闩锁1140偏压回到它们的锁定位置。每个锁定端部1142包括将轴组件2000牢固地保持在驱动模块1100上的锁定肩部或表面。
除上述之外，偏压弹簧1146将闩锁1140保持在它们的锁定位置。远侧端部1142的尺寸和配置被设定成当闩锁1140处于它们的锁定位置时，防止或至少抑制轴组件2000和驱动模块1100之间的相对纵向移动，即沿纵向轴线的平移。此外，闩锁1140和闩锁窗口1240的尺寸和配置被设定成防止轴组件2000和驱动模块1100之间的相对横向移动，即，横向于纵向轴线的平移。另外，闩锁1140和闩锁窗口2140的尺寸和配置被设定成防止轴组件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，当被临床医生按下时，释放致动器将闩锁1140从它们的锁定位置移动到它们的解锁位置。驱动模块1100包括可滑动地安装在柄部壳体1110的第一侧中限定的开口中的第一释放致动器1150和可滑动地安装在柄部壳体1110的第二侧或相对侧中限定的开口中的第二释放致动器1150。尽管释放致动器1150是可分别致动的，但通常需要按下两个释放致动器1150以将轴组件2000从驱动模块1100完全解锁，并允许轴组件2000与驱动模块1100分离。也就是说，有可能仅通过按下一个释放致动器1150就可以将轴组件2000与驱动模块1100分离。
一旦轴组件2000已经被固定到柄部1000上并且例如端部执行器7000已经被组装到轴组件2000上，则临床医生就可以操纵柄部1000以将端部执行器7000插入患者体内。在至少一种情况下，将端部执行器7000通过套管针插入患者体内，然后进行操作以便相对于患者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持的构型，以便穿过套管针装配。一旦穿过该套管针，钳口组件7100就可被打开，以使患者组织适配钳口组件7100的钳口之间。此时，钳口组件7100可以返回到其闭合构型，以将患者组织夹持在钳口之间。由钳口组件7100向患者组织施加的夹持力足以在外科手术过程中移动或操纵组织。然后，钳口组件7100可以重新打开，以从端部执行器7000释放患者组织。可以重复该过程，直到需要从患者体内移除端部执行器7000。此时，钳口组件7100可以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通过开放切口插入患者体内或者不使用套管针插入患者。在任何情况下，设想了在整个外科技术中，钳口组件7100可能必须被打开和闭合若干次。
再次参见图3至图6，轴组件2000还包括夹持触发器系统2600和控制系统2800。夹持触发器系统2600包括可旋转地连接到轴组件2000的近侧端壳体2110的夹持触发器2610。如下所述，当夹持触发器2610被致动时，夹持触发器2610致动马达1610以操作端部执行器7000的钳口驱动装置。夹持触发器2610包括在握住柄部1000时可由临床医生抓持的细长部分。夹持触发器2610还包括可枢转地连接到近侧壳体2110的安装部分2120的安装部分2620，使得夹持触发器2610可围绕固定或至少基本上固定的轴线旋转。闭合触发器2610可在远侧位置和近侧位置之间旋转，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还包括从其延伸的在近侧壳体2110内旋转的突片2615。当闭合触发器2610处于其远侧位置时，该突片2615定位在安装在近侧壳体2110上的开关2115上方，但不与该开关接触。开关2115是电路的一部分，该电路被配置成能够检测处于打开状态的闭合触发器2610的致动，闭合触发器2610处于其打开位置。当闭合触发器2610移动到其近侧位置时，突片2615与开关2115接触并闭合电路。在各种情况下，开关2115可以包括例如拨动开关，当被闭合触发器2610的突片2615接触时，该拨动开关在打开状态和闭合状态之间机械地切换。在某些情况下，开关2115可以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以检测闭合触发器2610已经被旋转的量，并且基于该旋转量来控制马达1610的操作速度。在此类情况下，例如，闭合触发器2610的旋转越大则马达1610的速度较快，而旋转越小则速度越慢。在任何情况下，电路与轴组件2000的控制系统2800通信，这将在下文更详细地讨论。
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和至少一个存储装置2830。板2810可以是刚性的和/或柔性的，并且可以包括任何合适数量的层。微处理器2820和存储设备2830是在板2810上限定的控制电路的一部分，该控制电路与柄部1000的控制系统1800通信。轴组件2000还包括信号通信系统2900，并且柄部1000还包括信号通信系统1900，信号通信系统两者被配置成能够在轴控制系统2800和柄部控制系统1800之间传送数据。信号通信系统2900被配置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可以使用多个分立信道进行通信，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。在某些情况下，通信系统2900和1900可以利用多路复用。在至少一种此类情况下，控制系统2900包括多路复用设备，该多路复用设备以单个复信号的形式同时在载波信道上将多个信号发送到控制系统1900的从复信号中恢复分离信号的多路复用设备。
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该连接器主体的多个导电触点。这些导电触点包括例如被焊接到在电路板2810中限定的电迹线的凸销。在其它情况下，该凸销可以通过例如零插力(ZIF)插座与电路板迹线通信。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该连接器主体的多个导电触点。这些导电触点包括例如被焊接到在电路板1810中限定的电迹线的凹销。在其它情况下，该凹销可以通过例如零插力(ZIF)插座与电路板迹线通信。当轴组件2000组装到驱动模块1100时，电连接器2910操作地联接到电连接器1910，使得电触点在其间形成电通路。上文说过，连接器1910和2910可以包括任何合适的电触点。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进行无线通信。在至少一种此类情况下，通信系统2900包括无线信号传输器，并且通信系统1900包括无线信号接收器，使得轴组件2000可以将数据无线地传送到柄部1000。同样，通信系统1900可以包括无线信号传输器，并且通信系统2900可以包括无线信号接收器，使得柄部1000可以将数据无线地传送到轴组件2000。
如上所述，柄部1000的控制系统1800与柄部1000的电功率电路通信并被配置成能够控制柄部的电功率电路。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进行信号通信，并且还由柄部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，但是也可以直接由电功率电路供电。同样如上所述，柄部通信系统1900与轴通信系统2900进行信号通信。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在柄部1000和轴组件2000之间连接一个或多个信号电路以及一个或多个电功率电路。此外，如上所述，轴通信系统2900与轴控制系统2800进行信号通信，并且还被配置成能够向轴控制系统2800供电。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，以及例如被配置成能够从该电池向柄部系统2800和2900供电的电功率电路。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，夹持触发器2610的致动由轴控制系统2800检测，并且经由通信系统2900和1900传送到柄控制系统1800。当接收到夹持触发器2610已经被致动的信号时，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在闭合端部执行器7000的钳口组件7100的方向上旋转。下文将更详细地讨论用于将驱动轴2710的旋转转换为钳口组件7100的闭合运动的机构。只要将夹持触发器2610保持在其致动位置，电动马达1610就会旋转驱动轴1710，直到钳口组件7100到达其完全夹持位置。当该钳口组件7100到达其完全夹持的位置时，柄部控制系统1800切断提供给电动马达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何时到达其完全夹持位置。例如，柄部控制系统1800可以包括编码器系统，该编码器系统监视电动马达1610的输出轴的旋转并对其计数，一旦旋转数达到预先确定的阈值，则柄部控制系统1800可以中断向马达1610的供电。在至少一种情况下，端部执行器组件7000可以包括被配置成能够检测钳口组件7100何时到达其完全夹持位置的一个或多个传感器。在至少一种此类情况下，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进行信号通信，该轴组件可以包括例如电触点1520和2520。
当夹持触发器2610朝远侧旋转离开其近侧端部位置时，开关2115被打开，这由轴控制系统2800检测，并且经由通信系统2900和1900传送到柄部控制系统1800。在接收到夹持触发器2610已经从其致动位置移出的信号时，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在相反方向上旋转，其结果是打开端部执行器7000的钳口组件7100。当该钳口组件7100到达其完全打开的位置时，柄部控制系统1800切断提供给电动马达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何时到达其完全打开位置。例如，柄部控制系统1800可以利用编码器系统和/或上述一个或多个传感器来确定钳口组件7100的构型。鉴于上述情况，临床医生需要注意将夹持触发器2610保持在其致动位置以便将钳口组件7100保持在其夹持构型，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，该致动器闩锁被配置成能够可释放地将夹持触发器2610保持在其致动位置，以防止钳口组件7100的意外打开。致动器闩锁2630可以由临床医生手动释放或以其它方式失效，以允许夹持触发器2610朝远侧旋转并打开钳口组件7100。
夹持触发器系统2600还包括例如被配置成能够抵抗夹持触发器系统2600闭合的弹性偏压构件，诸如扭转弹簧。该扭转弹簧还可帮助减少和/或减轻夹持触发器2610的突然移动和/或抖动。当释放夹持触发器2610时，这种扭转弹簧也可以使夹持触发器2610自动返回其未致动位置。上文讨论的致动器闩锁2630可以克服扭转弹簧的偏压力将夹持触发器2610适当地保持在其致动位置。
如上所述，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被配置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将相同的电压脉冲施加到电动马达1610，尽管具有不同的电压极性。也就是说，控制系统1800可被配置成能够以不同的速度打开和闭合钳口组件7100。例如，可以第一速度闭合钳口组件7100并且以比该第一速度快的第二速度打开该钳口组件。在此类情况下，较慢的闭合速度为临床医生提供了在夹持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，较慢的打开速度会降低打开的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均可以减少电压脉冲的持续时间并且/或者增加电压脉冲之间的持续时间，以减慢和/或加快钳口组件7100的移动。
如上所述，控制系统1800被配置成能够将夹持触发器2610的位置解释为将钳口组件7100定位在特定构型中的命令。例如，控制系统1800被配置成能够将夹持触发器2610的最近侧位置解释为闭合钳口组件7100的命令，并且将夹持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可被配置成能够将夹持触发器2610在近侧位置范围内的位置而不是单个位置解释为闭合钳口组件7100的命令。这种布置可以允许钳口组件7000更好地响应于临床医生的输入。在此类情况下，夹持触发器2610的运动范围被分为两个范围：被解释为闭合钳口组件7100的命令的近侧范围和被解释为打开钳口组件7100的命令的远侧范围。在至少一种情况下，夹持触发器2610的运动范围可以具有在该近侧范围和该远侧范围之间的中间范围。当夹持触发器2610处于中间范围内时，控制系统1800可以将夹持触发器2610的位置解释为既不打开也不闭合钳口组件7100的命令。这种中间范围可以防止或减小打开范围和闭合范围之间的抖动的可能性。在上述情况中，控制系统1800可被配置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已经被回缩到其最近侧位置，则控制组件1800可以忽略夹持触发器2610在近侧或夹持范围内的运动，直到夹持触发器2610进入远侧或开口范围，其中在该点，控制系统1800然后可以致动电动马达1610以打开钳口组件7100。
在某些情况下，除上述之外，夹持触发器2610在夹持触发器范围内或夹持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，从而控制钳口组件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包括霍尔效应传感器和/或任何其它合适的传感器，该霍尔效应传感器被配置成能够在其远侧未致动位置与近侧全致动位置之间检测夹持触发器2610的位置。霍尔效应传感器被配置层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可以响应于夹持触发器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成比例地或以线性方式将电动马达1610的速度控制到夹持触发器2610的位置。例如，如果夹持触发器2610在其范围内移动了一半，则柄部控制系统1800将以夹持触发器2610完全回缩时操作电动马达1610的速度的一半操作电动马达1610。类似地，如果夹持触发器2610在其范围内移动了四分之一，则柄部控制系统1800将以夹持触发器2610完全回缩时操作电动马达1610的速度的四分之一操作电动马达1610。设想了其它的实施方案，其中，柄部控制系统1800以非线性方式将电动马达1610的速度控制到夹持触发器2610的位置。在至少一种情况下，控制系统1800在夹持触发器范围的远侧部分中缓慢地操作电动马达1610，同时在夹持触发器范围的近侧部分中快速提高电动马达1610的速度。
如上所述，夹持触发器2610可移动以操作电动马达1610以打开或闭合端部执行器7000的钳口组件7100。该电动马达1610还可操作以使端部执行器7000围绕纵向轴线旋转并使端部执行器7000相对于细长轴2200围绕轴组件2000的关节运动接头2300进行关节运动。主要参见图7和图8，驱动模块1100可包括输入系统1400，该输入系统包括旋转制动器1420和关节运动制动器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包括例如允许输入系统1400与控制系统1800的通信电路，诸如柔性线束或带。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的。关节运动致动器1430由输入板1410和/或控制板1810支撑并与其通信，如下文还更详细地描述的。
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限定在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圈1422，并且由于环形沟槽的侧壁的构型，该环形圈1422被限制相对于柄部壳体1110纵向和/或横向平移。环形圈1422可围绕延伸穿过驱动模块1100的框架1500的纵向轴线在第一或顺时针方向和第二或逆时针方向上旋转。旋转致动器1420包括被配置成检测环形圈1422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的第二侧或相对侧上的第二传感器，并且环形圈1422包括可由该第一传感器和第二传感器检测到的可检测元素。该第一传感器被配置成能够检测环形圈1422何时在第一方向上旋转，并且该第二传感器被配置成能够检测环形圈1422何时在第二方向上旋转。当第一传感器检测到环形圈1422在第一方向上旋转时，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在第一方向上旋转，如下文更详细地描述的。类似地，当第二传感器检测到环形圈1422在第二方向上旋转时，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在第二方向上旋转。鉴于上述情况，读者应理解，夹持触发器2610和旋转致动器1420均可操作以旋转驱动轴2710。
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圈1422的可检测元件机械地闭合的开关。当环形圈1422从中心位置在第一方向上旋转时，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在第一方向上旋转。当环形圈1422朝中心位置在第二方向上旋转时，可检测元件与第一开关脱离，并且该第一开关重新打开。一旦该第一开关重新打开，控制系统1800就切断对电动马达1610的供电以停止端部执行器7000的旋转。类似地，当环形圈1422从中心位置在第二方向旋转时，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在第二方向上旋转。当环形圈1422朝中心位置在第一方向上旋转时，可检测元件与第二开关脱离，并且该第二开关重新打开。一旦该第二开关重新打开，控制系统1800就切断对电动马达1610的供电以停止端部执行器7000的旋转。
在各种实施方案中，除上述之外，旋转致动器1420的第一传感器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霍尔效应传感器和/或任何合适的传感器，该霍尔效应传感器被配置成能够检测环形圈1422的可检测元件与第一传感器和第二传感器之间的距离。如果第一霍尔效应传感器检测到环形圈1422已在第一方向上旋转，则如上所述，控制系统1800将使端部执行器7000在第一方向上旋转。另外，与当可检测元件更远离第一霍尔效应传感器时相比，当可检测元件更接近第一霍尔效应传感器时，控制系统1800可以更快的速度旋转端部执行器7000。如果第二霍尔效应传感器检测到环形圈1422已在第二方向上旋转，则如上所述，控制系统1800将使端部执行器7000在第二方向上旋转。另外，与当可检测元件更远离第二霍尔效应传感器时相比，当可检测元件更接近第二霍尔效应传感器时，控制系统1800可以更快的速度旋转端部执行器7000。因此，端部执行器7000的旋转速度是环形圈1422旋转的量或程度的函数。控制系统1800还被配置成能够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可以使用离环形圈1422的可检测元件最近的霍尔效应传感器作为主要数据源，并且使用离可检测元件最远的霍尔效应传感器作为数据的确认源，以复查主要数据源提供的数据。控制系统1800可以还包括数据完整性协议，以解决向控制系统1800提供冲突数据的情况。在任何情况下，柄部控制系统1800都可以进入中立状态，在这种状态中，当霍尔效应传感器检测到可检测元件处于其中心位置，或者处于第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器之间等距的位置时，柄部控制系统1800不会旋转端部执行器7000。在至少一种此类情况下，当可检测元件处于中心位置范围内时，控制系统1800可以进入其中立状态。当临床医生不打算旋转端部执行器7000时，这种布置将防止或至少减少旋转抖动的可能性。
除上述之外，旋转致动器1420可包括一个或多个弹簧，该弹簧被配置成能够在临床医师释放旋转致动器1420时使该旋转致动器居中或至少基本上居中。在此类情况下，弹簧可起到关闭电动马达1610并且停止端部执行器7000的旋转的作用。在至少一种情况下，旋转致动器1420包括被配置成能够使旋转致动器1420在第一方向上旋转的第一扭转弹簧和被配置成能够使旋转致动器1420在第二方向上旋转的第二扭转弹簧。第一扭转弹簧和第二扭转弹簧可以具有相同或至少基本相同的弹簧常数，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旋转致动器1420处于其中心位置。
鉴于上述情况，读者应理解，夹持触发器2610和旋转致动器1420均可操作以旋转驱动轴2710，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。
主要参见图7和图8，关节运动制动器1430包括第一下压按钮1432和第二下压按钮1434。该第一下压按钮1432是第一关节运动控制电路的一部分，并且该第二下压按钮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包括第一开关，当按下第一下压按钮1432时，该第一开关闭合。柄部控制系统1800被配置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经闭合时，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在第一关节运动方向上进行关节运动。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，一旦被控制系统1800检测到，第一关节运动控制电路就使控制系统1800切断对电动马达1610供电以停止端部执行器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可以利用上述用于监视电动马达1610的旋转输出的编码器系统，来例如监视端部执行器7000在第一方向上旋转的量或角度。除编码器系统之外或代替编码器系统，轴组件2000可包括被配置成能够检测端部执行器7000何时已经在第一方向上达到其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已经在第一方向上达到关节运动的极限时，控制系统1800可以切断对电动马达1610供电以停止端部执行器7000的关节运动。
与上述相似，第二下压按钮1434包括第二开关，当按下第二下压按钮1434时，该第二开关闭合。柄部控制系统1800被配置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经闭合时，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在第二方向上进行关节运动。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，一旦被控制系统1800检测到，第二关节运动控制电路就使控制系统1800切断对电动马达1610供电以停止端部执行器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可以利用上述用于监视电动马达1610的旋转输出的编码器系统，来例如监视端部执行器7000在第二方向上旋转的量或角度。除编码器系统之外或代替编码器系统，轴组件2000可包括被配置成能够检测端部执行器7000何时已经在第二方向上达到其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已经在第二方向上达到关节运动的极限时，控制系统1800可以切断对电动马达1610供电以停止端部执行器7000的关节运动。
如上所述，端部执行器7000从中心或非关节运动的位置(图15)在第一方向(图16)和/或第二方向(图17)上进行关节运动。一旦端部执行器7000已经进行关节运动，临床医生就可以尝试通过使用第一关节运动下压按钮1432和第二关节运动下压按钮1434使端部执行器7000重新居中。如读者所理解的，临床医生可能难以使端部执行器7000重新居中，因为例如，一旦端部执行器7000定位在患者体内就可能不完全可见。在一些情况下，如果端部执行器7000未重新居中或至少基本上未重新居中，则端部执行器7000可能无法穿过套管针向后装配。据此，控制系统1800被配置成能够在端部执行器7000移动到非关节运动或居中的位置时向临床医生提供反馈。在至少一种情况下，该反馈包括音频反馈，并且柄部控制系统1800可以包括例如当端部执行器7000居中时发出声音诸如蜂鸣声的扬声器。在某些情况下，该反馈包括视觉反馈，并且柄部控制系统1800可以包括例如定位在柄部壳体1110上的发光二极管(LED)，当端部执行器7000居中时该发光二极管闪烁。在各种情况下，该反馈包括触觉反馈，并且柄部控制系统1800可以包括具有偏心元件的电动马达，当端部执行器7000居中时该偏心元件使柄部1000振动。通过控制系统1800在端部执行器7000接近其居中位置时使马达1610减速，可以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在任一方向上的中心的大约5度内时，控制系统1800减慢端部执行器7000的关节运动。
除上述之外或替代上述，柄部控制系统1800可被配置成能够使端部执行器7000重新居中。在至少一种此类情况下，当同时按下关节运动致动器1430的两个关节运动下压按钮1432和1434时，柄部控制系统1800可以使端部执行器7000重新居中。例如，当柄部控制系统1800包括被配置成能够监视电动马达1610的旋转输出的编码器系统时，柄部控制系统1800可以确定使端部执行器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可以包括例如主页按钮，例如该主页按钮在被按下时自动使端部执行器7000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。该外部壳体2210包括穿过其中延伸的纵向孔口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向下缩颈成延伸穿过纵向孔口2230的较小的轴2530。也就是说，轴架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向下缩颈成延伸穿过纵向孔口2230的较小的驱动轴2730。也就是说，驱动轴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。该关节运动接头2300包括安装到外部壳体2210的近侧框架2310，使得在该近侧框架2310和该外部壳体2210之间几乎没有相对的平移和/或旋转(如果有的话)。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和从该环形部分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的连接件2320和2340。连接件2320包括安装到外部壳体2410的远侧端部2322。更具体地，连接件2320的远侧端部2322被接纳并牢固地固定在外部壳体2410中限定的安装槽2412内。类似地，连接件2340包括安装到外部壳体2410的远侧端部2342。更具体地，连接件2340的远侧端部2342被接纳并牢固地固定在外部壳体2410中限定的安装槽内。连接件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。尽管图22中未示出，但是销延伸穿过在近侧端部2324和突片2314中限定的孔口以在其间限定枢转轴线。类似地，连接件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。尽管图22中未示出，但是销延伸穿过在近侧端部2344和突片2314中限定的孔口以在其间限定枢转轴线。这些枢转轴线是共线的或至少基本上是共线的，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被配置成能够接纳端部执行器7000的近侧附接部分7400。端部执行器7000包括紧密地接纳在远侧附接部分2400的纵向孔口2430内的外部壳体6230，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之间几乎没有相对径向移动(如果有的话)。近侧附接部分7400还包括限定在外部壳体6230上的锁定凹口7410的环形阵列，该环形阵列由端部执行器闭锁件6400可释放地接合在轴组件2000的远侧附接部分2400中。当端部执行器闭锁件6400与锁定凹口7410的阵列接合时，该端部执行器闭锁件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之间的相对纵向移动。由于以上所述，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紧密地接纳在限定在轴组件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还包括在其中限定的环形狭槽或凹口6270，该环形狭槽或凹口被配置成能够在其中接纳O形环6275。当将端部执行器7000插入远侧附接部分2400中时，O形环6275被压缩在外部壳体6230和纵向孔口2430的侧壁之间。O形环6275被配置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形环6275可以防止或减小端部执行器7000与远侧附接部分2400之间的无意相对旋转的可能性。在各种情况下，例如，O形环6275可在端部执行器7000与远侧附接部分2400之间提供密封，以防止或至少减小流体进入轴组件2000的可能性。
