CN113855103A - 基于回转-直线驱动的手术工具驱动传动系统及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于回转‑直线驱动的手术工具驱动传动系统及手术机器人，包括柔性连续体结构和驱动传动机构；柔性连续体结构包括相互关联的近端连续体和远端连续体以及与近端连续体关联的驱动连接部；驱动传动机构包括：第一可转动件和第二可转动件，二者同轴设置且可相互转动；回转‑直线运动机构，被设置成可随第一可转动件旋转；垂直引导件，回转‑直线运动机构通过垂直引导件将旋转运动转换为直线运动输出；连接件，其一端与回转‑直线运动机构的输出端铰接，另一端与驱动连接部铰接。本发明可以避免对驱动丝进行直接的推拉，可以不受限于驱动机构的数量，且满足柔性连续体结构的弯曲性能，同时结构紧凑，原理简单，易于实现，具有很高的可靠性。

Description

基于回转-直线驱动的手术工具驱动传动系统及手术机器人

技术领域

本发明涉及一种驱动传动机构，具体是关于一种基于回转-直线驱动的手术工具驱动传动系统及含该手术工具驱动传动系统的手术机器人。

背景技术

微创术式对病人创伤更小、术后产出更高，已经在外科手术中占据了重要的地位。微创术式利用手术工具，以及包括视觉照明模块和手术操作臂在内的手术器械均通过切口或者自然腔道进入人体中达到术部进行手术。现有手术器械的远端结构主要为多杆件的串联铰接，采用钢丝绳拉力驱动，使手术器械在铰接关节处实现弯转。由于钢丝绳须通过滑轮保持持续的张紧状态，因此该驱动方式难以实现手术器械的进一步小型化，亦难以进一步提升器械的运动性能。

相较传统的通过在关节处相互转动从而实现弯转运动的刚性运动链，柔性连续体结构通过其近端结构变形实现远端结构的弯转变形，其结构主体可以同时成为驱动的传递结构，故可在小尺寸空间范围内实现极高的自由度配置，因而柔性连续体结构被广泛应用于柔性操作臂、内窥镜、可控导管等医疗器械，以及工业用深腔探测内窥镜、柔性机械臂等新型特种装备的研发。

现有的连续体结构一般通过驱动机构对连续体结构中的驱动丝进行直接推拉，从而实现连续体结构向任意方向弯曲，但是随着对连续体结构提出的精度高、响应快、弯转灵活性高、稳定性好等更严格的要求，现有的驱动结构已逐渐不能满足上述要求，且现有的驱动方式均为直接推拉驱动丝进行运动，故当驱动丝的数量较多时，驱动机构的数量也会相应的增加，使得结构复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明的其中一个目的是提供一种基于回转-直线驱动的手术工具驱动传动系统，以避免对柔性连续体的驱动丝进行直接的推拉，在驱动数量较多的驱动丝时，可以不受限于驱动机构的数量，同时结构紧凑，原理简单，易于实现，具有很高的可靠性和灵活性；本发明的另一个目的是提供一种包含有该手术工具驱动传动系统的手术机器人。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于回转-直线驱动的手术工具驱动传动系统，包括柔性连续体结构和驱动传动机构；所述柔性连续体结构近端连续体、远端连续体和驱动连接部；所述近端连续体包括：近端基盘、第一近端止盘和第二近端止盘，三者间隔布置；第一结构骨，多根所述第一结构骨的近端与第二近端止盘固定连接，多根所述第一结构骨的远端穿过所述第一近端止盘并与所述近端基盘固定连接；所述远端连续体包括：远端基盘和远端止盘，二者间隔布置，且所述远端基盘与所述近端基盘相邻；第二结构骨，多根所述第二结构骨的近端与所述第一近端止盘固定连接，多根所述第二结构骨的远端穿过所述近端基盘和远端基盘并与所述远端止盘固定连接；所述驱动连接部的一端与所述第二近端止盘活动连接，以使所述驱动连接部与所述第二近端止盘能够相对轴向滑动和/或旋转，所述驱动连接部位于所述第二近端止盘近侧段的部分形成自由端；

