CN116061159A

CN116061159A - 带柔性脊的插入工具

Info

Publication number: CN116061159A
Application number: CN202211334723.6A
Authority: CN
Inventors: 杰森·拉夫·戈登·柯尔; 皮特·约翰·尼斯贝特; 提姆·亨利·安·佛朗索瓦
Original assignee: Oliver Crispin Robotics Ltd
Current assignee: Oliver Crispin Robotics Ltd
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2023-05-05
Also published as: US11787069B2; US20230139801A1; EP4173765A1; CA3179490A1

Abstract

提供了一种具有柔性脊的插入工具及其形成方法。一种方法包括将多个链节、柔性脊和线组件放置到固定组件的通道中，在通道中经由线组件将多个链节拉入张紧状态，和在处于张紧状态的同时将柔性脊附接到多个链节中的每个链节。一种插入工具包括：按顺序布置的多个链节；柔性脊，柔性脊附接到多个链节中的三个或更多个链节；和线组件，线组件插入通过多个链节中的每个链节中的线引导件，线组件被配置为将多个链节从自由状态致动到张紧状态。

Description

带柔性脊的插入工具

本申请要求于2021年11月1日提交的美国临时申请号63/274,421和2022年3月11日提交的美国非临时申请号17/693,126的权益，这两个申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本主题总体上涉及用于检查环境和/或对环境内的部件执行维护操作的工具及其形成方法。

背景技术

蛇形臂机器人是高度灵活的机器人，适用于在狭窄和危险的空间中工作。在钢丝绳的驱动下，蛇形臂机器人能够在杂乱的环境中穿行，并在与各种工具相结合的情况下进行检查、紧固和清洁等活动。

引导管道通常是用于引导各种工具和紧固件的圆柱形路径。可以安装引导管道以确保在二次处理期间的准确性和精确度。

附图说明

通过提供在以下详细说明中描述的具有柔性脊的插入工具，至少部分地满足了各种需要，特别是当结合附图进行研究时。在参考了附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本说明的各方面的完整且有效的公开，包括其最佳模式，其中：

图1A是根据一些实施例的处于张紧状态的插入工具的一部分的立体图；

图1B是根据一些实施例的图1A的插入工具的一部分的截面图；

图1C是根据一些实施例的图1A的插入工具的一部分的侧视图；

图2A是根据一些实施例的处于弯曲位置的图1A的插入工具的一部分的立体图；

图2B是根据一些实施例的图2A的插入工具的一部分的截面图；

图2C是根据一些实施例的图2A的插入工具的一部分的侧视图；

图3A是根据一些实施例的链节的顶部立体图；

图3B是根据一些实施例的图3A的链节的底部立体图；

图4A是根据一些实施例的固定组件的立体图；

图4B是根据一些实施例的图4A的固定组件中的链节的特写视图；

图5示出了根据一些实施例的用于形成插入工具的方法的流程图；和

图6A和6B是根据一些实施例的具有集成脊的插入工具的侧视图。

附图中的元件是为了简单和清楚而示出的并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其他元件被夸大以帮助改进对本教导的各种实施例的理解。此外，在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但易于理解的元件通常没有被描绘，以便有助于对本教导的这些不同实施例的较少阻碍的视图。某些动作和/或步骤可以以特定的发生顺序来描述或描绘，而本领域技术人员将理解实际上并不需要这种关于顺序的专一性。

具体实施方式

现在将详细参考本公开的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本公开的方式提供的，而不是对本公开的限制。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对本公开进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求及其等价物范围内的这些修改和变化。

如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以区分一个部件与另一个部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“联接”、“固定”、“附接到”等指的是直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非本文另有说明。

单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。

在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言可用于修改任何可允许变化而不导致其相关的基本功能发生变化的定量表示。因此，由诸如“约”、“近似”、“几乎”和“基本上”等一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在某些情况下，近似语言可能对应于用于测量该值的仪器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％裕度内。这些近似裕度可应用于单个值、定义数值范围的任一端点或两个端点，和/或端点之间范围的裕度。在此以及整个说明书和权利要求中，范围限制是组合和互换的，除非上下文或语言另有说明，否则此类范围已被识别并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立地组合。

一般而言，本主题涉及一种插入工具及其形成方法。该工具可用于检查环境(例如，利用该工具检查内部部件以产生图像)和/或执行维护操作。在一些实施例中，该工具可以包括蛇形臂机器人和/或可刚性化的引导工具。在一些实施例中，该工具可用于对具有狭窄通道的机械(例如燃气涡轮发动机)进行检查和执行维护。