参见图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均包括被配置成能够帮助临床医生用端部执行器7000来切开组织的远侧端部。每个钳口7110、7120还包括被配置成能够帮助临床医生用端部执行器7000来抓持和保持在组织上的多个齿。此外，主要参见图21，每个钳口7110、7120包括近侧端部，即分别将钳口7110、7120可旋转地连接在一起的近侧端部7115、7125。每个近侧端部7115、7125包括延伸穿过其中的孔口，该孔口被配置成能够在其中紧密地接纳销7130。销7130包括紧密地接纳在限定在钳口7110、7120的近侧端部7115、7125的孔口内的中心主体7135，使得钳口7110、7120与销7130之间几乎没有相对平移。销7130限定钳口7110、7120可被旋转所围绕的钳口轴线J，并且还将该钳口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包括朝远侧延伸的突片6235，该突片具有在其中限定的还被配置成能够紧密地接纳销7130的孔口，使得钳口组件7100相对于端部执行器7000的轴部7200不平移。销7130还包括扩大的端部，该扩大的端部防止钳口7110、7120与销7130分离，并且还防止钳口组件7100与轴部分7200分离。该布置限定了旋转接头7300。
主要参见图21和图23，通过包括驱动连接件7140、驱动螺母7150和驱动螺杆6130的钳口组件驱动装置，钳口7110和7120可在它们的打开位置和闭合位置之间旋转。如下文更详细地描述的，驱动螺杆6130可通过轴驱动系统2700的驱动轴2730选择性地旋转。驱动螺钉6130包括紧密地接纳在限定在端部执行器7000的外部壳体6230中的狭槽或凹槽6232(图25)内的环形凸缘6132。狭槽6232的侧壁被配置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。驱动螺钉6130还包括与在驱动螺母7150中限定的螺纹孔口7160螺纹接合的螺纹端口6160。驱动螺母7150被限制不能与驱动螺杆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在第一方向上旋转以朝近侧位移驱动螺母7150，并且在第二方向或相反方向上旋转以朝远侧位移驱动螺母7150。驱动螺母7150还包括远侧端部7155，该远侧端部包括在其中限定的被配置成能够紧密地接纳从驱动连接件7140延伸的销7145的孔口。主要参见图21，第一驱动连接件7140被附接到远侧端部7155的一侧，并且第二驱动连接件7140被附接到远侧端部7155的相反侧。第一驱动连接件7140包括从其延伸的另一销7145，该另一销被紧密地接纳在限定在第一钳口7110的近侧端部7115中的孔口中，并且类似地，第二驱动连接件7140包括从其延伸的另一销，该另一销被紧密地接纳在限定在第二钳口7120的近侧端部7125中的孔口中。由于以上所述，驱动连接件7140将钳口7110和7120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被旋转成闭合或夹持构型。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被旋转成它们的打开构型。
如上所述，控制系统1800被改造成能够致动电动马达1610以执行三种不同的端部执行器功能：夹持/打开钳口组件7100(图14和15)，使端部执行器7000围绕纵向轴线旋转(图18和图19)，以及使端部执行器7000围绕关节运动轴线进行关节运行(图16和17)。主要参见图26和图27，控制系统1800被配置成能够操作传输装置6000以选择性地执行这三个端部执行器功能。传输装置6000包括第一离合器系统6100，该第一离合器系统被配置成能够根据驱动轴2730旋转的方向选择性地将驱动轴2730的旋转传输到端部执行器7000的驱动螺杆6130，以打开或闭合钳口组件7100。传输装置6000还包括第二离合器系统6200，该第二离合器系统被配置成能够选择性地将驱动轴2730的旋转传输到端部执行器7000的外部壳体6230以使端部执行器7000围绕纵向轴线L旋转。传输装置6000还包括第三离合器系统6300，该第三离合器系统被配置成能够选择性地将驱动轴2730的旋转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。该离合器系统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电通信。在至少一种情况下，这些离合器控制电路中的每个离合器控制电路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。该柔性电路可以包括带或基板，在其中和/或在其上限定导电路径。该柔性电路还可以包括例如安装到其上的传感器和/或任何固态部件，诸如平滑电容器。在至少一种情况下，导电路径中的每个导电路径可以包括一个或多个信号平滑电容器，该电容器可以均匀通过导电路径传输的信号的波动等。在各种情况下，柔性电路可涂覆有例如可以密封柔性电路以防止流体进入的至少一种材料，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包括环形圈并且可滑动地设置在驱动轴2730上。该第一离合器6110由磁性材料构成，并且可通过由第一电磁致动器6140产生的电磁场EF在脱离的或未致动的位置(图28)与接合的或致动的位置(图29)之间移动。在各种情况下，该第一离合器6110例如至少部分地由铁和/或镍构成。在至少一种情况下，该第一离合器6110包括永磁体。如图22A所示，驱动轴2730包括限定在其中的一个或多个纵向键槽6115，该纵向键槽被配置成能够约束离合器6110相对于驱动轴2730的纵向移动。更具体地，离合器6110包括延伸到键槽6115中的一个或多个键，使得键槽6115的远侧端部停止离合器6110的远侧移动，并且键槽6115的近侧端部停止离合器6110的近侧移动。
当第一离合器6110处于其脱离位置时(图28)，第一离合器6110与驱动轴2130一起旋转，但是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分离或不与第一驱动环接触。因此，当第一离合器组件6100处于其脱离状态时，驱动轴2730和第一离合器6110的旋转不被传输到驱动螺杆6130。当第一离合器6110处于其接合位置时(图29)，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以与驱动螺杆6130接触。在至少一种情况下，例如，第一驱动轴6120包括弹性体的带。如在图29中可见，第一驱动环6120被压缩而抵靠驱动螺杆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的旋转不被传输到驱动螺杆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移动到其打开和闭合构型中。
如上所述，第一电磁致动器6140被配置成能够产生磁场以使第一离合器6110在其脱离位置(图28)和接合位置(图29)之间移动。例如，参见图28，第一电磁致动器6140被配置成能够发射磁场EFL，当第一离合器组件6100处于其脱离状态时，该磁场将第一离合器6110排斥或驱动远离第一驱动环6120。第一电磁致动器6140包括在轴框架2530中限定的腔中的一个或多个缠绕线圈，当电流在第一方向上流过包括该缠绕线圈的第一电离合器电路时，该缠绕线圈产生磁场EFL。控制系统1800被配置成能够将第一电压极性施加到第一电离合器电路，以产生在第一方向上流动的电流。控制系统1800可以将第一电压极性连续地施加到第一电轴电路，以将第一离合器6110连续地保持在其脱离位置。尽管这种布置可以防止第一离合器6110意外接合第一驱动环6120，但是这种布置也可以消耗很多功率。另选地，控制系统1800可以将第一电压极性施加到第一电离合器电路足够长的时间，以将第一离合器6110定位在其脱离位置，然后中断将第一电压极性施加到第一电离合器电路，从而使得功率消耗降低。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，该第一离合器锁被配置成能够将第一离合器6110可释放地保持在其脱离位置。第一离合器锁6150被配置成能够防止或至少减小第一离合器6110无意地与第一驱动环6120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的自由移动，并且通过其间的摩擦力和/或干扰力将该第一离合器6110保持在适当位置。在至少一种情况下，第一离合器锁6150包括例如由橡胶构成的弹性插头、支座或止动器。在某些情况下，第一离合器锁6150包括通过电磁力将第一离合器6110保持在其脱离位置的永磁体。在任何情况下，第一电磁致动器6140可以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的。
除上述之外，参见图29，第一电磁致动器6140被配置成能够发射磁场EFD，当第一离合器组件6100处于其接合状态时，该磁场朝第一驱动环6120拉动或驱动第一离合器6110。当电流在第二方向或相反方向上流过第一电离合器电路时，第一电磁致动器6140的线圈产生磁场EFD。控制系统1800被配置成能够将相反电压极性施加到第一电离合器电路，以产生在相反方向上流动的电流。控制系统1800可以将相反电压极性连续地施加到第一电离合器电路，以将第一离合器6110连续地保持在其接合位置，并保持第一驱动环6120和驱动螺杆6130之间的可操作接合。另选地，第一离合器6110可以被配置成能够在第一离合器6110处于其接合位置时楔入第一驱动环6120内，并且在此类情况下，控制系统1800可能不需要将电压极性连续地施加到第一电离合器电路以将该第一离合器组件6100保持在其接合状态。在此类情况下，一旦第一离合器6110已经充分地楔入第一驱动环6120中，控制系统1800就可以中断施加电压极性。
值得注意的是，除上述之外，第一离合器锁6150还被配置成能够在第一离合器6110处于其脱离位置时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推动驱动螺杆6130中的第一离合器锁6150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包括限定在其中的被配置成能够接纳第一离合器锁6150的狭槽6235。当第一离合器6110移动到其接合位置时，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不再被偏压成与外部壳体6230接合，并且驱动螺杆6130可以相对于外部壳体6230自由旋转。由于以上所述，第一离合器6110可以做至少两件事：当第一离合器6110处于其接合位置时操作钳口驱动装置，并且当第一离合器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的螺纹可被配置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，可以选择螺纹部分6160和7160的螺距和/或角度，以防止钳口组件7100反向驱动或意外打开。由于以上所述，防止了或至少减小了钳口组件7100意外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包括环形圈并且可滑动地设置在驱动轴2730上。该第二离合器6210由磁性材料构成，并且可通过由第二电磁致动器6240产生的电磁场EF在脱离的或未致动的位置(图30)与接合的或致动的位置(图31)之间移动。在各种情况下，该第二离合器6210例如至少部分地由铁和/或镍构成。在至少一种情况下，该第二离合器6210包括永磁体。如图22A所示，驱动轴2730包括限定在其中的一个或多个纵向键槽6215，该纵向键槽被配置成能够约束第二离合器6210相对于驱动轴2730的纵向移动。更具体地，第二离合器6210包括延伸到键槽6215中的一个或多个键，使得键槽6215的远侧端部停止第二离合器6210的远侧移动，并且键槽6215的近侧端部停止第二离合器6210的近侧移动。
当第二离合器6210处于其脱离位置时，参见图30，第二离合器6210与驱动轴2730一起旋转，但是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分离或不与第二驱动环接触。因此，当第二离合器组件6200处于其脱离状态时，驱动轴2730和第二离合器6210的旋转不被传输到端部执行器7000的外部壳体6230。当第二离合器6210处于其接合位置时(图31)，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以与外部壳体6230接触。在至少一种情况下，例如，第二驱动轴6220包括弹性体的带。如在图31中可见，第二驱动环6220被压缩而抵靠外部壳体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的旋转不被传输到外部壳体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可围绕纵向轴线L在第一方向或第二方向上旋转端部执行器7000。
如上所述，第二电磁致动器6240被配置成能够产生磁场以使第二离合器6210在其脱离位置(图30)和接合位置(图31)之间移动。例如，第二电磁致动器6240被配置成能够发射磁场EFL，当第二离合器组件6200处于其脱离状态时，该磁场将第二离合器6210排斥或驱动远离第二驱动环6220。第二电磁致动器6240包括在轴框架2530中限定的腔中的一个或多个缠绕线圈，当电流在第一方向上流过包括该缠绕线圈的第二电离合器电路时，该缠绕线圈产生磁场EFL。控制系统1800被配置成能够将第一电压极性施加到第二电离合器电路，以产生在第一方向上流动的电流。控制系统1800可以将第一电压极性连续地施加到第二电离合器电路，以将第二离合器6120连续地保持在其脱离位置。尽管这种布置可以防止第二离合器6210意外接合第二驱动环6220，但是这种布置也可以消耗很多功率。另选地，控制系统1800可以将第一电压极性施加到第二电离合器电路足够长的时间，以将第二离合器6210定位在其脱离位置，然后中断将第一电压极性施加到第二电离合器电路，从而使得功率消耗降低。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，该第二离合器锁被配置成能够将第二离合器6210可释放地保持在其脱离位置。与上述相似，第二离合器锁6250可以防止或至少减小第二离合器6210与第二驱动环6220意外接合的可能性。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的自由移动，并且通过其间的摩擦力和/或干扰力将该第二离合器6210保持在适当位置。在至少一种情况下，第二离合器锁6250包括例如由橡胶构成的弹性插头、支座或止动器。在某些情况下，第二离合器锁6250包括通过电磁力将第二离合器6210保持在其脱离位置的永磁体。也就是说，第二电磁致动器6240可以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的。
除上述之外，参见图31，第二电磁致动器6240被配置成能够发射磁场EFD，当第二离合器组件6200处于其接合状态时，该磁场朝第二驱动环6220拉动或驱动第二离合器6210。当电流在第二方向或相反方向上流过第二电轴电路时，第二电磁致动器6240的线圈产生磁场EFD。控制系统1800被配置成能够将相反电压极性施加到第二电轴电路，以产生在相反方向上流动的电流。控制系统1800可以将相反电压极性连续地施加到第二电轴电路，以将第二离合器6210连续地保持在其接合位置，并保持第二驱动环6220和外部壳体6230之间的可操作接合。另选地，第二离合器6210可以被配置成能够在第二离合器6210处于其接合位置时楔入第二驱动环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以将第二离合器组件6200保持在其接合状态。在此类情况下，一旦第二离合器6210已经充分地楔入第二驱动环6220中，控制系统1800就可以中断施加电压极性。
值得注意的是，除上述之外，第二离合器锁6250还被配置成能够在第二离合器6210处于其脱离位置时闭锁端部执行器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推动外轴6230中的第二离合器锁6250与关节运动连接件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被定位或楔入在限定在关节运动连接件2340中的狭槽或通道2345内。由于以上所述，防止了或至少减小了端部执行器7000意外旋转的可能性。此外，由于以上所述，第二离合器6210可以做至少两件事：当第二离合器6210处于其接合位置时操作端部执行器，并且当第二离合器6210处于其脱离位置时闭锁端部执行器。
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配置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紧密地接纳在远侧附接部分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上的固定齿轮2330。更具体地，固定齿轮2330被固定地安装到连接关节运动框架2310的突片2314和关节运动连接件2340的销上，使得固定齿轮2330不相对于关节运动框架2310旋转。固定齿轮2330包括中心主体2335和围绕该中央主体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包括驱动齿6332的环形阵列，该环形阵列与固定齿2332啮合接合。当关节运动驱动装置6330旋转时，关节运动驱动装置6330推压固定齿轮2330，并使轴组件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包括环形圈并且可滑动地设置在驱动轴2730上。该第三离合器6310由磁性材料构成，并且可通过由第三电磁致动器6340产生的电磁场EF在脱离的或未致动的位置(图32)与接合的或致动的位置(图33)之间移动。在各种情况下，该第三离合器6310例如至少部分地由铁和/或镍构成。在至少一种情况下，该第三离合器6310包括永磁体。如图22A所示，驱动轴2730包括限定在其中的一个或多个纵向键槽6315，该纵向键槽被配置成能够约束第三离合器6310相对于驱动轴2730的纵向移动。更具体地，第三离合器6310包括延伸到键槽6315中的一个或多个键，使得键槽6315的远侧端部停止第三离合器6310的远侧移动，并且键槽6315的近侧端部停止第三离合器6310的近侧移动。
当第三离合器6310处于其脱离位置时，参见图32，第三离合器6310与驱动轴2730一起旋转，但是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分离或不与第三驱动环接触。因此，当第三离合器组件6300处于其脱离状态时，驱动轴2730和第三离合器6310的旋转不被传输到关节运动驱动装置6330。当第三离合器6310处于其接合位置时，参见图33，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以与关节运动驱动装置6330接触。在至少一种情况下，例如，第三驱动轴6320包括弹性体的带。如在图33中可见，第三驱动环6320被压缩而抵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的旋转被传输到关节运动驱动装置6330。根据驱动轴2730旋转的方向，第三离合器组件6300可以使轴组件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在第一方向或第二方向上进行关节运动。
如上所述，第三电磁致动器6340被配置成能够产生磁场以使第三离合器6310在其脱离位置(图32)和接合位置(图33)之间移动。例如，参见图32，第三电磁致动器6340被配置成能够发射磁场EFL，当第三离合器组件6300处于其脱离状态时，该磁场将第三离合器6310排斥或驱动远离第三驱动环6320。第三电磁致动器6340包括在轴框架2530中限定的腔中的一个或多个缠绕线圈，当电流在第一方向上流过包括该缠绕线圈的第三电离合器电路时，该缠绕线圈产生磁场EFL。控制系统1800被配置成能够将第一电压极性施加到第三电离合器电路，以产生在第一方向上流动的电流。控制系统1800可以将第一电压极性连续地施加到第三电离合器电路，以将第三离合器6310连续地保持在其脱离位置。尽管这种布置可以防止第三离合器6310意外接合第三驱动环6320，但是这种布置也可以消耗很多功率。另选地，控制系统1800可以将第一电压极性施加到第三电离合器电路足够长的时间，以将第三离合器6310定位在其脱离位置，然后中断将第一电压极性施加到第三电离合器电路，从而使得功率消耗降低。
除上述之外，第三电磁致动器6340被配置成能够发射磁场EFD，当第三离合器组件6300处于其接合状态时，该磁场朝第三驱动环6320拉动或驱动第三离合器6310。当电流在第二方向或相反方向上流过第三电离合器电路时，第三电磁致动器6340的线圈产生磁场EFD。控制系统1800被配置成能够将相反电压极性施加到第三电轴电路，以产生在相反方向上流动的电流。控制系统1800可以将相反电压极性连续地施加到第三电轴电路，以将第三离合器6310连续地保持在其接合位置，并保持第三驱动环6320和关节运动驱动装置6330之间的可操作接合。另选地，第三离合器6210可以被配置成能够在第三离合器6310处于其接合位置时楔入第三驱动环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以将第三离合器组件6300保持在其接合状态。在此类情况下，一旦第三离合器6310已经充分地楔入第三驱动环6320中，控制系统1800就可以中断施加电压极性。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在第一方向或第二方向上进行关节运动。
除上述之外，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，该闭锁件防止或至少禁止轴组件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，关节运动连接件2340包括限定在其中的狭槽或凹槽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包括限定在其中的环形狭槽或凹槽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还包括闭锁钩6354，该闭锁钩可滑动地定位在限定在固定齿轮2330的底部的径向延伸的闭锁狭槽2334中。当第三离合器6310处于其脱离位置时，如图32所示，闭锁件6350处于锁定位置，在该锁定位置中，闭锁钩6354防止端部执行器7000围绕关节运动接头2300旋转。当第三离合器6310处于其接合位置时，如图33所示，闭锁件6350处于解锁位置，在该解锁位置中，闭锁钩6354不再定位在闭锁狭槽2334中。相反，闭锁钩6354被定位在固定齿轮2330的中间或主体2335中限定的间隙狭槽中。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33所示的径向延伸的闭锁狭槽2334纵向延伸，即沿着平行于细长轴2200的纵向轴线的轴线延伸。然而，一旦已经使端部执行器7000进行关节运动，则闭锁钩6354不再与纵向闭锁狭槽2334对准。据此，固定齿轮2330包括限定在固定齿轮2330的底部中的多个径向延伸的闭锁狭槽2334或径向延伸的闭锁狭槽阵列，使得当第三离合器6310被解除致动并且在已经使端部执行器7000进行关节运动之后朝远侧拉动闭锁件6350时，闭锁钩6354可以进入闭锁狭槽2334中的一个闭锁狭槽并且将端部执行器7000锁定在其关节运动位置。从而，因此端部执行器7000可以被锁定在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可以限定端部执行器7000的离散关节运动位置。例如，闭锁狭槽2334可以10度的间隔限定，例如，该闭锁狭槽可以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，例如，这些取向可以为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从第三驱动环6320脱离时，该制动器接合限定在固定齿轮2330中的周向肩部。在这种实施方案中，端部执行器7000可以被锁定在任何合适的取向上。在任何情况下，闭锁件6350防止或至少减小了端部执行器7000意外地进行关节运动的可能性。由于以上所述，第三离合器6310可以做两件事：当第三离合器处于其接合位置时操作关节运动驱动装置，并且当第三离合器处于其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到达远侧附接部分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，如上所述，轴框架2530接纳第一电磁致动器6140、第二电磁致动器6240和第三电磁致动器6340。在各种情况下，例如，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每者均包括缠绕线圈，诸如铜线线圈，并且轴框架2530由绝缘材料构成以防止或至少减小第一电磁致动器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的第一电离合器电路、第二电离合器电路和第三电离合器电路例如由绝缘电线构成。除上述之外，第一电离合器电路、第二电离合器电路和第三电离合器电路将电磁致动器6140、6240和6340与驱动模块1100中的控制系统1800通信。
