CN115670665A - 手术机器人、手术器械以及器械盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手术机器人、手术器械以及器械盒。该器械盒包括：承载组件，包括第一板，所述第一板可转动安装连接杆的一端，且所述连接杆的另一端伸出所述第一板；转动组件，设置于所述第一板，所述转动组件包括第一转动件以及第二转动件，所述第一转动件与所述第二转动件位于所述连接杆的周侧，所述第二转动件与所述连接杆传动连接；以及导向组件，对应所述第一转动件，所述导向组件用于将所述第一转动件的运动导入所述连接杆内。使得动力盒的整体结构紧凑，还能减小传动距离，保证传动精度。

Description

手术机器人、手术器械以及器械盒

技术领域

本发明涉及医用手术设备技术领域，特别是涉及一种手术机器人、手术器械以及器械盒。

背景技术

腹腔镜手术机器人系统的器械分为远位、中位和近位，远位为手术任务操作，近位为远位驱动部件的集成部位，中位起到连接和支撑作用。器械近位的多个驱动轴与器械远位(执行器)的多个关节对应，两者间均采用一对驱动绳关联，实现形式为每对驱动绳的一端与器械远位关节固定，并且多对驱动绳经过连接杆的内部通道，汇入器械近位并与对应驱动轴固定，实现微创手术的器械的运动需求。

目前，器械通过连接杆连接器械盒与末端器械，通常器械盒中的各部件位于连接杆的一侧，使得器械盒中的驱动绳在路径上存在交叉，增加装配难度，影响使用的便利性。

发明内容

基于此，有必要针对目前器械盒中驱动绳交叉导致装配难度增加的问题，提供一种降低装配难度的手术机器人、手术器械以及器械盒。

一种器械盒，安装于手术器械的连接杆的端部，所述器械盒包括：

承载组件，包括第一板，所述第一板可转动安装连接杆的一端，且所述连接杆的另一端伸出所述第一板；

转动组件，设置于所述第一板，所述转动组件包括第一转动件以及第二转动件，所述第一转动件与所述第二转动件位于所述连接杆的周侧，所述第二转动件与所述连接杆传动连接；以及

导向组件，对应所述第一转动件，所述导向组件用于将所述第一转动件的运动导入所述连接杆内。

在其中一个实施例中，所述第一转动件的轴线与所述第二转动件的轴线位于同一圆周上。

在其中一个实施例中，所述第一转动件所处圆周的圆心与所述连接杆的轴线重合。

在其中一个实施例中，所述第一转动件包括螺旋槽、第一转轴以及第一连接绳，所述螺旋槽设置于所述第一转轴，所述第一连接绳经过所述导向组件传动伸入所述连接杆中，并与所述手术器械的末端器械连接。

在其中一个实施例中，，所述器械盒还包括力检测件，所述力检测件用于检测所述第一连接绳的驱动力；

所述螺旋槽可拆卸设置于所述第一转轴，所述螺旋槽由弹性材料制成，所述力检测件设置于所述第一转轴与所述螺旋槽之间；或者

所述力检测件设置于所述螺旋槽的外侧。

在其中一个实施例中，所述导向组件包括安装座以及两个导向轮，两个所述导向轮可转动设置于所述安装座，每一所述导向轮分别对所述第一转轴伸出的第一连接绳进行导向，并将所述第一连接绳引入所述连接杆中。

在其中一个实施例中，所述器械盒还包括两个力检测件，所述力检测件用于检测所述第一连接绳的驱动力，所述力检测件设置于所述安装座，并安装于所述第一板，所述导向轮将所述第一连接绳的作用力经所述安装座传递至所述力检测件。

在其中一个实施例中，所述第一转动件包括丝杆轴、可转动设置于所述丝杆轴的螺母以及第一连接绳，所述器械盒包括两个力检测件，所述力检测件设置于所述螺母，所述第一连接绳的一端连接所述力检测件，所述第一连接绳的另一端通过所述导向组件引入所述连接杆。

一种手术器械，包括连接杆、末端器械以及如上述任一技术特征所述的器械盒；

所述连接杆的一端可转动安装于所述器械盒，所述连接杆的另一端安装所述末端器械，动力盒套设于所述连接杆，并与所述器械盒连接。

一种手术机器人，包括控制台、机械臂以及如上述技术特征所述的手术器械；

所述机械臂设置于所述控制台，所述机械臂的末端集成动力盒，所述手术器械与所述动力盒连接，所述控制台控制所述机械臂及所述手术器械运动。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的手术机器人、手术器械以及器械盒，使用时器械盒安装于手术器械的连接杆的末端，转动组件中的第一转动件的运动通过导向组件引入连接杆中，以驱动连接杆端部的末端器械运动，而且，第二转动件还与连接杆传动连接，以带动连接杆及末端器械转动，实现手术功能。在器械盒实现相应功能的同时，转动组件中的第一转动件与第二转动件围设于连接杆的周侧，第一转动件以及第二转动件分别通过内侧的连接杆实现相应的操作，有效的解决目前器械盒中驱动绳交叉导致装配难度增加的问题，使得器械盒中第一转动件与第二转动件不会存在运动输出交叉的关系，降低装配难度，同时，还能减小器械盒的整体尺寸，在不影响功能实现的前提下使得动力盒的整体结构紧凑，保证手术器械的手术精度，便于医护人员控制。