在一些实施例中，本文所述的装置和方法取代了引导管道和其他周向工具(如具有柔性脊的弧形蛇)中的用于连接工具的链节的现有技术连接器(例如铰链销或其他滑动或枢转特征)。在一些实施例中，与在链节之间具有单独铰链的引导管道相比，本文所述的具有柔性脊的插入工具改进了工具在燃烧器中的正确定位。在一些实施例中，脊和主体可以通过直接固定方法或通过在其中一个主体中使用附加芯部而固定在一起。固定的方法可以包括粘合、焊接、螺钉、铆钉、压接、封装在一个或多个主体内、包覆成型、钎焊、收缩配合、热铆合接(heating staking)、紧固(例如使用销或螺钉)和卡扣配合。在一些实施例中，脊可以与主体集成并由单一材料形成，例如通过基于计算机模型以特定顺序沉积材料层来形成脊和一个或多个链节的增材制造工艺。

在一些实施例中，本文所述的装置和方法以低廉的价格为手动操作的可刚性化的引导管道和蛇形臂机器人提供鲁棒性。在一些实施例中，该装置和方法通常可用于具有大量自由度的细长操纵器，具有大量自由度允许装置沿路径或围绕障碍物插入。该装置已被显示出在原型形式中是有效的，并解决了许多机器人产品中其他铰链设计的成本和鲁棒性问题。本文所述的教导适用于可刚性化的引导管道和平面蛇形臂机器人。降低先进检查装置的成本可以大大增加该领域的先进检查装置的采用率，让制造商/服务商可以看到更多来自产品线的数据。

在一些实施例中，引导管道的各个铰链被链节之间的单个柔性脊或多个短脊条代替。该设计相对经济地生产较长的长度，从而降低了较长装置的成本，并有助于扩大潜在的部署机会。

在一些实施例中，与现有设计相比，脊的使用消除了保持关节稳定以保持高抗扭刚度和保持精确性的要求，从而允许装置制造得更小并因此进入更多区域。由于脊消除了保持主体之间的关节处的力的需要，因此只需用力将主体形成一定形状而不是将其保持在一起，从而增加了装置的鲁棒性。在一些实施例中，柔性脊的使用还允许实现插入工具的期望形状，而不必对每个部件进行非常高的公差。

在一些实施例中，在插入工具的固定/组装期间使用固定弧或其他基准面。包括固定弧或基准的固定通道可以显著提高装置的精度，而无需复杂的二次制造操作或强制用于组成零件的高成本精密制造技术。在一些实施例中，具有柔性脊的可刚性化的引导管道可以包括更少的张力绳索/线以简化部署期间的组装过程和控制。

在一些实施例中，在插入工具中，允许一对链节相对于彼此围绕轴线移动，而无需使用挠性铰链/柔性脊的滑动或旋转枢轴。在制造期间，在将柔性脊固定到臂期间，臂的最终形状可以在固定装置中被限制，以确保装置的最终形式是准确的并且与各个链节中的误差总和无关。

在一些实施例中，一种方法包括将多个链节、柔性脊和线组件放置到固定组件的通道中，线组件插入通过多个链节中的每个链节中的线引导件。该方法还包括在通道中经由线组件将多个链节拉入张紧状态。该方法还包括在通道中且在处于张紧状态时将柔性脊固定到多个链节中的每个链节。

在一些实施例中，插入工具设备包括多个按顺序布置的链节和附接到多个链节的柔性脊。该设备还包括线组件，该线组件插入通过多个链节中的每个链节中的线引导件，该线组件被配置为将多个链节从自由状态致动到张紧状态。

在对以下详细描述进行彻底审查和研究后，上述和其他好处可能会变得更加清楚。现在参考附图，其中相同的数字在所有附图中表示相同的元件。在图1A中，提供了处于张紧状态的插入工具100的一部分的立体图。图1B和1C分别是插入工具100的截面图和侧视图。图2A、2B、2C分别以立体图、截面图和侧视图示出了处于弯曲位置的插入工具100。在一些实施例中，插入工具100可以包括蛇形臂机器人和/或可刚性化的引导工具。在一些实施例中，插入工具100包括远端，该远端被配置为在从近端被操纵时到达狭窄区域，例如涡轮发动机的内部。在一些实施例中，当插入工具100被插入时，维修和检查工具(例如夹具、照相机、清洁工具等)可以附接到插入工具100的远端，以执行各种功能。在一些实施例中，插入工具100的近端可以安装到控制系统，例如齿条，用于控制插入工具100的移动。在一些实施例中，近端可以进一步包括张力控制器，用于影响插入通过插入工具100的链节110的张力线组件130的张力。插入工具100可以经由张力线组件130被致动在张紧状态和自由状态之间。

