CN116322558A - 用于外科工具的手动驱动功能 - Google Patents

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CN116322558A CN202180066120.XA CN202180066120A CN116322558A CN 116322558 A CN116322558 A CN 116322558A CN 202180066120 A CN202180066120 A CN 202180066120A CN 116322558 A CN116322558 A CN 116322558A
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C·J·谢伊布
T·M·舒赫
B·D·迪克森
J·A·希尔
R·德库
N·马克沃特
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Abstract

本发明公开了一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在该第一端部与该第二端部之间延伸；托架，该托架设置在该驱动外壳中并能够在该第一端部与该第二端部之间移动；以及机构，该机构用于手动地致动该花键。该机构可布置在该驱动外壳的该第一端部或该第二端部处。该机构还可包括：框架；花键联接件，该花键联接件可旋转地安装到该框架以接纳该花键的端部；以及环形齿轮，该环形齿轮能够围绕该框架旋转并且操作地联接到附接到该花键联接件的小齿轮，使得该环形齿轮围绕该框架的旋转对应地致动该花键。

Description

用于外科工具的手动驱动功能
技术领域
本文所公开的系统和方法涉及外科工具，并且更具体地涉及用于手动地致动或驱动机器人外科工具的各种功能的机构。
背景技术
由于术后恢复时间减少且瘢痕形成最小化，因此微创外科手术(MIS)器械通常优于传统的开放式外科装置。最常见的MIS手术可以是内窥镜式手术，并且内窥镜式手术的最常见形式是腹腔镜式外科手术，在该手术中，在患者的腹部中形成一个或多个小切口，并且通过切口插入套管针以形成进入腹腔的通路。套管针用于将各种器械和工具引入腹腔中，而且提供注气使腹壁升高到器官上方。器械可用于以多种方式接合和/或处理组织以达到诊断或治疗效果。
每个外科工具通常包括布置在其远侧端部处的端部执行器。示例性端部执行器包括夹钳、抓紧器、剪刀、缝合器和针保持器，并且类似于在常规(开放式)外科手术中使用的那些，不同的是每个工具的端部执行器通过约12英寸长的轴与其柄部分离。通常还将相机或图像捕获装置诸如内窥镜引入腹腔中，以使外科医生能够在操作期间观察外科手术视野和端部执行器的操作。外科医生能够通过与图像捕获装置通信的视觉显示器实时观察手术。
最近已开发出各种机器人系统来辅助MIS手术。机器人系统可通过保持自然的手眼轴线来实现更直观的手部运动。机器人系统还可通过包括能形成更自然的手状关节运动的“腕部”关节来实现更大程度的运动自由度。该器械的端部执行器可使用形成计算机化运动系统的一部分的马达和致动器来进行关节运动(移动)。用户(例如，外科医生)能够通过在空间中抓持和操纵一个或多个控制器来远程操作器械的端部执行器，该一个或多个控制器与联接到外科器械的器械驱动器连通。用户输入由结合到机器人外科系统中的计算机系统处理，并且器械驱动器通过致动运动系统的马达和致动器来作出响应。移动驱动缆线使端部执行器关节运动到期望的位置和构型。
对机器人使能的医疗系统的改进将向医生提供更有效且更容易地执行内窥镜检查和腹腔镜检查规程的能力。
发明内容
下文总结了本公开的各种细节以提供基本理解。本发明内容不是本公开的详尽概述，并且既不旨在识别本公开的某些元件，也不旨在描绘其范围。相反，本发明内容的主要目的是在下文呈现的更详细描述之前以简化形式呈现本公开的一些概念。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在该第一端部与该第二端部之间延伸；托架，该托架设置在驱动外壳中并且能够在第一端部与第二端部之间移动；以及机构，该机构布置在驱动外壳的第一端部或第二端部处以用于手动地致动花键。该机构可包括：框架；花键联接件，该花键联接件可旋转地安装到框架以接纳花键的端部；以及环形齿轮，该环形齿轮能够围绕框架旋转并且操作地联接到花键联接件，使得环形齿轮围绕框架的旋转对应地致动花键。在一些实施方案中，该机构设置在端帽中，该端帽可移除地联接在驱动外壳的第二端部处，该端帽具有围绕框架的圆周设置的环，并且该环形齿轮设置在该环的内表面上。在一些实施方案中，该外科工具还包括：导螺杆，该导螺杆在第一端部与第二端部之间延伸，该托架能够在托架螺母处可移动地安装到导螺杆；级联接件，该级联接件可旋转地安装到驱动外壳的第一端部处的板以接纳导螺杆的端部；壳体，该壳体能够围绕该板旋转；以及远侧环形齿轮，该远侧环形齿轮设置在壳体的内表面上，其中该远侧环形齿轮操作地联接到级联接件，使得远侧环形齿轮绕板的旋转对应地致动导螺杆以使托架螺母平移。在一些实施方案中，该外科工具还包括：导螺杆，该导螺杆在第一端部与第二端部之间延伸，托架在托架螺母处可移动地安装到导螺杆，其中该机构还包括：级联接件，该级联接件可旋转地安装到框架以接纳导螺杆的端部，并且其中该环形齿轮操作地联接到级联接件，使得环形齿轮围绕框架的旋转对应地致动导螺杆以使托架螺母平移。在一些实施方案中，该机构设置在可旋转地布置在驱动外壳的第一端部处的壳体中，壳体围绕框架的圆周设置并且环形齿轮设置在壳体的内表面上。在一些实施方案中，驱动齿轮联接到花键并且能够随花键的旋转而旋转；激活机构容纳在托架中并且操作地联接到驱动齿轮，使得驱动齿轮的旋转对应地致动激活机构；细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；并且端部执行器布置在细长轴的远侧端部处。在一些实施方案中，端部执行器包括一对钳口，并且环形齿轮的旋转对应地打开或闭合这些钳口。在一些实施方案中，该外科工具还包括：级联接件，该级联接件可旋转地安装到驱动外壳的第一端部处的板以接纳导螺杆的端部，导螺杆在第一端部与第二端部之间延伸，并且托架能够在托架螺母处可移动地安装到导螺杆；壳体，该壳体能够围绕该板旋转；以及远侧环形齿轮，该远侧环形齿轮设置在壳体的内表面上，其中该远侧环形齿轮操作地联接到级联接件，使得远侧环形齿轮围绕板的旋转对应地致动导螺杆。在一些实施方案中，该外科工具还包括：导螺杆，该导螺杆在第一端部与第二端部之间延伸；托架螺母，该托架螺母连接到托架并且设置在导螺杆上；级联接件，该级联接件可旋转地安装到框架以接纳导螺杆的端部，其中该环形齿轮操作地联接到级联接件，使得环形齿轮围绕框架的旋转对应地致动导螺杆。在一些实施方案中，该外科工具还包括：杠杆，该杠杆操作地联接到托架并且能够移动以使花键与托架的相关联激活机构脱离接合；以及至少一个齿轮齿，该至少一个齿轮齿限定在杠杆上并且能够在杠杆使花键脱离接合时与该激活机构接合。在一些实施方案中，花键驱动齿轮联接到花键以随该花键一起旋转，并且杠杆包括勺形部分，该勺形部分延伸到花键驱动齿轮并且能够随杠杆一起移动以使花键驱动齿轮沿着花键轴向平移。
本文所公开的实施方案还可包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在该第一端部与该第二端部之间延伸；托架，该托架设置在驱动外壳中并且能够在第一端部与第二端部之间移动；以及端帽，该端帽可移除地联接到第二端部，该端帽包括：框架；花键联接件，该花键联接件可旋转地布置在框架中并且被构造成能够在帽联接到第二端部时接纳花键的端部；以及环形齿轮，该环形齿轮滑动地设置在框架上并且操作地联接到花键联接件，使得环形齿轮围绕框架的旋转对应地致动花键。在一些实施方案中，该外科工具还包括：导螺杆，该导螺杆在第一端部与第二端部之间延伸；托架螺母，该托架螺母连接到托架并且设置在导螺杆上；级联接件，该级联接件可旋转地设置在驱动外壳的第一端部处的板中；壳体，该壳体滑动地围绕板设置；以及远侧环形齿轮，该远侧环形齿轮布置在壳体内，该级联接件被构造成能够接纳导螺杆的端部，其中该远侧环形齿轮操作地联接到级联接件，使得远侧环形齿轮围绕板的旋转对应地致动导螺杆以使托架螺母平移。在一些实施方案中，该外科工具还包括：驱动齿轮，该驱动齿轮联接到花键并且能够随花键的旋转而旋转；激活机构，该激活机构容纳在托架中并且操作地联接到驱动齿轮，使得驱动齿轮的旋转对应地致动激活机构；细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；以及端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处。在一些实施方案中，该端部执行器包括一对钳口，该对钳口操作地布置在细长轴的远侧端部处以在激活该激活机构时打开或闭合，使得环形齿轮的旋转对应地打开或闭合钳口。在一些实施方案中，该外科工具还包括：导螺杆，该导螺杆在第一端部与第二端部之间延伸；托架螺母，该托架螺母连接到托架并且设置在导螺杆上；级联接件，该级联接件可旋转地设置在驱动外壳的第一端部处的板中；壳体，该壳体滑动地围绕板设置；以及远侧环形齿轮，该远侧环形齿轮布置在壳体内，该级联接件被构造成能够接纳导螺杆的端部，其中该远侧环形齿轮操作地联接到级联接件，使得远侧环形齿轮围绕板的旋转对应地致动导螺杆以使托架螺母平移。在一些实施方案中，该外科工具还包括：杠杆，该杠杆操作地联接到托架，其中该杠杆能够移动以使花键与托架的相关联激活机构脱离接合，并且该杠杆包括至少一个齿轮齿，当杠杆使花键与该相关联激活机构脱离接合时，该至少一个齿轮齿被移动成与激活机构接合。在一些实施方案中，花键驱动齿轮设置在花键上以与该花键一致地旋转，并且该杠杆包括勺形部分，该勺形部分在花键驱动齿轮附近延伸并且能够随杠杆一起移动以使花键驱动齿轮沿着花键轴向平移。
本文所公开的实施方案还可包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键能够在该第一端部与该第二端部之间延伸；托架，该托架可移动地设置在驱动外壳内并且能够在第一端部与第二端部之间移动；以及杠杆，该杠杆用于手动地将花键与托架的相关联激活机构解除联接，该杠杆具有至少一个齿轮齿，当杠杆围绕第一轴线旋转时，该至少一个齿轮齿能够移动成与该激活机构接合，其中该杠杆能够围绕第二轴线旋转以使激活机构与一组齿轮齿接合。在一些实施方案中，花键驱动齿轮设置在花键上以与该花键一致地旋转，并且该杠杆包括勺形部分，该勺形部分在花键驱动齿轮附近延伸并且能够随杠杆一起移动以使花键驱动齿轮沿着花键轴向平移。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部；花键，该花键从该第一端部延伸并且具有安装到花键的花键小齿轮；驱动输入件，该驱动输入件将花键可旋转地联接到第一端部并且提供输入件小齿轮；离合器，该离合器介入花键和输入件小齿轮之间并且限定内齿轮；以及电枢，该电枢操作地联接到离合器并且能够操作以将离合器从第一位置移位到第二位置，在该第一位置中，内齿轮同时与花键和输入件小齿轮配合，使得驱动输入件的旋转对应地使花键旋转，在该第二位置中，内齿轮与输入件小齿轮脱离接合，使得花键能够独立于驱动输入件旋转。在一些实施方案中，该外科工具还包括：偏压元件，该偏压元件将离合器推压到第一位置中。在一些实施方案中，花键小齿轮和输入件小齿轮具有相同的齿轮齿布置。在一些实施方案中，该外科工具还包括：托架，该托架可移动地安装到花键；驱动齿轮，该驱动齿轮联接到花键并且能够随花键的旋转而旋转；激活机构，该激活机构容纳在托架中并且操作地联接到驱动齿轮，使得驱动齿轮的旋转对应地致动激活机构，其中将离合器移位到第二位置中使激活机构与驱动输入件脱离联接。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；以及端部执行器，该端部执行器布置在该轴的远侧端部处并且包括一对钳口，其中这些钳口在激活该激活机构时打开或闭合。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；以及端部执行器，该端部执行器布置在该轴的远侧端部处并且包括切割元件，该切割元件在激活该激活机构时推进或回缩。在一些实施方案中，该外科工具还包括：手动驱动器齿轮，该手动驱动器齿轮在花键上设置在花键小齿轮附近，当离合器处于第一位置时，手动驱动器齿轮能够相对于花键小齿轮围绕花键旋转。在一些实施方案中，当离合器处于第二位置时，内齿轮同时与花键小齿轮和手动驱动器齿轮两者啮合，使得手动驱动器齿轮的旋转对应地使花键独立于驱动输入件旋转。在一些实施方案中，该外科工具还包括：器械驱动器，该器械驱动器布置在机器人臂的远侧端部处并且提供当外科工具联接到器械驱动器时能够与驱动输入件配合的驱动输出件，其中将离合器移位到第二位置使花键与驱动输出件脱离接合并且使花键与手动驱动器齿轮接合，手动驱动器齿轮然后能够旋转以致动花键。在一些实施方案中，该外科工具还包括：扣件，当离合器移位到第二位置中时，该扣件保持离合器处于第二位置，并且由此阻止离合器移位回到第一位置中以使花键与驱动输入件重新接合。
本文所公开的实施方案还可包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部；多个花键，该多个花键能够从该第一端部延伸，每个花键在相应驱动输入件处可旋转地联接到第一端部，并且每个花键具有固定在其上的相应花键小齿轮，并且每个相应驱动输入件具有固定在其上的输入件小齿轮；离合器，该离合器与花键中的每个花键相关联，其中这些离合器中的每个离合器介入花键和与花键相关联的输入件小齿轮之间并且限定内齿轮；以及救助电枢，该救助电枢操作地联接到离合器并且能够操作以将离合器中的每个离合器从第一位置移位到第二位置，在该第一位置中，每个离合器的内齿轮同时与相应花键和与该相应花键相关联的输入件小齿轮配合，使得相应驱动输入件的旋转对应地使与相应驱动输入件相关联的花键旋转，在该第二位置中，每个离合器的内齿轮与相应输入件小齿轮脱离接合，使得相应驱动输入件能够独立于与相应驱动输入件相关联的花键旋转，其中该救助电枢能够经由施加第一段旋转来致动，以同时将每个离合器从第一位置移位到第二位置。在一些实施方案中，该外科工具在施加该第一段旋转期间保持联接到机器人器械驱动器。在一些实施方案中，该外科工具在施加第二旋转段时与该机器人器械驱动器脱离联接。在一些实施方案中，扣件被设置成在离合器中的至少一个离合器移位到第二位置中时保持该至少一个离合器处于第二位置，并且由此阻止该至少一个离合器移位回到第一位置中以使与至少一个离合器相关联的花键与相应驱动输入件重新接合。在一些实施方案中，该外科工具还包括：托架，该托架能够在托架螺母处可移动地安装到导螺杆；相应驱动齿轮，该相应驱动齿轮联接到花键中的每个花键并且能够随与相应驱动齿轮相关联的花键的旋转而旋转；激活机构，该激活机构与花键中的每个花键相关联，这些激活机构中的每个激活机构容纳在托架中并且操作地联接到相应驱动齿轮，使得相应驱动齿轮的旋转对应地致动与相应驱动齿轮相关联的激活机构；细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；以及端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处，该端部执行器具有一对钳口，该对钳口操作地布置在细长轴的远侧端部处以在激活这些激活机构中的第一激活机构时打开或闭合，该端部执行器还包括切割元件，该切割元件操作地布置成在激活这些激活机构中的第二激活机构时击发，其中将离合器移位到第二位置中使第一激活机构和第二激活机构与相应驱动输入件脱离联接，以由此使相应驱动输入件与钳口的打开或闭合以及切割元件的击发无关。
本文所公开的实施方案还可包括一种使外科工具的驱动输入件脱离联接的方法，该方法包括：提供具有第一端部、第二端部的驱动外壳、能够在该第一端部与该第二端部之间延伸的导螺杆和至少一个花键、安装到花键的花键小齿轮、设置在将花键可旋转地联接到第一端部的驱动输入件上的输入件小齿轮、以及介入花键和输入件小齿轮之间并且限定内齿轮的离合器；以及将离合器从第一位置移位到第二位置，在该第一位置中，内齿轮同时与花键和输入件小齿轮配合，使得驱动输入件的旋转对应地使花键旋转，在该第二位置中，内齿轮与输入件小齿轮脱离接合，使得花键能够独立于驱动输入件旋转。在一些实施方案中，偏压元件，该偏压元件将离合器推压到第一位置中。在一些实施方案中，该方法还包括：致动电枢以由此将离合器移动到第二位置中，其中该电枢操作地联接到离合器并且能够操作以将离合器从第一位置移位到第二位置。在一些实施方案中，致动电枢还包括：施加第一段旋转以由此致动电枢并将离合器从第一位置移出，其中该外科工具在施加第一段旋转期间保持联接到机器人器械驱动器。在一些实施方案中，该方法还包括：施加第二段旋转以由此使该外科工具与该机器人器械驱动器脱离联接。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部；花键，该花键从该第一端部延伸；托架，该托架能够可移动地安装到花键并且包括一个或多个近侧层和一个或多个远侧层；以及闩锁，该闩锁能够在锁定位置与解锁位置之间枢转，在该锁定位置中，闩锁将一个或多个近侧层固定到一个或多个远侧层，在该解锁位置中，一个或多个近侧层自由地与一个或多个远侧层分离。在一些实施方案中，该闩锁可枢转地安装到一个或多个近侧层以枢转进出锁定位置和解锁位置。在一些实施方案中，该外科工具还包括：护罩，该护罩从第一端部延伸；以及翅片，该翅片穿过限定在护罩中的窗口径向突出并且从一个或多个近侧层延伸。在一些实施方案中，该闩锁用销连接到一个或多个近侧层的翅片。在一些实施方案中，该外科工具还包括：锁定特征部，该锁定特征部设置在一个或多个远侧层上，其中该闩锁在锁定位置中能够附接到锁定特征部。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从远侧层朝远侧延伸并且穿透第一端部；端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处；驱动齿轮，该驱动齿轮联接到花键并且能够随花键的旋转而旋转；以及激活机构，该激活机构容纳在一个或多个近侧层中并且操作地联接到驱动齿轮以在驱动齿轮旋转时推进击发杆，该击发杆联接到一个或多个近侧层并且延伸穿过细长轴。在一些实施方案中，该端部执行器包括切割元件，该切割元件操作地联接到击发杆的远侧端部，并且其中激活该激活机构使切割元件推进或回缩。在一些实施方案中，该花键包括第一花键，该驱动齿轮包括第一驱动齿轮，并且该激活机构包括第一激活机构，该外科工具还包括：第二花键，该第二花键从第一端部延伸；第二驱动齿轮，该第二驱动齿轮联接到第二花键并且能够随第二花键的旋转而旋转；以及第二激活机构，该第二激活机构容纳在一个或多个远侧层中并且操作地联接到第二驱动齿轮，以在激活第二激活机构时打开或闭合设置在端部执行器处的一对钳口。在一些实施方案中，该一个或多个近侧层包括顶(jack)，当闩锁移动到解锁位置时，该顶能够操作以将一个或多个近侧层与一个或多个远侧层分离。在一些实施方案中，该顶包括操作地连接到可伸长支腿的可旋转螺杆，并且其中螺杆的旋转使可伸长支腿抵靠一个或多个远侧层伸长。在一些实施方案中，该外科工具还包括：护罩，该护罩从第一端部延伸，其中该可旋转螺杆能够通过限定在护罩中的窗口触及。