附图说明

图1为本发明一实施例的手术器械的立体图；

图2为图1所示的手术器械中末端器械的局部放大图；

图3为图1所示的手术器械中安装动力盒且将器械盒露出的示意图；

图4为图3所示的手术器械中第一实施例的器械盒一实施方式的立体图；

图5为图4所示的器械盒的俯视图；

图6为图5所示的器械盒中第一转动件的立体图；

图7为图6所示的第一转动件的分解示意图；

图8为图7所示的第一转动件中第一转轴的立体图；

图9为图5所示的器械盒在C-C处的剖视图；

图10为图9所示的器械盒中第二转动件与连接杆配合的示意图；

图11为4所示的器械盒中力检测件第一实施方式的结构示意图；

图12为图11所示的器械盒中导向组件的立体图；

图13为图4所示的器械盒中力检测件第二实施方式的示意图；

图14为图4所示的器械盒中力检测件第三实施方式的示意图；

图15为图3所示的手术器械中器械盒第二实施例的立体图；

图16为图15所示的器械盒中第一转动件安装力检测件一实施方式的立体图；

图17为图15所示的器械盒中第一转动件安装力检测件另一实施方式的立体图。

其中：100、器械盒；110、承载组件；111、第一板；112、第二板；113、连接件；120、转动组件；121、第一转动件；1211、第一转轴；1212、螺旋槽；1213、第一连接绳；1214、抱紧件；1215、支撑件；1216、传动盘；1217、丝杆轴；1218、螺母；122、第二转动件；1221、第二转轴；1222、绕线轮；12221、绕线槽；1223、第二连接绳；130、导向组件；131、导向轮；132、安装座；140、力检测件；200、连接杆；300、末端器械；400、动力盒；410、动力源。

具体实施方式

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

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1至图4、图15，本发明一种器械盒100。该器械盒100安装于手术器械的连接杆200，器械盒100能够通过连接杆200驱动末端的末端器械300运动，使得末端器械300进行手术操作。该器械盒100所使用的手术器械可以应用于手术机器人中。进一步地，该手术机器人可以为腹腔手术机器人，也可以为其他类型手术的机器人。

可以理解的，目前手术器械的器械盒中，连接杆位于转轴的一侧，转轴通过较长的传动件传动连接到连接杆中，进而控制末端器械运动。但是，连接杆位于转轴侧面会导致器械盒内部各部件布局不合理，增加整体结构尺寸，还会增加传动距离，影响器械盒使用时的精度。

为此，本发明提供一种新型的器械盒100，该器械盒100内的各部件的结构能够实现布局合理，减小器械盒100的整体尺寸，使得器械盒100整体结构紧凑，同时还能减小传动距离，保证器械盒100的使用精度。以下详细介绍器械盒100的具体结构。

参见图1至图4、图15，在一实施例中，器械盒100包括承载组件110、转动组件120以及导向组件130。承载组件110包括第一板111，第一板111可转动安装连接杆200的一端，且连接杆200的另一端伸出第一板111。转动组件120设置于第一板111，转动组件120包括第一转动件121以及第二转动件122，第一转动件121与第二转动件122位于连接杆200的周侧，第二转动件122与连接杆200传动连接。导向组件130对应第一转动件121，导向组件130用于将第一转动件121的运动引入连接杆200。

承载组件110起承载作用，用于承载器械盒100的各个部件。承载组件110上安装转动组件120以及导向组件130，承载组件110上还可转动安装连接杆200。连接杆200的一端可转动安装于承载组件110，连接杆200的另一端安装末端器械300。转动组件120安装于承载组件110后，转动组件120能够与手术器械的动力盒400连接，通过动力盒400为转动组件120提供转动动力，使得转动组件120能够转动，并输出转动运动。导向组件130设置在承载组件110后，导向组件130对转动组件120的输出部分进行导向，以将转动组件120的运动传递至连接杆200中，进而控制连接杆200端部的末端器械300运动。

具体的，承载组件110包括第一板111。第一板111起承载支撑作用，能够器械盒100的各零部件，同时，连接杆200的一端可转动安装在第一板111，且连接杆200的另一端朝向远离第一板111的方向延伸。转动组件120可运动设置在第一板111上。值得说明的是，导向组件130可以设置在第一板111上，也可以设置在其他位置，只要导向组件130能够对转动组件120的运动进行导向即可。

在一实施例中，器械盒100的承载组件110包括一个承载板即为第一板111，通过第一板111承载转动组件120与导向组件130，并且第一板111与连接杆200的一端可转动连接。

在另一实施例中，器械盒100的承载组件110包括两个承载板即为第一板111与第二板112，第二板112与第一板111固定连接。通过第一板111与第二板112的配合实现转动组件120与导向组件130的安装。以下介绍几种安装方式：