插入工具100包括从插入工具100的近端到远端依次布置的多个链节110。链节110可以各自包括内部开口，该内部开口共同限定通过链节110的芯部112，用于支持和实现通过链节110实现的各种服务和/或检查工具的操作。在一些实施例中，每个链节110可以由模制塑料、增材制造塑料、包覆成型塑料、金属等形成。链节110的内部进一步包括用于放置连接两个或多个链节110的柔性脊120的脊槽116。在一些实施例中，如图1B和2B所示，链节110中的脊槽116可以在中心116b处较窄而朝向链节110的两端116a和116c较宽，以允许柔性脊120弯曲。在一些实施例中，柔性脊120可以经由粘合、焊接、热铆合接、紧固件(例如销、螺钉)、卡扣配合、包覆成型、钎焊、收缩适配等附接到一个或多个链节110。在一些实施例中，柔性脊120可以在脊槽116的中心处或附近附接到链节110。在一些实施例中，柔性脊120可以替代地附接到链节110的外表面或内表面，而没有脊槽116。在一些实施例中，聚合物或其他可模制材料可以模制在链节110和柔性脊120或其部分上。在一些实施例中，链节110可以模制在柔性脊上的适当位置。在一些实施例中，插入工具100可以根据参考图5描述的方法通过将链节110成形和附接到柔性脊120上来形成。

在一些实施例中，柔性脊120可以是延伸通过插入工具100的所有链节110的连续材料片。在一些实施例中，柔性脊120可以包括多个节段，每个节段是附接到插入工具100的两个、三个、四个或更多链节110的连续材料片。通常，柔性脊120是一个或多个材料条或杆，没有任何接头或枢轴。在一些实施例中，柔性脊120可以由金属、弹簧钢、塑料、碳纤维、凯夫拉(Kevlar)或其他高拉伸强度材料形成。在一些实施例中，柔性脊120可以具有5-210MPa之间的弹性模量。在一些实施例中，柔性脊120被配置为将链节110固定在一起，同时在施加张力或外部弯曲力时允许链节110相对于彼此枢转。在一些实施例中，柔性脊120成形为为插入工具100的尖端的移动提供一个自由度并防止链节110相对于彼此轴向旋转。在一些实施例中，柔性脊120可以是扁平条以限制链节110相对于彼此的旋转。在一些实施例中，柔性脊120和链节110的形状被配置为限制插入工具100在一个或两个方向上的弯曲。

链节110进一步包括线引导件114，线组件130(例如，参见图4A)可以通过线引导件114插入通过一个或多个链节110以偏置链节110。在一些实施例中，在每个链节110内延伸通过线引导件114的线可以提供偏置力，以在固定期间将链节110按压在一起，并且作为沿链节110的底部(例如，底表面113)的保持力，用于在操作期间将插入工具100保持在张紧状态。通常，线组件130被配置为被张紧以压缩多个链节110。在一些实施例中，当线组件130被张紧时，插入工具100的链节110被压缩到张紧状态，形成具有预定曲率的刚性或半刚性弧。在一些实施例中，线组件130可包括在两端连接到近端并环穿过插入工具100的远端的单条线或分别附接到插入工具100的远端和近端的两条线。

在一些实施例中，链节110各自包括位于链节110的相对端124和126上的靠近底表面113的凹口121和突起122，与柔性脊120相对，共同形成止动特征。凹口121被配置为当插入工具100从如图2A-C所示的自由或弯曲状态移动到如图1A-C所示的张紧状态或闭合状态时接合相邻链节110的突起122。在一些实施例中，当向线组件130施加张力以压缩链节110时，止动特征抵消由线组件130施加的力以将插入工具100保持在预定形状。通常，止动特征(凹口121和突起122)限制插入工具100的曲率并允许通过参考图4A、4B和5描述的固定过程形成的形状在自由空间中再现。在一些实施例中，链节110可以包括其他凹部、突起和开口，用于增加结构强度，减轻重量，与驱动机构接合，与外部引导件接合和/或提供进入链节110内部的通道。