本文所公开的实施方案还可包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部；花键，该花键从该第一端部延伸；托架，该第一段旋转能够可移动地安装到花键并且包括一个或多个近侧层和一个或多个远侧层；闩锁，该闩锁能够在锁定位置与解锁位置之间枢转，在该锁定位置中，闩锁将一个或多个近侧层固定到一个或多个远侧层，在该解锁位置中，一个或多个近侧层能够自由地与一个或多个远侧层分离；以及顶，该顶附接到一个或多个近侧层，并且当闩锁处于解锁位置时，顶能够操作以相对于一个或多个远侧层移动一个或多个近侧层。在一些实施方案中，该顶包括支腿并且能够操作以使支腿抵靠一个或多个远侧层伸长。在一些实施方案中，该驱动外壳还包括从第一端部延伸的护罩，并且该顶能够通过限定在护罩中的窗口触及。在一些实施方案中，该外科工具还包括：翅片，该翅片从一个或多个近侧层径向延伸并穿过窗口。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从一个或多个远侧层朝远侧延伸并且穿透第一端部；端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处；驱动齿轮，该驱动齿轮联接到花键并且能够随花键的旋转而旋转；以及第一激活机构，该第一激活机构容纳在一个或多个近侧层中并且操作地联接到驱动齿轮以在驱动齿轮旋转时推进击发杆，该击发杆联接到一个或多个近侧层并且从一个或多个近侧层延伸穿过细长轴。在一些实施方案中，该端部执行器包括切割元件，该切割元件操作地布置在击发杆的远侧端部处以在激活第一激活机构时击发或回缩。在一些实施方案中，该端部执行器包括一对钳口，该对钳口操作地布置在细长轴的远侧端部处以在激活设置在一个或多个远侧层中的第二激活机构时打开或闭合。
本文所公开的实施方案还可包括一种拆解外科工具的方法，该方法包括：提供具有第一端部的驱动外壳、从该第一端部延伸的花键、能够可移动地安装到该花键并且包括一个或多个近侧层和一个或多个远侧层的托架、以及能够在锁定位置与解锁位置之间枢转的闩锁，在该锁定位置中，闩锁将一个或多个近侧层固定到一个或多个远侧层，在该解锁位置中，一个或多个近侧层自由地与一个或多个远侧层分离；将闩锁解锁；以及将一个或多个近侧层与一个或多个远侧层分离。在一些实施方案中，将一个或多个近侧层与一个或多个远侧层分离还包括：激活顶，该顶附接到一个或多个近侧层，并且当闩锁处于解锁位置时，该顶能够操作以使顶支腿抵靠一个或多个远侧层伸长，并且由此相对于一个或多个远侧层移动一个或多个近侧层。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在该第一端部与该第二端部之间延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到第一端部；驱动齿轮，该驱动齿轮联接到花键并且能够随花键一起旋转；托架，该托架可移动地安装到花键并且容纳激活机构，该激活机构操作地联接到驱动齿轮，使得花键的旋转致动激活机构；以及救助机构，该救助机构布置在第二端部处并且包括杠杆，该杠杆能够相对于花键从第一位置移动到第二位置，在该第一位置中，花键与杠杆脱离接合，在该第二位置中，花键接合杠杆，使得杠杆的旋转对应地使花键旋转。在一些实施方案中，该外科工具还包括：器械驱动器，该器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与驱动外壳的第一端部配合；以及驱动输出件，该驱动输出件由器械驱动器提供并且能够与驱动输入件配合，使得驱动输出件的旋转对应地使驱动输入件旋转并且由此致动激活机构，其中该花键在杠杆处于第一位置时与驱动输出件接合，并且通过将杠杆移动到第二位置中而与驱动输出件脱离接合。在一些实施方案中，该外科工具还包括：器械驱动器，该器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与驱动外壳的第一端部配合；以及驱动输出件，该驱动输出件由器械驱动器提供并且能够与驱动输入件配合，使得驱动输出件的旋转对应地使驱动输入件旋转并且由此致动激活机构，其中当杠杆在第一位置与第二位置之间移动时，花键保持与驱动输出件接合。在一些实施方案中，该外科工具还包括：手动驱动齿轮，该手动驱动齿轮设置在花键的近侧端部处并且能够随花键一起旋转，其中当杠杆处于第一位置时，手动驱动齿轮能够相对于杠杆旋转，并且其中当杠杆移动到第二位置时，手动驱动齿轮旋转地接合杠杆。在一些实施方案中，该杠杆包括至少一个齿轮齿，当杠杆移动到第二位置中时，该至少一个齿轮齿接合手动驱动齿轮的对应的至少一个齿轮齿。在一些实施方案中，该救助机构还包括间隔条，当杠杆处于第一位置时，该间隔条可移除地定位在手动驱动齿轮下方，当移除间隔条时，杠杆能够移动到第二位置中以由此将杠杆定位成与手动驱动齿轮旋转接合。在一些实施方案中，该救助机构还包括可移除盖，并且该间隔条附接到可移除盖，其中该可移除盖能够安装在驱动外壳的第二端部处以包封杠杆，使得该间隔条在手动驱动齿轮下方延伸。在一些实施方案中，该杠杆包括第一孔洞节段和第二孔洞节段，当定向在杠杆的第一孔洞节段中时，手动驱动齿轮能够相对于杠杆自由地旋转，并且当定向在杠杆的第二孔洞节段中时，手动驱动齿轮能够随杠杆一起旋转。在一些实施方案中，该救助机构还包括偏压元件，该偏压元件对杠杆施加偏压力以由此将杠杆朝向第二位置推压。在一些实施方案中，该救助机构还包括可移除盖，该可移除盖能够安装在驱动外壳的第二端部处并且具有保持销，该保持销附接到可移除盖，使得当可移除盖安装在驱动外壳上时，保持销接触杠杆并且维持杠杆处于第一位置，使得手动驱动齿轮定向在杠杆的第一孔洞节段中。在一些实施方案中，当保持销从杠杆移开时，偏压元件沿朝向第二位置的方向推动杠杆以由此将手动驱动齿轮定向在第二孔洞节段内，在该第二孔洞节段中，手动驱动齿轮能够随杠杆一起旋转。在一些实施方案中，该杠杆还包括台肩，该台肩定位在第二孔洞节段附近以当手动驱动齿轮定向在第二孔洞节段内时接触手动驱动齿轮，使得当偏压元件使杠杆沿朝向第二位置的方向平移以使得手动驱动齿轮定向在杠杆的第二孔洞节段内时，该台肩接触手动驱动齿轮以承载手动驱动齿轮，并且由此沿朝向第二位置的方向拉动连接到手动驱动齿轮的花键。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处；击发杆，该击发杆操作地联接到激活机构以在驱动齿轮旋转时平移，该击发杆延伸穿过细长轴；以及切割元件，该切割元件设置在端部执行器处并且操作地联接到击发杆的远侧端部，其中致动激活机构使切割元件推进或回缩，并且其中该激活机构包括围绕击发杆的螺纹部分布置的内螺纹齿轮，该内螺纹齿轮与花键上的驱动齿轮啮合，使得花键的旋转引起击发杆的轴向平移，并且驱动齿轮在轴向上长于内螺纹齿轮，使得当花键处于第一位置和第二位置时驱动齿轮保持与内螺纹齿轮啮合。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处；击发杆，该击发杆操作地联接到激活机构以在驱动齿轮旋转时平移，该击发杆延伸穿过细长轴；以及切割元件，该切割元件设置在端部执行器处并且操作地联接到击发杆的远侧端部，其中致动激活机构使切割元件推进或回缩。在一些实施方案中，该花键包括第一花键，该驱动齿轮包括第一驱动齿轮，并且该激活机构包括第一激活机构，该外科工具还包括：第二花键，该第二花键从第一端部延伸；第二驱动齿轮，该第二驱动齿轮联接到第二花键并且能够随第二花键的旋转而旋转；以及第二激活机构，该第二激活机构容纳在托架中并且操作地联接到第二驱动齿轮，以在激活第二激活机构时打开或闭合钳口，其中该第一激活机构包括围绕击发杆的螺纹部分布置的内螺纹齿轮，该内螺纹齿轮与第一花键上的第一驱动齿轮啮合，使得第一花键的旋转引起击发杆的轴向平移。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在该第一端部与该第二端部之间延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到第一端部；驱动齿轮，该驱动齿轮安装在花键上并且能够随花键一起旋转；手动驱动齿轮，该手动驱动齿轮安装在花键的近侧端部上并且能够随花键一起旋转；托架，该托架能够可移动地安装到花键并且容纳激活机构，该激活机构操作地联接到驱动齿轮，使得花键的旋转致动激活机构；杠杆，该杠杆联接到花键的近侧端部；以及可移除盖，该可移除盖设置在驱动外壳的第二端部上以包封杠杆，并且具有定位在杠杆下方以将杠杆支撑在第一位置中的间隔条，在该第一位置中，手动驱动齿轮与杠杆脱离接合并且能够相对于杠杆自由地旋转，其中，在从杠杆下方移除间隔条时，杠杆能够移动到第二位置，在该第二位置中，杠杆接合手动驱动器齿轮，使得杠杆的旋转对应地使花键旋转。在一些实施方案中，该杠杆包括具有远侧部分和近侧部分的孔洞，杠杆能够移动以将手动驱动齿轮在该孔洞的远侧部分与该孔洞的近侧部分之间定向，在该远侧部分中，手动驱动齿轮与杠杆解除联接并且能够独立于杠杆自由地旋转，在该近侧部分中，手动驱动齿轮联接到杠杆，使得杠杆的旋转对应地使花键旋转。在一些实施方案中，该孔洞和该手动驱动齿轮各自包括对应的键接表面，当杠杆相对于手动驱动齿轮并沿朝向第一端部的方向移动以由此将手动驱动齿轮定向在孔洞的近侧部分内时，这些键接表面能够彼此接合以将手动驱动齿轮联接到杠杆。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在该第一端部与该第二端部之间延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到第一端部；驱动齿轮，该驱动齿轮联接到花键并且能够随花键一起旋转；手动驱动齿轮，该手动驱动齿轮设置在花键的近侧端部上并且能够随花键一起旋转；托架，该托架能够可移动地安装到花键并且容纳激活机构，该激活机构操作地联接到驱动齿轮，使得花键的旋转致动激活机构；端帽，该端帽设置在第二端部处，其中花键延伸穿过帽；杠杆，该杠杆设置在花键的近侧端部上并且具有孔洞，该手动驱动齿轮设置在该孔洞内，该孔洞包括第一孔洞节段和第二孔洞节段，在该第一孔洞节段内，手动驱动齿轮当定向在第一孔洞节段中时能够相对于杠杆自由地旋转，在该第二孔洞节段内，手动驱动齿轮当定向在第二孔洞节段中时能够随杠杆一起旋转，其中杠杆能够相对于手动驱动齿轮在第一位置与第二位置之间移动，在该第一位置中，手动驱动齿轮被定向在第一孔洞节段中并且因此与杠杆脱离接合并且能够相对于杠杆旋转，在该第二位置中，手动驱动齿轮被定向在第二孔洞节段中并且因此与杠杆接合并且能够随杠杆一起旋转；偏压元件，该偏压元件被布置成将杠杆朝向第二位置推压；以及可移除盖，该可移除盖能够安装在端帽上以包封杠杆，并且具有定位在可移除盖的内部内的保持销，使得当可移除盖安装在端帽上时，保持销接触杠杆以由此维持杠杆处于第一位置，使得手动驱动齿轮定向在杠杆的第一孔洞节段中，其中，当可移除盖被移除从而致使保持销从杠杆移开时，偏压元件沿朝向第二位置的方向推动杠杆以由此将手动驱动齿轮定向在第二孔洞节段内，在第二孔洞节段中，手动驱动齿轮能够随杠杆一起旋转。在一些实施方案中，该杠杆还包括台肩，该台肩定位在第二孔洞节段附近以当手动驱动齿轮定向在第二孔洞节段内时接触手动驱动齿轮，使得当偏压元件使杠杆沿朝向第二位置的方向平移以使得手动驱动齿轮定向在杠杆的第二孔洞节段内时，该台肩接触手动驱动齿轮以承载手动驱动齿轮，并且由此沿朝向第二位置的方向拉动连接到手动驱动齿轮的花键。
本文所公开的实施方案包括一种外科工具，该外科工具包括：驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部以及布置在该第一端部处的驱动输入件；托架，该托架安装在驱动外壳内并且能够经由驱动输入件的致动而在第一端部与第二端部之间移动；器械驱动器，该器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与驱动外壳的第一端部配合；驱动输出件，该驱动输出件由器械驱动器提供并且能够与驱动输入件配合，使得驱动输出件的旋转对应地使驱动输入件旋转，以由此使托架在驱动外壳内平移；以及翅片，该翅片连接到托架并且是用户能够从驱动外壳的外部触及以手动地平移托架的。在一些实施方案中，该驱动外壳包括在第一端部与第二端部之间延伸的护罩，并且该翅片穿过限定在护罩中的窗口径向向外突出。在一些实施方案中，该工具还包括：环，该环至少部分地围绕护罩的外表面从翅片延伸。在一些实施方案中，该托架包括一个或多个远侧层和能够附接到该一个或多个远侧层的一个或多个近侧层，并且该外科工具还包括：救助机构，该救助机构能够操作以将托架的该一个或多个近侧层从托架的一个或多个远侧层解锁，使得一个或多个近侧层能够从驱动外壳抽出。在一些实施方案中，该救助机构包括可释放销，该可释放销能够在锁定位置与解锁位置之间移动，在该锁定位置中，一个或多个近侧层固定到一个或多个远侧层，在该解锁位置中，一个或多个近侧层从一个或多个远侧层解除固定并且能够相对于一个或多个远侧层移动。在一些实施方案中，当处于锁定位置时，可释放销附接到设置在一个或多个远侧层中的最近侧层内的锁定特征部，并且驱动输入件操作地联接到一个或多个远侧层。在一些实施方案中，该翅片提供悬伸部分，该悬伸部分定位在驱动外壳的径向外侧并且从翅片朝远侧延伸以覆盖一个或多个远侧层的至少一部分。在一些实施方案中，该外科工具还包括：细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；以及端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处。在一些实施方案中，该托架包括一个或多个远侧层和可移除地固定到一个或多个远侧层的一个或多个近侧层，该外科工具还包括：位置辨识系统，该位置辨识系统被编程用于当一个或多个近侧层从一个或多个远侧层移除时记住端部执行器的最后已知位置。
本文所公开的实施方案还可包括一种定位外科工具的方法，该方法包括：抓持住用户接口的翅片，该用户接口操作地联接到外科工具的驱动外壳，该外科工具包括：驱动输入件，该驱动输入件在驱动外壳的第一端部处；以及托架，该托架安装在驱动外壳内并且能够经由驱动输入件的致动而在第一端部与第二端部之间移动，其中该翅片操作地联接到托架；沿着驱动外壳的外部手动地移动翅片并且由此使托架在驱动外壳内移动；以及当在驱动外壳内手动地移动托架时使驱动输入件旋转。在一些实施方案中，该外科工具还包括：器械驱动器，该器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与驱动外壳的第一端部配合；以及驱动输出件，该驱动输出件由器械驱动器提供并且能够与驱动输入件配合，使得驱动输出件的旋转对应地使驱动输入件旋转以由此使托架平移，并且其中使驱动输入件旋转包括：反向驱动由器械驱动器提供的驱动输出件。在一些实施方案中，该外科器械还包括：细长轴，该细长轴从托架朝远侧延伸并且穿透第一端部；端部执行器，该端部执行器布置在细长轴的远侧端部处；以及一个或多个远侧层和一个或多个近侧层，该一个或多个近侧层可移除地固定到该一个或多个远侧层以形成托架，该方法还包括：利用位置辨识系统来监测端部执行器的位置；将一个或多个近侧层从一个或多个远侧层移除；以及当一个或多个近侧层从一个或多个远侧层移除时记住端部执行器的最后已知位置。在一些实施方案中，该方法还包括：将一个或多个近侧层重新安装在一个或多个远侧层上；以及利用位置辨识系统来确定一个或多个近侧层先前是否已安装在一个或多个远侧层上。在一些实施方案中，该方法还包括：利用位置辨识系统来肯定地确定一个或多个近侧层先前已安装在一个或多个远侧层上；以及利用位置辨识系统来允许手动反向驱动器械驱动器的驱动输出件，以由此手动地平移端部执行器。在一些实施方案中，该方法还包括：当端部执行器处于最后已知位置时利用位置辨识系统来提供触觉反馈指示。在一些实施方案中，该外科工具是第一外科工具并且该一个或多个近侧层包括该一个或多个近侧层中的第一组近侧层，该方法还包括：对应于第二外科工具将一个或多个近侧层中的第二组近侧层安装在一个或多个远侧层上；利用位置辨识系统来确定一个或多个近侧层中的第二组近侧层对应于第二外科工具并且先前未安装在一个或多个远侧层上；以及利用位置辨识系统来防止将端部执行器手动地平移超过最后已知位置。在一些实施方案中，该端部执行器包括第一端部执行器，该方法还包括：利用位置辨识系统来确定第二外科工具是包括第一端部执行器还是包括不同于第一端部执行器的第二端部执行器；以及当第一端部执行器和第二端部执行器相似时利用位置辨识系统来允许反向驱动驱动输出件。在一些实施方案中，该方法还包括：利用位置辨识系统来防止将第二端部执行器手动地平移超过最后已知位置。在一些实施方案中，该方法还包括：当第二端部执行器处于最后已知位置时利用位置辨识系统来提供触觉反馈指示。在一些实施方案中，该外科工具还包括：导螺杆，该导螺杆从驱动外壳的第一端部延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到第一端部；托架螺母，该托架螺母设置在托架内，使得托架在托架螺母处安装到导螺杆，从而使得驱动输入件的旋转对应地使导螺杆旋转以由此使托架螺母沿着导螺杆平移，其中使驱动输入件旋转包括：当在驱动外壳内手动地移动托架时使导螺杆旋转并且反向驱动驱动输入件。
附图说明
下文将结合附图描述所公开的方面，该附图被提供以说明而非限制所公开的方面，其中类似的标号表示类似的元件。
图1示出了被布置用于诊断和/或治疗支气管镜检查规程的基于推车的机器人系统的实施方案。
图2描绘了图1的机器人系统的另外方面。
图3A示出了被布置用于输尿管镜检查的图1的机器人系统的实施方案。
图3B示出了被布置用于血管规程的图1的机器人系统的实施方案。
图4示出了被布置用于支气管镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。