如上所述，离合器6110、6210和/或6310可以被保持在它们的脱离位置，使得这些离合器不会意外移动到它们的接合位置。在各种布置中，离合器系统6000包括例如被配置成能够将第一离合器6110偏压到其脱离位置的第一偏压构件，诸如弹簧；例如被配置成能够将第二离合器6210偏压到其脱离位置的第二偏压构件，诸如弹簧；和/或例如被配置成能够将第三离合器6110偏压到其脱离位置的第三偏压构件，诸如弹簧。在此类布置中，当由电流供电时，由电磁致动器产生的电磁力可以选择性地克服弹簧的偏压力。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保持在它们的接合位置。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分别握持或摩擦地保持在它们的接合位置。在其它另选的实施方案中，离合器系统6000包括例如被配置成能够将第一离合器6110偏压到其接合位置的第一偏压构件，诸如弹簧；例如被配置成能够将第二离合器6210偏压到其接合位置的第二偏压构件，诸如弹簧；和/或例如被配置成能够将第三离合器6110偏压到其接合位置的第三偏压构件，诸如弹簧。在此类布置中，弹簧的偏压力可以通过分别由电磁致动器6140、6240和/或6340施加的电磁力来克服，以选择性地将离合器6110、6210和6310保持在它们的脱离位置。在外科系统的任一种操作模式中，控制组件1800可以使电磁致动器中的一个通电以接合离合器中的一个离合器，同时使其它两个电磁致动器通电以使其它两个离合器脱离。
尽管离合器系统6000包括三个离合器以控制外科系统的三个驱动系统，但是离合器系统可以包括任何合适数量的离合器以控制任何合适数量的系统。此外，尽管离合器系统6000中的离合器在它们的接合位置和脱离位置之间朝近侧和朝远侧滑动，但是离合器系统中的离合器可以任何合适的方式移动。另外，尽管离合器系统6000中的离合器一次接合一个离合器以一次控制一个驱动运动，但是可以设想各种情况，其中可以接合多于一个的离合器以一次控制多于一个的驱动运动。
鉴于上述情况，读者应当理解，控制系统1800被配置成能够：一、操作马达系统1600以使驱动轴系统2700在适当的方向上旋转，以及二、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，如上所述，控制系统1800响应于来自轴组件2000的夹持触发器系统2600和柄部1000的输入系统1400的输入。如上所述，当夹持触发器系统2600被致动时，控制系统1800激活第一离合器组件6100，并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供电，以使驱动轴系统2700在第一方向上旋转以夹持端部执行器7000的钳口组件7100。当控制系统1800检测到钳口组件7100处于其夹持构型时，控制系统1800停止向马达组件1600供电并停用第一离合器组件6100。当控制系统1800检测到夹持触发器系统2600已经被移动到或将被移动到其未致动位置时，控制系统1800激活第一离合器组件6100或保持第一离合器组件的激活，并停用第二离合器组件6200和第三离合器组件6300或保持第二离合器组件和第三离合器组件的停用。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供电，以使驱动轴系统2700在第二方向上旋转以打开端部执行器7000的钳口组件7100。
当旋转致动器1420在第一方向上被致动时，除上述之外，控制系统1800激活第二离合器组件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供电，以使驱动轴系统2700在第一方向上旋转以使端部执行器7000在第一方向上旋转。当控制系统1800检测到旋转制动器1420已经在第二方向上被致动时，控制系统1800激活第二离合器组件6200或保持第二离合器组件的激活，并停用第一离合器组件6100和第三离合器组件6300或保持第二离合器组件和第三离合器组件的停用。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供电，以使驱动轴系统2700在第二方向上旋转以使端部执行器7000在第二方向上旋转。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。
当第一关节运动致动器1432被压下时，除上述之外，控制系统1800致动第三离合器组件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供电，以使驱动轴系统2700在第一方向上旋转以使端部执行器7000在第一方向上进行关节运动。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激活第三离合器组件6200或维持第三离合器组件的激活，并且停用第一离合器组件6100和第二离合器组件6200或维持第一离合器组件和第二离合器组件的停用。在此类情况下，控制系统1800还向马达系统1600供电，以使驱动轴系统2700在第二方向上旋转以使端部执行器7000在第二方向上进行关节运动。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被配置成能够基于其从轴组件2000的夹持触发器系统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被配置成能够在旋转轴驱动系统2700以执行相应的端部执行器功能之前切换离合器系统6000。此外，控制系统1800被配置成能够在切换离合器系统6000之前停止轴驱动系统2700的旋转。此类布置可以防止端部执行器7000中的突然移动。另选地，控制系统1800可以在轴驱动系统2700旋转时使切换离合器系统600。此类布置可以允许控制系统1800在操作模式之间快速切换。
如上所述，参见图34，轴组件2000的远侧附接部分2400包括端部执行器锁6400，该端部执行器锁被配置成能够防止端部执行器7000从轴组件2000意外地脱离。端部执行器锁6400包括：锁定端6410、近侧端部6420和枢轴6430，该锁定端能够选择性地与在端部执行器7000的近侧附接部分7400上限定的锁定凹口7410的阵列环形接合，该枢轴将端部执行器锁6400可旋转地连接到关节运动连接件2320。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可以相对于端部执行器锁6400旋转，但是不能相对于远侧附接部分2400平移。当第三离合器6310移动到其接合位置时，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可以自由向上枢转，并允许端部执行器7000与轴组件2000分离。
上文说过，再次参见图34，当临床医生将轴组件2000与端部执行器7000分离或试图将该轴组件与该端部执行器分离时，第二离合器组件6200的第二离合器6210可能处于其脱离位置。如上所述，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连接件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定位在关节运动连接件2340中限定的通道2345中，这可以防止或至少阻碍端部执行器7000与轴组件2000分离。为了促进端部执行器7000从轴组件2000释放，控制系统1800除了将第三离合器6310移动到其接合位置之外，还可以将第二离合器6210移动到其接合位置。在此类情况下，当移除端部执行器7000时，端部执行器7000可以清除端部执行器锁6400和第二离合器锁6250。
在至少一种情况下，除上述之外，驱动模块1100包括输入开关和/或传感器，该输入开关和/或传感器经由输入系统1400和/或控制系统1800直接与控制系统1800通信，该输入开关和/或传感器在致动时使控制系统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，该输入屏幕被配置成能够接收来自临床医生的解锁输入。响应于该解锁输入，控制系统1800可以在马达系统1600正在运行的情况下停止该马达系统，并且如上所述地解锁端部执行器7000。输入屏幕1440还被配置成能够接收来自临床医生的锁定输入，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移动到它们的未致动状态，以将端部执行器7000锁定到轴组件2000。
图37示出了根据至少一个另选的实施方案的轴组件2000'。轴组件2000'在许多方面类似于轴组件2000，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。类似于轴组件2000，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'，和另外，多个离合器位置传感器，即定位在轴框架2530'中的第一传感器6180'、第二传感器6280'和第三传感器6380'。作为第一感测电路的一部分，第一传感器6180'与控制系统1800进行信号通信。第一感测电路包括延伸穿过纵向通道2535'的信号线；然而，第一感测电路可以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进行信号通信。第一传感器6180'被定位和布置成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可以确定第一离合器6110是处于其接合位置、其脱离位置还是处于该接合位置和脱离位置之间的某处。通过该信息，控制系统1800可以在外科器械的操作状态下评估第一离合器6110是否处于正确位置。例如，如果外科器械处于其钳口夹持/打开操作状态，则控制系统1800可以验证第一离合器6110是否正确地定位在其接合位置。在此类情况下，除下述所述，控制系统1800还可以通过第二传感器6280'来验证第二离合器6210处于其脱离位置，并且通过第三传感器6380'来验证第三离合器6310处于其脱离位置。相应地，如果外科器械未处于其钳口夹持/打开状态，则控制系统1800可以验证第一离合器6110是否正确地定位在其脱离位置。在第一离合器6110未处于其正确位置的情况下，控制系统1800可以致动第一电磁致动器6140，以试图正确地定位第一离合器6110。同样，如果需要，控制系统1800可以致动电磁致动器6240和/或6340以正确地定位离合器6210和/或6310。
作为第二感测电路的一部分，第二传感器6280'与控制系统1800进行信号通信。第二感测电路包括延伸穿过纵向通道2535'的信号线；然而，第二感测电路可以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进行信号通信。第二传感器6280'被定位和布置成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可以确定第二离合器6210是处于其接合位置、其脱离位置还是处于该接合位置和脱离位置之间的某处。通过该信息，控制系统1800可以在外科器械的操作状态下评估第二离合器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可以验证第二离合器6210是否正确地定位在其接合位置。在此类情况下，控制系统1800还可以通过第一传感器6180'来验证第一离合器6110处于其脱离位置，并且除下述之外，控制系统1800还可以通过第三传感器6380'来验证第三离合器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可以验证第二离合器6110是否正确地定位在其脱离位置。在第二离合器6210未处于其正确位置的情况下，控制系统1800可以致动第二电磁致动器6240，以试图正确地定位第二离合器6210。同样，如果需要，控制系统1800可以致动电磁致动器6140和/或6340以正确地定位离合器6110和/或6310。
作为第三感测电路的一部分，第三传感器6380'与控制系统1800进行信号通信。第三感测电路包括延伸穿过纵向通道2535'的信号线；然而，第三感测电路可以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进行信号通信。第三传感器6380'被定位和布置成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可以确定第三离合器6310是处于其接合位置、其脱离位置还是处于该接合位置和脱离位置之间的某处。通过该信息，控制系统1800可以在外科器械的操作状态下评估第三离合器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旋转操作状态，则控制系统1800可以验证第三离合器6310是否正确地定位在其接合位置。在此类情况下，控制系统1800还可以通过第一传感器6180'来验证第一离合器6110处于其脱离位置，并且通过第二传感器6280'来验证第二离合器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可以验证第三离合器6310是否正确地定位在其脱离位置。在第三离合器6310未处于其正确位置的情况下，控制系统1800可以致动第三电磁致动器6340，以试图正确地定位第三离合器6310。同样，如果需要，控制系统1800可以致动电磁致动器6140和/或6240以正确地定位离合器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'可以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'均包括接近传感器。在这种布置中，传感器6180'、6280'和6380'被配置成能够检测离合器6110、6210和6310是否分别处于它们的接合位置。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'不仅可以分别检测离合器6110、6210和6310是否处于它们的接合位置，而且传感器6180'、6280'和6380还可以检测离合器6110、6210和6310相对于它们的接合位置或脱离位置有多近。
图38示出了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”。端部执行器7000”在许多方面类似于端部执行器7000，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。类似于端部执行器7000，端部执行器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配置成能够使钳口组件7100在其打开构型和闭合构型之间移动。钳口组件驱动装置包括驱动连接件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”，该传感器被配置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”定位在驱动螺杆6130”中限定的细长孔口6134”中，并且可以包括例如永磁体并且/或者可以由例如铁、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进行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进行信号通信霍尔效应传感器。例如，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，诸如反射元件。在任一种情况下，传感器7190”被配置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进行无线通信。
除上述之外，传感器7190”被配置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可以使用该数据来确定钳口组件7100已经到达其钳口夹持行程的末端。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还被配置成能够确定驱动螺杆6130”当前定位的位置和驱动螺杆6130”在其闭合行程结束时应该定位的位置之间的距离，以便计算驱动螺杆6130”的闭合行程量，该闭合行程量仍需闭合钳口组件7100。此外，控制系统1800可以使用此类信息来评估钳口组件7100的当前构型，即，钳口组件7100是处于其打开构型、其闭合配置还是部分闭合构型。传感器系统可以用于确定钳口组件7100何时到达其完全打开位置并在那时停止马达组件1600。在各种情况下，控制系统1800可以使用该传感器系统通过在马达组件1600转动的同时确认钳口组件7100正在移动来确认第一离合器组件6100处于其致动状态。类似地，控制系统1800可以使用该传感器系统通过在马达组件1600转动的同时确认钳口组件7100未在移动来确认第一离合器组件6100处于其未致动状态。
图39示出了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”'在许多方面类似于轴组件2000和2000'，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。端部执行器7000”'在许多方面类似于端部执行器7000和7000”，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。类似于端部执行器7000，端部执行器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配置成能够使钳口组件7100在其打开构型和闭合构型之间移动，另外，端部执行器旋转驱动装置使端部执行器7000”'相对于轴组件2000'的远侧附接部分2400旋转。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”'，该传感器被配置成能够检测定位在驱动外部壳体6230””中和/或定位在外部壳体上的磁性元件6190”'的位置。磁性元件6190”'可以包括例如永磁体并且/或者可以由例如铁、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进行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进行信号通信霍尔效应传感器。在任一种情况下，传感器6290”'被配置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进行无线通信。在各种情况下，控制系统1800可以使用传感器6290”'来确认磁性元件6190'是否正在旋转，并且因此确认第二离合器组件6200处于其致动状态。类似地，控制系统1800可以使用传感器6290”'来确认磁性元件6190'是否未在旋转，并且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还可以使用传感器6290”'通过确认第二离合器6210被定位成与传感器6290”'相邻来确认第二离合器组件6200处于其未致动状态。
图40示出了根据至少一个另选的实施方案的轴组件2000””。轴组件2000””在许多方面类似于轴组件2000、2000'和2000”'，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。例如，类似于轴组件2000，轴组件2000””包括细长轴2200、关节运动接头2300和远侧附接部分2400等，该远侧附接部分被配置成能够接纳端部执行器，诸如端部执行器7000'。类似于轴组件2000，轴组件2000””包括关节运动驱动装置，即，被配置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装置6330””。与上述相似，轴框架2530””包括定位在其中的传感器，该传感器被配置成能够检测定位在关节运动驱动装置6330”'’中和/或定位在该关节运动驱动装置上的磁性元件6390””的位置和/或旋转。磁性元件6390””可以包括例如永磁体并且/或者可以由例如铁、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进行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进行信号通信的霍尔效应传感器。在任一种情况下，传感器被配置成能够例如经由无线信号发射器和接收器和/或经由延伸穿过轴架通道2532'的有线连接与控制系统1800进行无线通信。在各种情况下，控制系统1800可以使用该传感器来确认磁性元件6390””是否正在旋转，并且因此确认第三离合器组件6300处于其致动状态。类似地，控制系统1800可以使用该传感器来确认磁性元件6390””是否未在旋转，并且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可以使用传感器通过确认第三离合器6310被定位成与该传感器相邻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””包括被配置成能够例如将端部执行器7000'可释放地锁定到轴组件2000”'’的端部执行器锁6400'。端部执行器锁6400'在许多方面类似于端部执行器锁6400，为了简洁起见，本文将不再讨论其中的大部分。但是，值得注意的是，锁6400'的近侧端部6420'包括齿6422'，该齿被配置成能够与第三离合器6310的环形狭槽6312接合并将第三离合器6310可释放地保持在其脱离位置。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朝近侧移动到其接合位置将端部执行器锁6400'旋转到锁定位置并与锁定凹口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朝远侧移动到其脱离位置解锁端部执行器7000'并且允许端部执行器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被配置成能够执行诊断检查，以评估离合器组件6100、6200和6300的状态。在至少一种情况下，控制系统1800以任何合适的顺序依次致动电磁致动器6140、6240和/或6340，以分别验证离合器6110、6210和/或6310的位置，并且/或者确认该离合器响应于该电磁制动器，并且因此没有卡住。控制系统1800可以使用包括本文公开的任何传感器的传感器来验证离合器6110、6120和6130的响应于由电磁制动器6140、6240和/或6340产生的电磁场的移动。另外，诊断检查还可以包括验证驱动系统的运动。在至少一种情况下，控制系统1800以任何合适的顺序依次致动电磁致动器6140、6240和/或6340，以验证例如钳口驱动装置打开和/或闭合钳口组件7100，旋转驱动装置旋转端部执行器7000，以及/或者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可以使用传感器来验证钳口组件7100和端部执行器7000的运动。
例如，控制系统1800可以在任何合适的时间执行诊断测试，诸如当轴组件附接到柄部上和/或当柄部通电时。如果控制系统1800确定器械系统通过了诊断测试，则控制系统1800可以允许器械系统的正常操作。在至少一种情况下，柄部可以包括例如指示已经通过诊断检查的指示器，诸如绿色LED。如果控制系统1800确定器械系统未能通过诊断测试，则控制系统1800可以防止和/或改变器械系统的操作。例如，在至少一种情况下，控制系统1800可以将器械系统的功能性限制为仅从患者移除器械系统所需的功能，诸如拉直端部执行器7000和/或打开和闭合钳口组件7100。在至少一种情况下，控制系统1800进入跛行模式。控制系统1800的跛行模式例如可以使马达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％。跛行模式例如可以使马达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％。柄部可以包括例如指示器械系统未能通过诊断检查和/或器械系统已进入跛行模式的指示器，诸如红色LED。例如，上文说过，可以使用任何合适的反馈来警示临床医生器械系统未正确运行，诸如听觉警示和/或触觉或振动警示。
图41至图43示出了根据至少一个实施方案的离合器系统6000'。离合器系统6000'在许多方面类似于离合器系统6000，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。类似于离合器系统6000，离合器系统6000'包括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’联接的离合器组件6100'。离合器组件6100'包括离合器片6110'和驱动环6120'。离合器片6110’由磁性材料诸如铁和/或镍构成，例如，并且可以包括永磁体。如下文更详细地描述的，离合器片6110'可在驱动输出件6130'内的未致动位置(图42)和致动位置(图43)之间移动。离合器片6110'可滑动地定位在驱动输出件6130'中限定的孔口中，使得离合器片6110'与驱动输出件6130'一起旋转，无论离合器片6110'处于它们的未致动位置还是致动位置。
当离合器片6110'处于它们的未致动位置时，如图42所示，驱动输入件6030'的旋转未被传递到驱动输出件6130'。更具体地，当驱动输入件6030'被旋转时，在此类情况下，驱动输入件6030'滑过并相对于驱动环6120'旋转，并且因此驱动环6120'不驱动离合器片6110'和驱动输出件6130'。当离合器片6110'处于它们的致动位置时，如图43所示，离合器片6110'将驱动环6120'弹性地压靠在驱动输入件6030'上。例如，驱动环6120'由任何合适的可压缩材料诸如橡胶构成。在任何情况下，在此类情况下，驱动输入件6030'的旋转通过驱动环6120’和离合器片6110'被传递到驱动输出件6130'。离合器系统6000'包括被配置成能够将离合器片6110'移动到它们的致动位置的离合器致动器6140'。离合器止动器6140’由磁性材料诸如铁和/或镍构成，例如，并且可以包括永磁体。离合器致动器6140'可滑动地定位在延伸穿过驱动输入件6030'的纵向轴框架6050'中，并且可以通过离合器轴6060'在未致动位置(图42)和致动位置(图43)之间移动。在至少一种情况下，离合器轴6060'包括例如聚合物电缆。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'向内拉动离合器片6110'以压缩驱动环6120'，如上所述。当离合器致动器6140'移动到其未致动位置时，如图42所示，驱动环6120'弹性地扩展并且推动离合器片6110'远离驱动输入件6030'。在各种另选的实施方案中，离合器致动器6140'可以包括电磁体。在这种布置中，离合器致动器6140'例如可以通过延伸穿过限定在离合器轴6060'中的纵向孔口的电路来致动。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示出了根据至少一个另选的实施方案的端部执行器7000a，该端部执行器包括钳口组件7100a、钳口组件驱动装置和离合器系统6000a。钳口组件7100a包括可选择性地围绕枢轴7130a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的可平移致动器杆7160a和驱动连接件7140a。驱动连接件7140a也可枢转地联接到钳口7110a和7120a，使得当朝近侧拉动致动器杆7160a时，钳口7110a和7120a旋转闭合，并且当朝远侧推动致动器杆7160a时，两个钳口旋转打开。离合器系统6000a在许多方面类似于离合器系统6000和6000'，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。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，该第一离合器组件和第二离合器组件被配置成能够选择性地传输驱动输入件6030a的旋转，以分别使钳口组件7100a围绕纵向轴线旋转并使钳口组件7100a围绕关节运动接头7300a进行关节运动，如下文中更详细地描述的。
