CN116269802A - 手术器械及手术机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手术器械及手术机器人，手术器械包括钳体和开合传动机构，钳体包括相互可转动的第一夹钳和第二夹钳，开合传动机构包括基杆和外管，基杆与第一夹钳和第二夹钳中的至少之一连接，外管套设于基杆之外且相对基杆可移动；外管移动时，外管具有套设于至少部分的第一夹钳与至少部分的第二夹钳之外的第一状态，以及具有与第一夹钳和第二夹钳分离的第二状态，外管处于第一状态时，第一夹钳与第二夹钳转动至合拢，外管处于第二状态时，第一夹钳与第二夹钳转动至张开。整个手术器械的传动机构更加简单，钳体能够输出稳定的开合动作。

Description

手术器械及手术机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种手术器械及手术机器人。

背景技术

微创手术是指利用腹腔镜，胸腔镜等现代医疗器械及相关设备在人体腔体内部施行手术的一种手术方式。相比传统手术方式微创手术具有创伤小，疼痛轻，恢复快等优势。

随着科技的进步，微创手术机器人技术逐渐成熟，并被广泛应用。微创手术机器人通常包括主操作控制台及从操作设备，主操作控制台用于根据医生的操作向从操作设备发送控制命令，以控制从操作设备，从操作设备用于响应主操作控制台发送的控制命令，并进行相应的手术操作。

从操作设备上连接有可以与从操作设备可拆卸的手术器械，手术器械包括驱动装置和用于执行手术的末端执行器。现有的手术器械的钳体实现打开和合拢，结构较为复杂，开闭稳定性低。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种手术器械及手术机器人，旨在解决现有执行器的开合结构复杂、稳定性低的问题。

为实现上述目的，本发明的实施例提供一种手术器械，包括：

驱动盘，所驱动盘连接一机器人的机械臂，并接收转化所述机械臂的动力为旋转驱动力；

传动组件，所述传动组件包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件接收所述驱动盘的旋转驱动力，所述第二传动件在所述第一传动件的驱动下沿直线运动；

限位件，所述限位件抵接所述第二传动件以限制所述第二传动件转动；

外管，所述外管在所述第二传动件驱动下沿直线运动；以及

钳体，所述钳体包括第一夹钳和第二夹钳，所述第一夹钳和第二夹钳在所述外管运动时收缩入所述外管而闭合，或者露出所述外管而相对张开。

作为可选的实施方式，还包括夹持管，所述夹持管与所述第二传动件通过挂钩连接，所述第二传动件直线运动推动所述夹持管直线运动，所述夹持管与所述外管通过夹持键连接，从而所述夹持管直线运动带动所述外管直线运动。

作为可选的实施方式，所述夹持管的一端穿入所述外管的一端，所述钳体的一端与所述外管的另一端通过连接件可拆卸连接。

作为可选的实施方式，所述限位件包括环形底座和由所述环形底座伸出的限位柱，所述限位柱抵接所述第二传动件，所述夹持管从所述环形底座穿出。

作为可选的实施方式，所述夹持键的外部进一步套有一热缩管。

作为可选的实施方式，所述第一传动件包括一个螺母，所述第二传动件为一螺杆。

作为可选的实施方式，还包括自转管，所述自转管接收一旋转驱动力，所述夹持管与所述自转管通过管自转键固定连接，从而所述自转管自转时所述夹持管和所述外管跟随转动。

作为可选的实施方式，还包括基杆，所述基杆与所述自转管通过按键连接，以使所述基杆跟随所述自转管自转，所述钳体固定到一刀架上，所述刀架与所述基杆通过挂钩可拆卸连接，所述基杆自转时所述刀架跟随自转。

为实现上述目的，本发明的实施例还提供一种手术器械，包括：

具有执行手术的钳体，所述钳体包括第一夹钳和第二夹钳；以及

基杆和外管，所述基杆与所述第一夹钳和所述第二夹钳中的至少之一连接，所述外管套设于所述基杆之外且相对所述基杆可移动；

其中，所述外管移动时，所述外管具有套设于至少部分的所述第一夹钳与至少部分的所述第二夹钳之外的第一状态，以及具有与所述第一夹钳和所述第二夹钳分离的第二状态，所述外管处于所述第一状态时，所述第一夹钳与所述第二夹钳转动至合拢，所述外管处于所述第二状态时，所述第一夹钳与所述第二夹钳转动至张开。

作为可选的实施方式，所述第一夹钳与所述基杆连接，所述第二夹钳通过所述第一夹钳与所述基杆连接，所述外管移动时联动所述第二夹钳转动。

作为可选的实施方式，所述外管设有沟槽，所述沟槽为弧形槽，所述第二夹钳上设有挂钩，所述外管相对所述第二夹钳移动时，所述挂钩在所述沟槽中滑动，以使所述第二夹钳在相对所述外管移动时发生转动。

作为可选的实施方式，还包括刀架，所述基杆通过所述刀架与所述第一夹钳和所述第二夹钳中的至少之一连接，且所述刀架与所述基杆通过挂钩可拆卸连接，所述基杆可转动，所述基杆旋转时所述刀架跟随旋转。