图5提供了图4的机器人系统的另选视图。
图6示出了被构造成能够收起机器人臂的示例性系统。
图7A示出了被构造用于输尿管镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。
图7B示出了被构造用于腹腔镜检查规程的基于台的机器人系统的实施方案。
图7C示出了图4至图7B的具有俯仰和倾斜调节的基于台的机器人系统的实施方案。
图8提供了图4至图7的台与基于台的机器人系统的柱之间的接口的详细图示。
图9A示出了基于台的机器人系统的另选实施方案。
图9B示出了图9A的基于台的机器人系统的端视图。
图9C示出了其上附接有机器人臂的基于台的机器人系统的端视图。
图10示出了示例性器械驱动器。
图11示出了具有成对器械驱动器的示例性医疗器械。
图12示出了器械驱动器和器械的另选设计，其中驱动单元的轴线平行于器械的细长轴的轴线。
图13示出了具有基于器械的插入架构的器械。
图14示出了示例性控制器。
图15描绘了根据示例性实施方案的框图，该框图示出了估计图1至图7C的机器人系统的一个或多个元件的位置(诸如图11至图13的器械的位置)的定位系统。
图16是可结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具的等轴侧视图。
图17是根据一个或多个实施方案的当与其护罩组件未组装时的图16的外科工具的等轴视图。
图18A是根据一个或多个实施方案的可释放地联接到示例性器械驱动器的图16至图17的外科工具的等轴视图。
图18B提供了图18A的器械驱动器和图16至图17的外科工具的分开的等轴端视图。
图19示出了根据一个或多个实施方案的具有级部分和当从级部分移除时的器械部分的图16至图17的外科工具。
图20A至图20B分别示出了根据一个或多个实施方案的图19的可移除帽的底端视图和顶端视图。
图21示出了根据一个或多个实施方案的图20A至图20B的可移除帽的局部分解图。
图22示出了根据一个或多个实施方案的当安装在外科工具上并且与导螺杆和花键处于操作接合时的可移除帽的局部拆解图。
图23示出了根据一个或多个实施方案的用于手动地激活外科工具的一个或多个功能的远侧手动致动机构的局部拆解图。
图24示出了根据一个或多个实施方案的手动杠杆钳口打开与闭合机构。
图25A至图25C示出了图24的机构的示例性操作。
图26A示出了根据一个或多个实施方案的离合机构。
图26B示出了图26A的离合机构的分解图。
图26C示出了图26A的离合机构的局部拆解图，其中离合器已被移除以相对于驱动输入件的小齿轮凸台示出花键驱动器的小齿轮。
图26D示出了图26A的离合机构的剖视图。
图27A至图27D示出了根据一个或多个实施方案的图26A至图26D的离合机构的示例性操作。
图28示出了根据本公开的一个或多个实施方案的能够用于使图26A的离合机构中的两个或更多个离合机构脱离接合的多离合组件。
图29示出了根据一个或多个实施方案的结合手动超控特征部的图26A的离合机构。
图30示出了根据一个或多个实施方案的救助机构。
图31示出了根据本公开的一个或多个另选实施方案的救助机构的示例性操作。
图32示出了根据本公开的一个或多个实施方案的结合救助辅助机构3200的救助机构。
示出了救助辅助机构
图33A至图33B示出了根据本公开的一个或多个实施方案的图32的救助辅助机构的示例性操作。
图34A至图34B示出了根据本公开的一个或多个其他实施方案的用于可反向驱动马达的救助机构。
图35A至图35B示出了根据本公开的一个或多个其他实施方案的用于不可反向驱动马达的救助机构。
图36示出了根据本公开的一个或多个其他实施方案的用户接口机构。
图37示出了图36的用户接口机构的示例性操作。
图38示出了当处于锁定位置时图36的用户接口机构的详细截面图。
具体实施方式
1.概述。
本公开的各方面可集成到机器人使能的医疗系统中，该机器人使能的医疗系统能够执行多种医疗规程，包括微创(例如腹腔镜检查)规程，以及非侵入(例如内窥镜检查)规程两者。在内窥镜检查规程中，系统可能能够执行支气管镜检查、输尿管镜检查、胃镜检查等。
除了执行广泛的规程之外，系统可以提供附加的益处，诸如增强的成像和指导以帮助医师。另外，该系统可以为医师提供从人体工程学方位执行规程的能力，而不需要笨拙的臂运动和位置。另外，该系统可以为医师提供以改进的易用性执行规程的能力，使得系统的器械中的一个或多个器械可由单个用户控制。
出于说明的目的，下文将结合附图描述各种实施方案。应当理解，所公开的概念的许多其他具体实施是可能的，并且利用所公开的具体实施可实现各种优点。标题包括在本文中以供参考并且有助于定位各个节段。这些标题并非旨在限制相对于其所述的概念的范围。此类概念可在整个说明书中具有适用性。
A.机器人系统–推车。
机器人使能的医疗系统可以按多种方式配置，这取决于特定规程。图1示出了被布置用于诊断和/或治疗支气管镜检查规程的基于推车的机器人使能系统100的实施方案。对于支气管镜检查规程，机器人系统100可包括具有一个或多个机器人臂104(示出了三个)的推车102，以将医疗器械(另选地称为“外科工具”)(诸如可操纵内窥镜106(例如，用于支气管镜检查的手术特定支气管镜))递送到自然孔口进入点(即，患者的口腔)，以递送诊断和/或治疗工具。如图所示，推车102可被定位在患者的上躯干附近，以便提供到进入点的通路。类似地，可致动机器人臂104以相对于进入点定位支气管镜。当利用胃镜(用于胃肠道(GI)规程的专用内窥镜)执行GI规程时，也可利用图1中的布置。
一旦推车102正确定位在患者附近，机器人臂104就以机器人式、手动式或它们的组合将可操纵内窥镜106插入患者体内。可操纵内窥镜106可包括至少两个伸缩部件，诸如内引导件部分和外护套部分，其中每个部分联接到一组器械驱动器108(另选地称为“工具驱动器”)中的单独的器械驱动器。如图所示，每个器械驱动器108联接到机器人臂104中的对应的一个机器人臂的远侧端部。有利于将引导件部分与护套部分同轴对准的器械驱动器108的这种线性布置产生“虚拟轨道”110，该“虚拟轨道”可通过将机器人臂104操纵到不同角度和/或位置而在空间中被重新定位。器械驱动器108沿着虚拟轨道110的平移使内引导件部分相对于外护套部分伸缩，因此有效地使内窥镜106相对于患者推进或回缩。
如图所示，虚拟轨道110(和本文所述的其他虚拟轨道)在附图中使用虚线描绘，因此不构成系统100的任何物理结构。虚拟轨道110的角度可基于临床应用或医师偏好来调节、平移和枢转。例如，在支气管镜检查中，如图所示的虚拟轨道110的角度和位置代表了在向医师提供到内窥镜106的通路同时使由内窥镜106弯曲到患者的口腔中引起的摩擦最小化之间的折衷。
在插入患者的口腔中之后，内窥镜106可使用来自机器人系统100的精确命令向下导向患者的气管和肺，直到到达目标目的地或手术部位。为了增强通过患者的肺网络的导航和/或到达期望的目标，可操纵内窥镜106以从外护套部分伸缩地延伸内引导件部分，以获得增强的关节运动和更大的弯曲半径。使用单独的器械驱动器108还允许引导件部分和护套部分彼此独立地被驱动。
例如，可引导内窥镜106以将活检针递送到目标，诸如例如患者肺内的病变或结节。针可沿工作通道向下部署，该工作通道延伸内窥镜106的长度以获得待由病理学家分析的组织样本。根据病理结果，可沿内窥镜的工作通道向下部署附加工具以用于附加活检。在识别出组织样本是恶性的之后，内窥镜106可通过内窥镜递送工具以切除潜在的癌组织。在一些情况下，诊断和治疗处理可在单独的规程中递送。在这些情况下，内窥镜106也可用于递送基准标记物以“标记”目标结节的位置。在其他情况下，诊断和治疗处理可在相同的规程期间递送。
系统100还可包括可动塔112，该可动塔可经由支撑缆线连接到推车102以向推车102提供控制、电子、流体、光学、传感器和/或电力的支持。将这样的功能放置在塔112中允许可由操作医师和他/她的工作人员更容易地调节和/或重新定位的更小形状因子的推车102。另外，在推车/台与支撑塔112之间划分功能减少了手术室混乱并且有利于改善临床工作流程。虽然推车102可被定位成靠近患者，但是塔112可另选地在远程位置中被收起以在规程过程期间不挡道。
为了支持上述机器人系统，塔112可包括基于计算机的控制系统的部件，该基于计算机的控制系统将计算机程序指令存储在例如非暂态计算机可读存储介质诸如永磁存储驱动器、固态驱动器等内。无论执行是发生在塔112中还是发生在推车102中，这些指令的执行都可控制整个系统或其子系统。例如，当由计算机系统的处理器执行时，指令可致使机器人系统的部件致动相关托架和臂安装件，致动机器人臂，并且控制医疗器械。例如，响应于接收到控制信号，机器人臂104的接头中的马达可将臂定位成特定姿势或角度取向。
塔112还可包括泵、流量计、阀控制器和/或流体通路中的一者或多者，以便向可通过内窥镜106部署的系统100提供受控的冲洗和抽吸能力。这些部件也可使用塔112的计算机系统来控制。在一些实施方案中，冲洗和抽吸能力可通过单独的缆线直接递送到内窥镜106。
塔112可包括电压和浪涌保护器，该电压和浪涌保护器被设计成向推车102提供经滤波和保护的电力，从而避免在推车102中放置电力变压器和其他辅助电力部件，从而得到更小、更可移动的推车102。
塔112还可包括用于在整个机器人系统100中部署的传感器的支撑设备。例如，塔112可包括用于在整个机器人系统100中检测、接收和处理从光学传感器或相机接收的数据的光电设备。结合控制系统，此类光电设备可用于生成实时图像，以用于在整个系统中部署的任何数量的控制台中显示(包括在塔112中显示)。类似地，塔112还可包括用于接收和处理从部署的电磁(EM)传感器接收的信号的电子子系统。塔112还可用于容纳和定位EM场发生器，以便由医疗器械中或医疗器械上的EM传感器进行检测。
除了系统的其余部分中可用的其他控制台(例如，安装到推车102的控制台)之外，塔112还可包括控制台114。控制台114可包括用于医师操作者的用户界面和显示屏(例如触摸屏)。系统100中的控制台通常被设计成提供机器人控制以及规程的术前信息和实时信息两者，诸如医疗工具的导航和定位信息。当控制台114不是医师可用的唯一控制台时，其可由第二操作者(诸如护士)使用以监测患者的健康或生命体征和系统的操作，以及提供规程特定的数据，诸如导航和定位信息。在其他实施方案中，控制台114可以被容纳在主体中，与塔112分开。
塔112可通过一个或多个缆线116连接件联接到推车102和内窥镜106。在一些实施方案中，可通过延伸到推车102的单根缆线116提供来自塔112的支撑功能，因此简化手术室并消除手术室的混乱。在其他实施方案中，特定功能可联接在单独的布线和连接中。例如，尽管可通过单根缆线向推车102提供电力，但也可通过一根或多根单独的缆线提供对控制、光学、流体和/或导航的支持。
图2提供了来自图1的基于推车的机器人使能的系统100的推车102的实施方案的详细图示。推车102通常包括细长支撑结构202(也称为“柱”)、推车基部204以及在柱202的顶部处的控制台206。柱202可包括一个或多个托架，诸如用于支持机器人臂104的部署的托架208(另选地为“臂支撑件”)。托架208可包括可单独配置的臂安装件，该臂安装件沿着垂直轴线旋转以调节机器人臂104的基部214，以相对于患者更好地定位。托架208还包括托架接口210，该托架接口允许托架208沿着柱202竖直地平移。
托架接口210通过狭槽诸如狭槽212连接到柱202，这些狭槽被定位在柱202的相对侧上以引导托架208的竖直平移。狭槽212包括竖直平移接口以将托架208相对于推车基部204定位并保持在各种竖直高度处。托架208的竖直平移允许推车102调节机器人臂104的到达范围以满足多种台高度、患者尺寸和医师偏好。类似地，托架208上的可单独配置的臂安装件允许机器人臂104的基部214以多种构型成角度。
在一些实施方案中，狭槽212可补充有狭槽盖(未示出)，该狭槽盖与狭槽表面齐平且平行，以防止灰尘和流体在托架208竖直平移时进入柱202的内部腔以及竖直平移接口。狭槽盖可通过被定位在狭槽212的竖直顶部和底部附近的成对弹簧卷轴部署。盖在卷轴内盘绕，直到在托架208竖直地上下平移时被部署成从盖的盘绕状态延伸和回缩。当托架208朝向卷轴平移时，卷轴的弹簧负载提供了将盖回缩到卷轴中的力，同时在托架208平移远离卷轴时也保持紧密密封。可使用例如托架接口210中的支架将盖连接到托架208，以确保在托架208平移时盖的适当延伸和回缩。
柱202可在内部包括机构诸如齿轮和马达，这些机构被设计成使用竖直对准的导螺杆以响应于响应用户输入(例如，来自控制台206的输入)生成的控制信号来以机械化方式平移托架208。
机器人臂104通常可包括由一系列连杆218分开的机器人臂基部214和端部执行器216(示出了三个)，该一系列连杆由对应的一系列接头220连接，每个接头220包括独立的致动器，并且每个致动器包括可独立控制的马达。每个可独立控制的接头220表示对应的机器人臂104可用的独立自由度。在例示的实施方案中，每个臂104具有七个接头220，从而提供七个自由度。多个接头220导致多个自由度，从而允许“冗余”的自由度。冗余的自由度允许机器人臂104使用不同的连杆位置和接头角度将其相应的端部执行器216定位在空间中的特定位置、取向和轨迹处。这允许系统100从空间中的期望点定位和导向医疗器械，同时允许医师使臂接头220移动到远离患者的临床有利方位，以产生更大的接近，同时避免臂碰撞。
推车基部204在地板上平衡柱202、托架208和臂104的重量。因此，推车基部204容纳较重的部件，诸如电子器件、马达、电源以及使得推车能够移动和/或固定的部件。例如，推车基部204包括允许推车102在规程之前容易地围绕房间移动的可滚转脚轮222。在到达适当位置之后，脚轮222可使用锁固定，以在规程期间将推车102保持在适当位置。
被定位在柱202的竖直端部处的控制台206允许用于接收用户输入的用户界面和显示屏(或两用装置，诸如例如触摸屏224)两者向医师用户提供术前和术中数据两者。触摸屏224上的潜在术前数据可包括从术前计算机化断层摄影(CT)扫描导出的术前计划、导航和标测数据和/或来自术前患者面谈的记录。触摸屏224上的术中数据可包括从工具、传感器提供的光学信息和来自传感器的坐标信息以及重要的患者统计，诸如呼吸、心率和/或脉搏。控制台206可被定位和倾斜成允许医师从柱202的与托架208相对的侧面接近控制台。从该方位，医师可在从推车102后面操作控制台206的同时观察控制台206、机器人臂104和患者。如图所示，控制台206还包括用于帮助操纵和稳定推车102的柄部226。
图3A示出了被布置用于输尿管镜检查的图1的系统100的实施方案。在输尿管镜规程中，推车102可被定位成将输尿管镜302(被设计成横穿患者的尿道和输尿管的规程特定的内窥镜)递送到患者的下腹部区域。在输尿管镜检查中，可期望输尿管镜302直接与患者的尿道对准以减少敏感解剖结构上的摩擦和力。如图所示，推车102可在台的脚部处对准，以允许机器人臂104定位输尿管镜302，以用于直接线性进入患者的尿道。机器人臂104可从台的脚部沿着虚拟轨道304将输尿管镜302通过尿道直接插入患者的下腹部中。
在插入尿道中之后，使用与支气管镜检查中类似的控制技术，输尿管镜302可被导航到膀胱、输尿管和/或肾中以用于诊断和/或治疗应用。例如，可将输尿管镜302引导到输尿管和肾中以使用沿输尿管镜302的工作通道向下部署的激光或超声碎石装置来打碎积聚的肾结石。在碎石完成之后，可使用沿输尿管镜302的工作通道向下部署的篮移除所得的结石碎片。
图3B示出了被布置用于血管规程的图1的系统100的另一个实施方案。在血管规程中，系统100可被构造成使得推车102可将医疗器械306(诸如可操纵导管)递送到患者的腿部的股动脉中的进入点。股动脉呈现用于导航的较大直径以及到患者的心脏的相对较少的迂回且曲折的路径两者，这简化了导航。如在输尿管镜规程中，推车102可被定位成朝向患者的腿部和下腹部，以允许机器人臂104提供直接线性进入患者的大腿/髋部区域中的股动脉进入点的虚拟轨道308。在插入动脉中之后，可通过平移器械驱动器108来引导和推进医疗器械306。另选地，推车102可被定位在患者的上腹部周围，以到达另选的血管进入点，诸如例如患者的肩部和腕部附近的颈动脉和臂动脉。
B.机器人系统–台。
机器人使能的医疗系统的实施方案还可结合患者的台。结合台通过移除推车减少了手术室内的资本设备的量，这允许更多地接近患者。图4示出了被布置用于支气管镜检查规程的这样的机器人使能系统400的实施方案。如图所示，系统400包括用于将平台404(示出为“台”或“床”)支撑在地板上的支撑结构或柱402。与基于推车的系统100非常相似，系统400的机器人臂406的端部执行器包括器械驱动器408(另选地称为“工具驱动器”)，这些器械驱动器被设计成通过或沿着由器械驱动器408的线性对准形成的虚拟轨道412来操纵细长医疗器械，诸如支气管镜410。在实践中，用于提供荧光镜成像的C形臂可通过将发射器和检测器放置在台404周围而定位在患者的上腹部区域上方。
图5提供了用于讨论目的的没有患者和医疗器械的系统400的另选视图。如图所示，柱402可包括在系统400中示出为环形的一个或多个托架502，该一个或多个机器人臂406可基于该托架。托架502可沿着延伸柱402的长度(高度)的竖直柱接口504平移，以提供不同的有利点，机器人臂406可从这些有利点被定位以到达患者。托架502可使用被定位在柱402内的机械马达围绕柱402旋转，以允许机器人臂406进入台404的多个侧面，诸如患者的两侧。在具有多个托架502的实施方案中，托架502可被单独地定位在柱402上，并且可独立于其他托架502平移和/或旋转。虽然托架502不需要环绕柱402或甚至是圆形的，但如图所示的环形形状有利于托架502围绕柱402旋转，同时保持结构平衡。托架502的旋转和平移允许系统400将医疗器械诸如内窥镜和腹腔镜对准到患者上的不同进入点中。
在(下文相对于图9A更详细地讨论的)其他实施方案中，系统400可包括具有可调式臂支撑件的病人检查台或病床，该可调式臂支撑件呈在病人检查台或病床旁边延伸的杆或轨道的形式。一个或多个机器人臂406(例如，经由具有肘接头的肩部)可附接到可调式臂支撑件，该可调式臂支撑件可被竖直调节。通过提供竖直调节，机器人臂406有利地能够紧凑地存放在病人检查台或病床下方，并且随后在规程期间升高。
臂406可通过包括一系列接头的一组臂安装件506安装在托架502上，这些接头可单独地旋转和/或伸缩地延伸以向机器人臂406提供附加的可构造性。另外，臂安装件506可被定位在托架502上，使得当托架502适当地旋转时，臂安装件506可被定位在台404的同一侧上(如图5所示)、台404的相对侧上(如图7B所示)或台404的相邻侧上(未示出)。