所述驱动传动机构包括：第一可转动件和第二可转动件，二者同轴设置且可相对于彼此转动；回转-直线运动机构，被设置成可随所述第一可转动件旋转；垂直引导件，所述回转-直线运动机构通过所述垂直引导件将旋转运动转换为直线运动输出；连接件，所述连接件的一端与所述回转-直线运动机构的输出端铰接，所述连接件的另一端与所述驱动连接部的自由端铰接。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述第二可转动件重叠布置在所述第一可转动件的上方；所述第一可转动件设置成能在第一驱动件的驱动下转动，所述第二可转动件设置成能在第二驱动件的驱动下转动；所述回转-直线运动机构包括回转件和相对于所述回转件可直线移动的运动件，所述回转件的一端与所述第一可转动件固定连接，所述运动件在所述垂直引导件的引导下沿所述垂直引导件的轴线方向移动。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述驱动传动机构还包括套设在所述运动件外部的桶形件，所述桶形件的一端与所述第二可转动件固定连接；所述回转件的一端穿过所述第二可转动件后与所述第一可转动件固定连接；所述垂直引导件为导杆，所述导杆的一端与所述第二可转动件固定连接，另一端与所述桶形件固定连接，所述运动件滑动穿设在所述导杆上。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述驱动传动机构还包括套设在所述运动件外部的桶形件，所述桶形件的一端与所述第二可转动件固定连接；所述回转件的一端穿过所述第二可转动件后与所述第一可转动件固定连接；所述垂直引导件包括：相互配合的引导件和引导槽，所述引导件可滑动地设置在所述引导槽中；所述引导槽沿轴向方向固定设置在所述桶形件上，所述引导件沿轴向方向固定设置在所述运动件上。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述第一可转动件为第一从动齿轮，所述第二可转件为第二从动齿轮。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述回转-直线运动机构包括形成所述回转件的丝杠，以及形成所述运动件的固定连接的丝杠螺母和滑块，所述丝杠螺母转动连接在所述丝杠上。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述连接件为弧形连杆，所述滑块包括上层铰接部和下层筒形部，所述上层铰接部用于与所述弧形连杆的一端铰接，所述下层筒形部的形状与所述丝杠螺母相适配，并固定套设在所述丝杠螺母上。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述驱动连接部为万向节，所述万向节的远端与所述近端基盘连接，所述万向节的近端穿过设置在所述第二近端止盘上的导孔并与所述第二近端止盘圆柱副连接，以使所述万向节的近端能相对于所述第二近端止盘轴向滑动和旋转；所述万向节位于所述第二近端止盘近端侧的部分形成自由端，该自由端与所述连接件铰接，且铰接轴线与所述万向节的轴向方向垂直；

或者，所述驱动连接部为球铰关节，所述球铰关节的远端与所述近端基盘连接，所述球铰关节的近端穿过设置在所述第二近端止盘上的导孔并与所述第二近端止盘圆柱副连接，以使所述球铰关节的近端能相对于所述第二近端止盘轴向滑动和旋转；所述球铰关节位于所述第二近端止盘近端侧的部分形成自由端，该自由端与所述连接件铰接，且铰接轴线与所述球铰关节的轴向方向垂直；

又或者，所述驱动连接部为至少两根连杆相互铰接形成的铰链关节，所述铰链关节的远端与所述近端基盘连接，所述铰链关节的近端穿过设置在所述第二近端止盘上的导孔并与所述第二近端止盘圆柱副连接，以使所述铰链关节的近端能相对于所述第二近端止盘轴向滑动和旋转；所述铰链关节位于所述第二近端止盘近端侧的部分形成自由端，该自由端与所述连接件铰接，且铰接轴线与所述铰链关节的轴向方向垂直。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述柔性连续体结构还包括连接在所述近端基盘和远端基盘之间的结构骨引导管束，多根所述第二结构骨的远端依次穿过所述近端基盘、结构骨引导管束和远端基盘后与所述远端止盘固定连接。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述近端连续体还包括设置在所述第一近端止盘和第二近端止盘之间的至少一片第一近端保持盘和/或设置在所述近端基盘和第一近端止盘之间的至少一片第二近端保持盘，各所述第一结构骨穿过所述第一近端保持盘；