作为可选的实施方式，还包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件用于与一驱动机构传动连接并在所述驱动机构的驱动下以第一轴线为轴旋转，所述第二传动件与所述第一传动件传动配合并在所述第一传动件的驱动下沿第一轴线移动，所述第二传动件与所述外管传动连接以带动所述外管移动。

作为可选的实施方式，还包括限位件，所述限位件与所述第二传动件形成滑动配合并限制所述第二传动件转动。

作为可选的实施方式，所述手术器械还包括支架，所述限位件包括限位柱和环形底座，所述环形底座连接在所述支架上或所述环形底座是所述支架的一部分，所述限位柱的数量为多个，所述传动件上具有与所述限位柱相匹配的凹槽。

作为可选的实施方式，所述支架包括底座和安装件，所述安装件固定于所述底座，所述第一传动件可转动地与所述安装件连接并将所述环形底座固定于所述安装件。

作为可选的实施方式，所述手术器械还包括支架和夹持管，所述第二传动件与所述夹持管可转动连接，所述夹持管伸出至所述支架外与所述外管连接。

作为可选的实施方式，还包括第一配合键，所述传动件上设有第一固定键槽，所述外管上设有第二固定件，所述外管套设于所述夹持管之外，所述第一配合键插入至所述第一固定键槽和所述第二固定键槽中固定。

作为可选的实施方式，所述第一传动件与所述第二传动件相互嵌套设置，所述夹持管连接于所述第二传动件的端部，且所述夹持管嵌设于所述外管中，所述基杆嵌设于所述外管中且所述外管相对所述基杆可滑动。

为实现上述目的，本发明的实施例还提供一种手术机器人，包括医生端设备和受所述医生端设备控制的病人端从操作设备，所述病人端从操作设备包括上述手术器械。

本发明的实施例至少具有如下有益效果：

本手术器械通过外管的直线移动即可实现执行器的第一夹钳和第二夹钳的打开与合拢，输入的动力驱动方向简单，相比于转动，直线移动的传递距离更长，能够降低对动力源距离的要求，整个手术器械的传动机构更加简单，同时通过控制移动位置，既能够实现钳体的打开与合拢程度，钳体能够输出精度较高且稳定的开合动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明的实施例提供的手术器械的整体结构示意图；

图2示出了本发明的实施例提供的手术器械的局部结构示意图；

图3示出了图2的剖面图；

图4示出了本实施例提供的手术器械的支架的装配结构示意图；

图5示出了图3的分解结构示意图；

图6示出了本发明的实施例提供的手术器械的开合驱动机构的装配结构示意图；

图7示出了图6的分解结构示意图；

图8示出了本发明的实施例提供的手术器械的局部剖面示意图；

图9示出了本发明的实施例提供的手术器械的局部分解结构示意图；

图10示出了本发明的实施例提供的手术器械的第二传动件与限位件的限位配合示意图；

图11示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持管、自转管与外管之间的配合关系的结构示意图；

图12示出了本发明的实施例提供的钳体与开合驱动机构连接结构示意图；

图13示出了图11的分解结构示意图；

图14示出了本发明的实施例提供的开合传动机构的刀头组件的连接结构示意图；

图15为示出了本发明的实施例提供的开合传动该机构的刀头组件与钳体的结构示意图。

元件符号说明：

10-支架；101-底座；102-顶座；103-第一连接板；104-第二连接板；105-盖板；100-移动传动机构；110-第一传动件；111-齿轮；112-第三轴承；113-卡簧；114-螺母；120-第二传动件；121-限位槽；122-螺杆；130-基杆；131-第四轴承；140-限位件；141-限位柱；142-环形底座；150-夹持管；151-第一固定键槽；152-第一配合键；153-按键；154-传动件；155-夹持键；156-自转键；1401、1402-嵌槽；160-安装件；161-限位销钉；170-刀头组件；171-刀架；172-刀头击发件；180-外管；180a-第一外管；180b-第二外管；181-沟槽；190-转动连接组件；191-连接件；1911-第一连接部；1912-第二连接部；192-热缩管；193-自转管；200-开合驱动机构；210-开合驱动件；211-驱动盘；212-第一轴承；220-第一传动齿轮；221-第二轴承；230-第一齿轮轴；240-第二轴承；250-螺母；260-联轴器；300-钳体；310-第一夹钳；311-弧形滑槽；320-第二夹钳；321-滑块；322-挂钩；330-刀片。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“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”，“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。本文所使用的术语“远端”，“近端”作为方位词，该方位词为介入医疗器械领域惯用术语，其中“远端”表示手术过程中远离操作者的一端，“近端”表示手术过程中靠近操作者的一端。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合，文本中“缆线束”是指一束缆线中的每个缆线相互靠的比较近且延伸方向基本一致。若没有特别说明，本申请中的所称的缆线束方向或缆线的方向均指缆线束或缆线的沿长度方向的方向。