应当理解，插入工具100可以用于跨不同行业的任何兼容机器中。尽管本文具体参考涡轮风扇发动机和燃气涡轮发动机，但本领域普通技术人员将认识到插入工具100的固有灵活性允许在不同尺寸的不同工业机器中进行检查和维护。

现在参考图3A和3B，示出了根据一些实施例的插入工具100的链节110。链节110包括顶表面111和底表面113。在一些实施例中，当插入工具100处于例如图1A-C所示的张紧状态时，顶表面111对应于伸展侧并且底表面113对应于插入工具100的压缩侧。在一些实施例中，多个链节110中的每个链节的底表面113和/或顶表面111包括用于在固定期间对齐链节110的圆形表面。顶表面111包括通向脊槽116的开口117，用于将插入到脊槽116中的柔性脊120附接到链节110。在一些实施例中，在参考图4A-B和5描述的固定过程之前或期间，可以经由开口117将粘合剂、螺钉、紧固件、热、光等施加到脊槽116中的柔性脊120。在一些实施例中，顶表面111可以包括多个开口，以通向脊槽116和/或插入的柔性脊120。在一些实施例中，用于附接柔性脊120的开口117可以居中、偏心或面向侧面。

脊槽116位于顶表面111下方，并被配置为接收插入通过链节110的端部124和126的柔性脊120。在一些实施例中，脊槽116在中心处或附近较窄，并且朝向链节110的端部较宽，以允许附接的柔性脊120在脊槽116内弯曲。在一些实施例中，柔性脊120可以仅在脊槽116的中心处或附近固定到链节110，如1B和2B所示。在一些实施例中，脊槽116可以省略，柔性脊120可以替代地附接到顶表面111或具有槽结构的芯部112的壁。

芯部112被配置为支持和实现通过链节110实现的各种服务和/或检查工具的操作。在一些实施例中，芯部112可以根据应用被分成不同尺寸和形状的多个开口。线引导件114各自被配置为接收线组件130的线130a、130b，用于偏置插入工具100的链节110。在一些实施例中，线插入通过线引导件114但不附接到线引导件114。

在一些实施例中，链节110的侧面进一步可以包括多个驱动特征118，该驱动特征118被配置为接合用于驱动插入工具100移动的齿条和用于与工具引导件接合以确保在操作期间工具保持在轨迹上的翼突起119。在一些实施例中，驱动特征118和/或翼突起119可用于在固定过程期间对齐链节110。

在一些实施例中，插入工具100的链节110可以省略参考图3A-B描述的一个或多个特征，例如脊槽116、芯部112、驱动特征118和翼突起119。

现在参考图4A和4B，示出了根据一些实施例的用于形成和成形插入工具100的固定组件400。固定组件400包括具有指定的预定义曲率的通道410。通道410由底座420的外环430和可拆卸地附接到底座420的内环440限定。内环440可以由夹具致动器445致动以影响通道410的宽度。在一些实施例中，外环430包括通道410的固定壁并且内环440包括通道410的可移动夹具。在一些实施例中，通道410可以替代地由固定的内环和可移动的外环限定。在一些实施例中，内环440的长度可以是多达外环430的长度的任何长度。在一些实施例中，内环440可以包括一起形成通道410的长度的多个节段。在一些实施例中，内环440的节段可以基于所形成的插入工具100的期望长度被添加到基部420或从基部420移除。在一些实施例中，通道410是开放通道并且链节110可以从顶部掉入通道中。在一些实施例中，通道410可以包括管，并且链节110可以插入通过管的一端或两端。

在固定期间，用于形成插入工具100的链节110被放置在通道410中。在一些实施例中，通道410是弯曲的并且链节110被放置在通道410中，其中底表面113面向通道410的具有较小直径(例如，内环440)的一侧，顶表面111(例如，靠近脊槽116)面向通道410的具有较大直径(例如，外环430)的一侧。当经由通道410的可移动夹具(例如，内环440)向链节110施加压力时，链节110成形为旋转到使链节110在通道410内径向对齐的位置。在一些实施例中，通道410的接触链节110的表面具有小于0.3的摩擦系数，使得当张力和/或压力施加到链节110时，链节110可以容易地滑动和旋转到对齐。