第一离合器组件6100a包括离合器片6110a和驱动环6120a，并且以与上述离合器片6110'和驱动环6120'相似的方式工作。当离合器片6110a由电磁致动器6140a致动时，驱动输入件6030a的旋转被传递到外轴壳体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，该远侧外部壳体由近侧外部壳体7210a可旋转地支撑，并且当离合器片6110a处于它们的致动位置时通过驱动输入件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，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，当外轴壳体7200a通过驱动输入件6030a在第一方向上旋转时，外轴壳体7200a在第一方向上旋转钳口组件7100a。类似地，当外轴壳体7200a通过驱动输入件6030a在第二方向上旋转时，外轴壳体7200a在第二方向上旋转钳口组件7100a。当电磁致动器6140a断电时，驱动环6120a扩展并且离合器片6110a移动到它们的未致动位置，从而将端部执行器旋转驱动与驱动输入件6030a脱离。
第二离合器组件6200a包括离合器片6210a和驱动环6220a，并且以与上述离合器片6110'和驱动环6120'相似的方式工作。当离合器片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包括在其上限定的齿轮面，该齿轮面与在外轴壳体7200a的近侧外部壳体7210a上限定的固定齿轮面7230a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在第一方向上旋转时，关节运动驱动装置6230a使外轴壳体7200a和钳口组件7100a在第一方向上进行关节运动。类似地，当关节运动驱动装置6230a通过驱动输入件6030a在第二方向上旋转时，关节运动驱动装置6230a使外轴壳体7200a和钳口组件7100a在第二方向上进行关节运动。当电磁致动器6240a断电时，驱动环6220a扩展并且离合器片6210a移动到它们的未致动位置，从而将端部执行器关节运动驱动与驱动输入件6030a脱离。
除上述之外，轴组件4000在图45至图49中示出。轴组件4000在许多方面类似于轴组件2000、2000'、2000”'和2000””，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。轴组件4000包括近侧部分4100、细长轴4200、远侧附接部分2400、以及关节运动接头2300，该关节运动接头将该远侧附接部分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，该壳体包括附接接口4130，该附接接口被配置成能够将轴组件4000安装到柄部1000的附接接口1130。轴组件4000还包括框架4500，该框架包括轴4510，该轴被配置成能够在轴组件4000附接到柄部1000上时联接到柄部框架1500的轴1510。轴组件4000还包括驱动系统4700，该驱动系统包括可旋转驱动轴4710，该可旋转驱动轴被配置成能够在轴组件4000附接到柄部1000上时联接到柄部驱动系统1700的驱动轴1710。例如，远侧附接部分2400被配置成能够接纳端部执行器，诸如端部执行器8000。端部执行器8000在许多方面类似于端部执行器7000，为了简洁起见，本文将不再重复其中的大部分。也就是说，端部执行器8000包括被配置成能够抓持组织等的钳口组件8100。
如上所述，主要参见图47至图49所示，轴组件4000的框架4500包括框架轴4510。框架轴4510包括限定在其中的凹口或切口4530。如下文更详细地讨论的，切口4530被配置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和将该远侧部分4550连接到框架轴4510的桥接件4540。框架4500还包括穿过细长轴4200延伸到远侧附接部分2400的纵向部分4560。与上述相似，框架轴4510包括在其上和/或其中限定的一个或多个电迹线。该电迹线穿过纵向部分4560、远侧部分4550、桥接件4540和/或框架轴4510的任何合适的部分延伸到电触点2520。主要参见图48，远侧部分4550和纵向部分4560包括在其中限定的纵向孔口，该纵向孔口被配置成能够接纳钳口闭合致动系统4600的杆4660，如下文更详细地描述的。
同样如上所述，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由框架轴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和穿过框架轴限定的纵向轴线延伸的纵向轴线旋转。传递轴4750包括牢固地安装在其上的近侧正齿轮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的外周限定的环形齿轮面4730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还包括牢固地安装在其上远侧正齿轮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的外周限定的环形齿轮4770操作地相互啮合，使得传递轴4750的旋转被传递到输出轴4780。与上述相似，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操作地联接到输入轴4710。这种布置为下文讨论的手动致动的钳口闭合致动系统4600提供了空间。
除上述之外，主要参见图47至图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和限定在近侧端部4614中的被配置成能够由临床医生握持的握持孔口4616。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和限定在近侧端部4164中的被配置成能够由临床医生握持的握持孔口4166。在使用中，如下文更详细地描述的，致动触发器4610可在未致动位置和致动位置之间旋转(图48)，即朝固定握持部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还包括驱动连接件4640和致动杆4660；该驱动连接件围绕枢轴4650可旋转地联接到近侧轴壳体4110，此外，该致动杆操作地联到驱动连接件4640。致动杆4660延伸穿过限定在纵向框架部分4560中的孔口，并且可沿轴框架4500的纵向轴线平移。致动杆4660包括操作地联接到钳口组件8100的远侧端部和定位在驱动连接件4640中限定的驱动狭槽4645中的近侧端部4665，使得当驱动连接件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可以与端部执行器8000一起旋转。
除上述之外，致动触发器4610还包括驱动臂4615，该驱动臂被配置成能够在致动触发器4610被致动(即，更靠近近侧轴壳体4110移动)时朝近侧接合并旋转驱动连接件4640，并朝近侧平移致动杆4660。在此类情况下，驱动连接件4640的近侧旋转弹性地压缩例如定位在驱动连接件4640和框架轴4510中间的偏压构件，诸如螺旋弹簧4670。当释放致动触发器4610时，被压缩的螺旋弹簧4670重新扩展并朝远侧推动驱动连接件4640和致动杆4660，以打开端部执行器8000的钳口组件8100。此外，驱动连接件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。也就是说，临床医生可以手动地将致动触发器4610返回到其未致动位置。在此类情况下，致动触发器4610可以被缓慢地打开。在任一种情况下，轴组件4000还包括锁，该锁被配置成能够可释放地将致动触发器4610保持在它的致动位置，使得临床医生可以用他们的手来执行另一任务，而钳口组件8100不会意外打开。
在各种另选的实施方案中，除上述之外，可朝远侧推动致动杆4660以闭合钳口组件8100。在至少一种此类情况下，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。与上述相似，当致动触发器4610闭合时，致动触发器4610可压缩弹簧，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马达组件1600和驱动模块1100的控制系统1800驱动，而钳口致动功能由钳口闭合致动系统4600手动驱动。钳口闭合致动系统4600可以是马达驱动的系统，但是，相反，钳口闭合致动系统4600已被保持为手动驱动的系统，使得临床医生可以对被夹持在端部执行器内的组织具有更好的感觉。虽然电动化端部执行器旋转和致动系统为控制端部执行器的位置提供了某些优点，但是电动化钳口闭合致动系统4600可能导致临床医生失去对施加到组织上的力的触觉，并且可能无法评估该力是不足还是过度。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是根据至少一个实施方案的图1所示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。该控制电路包括微控制器1840，该微控制器包括处理器1820和存储器1830。一个或多个传感器诸如传感器1880、1890、6180'、6280'、6380'、7190”和/或6290”'，例如向处理器1820提供实时反馈。例如，控制系统1800还包括被配置成控制电动马达1610的马达驱动器1850和被配置成确定手术器械中的一个或多个纵向可移动部件(诸如离合器6110、6120和6130和/或钳口组件驱动装置的纵向可移动驱动螺母7150)的位置的跟踪系统1860。例如，跟踪系统1860还被配置成确定手术器械中的一个或多个旋转部件(诸如驱动轴2530、外轴6230和/或关节运动驱动装置6330)的位置。跟踪系统1860将位置信息提供给处理器1820，该位置信息可被编程或配置成能够确定离合器6110、6120和6130以及驱动螺母7150的位置以及钳口7110和7120的取向等。马达驱动器1850例如可以是可购自Allegro Microsystems公司的A3941；然而，其它马达驱动器可容易地取代以用于在跟踪系统1860中使用。绝对定位系统的详细描述在名称为“SYSTEMS AND METHODS FORCONTROLLING A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”的美国专利申请公布2017/0296213中有所描述，该专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
例如，微处理器1840可以是任何单核或多核处理器，诸如由Texas Instruments提供的商品名为ARM Cortex的那些处理器。在至少一种情况下，微处理器1840为例如购自Texas Instruments的LM4F230H5QR ARM Cortex-M4F处理器内核，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Stellaris
Figure BDA0002557128660000601
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/或频率调制(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TMS570和RM4x)，已知同样由Texas Instruments生产的商品名为HerculesARM Cortex R4。安全控制器可被配置成能够专门用于IEC 61508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。
例如，微控制器1840被编程为执行各种功能，诸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也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由电动驱动器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例如可以是可购自Allegro Microsystems公司的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。可采用自举电容器供应N-通道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。整体诊断提供欠压、过热和功率桥故障的指示，并且可被配置成能够在大多数短路情况下保护功率MOSFET。其它马达驱动器可被容易地取代。
例如，跟踪系统1860包括受控的马达驱动电路布置，该马达驱动电路布置包括一个或多个位置传感器，诸如传感器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，术语移位构件通常用于指外科系统的任何可移动构件。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、包括可移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移动的线性布置的霍尔效应传感器的磁感测系统、包括可移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移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。
位置传感器1880、1890、6180'、6280'、6380'、7190”和/或6290”'例如可包括任何数量的磁性感测元件，诸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中的一个或多个位置传感器包括磁性旋转绝对定位系统。此类位置传感器可以被实现为可购自奥地利微系统公司(Austria Microsystems,AG)的AS5055EQFT单芯片磁性旋转位置传感器，并且可以与控制器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部件，并且包括位于位置传感器的邻近磁体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标准串行通信接口诸如SPI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。位置传感器可以是以例如小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/或者可被编程以实现反馈控制器，诸如PID、状态反馈和适应性控制器。功率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，可提供其它传感器以测量物理系统的物理参数。在各种情况下，其它传感器可包括传感器布置，诸如在名称为“STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM”的美国专利9,345,481中所描述的那些，该专利全文以引用方式并入本文；名称为“STAPLECARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM”的美国专利申请公布2014/0263552，该专利申请公开全文以引用方式并入本文；以及名称为“TECHNIQUES FOR ADAPTIVE CONTROLOF MOTOR VELOCITY OF A SURGICAL STAPLING AND CUTTING INSTRUMENT”的美国专利申请序列号15/628,175，该专利申请全文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)将计算的响应与测得的响应进行组合，该算法驱动计算的响应朝向测得的响应。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(零位或本位)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。
例如，包括应变仪或微应变仪的传感器1880被配置成能够测量端部执行器的一个或多个参数，诸如在夹持操作期间钳口7110和7120经受的应变。将测得的应变转换成数字信号并提供给处理器1820。除传感器1880之外或代替该传感器，例如包括负荷传感器的传感器1890可以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，可以采用电流传感器1870来测量由马达1610汲取的电流。夹持钳口构件7100所需的力可以对应于例如由马达1610汲取的电流。将测得的力转换成数字信号并提供给处理器1820。可采用磁场传感器来测量捕集的组织的厚度。还可将磁场传感器的测量结果转换成数字信号并提供给处理器1820。
控制器1840可以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来表征被跟踪的可移动构件的位置和/或速度。在至少一种情况下，存储器1830可以存储可由控制器1840在评估中采用的技术、公式和/或查找表。在各种情况下，控制器1840可以为外科器械的用户提供关于该外科器械应以何种方式进行操作的选择。为此，显示器1440可以显示器械的多种操作条件并且可以包括用于数据输入的触摸屏功能性。此外，在显示器1440上显示的信息可以覆盖有经由在外科手术期间使用的一个或多个内窥镜和/或一个或多个附加的外科器械的成像模块获取的图像。
如上所述，柄部1000的驱动模块1100和/或例如附接到其上的轴组件2000、3000、4000和/或5000包括控制系统。控制系统中的每个控制系统可以包括具有一个或多个处理器和/或存储设备的电路板。除此之外，控制系统被配置成能够存储例如传感器数据。控制系统还被配置成能够存储将轴组件识别为柄部1000的数据。此外，控制系统还被配置成能够存储包括先前是否已经使用了轴组件和/或已经使用了多少次轴组件的数据。例如，可通过柄部1000获取该信息，以评估轴组件是否适合使用和/或已使用小于预先确定的次数。
图51至图53示出了根据至少一个另选的实施方案的驱动模块1100'。驱动模块1100'在许多方面与驱动模块1100类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再讨论。驱动模块1100'包括致动器1420'，该致动器被配置成能够控制端部执行器7000的旋转和关节运动。如上所述，类似于致动器1420，致动器1420'可围绕延伸穿过附接到驱动模块1100的轴组件的纵向轴线LA旋转。例如，当轴组件3000组装到驱动模块1100'时，纵向轴线LA延伸穿过轴组件3000的细长轴2200的中心位置或基本上中心位置(图1)。例如，当端部执行器7000附接到轴组件3000时，纵向轴线LA也延伸穿过端部执行器7000的中心位置或基本上中心位置。
致动器1420'可在限定于壳体1110中的通道1190'内在第一方向上旋转以使端部执行器7000在第一方向上旋转，并且类似地，该致动器可在第二方向或相反方向上旋转以使端部执行器7000在第二方向上旋转。类似于驱动模块1100，驱动模块1100'包括与控制系统1800通信的传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动器1420'围绕纵向轴线LA的旋转。在至少一种情况下，传感器系统包括被配置成能够检测致动器1420'围绕纵向轴线LA在第一方向上的旋转的第一传感器1422'(图52A)和被配置成能够检测致动器1420'围绕纵向轴线LA在第二方向上的旋转的第二传感器1424'(图52B)。第一传感器1422'和第二传感器1424'包括例如霍尔效应传感器，但可包括任何合适类型的传感器。在至少一种此类情况下，除上述之外，致动器1420'包括定位在致动器1420'的顶部中的中心磁性元件1426'，该中心磁性元件可由第一传感器1422'和第二传感器1424'检测以确定致动器1420'的旋转。中心磁性元件1426'可以包括永磁体并且/或者可以由例如铁和/或镍构成。
除上述之外，当致动器1420'围绕纵向轴线LA在第一方向上旋转时，控制系统1800被配置成能够控制马达组件1600和离合器系统6000以使端部执行器7000围绕纵向轴线LA在第一方向上旋转。类似地，当致动器1420'围绕纵向轴线LA在第二方向上旋转时，控制系统1800被配置成能够控制马达组件1600和离合器系统6000以使端部执行器7000围绕纵向轴线LA在第二方向上旋转。通过将端部执行器7000围绕纵向轴线LA的旋转与致动器1420'围绕纵向轴线LA的旋转相关联，为临床医生提供了使用起来非常直观的系统。
如上所述，端部执行器7000被配置成能够在限定于轴组件2000的远侧附接部分2400中的承窝内围绕纵向轴线旋转。根据所需的旋转量，端部执行器7000可在任一方向上旋转小于360度或大于360度。在各种情况下，端部执行器7000可在任一方向上通过若干次旋转来旋转。在另选的实施方案中，可限制端部执行器7000围绕纵向轴线的旋转。在至少一个实施方案中，轴组件2000包括一个或多个止动件，该一个或多个止动件将端部执行器7000的旋转限制为小于一次旋转。在某些实施方案中，控制系统1800例如通过编码器和/或绝对定位传感器系统来监测驱动轴1710的旋转，并且当端部执行器7000已达到其允许范围时，通过停止或暂停马达1610来限制端部执行器7000的旋转。在至少一种情况下，控制系统1800可使第二离合器6210与驱动轴2730脱离，以在端部执行器7000已达到其允许范围时停止或暂停端部执行器7000的旋转。
除上述之外，驱动模块1100'和/或附接到驱动模块1100'的轴模块可向临床医生提供端部执行器7000已达到其旋转的终点的反馈。驱动模块1100'和/或附接到其上的轴模块可包括例如模块壳体1110'的第一侧上的指示灯1427'，诸如红色LED，当端部执行器7000已达到其在第一方向上的允许旋转的终点时，该指示灯由控制系统1800点亮，如图52A所示。在至少一种情况下，驱动模块1100'和/或附接到其上的轴模块可包括例如模块壳体1110'的第二侧上的指示灯1429'，诸如红色LED，当端部执行器7000已达到其在第二方向上的允许旋转的终点时，该指示灯由控制系统1800点亮，如图52B所示。在各种情况下，除上述之外，第一灯1427'或第二灯1429'的点亮可向临床医生指示马达1610已被暂停并且端部执行器7000不再旋转。在至少一种情况下，当马达1610被暂停时，第一灯1427'和/或第二灯1429'可闪烁。
除上述之外或代替上述，驱动模块1100'和/或附接到其上的轴组件可包括围绕其周边延伸的指示灯1428'的环形系列或阵列，该环形系列或阵列与控制系统1800通信并且可指示端部执行器7000的旋转取向。在至少一种情况下，控制系统1800被配置成能够点亮特定指示灯，该特定指示灯对应于或至少基本上对应于端部执行器7000的顶部所取向的位置。在至少一种情况下，第一钳口7110的中心可被视为例如端部执行器7000的顶部。在此类情况下，被点亮的灯指示端部执行器7000的上止点位置。在其它情况下，控制系统1800可点亮特定指示灯，该特定指示灯对应于或至少基本上对应于端部执行器7000的底部或下止点所取向的位置。在至少一种情况下，第二钳口7210的中心可被视为例如端部执行器7000的底部。由于以上所述，被点亮的指示灯可跟随端部执行器7000围绕指示灯1428'阵列的旋转。
除上述之外，致动器1420'还可在壳体通道1190'内围绕横向轴线TA旋转或倾斜。驱动模块1100'的传感器系统还被配置成能够检测致动器1420'围绕横向轴线TA在第一倾斜方向和第二倾斜方向上的旋转。在至少一种情况下，传感器系统包括被配置成能够检测致动器1420'围绕横向轴线TA在第一倾斜方向(图53A)上的旋转的第一倾斜传感器1423'和被配置成能够检测致动器1420'在第二倾斜方向(图53B)上的旋转的第二倾斜传感器1425'。第一倾斜传感器1423'和第二倾斜传感器1425'包括例如霍尔效应传感器，但可包括任何合适类型的传感器。致动器1420'还包括与第一倾斜传感器1423'相邻的第一侧向磁性元件，该第一侧向磁性元件的运动可由第一倾斜传感器1423'检测。致动器1420'还包括与第二倾斜传感器1425'相邻的第二侧向磁性元件，该第二侧向磁性元件的运动可由第二倾斜传感器1425'检测。第一侧向磁性元件和第二侧向磁性元件可以包括永磁体并且/或者可以由例如铁和/或镍构成。如图53A和图53B所示，致动器1420'的侧面可围绕横向轴线TA朝近侧和朝远侧移动，因此，第一侧向磁性元件和第二侧向磁性元件也可相对于第一倾斜传感器和第二倾斜传感器朝近侧和朝远侧移动。读者应当理解，虽然第一侧向磁性元件和第二侧向磁性元件实际上围绕横向轴线TA沿着弓形路径行进，但是第一侧向磁性元件和第二侧向磁性元件移动的距离较小，因此，第一侧向磁性元件和第二侧向磁性元件的弓形运动近似于在近侧方向和远侧方向上的平移。
在各种实施方案中，除上述之外，整个致动器1420'包括可由驱动模块1100'的倾斜传感器1423'和1425'检测的磁性材料环。在此类实施方案中，当致动器1420'倾斜时，致动器1420'围绕纵向轴线LA的旋转不会相对于倾斜传感器产生复合运动。磁性材料环可以包括永磁体并且/或者可以由例如铁和/或镍构成。
在任何情况下，当传感器系统检测到致动器1420'已经在第一方向上倾斜时，如图53A所示，控制系统1800操作马达组件1600和离合器系统6000以使端部执行器7000围绕关节运动接头2300在第一方向上进行关节运动。类似地，当传感器系统检测到致动器1420'已经在第二方向上倾斜时，如图53B所示，控制系统1800操作马达组件1600和离合器系统6000以使端部执行器7000围绕关节运动接头2300在第二方向上进行关节运动。通过将端部执行器7000围绕关节运动接头2300的旋转与致动器1420'围绕横向轴线TA的旋转相关联，为临床医生提供了使用起来非常直观的系统。
除上述之外，致动器1420'包括被配置成能够使致动器1420'居中于其未旋转且未倾斜位置的偏压系统。在各种情况下，偏压系统包括被配置成能够使致动器1420'居中于其未旋转位置的第一旋转弹簧和第二旋转弹簧，以及被配置成能够使致动器1420'居中于其未倾斜位置的第一倾斜弹簧和第二倾斜弹簧。这些弹簧可包括例如扭转弹簧和/或线性位移弹簧。
如上所述，端部执行器7000相对于轴组件3000的远侧附接部分2400旋转。这种布置允许端部执行器7000在不必旋转轴组件3000的情况下旋转，但其中端部执行器和轴组件一起旋转的实施方案是可能的。也就是说，通过相对于轴组件3000旋转端部执行器7000，外科系统的所有旋转相对于关节运动接头2300朝远侧发生。当端部执行器7000进行关节运动并随后旋转时，这种布置防止端部执行器7000的大扫掠。此外，关节运动接头2300不与端部执行器7000一起旋转，并且因此关节运动接头2300的关节运动轴线不受端部执行器7000的旋转的影响。为了模拟这种布置，横向轴线TA不与致动器1420'一起旋转；相反，横向轴线TA相对于驱动模块1100'保持静止。也就是说，在另选的实施方案中，当关节运动接头与端部执行器一起旋转时，横向轴线TA可旋转或跟踪端部执行器7000。这种布置可保持致动器1420'的运动与端部执行器7000的运动之间的直观关系。
除上述之外，横向轴线TA正交于或至少基本上正交于纵向轴线LA。类似地，关节运动接头2300的关节运动轴线正交于或至少基本上正交于纵向轴线LA。因此，横向轴线TA平行于或至少基本上平行于关节运动轴线。