以下将结合附图进行详细描述。

手术机器人一般包括主操作控制台和从操作设备，医生在主操作控制台上进行对从操作设备的相关控制操作，从操作设备根据主操作控制台的输入指令执行对人体的外科手术。主操作控制台和从操作设备可以置于一个手术室内，也可以置于不同的房间，甚至主操作控制台和从操作设备可以相距很远，例如主操作控制台和从操作设备分别位于不同的城市。主操作控制台与从操作设备可以通过有线的方式进行数据的传输，也可以通过无线方式进行数据的传输，例如主操作控制台与从操作设备位于一个手术室内，两者之间通过有线的方式进行数据的传输，又如主操作控制台与从操作设备分别在不同的城市，两者之间通过4G、5G等无线信号进行远距离数据传输。

从操作设备包括机械臂和设置在机械臂远端的致动装置，用于执行外科手术的手术器械与致动装置相连接，致动装置通过其内部的多个致动器驱动手术器械运动。

手术器械，其应用于手术机器人，在手术机器人的主操作控制台的控制下按照设定的程序，对病患的手术部位或者患处进行对应的手术操作。手术器械包括传动机构和驱动机构，驱动机构用于与致动装置传动连接，为手术器械的动作执行提供动力，传动机构用于将驱动机构接入的动力进行转化，输出不同的动作，使得用于执行手术操作的钳体能够进行不同的动作，如移动、旋转、摆动、夹捏、开合等动作。

如图1所示，图1示出了本发明的实施例提供的手术器械的整体结构示意图。

本实施例的手术器械1000包括开合传动机构100、开合驱动机构200和钳体300，开合驱动机构200驱动开合传动机构100动作，使得钳体300输出相应的开合动作，实现对缝合线的夹捏。

上述，开合驱动机构200用于可拆卸地连接到一手术机器人的机械臂，并向开合传动机构100传递旋转的动力，是一种旋转传动机构，可以通过多级传动实现输出转速、转矩的调节；开合传动机构100将开合驱动机构200的旋转动作转化为钳体300开合动作，是一种动作转化机构。

如图2和3所示，图2示出了本发明的实施例提供的手术器械的局部结构示意图，图3示出了图2的剖面图。

开合驱动机构200包括支架10、开合驱动件210和第一传动齿轮220，开合驱动件210驱动第一传动齿轮220转动。开合驱动件210用于与机械臂连接，用于接入机械臂的旋转动力。开合驱动机构200还包括第一齿轮轴230，开合驱动件210通过第一齿轮轴230带动第一传动齿轮220转动，第一传动齿轮220用于与开合传动机构100传动连接，以将开合驱动机构200的动力向开合传动机构100传动。

如图4和图5所示，图4示出了本实施例提供的手术器械的支架的装配结构示意图，图5示出了图4的分解结构示意图。

支架10用于承载和安装手术器械的部件，并且和机械臂连接以将整个手术器械固定在机械臂上。在一些实施例中，支架10包括底座101、顶座102、第一连接板103和第二连接板104，本实施例中，顶座102和底座101大致平行间隔设置且通过第一连接板103和第二连接板104连接，例如第一连接板103和第二连接板104支撑在顶座102和底座101之间，第一连接板103和第二连接板104与顶座102、底座101可以通过螺丝连接、卡扣连接或者是焊接。

请一并参阅图3、图6和图7，图6示出了本发明的实施例提供的手术器械的开合驱动机构的装配结构示意图；图7示出了图6的分解结构示意图。

本实施例中，开合驱动件210包括驱动盘211和第一轴承212。第一轴承212下表面与驱动盘211的轴承安装面贴合。驱动盘211由下部装入底座101，第一轴承212上表面与底座101的轴承安装孔台阶面平齐。驱动盘211用于接入机械臂的旋转动力，且外表面可以具有用于啮合的齿。第一齿轮轴230一端插入至驱动盘211中与其连接，第一齿轮轴230的另一端通过第二轴承240可转动的安装在顶座102上。示例性地，顶座102由上部套入第一齿轮轴230，第二轴承240由上部套入第一齿轮轴230，第二轴承240内圈下表面与第一齿轮轴230的轴承安装面贴合，第二轴承240外圈下表面与顶座102的轴承安装孔台阶面贴合，第二轴承240上表面使用安装在第一齿轮轴230上的螺母250限位。第一传动齿轮220与第一齿轮轴230同轴设置，第一传动齿轮220可以与第一齿轮轴230一体设置，也可以通过联轴器260连接，由此使得第一传动齿轮220可以随同第一齿轮轴230一同转动。第一齿轮轴230两端连接在顶座102与底座101之间，还对顶座102和底座101的稳定连接具有支撑效果。

可以理解的是，在其他的实施例中，第一传动齿轮220可以通过其他的传动齿轮与开合传动机构100传动配合，当然为了满足传动比，可以通过调节齿径的方式，或者第一传动齿轮220还可以通过更多的中间过渡齿轮与开合传动机构100传动配合。