柱402在结构上为台404提供支撑，并且为托架502的竖直平移提供路径。在内部，柱402可配备有用于引导托架的竖直平移的导螺杆，以及用以机械化基于导螺杆的所述托架的平移的马达。柱402还可将功率和控制信号传送到托架502和安装在其上的机器人臂406。
台基部508具有与图2所示的推车102的推车基部204类似的功能，容纳较重的部件以平衡台/床404、柱402、托架502和机器人臂406。台基部508还可结合刚性脚轮以在规程期间提供稳定性。从台基部508的底部部署的脚轮可在基部508的两侧沿相反方向延伸，并且在系统400需要移动时回缩。
在一些实施方案中，系统400还可包括塔(未示出)，该塔使系统400的功能在台与塔之间进行划分以减小台404的形状因子和体积。如在先前所公开的实施方案中，塔可向台404提供多种支持功能，诸如处理、计算和控制能力、电力、流体和/或光学以及传感器处理。塔还可以是可运动的，以远离患者定位，从而改善医师的接近并且消除手术室的混乱。另外，将部件放置在塔中允许在台基部508中有更多的储存空间，以用于机器人臂406的潜在收起。塔架还可包括主控制器或控制台，该主控制器或控制台提供用于用户输入的用户界面诸如键盘和/或吊塔，以及用于术前和术中信息诸如实时成像、导航和跟踪信息的显示屏(或触摸屏)。在一些实施方案中，塔还可包括用于待用于注气的气罐的夹持器。
在一些实施方案中，台基部可以在不使用时收起和储存机器人臂。图6示出了被构造成能够将机器人臂606收起在台基部406内的系统400的实施方案。在系统400中，一个或多个托架602(未示出)可竖直平移到基部604中以使一个或多个机器人臂606、一个或多个臂安装件608和该托架602收起在基部604内。基部盖610可平移和回缩打开以围绕柱612部署托架602、臂安装件608和臂606，并且闭合以收起该托架、臂安装件和臂，并且在不使用时保护它们。基部盖610可利用膜614沿着其开口的边缘密封，以防止在闭合时灰尘和流体进入。
图7A示出了被构造用于输尿管镜检查规程的机器人使能的基于台的系统400的实施方案。在输尿管镜检查中，台404可包括用于将患者定位成与柱402和台基部508成偏角的旋转部分702。旋转部分702可围绕枢转点(例如，位于患者的头部下方)旋转或枢转，以便将旋转部分702的底部部分定位成远离柱402。例如，旋转部分702的枢转允许C形臂(未示出)定位在患者的下腹部上方，而不与台404下方的柱(未示出)竞争空间。通过围绕柱402旋转托架(未示出)，机器人臂406可沿着虚拟轨道706将输尿管镜704直接插入患者的腹股沟区域中以到达尿道。在输尿管镜检查中，镫708也可固定到台404的旋转部分702，以在规程期间支撑患者的腿部的位置，并且允许完全进入患者的腹股沟区域。
图7B示出了被布置用于腹腔镜检查规程的系统400的实施方案。在腹腔镜检查规程中，通过患者的腹壁中的一个或多个小切口，可将微创器械插入患者的解剖结构中。在一些实施方案中，微创器械包括用于进入患者内的解剖结构的细长刚性构件，诸如轴。在患者腹腔充气之后，可以引导器械执行外科或医疗任务，诸如抓握、切割、消融、缝合等。在一些实施方案中，器械可以包括镜，诸如腹腔镜。如图7B所示，系统400的托架502可被旋转并且竖直调节，以将成对的机器人臂406定位在台404的相对侧上，使得可使用臂安装件506将器械710定位成穿过患者两侧上的最小切口以到达他/她的腹腔。
为了适应腹腔镜检查规程，系统400还可将平台倾斜到期望的角度。图7C示出了具有俯仰或倾斜调节的系统400的实施方案。如图7C所示，系统400可适应台404的倾斜，以将台404的一部分定位在比另一部分距底板更远的距离处。另外，臂安装件506可旋转以匹配倾斜，使得臂406与台404保持相同的平面关系。为了适应更陡的角度，柱402还可包括伸缩部分712，该伸缩部分允许柱402的竖直延伸以防止台404接触地板或与基部508碰撞。
图8提供了台404与柱402之间的接口的详细图示。俯仰旋转机构802可被构造成能够以多个自由度改变台404相对于柱402的俯仰角。俯仰旋转机构802可通过将正交轴线A和B定位在柱台接口处来实现，每条轴线由单独的马达804a和804b响应于电俯仰角命令而致动。沿着一个螺杆806a的旋转将使得能够在一个轴线A中进行倾斜调节，而沿着另一个螺杆806b的旋转将使得能够沿着另一个轴线B进行倾斜调节。在一些实施方案中，球接头可用于以多个自由度改变台404相对于柱402的俯仰角。
例如，当试图将台定位在特伦德伦伯格卧位(即，将患者的下腹部定位在比患者的下腹部距地板更高的方位)以用于下腹部手术时，俯仰调节特别有用。头低脚高位致使患者的内部器官通过重力滑向他/她的上腹部，从而清理出腹腔以使微创工具进入并且执行下腹部外科或医疗规程，诸如腹腔镜前列腺切除术。
图9A和图9B分别示出了基于台的外科机器人系统900的另选实施方案的等轴视图和端视图。外科机器人系统900包括可被构造成能够相对于台904支撑一个或多个机器人臂(参见例如图9C)的一个或多个可调式臂支撑件902。在例示的实施方案中，示出了单个可调式臂支撑件902，但附加的臂支撑件可设置在台904的相对侧上。可调式臂支撑件902可被构造成使得其可相对于台904移动，以调节和/或改变可调式臂支撑件902和/或安装到该可调式臂支撑件的任何机器人臂相对于台904的位置。例如，可调式臂支撑件902可相对于台904以一个或多个自由度进行调节。可调式臂支撑件902为系统900提供高灵活性，包括容易地将一个或多个可调式臂支撑件902和附接到该一个或多个可调式臂支撑件的任何机器人臂收起在台904下方的能力。可调式臂支撑件902可从收起位置升高到台904的上表面下方的位置。在其他实施方案中，可调式臂支撑件902可从收起位置升高到台904的上表面上方的位置。
可调式臂支撑件902可提供若干自由度，包括提升、侧向平移、倾斜等。在图9A和图9B的例示实施方案中，臂支撑件902被构造成具有四个自由度，这些自由度在图9A中用箭头示出。第一自由度允许沿z方向(“Z提升”)调节可调式臂支撑件902。例如，可调式臂支撑件902可包括托架906，该托架被构造成能够沿着或相对于支撑台904的柱908向上或向下移动。第二自由度可允许可调式臂支撑件902倾斜。例如，可调式臂支撑件902可包括旋转接头，该旋转接头可允许可调式臂支撑件902在头低脚高位与床对准。第三自由度可允许可调式臂支撑件902“向上枢转”，这可用于调节台904的一侧与可调式臂支撑件902之间的距离。第四自由度可允许可调式臂支撑件902沿着台的纵向长度平移。
图9A和图9B中的外科机器人系统900可包括由安装到基部910的柱908支撑的台904。基部910和柱908相对于支撑表面支撑台904。地板轴线912和支撑轴线914在图9B中示出。
可调式臂支撑件902可安装到柱908。在其他实施方案中，臂支撑件902可安装到台904或基部910。可调式臂支撑件902可包括托架906、杆或轨道连接件916以及杆或轨道918。在一些实施方案中，安装到轨道918的一个或多个机器人臂可相对于彼此平移和移动。
托架906可通过第一接头920附接到柱908，该第一接头允许托架906相对于柱908移动(例如，诸如沿第一轴线或竖直轴线922上下移动)。第一接头920可向可调式臂支撑件902提供第一自由度(“Z提升”)。可调式臂支撑件902可包括第二接头924，该第二接头为可调式臂支撑件902提供第二自由度(倾斜)。可调式臂支撑件902可包括第三接头926，该第三接头可为可调式臂支撑件902提供第三自由度(“向上枢转”)。可提供附加接头928(在图9B中示出)，该附加接头机械地约束第三接头926以当轨道连接件916围绕第三轴线930旋转时保持轨道918的取向。可调式臂支撑件902可包括第四接头932，该第四接头可沿着第四轴线934为可调式臂支撑件902提供第四自由度(平移)。
图9C示出了具有安装在台904的相对侧上的两个可调式臂支撑件902a和902b的外科机器人系统900的端视图。第一机器人臂936a附接到第一可调式臂支撑件902a的杆或轨道918a。第一机器人臂936a包括附接到第一轨道918a的基部938a。第一机器人臂936a的远侧端部包括可附接到一个或多个机器人医疗器械或工具的器械驱动机构或输入件940a。类似地，第二机器人臂936b包括附接到第二轨道918b的基部938a。第二机器人臂936b的远侧端部包括被构造成能够附接到一个或多个机器人医疗器械或工具的器械驱动机构或输入件940b。
在一些实施方案中，机器人臂936a、936b中的一者或多者包括具有七个或更多个自由度的臂。在一些实施方案中，机器人臂936a、936b中的一者或多者可包括八个自由度，包括插入轴线(包括插入的1个自由度)、腕部(包括腕部俯仰、偏航和滚转的3个自由度)、肘部(包括肘部俯仰的1个自由度)、肩部(包括肩部俯仰和偏航的2个自由度)以及基部938a、938b(包括平移的1个自由度)。在一些实施方案中，插入自由度可由机器人臂936a、936b提供，而在其他实施方案中，器械本身经由基于器械的插入架构提供插入。
C.器械驱动器和接口。
系统的机器人臂的端部执行器包括(i)器械驱动器(另选地称为“工具驱动器”、“器械驱动机构”、“器械装置操纵器”和“驱动输入件”)，该器械驱动器结合用于致动医疗器械的机电装置，以及(ii)可移除或可拆卸的医疗器械，该医疗器械可不含任何机电部件，诸如马达。该二分法可能是由以下所驱动的：对医疗规程中使用的医疗器械进行灭菌的需要；以及由于昂贵的资本设备的复杂机械组件和敏感电子器件而不能对昂贵的资本设备进行充分灭菌。因此，医疗器械可以被设计成从器械驱动器(以及因此从系统)拆卸、移除和互换，以便由医师或医师的工作人员单独灭菌或处置。相比之下，器械驱动器不需要被改变或灭菌，并且可以被覆盖以便保护。
图10示出了根据一个或多个实施方案的示例性器械驱动器1000。定位在机器人臂的远侧端部处的器械驱动器1000包括一个或多个驱动输出件1002，该一个或多个驱动输出件以平行轴线布置以经由对应的驱动轴1004向医疗器械提供受控扭矩。每个驱动输出件1002包括用于与器械相互作用的单独的驱动轴1004，用于将马达轴旋转转换成期望扭矩的齿轮头1006，用于生成驱动扭矩的马达1008，和用以测量马达轴的速度并且向控制电路1012提供反馈的编码器1010，该控制电路还可用于接收控制信号并且致动驱动输出件1002。每个驱动输出件1002被独立地控制和机动化，器械驱动器1000可向医疗器械提供多个(如图10所示为至少两个)独立的驱动输出件。在操作中，控制电路1012接收控制信号，将马达信号传输到马达1008，将由编码器1010测量的所得马达速度与期望速度进行比较，并且调制马达信号以生成期望扭矩。
对于需要无菌环境的规程，机器人系统可以结合驱动接口，诸如连接至无菌覆盖件的无菌适配器，其位于器械驱动器与医疗器械之间。无菌适配器的主要目的是将角运动从器械驱动器的驱动轴传递到器械的驱动输入件，同时保持驱动轴与驱动输入件之间的物理分离并且因此保持无菌。因此，示例性无菌适配器可以包括旨在与器械驱动器的驱动轴和器械上的驱动输入部配合的一系列旋转输入部和旋转输出部。连接到无菌适配器的由薄的柔性材料(诸如透明或半透明塑料)组成的无菌覆盖件被设计成覆盖资本设备，诸如器械驱动器、机器人臂和推车(在基于推车的系统中)或台(在基于台的系统中)。覆盖件的使用将允许资本设备被定位在患者附近，同时仍然位于不需要灭菌的区域(即，非无菌区)。在无菌覆盖件的另一侧上，医疗器械可以在需要灭菌的区域(即，无菌区)与患者对接。
D.医疗器械。
图11示出了具有成对器械驱动器1102的示例性医疗器械1100。与被设计成与机器人系统一起使用的其他器械类似，医疗器械1100(另选地称为“外科工具”)包括细长轴1104(或细长主体)和器械基部1106。由于其用于由医师进行的手动交互的预期设计而也被称为“器械柄部”的器械基部1106通常可包括可旋转驱动输入件1108(例如，插孔、滑轮或卷轴)，这些驱动输入件被设计成与延伸穿过机器人臂1112的远侧端部处的器械驱动器1102上的驱动接口的驱动输出件1110配合。当物理连接、闩锁和/或联接时，器械基部1106的配合的驱动输入件1108可与器械驱动器1102中的驱动输出件1110共享旋转轴线，以允许扭矩从驱动输出件1110传递到驱动输入件1108。在一些实施方案中，驱动输出件1110可包括花键，这些花键被设计成与驱动输入件1108上的插孔配合。
细长轴1104被设计成通过解剖开口或内腔(例如，如在内窥镜检查中)或通过微创切口(例如，如在腹腔镜检查中)递送。细长轴1104可以是柔性的(例如，具有类似于内窥镜的特性)或刚性的(例如，具有类似于腹腔镜的特性)，或者包含柔性部分和刚性部分两者的定制组合。当被设计用于腹腔镜检查时，刚性细长轴1104的远侧端部可连接到外科工具或医疗器械的从由具有至少一个自由度的连接叉形成的关节腕延伸的端部执行器(诸如例如，抓握器或剪刀)，当驱动输入件1108响应于从器械驱动器1102的驱动输出件1110接收到的扭矩而旋转时，该端部执行器可基于来自腱的力被致动。当设计用于内窥镜检查时，柔性细长轴1104的远侧端部可包括可操纵或可控制的弯曲节段，该弯曲节段以基于从器械驱动器1102的驱动输出件1110接收到的扭矩而进行关节运动和弯曲。
在一些实施方案中，来自器械驱动器1102的扭矩使用腱沿着轴1104向下传递到细长轴1104。这些单独的腱(诸如牵拉线)可单独地锚定到器械柄部1106内的单独的驱动输入件1108。从柄部1106，沿着细长轴1104的一个或多个牵拉腔向下引导腱并且将其锚定在细长轴1104的远侧部分处，或锚定在细长轴的远侧部分处的腕部中。在外科规程诸如腹腔镜、内窥镜或混合规程期间，这些腱可联接到远侧安装的端部执行器，诸如腕部、抓握器或剪刀。在此类布置下，施加在驱动输入件1108上的扭矩将张力传递到腱，从而致使端部执行器以某种方式致动。在一些实施方案中，在外科规程期间，腱可以致使接头围绕轴线旋转，从而致使端部执行器沿一个方向或另一个方向运动。另选地，腱可连接到细长轴1104的远侧端部处的抓握器的一个或多个钳口，其中来自腱的张力致使抓握器闭合。
在内窥镜检查中，腱可经由粘合剂、控制环或其他机械固定件联接到沿着细长轴1104定位(例如，在远侧端部处)的弯曲或关节运动节段。当固定地附接到弯曲节段的远侧端部时，施加在驱动输入件1108上的扭矩将沿腱向下传递，从而致使较软的弯曲节段(有时称为可关节运动节段或区域)弯曲或进行关节运动。沿着不弯曲节段，可以有利的是，使单独的牵拉腔螺旋或盘旋，该牵拉腔沿着内窥镜轴的壁(或在内部)导向单独的腱，以平衡由牵拉线中的张力引起的径向力。为了特定目的，可以改变或设计螺旋的角度和/或其间的间隔，其中更紧的螺旋在负载力下呈现较小的轴压缩，而较低的螺旋量在负载力下引起更大的轴压缩，但也呈现限制弯曲。在另一种情况下，可平行于细长轴1104的纵向轴线来引导牵拉腔以允许在期望的弯曲或可关节运动节段中进行受控关节运动。
在内窥镜检查中，细长轴1104容纳多个部件以辅助机器人规程。轴可包括用于将外科工具(或医疗器械)、冲洗件和/或抽吸件部署到轴1104的远侧端部处的操作区域的工作通道。轴1104还可以容纳线和/或光纤以向远侧末端处的光学组件/从远侧末端处的光学组件传递信号，该光学组件可包括光学相机。轴1104也可容纳光纤，以将来自位于近侧的光源(诸如发光二极管)的光载送到轴的远侧端部。
在器械1100的远侧端部处，远侧末端还可包括用于将用于诊断和/或治疗、冲洗和抽吸的工具递送到手术部位的工作通道的开口。远侧末端还可以包括用于相机(诸如纤维镜或数码相机)的端口，以捕获内部解剖空间的图像。相关地，远侧末端还可以包括用于光源的端口，该光源用于在使用相机时照亮解剖空间。
在图11的示例中，驱动轴的轴线以及因此驱动输入件轴线与细长轴的轴线正交。然而，该布置使细长轴1104的滚转能力复杂化。沿着细长轴1104的轴线滚转该细长轴同时保持驱动输入件1108静止会引起当腱从驱动输入件1108延伸出去并且进入细长轴1104内的牵拉腔时，腱的不期望的缠结。此类腱的所得缠结可破坏旨在预测柔性细长轴在内窥镜式规程期间的运动的任何控制算法。
图12示出了圆形器械驱动器1200和对应的器械1202(另选地称为“外科工具”)的另选设计，其中驱动单元的轴线平行于器械1202的细长轴1206的轴线。如图所示，器械驱动器1200包括四个驱动单元，其中对应的驱动输出件1208在机器人臂1210的端部处平行对准。驱动单元和它们相应的驱动输出件1208被容纳在由组件1212内的驱动单元中的一个驱动单元驱动的器械驱动器1200的旋转组件1212中。响应于由旋转驱动单元提供的扭矩，旋转组件1212沿着圆形轴承旋转，该圆形轴承将旋转组件1212连接到器械驱动器1200的非旋转部分1214。电力和控制信号可通过电触点从器械驱动器1200的非旋转部分1214传送到旋转组件1212，这些电触点通过由刷滑环连接件(未示出)的旋转来保持。在其他实施方案中，旋转组件1212可响应于集成到不可旋转部分1214中的单独的驱动单元，并且因此不平行于其他驱动单元。旋转组件1212允许器械驱动器1200允许驱动单元及其相应的驱动输出件1208作为单个单元围绕器械驱动器轴线1216旋转。
与先前所公开的实施方案类似，器械1202可包括细长轴1206和器械基部1218(以虚线示出)，该器械基部包括被构造成能够与器械驱动器1200的驱动输出件1208配合的多个驱动输入件1220(诸如插孔、滑轮和卷轴)。与先前公开的实施方案不同，器械轴1206从器械基部1218的中心延伸，该器械基部的轴线基本上平行于驱动输入件1220的轴线，而不是如图11的设计中那样正交。
当联接到器械驱动器1200的旋转组件1212时，包括器械基部1218和器械轴1206的医疗器械1202与旋转组件1212组合地围绕器械驱动器轴线1216旋转。由于器械轴1206被定位在器械基部1218的中心处，因此当附接时器械轴1206与器械驱动器轴线1216同轴。因此，旋转组件1212的旋转致使器械轴1206围绕其自身的纵向轴线旋转。此外，当器械基部1218与器械轴1206一起旋转时，连接到器械基部1218中的驱动输入件1220的任何腱在旋转期间都不缠结。因此，驱动输出件1208、驱动输入件1220和器械轴1206的轴线的平行允许轴在不会使任何控制腱缠结的情况下旋转。