同时，所述远端连续体还包括设置在所述远端基盘和远端止盘之间的至少一片远端保持盘，各所述第二结构骨穿过所述第二近端保持盘和远端保持盘。

所述的手术工具驱动传动系统，优选地，所述第一结构骨和第二结构骨采用由超弹性材料制成的弹性细杆或细管，所述结构骨引导管束采用钢管束。

一种手术机器人，包含有至少一个上述的手术工具驱动传动系统。

所述的手术机器人，优选地，该手术机器人采用两个以上的所述手术工具驱动传动系统串联或者并联。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提供的手术工具驱动传动系统只需要通过驱动连接部与一个驱动传动就够连接，通过驱动传动机构带动驱动连接部运动，驱动近端连续体的近端止盘翻转，实现对结构骨的推拉，从而带动近端连续体弯曲，并最终驱动远端连续体在空间的任意弯曲，避免了对结构骨进行直接的推拉，而且在驱动数量较多的结构骨时，不受限于驱动机构的数量，同时结构紧凑，原理简单，易于实现，从而具有很高的可靠性。2、本发明相较传统的通过在关节处相互转动从而实现弯转运动的刚性运动链，柔性连续体结构通过其近端结构变形实现远端结构的弯转变形，其结构主体同时成为驱动的传递结构，因此可在小尺寸空间范围内实现极高的自由度配置，故可以被广泛应用于柔性操作臂、内窥镜、可控导管等医疗器械，以及工业用深腔探测内窥镜、柔性机械臂等新型特种装备的研发。

附图说明

图1为本发明一实施例中近端连续体的结构示意图；

图2为本发明该实施例中远端连续体的结构示意图；

图3为本发明一实施例中驱动传动机构的整体结构示意图；

图4为本发明该实施例中驱动传动机构的剖视图；

图5为本发明该实施例中驱动传动机构的一局部结构示意图；

图6为本发明该实施例中驱动传动机构的另一局部结构示意图；

图7为本发明该实施例中滑块的结构示意图；

图8为本发明驱动连接部为万向节的结构示意图；

图9为本发明驱动连接部为球铰关节的结构示意图；

图10为本发明驱动连接部为铰链关节的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“近端”、“远端”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。在本发明中，当提及“远侧或远端”时，该术语是指相对远离操作者的一侧或一端。当提及“近侧或近端”时，该术语是指相对靠近操作者的一侧或一端。

如图1、图2所示，本实施例提供的手术工具驱动传动系统包括柔性连续体结构和驱动传动机构。

其中，柔性连续体结构包括近端连续体1、远端连续体3和驱动连接部14。近端连续体1包括：近端基盘4、第一近端止盘7和第二近端止盘8，三者间隔布置；第一结构骨13，多根第一结构骨13的近端与第二近端止盘8固定连接，多根第一结构骨13的远端穿过第一近端止盘7并与近端基盘4固定连接。远端连续体3包括：远端基盘9和远端止盘11，二者间隔布置，且远端基盘9与近端基盘4相邻；第二结构骨12，多根第二结构骨12的近端与第一近端止盘7固定连接，多根第二结构骨12的远端穿过近端基盘4和远端基盘9并与远端止盘11固定连接。驱动连接部14的一端与第二近端止盘8活动连接，以使驱动连接部14与所述第二近端止盘8可以相对轴向滑动和/或旋转，驱动连接部14位于第二近端止盘8近端侧的部分形成自由端。

