CN115087398A - 驱动器模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于致动筋的驱动器模块，所述驱动器模块包括：滑块，所述滑块包括基部部分、筋收纳部分和主体部分，所述筋收纳部分与所述基部部分间隔开，并且所述主体部分从所述基部部分延伸到所述筋收纳部分，所述模块进一步包括滑块收纳部分，所述滑块收纳部分具有第一端和第二端并且能与所述滑块的所述基部部分接合，使得所述滑块能可移动地附接到所述滑块收纳部分。

Description

驱动器模块

本发明涉及一种用于致动筋的驱动器模块，并且具体地但不排他地涉及一种用于通过致动多个筋来驱动外科手术器械的铰接的驱动器模块。筋可以成对对抗性地操作，使得所述对中的第一筋的致动引起所述对中的第二筋的对应但相反的致动。本发明具体地涉及一种用于致动筋的驱动器模块、一种包括所述驱动器模块的外科手术器械、一种将筋附接到驱动器模块同时预张紧所述筋的方法以及一种将驱动器模块可移除地装配到电机模块的方法。

外科手术操作需要做切口，以便医师接近身体的内部部位。微创外科手术是限制切口的大小以减少愈合时间、相关疼痛和所产生的伤口感染的风险的操作。因此，为了患者的健康，微创外科手术是优选的。然而，由于切口的大小减小，微创外科手术最初限于相对简单的程序。

近年来，已经开发了多种外科手术器械，以使医师能够执行越来越复杂的程序，如微创外科手术。已知的外科手术器械包括使得能够执行外科手术程序中所需的某些动作的末端执行器，如机械镊、抓握器、针固持器或剪刀。所述末端执行器可以联接到所述外科手术器械的铰接部分，所述铰接部分为所述末端执行器提供多个自由度，由此使得所述末端执行器能够执行外科手术程序所需的复杂操纵。所述铰接部分然后可以联接到中空轴，所述中空轴允许将所述末端执行器定位在身体的所需部分中。所述轴进而可以联接到所述外科手术器械的驱动器模块，所述驱动器模块提供控制所述末端执行器和所述铰接部分的输入。因此，整个外科手术器械能够执行相对复杂的外科手术技术。

已知的末端执行器、铰接部分、轴和其组合的最大宽度或直径很小，通常小于1cm。然而，已知的外科手术器械的这些部分，以及特别地轴，可以在相当的长度上延伸，通常超过15cm。所述外科手术器械的狭窄宽度和延长长度使得能够以微创程序的形式执行外科手术技术。

如上述外科手术器械等已知外科手术器械对于外科手术操纵有很大益处，因为其允许以微创方式执行相对复杂的外科手术技术。

然而，上述类型的已知外科手术器械存在问题。

已知的外科手术器械的末端执行器和铰接部分需要通过不影响组件的小尺寸的方式进行铰接。实现此目的的已知方法是将筋的第一端附接到末端执行器和铰接部分的不同部分。然后所述筋延伸穿过所述中空轴，并且所述筋的第二端附接到所述外科手术器械的所述驱动器模块中的某种形式的致动器。所述筋的致动使所述末端执行器和所述铰接部分铰接。

已知的驱动器模块是复杂的，因为其包括大量移动部件以便以高精度致动筋。

已知的驱动器模块也很昂贵。所需的部件的复杂度和数量导制造驱动器模块的总体成本很高。由于驱动器模块的费用，其需要使用多于一次以使其具有成本效益。这导致与无菌性有关的问题，因为可以与患者接触的外科手术器械的任何部分必须是无菌的。

已知的驱动器模块存在被称为“反冲”的问题。当致动筋时，所述筋所附接的外科手术器械的部分响应于筋的致动而移动。在已知的驱动器模块中，当筋停止移动时，通过筋的致动提供的冲力可能不会停止，因为筋是柔性的。因此，外科手术器械的相关部件可以继续移动，尽管筋的致动已经停止。因此，外科手术器械的相关部件处于与其预期的所处的位置不同的位置。

反冲有两个负面影响。首先是控制外科手术器械的医师可能无法清楚地看到外科手术器械，如果能看到的话，因此外科手术器械确切地位于其所预期所处的位置非常重要，否则可能对患者造成伤害。第二个影响是，当医师通过筋的新致动再次控制外科手术器械的相关部件时，在筋的致动与相关部件的移动之间可能存在一定时间段的“延迟”。换言之，某种量的筋的致动可能在相关部分开始移动之前执行。这是由于筋需要再次张紧才能够对相关部位施加力造成的。同样，这导致外科手术器械与控制医师所预期的不同地起作用，这可能导致外科手术器械意外移动，从而可能伤害患者。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于致动筋的驱动器模块，所述驱动器模块包括：

滑块，所述滑块包括基部部分、筋收纳部分和主体部分，所述筋收纳部分与所述基部部分和所述主体部分间隔开，并且从所述基部部分延伸到所述筋收纳部分，所述模块进一步包括滑块收纳部分，所述滑块收纳部分具有第一端和第二端并且能与所述滑块的所述基部部分接合，使得所述滑块能可移动地附接到所述滑块收纳部分。

借助本发明，可以通过所述滑块的移动来致动筋。因为所述滑块的能在滑块收纳部分中接合的所述基部部分通过所述主体部分与所述筋收纳部分间隔开，所以所述筋收纳部分可以与要用所述滑块控制的筋对准。同时，所述基部部分可以被适当地定位成与滑块收纳部分接合以允许所述滑块移动。

当所述驱动器模块形成包括轴的外科手术器械的一部分时可能是有利的，筋延伸穿过所述轴以便操作外科手术器械。在本发明的此类实施例中，筋可以在不需要使筋转向的情况下容易地被所述滑块的所述筋收纳部分收纳。这消除了对如滑轮等另外的组件的需要，以便适当地导引筋。