图13示出了根据一些实施方案的具有基于器械的插入架构的医疗器械1300。器械1300(另选地称为“外科工具”)可联接到本文以上所讨论的器械驱动器中的任一器械驱动器，并且如图所示，可包括细长轴1302、连接到轴1302的端部执行器1304和联接到轴1302的柄部1306。细长轴1302包括管状构件，该管状构件具有近侧部分1308a和远侧部分1308b。细长轴1302包括沿着其外表面的并且被构造成能够接纳穿过其中的一根或多根线或缆线1312的一个或多个通道或沟槽1310。因此，一根或多根缆线1312沿着细长轴1302的外表面延伸。在其他实施方案中，缆线1312也可延伸穿过细长轴1302。缆线1312的操纵(例如，经由器械驱动器)引起端部执行器1304的致动。
器械柄部1306(也可称为器械基部)通常可包括附接接口1314，该附接接口具有一个或多个机械输入件1316，例如插孔、滑轮或卷轴，该一个或多个机械输入件被设计成与器械驱动器的附接表面上的一个或多个扭矩耦合器往复地配合。
在一些实施方案中，器械1300包括使得细长轴1302能够相对于柄部1306平移的一系列滑轮或缆线。换句话讲，器械1300本身包括基于器械的插入架构，该架构适应器械的插入，从而使对机器人臂的依赖最小化以提供器械1300的插入。在其他实施方案中，机器人臂可以很大程度上负责器械插入。
E.控制器。
本文所述的机器人系统中的任一个机器人系统可包括用于操纵附接到机器人臂的器械的输入装置或控制器。在一些实施方案中，控制器可与器械(例如，通信地、电子地、电气、无线地和/或机械地)耦合，使得控制器的操纵例如经由主从控制而致使器械对应操纵。
图14是控制器1400的实施方案的透视图。在本实施方案中，控制器1400包括可具有阻抗和导纳控制两者的混合控制器。在其他实施方案中，控制器1400可仅利用阻抗或被动控制。在其他实施方案中，控制器1400可仅利用导纳控制。通过作为混合控制器，控制器1400有利地在使用时可具有较低的感知惯性。
在例示的实施方案中，控制器1400被构造成能够允许操纵两个医疗器械，并且包括两个柄部1402。柄部1402中的每个柄部连接到万向支架1404，并且每个万向支架1404连接到定位平台1406。
如图14所示，每个定位平台1406包括通过棱柱接头1412联接到柱1410的选择顺应性装配机器人臂(SCARA)1408。棱柱接头1412被构造成能够沿着柱1410(例如，沿着轨道1414)平移，以允许柄部1402中的每个柄部沿z方向平移，从而提供第一自由度。SCARA臂1408被构造成能够允许柄部1402在x-y平面中运动，从而提供两个附加自由度。
在一些实施方案中，一个或多个负荷传感器被定位在控制器1400中。例如，在一些实施方案中，负荷传感器(未示出)被定位在万向支架1404中的每个万向支架的主体中。通过提供负荷传感器，控制器1400的部分能够在导纳控制下操作，从而在使用时有利地减小控制器1400的感知惯性。在一些实施方案中，定位平台1406被构造用于导纳控制，而万向支架1404被构造用于阻抗控制。在其他实施方案中，万向支架1404被构造用于导纳控制，而定位平台1406被构造用于阻抗控制。因此，对于一些实施方案，定位平台1406的平移自由度或位置自由度可依赖于导纳控制，而万向支架1404的旋转自由度依赖于阻抗控制。
F.导航和控制。
传统的内窥镜检查可以涉及使用荧光透视(例如，如可以通过C形臂递送的)和其他形式的基于辐射的成像模态，以向操作医师提供腔内指导。相比之下，本公开所设想的机器人系统可以提供基于非辐射的导航和定位装置，以减少医师暴露于辐射并且减少手术室内的设备的量。如本文所用，术语“定位”可以指确定和/或监测对象在参考坐标系中的方位。诸如术前标测、计算机视觉、实时EM跟踪和机器人命令数据的技术可以单独地或组合地使用以实现无辐射操作环境。在仍使用基于辐射的成像模态的其他情况下，可以单独地或组合地使用术前标测、计算机视觉、实时EM跟踪和机器人命令数据，以改进仅通过基于辐射的成像模态获得的信息。
图15是示出了根据示例性实施方案的估计机器人系统的一个或多个元件的位置(诸如器械的位置)的定位系统1500的框图。定位系统1500可以是被构造成能够执行一个或多个指令的一组一个或多个计算机装置。计算机装置可以由上文讨论的一个或多个部件中的处理器(或多个处理器)和计算机可读存储器来体现。通过示例而非限制，计算机装置可位于图1所示的塔112、图1至图3B所示的推车102、图4至图9所示的床等中。
如图15所示，定位系统1500可包括定位模块1502，该定位模块处理输入数据1504a、1504b、1504c和1504d以生成用于医疗器械的远侧末端的位置数据1506。位置数据1506可以是表示器械的远侧端部相对于参考系的位置和/或取向的数据或逻辑。参考系可以是相对于患者解剖结构或已知对象(诸如EM场发生器)的参考系(参见下文对于EM场发生器的讨论)。
现在更详细地描述各种输入数据1504a-d。术前标测可以通过使用低剂量CT扫描的集合来完成。术前CT扫描被重建为三维图像，该三维图像被可视化，例如作为患者的内部解剖结构的剖面图的“切片”。当总体上分析时，可以生成用于患者的解剖结构(诸如患者肺网络)的解剖腔、空间和结构的基于图像的模型。可从CT图像确定和近似诸如中心线几何形状的技术，以形成患者解剖结构的三维体积，其被称为模型数据1504a(当仅使用术前CT扫描生成时也称为“术前模型数据”)。中心线几何形状的使用在美国专利申请14/523,760中有所讨论，其内容全文并入本文中。网络拓扑模型也可以从CT图像中导出，并且特别适合于支气管镜检查。
在一些实施方案中，器械可配备有相机以提供视觉数据1504b。定位模块1502可处理视觉数据1504b以实现一个或多个基于视觉的位置跟踪。例如，术前模型数据可与视觉数据1504b结合使用，以实现对医疗器械(例如，内窥镜或推进通过内窥镜的工作通道的器械)的基于计算机视觉的跟踪。例如，使用术前模型数据1504a，机器人系统可基于内窥镜的行进预期路径根据模型生成预期内窥镜图像的库，每个图像连接到模型内的位置。在操作中，机器人系统可以参考该库，以便将在摄像相机(例如，在内窥镜的远侧端部处的相机)处捕获的实时图像与图像库中的那些图像进行比较，以辅助定位。
其他基于计算机视觉的跟踪技术使用特征部跟踪来确定相机的运动，并且因此确定内窥镜的运动。定位模块1502的一些特征部可识别术前模型数据1504a中的与解剖腔对应的圆形几何结构并且跟踪那些几何结构的变化以确定选择了哪个解剖腔，以及跟踪相机的相对旋转和/或平移运动。拓扑图的使用可以进一步增强基于视觉的算法或技术。
光流(另一种基于计算机视觉的技术)可分析视觉数据1504b中的视频序列中的图像像素的位移和平移以推断相机运动。光流技术的示例可以包括运动检测、对象分割计算、亮度、运动补偿编码、立体视差测量等。通过多次迭代的多帧比较，可以确定相机(以及因此内窥镜)的运动和位置。
定位模块1502可使用实时EM跟踪来生成内窥镜在全局坐标系中的实时位置，该全局坐标系可被配准到由术前模型表示的患者的解剖结构。在EM跟踪中，包括嵌入在医疗器械(例如，内窥镜工具)中的一个或多个位置和取向中的一个或多个传感器线圈的EM传感器(或跟踪器)测量由定位在已知位置处的一个或多个静态EM场发生器产生的EM场的变化。由EM传感器检测的位置信息被存储为EM数据1504c。EM场发生器(或发射器)可以靠近患者放置，以产生嵌入式传感器可以检测到的低强度磁场。磁场在EM传感器的传感器线圈中感应出小电流，可以对该小电流进行分析以确定EM传感器与EM场发生器之间的距离和角度。这些距离和取向可以在手术中“配准”到患者解剖结构(例如，手术前模型)，以确定将坐标系中的单个位置与患者的解剖结构的手术前模型中的方位对准的几何变换。一旦配准，医疗器械的一个或多个方位(例如，内窥镜的远侧末端)中的嵌入式EM跟踪器可以提供医疗器械通过患者的解剖结构的进展的实时指示。
机器人命令和运动学数据1504d也可由定位模块1502使用以提供用于机器人系统的方位数据1506。可以在术前校准期间确定从关节运动命令得到的装置俯仰和偏。在手术中，这些校准测量可以与已知的插入深度信息结合使用，以估计器械的方位。另选地，这些计算可以结合EM、视觉和/或拓扑建模进行分析，以估计医疗器械在网络内的方位。
如图15所示，定位模块1502可使用多个其他输入数据。例如，尽管图15中未示出，但利用形状感测纤维的器械可提供形状数据，定位模块1502可使用该形状数据来确定器械的位置和形状。
定位模块1502可组合地使用输入数据1504a-d。在一些情况下，这种组合可使用概率方法，其中定位模块1502将置信度权重分配给从输入数据1504a-d中的每一者确定的位置。因此，在EM数据1504c可能不可靠的情况下(可能是存在EM干扰的情况)，由EM数据1504c确定的位置的置信度可降低，并且定位模块1502可更严重地依赖于视觉数据1504b和/或机器人命令和运动学数据1504d。
如上所讨论的，本文讨论的机器人系统可以被设计成结合以上技术中的一种或多种技术的组合。位于塔、床和/或推车中的机器人系统的基于计算机的控制系统可将计算机程序指令存储在例如非暂态计算机可读存储介质(诸如永久性磁存储驱动器、固态驱动器等)内，该计算机程序指令在执行时致使系统接收并且分析传感器数据和用户命令，生成整个系统的控制信号并且显示导航和定位数据，诸如器械在全局坐标系内的位置、解剖图等。
2.简介。
本公开的实施方案涉及用于手动地控制机器人外科工具的系统和技术。该外科工具可包括驱动外壳，该驱动外壳具有第一端部和第二端部；花键，该花键在第一端部与第二端部之间延伸；托架，该托架能够可移动地安装在驱动外壳内；以及用于手动地致动花键的机构。该机构可包括框架；花键联接件，该花键联接件可旋转地安装到框架以接纳花键的端部；以及环形齿轮，该环形齿轮能够围绕框架旋转并且操作地联接到附接到花键联接件的小齿轮，使得环形齿轮围绕框架的旋转对应地致动花键。当花键被手动致动时，外科工具的相关联功能对应地被手动致动。
3.描述
图16是可结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具1600的等轴侧视图。外科工具1600在某些方面可类似于以上参照图11至图13所述的医疗器械中的任一个医疗器械，并且因此可与机器人外科系统(诸如图1至图13的机器人使能系统100、400和900)结合使用。如图所示，外科工具1600包括细长轴1602、布置在轴1602的远侧端部处的端部执行器1604、以及将端部执行器1604联接到轴1602的远侧端部的可进行关节运动的腕部1606(另选地称为“腕部接头”)。
术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于机器人外科系统定义，该机器人外科系统具有被构造成能够将外科工具1600以机械的方式和电的方式联接到机器人操纵器的接口。术语“近侧”是指元件的更靠近机器人操纵器的位置，并且术语“远侧”是指元件的更靠近端部执行器1604因此在操作期间更靠近患者的位置。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。
外科工具1600可具有能够执行一种或多种外科功能的多种构型中的任一种构型。在例示的实施方案中，端部执行器1604包括被构造成能够切割并缝合(紧固)组织的外科缝合器，另选地称为“直线切割器”。如图所示，端部执行器1604包括被构造成能够在打开位置与闭合位置之间移动(关节运动)的相对的钳口1610、1612。另选地，端部执行器1604可包括需要相对的钳口1610、1612的其他类型的器械，诸如但不限于组织抓握器、外科剪刀、高级能量血管闭合器、施夹器、针驱动器、包括一对相对的抓持钳口的巴布科克钳、双极性钳口(例如，双极性马里兰抓握器、夹钳、有孔抓握器等)等。在其他实施方案中，端部执行器1604可替代地包括能够与当前公开的机器人外科系统和方法结合操作的任何端部执行器或器械。此类端部执行器或器械包括但不限于抽吸冲洗器、内窥镜(例如，相机)、探针、镜、高级成像系统或它们的任何组合。
钳口1610、1612中的一者或两者可被构造成能够枢转，以在打开位置与闭合位置之间致动端部执行器1604。在例示的示例中，第二钳口1612能够相对于第一钳口1610旋转(可枢转)以在打开、未夹紧位置与闭合、夹紧位置之间移动。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，第一钳口1610可相对于第二钳口1612移动(旋转)。在另一些其他实施方案中，两个钳口1610、1612都可移动以在打开位置与闭合位置之间致动端部执行器1604。
在例示的示例中，第一钳口1610可被表征为或以其他方式称为“仓”钳口，并且第二钳口1612可被表征为或以其他方式称为“砧座”钳口。第一钳口1610可包括容纳或支撑钉仓的框架，并且第二钳口1612相对于第一钳口1610被枢转地支撑并且限定作为砧座操作的表面以在操作期间使从钉仓射出的钉变形。
腕部1606使得端部执行器1604能够相对于轴1602进行关节运动(枢转)，并从而将端部执行器1604定位在相对于外科部位的各种期望取向和位置处。在例示的实施方案中，腕部1606被设计成允许端部执行器1604相对于轴1602的纵向轴线A1左右枢转(旋转)。然而，在其他实施方案中，腕部1606可被设计成提供多个自由度，包括一个或多个平移变量(即，进退、升沉和摇摆)和/或一个或多个旋转变量(即，欧拉角或滚转、俯仰和偏航)。平移变量和旋转变量描述了外科系统的部件(例如，端部执行器1604)相对于给定参考笛卡尔坐标系的位置和取向。“进退”是指向前和向后的平移运动，“起伏”是指上下的平移运动，并且“摇摆”是指左右的平移运动。关于旋转术语，“滚转”是指左右倾斜，“俯仰”是指向前和向后倾斜，并且“偏航”是指左右转动。
在例示的实施方案中，腕部1606处的枢转运动被限制为单个平面中的移动，例如，仅相对于纵向轴线A1的偏航移动。端部执行器1604在图16中被描绘为处于非关节运动位置，在该位置，端部执行器1604的纵向轴线与轴1602的纵向轴线A1基本上对准，使得端部执行器1604相对于轴1602成基本上为零的角度。在关节运动位置，端部执行器1604的纵向轴线将与纵向轴线A1成角度地偏移，使得端部执行器1604将相对于轴1602以非零角度取向。
仍然参见图16，外科工具1600可包括作为致动系统操作的驱动外壳1614(另选地称为“级”)，该致动系统被设计成有利于腕部1606的关节运动和端部执行器1604的致动(操作)(例如，夹持、击发、旋转、关节运动、能量递送等)。如下文更详细地描述的，驱动外壳1614包括将外科工具1600可释放地联接到机器人外科系统的器械驱动器的联接特征部。
驱动外壳1614包括延伸到腕部1606和端部执行器1604的多个驱动构件(在图16中被遮挡)。一些驱动构件的选择性致动致使端部执行器1604在腕部1606处相对于轴1602进行关节运动(枢转)。其他驱动构件的选择性致动致使端部执行器1604致动(操作)。致动端部执行器1604可包括相对于第一钳口1610闭合和/或打开第二钳口1612(或反之亦然)，从而使得端部执行器1604能够抓持(夹持)到组织上。一旦组织被抓持或夹持在相对的钳口1610、1612之间，致动端部执行器1604还可包括“击发”端部执行器1604，这可指致使切割元件或刀(不可见)在限定于第一钳口1610中的狭槽(从视图中被遮挡)内朝远侧推进。当其朝远侧移动时，切割元件横切抓持在相对的钳口1610、1612之间的任何组织。此外，随着切割元件朝远侧推进，包含在钉仓内(例如，被容纳在第一钳口1610内)的多个钉被推压(做凸轮运动)成与设置在第二钳口1612上的对应砧座表面(例如，凹坑)变形接触。所部署的钉可形成密封所横切的组织的相对侧的多行钉。
如图所示，驱动外壳1614具有第一端部或“远侧”端部1618a和与第一端部1618a相对的第二端部或“近侧”端部1618b。第一端部1618a也称为“柄部”。在一些实施方案中，一个或多个撑条1620(示出了两个)在第一端部1618a与第二端部1618b之间纵向延伸，以有助于固定第一端部1618a与第二端部1618b之间的距离并且向驱动外壳1614提供结构稳定性。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，可省略撑条1620。
导螺杆1622和一个或多个花键1624也在第一端部1618a与第二端部1618b之间纵向延伸。在例示的实施方案中，驱动外壳1614包括第一花键1624a、第二花键1624b和第三花键1624c。虽然描绘了三个花键1624a-1624c，但在不脱离本公开的范围的情况下，可在驱动外壳1614中包括多于或少于三个花键。与撑条1620不同，导螺杆1622和花键1624a-c可旋转地安装到第一端部1618a和第二端部1618b。如下文更详细地描述的，导螺杆1622和花键1624a-1624c的选择性旋转引起驱动外壳1614内的各种部件的致动，这由此致使外科工具1600的各种功能发生，这些功能例如诸如使端部执行器1604沿着纵向轴线A1平移、致使端部执行器1604在腕部1606处进行关节运动(枢转)以及致使端部执行器1604致动(操作)。
驱动外壳1614还包括托架或推车1626，该托架或推车沿着导螺杆1622和花键1624a-1624c可移动地安装，并且容纳被构造成能够引起端部执行器1604的特定功能操作的各种激活机构。托架1626可包括两个或更多个层，在图16中示出为第一层1628a、第二层1628b、第三层1628c、第四层1628d和第五层1628e。虽然描绘了五个层1628a-1628e，但在不脱离本公开的范围的情况下，可在托架1626中包括多于或少于五个层。
此外，托架1626的层1628a-1628e中的一个或多个层可以是相对于其余层1628a-1628e可拆卸的。这样，托架1626的层1628a-1628e中的一个或多个层可作为层块固定在一起，该层块可以可释放地固定到其余层以限定托架1628。例如，层1628a-1628e中的一些层可整体地串联固定在一起以形成层块，并且这种层块可选择性地固定到没有整体地固定到层块的其余一个或多个层1628a-1628e。在例示的实施方案中，层1628b-1628e使用在第二层1628b与第五层1628e之间延伸并穿过每个层1628b-1628e中的同轴对准的孔的一个或多个机械紧固件1630(一个可见)彼此串联固定，以形成被构造成能够可释放地固定到第一层1628a的层块，如下所述。在例示的示例中，一个或多个卡扣1632(两个可见)用于将层1628b-1628e的块对准(或定时)并可释放地附接到第一层1628a，如下文进一步描述，但可利用各种其他类型的一个或多个可释放连接器。