参见图3、图4和图11，图在本发明的第一实施例中，转动组件120可以部分安装于第一板111，并穿过第二板111伸出，导向组件130设置于第二板112。也就是说，本实施例中，第二板112相当于中间板。

具体的，转动组件120部分安装于第二板112，并穿过第一板111伸出。如图4所示，第二板112与第一板111在图4所示的高度方向间隔设置，第二板112位于第一板111的下方。转动组件120可转动安装在第二板112上，并穿过第一板111向上伸出。连接杆200可转动安装在第一板111，并且连接杆200穿过第二板112伸出。

参见图15，在本发明的第二实施例中，转动组件120可转动设置于第一板111与第二板112之间，并与第一板111及第二板112连接，导向组件130设置于第一板111。也就是说，本实施例中，第二板112相当于顶板。

值得说明的是，转动组件120与导向组件130的安装形式不局限于这两种，还可为其他能够实现相应功能的位置。可选地，连接杆200的轴线与第一板111的中轴线重合。当然，在本发明的其他实施方式中，连接杆200的轴线与第一板111的中轴线平行。

参见图1至图4、图15，转动组件120包括第一转动件121以及第二转动件122，连接杆200位于第一板111的中部区域，第一转动件121以及第二转动件122位于连接杆200的周侧。也就是说，连接杆200位于第一转动件121以及第二转动件122的内侧。这样，第一转动件121与第二转动件122可以直接传动连接至内侧的连接杆200，以驱动连接杆200及连接杆200末端的末端器械300运动，实现相应的功能。值得说明的是，连接杆200为中空结构，方便第一转动件121与第二转动件122传递运动。

因连接杆200位于第一转动件121以及第二转动件122的内侧，可以减小转动组件120以及连接杆200的占用空间，使得转动组件120布局合理，使得转动组件120与连接杆200的传动结构紧凑，进而达到减小器械盒100体积的目的，使得器械盒100整体结构紧凑，便于医护人员使用。同时，第一转动件121以及第二转动件122与内侧的连接杆200传动，避免第一转动件121以及第二转动件122之间的走线存在交叉，降低装配难度，提高装配效率，保证使用的便利性。

另外，转动组件120中的第一转动件121通过导向组件130实现将运动引入至连接杆200中，进而将运动传递至末端器械300上，以驱动末端器械300运动。可以理解的，第一转动件121对应至少一个导向组件130，通过导向组件130对第一转动件121的输出运动进行导向。这样，第一转动件121通过对应的导向组件130导向，能够同时经连接杆200作用于末端器械300上，以使末端器械300准确运动。

上述实施例中的器械盒100在实现相应功能的同时，转动组件120中的第一转动件121与第二转动件122围设于连接杆200的周侧，第一转动件121以及第二转动件122分别通过内侧的连接杆200实现相应的操作，有效的解决目前器械盒中驱动绳交叉导致装配难度增加的问题，使得第一转动件121与第二转动件的运动输出不会存在交叉关系，降低装配难度，同时还能减小器械盒100的整体尺寸，在不影响功能实现的前提下使得动力盒400的整体结构紧凑，保证手术器械的手术精度，便于医护人员控制。

在一实施例中，转动组件120包括四个第一转动件121以及一个第二转动件122，连接杆200位于第一转动件121以及第二转动件122的内侧；而且，导向组件130的数量为四个。当然，在本发明的其他实施方式中，第一转动件121的数量还可以其他数量，其布局方式、工作原理与四个第一转动件121的布局方式、工作原理实质相同。

另外，转动组件120中的四个第一转动件121分别通过四个导向组件130实现将运动引入至连接杆200中，进而将运动传递至末端器械300上，以驱动末端器械300运动。可以理解的，每一第一转动件121对应一个导向组件130，通过导向组件130对第一转动件121的输出运动进行导向。这样，四个第一转动件121分别通过对应的导向组件130导向，能够同时经连接杆200作用于末端器械300上，以使末端器械300准确运动。

参见图4和图9，在一实施例中，第一板111与第二板112之间通过连接件113进行连接固定。可以理解的，连接件113的形式原则上不受限制，只要能够实现第一板111与第二板112的可靠固定即可，避免第一板111与第二板112之间的位置发生窜动。可选地，第一板111以及第二板112之间通过螺纹件连接固定。可选地，第一板111以及第二板112通过卡扣连接固定。进一步地，卡扣设置于第二板112，第一板111上具有与卡扣配合的扣槽。当然，在本发明的其他实施方式中，卡扣与扣槽的位置也可互换。可选地，卡扣由塑料材料制成。可选地，卡扣与第二板112为一体结构。

可选地，承载组件110还包括外壳，外壳罩设于第一板111的外侧，并包裹转动组件120与导向组件130。这样可以避免转动组件120与导向组件130露出，保证转动组件120以及导向组件130运动的准确性，避免被外界干扰。

值得说明的是，转动组件120中可以采用一个第一转动件121，也可以采用四个第一转动件121，还可以采用其他数量的第一转动件121。在本发明中的如下实施方式中，均以第一转动件121为四个为例进行说明。