在各种另选的实施方案中，可倾斜致动器1420'仅用于控制端部执行器7000的关节运动，并且不可围绕纵向轴线LA旋转。相反，在此类实施方案中，致动器1420'仅可围绕横向轴线TA旋转。在至少一种情况下，驱动模块1100'的壳体包括两个柱形件1421'(图51)，致动器1120'围绕该柱形件可旋转地安装，从而限定横向轴线TA。柱形件1421'沿着公共轴线对齐。上文说过，柱形件1421'或任何合适的结构可用于其中致动器1420'既可旋转又可倾斜以控制端部执行器7000的旋转和关节运动的实施方案中。在至少一种此类情况下，致动器1420'包括限定在其中的环形沟槽，柱形件1421'定位在该环形沟槽中。
在各种情况下，驱动模块1100和/或附接到其上的轴组件可包括指示灯1438'的环形系列或阵列，该环形系列或阵列与控制系统1800通信并且可指示端部执行器7000的关节运动取向。在至少一种情况下，控制系统1800被配置成能够点亮特定指示灯，该特定指示灯对应于或至少基本上对应于端部执行器7000进行关节运动的位置。由于以上所述，被点亮的指示灯可跟随端部执行器7000的关节运动。这种指示灯阵列可协助临床医生在尝试通过套管针从患者身上移除端部执行器7000之前拉直端部执行器7000。在各种情况下，未拉直的端部执行器可不穿过套管针并且防止端部执行器从患者身上移除。
图54至图57示出了根据至少一个另选的实施方案的驱动模块1100”。驱动模块1100”在许多方面与驱动模块1100和1100'类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再讨论。驱动模块1100”包括反馈系统，该反馈系统被配置成能够通知使用外科器械系统的临床医生外科器械系统的驱动轴和/或任何其它可旋转部件正在旋转。反馈系统可使用例如视觉反馈、听觉反馈和/或触觉反馈。主要参见图55，驱动模块1100”包括触觉反馈系统，该触觉反馈系统能够与驱动模块1100”的驱动轴1710'’操作地接合。触觉反馈系统包括可滑动离合器1730”、可旋转驱动环1750”和安装到驱动环1750”的偏心或偏移块1770”。离合器1730”可沿着驱动轴1710”在未致动位置(图56)和致动位置(图57)之间滑动。驱动轴1710”包括限定于其中的一个或多个狭槽1740”，该一个或多个狭槽被配置成能够约束可滑动离合器1730”相对于驱动轴1710”的移动，使得离合器1730”相对于驱动轴1710”纵向平移，也与驱动轴1710”一起旋转。柄部框架1500”的框架轴1510”包括嵌入其中的电磁体1530”，该电磁体被配置成能够发射第一电磁场以使离合器1730”朝向其致动位置滑动，如图57所示；以及发射第二电磁场或相反电磁场以使离合器1730”朝向其未致动位置滑动，如图56所示。离合器1730”由例如永磁体和/或磁性材料诸如铁和/或镍构成。电磁体1530”由控制系统1800控制，以将第一电压极性施加到包括电磁体1530”的电路以产生第一电磁场，并且将第二电压极性或相反电压极性施加到该电路以产生第二电磁场。
当离合器1730”处于其未致动位置时，如图56所示，离合器1730”不与驱动环1750”操作地接合。在此类情况下，离合器1730”与驱动轴1710”一起旋转，但相对于驱动环1750”旋转。换句话讲，当离合器1730”处于其未致动位置时，驱动环1750”是静止的。当离合器1730”处于其致动位置时，如图57所示，离合器1730”与驱动环1750”的成角度面1760”操作地接合，使得当驱动轴1710”旋转时，驱动轴1710”的旋转经由离合器1730”传输到驱动环1750”。偏心或偏移块1770”安装到驱动环1750”，使得偏心块1770”与驱动环1750”一起旋转。在至少一种情况下，偏心块1770”与驱动环1750”一体形成。当驱动环1750”和偏心块1770”与驱动轴1710”一起旋转时，偏心块1770”产生临床医生可通过驱动模块1100”和/或组装到其上的功率模块感觉到的振动。该振动使临床医生确认驱动轴1710”正在旋转。在至少一种情况下，当离合器系统6000的离合器中的一个离合器通电时，控制系统1800使电磁体1530”通电。在此类情况下，该振动可使临床医生确认驱动轴1710”正在旋转并且离合器系统6000中的离合器中的一个离合器与驱动轴1710”接合。在至少一种情况下，离合器1730”可在钳口组件7100例如已到达或正到达其闭合位置时被致动，使得临床医生知道组织已被夹持在钳口组件7100内并且该外科器械可用于操纵该组织。上文说过，驱动模块1100”的触觉反馈系统和/或任何其它反馈系统可用于在适当时提供触觉反馈。
消毒过程是常规外科手术准备过程的一部分。针对外科器械，存在多种消毒过程。各种方法包括例如通过利用高热和高压的高压釜进行消毒，以及利用蒸汽、干热和/或辐射进行消毒。然而，最广泛使用的消毒方法中的一种方法是环氧乙烷处理。环氧乙烷是抑制和破坏微生物的DNA以防止那些生物体繁殖的烷基化化合物。环氧乙烷处理是高度有效的消毒过程，但其并非无需成本。在环氧乙烷处理期间涉及的早期步骤中的一些涉及将外科器械加热至可持续的内部温度并且加湿外科器械。通常，外科器械在单次消毒过程期间经历加热和加湿过程达十二至七十二个小时之间的任何时间。除了热和湿之外，环氧乙烷的效能倾向于影响电动外科器械的软电子电路。在内窥镜检查领域中，电动内窥镜检查外科器械的某些部件(诸如显示屏)例如在使用环氧乙烷时对消毒过程的反应不佳。功能不正常的显示屏可能在外科手术期间导致困难和/或延迟。因此，需要这样的外科器械系统，该外科器械系统结合多种有成本效益的一次性可替换部件，以便避免由消毒过程引起的损坏。
外科器械系统示于图58中。图58所示的外科器械系统在许多方面与图1所示的外科器械系统类似，为了简洁起见，其中的大多数方面本文将不再复述。外科器械系统包括多种可互换轴组件和功率模块，如下文将更详细地讨论的。外科器械系统包括柄部组件11000。柄部组件11000可与多种可互换轴组件一起使用，诸如轴组件12000、轴组件13000、轴组件14000、轴组件15000和/或其它任何其它合适的轴组件。可互换轴组件12000、13000、14000和15000在许多方面与轴组件2000、3000、4000和5000类似。类似于轴组件2000，轴组件12000包括近侧端部部分12100和从近侧端部部分12100延伸的细长轴12200。轴组件12000还包括通过关节运动接头12300可旋转地附接到细长轴12200的端部执行器12400。端部执行器12400包括第一钳口17000和第二钳口17100。类似于轴组件12000，轴组件13000包括近侧端部部分13100和从近侧端部部分13100延伸的细长轴13200。轴组件13000还被配置用于与通过关节运动接头12300可旋转地附接到细长轴13200的端部执行器12400一起使用。类似于轴组件12000，轴组件14000包括近侧端部部分14100和从近侧端部部分14100延伸的细长轴14200。轴组件14000还被配置用于与通过关节运动接头12300可旋转地附接到细长轴14200的端部执行器12400'一起使用。端部执行器12400'包括第一钳口18000和第二钳口18100。轴组件15000包括与轴组件12000、13000和14000的那些部件类似的部件，为了简洁起见，其中的大多数部件将不再详细讨论。
仍然参见图58，柄部组件11000包括驱动模块11100。驱动模块11100包括远侧安装接口11130，该远侧安装接口允许轴组件12000、13000、14000和15000中的任一个轴组件与驱动模块11100选择性地且单独地接合。轴组件12000、13000、14000和15000中的每个轴组件包括相同或基本上类似的近侧安装接口，该近侧安装接口被配置成能够接合驱动模块11100的远侧安装接口。仍然参见图58，轴组件12000包括近侧安装接口12130，该近侧安装接口被配置用于通过驱动模块11100的至少一个闩锁11140附接到驱动模块11100的远侧安装接口11130。类似地，轴组件13000包括近侧安装接口13130，该近侧安装接口被配置用于通过驱动模块11100的至少一个闩锁11140附接到驱动模块11100的远侧安装接口11130。另外类似地，轴组件14000包括近侧安装接口14130，该近侧安装接口被配置用于通过驱动模块11100的至少一个闩锁11140附接到驱动模块11100的远侧安装接口11130。统一，轴组件15000包括近侧安装接口15130，该近侧安装接口被配置用于附接到驱动模块11100的远侧安装接口11130。驱动模块11100被配置成能够电联接到轴组件12000、13000、14000和15000中的每个轴组件。外科器械系统包括定位在柄部组件11000中的马达，如将在下文更详细地讨论的。轴组件12000、13000、14000和15000中的每个轴组件包括控制电路，如将在下文更详细地讨论的。控制电路被配置成能够与马达相互作用以便控制外科器械系统的各种功能。外科器械系统还包括马达控制处理器，该马达控制处理器被配置成能够与控制电路通信以便控制马达。参见图76A，处理器定位在外科器械的除驱动模块11100之外的任何合适部分中。例如，处理器定位在外科器械系统的轴组件中。柄部组件11000被配置用于与至少一个功率模块一起使用，如将在下文更详细地讨论的。
参见图58和图59，驱动模块11100包括壳体11110，该壳体能够例如与多种功率模块诸如功率模块11200和11300一起使用。在各种情况下，每个功率模块11200和11300包括一个或多个电池单元，如图59所示，该一个或多个电池单元被配置成能够实现包括不同负载要求的手枪式、剪刀式和/或笔式握持部构型。具体地讲，壳体11110包括第一附接部分11120和第二附接部分11120’，这两个附接部分被配置成能够根据哪个轴组件附接到柄部组件11000而在柄部组件11000的底部或柄部组件11000的近侧端部中的任一处接合功率模块11200或功率模块11300。例如，在轴组件14000附接到柄部组件11000时，功率模块以第一构型附接到柄部组件11000的近侧端部，如图58所示。又如，在轴组件13000附接到柄部组件11000时，功率模块以第二构型附接到柄部组件11000的底部。如图58和图59所示，第一构型和第二构型彼此不同。
仍然参见图59，驱动模块11100包括旋转致动器11420，该旋转致动器类似于上文更详细地描述的旋转致动器1420。驱动模块11100还包括释放致动器11150，在被临床医生按下时，释放致动器将闩锁11140从它们的锁定位置移动到它们的解锁位置。驱动模块11100包括可滑动地安装在柄部壳体11110的第一侧中限定的开口中的第一释放致动器11150和可滑动地安装在柄部壳体11110的第二侧或相对侧中限定的开口中的第二释放致动器11150。
参见图59和图60，驱动模块11100包括关节运动致动器11430。关节运动致动器11430包括第一下压按钮11432和第二下压按钮11434。该第一下压按钮11432是第一关节运动控制电路的一部分，并且该第二下压按钮11434是输入系统的第二关节运动电路的一部分，该输入系统类似于如上文更详细地讨论的输入系统1400。
再次参见图58，外科器械系统包括功率模块11200。功率模块11200包括壳体11210、连接器部分11220和至少一个电池(如至少图59所示)。连接器部分11220被配置成能够与第一连接器部分11120接合，以便将功率模块11200附接到柄部组件11000的底部。功率模块11200包括定位在功率模块11200的顶部处的至少一个闩锁11240，该至少一个闩锁被配置成能够将功率模块11200固定到驱动模块11100的底部。更具体地讲，闩锁11240被配置成能够将功率模块11200的壳体11210牢固地附接到位于柄部组件11000内的驱动模块11100的壳体11110。连接器部分11220包括多个电触点，该多个电触点实现功率模块11200与驱动模块11100之间的电连接。功率模块11200包括释放闩锁11250，该释放闩锁被配置成能够从驱动模块11000释放功率模块11250。
再次参见图58，外科器械系统包括功率模块11300。功率模块11300包括壳体11310、连接器部分11320和至少一个电池。连接器部分11320被配置成能够与第二连接器部分11120’接合，以便将功率模块11300附接到柄部组件11000。功率模块11300包括定位在功率模块11300的远侧端部处的至少一个闩锁11340，该至少一个闩锁被配置成能够将功率模块11300固定到驱动模块11100。更具体地讲，闩锁11340被配置成能够将功率模块11300的壳体11310牢固地附接到位于柄部组件11000内的驱动模块11100的壳体11110。连接器部分11320包括多个电触点，该多个电触点实现功率模块11300与驱动模块11100之间的电连接。
仍然参见图58，功率模块11200和功率模块11300各自包括至少一个显示单元。功率模块11200包括位于功率模块壳体11210上的显示单元11440。功率模块11300包括显示单元11440’。显示单元11440和11440’可包括例如被配置用于与加电外科装置一起使用的任何合适的显示屏。在各种情况下，显示单元11440和11440’包括电致变色显示器。电致变色显示器包括由金属氧化物半导体形成的电极阵列。电极安装在包括电致变色分子的附接件的柔性膜上。当将电荷施加到半导体电极时，电致变色分子行进到膜的表面以接收电荷。当电致变色分子带电时，在分子中发生颜色变化。这种类型的显示屏的合适型式可购自例如Ntera和Seiko。
在某些情况下，显示单元11440和11440’包括电泳显示器。电泳显示器包括例如分散在烃油中的直径为大约一微米的二氧化钛颗粒。还将深色染料与表面活性剂和导致颗粒带电荷的带电试剂一起加入油中。将二氧化钛颗粒和烃油的混合物置于由例如10微米至100微米的间隙隔开的两个平行导电板之间。平行导电板包括彼此相反的电荷。当在两个板上施加电压时，二氧化钛颗粒电泳迁移至携带与颗粒电荷相反的电荷的板。在颗粒位于显示器的正(观察)面时，其看起来是白色的，因为光被高折射率二氧化钛颗粒散射回观察者。在颗粒位于显示器的背面时，其看起来是暗的，因为入射光被有色染料吸收。如果将背面电极分成多个小图像元素(像素)，则可通过向显示器的每个区域施加适当的电压来形成图像，以形成反射区域和吸收区域的图案。
显示屏的其它合适的变型包括各种类型的液晶显示器(包括液晶特性显示模块)、薄膜晶体管液晶显示器和/或任何其它合适的显示屏幕。液晶字符显示模块是平板显示器，其使用液晶的光调制特性，以便通过使用背光源或反射器来产生彩色或单色图像。薄膜晶体管液晶显示器使用薄膜晶体管技术来提供改善的图像质量，包括但不限于对比度。附加类型的显示屏包括触摸屏功能屏幕和/或有源矩阵后板，有源矩阵后板包括例如非晶硅半导体或聚噻吩半导体。
主要参见图59，功率模块11200以第一取向附接到柄部组件11000。在功率模块11200以第一取向定位时，向外科器械系统供应第一最大功率水平。如图59可见，在功率模块11200附接到外科器械时，外科器械系统包括手枪式握持部。仍然参见图59，功率模块11200包括至少第一电池11230和第二电池11260。参见图60，功率模块11300包括壳体11310，该壳体被配置成能够将功率模块11300以第二取向附接到柄部组件11000。功率模块11300的第二取向被配置成能够在外科器械包括笔式或棒式握持部构型时供应适当量的功率。功率模块11200被配置成能够在功率模块11200处于第一取向时向外科器械供应更多的功率，并且功率模块11300被配置成能够在处于第二取向时向外科器械供应更少的功率。使用各种功率模块确保了向外科器械系统的操作提供必要量的功率。参考图60至图62，驱动模块11100包括与上文参考图7至图9详细讨论的驱动模块1100相同和/或类似的部件。即，驱动模块11100以与驱动模块1100与轴组件2000、3000、4000和5000相互作用相同和/或类似的方式与轴组件12000、13000、14000和15000中的每个轴组件相互作用。
图63至图65示出了外科器械系统，该外科器械系统包括以第一取向用于与轴组件14000的剪刀式握持部构型一起使用的功率模块11300。图63至图65所示的外科器械系统在一些方面类似于图45至图47所示的、在上文中更详细地讨论的、并且还被配置用于与包括显示单元11440’的功率模块11300一起使用的外科器械系统。本文所述的各种外科器械与功率模块11200和11300兼容。
现在转到图66，外科器械系统可包括多种柄部组件，诸如笔式握持柄部、剪刀式握持柄部、手枪式握持柄部等等，以及例如可与柄部组件中的每个柄部组件一起使用的轴组件，诸如轴组件20000。外科器械系统包括第一柄部组件21000，其为笔式握持柄部。主要参见图66A和图68A，第一柄部组件21000包括一个电驱动马达、第一驱动轴21100和控制该一个电驱动马达的第一组控件。在轴组件20000附接到柄部组件21000时，该一个驱动马达的驱动轴21100被配置成能够与轴组件20000的驱动系统联接。结合图66的外科器械系统使用的驱动马达在许多方面与例如上文详细讨论的其它马达诸如马达1610类似。第一柄部组件21000还包括多个电触点21022，该多个电触点用于使得柄部组件21000经由限定于其上的电触点20022与轴组件20000电通信。参见图66和图66A，第一柄部组件21000还包括位于柄部组件21000的近侧端部处的可插入功率模块21020。
外科器械系统还包括第二柄部组件22000，其为剪刀式握持柄部。主要参见图66B，第二柄部组件22000包括第一电驱动马达和第二电驱动马达、驱动轴22100、第二驱动轴22200、控制第一驱动马达的第一组控件和控制第二驱动马达的第二组控件。第一驱动马达的第一驱动轴22100和第二驱动马达和第二驱动轴22200可与轴组件20000的两个驱动系统联接。第一驱动马达和第二驱动马达在许多方面与例如上文详细讨论的其它马达诸如马达1610类似。第二柄部组件22000还包括多个电触点22022，该多个电触点用于使得柄部组件22000经由限定于其上的电触点20022与轴组件20000电通信，如图66D可见。主要参见图66和图66B，第二柄部组件22000还包括位于柄部组件22000的近侧端部处的可插入功率模块22020。
参见图66和图66C，外科器械系统还包括第三柄部组件23000，其为手枪式握持柄部。第三柄部组件23000包括第一电驱动马达、第二电驱动马达、第三电驱动马达、第一驱动轴23100、第二驱动轴23200、第三驱动轴23300、控制第一驱动马达的第一组控件、控制第二驱动马达的第二组控件、以及控制第三驱动马达的第三组控件。第三柄部组件23000包括第三组控件。第一驱动轴23100、第二驱动轴23200和第三驱动轴23300可与轴组件20000的三个驱动系统联接。第三柄部组件23000还包括多个电触点23022，该多个电触点用于使得柄部组件23000经由限定于其上的电触点20022与轴组件20000电通信，如图66C和图66G可见。第三柄部组件23000还包括位于柄部组件23000的近侧端部处的可插入功率模块23020。
除上述之外，轴组件20000包括能够由柄部组件的驱动马达驱动的三个驱动系统—这当然是假设轴组件20000附接到其上的柄部组件具有足够数量的驱动马达以驱动轴组件20000的全部三个驱动系统。换句话讲，第一柄部组件21000具有仅一个驱动马达以驱动轴组件20000的驱动系统中的一个驱动系统，并且类似地，第二柄部组件22000具有仅两个驱动马达以驱动轴组件20000的驱动系统中的两个驱动系统。因此，轴组件20000的两个驱动系统不能由第一柄部组件21000驱动，并且轴组件20000的一个驱动系统不能由第二柄部组件22000驱动。在各种情况下，轴组件20000的一个或多个未被驱动的系统可保持惰性，而轴组件20000的一个或多个其它驱动系统正在被使用。在至少一个实施方案中，柄部组件21000和22000可被配置成能够锁定未被使用的轴组件20000的驱动系统。在至少一种情况下，柄部组件21000包括从其延伸的两个固定柱，该两个固定柱在轴组件20000组装到柄部组件21000时接合轴组件20000的第二驱动系统和第三驱动系统。固定柱防止轴组件20000的第二驱动系统和第三驱动系统被无意地致动。类似地，柄部组件22000包括从其延伸的一个固定柱，该一个固定柱接合轴组件20000的第三驱动系统以防止第三驱动系统被无意地致动。第三柄部组件23000不包括用以锁定轴组件20000的驱动系统的固定柱，因为轴组件20000的全部三个驱动系统联接到第三柄部组件23000中的驱动马达。
除上述之外或替代上述，轴组件20000可包括被偏压到锁定构型中以将第二驱动系统锁定在适当位置的第二锁和被偏压到锁定构型中以将第三驱动装置锁定在适当位置的第三锁。在轴组件20000附接到第一柄部组件21000时，轴组件20000不从第一柄部组件21000接收功率以解锁第二锁或第三锁。在轴组件20000附接到第二柄部组件22000时，轴组件20000经由电触点22022从第二柄部组件22000接收功率，并且第二锁解锁，使得轴组件20000的第二驱动系统可由第二柄部组件22000使用。也就是说，第二柄部组件22000不接收来自第二柄部组件22000的功率以解锁第三锁，因为第二锁和第三锁是单独且不同的电路的一部分。在轴组件20000附接到第三柄部组件23000时，轴组件20000经由电触点23022从第三柄部组件23000接收功率以解锁第二锁和第三锁，使得轴组件20000的第二驱动系统和第三驱动系统可由第三柄部组件23000使用。
如上所述并参见图66，轴组件20000能够选择性地附接到第一柄部组件21000、第二柄部组件22000和第三柄部组件23000。也就是说，柄部组件21000、22000和23000全部被配置成能够由临床医生以不同的方式握持。第一柄部组件21000的笔式构型被配置成能够握持或夹持在临床医生的一只手的拇指和食指之间。第二柄部组件22000的剪刀式构型被配置成能够由临床医生的伸出的手握持。第三柄部组件23000的手枪式构型被配置成能够由临床医生的闭合握紧的手握持。因此，柄部构型21000、22000和23000可被配置成能够使得轴组件20000以不同的取向附接到其上以匹配临床医生的手的握持取向。例如，轴组件20000以第一取向附接到柄部组件21000并且以从第一取向旋转90度的第二取向附接到轴组件22000和23000。此类布置与临床医生关于轴组件20000相对于他们的手的取向的典型期望相匹配。类似地，用于控制第一驱动马达的第一柄部组件21000上的第一组控件可相对于第二柄部组件22000和第三柄部组件23000上的第一组控件的取向被取向为90度。此外，可期望轴组件20000的某种功能始终联接到马达驱动的驱动系统，而不管该轴组件附接到的柄部组件。为了实现这一点，在各种情况下，轴组件20000可能必须以不同的取向附接到柄部21000、22000和23000，以使关节运动驱动系统例如与马达驱动的驱动系统对准。
关于柄部组件21000、22000和23000的不同构型的更多信息在图69中示出。例如，笔式柄部组件21000包括马达驱动的输出端，该马达驱动的输出端被配置成能够实现轴20400的右关节运动和左关节运动。因此，端部执行器可相对于轴20400手动旋转。笔式柄部组件21000未被配置成能够执行端部执行器的任何致动运动或轴20400的旋转，因为该笔式柄部组件不包括用于端部执行器的致动运动或轴20400的旋转的马达驱动的输出端。又如，剪刀式握持柄部组件22000包括马达驱动的输出端，该马达驱动的输出端被配置成能够实现轴20400的右关节运动和左关节运动。剪刀式握持柄部组件22000包括另一个马达驱动的输出端，该输出端被配置成能够实现端部执行器的第一致动运动。剪刀式握持柄部组件22000未被配置成能够执行端部执行器的第二致动运动或轴20400的旋转，因为该剪刀式握持柄部组件不包括用于端部执行器的第二致动运动或轴20400的旋转的马达驱动的输出端。又如，手枪式柄部组件23000包括马达驱动的输出端，该马达驱动的输出端被配置成能够实现轴20400的右关节运动和左关节运动。手枪式柄部组件还包括马达驱动的输出端，该马达驱动的输出端被配置成能够经由马达和可切换的传输装置实现端部执行器的第一致动运动和第二致动运动以及轴20400的旋转。
主要参见图66D和图68D，在许多方面与柄部组件22000类似的柄部组件24000包括至少一个弹簧加载的销24024，该至少一个弹簧加载的销被配置成能够挠曲以允许轴组件20000可释放地保持到轴组件20000。此类布置可适于柄部组件21000、22000和23000以将轴组件20000可释放地保持到其上。类似于柄部组件22000，柄部组件24000包括一组电触点24022、第一驱动轴24100和第二驱动轴24200。
如上所述，轴组件20000包括第一驱动轴20100、第二驱动轴20200和第三驱动轴20300，它们中的每个驱动轴通过与柄部组件21000、22000和23000中的任一个柄部组件中的驱动轴建立机械连接来实现外科器械系统的特定功能，只要柄部组件具有足够数量的待联接的驱动装置。当轴组件20000附接到第一柄部组件21000时，外科器械和/或端部执行器的某些功能被启用，并且外科器械和/或端部执行器的某些功能被锁定，如图69可见并且如上文更详细地描述的。例如，第一柄部组件21000可用其一个驱动马达来驱动轴20400的关节运动系统。轴组件20000的所有其它功能将必须通过手动操纵第一柄部组件21000来执行。主要参见图66，柄部组件21000的笔式握持部构型不提供用于使端部执行器致动和/或使轴20400旋转的马达驱动的输出。
第二柄部组件22000包括被配置成能够驱动轴组件20000的驱动装置中的两个驱动装置的两个马达。当轴组件20000附接到第二柄部组件22000时，外科器械和/或端部执行器的某些功能被启用，并且外科器械和/或端部执行器的某些功能被锁定，如图69的表A可见并且如上文更详细地描述的。第二柄部组件22000的第一马达驱动轴组件20000的关节运动驱动装置，并且第二柄部组件22000的第二马达驱动轴组件20000的钳口组件以使钳口组件在打开构型和闭合构型之间运动。轴组件20000的第三功能，即，钳口组件围绕纵向轴线的旋转必须通过使第二柄部组件22000围绕纵向轴线旋转来手动执行。第三柄部组件23000包括被配置成能够驱动轴组件20000的全部三个驱动装置的三个马达。当轴组件20000以第三取向附接到第三柄部组件23000时，外科器械和/或端部执行器的任何功能都不被锁定，如图69的表A可见并且如上文更详细地描述的。
参见图70，第三柄部组件23000包括被配置用于与烟雾抽出管23400一起使用的手枪式握持部。烟雾抽出管23400被配置成能够装配在柄部组件23000内的沟槽23420内。轴组件20000还包括装配在轴20400上的烟雾抽出管20410。参见图71，第三柄部组件23000包括第一马达23062，该第一马达被配置成能够向端部执行器的右关节运动和左关节运动提供功率。第三柄部组件包括第二马达，该第二马达被配置成能够向轴组件20000的钳口驱动装置供电。第三柄部组件23000包括第三马达，该第三马达被配置成能够向端部执行器围绕纵向轴线的旋转供电。柄部组件23000还包括用以降低第一马达的速度的第一齿轮箱23064和用以降低第二马达的速度的第二齿轮箱23068。仍然参见图71，可插入功率模块23020包括至少两个电池单元23040和23050。
参见图72，第二柄部组件22000包括用于与烟雾抽出管22400一起使用的剪刀式握持部构型。烟雾抽出管22400被配置成能够装配在柄部组件22000内的沟槽22420内。参见图73，柄部组件22000包括第一马达22062和第二马达22066，它们被配置成能够向如上所述的外科器械系统的某些功能供电。参见图73B，例如，第一马达22062被配置成能够例如向端部执行器的右关节运动和左关节运动供电。第二马达22066被配置成能够向轴组件20000的钳口驱动装置供电。在使用柄部组件22000时，端部执行器的旋转由临床医生手动执行。柄部组件22000还包括设置在柄部组件22000内的第一减速齿轮箱22064和第二减速齿轮箱22068。仍然参见图73，可插入功率模块22020包括至少两个电池单元22040和22050。
参见图74，第一柄部组件21000包括被配置用于与烟雾抽出管21400一起使用的笔式握持部。烟雾抽出管21400被配置成能够装配在柄部组件21000内的沟槽21420内。轴组件20000还包括装配在轴20400上的烟雾抽出管20410。参见图75，柄部组件21000包括马达21062，该马达被配置成能够向端部执行器的右关节运动和左关节运动提供功率。在使用柄部组件21000时，端部执行器的旋转由临床医生手动执行，并且端部执行器的某些功能诸如第一致动运动和第二致动运动被锁定，如图75B可见。柄部组件21000还包括设置在柄部组件21000内的减速齿轮箱21064。仍然参见图75，可插入功率模块21020包括至少两个电池单元21040和21050。