在此类实施例中，筋收纳部分可以收纳筋的末端，所述末端沿轴延伸并且离开轴收纳部分。筋的末端还可以通过如压接、胶水或焊料等任何合适的方式固定到筋收纳部分。例如，在本发明的一些实施例中，筋收纳部分本身可以压接在筋周围，以便将筋的所收纳末端保持在所述筋收纳部分内的适当位置。

在本发明的实施例中，所述驱动器模块包括轴收纳部分，所述轴收纳部分朝所述滑块收纳部分的所述第一端定位，其中所述筋收纳部分与所述轴收纳部分对准。

在本发明的此类实施例中，沿轴延伸的筋可以离开所述轴并且在不用显著转向的情况下被所述筋收纳部分收纳。

在本发明的实施例中，所述滑块的所述主体部分进一步包括对准部分，所述对准部分适于将所述滑块的所述筋收纳部分定位成与轴孔口对准。

在本发明的此类实施例中，所述滑块的所述基部部分能在不与所述轴孔口对准的位置与所述滑块收纳部分接合。所述对准部分因此可以从所述基部部分延伸并且至少部分地穿过所述滑块收纳部分与所述轴孔口之间的空间以使所述筋收纳部分与所述轴孔口对准。

在本发明的实施例中，所述滑块包括驱动部分，所述驱动部分从所述基部部分延伸，使得所述基部部分被定位在所述主体部分与所述驱动部分之间。

在本发明的此类实施例中，所述滑块的所述驱动部分可以远离所述主体部分并且远离所述滑块的所述基部部分延伸。这种布置可以使所述驱动器模块的设计更高效，因为所述滑块的所述驱动部分将不会干扰所述滑块的所述筋收纳部分。

在本发明的实施例中，所述滑块收纳部分包括在所述第一端与所述第二端之间至少部分地沿所述滑块收纳部分的长度延伸的通道，所述通道适于收纳所述滑块的所述基部部分，由此所述基部部分能在所述通道内可滑动地移动。

在本发明的实施例中，所述通道是线性的，但是在本发明的其它实施例中，所述通道可以是例如弯曲的。

在本发明的实施例中，所述通道适于收纳所述滑块的所述基部部分，使得所述基部部分能在所述通道内可滑动地移动。换言之，所述滑块的移动受到所述通道的尺寸的限制并且通常是线性移动，尽管如上所解释的，但所述移动也可以遵循弯曲轨迹。

在本发明的实施例中，所述通道可以基本上从所述滑块收纳部分的所述第一端延伸到所述滑块收纳部分的所述第二端。然而，在本发明的其它实施例中，所述通道部分地沿所述滑块收纳部分的长度延伸。

所述驱动器模块可以进一步包括第一辊，所述第一辊具有轴线并且被配置成能轴向旋转，所述第一辊能定位成使得所述第一辊的所述轴线垂直于所述滑块的所述基部部分并且能与所述滑块的所述基部部分接合，使得所述滑块的移动使所述第一辊轴向旋转。

在本发明的此类实施例中，当所述滑块沿所述滑块收纳部分移动时，所述第一辊将为所述滑块提供支撑。这可以帮助最小化所述滑块移动期间的摩擦。

驱动器模块可以进一步包括第二辊，所述第二辊具有轴线并且被配置成能轴向旋转，所述第一辊和所述第二辊彼此间隔开，所述第一辊能与所述基部部分的第一侧接合，并且所述第二辊能与所述基部部分的第二侧接合。

在本发明的此类实施例中，滑块在所述滑块收纳部分内移动期间被支撑在第一端和第二端处。

这可以提供额外的支撑并且进一步减小所述滑块移动期间的摩擦。

在本发明的实施例中，所述驱动器模块进一步包括预张紧致动器，所述预张紧致动器能在第一位置与第二位置之间移动，其中在所述第一位置中，所述预张紧致动器与所述滑块接合，使得所述滑块朝所述滑块收纳部分的所述第二端定位，并且其中在所述第二位置中，所述预张紧致动器与所述滑块脱离接合；所述驱动器模块进一步包括偏置器，所述偏置器将所述预张紧致动器朝所述第一位置偏置。

在此类实施例中，在所述预张紧致动器处于所述第一位置的情况下，所述滑块朝所述滑块收纳部分的所述第二端移动，远离所述轴收纳部分。因此，筋(沿轴延伸、离开所述轴并且被所述滑块的所述筋收纳部分收纳)可以在所述预张紧致动器被偏置朝向使所述滑块远离所述轴收纳部分和相关联的轴移动时由所述滑块保持处于张紧中。这在不使用外科手术器械时是有利的，因为维持筋内的张力有助于使筋保持处于良好状态。

可替代地，当所述预张紧致动器处于所述第二位置时，所述滑块能够在所述滑块收纳通道上下自由移动，这在使用所述外科手术器械时是有利的，因为所述滑块不会经历可能负面地影响其对所述筋的致动的任何对移动的阻力。

在本发明的实施例中，所述驱动器模块进一步包括去激活装置，所述去激活装置能与所述预张紧致动器接合并且能移动到去激活位置，其中所述预张紧致动器被配置成处于其第二位置。

在此类实施例中，当要使用所述驱动器模块时，所述去激活装置可以移动到其去激活位置，因此将所述预张紧致动器配置到其第二位置以使所述滑块能够自由移动。所述去激活装置向其去激活位置的移动可以在所述驱动器模块与屏障接合以准备使用所述外科手术器械时固有地实现。

在本发明的实施例中，所述驱动器模块包括多个滑块，所述多个滑块中的每个滑块能与所述滑块收纳部分接合。

在本发明的此类实施例中，所述滑块收纳部分包括彼此间隔开的多个通道，所述通道中的每个通道能与所述滑块之一接合。

在本发明的此类实施例中，每个滑块将能与所述多个通道之一接合。

通过本发明，多个筋可以通过所述多个滑块的移动来致动。进一步地，所述多个筋可以包含彼此联接的一对筋，使得所述一对筋彼此对抗地起作用。换言之，如果所述一对筋中的一个筋沿一个方向被拉动，则所述一对筋中的另一个筋因此沿相反方向被拉动。