参见图4和图5，在一实施例中，第一转动件121的轴线与第二转动件122的轴线位于同一圆周上。也就是说，在同一半径所形成的圆周上，第一转动件121的轴线与第二转动件122的轴线均位于该圆周上，第一转动件121的中心以及第二转动件122的中心到该圆心的距离相等。具体的，四个第一转动件121对称设置，并位于圆周上，第二转动件122位于其中两个第一转动件121之间的圆周上。

可选地，多个第一转动件121等间隔布置。这样能够加工装配便捷，还能够使得整体结构紧凑，给导向组件留足够的布局空间。当然，在本发明的其他实施例中，第一转动件121与第二转动件122也可以非圆周向布置。

参见图4和图5，在一实施例中，第一转动件121所处圆周的圆心与连接杆200的轴线重合。也就是说，四个第一转动件121形成圆周的圆心与连接杆200的轴线重合。这样，各第一转动件121的中心到连接杆200的距离相同，第二转动件122的中心到连接杆200的距离与第一转动件121的中心到连接杆200之间的距离也相等，这样可以最大限度的减小器械盒100的整体尺寸，使得器械盒100整体结构紧凑，同时，还能减小第一转动件121与连接杆200之间的传动距离，减小第二转动件122与连接杆200之间的传动距离。

在一实施例中，第一转动件121、第二转动件122与连接杆200平行布置，第一转动件121、第二转动件122及连接杆200与第一板111垂直。当然，在本发明的其他实施方式中，第一转动件121、第二转动件122及连接杆200与第一板111的夹角大致相同，夹角的大小范围为85度-105度之间。

参见图3至图10，在本发明的第一实施例中，第一转动件121包括螺旋槽1212、第一转轴1211以及第一连接绳1213，螺旋槽1212设置于第一转轴1211第一连接绳1213经过导向组件130传动伸入连接杆200中，并与手术器械的末端器械300连接。螺旋槽1212用于缠绕与释放第一连接绳1213。

第一转轴1211的一端可转动设置于第一板111，并露出第一板111的远离第二版112的端面，第一转轴1211的另一端朝向第二板112延伸，并穿过第二板112伸出。第一转轴1211转动时能够相对于第二板112以及第一板111转动。第一转轴1211伸出第一板111的端部能够与手术器械的动力盒400中的动力源410对接，通过动力源410驱动第一转轴1211转动。当然，在本发明的第二实施例中，第一转轴1211的两端可以安装于第一板111与第二板112，如图15所示。

螺旋槽1212为呈柱形的中空结构，且柱形中空结构上面开设螺旋形的槽，其整体结构为螺旋槽1212。螺旋槽1212套设于第一转轴1211的外侧，并位于第二板112远离第一板111的一侧。螺旋槽1212上缠绕设置第一连接绳1213。第一连接绳1213缠绕于第一转轴1211的螺旋槽1212上，并且第一连接绳1213还通过导向组件130进行导向，以改变第一连接绳1213的方向，将第一连接绳1213引入到连接杆200中，并与连接杆200末端的末端器械300连接。这样，动力盒400的动力源410驱动第一转轴1211转动时，第一转轴1211能够缠绕与释放第一连接绳1213，进而第一连接绳1213经过导向组件130后会在连接杆200中运动，以带动末端器械300运动。

可以理解的，第一连接绳1213的数量可以为一根，也可以为两根。当第一连接绳1213为一根时，第一连接绳1213的两端分别缠绕于第一转轴1211的螺旋槽1212上，第一连接绳1213的中间位置穿过连接杆200连接至连接杆200末端的末端器械300上。当第一连接绳1213的数量为两个时，两根第一连接绳1213的一端分别缠绕于第一转轴1211，两个连接绳的另一端经过导向组件130伸入连接杆200中连接末端器械300。值得说明的是，无论第一连接绳1213的数量为一根还是两根，其工作原理实质相同，本发明仅以第一连接绳1213为一个为例进行说明。

第一连接绳1213的两端分别缠绕于第一转轴1211的螺旋槽1212上，且第一连接绳1213的两端在螺旋槽1212的缠绕方向相反。示例性地，第一连接绳1213的一端按照从上向下右旋的方式缠绕于第一转轴1211上，第一连接绳1213的另一端按照从下向上右旋的方式缠绕于第一转轴1211上，第一连接绳1213的两端对称布置于螺旋槽1212上。这样，第一转轴1211转动时，第一转轴1211能够使得第一连接绳1213两端中的一个释放另一个缠绕，以控制末端器械300执行运动。可选地，第一连接绳1213的两端具有固定端子。第一转轴1211上具有安装固定端子的扣槽，保证第一连接绳1213可靠固定。