参见图77，本文所述的各种外科器械系统包括一个或多个反馈系统，该一个或多个反馈系统被配置成能够向临床医生警示关于外科器械系统的状态。外科器械系统包括柄部组件26000，该柄部组件包括第一驱动装置26100、第二驱动装置26200和第三驱动装置26300，这些驱动装置被配置成能够允许柄部组件26000内的驱动系统操作地联接到轴组件27000的驱动系统。轴组件27000在许多方面与轴组件20000类似。柄部组件26000还包括多个电触点26022，该多个电触点被配置成能够使得柄部组件26000与轴组件27000电通信。轴组件27000包括在轴27770内延伸的致动杆27700，其中致动杆27700能够由柄部组件26000的驱动系统驱动。轴组件27000还包括围绕关节运动接头27300可旋转地附接到轴27770的端部执行器27200。端部执行器27200包括第一钳口27220和第二钳口27222，这些钳口能够响应于致动杆27700的运动而在打开位置和闭合位置之间移动。柄部组件26000还包括可旋转地连接到柄部组件26000的弯曲触发器26400，如下文更详细地描述的，该弯曲触发器用于控制驱动系统。弯曲触发器26400包括从其延伸的弯曲触发器杆26500，也如下文更详细地描述的。
参见图79，除上述之外，柄部组件26000包括马达控制系统26010，该马达控制系统被配置成能够运行马达26030，该马达被配置成能够驱动如上所述的轴组件27000的驱动系统。柄部组件26000还包括功率模块26028，该功率模块被配置成能够在马达控制系统26010的方向上向马达26030供电。柄部组件26000包括触发器传感器26800，该触发器传感器与马达控制系统26010通信并且被配置成能够监视触发器26400的运动。触发器传感器26800被配置成能够产生可由马达控制系统26010检测的电压电位，该电压电位的大小可用于探知触发器26400的致动和/或位置。响应于来自触发器传感器26800的信号，马达控制系统26010被配置成能够运行马达26030以驱动驱动杆26050。在各种情况下，触发器传感器26800包括例如可变电阻传感器，并且马达26030的速度响应于由触发器传感器26800提供的信号。
当驱动杆26050由马达26030朝远侧驱动时，驱动杆26050经受力负载。存在驱动杆26050在使用期间可经受的大范围的可接受的力负载。也就是说，此类力负载可提示关于外科系统的性能的某些信息。例如，趋向可接受范围的顶端的力负载可指示厚的和/或致密的组织被捕获在端部执行器27200内，而趋向可接受范围的底端的力负载可指示薄的和/或不太致密的组织被捕获在端部执行器27200内。在没有更多配置的情况下，当触发器26400未机械地联接到驱动杆26050；相反，触发器26400经由马达控制系统26010电联接到马达26030时，不将该信息传送给临床医生。在没有该信息的情况下，临床医生可能不完全了解在外科系统内正在发生的情况。为此，外科器械系统包括用于检测由驱动杆26050经受的力负载并将该信息传送给临床医生的装置。在至少一个实例中，外科器械系统包括被配置成能够检测驱动杆26050内的力负载的一个或多个负载传感器和/或应变仪。除了这些机械检测系统之外或替代这些机械检测系统，马达控制系统26010被配置成能够监测在使用期间由电动马达26030汲取的电流，并且该信息作为由驱动杆26050经受的力负载的代理。参见图79，柄部组件包括与功率控制系统26020和/或马达控制系统26010通信的电流传感器26012，该电流传感器被配置成能够监测由马达26030汲取的电流的量。下面讨论的是可基于向功率控制系统26020供应的负载数据来恢复临床医生对驱动系统内正在经历的负载的感测的系统。
参见图77A和图77B，柄部组件26000还包括电活性聚合物(下文称为“EAP”)26600，该电活性聚合物定位在限定在柄部组件中的孔口内。EAP 26600与功率控制系统26020进行信号通信并且响应于由功率控制系统26020提供的电压输出。主要参见图77B，柄部组件26000包括弯曲圆柱体26900，该弯曲圆柱体围绕触发器26400的弯曲触发器杆26500的一部分。更具体地讲，弯曲触发器杆26500包括延伸穿过定位在柄部组件26000内的弯曲圆柱体26900的触发器杆26550。EAP 26600由限定在柄部26000中的弯曲孔口的侧壁径向约束。EAP26600对由功率控制系统26020施加到其上的电压电位作出反应并且在尺寸上与施加到驱动杆26050的力的大小成比例地扩展和收缩。在施加到EAP 26600的电压增加时，柄部组件26000的壁防止EAP 26600扩展。因此，EAP 26600朝从弯曲触发器26500延伸的触发杆26550伸展，并因此将压缩力施加到触发杆26550。由EAP 26600施加到触发杆26550上的压缩力压缩触发杆26550，这继而在触发杆26550由触发器26400移动时在EAP 26600和触发杆26550之间产生曳力。临床医生牵拉触发器26400时感觉到该曳力并且该曳力将端部执行器27200的力直接传达给临床医生。当驱动杆26050经受的负载力的大小增大时，由功率控制系统26020施加到EAP 26600的电压增大，并且由触发器26400经受的曳力也增大。当驱动杆26050经受的负载力的大小减小时，由功率控制系统26020施加到EAP 26600的电压减小，并且由触发器26400经受的曳力也减小。这些关系成线性比例；然而，可使用任何其它成比例关系。此外，除上述之外，由功率控制系统26020施加到EAP 26600的电压电位的大小成比例地耦合到例如由马达26030汲取的马达电流、由负载传感器电路供应的电压和/或由应变仪电路供应的电压。
转到图78A，EAP 26600被示出为在电压电位被施加到EAP 26600之前处于未通电状态。如图78A可见，存在限定在弯曲圆柱体26900内的EAP 26600与弯曲触发器26500之间的空间。参见图78B，当将电压电位施加到EAP 26600时，EAP 26600收紧弯曲触发器26500的触发杆26550，这产生上文所述的曳力。端部执行器27200和/或轴27770上的力与弯曲触发器26500上的压缩力之间的关系在图80和图81中进一步示出。
参见图80，L1示出了由马达驱动轴经受的扭矩。L2示出了由驱动杆26050经受的负载力。L3示出了施加到EAP 26600的电压。驱动杆26050上的负载力和马达驱动轴上的扭矩与施加到EAP 26600的电压的量成比例。即，如通过图80中的L1和L2所示，当负载力和扭矩增加时，施加到EAP 26600的电压也增加。除上述之外，施加到触发器26500的压缩力与施加到EAP 26600的电压之间存在成比例关系。当施加到EAP 26600的电压增加时，触发器26500上的曳力增加，如上文更详细地讨论的。施加到EAP 26600的电压作为对流过马达26030的电流的量的反应而增加，该电压为驱动杆26050上的力和马达驱动轴上的扭矩的指示。参见图81，L4示出了施加到EAP 26600的电压电位随时间推移的变化。
转到图86，类似于那些的附加的反馈系统被配置用于与缝合装置一起使用。具体地，各种外科器械系统配备有能够测量施加到缝合装置轴诸如图86所示的缝合装置28000的轴28100的弯曲负载和轴向负载的程序。缝合装置28000包括至少一个马达，该至少一个马达被配置成能够在外科手术期间向缝合装置提供功率。缝合装置28000还包括远侧头部28300，该远侧头部通过关节运动接头28200可旋转地连接到轴28100。缝合装置28000的柄部包括显示器，该显示器被配置成能够向用户指示预定义比例的负载。本文所述的外科器械系统还被配置用于与机器人外科系统以及基于云的技术一起使用。以引用方式并入本文的所公开的各种应用公开了交互式HUB系统的态势感知，该交互式HUB系统被配置成能够限定各种外科步骤。本申请中公开的装置、系统和方法也可以与以下申请中公开的装置、系统和方法一起使用：2018年4月19日提交的名称为“METHOD OF HUB COMMUNICATION”的美国临时专利申请62/659,900；2017年12月28日提交的名称为“INTERACTIVE SURGICALPLATFORM”的美国临时专利申请62/611,341；2017年12月28日提交的名称为“CLOUD-BASEDMEDICAL ANALYTICS”的美国专利申请62/611,340；以及2017年12月28日提交的名称为“ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请62/611,339，这些专利申请全文以引用方式并入本文。此类外科步骤包括为缝合装置28000的柄部提供并更新作为缝合线线迹的一部分或结张力施加的负载的量的比率。用户使用张力来形成线迹对线迹紧密度的更标准化。设想了另外的用途，这些用途包括对于本文所述的外科器械系统的新用户的指导用途。图87还示出了基于不同马达(例如，供应功率以执行端部执行器的致动运动的马达和供应功率以执行远侧头部旋转运动的马达)施加到轴28100的力和远侧头部28300的力之间的关系。
上文更详细地讨论的外科器械系统被配置用于与锁定机构和安全机构一起使用。锁定机构包括电感测装置，该电感测装置被配置成能够检测模块化附件是处于可用状态还是不可用状态。锁定机构还包括电感测装置，该电感测装置被配置成能够检测可加载机构是处于可用状态还是不可用状态。图82示出了类似于轴组件20000的示例性轴组件30000。下文将更详细地讨论的锁定机构被配置用于与本文所述的外科器械系统中的任一者一起使用。轴组件30000包括驱动装置30100、第二驱动装置30200和第三驱动装置30300。轴组件30000包括多个电触点30022，该多个电触点被配置成能够使得轴组件30000在附接到本文所述的柄部组件中的任一个时与其电通信。轴组件30000还包括板载控制电路30500。一次性使用闭锁件30400的一个示例在图83中示出。一次性使用闭锁件包括锁定螺线管30410、锁定弹簧30420和锁定销30430，如图84和图85可见。锁定螺线管30410在向轴组件30000供应功率时通电。
在此类情况下，锁定螺线管30410被配置成能够将锁定销30430向外推动到锁定位置；然而，锁定销30430保持在分级位置，直到轴组件30000与柄部分离。此时，锁定弹簧30420可将锁定销30430从其分级位置推动到其锁定位置。在各种情况下，轴组件30000包括锁定肩部30440，该锁定肩部被配置成能够将锁定销30430保持在其锁定位置并且防止锁定销30430复位。在此类情况下，锁定销30430从轴组件30000的壳体朝近侧突出，这防止轴组件30000重新附接到柄部。而在某些情况下，螺线管30410可将锁定销30430驱动到其锁定位置；在其它情况下，螺线管30410将锁定销30430保持在其解锁位置，直到通过将轴组件30000附接到柄部而通电，其中，此时螺线管30410可释放锁定销30430，使得一旦轴组件30000从柄部移除，锁定弹簧30420就可将锁定销30430移动到其分级位置(其中轴组件30000附接到柄部)并且移动到其锁定位置。
其它闭锁机构包括锁定构件，该锁定构件在可使用附接到不兼容的柄部的模块化轴的情况下，固定外科器械的驱动轴。例如，在剪刀式握持柄部通过远侧头部旋转附接到关节运动式施夹器轴时，闭锁件防止远侧头部旋转驱动装置，因为剪刀式握持柄部用于仅一个驱动系统，该驱动系统通常为夹具驱动装置。在各种情况下，闭锁件通过在轴的近侧端部处将闭锁构件接合到驱动轴中来固定远侧头部的旋转。
用于与本文所述的外科器械系统一起使用的附加的锁定机构包括远侧锁定机构，该远侧锁定机构在加载仓不在钳口中的情况下，防止施夹器或缝合装置的致动运动。类似的闭锁机构包括远侧锁定机构，该远侧锁定机构在已空仓定位在钳口中的情况下，防止施夹器或缝合装置的致动运动。远侧锁定机构还包括用于通过外科器械的功率系统感测远侧闭锁件的接合状态的装置，以便防止马达的激活或指示马达提供柄部组件与附接部分不兼容的触觉振动反馈。附加的闭锁组件包括模块化闭锁件，该模块化闭锁件在检测到轴处于不可用状态的情况下，禁止或改变马达的操作。
现在转到图88，公开了用于识别外科器械系统的部件的示例性系统。步骤32100包括将轴模块附接到柄部组件。步骤32200包括将电池附接到柄部组件。步骤32300包括使安全电路或看门狗处理器通电，其中任一者与上文更详细地讨论的外科器械系统兼容。决策32400包括外科器械系统内的电路完整性的验证。如果电路完整性差，则系统被配置成能够在步骤32410中显示错误信号并关闭。如果电路完整性良好，则系统被配置成能够识别并记录与柄部组件、电池和/或轴组件相关联的序列号，如步骤32420中所示。决策32500被配置成能够识别柄部组件的类型。例如，如果柄部组件是简单的剪刀式柄部，则系统被配置成能够控制用于包括轴旋转闭锁件的简单机构构型的程序，如步骤32500所示。如果系统确定柄部组件不是简单的剪刀式柄部，则系统被配置成能够验证所有器械机构的功能性，如步骤32510中所示。
进一步参考图88，一旦系统识别出柄部组件的类型，则系统被配置成能够在决策32600中确定轴组件是否包括可加载部分，并且被进一步配置成能够确定可加载部分的状态。如果可加载部分被卸载，则系统被配置成能够在步骤32610中生成错误消息，该错误消息指示系统在外科手术可继续之前正在等待重新加载可加载部分。如果可装载部分被装载，则系统被配置成能够在决策32700期间检测显示单元是否存在。如果外科器械不包括例如显示单元，则系统被配置成能够使用简单的绿光来指示外科器械已准备好使用。如果外科器械包括例如显示单元，则系统在步骤32720中将显示单元配置用于与附接到外科器械的任何轴组件一起使用。附加的系统包括各种相容的轴组件和柄部组件的识别。其它系统包括功率模块的状态的识别和功率模块的状态。上述验证过程被配置用于与本文所述的外科器械系统中的任一者一起使用。本文所公开的外科器械、模块、系统和方法可与以引用方式并入本文的各种公开内容一起使用。本申请中公开的装置、系统和方法也可以与以下申请中公开的装置、系统和方法一起使用：2018年4月19日提交的名称为“METHOD OF HUBCOMMUNICATION”的美国临时专利申请62/659,900；2017年12月28日提交的名称为“INTERACTIVE SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请62/611,341；2017年12月28日提交的名称为“CLOUD-BASED MEDICAL ANALYTICS”的美国专利申请62/611,340；以及2017年12月28日提交的名称为“ROBOT ASSISTED SURGICAL PLATFORM”的美国临时专利申请62/611,339，这些专利申请全文以引用方式并入本文。
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，该公开内容全文以引用方式并入本文。
本文所述的外科器械系统可与钉的部署和变形结合使用。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配置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。另外，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 FORGRASPER”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“EMPTY 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 CARRIERTRACKS”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 STAPLEDEPLOYMENT ARRANGEMENTS”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 THEPROPER SEQUENTIAL 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”的美国专利申请序列号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WO2016/057225 A1；
-名称为“SURGICAL GENERATOR FOR ULTRASONIC AND ELECTROSURGICALDEVICES”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，这些专利以引用方式并入本文。
实施例
实施例1—一种外科器械系统，包括柄部和轴。柄部包括壳体、设置在柄部内的马达、至少一个控制开关以及与该至少一个控制开关通信以控制马达的马达控制处理器，其中处理器不定位在柄部中。外科器械系统还包括被配置成能够附接到壳体的一次性电池壳体。一次性电池壳体包括一次性电池和显示单元。
实施例2—根据实施例1所述的外科器械系统，还包括控制器。
实施例3—根据实施例2所述的外科器械系统，其中，控制器位于轴内。
实施例4—根据实施例2或3所述的外科器械系统，其中，控制器包括控制电路，该控制电路被配置成能够控制一次性电池壳体上的显示单元。
实施例5—根据实施例1、2、3或4所述的外科器械系统，其中，一次性电池壳体上的显示单元具有触摸屏功能。
实施例6—根据实施例1、2、3、4或5所述的外科器械系统，其中，显示单元包括多色显示器，该多色显示器被配置成能够向用户指示外科器械系统的至少一种功能。
实施例7—一种外科器械，包括柄部、轴和一次性功率模块。柄部包括壳体、位于柄部中的马达和至少一个控制开关。一次性功率模块包括一次性电池和显示单元。外科器械还包括马达控制处理器，该马达控制处理器与该至少一个控制开关通信以控制马达，其中处理器定位在轴和一次性功率模块中的至少一者中。
实施例8—根据实施例7所述的外科器械，还包括控制器。
实施例9—根据实施例8所述的外科器械，其中，控制器位于轴内。
实施例10—根据实施例8或9所述的外科器械，其中，控制器包括控制电路，该控制电路被配置成能够控制一次性功率模块上的显示单元。
实施例11—根据实施例7、8、9或10所述的外科器械，其中，一次性功率模块上的显示单元具有触摸屏功能。
实施例12—根据实施例7、8、9、10或11所述的外科器械，其中，显示单元包括多色显示器，该多色显示器被配置成能够指示外科器械的至少一种功能。
实施例13—一种外科器械，包括壳体、附接到壳体的柄部、端部执行器、轴和包括多色显示单元的一次性电池。柄部包括马达和至少一个控制开关。轴包括位于轴内的控制器，其中该控制器被配置成能够控制端部执行器的至少一种功能。
实施例14—根据实施例13所述的外科器械，其中，控制器包括控制电路，该控制电路被配置成能够控制一次性电池上的显示单元。
实施例15—根据实施例13或14所述的外科器械，其中，端部执行器还包括至少一个传感器。
实施例16—根据实施例13、14或15所述的外科器械，其中，一次性电池上的显示单元具有触摸屏功能。
实施例17—一种可消毒外科器械系统，包括柄部组件、附接到柄部组件的远侧端部的轴、一次性电池组件以及附接到轴的远侧端部的端部执行器。柄部组件包括马达和至少一个控制开关。轴包括位于轴内的控制器。一次性电池组件包括一次性电池和显示单元。
实施例18—根据实施例17所述的外科器械系统，其中，控制器包括控制电路，该控制电路被配置成能够控制一次性电池上的显示单元。
实施例19—根据实施例17或18所述的外科器械系统，其中，端部执行器还包括至少一个传感器。
实施例20—根据实施例17、18或19所述的外科器械系统，其中，一次性电池壳体上的显示单元具有触摸屏功能。
实施例21—根据实施例17、18、19或20所述的外科器械系统，其中，显示单元包括多色显示器，该多色显示器被配置成能够指示外科器械系统的至少一种功能。
实施例22—一种外科器械系统，包括：柄部组件，该柄部组件包括驱动系统，该驱动系统包括电动马达；电池，该电池包括第一电池单元和第二电池单元；第一轴组件，该第一轴组件能够附接到柄部组件；以及第二轴组件，该第二轴组件能够附接到柄部组件。驱动系统利用来自电池的第一功率负载来操作第一轴组件，并且第一功率负载由第一电池单元而不是第二电池单元供应。驱动系统包括不同于第二功率负载的第二功率负载以操作第二轴组件，并且第二功率负载由第一电池单元和第二电池单元供应。
实施例23—一种外科器械系统，包括柄部组件和电池。柄部组件包括壳体和包括电动马达的驱动系统。电池能够以第一取向和第二取向插入壳体中。电池被配置成能够在电池处于第一取向时向驱动系统供应第一最大功率，其中电池被配置成能够在电池处于第二取向时供应第二最大功率，并且其中第一取向不同于第二取向。
实施例24—根据实施例23所述的外科器械系统，其中，电池在第一轴组件附接到柄部时以第一取向插入柄部中，并且其中电池在第二轴组件附接到柄部时插入第二取向中。
实施例25—一种外科器械系统，包括驱动模块，该驱动模块包括驱动模块壳体和能够附接到驱动模块壳体的轴组件。外科器械系统还包括驱动系统和能够附接到驱动模块壳体的电池。驱动系统包括：电动马达，该电动马达定位在驱动模块壳体中；轴组件中的驱动轴，该驱动轴能够在轴组件附接到驱动模块时与电动马达操作地联接；以及包括微处理器的控制电路，其中微处理器定位在轴组件中。电池包括电池壳体、电池壳体中的至少一个电池单元以及显示器，该至少一个电池单元被配置成能够在电池附接到驱动模块壳体时向驱动系统供电，该显示器在电池附接到驱动模块壳体时与控制电路通信。
实施例26—根据实施例25所述的外科器械系统，其中，显示器包括电泳介质。
实施例27—根据实施例25所述的外科器械系统，其中，显示器包括有源矩阵后板。
实施例28—根据实施例27所述的外科器械系统，其中，有源矩阵后板包括非晶硅半导体。
实施例29—根据实施例27所述的外科器械系统，其中，有源矩阵后板包括聚噻吩半导体。
实施例30—根据实施例27所述的外科器械系统，其中，显示器包括电致变色显示器。
实施例31—根据实施例27所述的外科器械系统，其中，显示器包括液晶显示器。
实施例32—根据实施例27所述的外科器械系统，其中，显示器包括薄膜晶体管液晶显示器。
实施例33—一种外科器械系统，包括驱动模块，该驱动模块包括驱动模块壳体和能够附接到驱动模块壳体的电池。电池包括电池壳体、电池壳体中的至少一个电池单元以及显示器，该至少一个电池单元被配置成能够在电池附接到驱动模块壳体时向驱动系统供电，该显示器在电池附接到驱动模块壳体时与控制电路通信。外科器械系统还包括驱动系统、定位在驱动模块壳体中的电动马达以及包括微处理器的控制电路，其中微处理器定位在电池壳体中。
实施例34—根据实施例33所述的外科器械系统，其中，显示器包括电泳介质。
实施例35—根据实施例33所述的外科器械系统，其中，显示器包括有源矩阵后板。
实施例36—根据实施例35所述的外科器械系统，其中，有源矩阵后板包括非晶硅半导体。
实施例37—根据实施例35所述的外科器械系统，其中，有源矩阵后板包括聚噻吩半导体。
实施例38—根据实施例33所述的外科器械系统，其中，显示器包括电致变色显示器。
实施例39—根据实施例33所述的外科器械系统，其中，显示器包括液晶显示器。
实施例40—根据实施例33所述的外科器械系统，其中，显示器包括薄膜晶体管液晶显示器。
实施例41—一种外科器械系统，包括驱动模块，该驱动模块包括驱动模块壳体和能够附接到驱动模块壳体的电池。电池包括电池壳体、电池壳体中的至少一个电池单元以及显示器，该至少一个电池单元被配置成能够在电池附接到驱动模块壳体时向驱动系统供电，该显示器在电池附接到驱动模块壳体时与控制电路通信。外科器械系统还包括驱动系统、定位在驱动模块壳体中的电动马达以及包括微处理器的控制系统，其中微处理器不定位在驱动模块中。
实施例42—根据实施例41所述的外科器械系统，其中，控制系统包括位于驱动模块上的至少一个输入件。
实施例43—根据实施例41所述的外科器械系统，其中，控制系统包括位于驱动模块上的至少一个开关。
实施例44—一种外科器械系统，包括驱动模块，该驱动模块包括壳体和电动马达以及能够选择性地附接到驱动模块的电池。电池包括壳体，该壳体包括连接器、至少一个电池单元和电子显示器，该连接器被配置成能够将电池可释放地连接到驱动模块。
实施例45—根据实施例44所述的外科器械系统，其中，显示器包括电泳介质。
实施例46—根据实施例44所述的外科器械系统，其中，显示器包括有源矩阵后板。
实施例47—根据实施例46所述的外科器械系统，其中，有源矩阵后板包括非晶硅半导体。
实施例48—根据实施例46所述的外科器械系统，其中，有源矩阵后板包括聚噻吩半导体。
实施例49—根据实施例44所述的外科器械系统，其中，显示器包括电致变色显示器。
实施例50—根据实施例44所述的外科器械系统，其中，显示器包括液晶显示器。
实施例51—根据实施例44所述的外科器械系统，其中，显示器包括薄膜晶体管液晶显示器。
实施例52—一种用于与外科器械系统一起使用的柄部，其中，该柄部包括驱动模块和密封的电池模块。驱动模块包括
壳体和能够与壳体可移除地定位的密封马达模块。密封马达模块包括不透液阻隔件、延伸穿过不透液阻隔件的至少一个电输入件以及延伸穿过不透液阻隔件的可旋转输出端。密封电池模块包括：壳体，该壳体包括被配置成能够将密封的电池模块附接到驱动模块的连接器；不透液电池阻隔件；以及至少一个电输出件，该至少一个电输出件延伸穿过不透液电池阻隔件。
实施例53—一种外科器械系统，包括：驱动模块，该驱动模块包括驱动系统，该驱动系统包括电动马达；以及能够附接到驱动模块的轴，其中该轴包括被配置成能够处理患者的组织的端部执行器。外科器械系统还包括能够附接到驱动模块的电池以及位于轴和该电池中的至少一者上的至少一个电子显示系统。外科器械系统还包括控制电路和功率开关，该控制电路包括处理器，其中控制电路被配置成能够控制驱动系统，并且其中控制电路被配置成能够与该至少一个电子显示系统通信，该功率开关被配置成能够在功率开关被置于操作构型时将电池置于与控制电路通信中，其中处理器被配置成能够询问轴和电池以评估外科器械系统中的电子显示系统的数量。
实施例54—根据实施例53所述的外科器械系统，其中，处理器被配置成能够在功率开关移动到操作构型中时询问轴和电池以评估外科器械系统中的电子显示系统的数量。
实施例55—根据实施例53所述的外科器械系统，其中，处理器被配置成能够在电池组装到外科器械系统时询问轴和电池以评估外科器械系统中的电子显示系统的数量。
实施例56—一种外科器械系统，包括：驱动模块，该驱动模块包括驱动系统，该驱动系统包括电动马达；能够附接到驱动模块的轴，其中该轴包括被配置成能够处理患者的组织的端部执行器；以及能够附接到驱动模块的电池。外科器械系统还包括位于驱动模块、轴和电池中的至少一者上的至少一个电子显示系统以及包括处理器的控制电路，其中控制电路被配置成能够控制驱动系统，其中控制电路被配置成能够与该至少一个电子显示系统通信，并且其中处理器被配置成能够询问轴和电池以评估外科器械系统中的电子显示系统的数量。
实施例57—根据实施例56所述的外科器械系统，其中，处理器被配置成能够在电池组装到外科器械系统时询问驱动模块、轴和电池以评估外科器械系统中的电子显示系统的数量。
实施例58—一种外科器械系统，包括：驱动模块，该驱动模块包括驱动系统，该驱动系统包括电动马达；能够附接到驱动模块的轴，其中该轴包括被配置成能够处理患者的组织的端部执行器；以及能够附接到驱动模块的电池。外科器械系统还包括控制电路和通信电路，该控制电路包括处理器，其中控制电路被配置成能够在操作序列期间控制驱动系统，并且其中电池被配置成能够在启动序列期间向控制电路供电，该通信电路被配置成能够在启动序列期间与场外控制系统通信并从板外控制系统接收数据，其中通信电路与控制电路通信，其中控制电路被配置成能够从通信电路接收数据，并且其中控制电路被配置成能够使用数据来修改操作序列。
实施例59—根据实施例58所述的外科器械系统，其中，启动序列通过电池组装到驱动模块启动。
实施例60—根据实施例58所述的外科器械系统，还包括能够以操作构型配置的开关，其中启动序列通过将开关置于操作构型来启动。
实施例61—根据实施例58所述的外科器械系统，其中，通信电路包括无线信号发射器和无线信号接收器。