因此，在一些实施例中，一对对抗筋中的每个筋可以附接到所述多个滑块中的相应滑块。可以沿第一方向致动所述滑块中的第一滑块，由此沿所述第一方向拉动其相应的筋。这进而使成对的筋沿与所述第一方向相反的第二方向行进，并且由此沿所述第二方向拉动附接到所述筋的第二滑块。因此，多对所述多个滑块可以通过致动对抗性对的筋而彼此对抗性地工作。

在本发明的实施例中，每个通道将仅与单个滑块相关联。这意味着在包括多个滑块的本发明的实施例中，每个滑块能在其自身的通道内移动。

这些通道可以是线性的，但是在本发明的其它实施例中其可以是弯曲的。

在本发明的此类实施例中，每个滑块可以包括主体部分，所述主体部分包括对准部分，所述对准部分适于对相应滑块的筋收纳部分定位，使得其与轴孔口对准。因此，多个筋可以沿所述驱动器模块的所述轴延伸，并且每个筋可以离开所述轴并且被相应的筋收纳部分收纳，而没有任何筋必须明显地从所述轴的所述轴线转向。

这意味着不必使用如滑轮等额外的组件以适当地将筋路由成从所述轴孔口离开以使所述筋到达其相应的筋收纳部分。

在本发明的实施例中，每个滑块的所述主体部分包括头部部分，所述头部部分可定位成使得所述滑块的所述头部部分能与至少一个其它相邻滑块的所述头部部分抵接。

在本发明的此类实施例中，所述滑块中的每个滑块的筋收纳部分与相邻滑块抵接或靠近相邻滑块，使得从轴孔口离开的筋可以容易地被相应的筋收纳部分收纳，而不必转向以到达所述筋收纳部分。进一步地，所述滑块可以依靠彼此，使得每个滑块都支撑与其相邻的其它滑块。这可以减少在使用中作用于单个滑块的任何力的影响，并提高滑块抵抗弯曲或断裂的耐用性。

在本发明的实施例中，所述驱动器模块可以进一步包括附接接口和锁定机构，所述附接接口能与配合接口接合，所述锁定机构适于锁定所述附接接口与所述配合接口的接合以及将所述附接接口与所述配合接口的接合解锁。

在本发明的此类实施例中，所述配合接口可以是形成用于致动所述驱动器模块的所述滑块的电机模块的一部分的配合接口，或者是用于在所述驱动器模块与电机模块之间提供无菌性屏障的屏障。

在本发明的实施例中，所述锁定机构包括闩锁，所述闩锁包括楔，所述闩锁能在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述楔被收纳在所述附接接口内，在所述第二位置中，所述楔从所述附接接口凸出，其中所述闩锁朝所述第二位置偏置。

在本发明的此类实施例中，当所述附接接口与配合接口接合时，所述楔能与例如形成屏障或电机模块的一部分的闩锁座接合。例如，所述楔与所述闩锁座的接合可以将所述附接接口锁定为与所述配合接口接合，由此锁定所述驱动器模块与所述屏障或所述电机模块的接合。

在本发明的实施例中，所述驱动器模块可以进一步包括齿轮组合件，所述齿轮组合件包括能沿线性方向移动的齿轮滑块、能绕齿轮轴线旋转的齿轮以及能绕轴轴线旋转的带齿轮的轴，所述齿轮滑块能与所述齿轮接合；并且所述齿轮能与所述带齿轮的轴接合，使得线性滑块的线性移动驱动所述齿轮绕所述齿轮轴线旋转，由此所述带齿轮的轴绕所述轴轴线旋转。

在本发明的此类实施例中，所述带齿轮的轴能附接到外科手术器械的轴或可以形成外科手术器械的轴的一部分。所述齿轮组合件因此可以用于将形成电机模块的一部分的致动器的线性移动转换为例如所述外科手术器械的所述轴的旋转移动。

根据本发明的第二方面，提供了一种外科手术器械，其包括根据本发明的实施例的驱动器模块，所述驱动器模块包括单个滑块，并且所述外科手术器械进一步包括：筋，所述筋能由所述滑块的所述筋收纳部分收纳在第一端处；

铰接模块，所述铰接模块能可操作地连接到所述筋；

轴，所述轴从所述驱动器模块延伸到所述铰接模块，其中所述筋延伸穿过所述轴；

末端执行器，所述末端执行器可操作地连接到所述筋；以及

电机模块，所述电机模块包括致动器，所述致动器能移动并且能操作性地与所述滑块接合，使得所述致动器的移动使所述滑块移动。

根据本发明的另外的方面，提供了一种外科手术器械，其包括根据本发明实施例的驱动器模块，所述驱动器模块包括多个滑块并且进一步包括多个筋，所述筋中的每个筋能由所述多个滑块之一的筋收纳部分收纳在第一端处；

轴，所述轴从所述驱动器模块延伸，所述多个筋延伸穿过所述轴；

铰接模块，所述铰接模块操作性地联接到所述轴，能在其第二端处附接到所述多个筋中的一个或多个筋；

末端执行器，所述末端执行器操作性地联接到所述铰接模块，并且能在其第二端处附接到所述筋中的一个或多个筋；以及

电机模块，所述电机模块包括多个致动器，所述致动器中的每个致动器能移动并且能与所述多个滑块接合，使得所述致动器的移动提供所述多个滑块之一的移动。

在本发明的实施例中，所述外科手术器械进一步包括屏障，所述屏障具有第一侧和第二侧，所述第一侧能与所述驱动器模块接合并且所述第二侧能与所述电机模块接合。

在此类实施例中，在将所述屏障提供给所述外科手术器械以供使用之前，所述屏障沿所有侧面都是无菌的。然而，在使用中，所述第二侧与非无菌的电机模块接合，因此所述屏障的所述第二侧变为非无菌而所述第一侧保持无菌，因为其受到所述屏障的保护并且不会与非无菌组件接触。这意味着可能费用高昂的所述电机模块在每次使用之后不需要灭菌。这可能是有用的，因为所述电机模块可以包括各种电气组件，所述电气组件在灭菌期间可能被损坏。