如图3至图6所示，驱动传动机构包括：第一可转动件和第二可转动件，二者同轴设置且可相对于彼此转动；回转-直线运动机构，被设置成可随第一可转动件旋转；垂直引导件，回转-直线运动机构通过垂直引导件将旋转运动转换为直线运动输出；连接件，连接件的一端与回转-直线运动机构的输出端铰接，连接件的另一端与驱动连接部13的自由端铰接。

在上述实施例中，优选地，第二可转动件重叠布置在第一可转动件的上方；第一可转动件设置成能在第一驱动件的驱动下转动，第二可转动件设置成能在第二驱动件的驱动下转动；回转-直线运动机构包括回转件和相对于回转件可直线移动的运动件，回转件的一端与第一可转动件固定连接，运动件在垂直引导件的引导下沿垂直引导件的轴线方向移动。在图示具体实施例中，驱动传动机构可以包括：第一主动齿轮141、第一从动齿轮142、第二主动齿轮143、第二从动齿轮144、丝杠145、导杆146、丝杠螺母147、滑块148、桶形件149和弧形连杆150。第一主动齿轮141与第一从动齿轮142啮合，第二主动齿轮143与第二从动齿轮144啮合，且第二从动齿轮144重叠布置于第一主动齿轮141上方。丝杠145的一端穿过第二从动齿轮144后与第一从动齿轮142同轴固定连接。丝杠螺母147转动连接在丝杠145上，滑块148固定连接在丝杠螺母147上。桶形件149套设在滑块148外部，且桶形件149的另一端与第二从动齿轮144固定连接。导杆146的一端与第二从动齿轮144固定连接，导杆146的另一端与桶形件149固定连接，丝杠螺母147滑动穿设在导杆146上。弧形连杆150的一端与滑块148铰接，弧形连杆150的另一端与驱动连接部14的自由端铰接。

需要指出的是，在本实施例中，垂直引导件为导杆146，而在另外的实施例中，垂直引导件也可以包括：相互配合的引导件和引导槽，引导槽沿轴向方向固定设置在桶形件149上，引导件沿轴向方向固定设置在运动件上且滑动设置在引导槽中，该引导件可以沿着引导槽的轴向方向移动，同样可以将回转件的旋转运动转化为直线运动输出。应理解，该垂向引导件也可设置成其他形式，只要将丝杠螺母147设置成仅能轴向滑动而不能周向转动即可。

同理，在本实施例中，第一驱动件和第一从可转动件分别为相啮合的第一主动齿轮141和第一从动齿轮142，第二驱动件和第二可转从动件分别为相啮合的第二主动齿轮143和第二从动齿轮144。但本领域技术人员可以理解的是，第一驱动件和第二驱动件也可以直接为电机或马达，此时直接驱动第一主动齿轮141和第一从动齿轮142转动。

由此，当第一主动齿轮141带动第一从动齿轮142旋转而第二从动齿轮144保持静止时，与第一从动齿轮142固结的丝杠145会相应的发生转动，由于导杆146的限位作用使得滑块148与丝杠螺母147不能发生旋转，进而驱动丝杠螺母147及滑块148在桶形件149中上下移动，并通过弧形连杆150带动驱动连接部14旋转，从而带动第二近端止盘8运动。因各第一结构骨13两端分别与近端基盘4和第二近端止盘8固定，而产生被迫弯曲，近端连续体1产生弯曲，同时第一近端止盘7随之产生协同翻转，从而对端部固定在第一近端止盘7上的各第二结构骨12产生推拉，从而实现远端连续体3在空间中沿着不同方向的弯曲，并可通过调节弧形连杆150的旋转角度，进而调节近端连续体1的弯曲程度。