实施例62—根据实施例58所述的外科器械系统，其中，操作序列包括算法，并且其中控制电路在修改操作序列时修改算法。
实施例63—根据实施例62所述的外科器械系统，其中，控制电路在修改算法时停用外科器械系统的功能。
实施例64—根据实施例58所述的外科器械系统，其中，启动序列包括算法，并且其中控制电路在修改算法时停用外科器械系统的功能。
实施例65—一种外科器械系统，包括外科器械、第一马达、第二马达、第三马达和第一柄部，该外科器械被配置成能够执行端部执行器的至少三种功能，该第一柄部包括多个第一控件，其中每个控件对应于端部执行器的三种功能中的一种功能。外科器械系统还包括第二柄部和轴组件，该第二柄部包括多个第二控件，该轴组件能够附接到第一柄部和第二柄部，其中轴组件能够以第一取向附接到第一柄部以接合马达中的一个马达，并且其中轴组件能够以第二取向附接到第二柄部以接合这些马达中的不同的一个马达，并且其中外科器械系统被配置成能够以第一取向和第二取向执行不同的端部执行器功能，并且其中某些端部执行器功能基于在每个取向上接合了哪个马达来锁定。
实施例66—根据实施例65所述的外科器械系统，其中，多个第一控件不同于多个第二控件。
实施例67—根据实施例65或66所述的外科器械系统，其中，第一取向不同于第二取向。
实施例68—根据实施例65、66或67所述的外科器械系统，其中，第一取向防止外科器械执行端部执行器的至少一种功能。
实施例69—根据实施例65、66、67或68所述的外科器械系统，其中，第二取向防止外科器械执行端部执行器的至少一种功能。
实施例70—一种外科器械系统，包括外科器械和马达，该外科器械被配置成能够执行端部执行器的至少三种功能，该马达能够在至少三种状态下操作。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括：
多个第一控件，其中每个控件对应于端部执行器的功能；马达驱动装置；以及第一附接部分，其中该第一附接部分以第一取向连接到外科器械，以便启用第一组端部执行器功能。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括多个第二控件。外科器械系统还包括轴组件，该轴组件能够附接到第一柄部和第二柄部，其中轴组件能够以第一取向附接到第一柄部，并且其中轴组件能够以第二取向附接到第二柄部。外科器械系统还包括能够附接到轴组件的端部执行器。
实施例71—根据实施例70所述的外科器械系统，其中，多个第一控件不同于多个第二控件。
实施例72—根据实施例70或71所述的外科器械系统，其中，第一取向不同于第二取向。
实施例73—根据实施例70、71或72所述的外科器械系统，其中，第一取向防止外科器械执行端部执行器的至少一种功能。
实施例74—根据实施例70、71、72或73所述的外科器械系统，其中，第二取向防止外科器械执行端部执行器的至少一种功能。
实施例75—一种外科器械系统，包括外科器械、第一马达、第二马达和第三马达，该外科器械被配置成能够执行端部执行器的至少三种功能。外科器械系统还包括：第一柄部，该第一柄部包括多个第一控件，其中每个控件对应于端部执行器功能；第二柄部，该第二柄部包括多个第二控件；以及第三柄部，该第三柄部包括多个第三控件。外科器械系统还包括能够附接到柄部中的每个柄部的轴组件，其中该轴组件能够以不同的取向附接到柄部中的每一个，并且其中外科器械系统被配置成能够以每个不同的取向执行不同的端部执行器功能，并且其中某些端部执行器功能基于在每个取向上接合了哪个马达来锁定。
实施例76—一种外科器械系统，包括外科器械，该外科器械被配置成能够执行端部执行器的至少三种功能。外科器械系统还包括：第一柄部，该第一柄部包括多个第一控件，其中每个控件对应于端部执行器功能；第二柄部，该第二柄部包括多个第二控件；以及第三柄部，该第三柄部包括多个第三控件。外科器械系统还包括能够附接到柄部中的每个柄部的轴组件，其中该轴组件能够以不同的取向附接到柄部中的每个柄部，并且其中外科器械系统被配置成能够以每个不同的取向执行不同的端部执行器功能，并且其中某些端部执行器功能基于哪个柄部附接到端部执行器来锁定。
实施例77—一种外科器械系统，包括第一轴组件和第二轴组件，该第一轴组件被配置成能够执行第一功能、第二功能和第三功能，该第二轴组件被配置成能够执行第一功能和第二功能，但不执行第三功能。外科器械系统还包括柄部，其中第一轴组件和第二轴组件能够选择性地且单独地附接到柄部，其中柄部包括被配置成能够驱动第一功能的第一电动马达、被配置成能够驱动第二功能的第二电动马达、被配置成能够在第一轴组件附接到柄部时驱动第三功能的第三电动马达以及闭锁件，该闭锁件被配置成能够在第二轴组件附接到柄部时防止第三电动马达被操作。
实施例78—根据实施例77所述的外科器械系统，其中，第一轴组件能够以第一取向附接到柄部，并且第二轴组件能够以第二取向附接到柄部，并且其中第一取向不同于第二取向。
实施例79—一种外科器械系统，包括第一轴组件、第二轴组件和柄部，该第一轴组件被配置成能够执行第一功能、第二功能和第三功能，该第二轴组件被配置成能够执行第一功能和第二功能，其中第一轴组件和第二轴组件能够选择性地且单独地附接到柄部。柄部包括：第一控件，该第一控件被配置成能够控制第一功能；第二控件，该第二控件被配置成能够控制第二功能；以及第三控件，该第三控件被配置成能够在第一轴组件附接到柄部时控制第三功能；以及锁定装置，该锁定装置用于在第二轴组件附接到柄部时锁定第三控件。
实施例80—根据实施例79所述的外科器械系统，其中，柄部还包括微处理器，该微处理器包括输入门和输出门，其中第一控件、第二控件和第三控件经由输入门与微处理器进行信号通信，并且其中锁定装置包括在第二轴组件附接到柄部时停用与第三控件相关联的输入门。
实施例81—根据实施例79所述的外科器械系统，其中，柄部还包括微处理器，该微处理器包括输入门和输出门，其中轴组件经由输出门与微处理器进行信号通信，并且其中锁定装置包括至第二轴组件附接到柄部时停用与第三功能相关联的输出门。
实施例82—一种外科器械系统，包括被配置成能够执行第一功能、第二功能和第三功能的轴组件。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括用于控制第一功能的第一控件、用于控制第二功能的第二控件、以及用于在轴组件操作地联接到第一柄部时控制第三功能的第三控件。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括用于控制第一功能的第一控件、用于控制第二功能的第二控件、以及用于在轴组件操作地联接到第二柄部时防止轴组件执行第三功能的闭锁件。
实施例83—根据实施例82所述的外科器械系统，其中，轴组件能够以第一取向附接到第一柄部并且以第二取向附接到柄部，并且其中第一取向不同于第二取向。
实施例84—根据实施例82或83所述的外科器械系统，其中，轴组件包括纵向轴线、端部执行器和关节运动接头，其中端部执行器包括能够在打开位置和闭合位置之间移动的钳口，其中第一功能包括移动钳口，其中第二功能包括使端部执行器围绕关节运动接头进行关节运动，并且其中第三功能包括使轴组件围绕纵向轴线旋转。
实施例85—一种外科器械系统，包括被配置成能够执行第一功能、第二功能和第三功能的轴组件。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括用于驱动第一功能的第一马达、用于驱动第二功能的第二马达、以及用于在轴组件操作地联接到第一柄部时驱动第三功能的第三马达。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括用于驱动第一功能的第一马达、用于驱动第二功能的第二马达、以及用于在轴组件操作地联接到第二柄部时防止轴组件执行第三功能的闭锁件。
实施例86—根据实施例85所述的外科器械系统，其中，轴组件能够以第一取向附接到第一柄部并且以第二取向附接到第二柄部，并且其中第一取向不同于第二取向。
实施例87—根据实施例85或86所述的外科器械系统，其中，轴组件包括纵向轴线、端部执行器和关节运动接头，其中端部执行器包括能够在打开位置和闭合位置之间移动的钳口，其中第一功能包括移动钳口，其中第二功能包括使端部执行器围绕关节运动接头进行关节运动，并且其中第三功能包括使轴组件围绕纵向轴线旋转。
实施例88—根据实施例85、86或87所述的外科器械系统，其中，轴组件包括用于执行第一功能的第一驱动系统、用于执行第二功能的第二驱动系统、以及用于执行第三功能的第三驱动系统，并且其中闭锁件包括锁定元件，该锁定元件被配置成能够接合第三驱动装置并且防止第三驱动装置驱动第三功能。
实施例89—一种外科器械系统，包括轴组件、第一柄部和第二柄部。轴组件被配置成能够执行第一功能、第二功能和第三功能，并且包括被配置成能够执行第一功能的第一驱动装置、被配置成能够执行第二功能的第二驱动装置、被配置成能够执行第三功能的第三驱动装置以及闭锁件，其中该闭锁件能够在解锁构型和锁定构型之间选择性地切换，其中在闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止轴组件执行第三功能，并且其中在闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许轴组件执行第三功能。第一柄部包括用于驱动第一功能的第一马达、用于驱动第二功能的第二马达、用于在轴组件操作地联接到第一柄部时驱动第三功能的第三马达、以及被配置成能够将闭锁件置于解锁构型中的控制系统。第二柄部包括用于驱动第一功能的第一马达、用于驱动第二功能的第二马达、以及被配置成能够将闭锁件置于锁定构型中的控制系统。
实施例90—一种外科器械系统，包括第一柄部和第二柄部，该第一柄部包括第一握持部分和第一轴锁定件，该第二柄部包括第二握持部分和第二轴锁定件。外科器械系统还包括轴组件，该轴组件能够选择性地且单独地附接到第一柄部和第二柄部，其中当轴组件附接到第一柄部时第一轴锁定件以第一取向将轴组件保持到第一柄部，其中当轴组件附接到第二柄部时第二轴锁定件以第二取向将轴组件保持到第二柄部，并且其中第一取向不同于第二取向。
实施例91—根据实施例90所述的外科器械系统，其中，轴组件包括壳体和围绕壳体延伸的锁定孔口阵列，并且其中第一轴锁定件和第二轴锁定件接合这些锁定孔口。
实施例92—根据实施例91所述的外科器械系统，其中，第一轴锁定件包括：弓形脊，该弓形脊包括第一端部和第二端部；在第一端部处的第一锁定肩部，其中第一锁定肩部能够定位在锁定孔口中；以及在第二端部处的第二锁定肩部，其中第二锁定肩部能够定位在锁定孔口中。
实施例93—根据实施例91或92所述的外科器械系统，其中，第二轴锁定件包括：弓形脊，该弓形脊包括第一端部和第二端部；在第一端部处的第一锁定肩部，其中第一锁定肩部能够定位在锁定孔口中；以及在第二端部处的第二锁定肩部，其中第二锁定肩部能够定位在锁定孔口中。
实施例94—一种外科器械系统，包括具有三种驱动功能的轴组件、第一柄部和第二柄部。轴组件能够选择性地附接到第一柄部，其中第一柄部包括驱动系统，该驱动系统被配置成能够在轴组件附接到第一柄部时驱动轴组件的全部三种驱动功能。轴组件能够选择性地附接到第二柄部，其中第二柄部包括驱动系统，该驱动系统被配置成能够在轴组件附接到第二柄部时驱动轴组件的少于全部三种功能。
实施例95—根据实施例94所述的外科器械系统，其中，轴组件包括：第一驱动系统，该第一驱动系统被配置成能够执行三个驱动功能中的第一驱动功能；第二驱动系统，该第二驱动系统被配置成能够执行三个驱动功能中的第二驱动功能；以及第三驱动系统，该第三驱动系统被配置成能够执行三个驱动功能中的第三驱动功能。
实施例96—根据实施例95所述的外科器械系统，其中，第二柄部包括壳体和锁定突起部，并且其中锁定突起部被配置成能够接合第二驱动系统，以在轴组件组装到第二柄部时防止第二驱动系统的操作。
实施例97—根据实施例96所述的外科器械系统，其中，第二柄部包括另一个锁定突起部，并且其中该另一个锁定突起部被配置成能够接合第三驱动系统，以在轴组件组装到第二柄部时防止第三驱动系统的操作。
实施例98—根据实施例96或97所述的外科器械系统，其中，锁定突起部从壳体延伸。
实施例99—根据实施例96、97或98所述的外科器械系统，其中，锁定突起部与壳体一体形成。
实施例100—根据实施例94、95、96、97、98或99所述的外科器械系统，其中，第一柄部包括手枪式握持部并且第二柄部包括剪刀式握持部。
实施例101—根据实施例94、95、96、97、98或99所述的外科器械系统，其中，第一柄部包括手枪式握持部并且第二柄部包括笔式握持部。
实施例102—根据实施例94、95、96、97、98、99、100或101所述的外科器械系统，其中，轴组件包括施夹器。
实施例103—一种外科器械系统，包括轴组件、第一柄部和第二柄部，该轴组件包括需要高于功率阈值的功率的三种驱动功能。轴组件能够选择性地附接到第一柄部，其中第一柄部包括驱动系统，该驱动系统被配置成能够在轴组件附接到第一柄部时以等于或高于功率阈值驱动轴组件的全部三种驱动功能。轴组件能够选择性地附接到第二柄部，其中第二柄部包括驱动系统，该驱动系统被配置成能够在轴组件附接到第二柄部时以等于或高于功率阈值驱动轴组件的少于全部三种功能，并且其中第二柄部被配置成能够在接收到低于功率阈值的功率时禁用这些驱动功能。
实施例104—一种包括柄部组件的外科器械系统。柄部组件包括致动触发器，该致动触发器包括弯曲近侧部分和弯曲圆柱体，该弯曲圆柱体围绕致动触发器的弯曲近侧部分，其中弯曲圆柱体包括至少一种电活性聚合物。外科器械系统还包括：马达；轴，该轴附接到柄部组件；端部执行器，该端部执行器附接到轴的远侧端部；致动杆，该致动杆被配置成能够将致动力传输到端部执行器；以及传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动力的大小，其中电活性聚合物响应于致动力，并且其中电活性聚合物通过向致动触发器施加力来向外科器械系统的用户提供触觉反馈。
实施例105—根据实施例104所述的外科器械系统，其中，由电活性聚合物施加到致动触发器的力与致动力成比例。
实施例106—根据实施例105所述的外科器械系统，其中，由电活性聚合物施加到致动触发器的力与致动力直接成比例。
实施例107—根据实施例106所述的外科器械系统，其中，由电活性聚合物施加到致动触发器的力与致动力成线性比例。
实施例108—根据实施例106所述的外科器械系统，其中，由电活性聚合物施加到致动触发器的力与致动力成非线性比例。
实施例109—根据实施例104、105、106、107或108所述的外科器械系统，还包括功率源和控制系统，该控制系统与传感器系统、弯曲圆柱体和功率源通信，其中控制系统被配置成能够响应于由传感器系统检测到的致动力而向弯曲圆柱体施加电压电位。
实施例110—根据实施例109所述的外科器械系统，其中，电压电位与致动力成比例。
实施例111—根据实施例110所述的外科器械系统，其中，电压电位与致动力成线性比例。
实施例112—根据实施例109、110或111所述的外科器械系统，其中，弯曲圆柱体与被施加到弯曲圆柱体的电压电位的大小成比例地扩展。
实施例113—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111或112所述的外科器械系统，其中，柄部包括具有侧壁的腔，其中弯曲圆柱体定位在腔中，并且其中在电压电位被施加到弯曲圆柱体时，侧壁防止弯曲圆柱体的扩展，使得夹持力被施加到弯曲近侧部分。
实施例114—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器包括压接机构，该压接机构被配置成能够向患者的组织施加夹具，并且其中压接机构由致动杆驱动。
实施例115—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器被配置成能够向患者的组织施加钉，并且其中这些钉由致动杆推出钉仓。
实施例116—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器包括针，该针被配置成能够向患者的组织施加缝合线，并且其中针由致动杆驱动。
实施例117—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器包括钳口，这些钳口被配置成能够抓持组织，并且其中致动杆闭合所述钳口。
实施例118—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器包括钳口，所述钳口被配置成能够切开组织，并且其中致动杆打开钳口。
实施例119—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器被配置成能够用电能消融组织。
实施例120—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器包括至少一个电极，并且被配置成能够向组织施加RF能量。
实施例121—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，柄部包括换能器，并且其中端部执行器被配置成能够向组织施加振动能量。
实施例122—根据实施例104、105、106、107、108、109、110、111、112或113所述的外科器械，其中，端部执行器包括刀，该刀被配置成能够切割组织，并且其中刀由致动杆朝远侧推动。
实施例123—一种包括柄部组件的外科器械系统，其中，柄部组件包括致动触发器和圆柱体，该圆柱体围绕致动触发器的一部分，其中圆柱体包括至少一种电活性聚合物。外科器械系统还包括：功率源；马达；致动构件，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动力的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和圆柱体通信，其中控制系统被配置成能够响应于致动力而从功率源向圆柱体施加电压电位，并且其中圆柱体向致动触发器施加夹持力，该夹持力指示致动力的大小。
实施例124—一种包括柄部组件的外科器械系统，其中柄部组件包括致动触发器和电活性聚合物致动器。外科器械系统还包括：电压源；电动马达；致动构件，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动力的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成能够响应于致动力而从电压源向电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加夹持力，该夹持力与致动力的大小成比例。
实施例125—一种包括柄部组件的外科器械系统，其中柄部组件包括致动触发器和电活性聚合物致动器。外科器械系统还包括：功率源；电动马达，该电动马达被配置成能够从功率源汲取电流；致动构件，该致动构件操作地联接到电动马达，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测电流的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成响应于电流而向电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加夹持力，该夹持力与电流的大小成比例。
实施例126—一种机器人外科器械系统，包括外科机器人和被配置成能够控制外科机器人的控制台。控制台包括致动触发器和电活性聚合物致动器。机器人外科器械系统包括：功率源；电动马达，该电动马达被配置成能够从功率源汲取电流；致动构件，该致动构件操作地联接到电动马达，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测电流的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成响应于电流而向电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加夹持力，该夹持力与电流的大小成比例。
实施例127—一种机器人外科器械系统，包括外科机器人和被配置成能够控制外科机器人的控制台。控制台包括致动触发器和电活性聚合物致动器。机器人外科器械系统还包括：电压源；电动马达；致动构件，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动力的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成能够响应于致动力而从电压源向电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加夹持力，该夹持力与致动力的大小成比例。
实施例128—一种包括柄部组件的外科器械系统，该柄部组件包括致动触发器和电活性聚合物致动器。外科器械系统还包括：电压源；电动马达；致动构件，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动力的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成能够响应于致动力而从电压源向电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加摩擦力，该摩擦力与致动力的大小成比例。
实施例129—一种包括柄部组件的外科器械系统，该柄部组件包括致动触发器和电活性聚合物致动器。外科器械系统还包括：电压源；电动马达；致动构件，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测致动力的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成能够响应于致动力而从电压源向电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加阻力，该阻力与致动力的大小成比例。
实施例130—一种包括柄部组件的外科器械系统，该柄部组件包括致动触发器和电活性聚合物致动器。外科器械系统还包括：功率源；电动马达，该电动马达被配置成能够从功率源汲取电流；致动构件，该致动构件操作地联接到电动马达，该致动构件被配置成能够传输致动力；传感器系统，该传感器系统被配置成能够检测电流的大小；以及控制系统，该控制系统与传感器系统和电活性聚合物致动器通信，其中控制系统被配置成响应于电流而向该电活性聚合物致动器施加电压电位，并且其中电活性聚合物致动器向致动触发器施加阻力，该阻力与电流的大小成比例。
实施例131—一种包括外科器械和壳体的外科器械系统，该外科器械系统包括柄部组件、至少一个马达和驱动轴。外科器械系统还包括轴组件，该轴组件被配置成能够附接到壳体的远侧端部，其中轴组件包括控制电路和锁定机构，其中如果轴组件未以实现外科器械的操作的取向附接到外科器械，则锁定机构防止驱动轴的移动，并且其中锁定机构还包括感测装置和端部执行器，该感测装置用于确定锁定机构是否主动接合，该端部执行器能够附接到轴组件的远侧端部。
实施例132—根据实施例131所述的外科器械系统，其中，控制电路还包括至少一个安全特征件。
实施例133—根据实施例131或132所述的外科器械系统，其中，锁定机构被配置成能够防止外科器械的致动。
实施例134—根据实施例131、132或133所述的外科器械系统，其中，锁定机构被配置成能够防止马达的激活。
实施例135—根据实施例131、132、133或134所述的外科器械系统，其中，锁定机构在轴组件未附接到壳体时防止轴组件的移动。
实施例136—根据实施例131、132、133、134或135所述的外科器械系统，其中，锁定机构被配置成能够检测端部执行器是否处于可用状态。
实施例137—根据实施例131、132、133、134、135或136所述的外科器械系统，其中，感测装置被配置成能够启用马达的触觉反馈以便向用户警示外科器械的状态。
实施例138—一种包括壳体的外科器械，该外科器械包括柄部组件、至少一个马达和驱动轴。外科器械还包括轴组件，该轴组件被配置成能够附接到壳体的远侧端部，其中轴组件包括控制电路和锁定机构，其中如果轴组件未以实现外科器械的操作的取向附接到外科器械，则锁定机构防止驱动轴的移动。外科器械还包括能够附接到轴组件的远侧端部的端部执行器。
实施例139—根据实施例138所述的外科器械，其中，控制电路还包括至少一个安全特征件。
实施例140—根据实施例138或139所述的外科器械，其中，锁定机构被配置成能够防止外科器械的致动。
实施例141—根据实施例138、139或140所述的外科器械，其中，锁定机构被配置成能够防止马达的激活。
实施例142—根据实施例138、139、140或141所述的外科器械，其中，锁定机构在轴组件未附接到壳体时防止轴组件的移动。
实施例143—根据实施例138、139、140、141或142所述的外科器械，其中，锁定机构被配置成能够检测端部执行器是否处于可用状态。
实施例144—根据实施例138、139、140、141、142或143所述的外科器械，其中，感测装置被配置成能够启用马达的触觉反馈以便向用户警示外科器械的状态。
实施例145—一种包括外科器械和壳体的外科组件，该外科组件包括柄部、至少一个马达和驱动轴组件。外科组件还包括轴组件，该轴组件被配置成能够附接到壳体的远侧端部，其中轴组件包括控制电路和锁定机构，其中如果轴组件未以实现外科器械的操作的取向附接到外科器械，则锁定机构防止驱动轴的移动，并且其中锁定机构还包括电传感器，该电传感器用于确定锁定机构是否在外科器械内主动接合。外科组件还包括能够附接到轴组件的远侧端部的端部执行器。
实施例146—根据实施例145所述的外科组件，其中，控制电路还包括至少一个安全特征件。
实施例147—根据实施例145或146所述的外科组件，其中，锁定机构被配置成能够防止外科器械的致动。
实施例148—根据实施例145、146或147所述的外科组件，其中，锁定机构被配置成能够防止至少一个马达的激活。
实施例149—根据实施例145、146、147或148所述的外科组件，其中，锁定机构在轴组件未附接到壳体时防止轴组件的移动。
实施例150—根据实施例145、146、147、148或149所述的外科组件，其中，锁定机构被配置成能够检测端部执行器是否处于可用状态。
实施例151—根据实施例145、146、147、148、149或150所述的外科组件，其，中电传感器被配置成能够启用马达的触觉反馈以便向用户警示外科器械的状态。
实施例152—一种被配置成能够向患者的组织施加夹具的外科器械，包括端部执行器，该端部执行器包括：可替换的夹具仓，该夹具仓包括可移除地存储在该夹具仓中的多个夹具；致动器，该致动器被配置成能够部署这些夹具；以及闭锁件，该闭锁件能够以锁定构型和解锁构型配置，其中当可替换的夹具仓不在端部执行器中时，闭锁件处于锁定构型，其中当闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止致动器被致动，其中在可替换的夹具仓定位在端部执行器中时，闭锁件处于解锁构型，并且其中在闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许致动器部署这些夹具。外科器械还包括柄部；被配置成能够驱动致动器的电动马达；被配置成能够控制电动马达的控制电路；以及被配置成能够确定闭锁件何时处于锁定构型的感测系统，其中感测系统与控制电路通信，并且其中当感测系统确定闭锁件处于锁定构型时，控制电路防止电动马达的致动。
实施例153—一种被配置成能够向患者的组织施加夹具的外科器械，包括端部执行器，该端部执行器包括：可替换的夹具仓，该夹具仓包括可移除地存储在该夹具仓中的多个夹具；致动器，该致动器被配置成能够部署这些夹具；闭锁件，该闭锁件能够以锁定构型和解锁构型配置，其中当可替换的夹具仓不在端部执行器中时，闭锁件处于锁定构型，其中当闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止致动器被致动，其中在可替换的夹具仓定位在端部执行器中时，闭锁件处于解锁构型，并且其中在闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许致动器部署这些夹具。外科器械还包括柄部；被配置成能够驱动致动器的电动马达；被配置成能够控制电动马达的控制电路；以及被配置成能够确定闭锁件何时处于锁定构型的感测系统，其中感测系统与控制电路通信，并且其中当感测系统确定闭锁件处于锁定构型时，控制电路向外科器械的用户提供触觉反馈。