在本发明的实施例中，所述屏障包括多个屏障滑块，所述多个屏障滑块中的每个屏障滑块包括第一部分和第二部分，所述第一部分能与所述驱动器模块的所述多个滑块之一接合，并且所述第二部分能与所述电机模块的所述多个致动器之一接合。

在此类实施例中，在将所述屏障提供给所述外科手术器械以供使用之前，所述多个屏障滑块的所有部分都是无菌的。在使用中，每个屏障滑块的所述第二部分在与非无菌的所述电机模块的所述多个致动器之一接合后可能变得非无菌。然而，所述第一部分保持无菌，因为其受到所述屏障的保护。这再次意味着所述电机模块不需要在每次使用后进行灭菌。这可能是有用的，因为所述电机模块可以包括各种电气组件，所述电气组件在灭菌期间可能被损坏。

在本发明的实施例中，所述配合接口是形成所述屏障的所述第一侧的一部分的屏障接口，并且包括闩锁座，所述楔能在所述附接接口与所述屏障接口接合时收纳在所述闩锁座中，并且所述楔适于使得，当所述附接接口与所述屏障接口接合时，所述闩锁朝所述第二位置的偏置使所述驱动器模块朝所述多个滑块与所述多个屏障滑块接合并且所述多个筋张紧的位置偏置。

在本发明的此类实施例中，所述楔可以适于例如具有锥形形状，使得当所述楔朝所述第二位置移动(移动到其所偏置的位置)时，所述楔使所述附接接口在所述屏障接口之上移动，直到所述多个滑块中的每个滑块接触相应屏障滑块为止。这可能会使附接到每个滑块上的筋处于张力下并减少所述外科手术器械中的反冲。因此，所述楔可以适于使所述附接接口与所述屏障接口的最优接合。

现将参照附图仅借助于实例来描述本发明，在所述附图中：

图1是根据本发明的第一方面的一实施例的滑块的图示，所述实施例包括基部部分以及筋收纳部分和主体部分。

图2是根据本发明的第一方面的另一实施例的驱动器模块的图示，所述实施例包括类似于图1中所示的滑块和滑块收纳部分。

图3是根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块的图示，此实施例包括第一辊和第二辊。

图4是根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块的图示，所述实施例包括多个滑块。

图5是根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块的图示，所述实施例包括轴收纳部分、锁定机构和齿轮机构。

图6是图5中所示的齿轮机构的图示，所述齿轮机构在此处显示为从所述驱动器模块中移除。

图7是根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块的横截面透视图，所述实施例包括预张紧致动器。

图8是图7中所示的驱动器模块的图示，所述驱动器模块在此显示了处于第一位置的预张紧致动器。

图9是图7中所示的驱动器模块的图示，所述驱动器模块在此显示了处于第二位置的预张紧致动器。

图10是根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块的图示，所述实施例包括类似于图5中所示的锁定机构。还示出了一种根据本发明的第二方面的一实施例的屏障。

图11是图10所示的驱动器模块的图示，其中展现了锁定机构的内部元件。

图12是图10所示的驱动器模块的横截面视图，所述驱动块模块与图10所示的屏障接合。

图13是根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块的图示，所述实施例包括拉环。

图14是根据本发明的第二方面的另外的实施例的屏障的图示。

图15是图11中所示的屏障的图示，所述屏障在此显示了屏障滑块。

图16是根据本发明的第二方面的一实施例的外科手术器械的图示，所述外科手术器械包括如图6所示的驱动器模块、轴、铰接模块和末端执行器。

图17是根据本发明的第二方面的另外的实施例的外科手术器械的图示，所述外科手术器械包括驱动器模块、轴、屏障和电机模块。

最初首先参考图1，根据本发明的第一方面的实施例的滑块总体上由附图标记4表示。滑块4包括基部部分10和与基部部分10间隔开的筋收纳部分20。基部部分10包括第一端11、第二端12、第一侧15和第二侧16。

所述滑块进一步包括从基部部分10延伸到筋收纳部分20的主体部分22和驱动部分30。基部部分10定位在主体部分22与驱动部分30之间。主体部分22包括对准部分24和头部部分26。

现在参考图2，根据本发明的第一方面的另一实施例的驱动器模块总体上由参附图标记2表示。驱动器模块2包括滑块104和滑块收纳部分6。滑块104与图1所示的滑块4相似并且可互换。滑块104的特征中的所有特征与滑块4中的相似或相同的特征相对应，因此为了便于参考，用于滑块4的附图标记也适用于滑块104。

滑块收纳部分6包括第一端7和第二端8。滑块收纳部分6可与滑块104的基部部分10接合，使得滑块104可移动地附接到滑块收纳部分6。

驱动器模块2进一步包括引导托盘40，所述引导托盘包括滑块收纳部分6。滑块收纳部分6包括多个通道42，每个通道沿滑动收纳部分的长度延伸。然而，在本发明的此实施例中，仅需要一个通道42以与滑块4接合。通道42适于收纳滑块104的基部部分10，使得所述滑块可沿通道42移动。在本发明的一些实施例中，滑块收纳部分6可以仅包括单个通道42。在本发明的此实施例中，通道42是线性的，但是在本发明的其它实施例中，其可以遵循不同的轨迹。

现在参考图3，根据本发明的第一方面的另外的实施例的驱动器模块总体上由附图标记102表示。所述驱动器模块102包括滑块104和滑块收纳部分106。滑块收纳部分106包括第一端107和第二端108。滑块收纳部分106可与滑块104的基部部分10接合，使得滑块104可移动地附接到滑块收纳部分6。

驱动器模块102进一步包括引导托盘140，所述引导托盘140包括滑块收纳部分106。滑块收纳部分106包括多个通道142，所述多个通道类似于图2所示的本发明的实施例。