虽然四个层1628b-1628e被描绘为经由机械紧固件1630固定在一起以限定经由卡扣1632可释放地附接到第一层1628a的固定在一起的层1628b-1628e的块，但在不脱离本公开的范围的情况下，固定在一起的层的块可包括多于或少于四个层。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，一个或多个附加层可机械地串联紧固到第一层1628a(例如，第二层1628b)以限定可释放地附接到固定在一起的层(例如，三个层1628c-1628e)的第一块的固定在一起的层的第二块。如下文进一步描述，将托架1626构造成具有相对于其余层可释放地固定的一个或多个层将向外科工具1600提供一定程度的模块性，以由此允许外科工具1600的一个或多个部件是可互换的、可重复使用的和/或可替换的。
轴1602联接到托架1626并且从该托架穿过驱动外壳1614的第一端部1618a朝远侧延伸。在例示的实施方案中，例如，轴1602在穿过第一端部1618a限定的中心开孔处穿透第一端部1618a。托架1626能够沿着纵向轴线A1在第一端部1618a与第二端部1618b之间移动，并且由此能够使端部执行器1604相对于驱动外壳1614推进或回缩，如箭头B所指示。更具体地，在一些实施方案中，托架1626包括安装到导螺杆1622并相对于第一层1628a固定的托架螺母1634。这样，托架1626的第一层1628a可限定升降机，可释放地附接在第一层上的其他层1628b-1628e可在该升降机上平移，如下所述。导螺杆1622的外表面限定螺旋状螺纹，并且托架螺母1634限定能够与导螺杆1622的外螺旋状螺纹配合的对应内螺旋状螺纹(未示出)。因此，导螺杆1622的旋转致使托架螺母1634沿着纵向轴线A1推进或回缩托架1626，并且对应地相对于驱动外壳1614推进或回缩端部执行器1604。
如所指示的那样，导螺杆1622和花键1624a-c可旋转地安装到第一端部1618a和第二端部1618b。更具体地，驱动外壳1614的第一端部1618a可包括一个或多个可旋转驱动输入件，该一个或多个可旋转驱动输入件被示出为第一驱动输入件1636a、第二驱动输入件1636b、第三驱动输入件1636c和第四驱动输入件1636d。如下文更详细地讨论的，每个驱动输入件1636a-1636d可能够与器械驱动器的对应驱动输出件配合，使得给定驱动输出件的移动(旋转)对应地使相关联驱动输入件1636a-1636d移动(旋转)。
第一驱动输入件1636a可以操作地联接到导螺杆1622，使得第一驱动输入件1636a的旋转对应地使导螺杆1622旋转，这致使托架螺母1634和约束托架螺母1634的第一层1628a根据导螺杆1622的旋转方向沿着纵向轴线A1推进或回缩。此外，如本文所述，托架1626的第一层1628a可被构造为(托架1626的)升降机，该升降机平移托架1626的可释放地连接到第一层1628a的其余层1628b-1628e。因此，如图16所描绘，当其余层1628b-1628e安装在第一层1628a上以由此限定托架1626时，第一驱动输入件1636a的旋转对应地使导螺杆1622旋转，这致使现在完全联接到托架螺母1634的整个托架1626根据导螺杆1622的旋转方向沿着纵向轴线A1推进或回缩。
第二驱动输入件1636b可以操作地联接到第一花键1624a，使得第二驱动输入件1636b的旋转对应地使第一花键1624a旋转。在一些实施方案中，第一花键1624a可以操作地联接到托架1626的第一激活机构1638a，并且第一激活机构1638a可以是可操作的以打开和闭合钳口1610、1612。因此，根据第一花键1624a的旋转方向，使第二驱动输入件1636b旋转将对应地致动第一激活机构1638a，并且打开或闭合钳口1610、1612。此外，第二层1628b被构造成能够容纳第一激活机构1638a，使得钳口1610、1612能够如本文所述操作，并且在例示的示例中，第一激活机构1638a至少部分地由第二层1628b和第三层1628c约束。
第三驱动输入件1636c可以操作地联接到第二花键1624b，使得第三驱动输入件1636c的旋转对应地使第二花键1624b旋转。在一些实施方案中，第二花键1624b可以操作地联接到托架1626的第二激活机构1638b，并且第二激活机构1638b可以是可操作的以使端部执行器1604在腕部1606处进行关节运动。因此，根据第二花键1624b的旋转方向，使第三驱动输入件1636c旋转将对应地致动第二激活机构1638b，并且致使腕部1606以至少一个自由度进行关节运动。此外，第三层1628c被构造成能够容纳第二激活机构1638b以使腕部1606如本文所述进行关节运动，并且在例示的示例中，第二激活机构1638b至少部分地由第三层1628c和第四层1628d约束。
第四驱动输入件1636d可以操作地联接到第三花键1624c，使得第四驱动输入件1636d的旋转对应地使第三花键1624c旋转。在一些实施方案中，第三花键1624c可以操作地联接到托架1626的第三激活机构1638c，并且第三激活机构1638c可以是可操作的以平移在细长轴1602内延伸的驱动杆(参见图30至图31)并且由此击发端部执行器1604处的切割元件(刀)。因此，根据第三花键1624c的旋转方向，使第四驱动输入件1636d旋转将对应地致动第三激活机构1638c，并且致使刀推进或回缩。此外，第五层1628e被构造成能够容纳第三激活机构1638c以用于如本文所述击发端部执行器1604的切割元件，并且在例示的示例中，第三激活机构1638c至少部分地由托架1626的第五层1628e和推力轴承层1628f约束。
在例示的实施方案中，激活机构1638a-1638c包括相互啮合的传动组件，这些传动组件包括一个或多个驱动齿轮，该一个或多个驱动齿轮由对应花键1624a-1624c的旋转驱动并且被构造成能够驱动引起端部执行器1604的特定功能操作的一个或多个对应从动齿轮。
在一些实施方案中，层1628b-1628e固定到轴1602，并且激活机构1638a-1638c操作地容纳在它们的相关联层1628b-1628e内，以便如本文所述致动外科工具1600。在例示的实施方案中，层1628b-1628e用机械紧固件1630紧固在一起，以将相关联激活机构1638a-1638c约束在它们相互啮合的位置中，以在端部执行器1604和腕部1606处提供功能性。这里，托架1626的第一层1628a、导螺杆1622和托架螺母1634操作地固定在驱动外壳1614内(或固定到驱动外壳)，使得第一层1628a限定升降机，当组装外科工具1600时，其他层1628b-1628e可以可释放地固定到该升降机上。
图16示出了具有护罩1640的驱动外壳1614的实施方案，该护罩限定驱动外壳1614的周边以用于由操作者或用户进行处理和操纵。在例示的实施方案中，护罩1640被描绘为透明材料(或至少部分透明材料)，使得驱动外壳1614的内部部件透过护罩1640可见。然而，在其他示例中，护罩1640不需要是透明的。在被包括的情况下，护罩1640可被设定大小以便接纳导螺杆1622、花键1624a-1624c和托架1626以及驱动外壳1614的其他内部部件。
在一些实施方案中，护罩1640可结合在驱动外壳1614的护罩组件中。图17是根据一个或多个实施方案的图16的外科工具1600的等轴视图，其示出了当被部分拆解时的驱动外壳1614。具体地，图17描绘了根据一个或多个实施方案的当从驱动外壳1614的其余部分拆解时的驱动外壳1614的结合护罩1640的示例性护罩组件1700。在例示的实施方案中，护罩组件1700限定管状或圆柱形结构，该结构具有(i)能够与驱动外壳1614的第一端部1618a配合的第一端部1702a和(ii)与第一端部1702a相反并且能够与驱动外壳1614的第二端部1618b配合的第二端部1702b。托架1626、导螺杆1622和花键1624a-1624c都可容纳在护罩1640的内部内，并且托架1626可接合联接到护罩1640的一个或多个轨道1704(有时称为导向轨道)并且在该一个或多个轨道上行驶。轨道1704纵向并且平行于导螺杆1622延伸，并且轨道1704被设定大小以便被接纳在对应凹口1706内，这些对应凹口被限定在托架1626的外周边上，并且更具体地被限定在层1628a-1628e中的一个或多个层上。随着托架1626沿着纵向轴线A1平移，轨道1704有助于维持托架1626的角度位置并且承担原本可能不利地影响托架1626的任何扭转负载。此外，护罩1640可包括一个或多个对准凹口1708，以用于将第二端部1618b对准在护罩组件1700上。轨道1704可紧固在护罩1640的内部内，并且在例示的示例中，经由定位在护罩1640外部的外部轨道1710联接在护罩1640的内部内并且经由延伸穿过护罩1640的多个紧固件1712连接到(导向)轨道1704。
图18A是根据一个或多个实施方案的可释放地联接到示例性器械驱动器1800的图16和图17的外科工具1600的等轴视图。器械驱动器1800在一些方面可类似于图11和图12的器械驱动器1102、1200，并因此可参考其进行最佳理解。类似于例如器械驱动器1102、1200，器械驱动器1800可安装到机器人臂(未示出)的端部或以其他方式定位在机器人臂的端部处，并且被设计成提供操作外科工具1600所需的原动力。然而，与器械驱动器1102、1200不同，外科工具1600的轴1602延伸穿过并穿透器械驱动器1800。
器械驱动器1800具有主体1802，该主体具有第一端部或“近侧”端部1804a和与第一端部1804a相反的第二端部或“远侧”端部1804b。在例示的实施方案中，器械驱动器1800的第一端部1804a能够与驱动外壳1614的第一端部1618a配合，并且外科工具1602的轴1602穿过主体1802延伸到第一端部1804a中并且从主体1802的第二端部1804b朝远侧延伸。
图18B提供了器械驱动器1800的第一端部1804a与图16和图17的外科工具1600的驱动外壳1614的第一端部1618a的分开的等轴端视图。在钳口1610、1612闭合的情况下，轴1602和端部执行器1604被设计成通过延伸穿过在第一端部1804a与第二端部1804b之间纵向穿过主体1802限定的中心开孔1806来穿透器械驱动器1800。为了使外科工具1600与器械驱动器1800以适当的角度取向按角度对准，一个或多个对准导向件1808可被设置或以其他方式限定在中心开孔1806内并且被构造成能够接合由外科工具1600提供的一个或多个对应对准特征部1810(从视图中被遮挡，参见图17)。在例示的实施方案中，对准特征部1810包括被限定在对准喷嘴1812上或以其他方式由该对准喷嘴提供的突出部或突起部，该对准喷嘴从驱动外壳1614的第一端部1618a朝远侧延伸。在一个或多个实施方案中，对准导向件1808可包括弯曲或弧形肩部，该肩部被构造成能够当轴1602进入中心开孔1806时接纳对准特征部1810，并且当轴1602朝远侧推进穿过中心开孔1806时将外科工具1600导向成与器械驱动器1800以适当角度对准。
此外，一个或多个附加对准特征部1814可布置在中心开孔1806内，并且被构造成能够与设置在对准喷嘴1812上的一个或多个对应凹部(未例示)配合，以用于确保外科工具1600相对于器械驱动器1800以适当的旋转对准安装。
如图所示，驱动接口1816设置在器械驱动器1800的第一端部1804a处，并且从动接口1818设置在驱动外壳1614的第一端部1618a处。驱动接口1816和从动接口1818可被构造成能够将驱动外壳1614机械地、磁性地和/或电联接到器械驱动器1800。为了实现这一点，驱动接口1816和从动接口1818可提供一个或多个可配合定位特征部，该一个或多个可配合定位特征部被构造成能够将驱动外壳1614固定到器械驱动器1800。在例示的实施方案中，例如，驱动接口1816提供一个或多个联锁特征部1820(示出了三个)，该一个或多个联锁特征部被构造成能够定位设置在从动接口1818上的一个或多个基本上形状互补的凹坑1822(示出了三个)并且与该一个或多个基本上形状互补的凹坑配合。联锁特征部1820，以球状突出部为例，可被构造成能够例如经由过盈配合或卡扣配合接合与凹坑1822对准并配合。
器械驱动器1800还包括一个或多个驱动输出件，该一个或多个驱动输出件延伸穿过驱动接口1816以与设置在驱动外壳1614的第一端部1618a处的从动面1818上的驱动输入件1636a-1636d配合。更具体地，在例示的实施方案中，器械驱动器1800的驱动接口1816包括能够与第一驱动输入件1636a配合的第一驱动输出件1824a、能够与第二驱动输入件1636b配合的第二驱动输出件1824b、能够与第三驱动输入件1636c配合的第三驱动输出件1824c、以及能够与第四驱动输入件1636d配合的第四驱动输出件1824d。在一些实施方案中，如图所示，驱动输出件1824a-1824d可包括被设计成与驱动输入件1636a-1636d上的对应花键插孔配合的花键。一旦适当地配合，驱动输入件1636a-1636d就将与对应的驱动输出件1824a-1824d共享旋转轴线，以允许旋转扭矩从驱动输出件1824a-1824d传递到对应的驱动输入件1636a-1636d。在一些实施方案中，每个驱动输出件1824a-1824d可以是弹簧加载的并且以其他方式偏压成远离驱动接口1816朝外弹开。每个驱动输出件1824a-1824d可能够部分地或完全回缩到驱动接口1816中。
在一些实施方案中，器械驱动器1800可以包括附加的驱动输出件，在图18B中描绘为第五驱动输出件1824e和第六驱动输出件1824f。第五驱动输出件1824e和第六驱动输出件1824f可被构造和定位成能够与驱动外壳1614的附加驱动输入件(未示出)配合，以有助于承担外科工具的一个或多个附加功能。在例示的实施方案中，驱动外壳1614不包括附加驱动输入件，并且从动接口1818限定被构造成能够接纳第五驱动输出件1824e和第六驱动输出件1824f的对应凹坑1826。
图19示出了根据一个或多个实施方案的被构造成具有级部分1902和可释放地附接到级部分1902的器械部分1904的外科工具1600。在例示的实施方案中，器械部分1904涵盖或包括外科缝合器(例如，内镜切割器)的各种组成部分，但如本文别处所提及，在其他实施方案中，器械部分1904可涵盖或包括与其他类型的外科工具相关的组成部分。
如图所示，级部分1902可包括端帽或可移除帽1906，该端帽或可移除帽可从护罩1640移除，使得器械部分1904可安装在级部分1902上或以其他方式联接到级部分。在一些实施方案中，端帽1906能够可移除地附接到驱动外壳1614的第二端部1618b并且能够移除以允许器械部分1904与级部分1902的近侧侧部配合。因此，端帽1906在本文中有时称为可移除帽1906。这里，器械部分1904包括柄部组件1908(另选地称为“柄部驱动组件”)，该柄部组件包括层1628b-1628e、推力轴承层1628f以及由它们约束的相关联激活机构1638a-1638c，并且轴1602延伸穿过柄部组件1908的至少一部分中的对应地设定大小的中心开孔。在该实施方案中，在移除可移除帽1906之后，柄部组件1908可掉落到第一层1628a(即，升降机层)的近侧侧部上。
在上述实施方案中，花键1624a-1624c(图16)和导螺杆1622(图16)在第一端部1618a与第二端部1618b之间延伸。如上所述，花键1624a-1624c和导螺杆1622从第一端部1618a延伸，在第一端部处，它们操作地连接到外科工具1600的驱动输入件1636a-1636d，这些驱动输入件能够与器械驱动器1800(图18B)的对应驱动输出件1824a-1824f(图18B)配合并由其驱动，使得给定驱动输出件1824a-1824f的移动(旋转)对应地使相关联驱动输入件1636a-1636d移动(旋转)，这由此使花键1624a-1624c和与花键相关联的导螺杆1622移动(旋转)。另外，在这些实施方案中，花键1624a-1624c和导螺杆1622延伸并且操作地联接到可移除帽1906。
图20A和图20B分别示出了图19的可移除帽1906的前透视图和后透视图。具体地，图20A示出了根据一个或多个实施方案的可移除帽1906的内接合侧部2002。内接合侧部2002被构造成能够当安装可移除帽1906时接纳花键1624a-1624c(图16)和导螺杆1622(图16)的端部，并且还被构造成能够允许从花键1624a-1624c和导螺杆1622脱离联接以便移除可移除帽1906。因此，内接合侧部2002可包括用于花键和/或导螺杆中的每一者的联接件(插孔)。在例示的实施方案中，内接合侧部2002包括被布置成与三个花键1624a-1624c相对应的三个花键联接件2004a、2004b和2004c。然而，例如，在具有多于或少于三个花键1624a-1624c的实施方案中，内接合侧部2002可包括多于或少于三个花键联接件2004a-2004c。因此，附加位置2004d-2004f可被构造成能够接纳附加花键或驱动元件。这里，由于例示的实施方案利用三个花键联接件2004a-2004c，因此在附加位置2004d-2004f处布置有六角头定位螺杆2005。此外，内接合侧部2002包括被布置成与导螺杆1622(图16)相对应的级联接件2006。
花键联接件2004a-2004c和级联接件2006可旋转地安装在可移除帽1906内，使得它们在通过安装可移除帽1906而与它们的对应花键1624a-1624c(图16)和导螺杆1622(图16)接合时随这些花键和导螺杆一起旋转。另外，花键联接件2004a-2004c和/或级联接件2006中的任一者或全部可键接到其对应花键1624a-1624c和/或导螺杆1622的端部几何形状。在一些实施方案中，花键1624a-1624c各自包括正方形端部，并且每个花键联接件2004a-2004c包括凹部，该凹部对应地被设定形状以便接纳对应花键1624a-1624c的特定端部几何形状，以便确保花键联接件2004a-2004c随它们的相关联花键1624a-1624c一起旋转，同时使花键联接件与花键之间的相对滑移最小化。然而，应当理解，花键1624a-1624c和相关联花键联接件2004a-2004c可以其他几何形状(例如，三角形、多边形、卵形等)键接，并且在不脱离本公开的情况下，每个相关联花键和联接件对可以不同于其他相关联花键和联接件对中的一个或多个相关联花键和联接件对的几何形状键接。
在例示的实施方案中，级联接件2006被示出为键接到导螺杆1622(图16)的对应端部几何形状的低摩擦推力轴承。如图所示，级联接件2006的几何形状为圆形，并且在此类实施方案中，导螺杆1622的端部可经由过盈配合等接纳在级联接件2006内。然而，在其他实施方案中，导螺杆1622可以不同方式连接到级联接件2006。在至少一些实施方案中，例如，导螺杆1622(图16)可螺纹连接到螺杆联接件2006中。如本文所述，利用另选机构或致动器来影响托架1626(图16)而非导螺杆1622的线性平移，这些另选机构或致动器诸如例如被布置成引起托架1626的线性平移的带或缆线驱动致动器，并且在此类实施方案中，级联接件2006可适当地被构造成能够与所述另选机构或致动器相整合，使得经适当构造的级联接件的激活如本文所述对应地激活所述另选机构或致动器。