当第二主动齿轮143带动第二从动齿轮144旋转，第一主动齿轮141带动第一从动齿轮142旋转，且使第二从动齿轮144和第一从动齿轮142同时同向等速旋转时，滑块148在桶形件149中的上下位置不发生改变，但是弧形连杆150的旋转平面方位角发生改变，当近端连续体1弯转后，对各第二结构骨12产生的推拉通过结构骨引导管束2传递到远端连续体3，实现远端连续体3在空间中沿着不同方向的弯曲，并可通过驱动第二从动齿轮144和第一从动齿轮142，从而调整近端连续体1的弯曲程度以及在不同平面内的弯转。需要说明的是，近端连续体1和远端连续体3的弯曲比例与对应第二结构骨12分别在两者中的分布半径(在本实施例中，近端连续体1和远端连续体3中的第二结构骨12沿周向分布，其可以分布在圆周上或者分布在矩形周向上，可以均匀分布或者非均匀分布，在此不加以限定)呈反比，因此在应用时可通过调整第二结构骨12在两者中的分布半径，以满足实际弯曲比例需求。

在上述实施例中，优选地，如图7所示，滑块148包括上层铰接部和下层筒形部，上层铰接部用于与弧形连杆150的一端铰接，下层筒形部的形状与丝杠螺母147相适配，并固定套设在丝杠螺母147上。

需要指出的是，在本实施例中，驱动传动机构200中的回转-直线运动机构采用丝杠螺母结构来实现，但应理解，也可采用本领域其他已知结构来实现，例如滚珠丝杠机构。同时，传动方式也可以由皮带轮或链轮传动的方式来代替齿轮传动。

在上述实施例中，优选地，如图8所示，驱动连接部14可以为万向节131，该万向节131可理解为包括两个旋转轴线彼此相交的两个旋转副，此时万向节131的远端与近端基盘4连接，万向节131的近端穿过设置在第二近端止盘8上的导孔并与第二近端止盘8圆柱副连接，以使万向节131的近端可以相对于第二近端止盘8轴向滑动和旋转。万向节131位于第二近端止盘8近端侧的部分形成自由端，该自由端与弧形连杆150铰接，且铰接轴线与万向节131的轴向方向垂直。

或者，如图9所示，驱动连接部14可以为球铰关节132，该球铰关节132可理解为包括3个轴线相交的旋转副，此时球铰关节132的远端与近端基盘4连接，球铰关节132的近端穿过设置在第二近端止盘8上的导孔并与第二近端止盘8圆柱副连接，以使球铰关节132的近端可以相对于第二近端止盘8轴向滑动和旋转。球铰关节132位于第二近端止盘8近端侧的部分形成自由端，该自由端与弧形连杆150铰接，且铰接轴线与球铰关节132的轴向方向垂直。

又或者，如图10所示，驱动连接部14可以为至少两根连杆相互铰接形成的铰链关节133，此时铰链关节133的远端与近端基盘4连接，铰链关节133的近端穿过设置在第二近端止盘8上的导孔并与第二近端止盘8圆柱副连接，以使铰链关节133的近端可以相对于第二近端止盘8轴向滑动和旋转。铰链关节133位于第二近端止盘8近端侧的部分形成自由端，该自由端与弧形连杆150铰接，且铰接轴线与铰链关节133的轴向方向垂直。

在上述实施例中，优选地，如图1、图2所示，柔性连续体结构还包括结构骨引导管束2，该结构骨引导管束2的近端连接在近端基盘4上，结构骨引导管束2的远端连接在远端基盘9上，多根第二结构骨12的远端依次穿过近端基盘4、结构骨引导管束2和远端基盘9后与远端止盘11固定连接。结构骨引导管束2的作用是引导和约束位于近端基盘4和远端基盘9之间的第二结构骨12。

在上述实施例中，优选地，近端连续体1还包括设置在第一近端止盘7和第二近端止盘8之间的至少一片第一近端保持盘(图中未示出)和/或设置在近端基盘4和第一近端止盘7之间的至少一片第二近端保持盘(图中未示出)，各第一结构骨13穿过第一近端保持盘，第一近端保持盘用于从第一结构骨13的径向支撑第一结构骨13，从而使得各第一结构骨13在弯曲变形的过程中仍然保持平行状态，防止第一结构骨13在弯曲运动时失稳。同时，远端连续体3还包括设置在远端基盘9和远端止盘11之间的至少一片远端保持盘10，各第二结构骨12穿过第二近端保持盘和远端保持盘10，第二近端保持盘和远端保持盘10用于从第二结构骨12的径向支撑第二结构骨12，从而使得各第二结构骨12在弯曲变形的过程中仍然保持平行状态，防止第二结构骨12在弯曲运动时失稳。