在一些实施例中，张力经由线组件130施加到通道410中的链节110，该线组件130包括插入通过链节110的线引导件114的一条或多条线。张力控制器(未示出)可以定位在通道410的外环开口435处，以拉动线组件130以向链节110施加张力。在一些实施例中，施加的张力可以匹配当固定的插入工具100在自由空间中处于张紧状态时由线组件130施加的力。

在一些实施例中，当链节110已经径向对齐并且同时施加张力以在通道410中将链节110推到一起时，链节110被附接到柔性脊120。在一些实施例中，通道410的壁(例如由外环430限定的)包括一个或多个开口432，用于通向放置在通道410中的链节110，用于在链节110在通道410中对齐并张紧的同时将链节110附接到通道410内的柔性脊120。在一些实施例中，可以施加粘合剂材料以将柔性脊120附接到链节110，并且可以施加张力以将链节110保持在适当位置直到粘合剂材料完全干燥或固化。在一些实施例中，柔性脊120可以经由粘合、焊接、热铆合接、紧固件(例如销、螺钉)、卡扣配合、包覆成型、钎焊、收缩适配等附接到链节110。在一些实施例中，固定组件400可以用在参考图5描述的方法中。

在一些实施例中，除了可移动夹具或代替可移动夹具，通道410可以包括一个或多个凹槽，该一个或多个凹槽接合突起(诸如翼突起119)和链节110上的驱动特征118，以径向对齐放置在通道410中的链节110。在一些实施例中，通道410可以包括管，并且链节110可以插入通过管的一端或两端。

现在参考图5，示出了用于形成具有多个链节110和柔性脊120的插入工具100的示例性方法500。

在步骤501处，柔性脊120和线组件130被插入一系列链节110。在一些实施例中，每个链节110可以包括脊槽116和一个或多个线引导件114。在一些实施例中，柔性脊120可以包括连续的单一材料或多个节段。在一些实施例中，链节110中可以不存在脊槽116，并且柔性脊120可以替代地放置成与固定组件400的通道410中的链节110相邻。在一些实施例中，步骤501可以发生在步骤503和/或步骤505之后。例如，链节110可以被放置在通道410中并且在柔性脊120和/或线组件130被插入通过链节110之前对齐。

在步骤502，在将链节110放置到通道410中之前，可选地将粘合剂材料施加到柔性脊120和链节110。在一些实施例中，粘合剂可以经由每个链节110的顶表面111上的开口117被沉积。在一些实施例中，在粘合剂完全固化之前，将具有粘合剂材料的链节110放置到通道410中，使得柔性脊120在步骤503、504和505中仍然可以相对于链节110移动和滑动。在一些实施例中，对于使用将柔性脊120附接到链节110的其他方式的实施例，可以省略步骤502。

在步骤503处，链节110、柔性脊120和线组件130被放置到固定组件400的通道410中。在一些实施例中，通道410是弯曲的并且链节110被放置在通道410中，其中底表面113接触通道410的具有较小直径的一侧。在一些实施例中，在步骤501处，链节110尚未相互推靠或完全径向对齐。在一些实施例中，固定组件400的通道410包括一个或多个可移动夹具(例如，夹具致动器445和内环440)和固定壁(例如，外环430)。在一些实施例中，通道410包括一个或多个凹槽，该一个或多个凹槽接合多个链节110上的翼突起119和/或驱动特征118，以对齐放置在通道410中的链节110。

在步骤504中，线组件130施加张力以在通道410中将链节110彼此拉向张紧状态。在一些实施例中，在张紧状态下，相邻链节110的止动特征(例如突起122和凹口121)彼此接合。在一些实施例中，拉动线组件130，直到链节110响应于进一步的张力而停止移动。在一些实施例中，通过线组件130施加的力与由线组件130施加到链节110以使插入工具100在插入工具100被固定之后在处于自由空间的同时移动到张紧状态中的力相同或大致相同。

在步骤505中，向链节110施加压力，以将链节110推靠在通道410的壁上。在一些实施例中，由固定组件400的内环440形成的夹具经由链节110的底表面113施加力，以将链节110的顶表面111推靠在外环430上。在一些实施例中，夹具可以替代地由外环430的一部分形成，以将链节110推靠在内环440上。在一些实施例中，每个链节110的底表面113和/或顶表面111包括圆形表面，该圆形表面被配置为当压力施加到通道410中的链节110的顶表面111和/或底表面113时旋转并对齐链节110。在一些实施例中，在通道410包括一个或多个凹槽的实施例中，可以省略步骤505，该一个或多个凹槽用于接合链节110侧面上的翼突起119以对齐。