驱动器模块102进一步包括彼此间隔开的第一辊146和第二辊148。第一辊146和第二辊148两者都可与滑块4的基部部分10接合。第一辊被定位成从基部部分10的第一侧15并靠近第一端11接合滑块104。第二辊被定位成从基部部分10的第二侧16并靠近第二端12与滑块104接合。

第一辊146和第二辊148的相应位置意味着，在使用中，滑块104保持接合在滑块收纳部分106内。第一辊146和第二辊148可绕其相应的轴线旋转以促进滑块104朝向和远离滑块收纳部分106的第一端107移动。

换言之，滑块104的线性移动被转化为第一辊146和第二辊148的旋转移动。在滑块的线性移动可能另外已引起滑块104与任何接触表面之间的滑动摩擦的情况下，在本发明的此实施例中，滑块在使用中表现出的接触压力中的至少一些接触压力从滑块104转移到第一辊146和第二辊148。第一辊146和第二辊148可以被配置成当绕其相应的轴线旋转时经历最小的摩擦。因此，在使用中，当滑块104朝向或远离第一端107移动时，由第一辊146和第二辊148以最小的摩擦促进移动。

现在参考图4，根据本发明的第一方面的另一实施例的驱动器模块总体上由参附图标记202表示。驱动器模块202包括多个滑块4和滑块收纳部分206。滑块收纳部分206可与所述多个滑块4的基部部分10接合，使得每个滑块4可移动地附接到滑块收纳部分206。

驱动器模块202进一步包括引导托盘240，所述引导托盘240包括滑块收纳部分206。滑块收纳部分206包括多个线性通道242，所述多个线性通道跨引导托盘240均匀地间隔开。所述多个线性通道242中的每个线性通道都适于收纳对应滑块4的基部部分10，使得每个滑块4的基部部分10可沿对应线性通道242移动。

所述多个滑块4中的每个滑块的对准部分24适于将每个滑块4的筋收纳部分20放置成彼此紧密对准。为了实现这一点，每个滑块4的对准部分24根据滑块4可接合的对应通道242的位置来进行配置。因此，第一滑块4a具有对准部分24a，所述对准部分具有与第二滑块4b的对准部分24b不同的大小和/或形状。对准部分24在多个滑块4中的每个滑块上的形状存在差异。在本发明的实施例中，对准部分24的形状可以由于其长度、角度、朝向或其任何组合的变化而变化。在本发明的其它实施例中，对准部分24的形状可以由于显著不同的几何形状而变化。在本发明的其它实施例中，对准部分24的形状可以不变。

每个滑块4的对准部分24进一步适于使每个滑块的头部部分26定位成与所述多个滑块中的至少一个其它相邻滑块4的头部部分26紧密靠近或抵接。

在图4所示的实施例中，相邻的头部部分26彼此抵接。每个滑块4的头部部分26适于与所述多个滑块205中的至少一个相邻滑块4的头部部分26可滑动地抵接。滑块4因此能够滑过彼此，同时还抵接至少一个相邻滑块。头部部分26抵靠彼此的抵接为滑块4提供了来自其它滑块4的支撑。此支撑基本上垂直于所述多个线性通道244的方向并且垂直于所述多个滑块205中的每个滑块的基部部分10。在此方向上提供支撑保护滑块4免于响应于可以在所述多个滑块205中的每个滑块的驱动部分30致动期间传输的力而扭转或弯曲。

现在参考图5，根据本发明的第一方面的另一实施例的驱动器模块总体上由参附图标记302表示。驱动器模块302包括图4中所示的驱动器模块202的所有特征并且进一步包括多个筋301、轴303、轴收纳部分313、附接接口350、锁定机构352和齿轮组合件370。

齿轮组合件包括带齿轮的轴378。轴收纳部分313适于收纳带齿轮的轴378，使得带齿轮的轴378可旋转地附接到轴收纳部分313。所述带齿轮的轴进而适于收纳轴303，使得轴303不可旋转地附接到带齿轮的轴378。

多个筋301延伸穿过轴303、带齿轮的轴378和轴收纳部分313。筋301中的每个筋由对应筋收纳部分20收纳在第一端处。

所述多个滑块4中的每个滑块的对准部分24适于将滑块4的筋收纳部分20定位成彼此紧密对准，如上文关于图4所描述的。在此实施例中，这也使筋收纳部分20与轴收纳部分紧密轴向对准。因此，延伸穿过轴303的筋301在其朝对应筋收纳部分20延伸出轴收纳部分313时保持大致对准。

保持所述多个筋301与轴303基本上对准消除了通过使用滑轮或任何其它方式以使筋301转向以到达筋收纳部分的需要。这进而减少了驱动器模块302中所需的部件的数量并且还减少了多个筋301磨损的可能。

附接接口350可与屏障接合，所述屏障进而可与电机模块接合。锁定机构352适于分别将附接接口350锁定为与屏障接合并对附接接口解锁以与屏障脱离接合。

现在参考图6，更详细地显示了图5中所示的齿轮组合件。齿轮组合件包括齿轮滑块372和齿轮374。齿轮滑块372可沿线性方向移动，齿轮374可绕其中心轴线旋转，并且带齿轮的轴378可绕其中心轴线旋转，所述带齿轮的轴与图5所示的轴303共用所述中心轴线。齿轮滑块372可与齿轮374接合，所述齿轮进而可与带齿轮的轴378接合。线性滑块372的线性移动驱动齿轮374绕其轴线旋转，这进而驱动带齿轮的轴378绕其轴线旋转。当图5中所示的轴303不可旋转地附接到带齿轮的轴378时，齿轮滑块372的线性移动驱动带齿轮的轴378绕其轴线旋转，这进而使轴303旋转。