在上述实施例中，优选地，第一结构骨13和第二结构骨12可以采用由超弹性材料制成的弹性细杆或细管，一般可以采用镍钛合金等高强度、高韧性、具有弹性的金属材料制造；结构骨引导管束2可以采用钢管束。

基于上述实施例提供的手术工具驱动传动系统，本发明还提供了一种手术机器人，该手术机器人包含有至少一个上述的手术工具驱动传动系统。

在上述实施例中，优选地，手术机器人采用两个上述的手术工具驱动传动系统串联或者并联，从而增加臂体的灵活性。

在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种基于回转-直线驱动的手术工具驱动传动系统，其特征在于，包括柔性连续体结构和驱动传动机构；

所述柔性连续体结构近端连续体(1)、远端连续体(3)和驱动连接部(14)；所述近端连续体(1)包括：

近端基盘(4)、第一近端止盘(7)和第二近端止盘(8)，三者间隔布置；

第一结构骨(13)，多根所述第一结构骨(13)的近端与第二近端止盘(8)固定连接，多根所述第一结构骨(13)的远端穿过所述第一近端止盘(7)并与所述近端基盘(4)固定连接；

所述远端连续体(3)包括：

远端基盘(9)和远端止盘(11)，二者间隔布置，且所述远端基盘(9)与所述近端基盘(4)相邻；

第二结构骨(12)，多根所述第二结构骨(12)的近端与所述第一近端止盘(7)固定连接，多根所述第二结构骨(12)的远端穿过所述近端基盘(4)和远端基盘(9)并与所述远端止盘(11)固定连接；

所述驱动连接部(14)的一端与所述第二近端止盘(8)活动连接，以使所述驱动连接部(14)与所述第二近端止盘(8)能够相对轴向滑动和/或旋转，所述驱动连接部(14)位于所述第二近端止盘(8)近侧段的部分形成自由端；

所述驱动传动机构包括：

第一可转动件和第二可转动件，二者同轴设置且可相对于彼此转动；

回转-直线运动机构，被设置成可随所述第一可转动件旋转；

垂直引导件，所述回转-直线运动机构通过所述垂直引导件将旋转运动转换为直线运动输出；

连接件，所述连接件的一端与所述回转-直线运动机构的输出端铰接，所述连接件的另一端与所述驱动连接部(14)的自由端铰接。

2.如权利要求1所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述第二可转动件重叠布置在所述第一可转动件的上方；

所述第一可转动件设置成能在第一驱动件的驱动下转动，所述第二可转动件设置成能在第二驱动件的驱动下转动；

所述回转-直线运动机构包括回转件和相对于所述回转件可直线移动的运动件，所述回转件的一端所述第一可转动件固定连接，所述运动件在所述垂直引导件的引导下沿所述垂直引导件的轴线方向移动。

3.根据权利要求2所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述驱动传动机构还包括套设在所述运动件外部的桶形件(149)，所述桶形件(149)的一端与所述第二可转动件固定连接；

所述回转件的一端穿过所述第二可转动件并与所述第一可转动件固定连接；

所述垂直引导件为导杆(146)，所述导杆(146)的一端与所述第二可转动件固定连接，另一端与所述桶形件(149)固定连接，所述运动件滑动穿设在所述导杆(146)上。

4.根据权利要求2所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述驱动传动机构还包括套设在所述运动件外部的桶形件(149)，所述桶形件(149)的一端与所述第二可转动件固定连接；

所述回转件的一端穿过所述第二可转动件并与所述第一可转动件固定连接；

所述垂直引导件包括：相互配合的引导件和引导槽，所述引导件可滑动地设置在所述引导槽中；所述引导槽沿轴向方向固定设置在所述桶形件(149)上，所述引导件沿轴向方向固定设置在所述运动件上。