需要说明的是，本申请中所言的“传动连接”可以是直接传动配合实现动作的传递，也可以是通过其他中间过渡部件的间接传动配合以实现的动作传递。

请一并参阅图8-11，图8示出了本发明的实施例提供的开合传动机构的局部剖面示意图；图9示出了本发明的实施例提供的开合传动机构的局部分解结构示意图；图10示出了本发明的实施例提供的开合传动机构的第二传动件与限位件的限位配合示意图；图11示出了本发明的实施例提供的钳体与开合驱动机构连接结构示意图；图12示出了图11的分解结构示意图。

上述，钳体300包括第一夹钳310和第二夹钳320，第一夹钳310和第二夹钳320能够相对转动。

开合驱动机构200通过开合传动机构100驱动钳体300开合。开合传动机构100包括外管180，钳体300设置在外管180端部，外管180受到开合驱动机构200输出的动力驱动而向前移动，钳体300在外管180向前移动时收入管中而合并，从而在张开与合并之间转换。

开合传动机构100还包括基杆130，基杆130与第一夹钳310和第二夹钳320中的至少之一连接，外管180套设于基杆130之外且相对基杆130可移动。外管180移动时，外管180具有套设于至少部分的第一夹钳310与至少部分的第二夹钳320之外的第一状态，以及具有与第一夹钳310和第二夹钳320分离的第二状态，外管180处于第一状态时，第一夹钳310与第二夹钳320转动至合拢，外管180处于第二状态时，第一夹钳310与第二夹钳320转动至张开。

上述，本手术器械1000通过外管180的直线移动即可实现执行器300的第一夹钳310和第二夹钳320的打开与合拢，输入的动力驱动方向简单，相比于转动，直线移动的传递距离更长，能够降低对动力源距离的要求，整个手术器械1000的传动机构更加简单，同时通过控制移动位置，既能够实现第一夹钳310和第二夹钳320的打开与合拢程度，钳体300的开合控制更加稳定和精准。

可以理解的是，基杆130与第一夹钳310和第二夹钳320中的至少之一连接，可以为基杆130与第一夹钳310连接，通过第一夹钳310与第二夹钳连接，也可以为基杆130与第二夹钳320连接，通过第二夹钳320与第一夹钳310连接，还可以为基杆130同时与第一夹钳310和第二夹钳320连接，实现对第一夹钳310和第二夹钳320的轴线牵拉。外管180可以与第一夹钳310连接，移动时带动第一夹钳310相对第二夹钳320转动，也可以为外管180与第二夹钳320连接，移动时带动第二夹钳320相对第一夹钳310转动，还可以为外管180同时与第一夹钳310和第二夹钳320连接，在移动时同时带动第一夹钳310和第二夹钳320转动。

本实施例中，第一夹钳310与基杆130连接，第二夹钳320通过第一夹钳320与基杆310连接，外管180移动时联动第二夹钳320转动以向第一夹钳310合拢或开启。如此，通过设置单个部件与基杆310连接，单个部件与外管180连接，连接结构更加简单，且能够有效地降低部件之间动作时产生相互干涉的风险。

在另一实施例中，手术器械1000包括驱动盘211、传动组件、限位件140、外管180和钳体300。驱动盘211连接一机器人的机械臂，并接收转化机械臂的动力为旋转驱动力，传动组件包括第一传动件110和第二传动件120，第一传动件110接收驱动盘211的旋转驱动力，第二传动件120在第一传动件110的驱动下沿直线运动，限位件140抵接第二传动件120以限制第二传动件120转动，外管180在第二传动件120驱动下沿直线运动，钳体300包括第一夹钳310和第二夹钳320，第一夹钳310和第二夹钳320在外管180运动时收缩入外管180而闭合，或者露出外管180而相对张开。本手术器械1000先通过驱动盘211接收机械臂的旋转动力，而后通过传动组件和限位件140的组合作用将旋转的动力转化为往复直线运动，并能够联动外管180做往复直线运动，外管180在移动时能够将钳体300收入其中使其闭合，并能够通过将钳体露出使其张开，自此完成钳体300的夹钳动作。进一步地，第一传动件110包括一个螺母114，第二传动件120包括一螺杆122，该结构在驱动盘211输入一端能够动，而在钳体300输入的动作时会锁死，具有较好的自锁效果。

本实施例中，外管180设有沟槽181，沟槽181为弧形槽，第二夹钳320上设有挂钩322，外管180相对第二夹钳320移动时，挂钩322在沟槽181中滑动，以使第二夹钳320在相对外管180移动时发生转动。

进一步地，沟槽181的弧形与第二夹钳320转动时挂钩322的运动轨迹相同，在外管180移动时，外管180上的沟槽181与挂钩322的配合处的高度不同，通过沟槽181与挂钩322配合位置的变化的带动第二夹钳320转动，实现开闭。如此可以不用弹性件，结构更加简单且可靠。

合拢的所述第一夹钳310与第二夹钳320的外周尺寸与外管180的内径相匹配，由此使得当外管180套设于第一夹钳310和第二夹钳320之外时，第一夹钳310和第二夹钳320即可实现相互靠拢，且外管180对于第一夹钳310和第二夹钳320的分离具有限制作用，能够使得第一夹钳310和第二夹钳320实现稳定的合拢状态，进而使得钳体300在执行手术时能够实现稳定的夹捏缝合动作，可靠性较高。