在例示的实施方案中，可移除帽1906还包括框架组件2008和围绕框架组件2008布置的环2010。框架组件2008被构造成能够保持花键联接件2004a-2004c和级联接件2006。在一些示例中，附加花键联接件(例如，类似于花键联接件2004a-2004c)可布置在附加位置2004d-2004f处，其中与花键的标准对准一致的组织使得可移除帽1906能够与最大数量的花键一起使用，即使在行驶在花键上的柄部组件1908(图19)可不被构造成能够接纳来自最大数量的花键中的一个或多个花键的输入的情况下也是如此。
可移除帽1906的内接合侧部2002可被构造成能够与护罩组件1700(图17)配合。在例示的示例中，框架组件2008包括向外突出以限定多个对准凸片2014的凸台2012。当安装可移除帽1906时，对准凸片2014可用于通过将对准凸片2014定位在限定在护罩1640(图17)中的对应对准凹口1708(图17)内来确保适当的对准。
根据本公开的实施方案，可移除帽1906可被构造成能够允许独立于器械驱动器1800手动地致动花键1624a-1624c(图16)和/或导螺杆1622(图16)。图20B示出了可移除帽1906的外侧部2020，该外侧部被构造用于手动地致动花键1624a-1624c(图16)和导螺杆1622(图16)。在例示的实施方案中，一对手动控制螺母2022a和2022b被提供用于分别允许手动地旋转花键联接件2004b-2004c，并且级承口2024被设置用于允许手动地旋转级联接件2006。手动控制螺母2022a、2022b旋转地固定到它们的对应花键联接件2004b、2004c，使得当安装可移除帽1906时，手动控制螺母2022a、2022b的手动旋转对应地使相关联花键联接件2004b-2004c以及互连(配合)的花键1624b、1624c(图16)旋转。类似地，级承口2024旋转地固定到级联接件2006，使得级承口2024和级联接件2006一致地旋转。这样，当通过例如用内六角扳手转动级承口2024来安装可移除帽1906时，用户可手动地旋转导螺杆1622(图16)。在其他实施方案中，代替导螺杆1622，利用另选的致动来使外科工具1600的托架1626(图16)轴向平移，诸如例如带或缆线驱动致动器，并且在此类实施方案中，当如本文所述通过转动级承口2024来安装可移除帽1906时，用户可手动地激活这种另选的致动。
此类手动特征部可被证明有利于允许用户手动地操纵外科工具1600(图16)的功能，诸如通过使托架1626(图16)轴向平移来进行关节运动或击发端部执行器1604(图16)和/或使细长轴1602(图16)推进或回缩。这可有助于在外科工具1600可能失去电力或外科工具1600以其他方式变得不能操作时的手动救助情况。
在例示的示例中，手动控制螺母2022a、2022b和它们的对应花键联接件2004b-2004c与花键1624b、1624c相关联，使得手动控制螺母2022a、2022b的旋转引起腕部1606(图16)的关节运动和端部执行器1604(图16)的击发。然而，手动控制螺母2022a、2022b中的任一者或两者和它们的对应花键联接件2004b-2004c可与不同花键相关联以便手动地致动或驱动外科工具1600的与该不同花键相关联的功能。例如，手动控制螺母2022a、2022b中的一者及其对应花键联接件2004b-2004c可与第一花键1624a相关联以便打开或闭合钳口1610、1612。因此，手动控制螺母2022a、2022b和它们的对应花键联接件2004b-2004c可被构造成能够手动地致动或驱动外科工具1600的任何功能，而不管端部执行器1604是被构造为外科缝合器还是本文提及的其他类型的外科器械中的任一者。
可移除帽1906还可被构造成能够手动地致动或驱动外科工具1600的不与手动控制螺母2022a、2022b和它们的对应花键联接件2004b-2004c相关联的附加功能。例如，可移除帽1906可被构造成能够允许手动地致动第一花键联接件2004a(图20A)和接纳在其中的互连的第一花键1624a(图16)，以由此手动地致动或驱动外科工具1600的附加功能。在例示的实施方案中，环2010操作地联接到第一花键联接件2004，使得相对于框架组件2008手动地旋转环2010将对应地使第一花键联接件2004旋转。这里，环2010围绕框架组件2008的周边延伸并且布置在该周边上，使得它可相对于框架组件2008围绕周边旋转。
图21是根据一个或多个实施方案的图20A至图20B的可移除帽1906的局部分解图。具体地，图21示出了在环2010已从框架组件2008移除的情况下的可移除帽1906。如图所示，环2010包括具有内表面2102的环形主体2100，并且环形齿轮2104设置(限定)在内表面2102上。环形齿轮2104包括多个齿2106并且围绕内表面2102的全部或一部分周向延伸。如图所示，环形齿轮2104从内表面2102径向向内突出并进入主体2100的孔洞2107中，以便限定与内表面2102的较大直径相比具有较小直径的脊部。
框架组件2008包括主体2108，环2010围绕该主体延伸。主体2108被构造成能够当环2010布置在主体2108上时允许环2010围绕框架组件2008的轴线A1并且相对于主体旋转。此外，主体2108可被构造成能够当环2010布置在主体2108上时阻止环2010相对于主体轴向平移。因此，主体2108被构造成能够在同时阻止环2010的相对轴向平移时允许环2010的相对旋转。
在例示的实施方案中，主体2108包括围绕主体2108的周边2112周向延伸的通道2110，并且通道2110被布置成与环2010的环形齿轮2104对准，并且因此可相应地被设定大小。另外，在例示的实施方案中，主体2108包括顶部(或第一)部件2114a和能够与顶部部件2114a分离的底部(或第二)部件2114b。为了组装主体2108，可从环2104的顶部将顶部部件2114a部分地插入环的孔洞2107中，直到接合环形齿轮2104，并且可从环2010的底部将底部部件2114b部分地插入环中，直到在下侧上接合环形齿轮2010。然后，可在同时将环形齿轮2104捕获在顶部部件2114a与底部部件2114b之间时使用一个或多个定位螺杆2005来联接顶部部件2114a和底部部件2114b。在例示的示例中，示出了三个定位螺杆2005以用于将主体2108组装到环2010，但在其他实施方案中可使用更多或更少的定位螺杆。
花键联接件2004a可包括具有多个齿2118的小齿轮2116。小齿轮2116固定到花键联接件2004a，使得它们一致地(一起)旋转。小齿轮2116可以可旋转地安装到主体2108，使得小齿轮2116延伸到通道2110中并且能够穿过通道2110被环形齿轮2104接合。因此，通道2110限定环形表面2120，并且环形表面2120和环形齿轮2104可对应地被设定大小和位置，使得当环2010围绕框架组件2008的主体2108旋转时，环形齿轮2104在通道2110内行进而在环形齿轮2104的齿2106与通道2110之间没有任何干扰。
小齿轮2116可被布置成使得齿2118延伸超过环形表面2120并进入通道2110中。这样，当环2010组装在框架组件2008上时，环形齿轮2104的齿2106可与小齿轮2116的齿2118接合并啮合，使得可通过经由它们的相应齿2106、2118的相互作用而使环形齿轮2104旋转来对小齿轮2116施加旋转。因此，环2010围绕框架组件2008的轴线A1的旋转致使环形齿轮2104类似地围绕轴线A1旋转，这又引起与环形齿轮2104相互啮合的小齿轮2116的旋转以及从小齿轮2116延伸的花键联接件2004a的旋转，使得第一花键1624a(图16)当被接纳在花键联接件2004a内时可通过使可移除帽1906旋转来手动致动(独立于图18A的器械驱动器1800)。
可移除帽1906因此体现出用于手动地致动导螺杆1622和花键1624a-1624c以及由此用于手动地激活外科工具1600的与导螺杆1622和花键1624a-1624c相关联的各种功能的机构。因此，当可移除帽1906安装在外科工具1600的(近侧)第二端部1618b上使得级联接件2006和花键联接件2004a-2004c如上所提及与导螺杆1622和花键1624a-1624c操作地接合时，可移除帽1906体现出近侧手动致动机构。图22示出了根据一个或多个实施方案的被构造为用于手动地激活外科工具1600的一个或多个功能的近侧手动致动机构2200的可移除帽1906。如图所示，近侧手动致动机构2200被设置成经由环2010的旋转来手动地致动第一花键联接件2004a连同布置在其中的第一花键1624a，使得用户可利用近侧手动致动机构2200来手动地激活第一激活机构1638a(图19)并且由此手动地打开或闭合钳口1610、1612(图19)。
因此，近侧手动致动机构2200可体现出手动钳口打开与闭合机构。然而，在其他实施方案中，近侧手动致动机构2200可替代地被设置成手动地激活外科工具1600的任何其他功能。例如，近侧手动致动机构2200可替代地被设置成手动地致动级联接器2006和布置在其中的导螺杆1622，以手动地激活外科工具1600的对应功能(即，当如此组装时提供托架螺母1634(图16)和第一层1628a或托架1626(图16)的手动平移)，使得近侧手动致动机构2200体现出手动级平移机构。在其他示例中，近侧手动致动机构2200可替代地被设置成手动地致动第二花键联接件2004b连同布置在其中的第二花键1624b，以手动地驱动第二激活机构1638b(图16)并且由此手动地使腕部1606(图16)进行关节运动，使得近侧手动致动机构2200体现出手动腕部关节运动机构。在甚至其他示例中，近侧手动致动机构2200可替代地被设置成手动地致动第三花键联接件2004c连同布置在其中的第三花键1624c，以手动地驱动第三激活机构1638c(图16)并且由此手动地击发端部执行器1604(图16)，使得近侧手动致动机构2200体现出手动击发机构。另选地，近侧手动致动机构2200可被设置成手动地激活外科工具1600的两个或更多个功能。如下所述，近侧手动致动机构2200可体现出近侧手动钳口打开与闭合机构和近侧手动级平移机构两者、或两个或更多个功能的各种其他组合。
在图22中，可移除帽1906被描绘为不具有底部部件2114b，以便更清楚地描绘近侧手动致动机构2200的示例性操作。具体地，图22示出了设置在环2010内的环形齿轮2104与设置在花键联接件2004a上的小齿轮2116之间的示例性相互作用，该花键联接件中设置有第一花键1624a。如上所述，花键联接件2004a-2004c各自可旋转地安装在框架组件2008(图21)内，并且框架组件2008能够附接到撑条1620(当安装可移除帽1906时)，使得框架组件2008由驱动外壳1614约束并且旋转地固定到环2010。这样，环2010可围绕框架2008旋转，同时框架2008相对于驱动外壳1614的其余部分保持静止。
为了利用近侧手动致动机构2200，用户可将外科工具1600保持在第一端部1618a(图16)处或护罩1640处，然后手动地施加旋转力以(扭转)可移除帽1906的环2010，这由此致使环2010围绕框架组件2008(图21)旋转。如所提及的，环形齿轮2104随环2010一起旋转，小齿轮2116随第一花键联接件2004a一起旋转，并且环形齿轮2014和小齿轮2166经由环形齿轮2104的齿2106与小齿轮2116的齿2118的相互啮合而操作地联接在一起。环2010和设置在其上的环形齿轮2104的旋转驱动与环形齿轮操作地联接的小齿轮2116(使其旋转)，并且小齿轮2116的旋转对应地驱动设置在小齿轮2116上的第一花键联接件2004a(使其旋转)，以由此驱动接纳在第一花键联接件2004a中的第一花键1624a(使其旋转)。因此，近侧手动致动机构2200可被设置成使得环2010沿第一旋转方向的手动旋转致动第一花键1624以由此打开钳口1610、1612(图16)，而环2010沿(与第一旋转方向相反的)第二旋转方向的手动旋转致动第一花键1624以由此闭合钳口1610、1612(图16)。
如所提及的，近侧手动致动机构2200还可被设置成手动地致动外科工具1600的一个或多个附加功能。因此，级联接件2006和/或花键联接件2004b-2004c中的任一者或两者可以操作地联接到环形齿轮2104，使得环2010的旋转在同时打开或闭合钳口1610、1612(图16)时激活其相关联功能。例如，级联接件2006和花键联接件2004b-2004c中的一者或多者可各自设置有小齿轮，类似于参考第一花键联接件2004a所述，以驱动级联接件2006和/或与其相对应的花键联接件2004b-2004c并且由此引起外科工具1600的相关联功能的激活。然而，可利用其他传动机构来将环形齿轮2104与级联接件2006和/或花键联接件2004b-2004c中的任一者或多者操作地联接。
在一个示例性实施方案中，近侧手动致动机构2200的旋转在同时使级联接件2006连同接纳在其中的导螺杆1622旋转时手动地打开或闭合钳口1610、1612(图16)，如上所述，以平移托架螺母1634(图16)和与之连接的第一层1628a(图16)，这可有益于将外科工具1600的器械部分1904(图19)从级部分1902(图19)移除。在一个这种实施方案中，环2010沿第一旋转方向的旋转引起钳口1610、1612的同时闭合和第一层1628a的近侧平移。这样，当器械部分1904组装在级部分1902上时，用户可沿第一旋转方向旋转环2010以在同时闭合钳口1610、1612时使托架1626(图16)朝近侧平移，使得钳口1610、1612可通过设置在驱动外壳1614(图19)的(远侧)第一端部1618a处的对准喷嘴1812(图19)回缩，而在钳口1610、1612随托架1626一起朝近侧平移时没有干扰。近侧手动致动机构2200的这种双重功能可被证明在将器械部分1904从级部分1902移除时有帮助。
近侧手动致动机构2200允许用户单手打开或闭合钳口1610、1612(图16)(或手动地激活外科工具1600的一个或多个其他或附加功能)。另外，近侧手动致动机构2200可用于安装(或更换)端部执行器1604(图16)中的钉仓。例如，当从器械驱动器1800(图18)拆卸时，用户可操纵近侧手动致动机构2200打开或闭合钳口1610、1612，以将钉仓从钳口1610、1612移除和/或将新的钉仓安装在钳口中。然而，当外科工具1600附接到器械驱动器1800时，近侧手动致动机构2200也可被操纵。
在一些实施方案中，手动致动机构可设置在驱动外壳1614的第一(远侧)端部1618a(图18A)处。图23示出了根据一个或多个实施方案的用于手动地激活外科工具1600的一个或多个功能的远侧手动致动机构2300。在例示的实施方案中，远侧手动致动机构2300包括联接到设置在驱动外壳1614的第一端部1618a处的从动接口1818(图18B)的壳体或远侧驱动外壳2302。这里，远侧驱动外壳2320是环形的并且可旋转地联接到从动接口1818，使得环形远侧驱动外壳2320可围绕从动接口1818和驱动外壳1614的其余部分并且相对于它们旋转，类似于关于图21至图22的环2010所述。另外，具有多个齿2306的环形齿轮2304沿着远侧驱动外壳2302的内周边(或圆周)2308设置，使得环形齿轮2304及其齿2306可与远侧驱动外壳2302一致地旋转。
如前所提及，驱动输入件1636a-1636d(图18B)设置在驱动外壳1614的第一端部1618a处的从动面1818(图18B)上。在例示的实施方案中，第一驱动输入件1636a(图18B)操作地联接到导螺杆1622，使得第一驱动输入件1636a的旋转对应地使导螺杆1622旋转，以引起第一层1628a(图16)和当组装时的托架1626(图16)的平移。第二驱动输入件1636b(图18B)操作地联接到第一花键1624a，使得第二驱动输入件1636b的旋转对应地使操作地联接到第一激活机构1638a(图16)的第一花键1624a旋转，以由此打开和闭合钳口1610、1612(图16)。此外，第三驱动输入件1636c(图18B)可以操作地联接到第二花键1624b，使得第三驱动输入件1636c的旋转对应地使操作地联接到第二激活机构1638b(图16)的第二花键1624b旋转，该第二激活机构能够操作以由此使端部执行器1604(图16)在腕部1606(图16)处进行关节运动。此外，第四驱动输入件1636d(图18B)可以操作地联接到第三花键1624c，使得第四驱动输入件1636d的旋转对应地使操作地联接到第三激活机构1638c(图18B)的第三花键1624c旋转，该第三激活机构能够操作以由此击发端部执行器1604处的切割元件(刀)。
驱动输入轴设置在驱动输入件1636a-1636d(图18B)中的每个驱动输入件上，驱动输入件1636a-1636d中的每个驱动输入件的这种旋转又使其相应驱动输入轴旋转。在图23中，第一驱动输入轴2310a被示出为从第一驱动输入件1636a(图18B)延伸，使得第一驱动输入轴2310a与第一驱动输入件1636a一致地旋转。第二驱动输入轴2310b也从第二驱动输入件1636b(图18B)延伸，使得第二驱动输入轴2310b与第二驱动输入件1636b一致地旋转。此外，第三驱动输入轴2310c被示出为从其相应第三驱动输入件1636c(图18B)延伸，使得第三驱动输入轴2310c与第三驱动输入件1636c一致地旋转。类似地，第四驱动输入轴2310d(从视图中被遮蔽)从其相应第四驱动输入件1636d(图18B)延伸，使得第四驱动输入轴2310d与第四驱动输入件1636d一致地旋转。驱动输入轴2310a-2310d可旋转地安装在从动面1818(图18B)的底板2312上。
复合驱动齿轮2314设置在第一驱动输入轴2310a上。复合驱动齿轮2314包括第一驱动齿轮2314a和第二驱动齿轮2314b，并且第一驱动齿轮2314a和第二驱动齿轮2314b各自设置在第一驱动输入轴2310a上，使得它们与第一驱动输入轴2310a一起一致地旋转。另外，级联接件2316设置在导螺杆1622的远侧端部上，并且级联接件2316包括从其延伸的从动齿轮2318，使得从动齿轮2318与导螺杆1622一致地旋转。复合驱动齿轮2314和级联接件2316布置在底板2312上，使得复合驱动齿轮2314中的第一驱动齿轮2314a与级联接件2316的从动齿轮2318相互啮合。因此，复合驱动齿轮2314和级联接件2316操作地联接第一驱动输入件1636a(图18B)和导螺杆1622，使得第一驱动输入件1636a的旋转对应地使第一驱动齿轮2314a旋转，这又驱动与第一驱动齿轮相互啮合的从动齿轮2318以引起级联接件2316和导螺杆1622的旋转，从而引起第一层1628a(图16)和当组装时的托架1626(图16)的平移。