现在参考图7，根据本发明的第一方面的另一实施例的驱动器模块总体上由参附图标记402表示。示出了驱动器模块402的横截面视图，所述驱动器模块包括多个滑块404、预张紧致动器460和脱离接合装置464。预张紧致动器包括偏置元件461和十字板462。脱离接合装置464包括脱离接合装置可绕其旋转的杠杆销466。所述杠杆销可以附接到引导托盘，由此将脱离接合装置锚定在驱动器模块402中。(所述引导托盘在此处未示出，但可以被视为等同于图2、3、4和5中所示的引导托盘40、140和240)

现在参考图8，显示了驱动器模块402的横截面。预张紧致动器460显示为处于其通过十字板462与多个滑块404接合的第一位置。

偏置元件461在本发明的此实施例中采取弹簧的形式。偏置元件将预张紧致动器朝滑块收纳部分(未示出)的第二端8偏置。在朝滑块收纳部分6的第二端8移动时，预张紧致动器460与所述多个滑块404接触并接合。预张紧致动器460继续朝滑块收纳部分的第二端8移动，并且这样做会提供多个滑块404沿同一方向的移动。这继续直到多个筋处于完全张紧并且所述多个滑块5不能进一步移动为止。(所述多个筋在此处未示出，但可以被视为等同于图5中所示的多个滑块301)因此，提供预张紧致动器460以维持所述多个筋的张力，这有助于将所述多个筋401保持在良好的状况下。

现在参考图9，与图8类似地示出了驱动器模块402的横截面。预张紧致动器460被示为处于第二位置，所述第二位置是十字板462与所述多个滑块404脱离接合的地方。

预张紧装置460可以通过使脱离接合装置464绕杠杆销466旋转而移动到第二位置，使得其从图8所示的位置转变到图9所示的位置。脱离接合装置464的旋转对偏置元件461起作用，在此实施例中通过使弹簧压缩起作用。当处于第二位置时，预张紧装置460，特别是十字板462，与所述多个滑块404脱离接合。这为所述多个滑块提供了在相应滑块通道(未示出)中朝滑块收纳部分的第一端7或第二端8自由移动的能力。在本发明的此实施例中，所述多个滑块404能够在预张紧致动器460脱离接合时沿任一方向移动4mm。

在使用中，驱动器模块402通过附接接口450与屏障接合。处于图8所示的位置的脱离接合装置464从附接接口450的表面凸出，使得当驱动器模块402与屏障接合时，使脱离接合装置464绕杠杆销466朝图9所示的位置旋转。脱离接合装置464的此旋转导致预张紧致动器460抵抗偏置元件461的偏压从第一位置移动到第二位置。

这意味着，当驱动器模块402与屏障接合、准备好供使用时，脱离接合装置464自动将预张紧致动器460与所述多个滑块404脱离接合，使得滑块404自由移动而不会通过偏置元件461抵靠其施加压力。

现在参考图10，根据本发明的第二方面的一实施例的外科手术器械总体上由附图标记500表示。所述外科手术器械包括驱动器模块502、轴503和屏障580。

驱动器模块502包括外部壳体590、轴收纳部分513、附接接口550、锁定机构552和把手559，而屏障580包括屏障接口581。驱动器模块502被定位成使得附接接口550准备好与屏障的屏障接口581接合。屏障接口581是附接接口550可以接合的配合接口的实例。附接接口550可以与任何合适的配合接口接合，另一实例是形成用于致动驱动器模块502的滑块的电机模块的一部分的配合接口。

屏障接口581包括沿屏障接口581的长度延伸的一对屏障凹槽582，并且附接接口550包括沿附接接口550的长度延伸并且可由屏障凹槽582收纳的一对附接脊部551。在使用中，附接接口550可以通过抓握把手559并简单地使附接接口550滑动以与屏障接口581接触而与屏障接口581接合，使得附接脊部551完全被屏障凹槽582收纳。

轴503与轴收纳部分513接合。

现在参考图11，图示了图10中所示的驱动器模块502，其中移除了外部壳体590和附接接口550以展现锁定机构552的内部元件。

在本发明的此实施例中，锁定机构552包括一对闩锁554、一对弹簧557和一个释放手柄558。所述一对闩锁554彼此间隔开并且从释放手柄558垂直延伸，彼此平行。每个闩锁554包括位于近侧端处的活塞555和位于远侧端处的楔556。进一步地，每个闩锁554在其近侧端处联接到释放手柄558，其中活塞555从释放手柄558延伸，所述释放手柄被形状设定为被弹簧557中的相应弹簧包围的圆柱形杆。楔556从活塞555进一步延伸，成朝闩锁554的远侧端逐渐变细的楔形形状。

现在参考图12，提供了图10中所示的驱动器模块502和屏障580的横截面视图，其中所述驱动器模块502与所述屏障580接合。在此仅可以看到单个闩锁554和相应弹簧557，但是第二闩锁和弹簧仍存在。因此，以下阐述的对图12中所示的闩锁554和弹簧557的描述也适用于未示出的闩锁554和弹簧557。

闩锁554和相应弹簧557被包封在附接接口550中。弹簧557的第一端附接到闩锁554，而第二端附接到附接接口550。闩锁554相对于附接接口沿其近侧端方向的移动使弹簧557压缩，使得闩锁554的楔556被弹簧557偏置朝着从附接接口550凸出。

当将驱动器模块502与屏障580接合时，附接接口550在屏障接口581之上滑动，使得附接脊部551被屏障凹槽582收纳，如上所述。然而，当附接接口550在屏障接口581之上滑动时，楔556从附接接口凸出并抵靠屏障接口581的前缘583。因此，将附接脊部551完全收纳到屏障凹槽中受到阻碍。

楔556和前缘583适于使得前缘583和楔556的抵接表面彼此成互补角。一旦楔556与前缘583抵接，附接接口相对于屏障接口581的另外的线性滑动移动使闩锁在其近侧端的方向上受力，从而垂直于滑动移动并且抵抗弹簧557的偏置。