本实施例中，手术器械包括第一传动件110、第二传动件120和基杆130。第一传动件110用于与开合驱动机构200传动连接并在开合驱动机构200的驱动下以第一轴线为轴旋转，第一轴线的延伸方向与开合传动机构100的延伸方向一致；第一传动件110可转动地连接在支架10上；第二传动件120与第一传动件110传动配合并在第一传动件110的驱动下沿第一轴线移动；基杆130与第二传动件120能够在第一轴线上相对运动，第二传动件120与外管180传动连接以带动外管180移动，进而使得第一夹钳310和第二夹钳320在基杆130的牵拉下以及外管180的带动下实现打开与合拢。

上述，第一传动件110用于接入并向第二传动件120传递旋转的动力，是一种旋转传动部件；第二传动件120将移动第一传动件110的旋转转化为直线移动，是一种动作转化部件；通过基杆130与第二传动件120之间的相对运动，使得钳体300的两个夹爪产生相对转动，进而实现钳体300的开合联动。

开合传动机构100整体呈直杆状，本实施例中开合传动机构100作为钳体300的刀杆。上述，第一轴线的延伸方向与开合传动机构100的延伸方向一致，开合驱动机构200的第一传动件110、第二传动件120的延伸方向均与第一轴线平行或重合，开合驱动机构200的第一齿轮轴230的延伸方向与第一轴线平行。

本实施例中，开合传动机构100与开合驱动机构200共用同一个支架10，在其他的实施例中，开合传动机构100和开合驱动机构200也可以分别安装在各自的支架10上之后组装。

本实施例中，手术器械1000还包括限位件140，限位件140相对支架10固定或限位件140是支架10的一部分，第一传动件110转动时，第二传动件120在限位件140的约束下相对支架10移动。通过设置限位件140限制第二传动件120的转动，使得第二传动件120相对第一传动件110能够移动不能转动，提升第二传动件120移动的有效性。通过限位件140以机械限位的方式限制第二传动件120自转，无需复杂的解耦操作。

第一传动件110与第二传动件120形成螺纹配合连接，第二传动件120与限位件140之一具有滑槽，另一具有与滑槽相匹配的滑块，滑槽沿第一轴线延伸，第一传动件110转动时，第二传动件120在滑槽与滑块的限位配合下沿第一轴线移动。第一传动件110与第二传动件120的螺纹连接能够将旋转运动转化为直线运动，同时能够将第一传动件110与第二传动件120相互嵌套设置，有利于开合传动机构100的杆状整体性，结构更加紧凑。

第一传动件110具有齿轮111，齿轮111用于与开合驱动机构200传动连接。第一传动件110上还设有螺母112，第二传动件120还具有设于螺母112内的螺杆122，限位件140上设有滑块，第二传动件120上设有滑槽。第一传动件110与移动第二传动件120构成螺旋副，其中移动限位件140用于限制第二传动件120的转动，从而移动第一传动件110的旋转运动可转化为移动第二传动件120的直线运动。

如图10所示，限位件140包括环形底座142和由环形底座142伸出的限位柱141，限位柱141抵接第二传动件120，限位件140通过环形底座142连接在支架10上，限位柱141为设于环形底座142上的柱体且所述限位柱141的数量为多个，传动件上具有与柱体相匹配的孔槽。此种非回转滑动配合的部件之间可以不相互嵌套，避免了使得嵌套层数多而造成的杆状的开合传动机构100的杆径过大。图11示出了本发明的实施例提供的手术器械的夹持管、自转管与外管之间的配合关系的结构示意图。

请一并参阅图3和图11，手术器械还包括夹持管150，夹持管150与第二传动件120形成挂钩连接，第二传动件120直线运动推动夹持管150直线运动，夹持管150与外管180通过夹持键155连接，从而夹持管150直线运动带动外管180直线运动。夹持管150自限位件140，具体自环形底座142穿出一直延伸至支架10之外。

夹持管150的一端穿入外管180的一端，钳体300的一端可移动地设置在一钳头推动管中，钳头推动管与外管180的另一端通过连接件191可拆卸连接，本实施例中，连接件191呈片状，是一种连接片。夹持键155的外部进一步套有一热缩管192，用于限制夹持键155向外运动。

手术器械1000还包括自转管193，自转管193接收一驱动盘的旋转驱动力，该驱动盘可以独立于上述驱动盘211。夹持管150与自转管193通过管自转键156固定连接，从而自转管自转时夹持管150和外管180跟随转动。手术器械1000还包括基杆130，基杆130与自转管193通过按键153连接，以使基杆130跟随所述自转管193自转，钳体330固定到一刀架171上，刀架171与基杆130通过挂钩可拆卸连接，基杆130自转时刀架171跟随自转。

进一步地，支架10还包括安装件160，安装件160固定于底座101，可以但不限于使用螺丝连接在底座101上。第一传动件110可转动地与安装件160连接并将环形底座142固定于安装件160，齿轮111自安装件160外露出。