可选地，螺旋槽1212与第一转轴1211为一体结构。当然，在本发明的其他实施方式中，螺旋槽1212与第一转轴1211也可为可拆卸结构。

可选地，第一转动件121还包括传动盘1216，传动盘1216安装于第一转轴1211伸出第一板111的端部，第一转轴1211通过传动盘1216对接动力盒400的动力源410。传动盘1216的直径大于第一转轴1211的直径。这样，传动盘1216增加第一转轴1211与动力源410的接触面积，保证动力源410能够准确的驱动第一转轴1211转动。可选地，传动盘1216上具有对接凹槽，该对接凹槽与动力源410的凸起配合，实现动力源410与传动盘1216的对接固定，保证传动盘1216动力源410连接可靠，保证动力源410通过传动盘1216带动第一转轴1211同步转动。可选地，对接凹槽呈长圆形、D形或矩形等等。

在一实施例中，第一转动件121还包括支撑件1215，支撑件1215设置于第一转轴1211，用于将第一转轴1211可转动支撑于第一板111和/或第二板112。支撑件1215用于可转动支撑第一转轴1211，避免第一转轴1211与第一板111或第二板112之间发生干涉，保证第一转轴1211转动平稳。可选地，支撑件1215的数量为至少一个，支撑件1215设置在第二板112和/或第一板111上。可选地，支撑件1215为轴承。可选地，支撑件1215为一个，一个支撑件1215设置在第一板111或第二板112上，通过支撑件1215可转动安装第一转轴1211。可选地，支撑件1215的数量为两个，两个支撑件1215分别设置在第二板112与第一板111上，以将第一转轴1211可转动支撑于第二板112与第一板111。

在一实施例中，第一转轴1211上还设置卡槽，卡槽位于支撑件1215的端面。第一转动件121还包括卡环，设置于卡槽中，通过卡环对支撑件1215进行限位，避免支撑件1215的位置发生窜动，保证第一转轴1211转动平稳。

在一实施例中，第一转动件121还包括抱紧件1214，抱紧件1214设置于第一转动轴的端部，用于锁定螺旋槽1212的轴向位移。抱紧件1214设置于第一转轴1211远离第二板112的端部，用于锁紧螺旋槽1212，避免螺旋槽1212轴向窜动，保证螺旋槽1212固定可靠。可选地，抱紧件1214通过螺纹件固定于第一转轴1211。

参见图15至图17，在本发明的第二实施例中，第一转动件121包括丝杆轴1217、可转动设置于丝杆轴1217的螺母1218以及第一连接绳1213，器械盒100包括两个力检测件140，力检测件140设置于螺母1218，第一连接绳1213的一端连接力检测件140，第一连接绳1213的另一端通过导向组件130引入连接杆200。也就是说，第二转动件122采用丝杆螺母1218传动结构实现第一连接绳1213运动的驱动。

丝杆轴1217的一端可转动安装于第一板111，并伸出第一板111，丝杆轴1217的另一端可转动安装于第二板112，即丝杆轴1217可转动安装在第二板112与第一板111，螺母1218设置在丝杆轴1217上。螺母1218上安装第一连接绳1213，并且，第一连接绳1213经过导向组件130后引入连接杆200，以连接末端器械300。丝杆轴1217伸出第一板111对接动力盒400的动力源410，这部分的结构与第一实施例中第一转轴1211和动力源410对接的结构及原理实质相同，在此不一一赘述。动力源410驱动丝杆轴1217转动时，丝杆轴1217的转动能够带动螺母1218沿丝杆轴1217的轴向移动，进而螺母1218能够带动第一连接绳1213运动，进而控制末端器械300运动。

值得说明的是，本实施例中的第一转动件121的结构与第一实施例中的第一转动件121的结构实质无差别，只是将第一转轴1211以及螺旋槽1212替换为丝杆轴1217与螺母1218配合结构，并更改第一连接绳1213的连接方式。

参见图15和图16，在第二实施例的第一实施方式中，螺母1218的数量为两个，并间隔设置于丝杆轴1217上，每一螺母1218连接第一连接绳1213的一个端部。具体的，两个螺母1218分别连接第一连接绳1213的两端，并且，第一连接绳1213的中间位置穿过连接杆200与末端器械300连接。

这样，动力源410驱动丝杆轴1217转动时，丝杆轴1217能够分别带动对应的螺母1218做反向运动，即两个螺母1218相互靠近或相互远离，比如其中一个螺母1218上升，另一个螺母1218下降，进而带动对应的第一连接绳1213的端部做相应的运动，使得第一连接绳1213控制末端器械300执行相应操作。

参见图17，在第二实施例的第二实施方式中，螺母1218的数量为一个，丝杆轴1217具有一个旋向的螺旋，第一连接绳1213的两端分别连接在螺母1218沿丝杆轴1217轴向方向的两个端面上，通过两个不同方向连接第一连接绳1213的两端，也能实现分别控制第一连接绳1213的两端运动，进而控制末端器械300执行相应操作。