在步骤506中，当链节110在通道410中被张紧和对齐时，柔性脊120被附接到链节110。在一些实施例中，柔性脊120通过粘合剂、粘合、焊接、螺钉、铆钉、压接、封装在一个或多个主体内、包覆成型、钎焊、收缩适配、热铆合接、紧固和/或卡扣配合附接到链节110。在一些实施例中，用于附接的装置(诸如紧固件、粘合剂、用于焊接的热或用于固化的UV光)可以经由接触链节110的顶表面111的固定组件400的通道410的壁上的开口(例如，开口117)施加到柔性脊120。在步骤506之后，链节110、柔性脊120和线组件130形成固定的插入工具100，该固定的插入工具100被配置为从自由状态致动到张紧状态，其中张紧状态再现为由固定组件400的通道410限定的曲率。在一些实施例中，在自由状态下，插入工具100可以基于外力(例如重力和与外表面的接触)采取各种形状。

现在参考图6A和6B，示出了根据一些实施例的具有集成脊的插入工具600。插入工具600包括被配置为保持工具的远端630和可固定到用于控制插入工具600的基部的近端610。链节611由端部610、630之间的插入工具600的主体625上的开口612形成，并且链节611之间的连接材料形成柔性脊620。链节611各自被成形为使得当施加张力并且链节的止动特征相互接触时，实现预定义曲率。在一些实施例中，插入工具600可以形成为单件塑料和/或可以被增材制造。增材制造工艺可以基于期望的曲率形成各个链节的形状。插入工具600进一步包括用于插入线组件(例如，线组件130)的线引导件614，用于将链节611从自由状态致动到张紧状态。

本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征，和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤，可以以任何组合组合，除了这些特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合。

本公开的进一步方面由以下条项的主题提供：

一种形成插入工具的方法，包括：将多个链节、柔性脊和线组件放置到固定组件的通道中，所述线组件插入通过所述多个链节中的每个链节中的线引导件；在所述通道中经由所述线组件将所述多个链节拉入张紧状态；和在处于所述张紧状态的同时将所述柔性脊附接到所述多个链节中的每个链节。

根据任何前述条项所述的方法进一步包括利用所述固定组件向所述多个链节施加压力，以将所述多个链节推靠在所述通道的壁上，从而使所述多个链节径向对齐。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述多个链节中的每个链节的底表面和顶表面中的至少一个包括圆形表面，所述圆形表面被配置为当在所述通道中施加压力时对齐所述多个链节。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述通道是弯曲的并且所述多个链节被放置在所述通道中，其中所述底表面面向所述通道的具有较小直径的一侧。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述固定组件的所述通道包括一个或多个可移动夹具和固定壁。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述通道包括凹槽，所述凹槽接合所述多个链节上的突起，以对齐放置在所述通道中的所述多个链节。

根据任何前述条项所述的方法，其中，接触所述多个链节的所述通道的一个或多个表面具有小于0.3的摩擦系数。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述通道的壁包括一个或多个开口，用于通向放置在所述通道中的所述多个链节，以将所述多个链节附接到所述柔性脊。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述柔性脊通过粘合剂、粘合、焊接、螺钉、铆钉、压接、封装在一个或多个主体内、包覆成型、钎焊、收缩适配、热铆合接、紧固件和卡扣配合中的至少一种附接到所述多个链节。

根据任何前述条项所述的方法，进一步包括：在将所述多个链节放置到所述通道中之前，将粘合剂材料施加到所述柔性脊；并且其中，附接所述柔性脊包括固化所述柔性脊上的所述粘合剂材料。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述多个链节中的每个链节包括表面上的开口，所述表面接触所述通道的壁，其中，所述柔性脊经由所述开口附接到所述多个链节中的每个链节。