示例性地，各个部件的结构以及装配方式如下：

如8和9所示，安装件160呈筒状，其底面与底座101通过螺丝连接，顶面开口，限位件140由上部装入安装件160，使用螺丝固定连接在一起；夹持管150由侧面通过挂钩装入第二传动件120以形成可转动连接；第二传动件120由上部旋入开合驱动件210；第三轴承112由下部套入第一传动件110，第三轴承112上表面与第一传动件110轴承安装面贴合，第三轴承112下表面使用安装在第一传动件110上的卡簧113限位；第一传动件110由上部穿入安装件160，第三轴承112外圈下表面与安装件160的轴承安装面贴合；限位销钉161由两侧穿入安装件160，限位销钉161圆柱面与第三轴承112外圈上表面贴合，用于限制第三轴承112向上运动。限位件140使用螺丝固定安装在安装件160上，安装件160固定安装在底座101上，从而使得限位件140相对底座101固定。第二传动件120由上部套入限位件140，限位件140的限位柱141为设于其环形底座142之上的圆柱特征，圆柱特征与第二传动件120的限位槽123特征配合，从而限制第二传动件120相对限位件140旋转运动。

上述，由于本实施方式的第一传动件110的外径较大，其在与第一传动齿轮220啮合时具有较大的传动比，具有降低转速、增加转矩的作用，能够使得第一传动件110具有更为强劲的驱动力，转速更慢使其具有更好的驱动精度。

支架10还包括盖板105，基杆130端部具有台阶，基杆130通过第四轴承131与盖板105固定，第四轴承131的外圈与盖板105固定，内圈与基杆130固定，基杆130自上部插入至第四轴承131中，且端部的凸台与第二轴承240的端面抵接，在第四轴承131的底部通过卡簧限位实现基杆130在盖板105的固定，盖板105通过螺丝连接在第一传动件110上，由此实现基杆130相对支架10在第一轴线移动的方向上固定，基杆130与第一传动件110形成可转动连接，且基杆130与夹持管150形成非回转滑动配合，由此实现第一传动件110在转动时，基杆130固定。

基杆130自第二传动件120、限位件140的通孔中穿过，并穿过之间的底座101延伸而出。

请一并参阅图12和13，图13示出了本发明的实施例提供的开合传动机构的刀头组件的连接结构示意图；图14为示出了本发明的实施例提供的开合传动该机构的刀头组件与钳体的结构示意图。

本实施例中，刀头组件170包括能够沿所述第一轴线相对移动的刀架171和刀头击发件172，刀架171与基杆130可转动连接。钳体300还包括刀片330，所述刀片330可移动地设于第一夹钳310和第二夹钳320之间，刀片330与刀头击发件172传动连接以在刀头击发件172的驱动下沿第一轴线移动，第一夹钳310和第二夹钳320中的至少之一与刀架171连接，进一步地，刀片330可移动地设于与刀架171所连接的夹钳上，例如刀架171与第一夹钳310连接，刀片330可移动地设于第一夹钳310中。由此当驱动刀头击发件172移动时能够带动刀片330移动，而钳体300通过刀架171连接在基杆130上能够保持固定，实现与刀片330与钳体300的相对移动。开合传动机构100联动一个夹钳动作，另一个夹钳固定，如此能够减少对钳体300内的刀片330的影响，刀片330的移动与钳体300的开合能够独立控制，钳体300能够输出更为高精度的操作动作。

本实施例中，第二传动件120通过外管180与钳体300传动连接，外管180与第二传动件120形成可转动传动连接，且外管180套设于基杆130，本实施例为套设于基杆130与刀架171之外。通过设置外管180将基杆130和刀架171套于其中，内部基杆130与刀架171移动相互连接，外观完整，避免外界对二者连接处形成干涉。另外，外管180将基杆130与刀架171的连接结构套于其中，对于基杆130与刀架171之间通过嵌槽的开口的分离具有约束作用，使得基杆130与刀架171的连接更加稳定。

在一些实施例中，第二传动件120与夹持管150可转动连接，夹持管150伸出至支架10外与外管180连接。通过设置夹持管150将第二传动件120输出的移动接出到支架10之外，而后套接外管180，外管180与夹持管150之间的连接可以通过键与键槽的配合实现固定连接。

示例性地，手术器械1000包括第二配合键152，夹持管150上设有第一固定键槽151，外管180上设有第二固定键槽181，外管180套设于夹持管150之外，第二配合键152插入至第一固定键槽151和第二固定键槽181中固定。第二配合键152插入的位置在支架10之外，便于装配。

本实施例中，钳体300包括第一夹钳310和第二夹钳320，第一夹钳310和第二夹钳320可转动连接，第一夹钳310与基杆130连接，第二夹钳320与第二传动件120可转动连接，第二传动件120朝远离支架10的方向开合时，第一夹钳310与第二夹钳320合拢。由此，当第二传动件120移动时，第一夹钳310在基杆130的作用下保持固定，而第二夹钳320随着第二传动件120的移动相对第一夹钳310发生转动，从而实现第一夹钳310和第二夹钳320开合。