参见图4、图9、图10和图15，在一实施例中，第二转动件122通过齿轮传动结构、带传动结构、链传动结构或绳传动结构与连接杆200传动连接。

参见图4、图9、图10，在本发明的第一实施例中，第二转动件122通过绳传动结构与连接杆200传动连接，以驱动连接杆200转动。第二转动件122包括第二连接绳1223、第二转轴1221以及套设于第二转轴1221的两个绕线轮1222，两个绕线轮1222沿轴向设置于第二转轴1221上。绕线轮1222上具有绕线槽12221，通过绕线槽12221缠绕第二连接绳1223，并且，第二连接绳1223还绕设于连接杆200。这样，第二转轴1221转动时，第二转轴1221带动绕线轮1222转动，进而绕线轮1222通过第二连接绳1223带动连接杆200转动，以控制连接杆200末端的末端器械300转动，实现相应的操作。第二转轴1221的结构与第一转轴1211的结构实质相同，在此不一一赘述。第二转轴1221对接到动力盒400的动力源410，通过动力源410驱动第二转轴1221转动，以控制连接杆200转动。

参见图15，在本发明的第二实施例中，将绳传动结构替换为齿轮传动结构，第二转轴1221第二替换为齿轮轴，相应的，连接杆200的外周设置于齿轮轴啮合的外齿轮，以此实现连接杆200转动的驱动，达到控制末端器械300转动的目的。值得说明的时，本实施方式中，齿轮轴的结构与上述实施方式中第二转轴1221的结构实质相同，都能对接动力源410，在此不一一赘述。

参见图4和图15，在本发明的第一实施例中，导向组件130包括安装座132以及两个导向轮131，两个导向轮131可转动设置于安装座132，安装座132设置在第二板112，每一导向轮131分别对第一转轴1211伸出的第一连接绳1213进行导向，并将第一连接绳1213引入连接杆200中。安装座132起支撑作用，用于转动支撑导向轮131。两个导向轮131分别对第一转轴1211引出的第一连接绳1213的两个端部进行导向，使得第一连接绳1213伸入到连接杆200中。可选地，各导向组件130的安装座132可以独立设置，也可以为一体结构。

参见图4，在本发明的第一实施例中，四个导向组件130中的各个导向轮131位于四个第一转动件121的内侧，且各个导向轮131共面设置。也就是说，各个导向轮131不存在高低错开设置，这样可以避免第一连接绳1213之间发生交叉，保证第一连接绳1213传动平稳。

可以理解的，导向组件130的设置位置原则上不受限制，只要能够对第一连接绳1213进行导向即可。可选地，导向组件130可以直接位于四个第一转动件121的内侧，并围设于连接杆200的周侧设置。当然，在本发明的其他实施方式中，导向组件130也可直接对应第一转动件121设置。

可选地，每一第一转动件121对应一个导向组件130，通过一个导向组件130对对应第一转动件121中的第一连接绳1213进行导向，并引入连接杆200中。当然，在本发明的其他实施方式中，每一第一转动件121对应两个导向组件130，通过两个导向组件130对对应第一转动件121中的第一连接绳1213进行导向，并引入连接杆200中。在第一实施例及第二实施例中，每一第一转动件121对应一个导向组件130。在本发明的其他实施例中，每一第一转动件121也可对应两个导向组件130。关于导向组件130的具体结构在后文提及。

参见图15至图17，在本发明的第二实施例中，每一导向组件包括四个导向轮131，并且第一连接绳1213的每个端部对应两个导向轮131。这样，第一连接绳1213的端部通过两个导向轮131导向后，能够改变第一连接绳1213的伸出方向，使得第一连接绳1213的端部能够引入到连接杆200中。

参见图15和图16，在一实施方式中，四个导向轮131共面设置，并且第一连接绳1213的同一端部对应的两个导向轮131，其中一个导向轮131靠近丝杆轴1217，另一导向轮131远离丝杆轴1217。可选地，第一连接绳1213的同一端部对应的两个导向轮131并排设置。

当然，另一实施方式中，参见图17，第一连接绳1213的同一端部对应的两个导向轮131沿丝杆轴1217轴向方向错位设置。也就是说，其中一个导向轮131的高度高于另一导向轮131的高度。可选地，第一连接绳1213对应的一个导向轮131与第一连接绳1213对应的第一导向轮131轴线重合。

具体的，参见图4、图5，在本发明的第一实施例，每一第一转动件121对应两个导向轮131，四个导向组件130通过安装座132安装在第一板111上。在本发明的第一实施例的其余实施方式中，参见图11和图12，导向组件130可以设置在对应的第一转动件121处。

在本发明的第二实施例的一实施方式中，每一第一转动件121对应四个导向轮131，四个导向轮131沿连接杆200的径向方向并排设置，如图16所示。四个导向轮131分别对第一连接绳1213进行导向，第一连接绳1213的两端分别连接到两个螺母1218。在本发明的第二实施例的另一实施方式中，第一连接绳1213的同一端部对应的两个导向轮131沿轴向方向错位设置，如图17所示，其中一端第一连接绳1213通过较高位置的导向轮131引出，并经相邻的另一导向轮131进入连接杆200中，另一端的第一连接绳1213通过较低位置的导向轮131引出，并经相邻的再一导向轮131进入连接杆200中，第一连接绳1213的两端分别连接一个螺母1218的端部。