如图12所示，屏障包括适于收纳楔556的闩锁座584。因此，当附接接口550进一步在屏障接口581之上滑动使得楔556的尖端穿过前缘583时，压缩弹簧557的偏置使楔556移动，使得所述楔再次从附接接口550凸出并由此延伸到闩锁座584中。闩锁座584的壁适于，当楔556由于由弹簧557产生的偏置而延伸到闩锁座584中时，进一步在屏障接口581之上推动附接接口550。附接接口550可以以此方式继续在屏障接口581之上滑动，直到多个滑块404中的每个滑块都触摸相应的屏障滑块为止(关于图15进一步详细地参考)。

如上所述，驱动器模块502移动到与屏障580接合，以及具体地滑块404移动到与屏障滑块接合，可以引起对附接到滑块404的筋拉伸(通过筋收纳部分20)，直到筋中的拉力与通过弹簧557引入的力平衡为止。筋中的所产生的拉力可以增加外科手术器械500(特别是所铰接模块，如图16中所示的所铰接模块704)的稳健性，并减少使用时外科手术器械500中的反冲。楔556和弹簧557的强度可以被设计成在筋中实现最优张力，同时在外部的力试图将驱动器模块502推离屏障580时防止楔556移位的风险。

为了使驱动器模块502与屏障580脱离接合，可以从驱动器模块502拉开释放手柄558，由此使所述一对闩锁554抵抗其相应弹簧557的偏置而移动并且从其相应闩锁座584抽出每个楔556。然后驱动器模块502可以沿与其最初接合的方向相反的方向滑动远离屏障580。

现在参考图13，根据本发明的第一方面的另一实施例的驱动器模块602类似于图10到图12中所示的驱动器模块502，不同之处在于所述驱动器模块包括不同于锁定机构552的锁定机构652。首先，所述锁定机构652包括释放桥658而不是释放手柄558。进一步地，锁定机构652包括可移动拉环670而不是静态把手559。桥致动器672从拉环670延伸在释放桥658下并进入外部壳体(其在图13中是透明的)，所述桥制动器随着其远离拉环670延伸而在厚度上膨胀。桥致动器包括倾斜表面674，所述倾斜表面可与释放桥658接合并且可以使释放桥658根据桥致动器672的位置而相对于驱动器模块602的其余部分移动。(驱动器模块602的其它特征，如多个滑块404和轴503，与图10到图12所示的驱动器模块502相同。)

在使用中，与拉动释放手柄558以使闩锁554缩回(如图11和12所示)相反，使用者相反可以拉动拉环670远离驱动器模块602，以使桥致动器672在与拉环670相同的方向上移动。由此可以使倾斜表面674推动抵靠释放桥658，并且进一步使释放桥658在桥致动器672之上滑动，因此使释放桥658升高远离驱动器模块602。例如，当释放桥658升高时，闩锁554可以缩回到驱动器模块602中，并且驱动器模块602可以与屏障(如图10和12中所示的屏障580)脱离接合。

拉环670和桥致动器672可平行于轴503和附接接口550移动。因此，使用者可以有利地能够通过沿单个方向的单个运动而使驱动器模块602与屏障580脱离接合，而不是需要沿一个方向拉动释放手柄558同时沿不同方向拉驱动器模块502。

现在参考图14，根据本发明的第二方面的另一实施例的屏障通常由附图标记80定义。屏障包括第一侧82和第二侧83。所述第二侧被配置成接合并覆盖非无菌物品，如电机模块。所述第一侧被配置成与如图10中所示的驱动器模块502等无菌物品接合并保护所述无菌物品免受非无菌物品的影响，由此维持其无菌性。因此，设置了屏障80以在非无菌物品与无菌物品之间形成物理屏障，如根据本发明的第一方面的驱动器模块，以确保无菌物品保持无菌。

现在参考图15，提供了图12所示的屏障80的展开视图。屏障80进一步包括多个屏障滑块86，其中所述多个屏障滑块86中的每个屏障滑块包括第一部分88和第二部分89。每个第一部分88可与多个滑块4、104、404中的对应滑块接合，所述多个滑块可以分别由图5、3和11中所示的驱动器模块302、102、502提供。每个第二部分89可与由电机模块提供的多个致动器之一接合。

现在参考图16，根据本发明的第二方面的一实施例的外科手术器械总体上由附图标记700表示。外科手术器械700包括与图10和13中所示的驱动器模块502、602和轴503、603相似并且可互换的驱动器模块702和轴703。外科手术器械700进一步包括铰接模块704和末端执行器705。铰接模块704联接到轴703，由此将轴703定位在驱动器模块702与铰接模块704之间。末端执行器705联接到铰接模块704，由此将铰接模块704定位在轴703与末端执行器705之间。

现在参考图17，根据本发明的第二方面的另外的实施例的外科手术器械总体上由附图标记800表示。外科手术器械包括与图10和15中所示的那些相似的一对驱动器模块802a、802b和轴803a、803b。外科手术器械800进一步包括一对电机模块807a、807b和屏障880，所述屏障与图14和15中所示的类似，包括第一侧882和第二侧883。所述一对驱动器模块802a、802b两者均与屏障880的第一侧882接合，并且所述一对电机模块均与屏障880的第二侧883接合。

图17还显示了内窥镜808，所述内窥镜它可以与外科手术器械800一起使用。

Claims (20)

1.一种用于致动筋的驱动器模块，所述驱动器模块包括：

滑块，所述滑块包括基部部分、筋收纳部分和主体部分，所述筋收纳部分与所述基部部分间隔开，并且所述主体部分从所述基部部分延伸到所述筋收纳部分，所述模块进一步包括滑块收纳部分，所述滑块收纳部分具有第一端和第二端并且能与所述滑块的所述基部部分接合，使得所述滑块能可移动地附接到所述滑块收纳部分。