进一步地，第一夹钳310上形成有弧形滑槽311，第二夹钳320上形成有与弧形滑槽311滑动配合的滑块321，第二传动件120带动第二夹钳320移动时，第二夹钳320沿弧形滑槽311滑动，弧形滑槽311的导向作用使得第二夹钳320的朝向发生变化，进而向第一夹钳310靠拢。同样地，当第二传动件120带动第二夹钳320后退时，第二夹钳320相对第一夹钳310打开。

本实施例中，外管180包括靠近与开合驱动机构200连接的第一外管180a，和靠近夹爪钳体300的第二外管180b，第一外管180a与第二外管180b相连，第一夹钳310和第二夹钳320合拢时收入第二外管180b中。

第一外管180a与第二外管180b传动连接，第二夹钳320通过第一外管180a和第二外管180b与第二传动件120连接。沟槽181通过将外管180分为第一外管180a和第二外管180b，第二外管180b的长度较短，相比于长度较长的外管180更容易与第二夹钳320装配。

此外，通过将传动部件设置成更多的节数，也能够设置更多的传动姿态。在一些实施例中，第一外管180a和第二外管180b之间形成可转动连接，第二外管180b连同钳体300能够相对第一外管180a摆动，第一外管180a中还嵌套有用于驱动第二外管180b摆动的传动机构。开合传动机构100还包括转动连接组件190，转动连接组件190包括两个连接件191，两个连接件191分别位于刀头组件170之外的相对的两侧，联动件181通过两个连接件191与外管180转动连接，通过将连接件191设置在两侧的方式不影响内部传动部件的穿插。

连接件191包括间隔设置的第一连接部1911和第二连接部1912，第一连接部1911与外管180转动连接，第二连接部1912与联动件181转动连接。第一连接部1911和第二连接部1912的转轴与摆动转轴平行，通过间隔设置的第一连接部1911和第二连接部1912能够使得联动件181的转动连接不对摆动形成干涉，并且获得摆动支撑，结构稳定性高。示例性地，第一连接部1911和第二连接部1912为设置在连接件191上的凸台，联动件181和外管180上分别设有连接孔，由此实现可转动连接，当然部件之间凸台与孔的配合可以互换。

可选的，开合传动机构100还包括柔性套(图中未示出)，柔性套一端与第二外管180b连接，另一端与第一外管180a连接，且柔性套将转动连接组件190罩设于其中。柔性套能够随同联动件181的摆动而变形，并且通过将转动连接组件190罩设于其中，能够避免在摆动的过程中与外界，如人体形成干涉。柔性套的两端分别连接有硬质连接环，硬质连接环与外管180、联动件181连接，进而实现柔性套的连接。进一步地，为了使得柔性套表面始终具有一定的张力，不会因反复变形而拉坏或者松垮，柔性套可以选用软胶，如硅胶、橡胶等材质，当然也可以选用较为亲肤的皮革，也可以为能够弯曲变形的金属套管。

上述，本实施例的开合传动机构100整体呈杆状，其第一传动件110与第二传动件120相互嵌套设置，限位件140局部插入至第二传动件120中，第二传动件120与夹持管150的端部形成挂钩式转动连接，且夹持管150内置于第二传动件120之中，基杆130内置于夹持管150之中。具体的，第二传动件120内嵌于第一传动件110中，限位件140同轴设置于第二传动件120的端部，且第二传动件120能够相对限位件140移动。夹持管150自支架100中伸出且内置于外管180之中与外管180连接以带动外管180移动，基杆130自支架100中延伸而出且内置于外管180之内且能够相对外管180滑动。

进一步地，前文所述的基杆130、夹持管150、第二传动件120、刀头组件170均设于外管180中，基杆130和第二传动件120、夹持管150、相互嵌套设置且可滑动设置，具体的第二传动件120内置于基杆130中，夹持管150套设于基杆130外，基杆130相对夹持管150可滑动，夹持管150插入至外管180内且与外管180连接，带动外管180移动。刀架171与刀头击发件172相互嵌套设置且可相对滑动，具体的刀头击发件172内置于刀架171之内，且刀架171相对外管180可滑动，刀架171与基杆形成挂钩可转动连接，刀头击发件172与第二传动件20形成挂钩非转动连接。由此，整个移动传动机构100呈杆状，外管180中的多个部件之间嵌套设置，以形成传动连接或者滑动解耦关系，且具有轴向力传动关系的部件之间又形成转动连接，能够转动传递的解耦，各个部件之间既有关联，又各自独立。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (20)

1.一种手术器械，其特征在于，包括：

驱动盘，所驱动盘连接一机器人的机械臂，并接收转化所述机械臂的动力为旋转驱动力；

传动组件，所述传动组件包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件接收所述驱动盘的旋转驱动力，所述第二传动件在所述第一传动件的驱动下沿直线运动；