根据任何前述条项所述的方法，其中，所述多个链节中的每个链节包括脊槽，所述柔性脊插入通过所述脊槽。

一种插入工具设备，包括：按顺序布置的多个链节；柔性脊，所述柔性脊附接到所述多个链节；和线组件，所述线组件插入通过所述多个链节中的每个链节中的线引导件，所述线组件被配置为将所述多个链节从自由状态致动到张紧状态。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的每个链节包括脊槽，所述柔性脊插入通过所述脊槽。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的链节的所述脊槽在中心处较窄并且在两端处较宽。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的链节的顶表面包括开口，所述脊槽中的所述柔性脊通过所述开口附接到所述链节。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述柔性脊通过粘合剂、粘合、焊接、螺钉、铆钉、压接、封装在一个或多个主体内、包覆成型、钎焊、收缩适配、热铆合接、紧固件或卡扣配合附接到所述多个链节。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的每个链节包括第一端上的凹口和第二端上的突起，并且所述凹口被配置为当所述多个链节处于所述张紧状态时接合相邻链节的所述突起。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的每个链节的侧部包括突起，所述突起被配置为与工具引导件和/或固定组件的通道接合。

一种插入工具设备，包括线组件和具有远端、链节部分和近端的增材制造主体。主体的链节部分具有限定多个链节的多个开口和连接材料，连接材料形成按顺序连接所述多个链节中的每个链节的柔性脊。线组件被配置为将所述多个链节从自由状态致动到张紧状态。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的每个链节包括第一端上的凹口和第二端上的突起，并且所述凹口被配置为当所述多个链节处于所述张紧状态时接合相邻链节的突起。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述多个链节中的每个链节的侧面包括突起，所述突起被配置为与工具引导件和/或固定组件的通道接合。

根据任何前述条项所述的设备，其中，所述近端和所述多个链节包括形成线引导件的开口，所述线组件插入通过所述线引导件。

一种用于形成插入工具的方法，包括：基于计算机模型增材制造具有远端、链节部分和近端的插入工具的主体。主体的链节部分具有限定多个链节的多个开口和连接材料，连接材料形成按顺序连接多个链节中的每个链节的柔性脊。该方法进一步包括将线组件插入主体中，该线组件被配置为将多个链节从自由状态致动到张紧状态。

根据任何前述条项所述的方法，其中，通过增材制造形成的所述多个链节中的每个链节的底表面包括第一端上的凹口和第二端上的突起，并且所述凹口被配置为当多个链节处于张紧状态时接合相邻链节的突起。

根据任何前述条项所述的方法，其中，通过增材制造形成的所述多个链节中的每个链节的侧面包括突起，所述突起被配置为与工具引导件和/或固定组件的通道接合。

根据任何前述条项所述的方法，其中，通过增材制造形成的所述近端和所述多个链节包括形成线引导件的开口，所述线组件插入通过所述线引导件。

该书面描述使用示例来公开本公开，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本公开的专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元素，则它们旨在在权利要求的范围内。

Claims

1.一种形成插入工具的方法，其特征在于，包括：

将多个链节、柔性脊和线组件放置到固定组件的通道中，所述线组件插入通过所述多个链节中的每个链节中的线引导件；

在所述通道中经由所述线组件将所述多个链节拉入张紧状态；和

在处于所述张紧状态的同时将所述柔性脊附接到所述多个链节中的每个链节。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

利用所述固定组件向所述多个链节施加压力，以将所述多个链节推靠在所述通道的壁上，从而使所述多个链节径向对齐。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述多个链节中的每个链节的底表面和顶表面中的至少一个包括圆形表面，所述圆形表面被配置为当在所述通道中施加压力时使所述多个链节对齐。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述通道是弯曲的并且所述多个链节被放置在所述通道中，其中所述底表面面向所述通道的具有较小直径的一侧。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述固定组件的所述通道包括一个或多个可移动夹具和固定壁。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述通道包括凹槽，所述凹槽接合所述多个链节上的突起，以使放置在所述通道中的所述多个链节对齐。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，接触所述多个链节的所述通道的一个或多个表面具有小于0.3的摩擦系数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述通道的壁包括一个或多个开口，用于通向放置在所述通道中的所述多个链节，以将所述多个链节附接到所述柔性脊。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述柔性脊通过粘合剂、粘合、焊接、螺钉、铆钉、压接、封装在一个或多个主体内、包覆成型、钎焊、收缩适配、热铆合接、紧固件和卡扣配合中的至少一种附接到所述多个链节。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在将所述多个链节放置到所述通道中之前，将粘合剂材料施加到所述柔性脊；并且

其中，附接所述柔性脊包括固化所述柔性脊上的所述粘合剂材料。