参见图11至图17，在一实施例中，器械盒100还包括两个力检测件140，两个力检测件140分别对应第一连接绳1213的两个端部设置，分别检测第一连接绳1213端部的驱动力。这样，力检测件140获取第一连接绳1213端部的驱动力后，能够计算出该第一连接绳1213作用于末端器械300的作用力，进而可以知晓末端器械300夹持或松开的作用力，提高驱动力的估计精度，保证末端器械300的操作精度。可选地，力检测件140为驱动力传感器。

参见图11和图12，在第一实施例的第一实施方式中，力检测件140设置于安装座132，并安装于第一板111，导向轮131将第一连接绳1213的作用力经安装座132传递至力检测件140。具体的，力检测件140设置于安装座132，力检测件140通过支座固定于第一板111，力检测件140通过安装座132与导向轮131接触，这样导向轮131受到的第一连接绳1213的作用力，进而可以反馈至力检测件140上，即可得到第一连接绳1213上的驱动力。本实施方式中，支撑座为支撑柱，当然，也可为其他能够实现支撑的部件。如图12所示，力检测件140将导向轮131倾斜安装于第一板111，力检测件140检测的驱动力为F_sensor与力检测件140的夹角为θ，进而可以计算第一连接绳1213上的驱动力F_wire＝2F_sensor×cosθ。

参见图13，在第一实施例的第二实施方式中，螺旋槽1212可拆卸设置于第一转轴1211，螺旋槽1212由弹性材料制成，力检测件140设置于第一转轴1211与螺旋槽1212之间。也就是说，在绕线槽12221与第一转轴1211之间可以增加薄膜式的力检测件140，力检测件140的外壁与绕线槽12221接触，力检测件140的内壁与第一转轴1211接触。这样，第一连接绳1213的作用力可以作用于绕线槽12221上，并通过弹性材料制成的绕线槽12221传递给力检测件140，以检测第一连接绳1213的驱动力。

参见图14，在第一实施例的第三实施方式中，可以直接在螺旋槽1212的外侧设置力检测件140，力检测件140为薄膜式结构，力检测件140直接设置在螺旋槽1212上，通过力检测件140直接与第一连接绳1213接触，以检测第一连接绳1213的驱动力。可选地，在力检测件140的外侧设置保护涂层，减小力检测件140的磨损。

值得说明的是，上述各种类型的力传感器140可以组合使用，实现传感融合，提高驱动力的估计精度。参见图16，在第二实施例的第一实施方式中，每一螺母1218上设置一个力检测件140，并且两个螺母1218上的力检测件140设置方向相反，两个螺母1218分别通过对应的力检测件140连接第一连接绳1213的端部。这样，第一连接绳1213的拉力可以直接作用于力检测件140，通过力检测件140检测第一连接绳1213的作用力。并且，第一连接绳1213通过两个导向组件130引入连接杆200中。通过丝杆轴1217与螺母1218配合的方式带动第一连接诶生1213运动，配合力检测件140后，可以直接测量驱动力，不需要驱动力转换为驱动力，驱动力估计更加精确。

参见图17，在第二实施例的第二实施方式中，两个力检测件140分别设置于螺母1218的两个端面，并分别连接第一连接绳1213。这样，第一连接绳1213的拉力可以直接作用于力检测件140，通过力检测件140检测第一连接绳1213的作用力。并且，第一连接绳1213通过两个导向组件130引入连接杆200中。

参见图3和图4，本发明的器械盒100通过将第一转动件121与第二转动件122设置在连接杆200的周侧，并将第一连接绳1213经导向组件130引入连接杆200中，实现末端器械300的驱动；第二转动件122能够控制连接杆200转动，进而控制末端器械300运动，通过第一转动件121与第二转动件122的共同作用，控制末端器械300执行手术操作。同时，通过力检测件140在不同位置的设置，能够检测第一连接绳1213的作用力，以便于精准控制末端器械300。

参见图1至图4，本发明还提供一种手术器械，包括连接杆200、末端器械300、动力盒400以及上述任一实施例中的器械盒100。连接杆200的一端可转动安装于器械盒100，连接杆200的另一端安装末端器械300，动力盒400套设于连接杆200，并与器械盒100连接，为器械盒100提供动力，以经连接杆200带动末端器械300运动。本发明的手术器械采用上述实施例的器械盒100后，能够减小手术器械的整体尺寸，减小占用空间，同时还能实现末端器械300的准确驱动，保证手术精度。本实施例中的手术器械包括动力盒400。

本发明还提供一种手术机器人，包括控制台、机械臂以及上述实施例中的手术器械。机械臂设置于控制台，控制台与机械臂及手术器械电连接，控制台控制机械臂及手术器械运动。本发明的手术机器人采用上述的手术器械后，保证手术器械的准确控制，进而手术过程的准确性。