实施例154—一种被配置成能够向患者的组织施加夹具的外科器械，包括端部执行器，该端部执行器包括：可替换的夹具仓，该夹具仓包括可移除地存储在该夹具仓中的多个夹具；致动器，该致动器被配置成能够部署这些夹具；以及闭锁件，该闭锁件能够以锁定构型和解锁构型配置，其中当可替换的夹具仓已经完全扩展时，闭锁件处于锁定构型，其中当闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止致动器被致动，其中在可替换的夹具仓定位在端部执行器中并且没有完全扩展时，闭锁件处于解锁构型，并且其中在闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许致动器部署这些夹具。外科器械还包括柄部；被配置成能够驱动致动器的电动马达；被配置成能够控制电动马达的控制电路；以及被配置成能够确定闭锁件何时处于锁定构型的感测系统，其中感测系统与控制电路通信，并且其中当感测系统确定闭锁件处于锁定构型时，控制电路防止电动马达的致动。
实施例155—一种被配置成能够向患者的组织施加夹具的外科器械系统，包括轴组件，该轴组件包括：纵向轴线；端部执行器；关节运动接头，该关节运动接头将端部执行器可旋转地连接到轴；旋转驱动轴，该旋转驱动轴被配置成能够使轴围绕纵向轴线旋转；夹具击发驱动轴，该夹具击发驱动轴被配置成能够部署夹具；以及关节运动驱动轴，该关节运动驱动轴被配置成能够使端部执行器相对于轴进行关节运动。端部执行器包括夹具仓和致动器，该夹具仓包括可移除地存储在其中的多个夹具，该致动器被配置成能够部署这些夹具。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括：旋转驱动系统，该旋转驱动系统被配置成能够驱动旋转驱动轴；夹具击发驱动系统，该夹具击发驱动系统被配置成能够驱动夹具击发驱动轴；以及关节运动驱动系统，该关节运动驱动系统被配置成能够驱动关节运动驱动轴。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括：旋转驱动闭锁件，该旋转驱动闭锁件被配置成能够锁定旋转驱动轴；夹具击发驱动系统，该夹具击发驱动系统被配置成能够驱动夹具击发驱动轴；以及关节运动驱动闭锁件，该关节运动驱动闭锁件被配置成能够锁定关节运动驱动轴。
实施例156—一种被配置成能够向患者的组织施加缝合线的外科器械，包括端部执行器，该端部执行器包括：可替换的缝合线仓，该缝合线仓包括可移除地存储在该缝合线仓中的缝合线；致动器，其被配置成能够部署缝合线；以及闭锁件，该闭锁件能够以锁定构型和解锁构型配置，其中当可替换缝合线仓不在端部执行器中时，闭锁件处于锁定构型，其中当闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止致动器被致动，其中当可替换的缝合线仓位于端部执行器中时闭锁件处于解锁构型，并且其中当闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许致动器部署缝合线。外科器械还包括柄部；被配置成能够驱动致动器的电动马达；被配置成能够控制电动马达的控制电路；以及被配置成能够确定闭锁件何时处于锁定构型的感测系统，其中感测系统与控制电路通信，并且其中当感测系统确定闭锁件处于锁定构型时，控制电路防止电动马达的致动。
实施例157—一种被配置成能够向患者的组织施加缝合线的外科器械，包括端部执行器，该端部执行器包括：可替换的缝合线仓，该缝合线仓包括可移除地存储在该缝合线仓中的缝合线；致动器，其被配置成能够部署缝合线；闭锁件，该闭锁件能够以锁定构型和解锁构型配置，其中当可替换缝合线仓不在端部执行器中时，闭锁件处于锁定构型，其中当闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止致动器被致动，其中当可替换的缝合线仓位于端部执行器中时闭锁件处于解锁构型，并且其中当闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许致动器部署缝合线。外科器械还包括柄部；被配置成能够驱动致动器的电动马达；被配置成能够控制电动马达的控制电路；以及被配置成能够确定闭锁件何时处于锁定构型的感测系统，其中感测系统与控制电路通信，并且其中当感测系统确定闭锁件处于锁定构型时，控制电路向外科器械的用户提供触觉反馈。
实施例158—一种被配置成能够向患者的组织施加缝合线的外科器械，包括端部执行器，该端部执行器包括：可替换的缝合线仓，该缝合线仓包括可移除地存储在该缝合线仓中的缝合线；致动器，其被配置成能够部署缝合线；闭锁件，该闭锁件能够以锁定构型和解锁构型配置，其中当可替换缝合线仓已经完全扩展时，闭锁件处于锁定构型，其中当闭锁件处于锁定构型时，闭锁件防止致动器被致动，其中当可替换的缝合线仓位于端部执行器中并且没有完全扩展时闭锁件处于解锁构型，并且其中当闭锁件处于解锁构型时，闭锁件允许致动器部署缝合线。外科器械还包括柄部；被配置成能够驱动致动器的电动马达；被配置成能够控制电动马达的控制电路；以及被配置成能够确定闭锁件何时处于锁定构型的感测系统，其中感测系统与控制电路通信，并且其中当感测系统确定闭锁件处于锁定构型时，控制电路防止电动马达的致动。
实施例159—一种被配置成能够治疗患者的组织的外科器械系统，包括轴组件，该轴组件包括：纵向轴线；端部执行器，该端部执行器包括可移动构件以及致动器，该致动器被配置成能够部署多个外科夹具；关节运动接头，该关节运动接头将端部执行器可旋转地连接到轴；旋转驱动轴，该旋转驱动轴被配置成能够使轴围绕纵向轴线旋转；击发驱动轴，该击发驱动轴被配置成能够部署可移动构件；以及关节运动驱动轴，该关节运动驱动轴被配置成能够使端部执行器相对于轴进行关节运动。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括：旋转驱动系统，该旋转驱动系统被配置成能够驱动旋转驱动轴；击发驱动系统，该击发驱动系统被配置成能够驱动击发驱动轴；以及关节运动驱动系统，该关节运动驱动系统被配置成能够驱动关节运动驱动轴。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括：旋转驱动闭锁件，该旋转驱动闭锁件被配置成能够锁定旋转驱动轴；以及击发驱动系统，该击发驱动系统被配置成能够驱动击发驱动轴。
实施例160—一种被配置成能够治疗患者的组织的外科器械系统，包括轴组件，该轴组件包括：纵向轴线；端部执行器，该端部执行器包括可移动构件以及致动器，该致动器被配置成能够部署多个夹具；关节运动接头，该关节运动接头将端部执行器可旋转地连接到轴；旋转驱动轴，该旋转驱动轴被配置成能够使轴围绕纵向轴线旋转；击发驱动轴，该击发驱动轴被配置成能够部署可移动构件；以及关节运动驱动轴，该关节运动驱动轴被配置成能够使端部执行器相对于轴进行关节运动。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括：旋转驱动系统，该旋转驱动系统被配置成能够驱动旋转驱动轴；击发驱动系统，该击发驱动系统被配置成能够驱动击发驱动轴；以及关节运动驱动系统，该关节运动驱动系统被配置成能够驱动关节运动驱动轴。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括：关节运动驱动闭锁件，该关节运动驱动闭锁件被配置成能够锁定关节运动驱动轴；以及击发驱动系统，该击发驱动系统被配置成能够驱动击发驱动轴。
实施例161—一种被配置成能够治疗患者的组织的外科器械系统，包括被配置成能够执行第一功能、第二功能和第三功能的轴组件，其中轴组件包括被配置成能够执行第一功能的第一驱动轴、被配置成能够执行第二功能的第二驱动轴、以及被配置成能够执行第三功能的第三驱动轴。外科器械系统还包括第一柄部和第二柄部。第一柄部包括被配置成能够驱动第一驱动轴的第一驱动系统、被配置成能够驱动第二驱动轴的第二驱动系统以及被配置成能够驱动第三驱动轴的第三驱动系统。第二柄部包括被配置成能够锁定第一驱动轴的第一驱动闭锁件以及被配置成能够驱动第二驱动轴的第二驱动系统。
实施例162—根据实施例161所述的外科器械系统，其中，第二柄部包括驱动闭锁件，所述驱动闭锁件被配置成能够锁定第三驱动轴。
实施例163—一种被配置成能够治疗患者的组织的外科器械系统，包括轴组件，该轴组件包括：第一驱动系统，该第一驱动系统被配置成能够执行第一功能；第二驱动系统，该第二驱动系统被配置成能够执行第二功能；第一闭锁件，该第一闭锁件被配置成能够选择性地接合第一驱动系统并防止第一驱动系统执行第一功能；以及第二闭锁件，该第二闭锁件被配置成能够选择性地接合第二驱动系统并防止第二驱动系统执行第二功能。外科器械系统还包括第一柄部，该第一柄部包括被配置成能够操作第一驱动系统的第一操作系统以及被配置成能够操作第二驱动系统的第二操作系统，其中在轴组件组装到第一柄部时，第一闭锁件和第二闭锁件脱离接合。外科器械系统还包括第二柄部，该第二柄部包括被配置成能够操作第一驱动系统的第一操作系统，但不包括被配置成能够操作第二驱动系统的第二操作系统，其中在轴组件组装到第二柄部时，第一闭锁件脱离接合并且第二闭锁件接合。
实施例164—根据实施例163所述的外科器械系统，其中，在未将轴组件组装到第一柄部或第二柄部中的任一者时，第一闭锁件和第二闭锁件处于它们的接合状态。
实施例165—一种包括柄部的外科器械系统，该柄部包括驱动系统，该驱动系统包括电动马达和能够附接到柄部的轴组件，其中轴组件包括驱动轴，该驱动轴在轴组件附接到柄部时与驱动系统操作地接合，其中驱动系统被配置成能够在轴组件处于可用状态时驱动驱动轴。外科器械系统还包括：传感器系统，该传感器系统被配置成能够评估轴组件的状态；以及控制系统，该控制系统与驱动系统和传感器系统通信，其中控制系统被配置成能够在轴组件处于不可用状态时防止电动马达的操作。
实施例166—根据实施例165所述的外科器械系统，还包括与控制系统通信的触觉反馈系统，其中控制系统被配置成能够在传感器系统检测到轴组件处于不可用状态时致动触觉反馈系统以向外科器械系统的用户提供触觉反馈。
实施例167—根据实施例165或166所述的外科器械系统，其中，柄部还包括第二驱动系统，其中轴组件还包括能够在轴组件附接到柄部时与第二驱动系统操作地接合的第二驱动轴，并且其中控制系统被配置成能够在传感器系统检测到轴组件处于不可用状态时使用第二驱动系统。
实施例168—一种包括柄部的外科器械系统，该柄部包括壳体、柄部电连接器、包括电动马达的驱动系统和功率源。外科器械系统还包括能够操作地附接到柄部的轴组件，其中轴组件包括：连接器，该连接器能够在轴组件附接到柄部时附接到壳体；驱动轴，该驱动轴能够在轴组件附接到柄部时与驱动系统接合；轴电连接器，该轴电连接器被配置成能够在轴组件附接到柄部时与柄部电连接器电联接；以及轴控制系统，该轴控制系统与轴电连接器通信，其中轴控制系统被配置成能够通过轴电连接器从功率源接收功率。外科器械系统还包括与轴控制系统通信的闭锁件，其中闭锁件包括：螺线管；锁定元件，该锁定元件能够在解锁位置、保持位置和锁定位置之间移动；卡扣件，该卡扣件被配置成能够将锁定元件可释放地保持在解锁位置，其中螺线管被配置成能够在轴控制系统从功率源接收功率时释放卡扣件并且允许锁定元件移动到保持位置；以及偏压构件，该偏压构件被配置成能够在轴组件附接到柄部时并且在卡扣件释放锁定元件时使锁定元件移动到保持位置，其中偏压构件被配置成一旦轴组件与柄部分离，就使锁定元件移动到锁定位置，并且其中一旦锁定元件处于锁定位置，锁定元件就防止轴组件重新附接到柄部。
实施例169—根据实施例168所述的外科器械系统，其中，轴组件包括不可释放的卡扣件，该不可释放的卡扣件被配置成能够将锁定元件保持在锁定位置。
实施例170—一种外科器械系统，包括柄部和能够操作地附接到柄部的轴组件。柄部包括壳体和功率源。轴组件包括：连接器，该连接器能够在轴组件附接到柄部时附接到壳体；轴控制系统，该轴控制系统被配置成能够在轴组件附接到柄部时从功率源接收功率；以及闭锁件，该闭锁件与轴控制系统通信。闭锁件包括：锁定元件，该锁定元件能够在解锁位置、保持位置和锁定位置之间移动；卡扣件，该卡扣件被配置成能够将锁定元件可释放地保持在解锁位置，其中卡扣件被配置成能够在轴控制系统从功率源接收功率时允许锁定元件移动到保持位置；偏压构件，该偏压构件被配置成能够在轴组件附接到柄部时并且在卡扣件释放锁定元件时使锁定元件移动到保持位置，其中偏压构件被配置成一旦轴组件与柄部分离，就使锁定元件移动到锁定位置，并且其中一旦锁定元件处于锁定位置，锁定元件就防止轴组件重新附接到柄部。
实施例171—根据实施例170所述的外科器械系统，其中，轴组件包括不可释放的卡扣件，该不可释放的卡扣件被配置成能够将锁定元件保持在锁定位置。
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，根据各种实施方案，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之后废弃，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，修整装置可利用多种技术来进行拆卸、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存储在无菌容器中。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 (64)

1.一种外科器械系统，包括：
柄部，所述柄部包括：
壳体；
马达，所述马达设置在所述柄部内；
至少一个控制开关；以及
马达控制处理器，所述马达控制处理器与所述至少一个控制开关通信以控制所述马达，其中所述处理器不定位在所述柄部中；
轴；以及
一次性电池壳体，所述一次性电池壳体被构造成能够附接到所述壳体，所述一次性电池壳体包括：
一次性电池；以及
显示单元。
2.根据权利要求1所述的外科器械系统，还包括控制器。
3.根据权利要求2所述的外科器械系统，其中，所述控制器位于所述轴内。
4.根据权利要求3所述的外科器械系统，其中，所述控制器包括控制电路，所述控制电路被配置成能够控制所述一次性电池壳体上的所述显示单元。
5.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中，所述一次性电池壳体上的所述显示单元具有触摸屏功能。
6.根据权利要求1所述的外科器械系统，其中，所述显示单元包括多色显示器，所述多色显示器被配置成能够向用户指示所述外科器械系统的至少一种功能。
7.一种外科器械，包括：
柄部，所述柄部包括：
壳体；
马达，所述马达位于所述柄部中；以及
至少一个控制开关；
轴；
一次性功率模块，所述一次性功率模块包括：
一次性电池；以及
显示单元；以及
马达控制处理器，所述马达控制处理器与所述至少一个控制开关通信以控制所述马达，其中所述处理器定位在所述轴和所述一次性功率模块中的至少一者中。
8.根据权利要求7所述的外科器械，还包括控制器。
9.根据权利要求8所述的外科器械，其中，所述控制器位于所述轴内。
10.根据权利要求9所述的外科器械，其中，所述控制器包括控制电路，所述控制电路被配置成能够控制所述一次性功率模块上的所述显示单元。
11.根据权利要求7所述的外科器械，其中，所述一次性功率模块上的所述显示单元具有触摸屏功能。
12.根据权利要求7所述的外科器械，其中，所述显示单元包括多色显示器，所述多色显示器被配置成能够指示所述外科器械的至少一种功能。
13.一种外科器械，包括：
壳体；
柄部，所述柄部附接到所述壳体，其中所述柄部包括：
马达；以及
至少一个控制开关；
端部执行器；
轴，所述轴包括：
控制器，所述控制器位于所述轴内，其中所述控制器被配置成能够控制所述端部执行器的至少一种功能；以及
一次性电池，所述一次性电池包括多色显示单元。
14.根据权利要求13所述的外科器械，其中，所述控制器包括控制电路，所述控制电路被配置成能够控制所述一次性电池上的所述显示单元。
15.根据权利要求13所述的外科器械，其中，所述端部执行器还包括至少一个传感器。
16.根据权利要求13所述的外科器械，其中，所述一次性电池上的所述显示单元具有触摸屏功能。
17.一种可消毒外科器械系统，包括：
柄部组件，所述柄部组件包括：
马达；以及
至少一个控制开关；
轴，所述轴附接到所述柄部组件的远侧端部，其中所述轴包括位于所述轴内的控制器；
一次性电池组件，所述一次性电池组件包括：
一次性电池；以及
显示单元；以及
端部执行器，所述端部执行器附接到所述轴的远侧端部。
18.根据权利要求17所述的外科器械系统，其中，所述控制器包括控制电路，所述控制电路被配置成能够控制所述一次性电池上的所述显示单元。
19.根据权利要求17所述的外科器械系统，其中，所述端部执行器还包括至少一个传感器。
20.根据权利要求17所述的外科器械系统，其中，所述一次性电池壳体上的所述显示单元具有触摸屏功能。
21.根据权利要求17所述的外科器械系统，其中，所述显示单元包括多色显示器，所述多色显示器被配置成能够指示所述外科器械系统的至少一种功能。
22.一种外科器械系统，包括：
柄部组件，所述柄部组件包括驱动系统，所述驱动系统包括电动马达；
电池，所述电池包括第一电池单元和第二电池单元；
第一轴组件，所述第一轴组件能够附接到所述柄部组件，其中所述驱动系统利用来自所述电池的第一功率负载来操作所述第一轴组件，并且其中所述第一功率负载由所述第一电池单元而不是所述第二电池单元供应；以及
第二轴组件，所述第二轴组件能够附接到所述柄部组件，其中所述驱动系统包括不同于第二功率负载的第二功率负载以操作所述第二轴组件，并且其中所述第二功率负载由所述第一电池单元和所述第二电池单元供应。
23.一种外科器械系统，包括：
柄部组件，所述柄部组件包括：
壳体；以及
驱动系统，所述驱动系统包括电动马达；以及
电池，所述电池能够以第一取向和第二取向插入所述壳体中，其中所述电池被配置成能够在所述电池处于所述第一取向时向所述驱动系统供应第一最大功率，其中所述电池被配置成能够在所述电池处于所述第二取向时供应第二最大功率，并且其中所述第一取向不同于所述第二取向。
24.根据权利要求23所述的外科器械系统，其中，所述电池在第一轴组件附接到所述柄部时以所述第一取向插入所述柄部中，并且其中所述电池在所述第二轴组件附接到所述柄部时插入所述第二取向中。
25.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括驱动模块壳体；
轴组件，所述轴组件能够附接到所述驱动模块壳体；以及
驱动系统，所述驱动系统包括：
电动马达，所述电动马达定位在所述驱动模块壳体中；
驱动轴，所述驱动轴位于所述轴组件中，所述驱动轴能够在所述轴组件附接到所述驱动模块时与所述电动马达操作地联接；以及
控制电路，所述控制电路包括微处理器，其中所述微处理器定位在所述轴组件中；电池，所述电池能够附接到所述驱动模块壳体，其中所述电池包括：
电池壳体；
至少一个电池单元，所述至少一个电池单元位于所述电池壳体中，所述至少一个电池单元被配置成能够在所述电池附接到所述驱动模块壳体时向所述驱动系统供应功率；以及
显示器，所述显示器在所述电池附接到所述驱动模块壳体时与控制电路通信。
26.根据权利要求25所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括电泳介质。
27.根据权利要求25所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括有源矩阵后板。
28.根据权利要求27所述的外科器械系统，其中，所述有源矩阵后板包括非晶硅半导体。
29.根据权利要求27所述的外科器械系统，其中，所述有源矩阵后板包括聚噻吩半导体。
30.根据权利要求27所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括电致变色显示器。
31.根据权利要求27所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括液晶显示器。
32.根据权利要求27所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括薄膜晶体管液晶显示器。
33.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括驱动模块壳体；
电池，所述电池能够附接到所述驱动模块壳体，其中所述电池包括：
电池壳体；
至少一个电池单元，所述至少一个电池单元位于所述电池壳体中，所述至少一个电池单元被配置成能够在所述电池附接到所述驱动模块壳体时向所述驱动系统供应功率；以及
显示器，所述显示器在所述电池附接到所述驱动模块壳体时与控制电路通信；以及
驱动系统；
电动马达，所述电动马达定位在所述驱动模块壳体中；以及
控制电路，所述控制电路包括微处理器，其中所述微处理器定位在所述电池壳体中。
34.根据权利要求33所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括电泳介质。
35.根据权利要求33所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括有源矩阵后板。
36.根据权利要求35所述的外科器械系统，其中，所述有源矩阵后板包括非晶硅半导体。
37.根据权利要求35所述的外科器械系统，其中，所述有源矩阵后板包括聚噻吩半导体。
38.根据权利要求33所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括电致变色显示器。
39.根据权利要求33所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括液晶显示器。
40.根据权利要求33所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括薄膜晶体管液晶显示器。
41.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括驱动模块壳体；
电池，所述电池能够附接到所述驱动模块壳体，其中所述电池包括：
电池壳体；
至少一个电池单元，所述至少一个电池单元位于所述电池壳体中，所述至少一个电池单元被配置成能够在所述电池附接到所述驱动模块壳体时向所述驱动系统供应功率；以及
显示器，所述显示器在所述电池附接到所述驱动模块壳体时与控制电路通信；以及
驱动系统；
电动马达，所述电动马达定位在所述驱动模块壳体中；以及
控制系统，所述控制系统包括微处理器，其中所述微处理器不定位在所述驱动模块中。
42.根据权利要求41所述的外科器械系统，其中，所述控制系统包括位于所述驱动模块上的至少一个输入件。
43.根据权利要求41所述的外科器械系统，其中，所述控制系统包括位于所述驱动模块上的至少一个开关。
44.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括壳体和电动马达；以及
电池，所述电池能够选择性地附接到所述驱动模块，所述电池包括：
壳体，所述壳体包括连接器，所述连接器被配置成能够将所述电池可释放地连接到所述驱动模块；
至少一个电池单元；以及
电子显示器。
45.根据权利要求44所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括电泳介质。
46.根据权利要求44所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括有源矩阵后板。
47.根据权利要求46所述的外科器械系统，其中，所述有源矩阵后板包括非晶硅半导体。
48.根据权利要求46所述的外科器械系统，其中，所述有源矩阵后板包括聚噻吩半导体。
49.根据权利要求44所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括电致变色显示器。
50.根据权利要求44所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括液晶显示器。
51.根据权利要求44所述的外科器械系统，其中，所述显示器包括薄膜晶体管液晶显示器。
52.一种用于与外科器械系统一起使用的柄部，所述柄部包括：
驱动模块，所述驱动模块包括：
壳体；
密封的马达模块，所述马达模块能够与所述壳体可移除地定位，所述马达模块包括：
不透液阻隔件；
至少一个电输入件，所述至少一个电输入件延伸穿过所述不透液阻隔件；以及
可旋转输出件，所述可旋转输出件延伸穿过所述不透液阻隔件；以及
密封的电池模块，所述电池模块包括：
壳体，所述壳体包括连接器，所述连接器被配置成能够将所述密封的电池模块附接到所述驱动模块；
不透液电池阻挡件；以及
至少一个电输出件，所述至少一个电输出件延伸穿过所述不透液电池阻挡件。
53.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括驱动系统，所述驱动系统包括电动马达；
轴，所述轴能够附接到所述驱动模块，其中所述轴包括被配置成能够治疗患者的组织的端部执行器；
电池，所述电池能够附接到所述驱动模块；
至少一个电子显示系统，所述至少一个电子显示系统位于所述轴和所述电池中的至少一者上；以及
控制电路，所述控制电路包括处理器，其中所述控制电路被配置成能够控制所述驱动系统，并且其中所述控制电路被配置成能够与所述至少一个电子显示系统通信；以及
功率开关，所述功率开关被配置成能够在所述功率开关被置于操作构型时将所述电池置于与所述控制电路通信中，其中所述处理器被配置成能够询问所述轴和所述电池以评估所述外科器械系统中的电子显示系统的数量。
54.根据权利要求53所述的外科器械系统，其中，所述处理器被配置成能够在所述功率开关移动到所述操作构型时询问所述轴和所述电池以评估所述外科器械系统中的电子显示系统的数量。
55.根据权利要求53所述的外科器械系统，其中，所述处理器被配置成能够在所述电池组装到所述外科器械系统时询问所述轴和所述电池以评估所述外科器械系统中的电子显示系统的数量。
56.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括驱动系统，所述驱动系统包括电动马达；
轴，所述轴能够附接到所述驱动模块，其中所述轴包括被配置成能够治疗患者的组织的端部执行器；
电池，所述电池能够附接到所述驱动模块；
至少一个电子显示系统，所述至少一个电子显示系统位于所述驱动模块、所述轴和所述电池中的至少一者上；以及
控制电路，所述控制电路包括处理器，其中所述控制电路被配置成能够控制所述驱动系统，其中所述控制电路被配置成能够与所述至少一个电子显示系统通信，并且其中所述处理器被配置成能够询问所述轴和所述电池以评估所述外科器械系统中的电子显示系统的数量。
57.根据权利要求56所述的外科器械系统，其中，所述处理器被配置成能够在所述电池组装到所述外科器械系统时询问所述驱动模块、所述轴和所述电池以评估所述外科器械系统中的电子显示系统的数量。
58.一种外科器械系统，包括：
驱动模块，所述驱动模块包括驱动系统，所述驱动系统包括电动马达；
轴，所述轴能够附接到所述驱动模块，其中所述轴包括被配置成能够治疗患者的组织的端部执行器；
电池，所述电池能够附接到所述驱动模块；
控制电路，所述控制电路包括处理器，其中所述控制电路被配置成能够在操作序列期间控制所述驱动系统，并且其中所述电池被配置成能够在启动序列期间向所述控制电路供电；以及
通信电路，所述通信电路被配置成能够在所述启动序列期间与板外控制系统通信并从所述板外控制系统接收数据，其中所述通信电路与所述控制电路通信，其中所述控制电路被配置成能够从所述通信电路接收所述数据，并且其中所述控制电路被配置成能够使用所述数据来修改所述操作序列。
59.根据权利要求58所述的外科器械系统，其中，所述启动序列通过所述电池组装到所述驱动模块启动。
60.根据权利要求58所述的外科器械系统，还包括能够以操作构型配置的开关，其中所述启动序列通过将所述开关置于所述操作构型来启动。
61.根据权利要求58所述的外科器械系统，其中，所述通信电路包括无线信号发射器和无线信号接收器。
62.根据权利要求58所述的外科器械系统，其中，所述操作序列包括算法，并且其中所述控制电路在修改所述操作序列时修改所述算法。
63.根据权利要求62所述的外科器械系统，其中，所述控制电路在修改所述算法时停用所述外科器械系统的功能。
64.根据权利要求58所述的外科器械系统，其中，所述启动序列包括算法，并且其中所述控制电路在修改所述算法时停用所述外科器械系统的功能。
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