限位件，所述限位件抵接所述第二传动件以限制所述第二传动件转动；

外管，所述外管在所述第二传动件驱动下沿直线运动；以及

钳体，所述钳体包括第一夹钳和第二夹钳，所述第一夹钳和第二夹钳在所述外管运动时收缩入所述外管而闭合，或者露出所述外管而相对张开。

2.如权利要求1所述的手术器械，其特征在于，还包括夹持管，所述夹持管与所述第二传动件通过挂钩连接，所述第二传动件直线运动推动所述夹持管直线运动，所述夹持管与所述外管通过夹持键连接，从而所述夹持管直线运动带动所述外管直线运动。

3.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述夹持管的一端穿入所述外管的一端，所述钳体的一端与所述外管的另一端通过连接件可拆卸连接。

4.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述限位件包括环形底座和由所述环形底座伸出的限位柱，所述限位柱抵接所述第二传动件，所述夹持管从所述环形底座穿出。

5.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，所述夹持键的外部进一步套有一热缩管。

6.如权利要求1所述的手术器械，其特征在于，所述第一传动件包括一个螺母，所述第二传动件为一螺杆。

7.如权利要求2所述的手术器械，其特征在于，还包括自转管，所述自转管接收一旋转驱动力，所述夹持管与所述自转管通过管自转键固定连接，从而所述自转管自转时所述夹持管和所述外管跟随转动。

8.如权利要求7所述的手术器械，其特征在于，还包括基杆，所述基杆与所述自转管通过按键连接，以使所述基杆跟随所述自转管自转，所述钳体固定到一刀架上，所述刀架与所述基杆通过挂钩可拆卸连接，所述基杆自转时所述刀架跟随自转。

9.一种手术器械，其特征在于，包括：

具有执行手术的钳体，所述钳体包括第一夹钳和第二夹钳；以及

基杆和外管，所述基杆与所述第一夹钳和所述第二夹钳中的至少之一连接，所述外管套设于所述基杆之外且相对所述基杆可移动；

其中，所述外管移动时，所述外管具有套设于至少部分的所述第一夹钳与至少部分的所述第二夹钳之外的第一状态，以及具有与所述第一夹钳和所述第二夹钳分离的第二状态，所述外管处于所述第一状态时，所述第一夹钳与所述第二夹钳转动至合拢，所述外管处于所述第二状态时，所述第一夹钳与所述第二夹钳转动至张开。

10.根据权利要求9所述的手术器械，其特征在于，所述第一夹钳与所述基杆连接，所述第二夹钳通过所述第一夹钳与所述基杆连接，所述外管移动时联动所述第二夹钳转动。

11.根据权利要求10所述的手术器械，其特征在于，所述外管设有沟槽，所述沟槽为弧形槽，所述第二夹钳上设有挂钩，所述外管相对所述第二夹钳移动时，所述挂钩在所述沟槽中滑动，以使所述第二夹钳在相对所述外管移动时发生转动。

12.根据权利要求9所述的手术器械，其特征在于，还包括刀架，所述基杆通过所述刀架与所述第一夹钳和所述第二夹钳中的至少之一连接，且所述刀架与所述基杆通过挂钩可拆卸连接，所述基杆可转动，所述基杆旋转时所述刀架跟随旋转。

13.根据权利要求9所述的手术器械，其特征在于，还包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件用于与一驱动机构传动连接并在所述驱动机构的驱动下以第一轴线为轴旋转，所述第二传动件与所述第一传动件传动配合并在所述第一传动件的驱动下沿第一轴线移动，所述第二传动件与所述外管传动连接以带动所述外管移动。

14.根据权利要求13所述的手术器械，其特征在于，还包括限位件，所述限位件与所述第二传动件形成滑动配合并限制所述第二传动件转动。

15.根据权利要求14所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械还包括支架，所述限位件包括限位柱和环形底座，所述环形底座连接在所述支架上或所述环形底座是所述支架的一部分，所述限位柱的数量为多个，所述传动件上具有与所述限位柱相匹配的凹槽。

16.根据权利要求15所述的手术器械，其特征在于，所述支架包括底座和安装件，所述安装件固定于所述底座，所述第一传动件可转动地与所述安装件连接并将所述环形底座固定于所述安装件。

17.根据权利要求13所述的手术器械，其特征在于，所述手术器械还包括支架和夹持管，所述第二传动件与所述夹持管可转动连接，所述夹持管伸出至所述支架外与所述外管连接。

18.根据权利要求17所述的手术器械，其特征在于，还包括第一配合键，所述传动件上设有第一固定键槽，所述外管上设有第二固定件，所述外管套设于所述夹持管之外，所述第一配合键插入至所述第一固定键槽和所述第二固定键槽中固定。

19.根据权利要求17所述的手术器械，其特征在于，所述第一传动件与所述第二传动件相互嵌套设置，所述夹持管连接于所述第二传动件的端部，且所述夹持管嵌设于所述外管中，所述基杆嵌设于所述外管中且所述外管相对所述基杆可滑动。

20.手术机器人，其特征在于，包括医生端设备和受所述医生端设备控制的病人端从操作设备，所述病人端从操作设备包括权利要求1～19中任一项所述的手术器械。

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