本发明还提供一种手术器械，包括连接杆200、末端器械300以及器械盒100。连接杆200的一端可转动安装于器械盒200，连接杆200的另一端安装所述末端器械；器械盒100包括：承载组件110，包括第一板111，连接杆200的一端可转动安装于第一板111，且连接杆200的另一端伸出第一板111；转动组件120，设置于第一板111，转动组件120包括数个第一转动件121，数个第一转动件121位于连接杆200的周侧，且数个第一转动件121与部分连接杆200并行布置；以及导向组件130，至少部分的布置于数个第一转动件121与连接杆200之间，导向组件130用于将第一转动件121的运动导入连接杆200内。

值得说明的是，本实施例中器械盒100的结构与上述实施例中器械盒的结构及工作原理实质相同，区别之处在于数个第一转动件121与部分连接杆200并行布置，相同之处不在赘述，仅说明区别指出。

这里的并行布置包括平行或有第一转动件的轴线与连接杆的轴线成一定的角度、大致平行的情况。可选地，第一转动件121、第二转动件122与连接杆200平行布置，第一转动件121、第二转动件122及连接杆200与第一板111垂直。当然，在本发明的其他实施方式中，第一转动件121、第二转动件122及连接杆200与第一板111的夹角大致相同，夹角的大小范围为85度-105度之间。

参见图1至图4，本发明还提供一种手术器械，包括连接杆200、末端器械300以及上述任一实施例中的器械盒100。连接杆200的一端可转动安装于器械盒100，连接杆200的另一端安装末端器械300，动力盒400套设于连接杆200，并与器械盒100连接，为器械盒100提供动力，以经连接杆200带动末端器械300运动。本发明的手术器械采用上述实施例的器械盒100后，能够减小手术器械的整体尺寸，减小占用空间，同时还能实现末端器械300的准确驱动，保证手术精度。本实施例中的手术器械不包括动力盒400，此时动力盒400可以集成在手术机器人的末端。

本发明还提供一种手术机器人，包括控制台、机械臂以及上述实施例中的手术器械。机械臂设置于控制台，机械臂的末端集成动力盒，手术器械与动力盒连接，控制台控制机械臂及手术器械运动。本发明的手术机器人采用上述的手术器械后，保证手术器械的准确控制，进而手术过程的准确性。

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

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

Claims (10)

1.一种器械盒，其特征在于，安装于手术器械的连接杆的端部，所述器械盒包括：

承载组件，包括第一板，所述第一板可转动安装连接杆的一端，且所述连接杆的另一端伸出所述第一板；

转动组件，设置于所述第一板，所述转动组件包括第一转动件以及第二转动件，所述第一转动件与所述第二转动件位于所述连接杆的周侧，所述第二转动件与所述连接杆传动连接；以及

导向组件，对应所述第一转动件，所述导向组件用于将所述第一转动件的运动导入所述连接杆内。

2.根据权利要求1所述的器械盒，其特征在于，所述第一转动件的轴线与所述第二转动件的轴线位于同一圆周上。

3.根据权利要求2所述的器械盒，其特征在于，所述第一转动件所处圆周的圆心与所述连接杆的轴线重合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的器械盒，其特征在于，所述第一转动件包括螺旋槽、第一转轴以及第一连接绳，所述螺旋槽设置于所述第一转轴，所述第一连接绳经过所述导向组件传动伸入所述连接杆中，并与所述手术器械的末端器械连接。

5.根据权利要求4所述的器械盒，其特征在于，所述器械盒还包括力检测件，所述力检测件用于检测所述第一连接绳的驱动力；

所述螺旋槽可拆卸设置于所述第一转轴，所述螺旋槽由弹性材料制成，所述力检测件设置于所述第一转轴与所述螺旋槽之间；或者

所述力检测件设置于所述螺旋槽的外侧。

6.根据权利要求4所述的器械盒，其特征在于，所述导向组件包括安装座以及两个导向轮，两个所述导向轮可转动设置于所述安装座，每一所述导向轮分别对所述第一转轴伸出的第一连接绳进行导向，并将所述第一连接绳引入所述连接杆中。

7.根据权利要求6所述的器械盒，其特征在于，所述器械盒还包括两个力检测件，所述力检测件用于检测所述第一连接绳的驱动力，所述力检测件设置于所述安装座，并安装于所述第一板，所述导向轮将所述第一连接绳的作用力经所述安装座传递至所述力检测件。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的器械盒，其特征在于，所述第一转动件包括丝杆轴、可转动设置于所述丝杆轴的螺母以及第一连接绳，所述器械盒包括两个力检测件，所述力检测件设置于所述螺母，所述第一连接绳的一端连接所述力检测件，所述第一连接绳的另一端通过所述导向组件引入所述连接杆。

9.一种手术器械，其特征在于，包括连接杆、末端器械以及如权利要求1至1至8任一项中所述的器械盒；

所述连接杆的一端可转动安装于所述器械盒，所述连接杆的另一端安装所述末端器械，动力盒套设于所述连接杆，并与所述器械盒连接。

10.一种手术机器人，其特征在于，包括控制台、机械臂以及如权利要求9所述的手术器械；

所述机械臂设置于所述控制台，所述机械臂的末端集成动力盒，所述手术器械与所述动力盒连接，所述控制台控制所述机械臂及所述手术器械运动。

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