2.根据权利要求1所述的驱动器模块，其进一步包括轴收纳部分，所述轴收纳部分朝所述滑块收纳部分的所述第一端定位，其中所述筋收纳部分与所述轴收纳部分对准。

3.根据权利要求2所述的驱动器模块，其中所述滑块的所述主体部分进一步包括对准部分，所述对准部分适于将所述滑块的所述筋收纳部分定位成与轴孔口对准。

4.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，其中所述滑块进一步包括驱动部分，所述驱动部分从所述基部部分延伸，使得所述基部部分被定位在所述主体部分与所述驱动部分之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，其中所述滑块收纳部分包括在所述第一端与所述第二端之间至少部分地沿所述滑块收纳部分的长度延伸的通道，所述通道适于收纳所述滑块的所述基部部分，由此所述基部部分能在所述通道内可滑动地移动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，其进一步包括第一辊，所述第一辊具有轴线并且被配置成能轴向旋转，所述第一辊能定位成使得所述第一辊的所述轴线垂直于所述滑块的所述基部部分并且能与所述滑块的所述基部部分接合，使得所述滑块的移动使所述第一辊轴向旋转。

7.根据权利要求5所述的驱动器模块，其进一步包括第二辊，所述第二辊具有轴线并且被配置成能轴向旋转，所述第一辊和所述第二辊彼此间隔开，所述第一辊能与所述基部部分的第一侧接合，并且所述第二辊能与所述基部部分的第二侧接合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，其进一步包括预张紧致动器，所述预张紧致动器能在第一位置与第二位置之间移动，其中在所述第一位置中，所述预张紧致动器与所述滑块接合，使得所述滑块朝所述滑块收纳部分的所述第二端定位，并且在所述第二位置中，所述预张紧致动器与所述滑块脱离接合；所述驱动器模块进一步包括偏置器，所述偏置器将所述预张紧致动器朝所述第一位置偏置。

9.根据权利要求8所述的驱动器模块，所述驱动器模块进一步包括去激活装置，所述去激活装置能与所述预张紧致动器接合并且能移动到去激活位置，其中所述预张紧致动器被配置成处于其第二位置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，所述驱动器模块包括多个滑块，所述多个滑块中的每个滑块能与所述滑块收纳部分接合。

11.根据权利要求10所述的驱动器模块，其中所述滑块收纳部分包括彼此间隔开的多个通道，每个通道能与所述滑块之一接合。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的驱动器模块，其中每个滑块的所述主体部分包括头部部分，所述头部部分被定位成使得所述滑块的所述头部部分能与至少一个其它相邻滑块的所述头部部分抵接。

13.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，所述驱动器模块进一步包括附接接口和锁定机构，所述附接接口能与配合接口接合，所述锁定机构适于锁定所述附接接口与所述配合接口的接合以及将所述附接接口与所述配合接口的接合解锁。

14.根据权利要求13所述的驱动器模块，其中所述锁定机构包括闩锁，所述闩锁包括楔，所述闩锁能在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置中，所述楔被收纳在所述附接接口内，在所述第二位置中，所述楔从所述附接接口凸出，其中所述闩锁朝所述第二位置偏置。

15.根据前述权利要求中任一项所述的驱动器模块，所述驱动器模块进一步包括齿轮组合件，所述齿轮组合件包括能沿线性方向移动的齿轮滑块、能绕齿轮轴线旋转的齿轮以及能绕轴轴线旋转的带齿轮的轴；所述齿轮滑块能与所述齿轮接合，并且所述齿轮能与所述带齿轮的轴接合，使得线性滑块的线性移动驱动所述齿轮绕所述齿轮轴线旋转，由此所述带齿轮的轴绕所述轴轴线旋转。

16.一种外科手术器械，其包括：

根据权利要求1到9中任一项所述的驱动器模块；

筋，所述筋能由所述滑块的所述筋收纳部分收纳在第一端处；

铰接模块，所述铰接模块能可操作地连接到所述筋；

轴，所述轴从所述驱动器模块延伸到所述铰接模块，其中所述筋延伸穿过所述轴；

末端执行器，所述末端执行器可操作地连接到所述筋；以及

电机模块，所述电机模块包括致动器，所述致动器能操作性地与所述滑块接合，使得所述致动器的移动使所述滑块移动。

17.一种外科手术器械，其包括：

根据权利要求10或从属于所述权利要求的任何权利要求所述的驱动器模块，所述驱动器模块包括：

多个筋，所述筋中的每个筋由所述多个滑块之一的所述筋收纳部分可收纳地附接在第一端处；

轴，所述轴从所述驱动器模块延伸，所述多个筋延伸穿过所述轴；

铰接模块，所述铰接模块操作性地联接到所述轴，并且能在其第二端处附接到所述多个筋中的一个或多个筋；

末端执行器，所述末端执行器操作性地联接到所述铰接模块，并且能在其第二端处附接到所述多个筋中的一个或多个筋；以及

电机模块，所述电机模块包括多个致动器，所述致动器中的每个致动器能移动并且能与所述多个滑块接合，使得所述致动器的移动提供所述多个滑块中的相应滑块的移动。

18.根据权利要求17所述的外科手术器械，所述外科手术器械进一步包括屏障，所述屏障具有第一侧和第二侧，所述第一侧能与所述驱动器模块接合并且所述第二侧能与所述电机模块接合。

19.根据权利要求18所述的外科手术器械，其中所述屏障包括多个屏障滑块，所述多个屏障滑块中的每个屏障滑块包括第一部分和第二部分，所述第一部分能与所述驱动器模块的所述多个滑块之一接合，并且所述第二部分能与所述电机模块的所述多个致动器之一接合。

20.根据权利要求19所述的外科手术器械，其中：

所述驱动器模块是根据权利要求14所述的驱动器模块，

所述配合接口是形成所述屏障的所述第一侧的一部分的屏障接口，并且包括闩锁座，所述楔能在所述附接接口与所述屏障接口接合时收纳在所述闩锁座中，并且

所述楔适于使得当所述附接接口与所述屏障接口接合时，所述闩锁朝所述第二位置的所述偏置使所述驱动器模块朝所述多个滑块与所述多个屏障滑块接合并且所述多个筋张紧的位置偏置。

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