5.根据权利要求2所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述第一可转动件为第一从动齿轮(142)，所述第二可转动件为第二从动齿轮(144)。

6.根据权利要求2所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述回转-直线运动机构包括形成所述回转件的丝杠(145)，以及形成所述运动件的固定连接的丝杠螺母(147)和滑块(148)，所述丝杠螺母(147)转动连接在所述丝杠(145)上。

7.根据权利要求6所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述连接件为弧形连杆(150)，所述滑块(148)包括上层铰接部和下层筒形部，所述上层铰接部用于与所述弧形连杆(150)的一端铰接，所述下层筒形部的形状与所述丝杠螺母(147)相适配，并固定套设在所述丝杠螺母(147)上。

8.根据权利要求1到7任一项所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述驱动连接部(14)为万向节(131)，所述万向节(131)的远端与所述近端基盘(4)连接，所述万向节(131)的近端穿过设置在所述第二近端止盘(8)上的导孔并与所述第二近端止盘(8)圆柱副连接，以使所述万向节(131)的近端能相对于所述第二近端止盘(8)轴向滑动和旋转；所述万向节(131)位于所述第二近端止盘(8)近端侧的部分形成自由端，该自由端与所述连接件铰接，且铰接轴线与所述万向节(131)的轴向方向垂直；

或者，所述驱动连接部(14)为球铰关节(132)，所述球铰关节(132)的远端与所述近端基盘(4)连接，所述球铰关节(132)的近端穿过设置在所述第二近端止盘(8)上的导孔并与所述第二近端止盘(8)圆柱副连接，以使所述球铰关节(132)的近端能相对于所述第二近端止盘(8)轴向滑动和旋转；所述球铰关节(132)位于所述第二近端止盘(8)近端侧的部分形成自由端，该自由端与所述连接件铰接，且铰接轴线与所述球铰关节(132)的轴向方向垂直；

又或者，所述驱动连接部(14)为至少两根连杆相互铰接形成的铰链关节(133)，所述铰链关节(133)的远端与所述近端基盘(4)连接，所述铰链关节(133)的近端穿过设置在所述第二近端止盘(8)上的导孔并与所述第二近端止盘(8)圆柱副连接，以使所述铰链关节(133)的近端能相对于所述第二近端止盘(8)轴向滑动和旋转；所述铰链关节(133)位于所述第二近端止盘(8)近端侧的部分形成自由端，该自由端与所述连接件铰接，且铰接轴线与所述铰链关节(133)的轴向方向垂直。

9.根据权利要求1到7任一项所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述柔性连续体结构还包括连接在所述近端基盘(4)和远端基盘(9)之间的结构骨引导管束(2)，多根所述第二结构骨(12)的远端依次穿过所述近端基盘(4)、结构骨引导管束(2)和远端基盘(9)并与所述远端止盘(11)固定连接。

10.根据权利要求9所述的手术工具驱动传动系统，其特征在于，所述近端连续体(1)还包括设置在所述第一近端止盘(7)和第二近端止盘(8)之间的至少一片第一近端保持盘和/或设置在所述近端基盘(4)和第一近端止盘(7)之间的至少一片第二近端保持盘，各所述第一结构骨(13)穿过所述第一近端保持盘；

同时，所述远端连续体(3)还包括设置在所述远端基盘(9)和远端止盘(11)之间的至少一片远端保持盘(10)，各所述第二结构骨(12)穿过所述第二近端保持盘和远端保持盘(10)；

优选地，所述第一结构骨(13)和第二结构骨(12)采用由超弹性材料制成的弹性细杆或细管，所述结构骨引导管束(2)采用钢管束。

11.一种手术机器人，其特征在于，包含有至少一个如权利要求1至10任一项所述的手术工具驱动传动系统；

优选地，该手术机器人采用两个以上的所述手术工具驱动传动系统串联或者并联。

Images