复合惰轮齿轮2320操作地联接环形齿轮2304与导螺杆1622，使得远侧驱动外壳2302的旋转引起导螺杆1622的旋转。在例示的实施方案中，复合惰轮齿轮2320包括第一惰轮齿轮2320a和第二惰轮齿轮2320b。第一惰轮齿轮2320a和第二惰轮齿轮2320b固定到惰轮轴2322并且连接在一起以在惰轮轴2322上一致地旋转。惰轮轴2322和复合惰轮齿轮2320被布置成使得第一惰轮齿轮2320a的齿与环形齿轮2304的齿2306相互啮合，并且使得第二惰轮齿轮2320b的齿与复合驱动齿轮2314中的第二驱动齿轮2314b的齿相互啮合。如前所提及，第二驱动齿轮2314b随第一驱动齿轮2314a一起旋转，并且第一驱动齿轮2314a的齿与从动齿轮2318的齿相互啮合，该从动齿轮随级联接件2316一起旋转。因此，远侧驱动外壳2302和固定在其中的环形齿轮2304的旋转经由环形齿轮2304与第一惰轮齿轮2320a之间的相互作用而使复合惰轮齿轮2320旋转，复合惰轮齿轮2320的旋转又经由第二惰轮齿轮2320b与第二驱动齿轮2314b之间的相互作用而使复合驱动齿轮2314旋转，并且复合驱动齿轮2314的旋转又经由第一驱动齿轮2314a与从动齿轮2318之间的相互作用而使级联接件2316旋转，由此使导螺杆1622旋转并且使第一层1628a在驱动外壳1614内平移。因此，远侧手动致动机构2300可体现出用于在驱动外壳1614内手动地平移至少第一层1628a(或当组装时的托架1626)的远侧手动级平移机构。
然而，在其他实施方案中，远侧手动致动机构2300可体现出用于手动地打开或闭合钳口1610、1612的远侧手动钳口打开与闭合机构。例如，远侧手动致动机构2300可另选地被设置成经由远侧驱动外壳2302的旋转来手动地致动第一花键联接件2324a连同旋转地固定到第一花键联接件2324a的第一花键1624a，使得用户可利用远侧手动致动机构2300手动地激活第一激活机构1638a(图19)并且由此手动地打开或闭合钳口1610、1612(图19)。在该示例中，附接到第一花键联接件2324a的小齿轮(未例示)可被提供以联接环形齿轮2304和第一花键联接件2324a，如参考图21至图22中的小齿轮2116所述。另选地，一个或多个惰轮齿轮(未例示)可被提供以操作地联接环形齿轮2304和第一花键联接件2324a，如参考图23所述。因此，在不脱离本公开的情况下，可利用具有不同齿轮齿数比、速度、负荷或齿轮位置的操作地连接的齿轮的各种配置。在一些实施方案中，远侧手动致动机构2300可体现出远侧手动级平移机构和远侧手动钳口打开与闭合机构两者。
应当理解，除了或代替导螺杆1622和第一花键1624a中的任一者或两者，远侧手动致动机构2300可替代地操作地联接到第二花键1624b和/或第三花键1624c。例如，远侧手动致动机构2300可替代地被设置成手动地致动第二花键联接件(从视图中被遮蔽)连同布置在其中的第二花键1624b，以手动地驱动第二激活机构1638b(图16)并且由此手动地使腕部1606(图16)进行关节运动，使得远侧手动致动机构2300体现出远侧手动腕部关节运动机构。在其他示例中，远侧手动致动机构2300可替代地被设置成手动地致动第三花键联接件(从视图中被遮蔽)连同布置在其中的第三花键1624c，以手动地驱动第三激活机构1638c(图16)并且由此手动地影响端部执行器1604(图16)的击发，使得远侧手动致动机构2300体现出远侧手动击发机构。另选地，远侧手动致动机构2300可被设置成手动地激活外科工具1600的两个或更多个功能。因此，远侧手动致动机构2300可以类似于近侧手动致动机构2200(图21至图22)的方式体现出远侧手动钳口打开与闭合机构和远侧手动级平移机构两者、或外科工具1600的两个或更多个功能的各种其他组合。
图24示出了根据一个或多个实施方案的另选手动钳口打开与闭合机构2400。在例示的实施方案中，手动钳口打开与闭合机构2400(在下文中称为“机构2400”)包括杠杆2402，该杠杆操作地联接到托架1626并且能够移动以切换或改变第一激活机构1638a(图16)的负载(即，输入旋转)。更具体地，杠杆2402能够移动以使第一花键1624a(图16)与第一激活机构1638a脱离联接(脱离接合)，使得第一花键1624a不(经由图18B的器械驱动器1800)对第一激活机构1638a施加旋转力(负载)。杠杆2402还可能够移动以向第一激活机构1638a加载旋转力，以影响钳口1610、1612(图16)的移动。当杠杆2402将第一花键1624a与第一激活机构1638a脱离联接(脱离接合)时，杠杆2402可同时将激活机构1638a联接(接合)到新的旋转力(负载)源以用于手动致动第一激活机构1638a和钳口1610、1612。
在例示的实施方案中，托架1626设置在护罩1640中，并且杠杆2402通过限定在护罩1640中的开口2404从托架1626向外突出。这里，开口2404被限定为呈纵向狭槽的形式，该纵向狭槽在第一端部1618a与第二端部1618b(图16)之间沿整个护罩1640(或护罩的基本长度)竖直地延伸。然而，在其他实施方案中，开口2404可以不同方式设定形状和/或大小以便允许杠杆2402从该开口向外突出并允许杠杆2402的枢转移动，如下所述。虽然杠杆2402被示出为从托架1626的第一层1628a延伸，但在其他实施方案中，杠杆2402可以操作地联接在第二层1628b处、第三层1628c处、或第四层1628d处，例如，在其中第一激活机构1638a容纳在第二层1628b、第三层1628c中、或第四层1628d处的实施方案中。另外，虽然杠杆2402被描述为能够关于第一激活机构1638a操作，但在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，杠杆可整合到托架1626中以影响托架螺母1626、第二激活机构1638b(图16)和/或第三激活机构1638c(图16)的负载。
如图所示，杠杆2402可包括从臂2408延伸的用户接合(凸片)部分2406。臂2408从托架1626径向向外延伸穿过开口2404并且将用户接合部分2406定向和支撑在机械有利位置中以便用户操纵。用户接合部分2406可进一步塌缩、舒展等到延伸状态，以进一步增加机械优势。例如，用户接合部分2406可在铰链处向外舒展，如小折刀那样，或向外伸缩，以提供增加的机械优势。万向接头(从视图中被遮挡)的销安装件2410从托架1626延伸并且支撑沿着第一枢转(竖直)轴线P1定向的第一销2412。万向接头布置在臂2408内以保持杠杆2402并将其可旋转地联接到销安装件2410，使得杠杆2402可如箭头R所示围绕第一枢转(竖直)轴线P1旋转。这样，第一销2412作为由第一枢转轴线P1限定的支点操作，当侧向力被施加到用户接合部分2406时，杠杆2402的臂2408可如箭头R所示在该支点上侧向地和朝侧面枢转(旋转)。
万向接头还将杠杆2402枢转地联接到托架1626，使得杠杆2402可围绕第二枢转(水平)轴线P2(参见图25A至图25C)旋转，如方向箭头D所示。在例示的实施方案中，万向接头将杠杆2402联接到托架1626，使得杠杆2402可围绕第二枢转(水平)轴线P2(参见图25)向下枢转，如方向箭头D所示，然后围绕正交于第二枢转轴线P2的第一枢转(竖直)轴线P1侧向地朝侧面枢转，如旋转箭头R所示。
图25A至图25C是示出了根据一个或多个实施方案的图24的机构2400的示例性操作的剖面侧视图。具体地，图25A示出了处于第一(接合)位置的杠杆2402，在该第一位置中，第一花键1624a与第一激活机构1638a接合。图25B示出了沿方向D移动或枢转到第二位置中的杠杆2402，在该第二位置中，第一花键1624a与第一激活机构1638a脱离接合，并且新的手动驱动源与第一激活机构1638a接合。最后，图25C示出了围绕第一枢转轴线P1沿方向R移动杠杆2402并且由此手动地致动第一激活机构1638a。因此，杠杆2402能够相对于托架1626围绕两个不同轴线P1、P2移动，并且这些附图例示了围绕第二枢转轴线P2沿方向D枢转或移动杠杆2402使第一激活机构1638a与第一花键1624a脱离接合(解除联接)，同时使第一激活机构1638a与新的手动驱动源接合(联接)的方式。图25A至图25C还描绘了随后如方向箭头R所示围绕第一枢转轴线P1枢转或移动杠杆2402手动地致动第一激活机构1638a以影响钳口1610、1612(图16)的打开或闭合的方式。图25A至图25C的渐进视图进一步示出了当杠杆2402处于第一位置(图25A)时第一激活机构1638a经由由器械驱动器1800(图18B)驱动的第一花键1624a被加载的方式，但杠杆2402可被移动到它能够用于手动地驱动或加载第一激活机构1638a的第二位置(图25B)中(图25C)。
在例示的实施方案中，细长轴1602可包括或提供闭合管，该闭合管能够轴向移动以打开或闭合钳口1610、1612(图16)。这里，第一激活机构1638a包括围绕轴1602(即，闭合管)的外部设置的从动齿轮2502、设置在第一花键1624a上的花键驱动齿轮2504、以及布置在花键驱动齿轮2504与从动齿轮2502之间以将旋转力从第一花键1624a传递到从动齿轮2502的一对惰轮齿轮2506、2507。在例示的实施方案中，第一惰轮齿轮2506与花键驱动齿轮2504相互啮合并且设置有与第二惰轮齿轮2507相互啮合的锥齿轮2506'，而第二惰轮齿轮2507是小齿轮，该小齿轮与从动齿轮2502和第一惰轮齿轮2506的锥齿轮2506'两者相互啮合以由此传递来自花键驱动齿轮2504的旋转输入。另外，在例示的实施方案中，从动齿轮2502被设置为齿条齿轮，该齿条齿轮固定在细长轴1602上以由此当由第二惰轮(小齿轮)齿轮2507驱动时平移细长轴1602；然而，在其他示例中，从动齿轮2502可替代地被设置为蜗轮齿轮，该蜗轮齿轮围绕细长轴1602固定以由此在细长轴1602随着当通过惰轮齿轮2506的旋转而非经由第二惰轮齿轮2507被激活时而轴向平移的情况下承载细长轴。
这里，第二惰轮齿轮2507的旋转沿轴向方向驱动从动齿轮2502和细长轴1602以由此引起细长轴1602的轴向平移。因此，花键驱动齿轮2504随第一花键1624a一起旋转以使第一惰轮齿轮2506及其锥齿轮2506'(当如下所述与第一惰轮齿轮相互啮合时)旋转(驱动它们)，锥齿轮2506'的旋转驱动第二惰轮齿轮2507(使其旋转)，并且第二惰轮齿轮2507的旋转又驱动从动齿轮2502以由此使细长轴1602随从动齿轮2502一起平移。在其他实施方案中，第二惰轮2507和锥齿轮2506'可不存在，并且从动齿轮2502被设置为蜗轮齿轮，该蜗轮齿轮围绕细长轴1602固定以由此在细长轴1602随着当通过与从动齿轮2502的蜗轮齿轮螺纹相互啮合的第一惰轮齿轮2506的旋转而非经由第二惰轮齿轮2507被直接致动时而轴向平移的情况下承载细长轴。在甚至其他实施方案中，从动齿轮2502被设置为内齿轮(或内螺纹齿轮)，该内齿轮能够与限定在细长轴1602上的外齿轮齿(或螺纹)配合以在从动齿轮2502相对于细长轴1602旋转时轴向平移细长轴1602，其中这种相对旋转引起内齿轮(或螺纹)与外齿轮齿(或螺纹)之间的相互作用，以由此轴向平移细长轴1602。此外，在其他未例示的实施方案中，花键驱动齿轮2504直接接合(啮合)从动齿轮2502，使得除了省略第二惰轮齿轮2507之外还可省略惰轮齿轮2506。
如所提及的，万向接头2508可被提供用于将杠杆2402联接到托架1626，使得杠杆2402可围绕第一(竖直)枢转轴线P1和第二(水平)枢转轴线P2两者旋转。因此，杠杆2402的臂2408也枢转地(或可旋转地)联接到托架1626，使得杠杆2402可围绕第二(水平)枢转轴线P2旋转。在例示的实施方案中，托架支撑万向接头2508的沿着第二枢转轴线P2定向的第二销2515。如图所示，第二销2512延伸穿过杠杆2402的臂2408以保持杠杆2402并将其可旋转地联接到托架1626。这样，第二销2512作为由第二枢转轴线P2限定的第二支点操作，杠杆2402在该第二支点上沿方向D枢转(旋转)。
杠杆2402可包括指状件或勺形部分2514和一组齿轮齿2516。勺形部分2514被设置成当杠杆2402围绕第二枢转轴线P2移动时，将花键驱动齿轮2504移动(提升)成脱离与第一惰轮齿轮2506的接合。该组齿轮齿2516与横向轴线T1对齐地从臂2408延伸，使得当杠杆2402处于第一位置(图25A)时，该组齿轮齿2516不操作地联接到第一惰轮齿轮2506，并且使得当杠杆2402处于第二位置(图25B)时，该组齿轮齿2516与第一惰轮齿轮2506操作地联接。在例示的实施方案中，手动驱动齿轮2518设置在第一花键1624a上。这里，手动驱动齿轮2518可独立于第一花键1624a围绕旋转以当杠杆2402处于第二位置(图25B)时，将杠杆2402上的该组齿轮齿2516操作地联接到第一惰轮齿轮2506的齿轮齿。手动驱动齿轮2518独立于第一花键1624a旋转，使得当杠杆2402处于第一位置(图25A)时，手动驱动齿轮2518可由第一惰轮齿轮2506旋转，同时杠杆2402上的该组齿轮齿2516被定位成脱离与手动驱动齿轮2518的接合(与其解除联接)并且在由第二枢转轴线P2和横向轴线T1限定的平面内。因此，花键驱动齿轮2504和手动驱动齿轮2518两者安装到第一花键1624a，其中前者可旋转地固定在第一花键上，而后者能够在第一花键上旋转，并且当杠杆2402处于第一位置时，花键驱动齿轮和手动驱动齿轮各自接合第一惰轮齿轮2506，并且沿方向D向下拉动杠杆2402使花键驱动齿轮2504与第一惰轮齿轮2506脱离接合，同时使(杠杆2402上的)该组齿轮齿2516与手动驱动齿轮2518接合。在一个示例中，该组齿轮齿2516被构造为一组单向齿，或者被构造为棘轮的单个齿或棘齿，其中手动驱动齿轮2518具有对应齿，这些对应齿当杠杆2402沿第一方向旋转时被该组齿轮齿2516接合，但当杠杆2402沿相反方向旋转时不被该组齿轮齿2516接合。
在一些实施方案中，偏压元件2520(例如，弹簧)被提供用于将花键驱动齿轮2504偏压成与第一惰轮齿轮2506接合。第二偏压元件2522(例如，弹簧)也可被提供以帮助将杠杆2402维持处于第一位置，在该第一位置中，该组齿轮齿2516与第一激活机构1638a(图16)解除联接。这里，第一偏压元件2520和第二偏压元件2522将杠杆2402朝向第一位置(图25A)偏压，第一位置可被认为是自然或默认位置。虽然例示的示例包括第一偏压元件2520和第二偏压元件2522两者，但在其他示例中，仅可利用一个偏压元件和/或替代地可利用一个或多个偏压元件的其他配置。沿方向D(图25B)移动用户接合部分2406以克服偏压元件2520、2522引起杠杆2402的旋转和勺形部分2514的枢转移动，以由此使花键驱动齿轮2504如箭头D'(图25B)所指示沿着第一花键1624a(抵靠偏压元件2520)轴向推动(滑动)到其中花键驱动齿轮2504不再与第一惰轮齿轮2506接合的位置(图25B)。沿方向D(图25B)移动用户接合部分2406还使杠杆2402上的该组齿轮齿2516与手动驱动齿轮2518的齿轮齿相互啮合，齿轮齿又与第一惰轮齿轮2506相互啮合，由此第一激活机构1638a(图16)可通过如方向R所指示围绕第一枢转轴线P1移动杠杆2402而被致动。因此，杠杆2402能够操作以使花键驱动齿轮2504与第一惰轮齿轮2506脱离接合并且驱动第一激活机构1638a(图16)以影响钳口1610、1612(图16)的手动打开或闭合。
如上所讨论，器械驱动器1800(图18B)被构造成能够致动驱动输出件1824a-1824f(图18B)中的每个驱动输出件。例如，器械驱动器1800包括引起驱动输出件1824a-1824f的旋转的一个或多个马达(未例示)。驱动输出件1824a-1824f各自可与单独马达相关联，或者驱动输出件1824a-1824f中的两个或更多个驱动输出件可与同一单独马达相关联。然而，器械驱动器1800内的马达中的一个或多个马达可能不是可反向驱动的，这意味着难以沿任一个或两个角度方向(即，顺时针和逆时针)手动地旋转此类马达。此类马达在本文中称为“不可反向驱动”马达，并且不能(或至少非常难)被手动操纵以反转对应工具功能。在器械驱动器1800结合不可反向驱动马达的情况下，可有益的是，提供用于使花键1624a-1624c(图16)和/或导螺杆1622(图16)与相关联驱动输出件1824a-1824f脱离联接的机构，使得用户可手动地激活外科工具1600(图16)的一个或多个功能。
例如，可能发生其中器械驱动器1800(图18B)已安装但无法将外科工具1600(图16)返回到安全状态(例如，在电力中断期间)的非预期事件。在这种场景中，用户必须利用可移除帽1906(图22)、远侧手动致动机构2300(图23)和/或手动钳口打开与闭合机构2400(图24)来手动地致动花键1624a-1624c和/或导螺杆1622(图16)中的一者或多者并且由此手动地激活外科工具1600的相关联功能，如上所述。因此，离合机构可被提供以允许在不必克服器械驱动器1800内的不可反向驱动马达的情况下手动地激活外科工具1600的一个或多个功能。
图26A示出了根据本公开的一个或多个实施方案的示例性离合机构2600。在例示的实施方案中，离合机构2600包括离合器2602、驱动输入件2604和花键驱动器2606。驱动输入件2604可与图18A至图18B的驱动输入件1636a-1636d中的任一个驱动输入件相同或相似。花键驱动器2606固定在花键2608上，使得花键2608的旋转对应地使花键驱动器2606沿同一角度方向旋转。花键2608可与图16的花键1624a-1624c相同或相似。离合器2602被设计成选择性地将花键驱动器2606联接到驱动输入件2604，使得当离合器2602与驱动输入件2604适当地配合时，驱动输入件2604能够使花键2608旋转。如下文更详细地描述的，离合器2602可能够沿着花键2608的轴线Y选择性地轴向移动，以使离合器2602与驱动输入件2604联接(配合)和解除联接(解除配合)。当离合器2602与驱动输入件2604解除联接时，花键2608可能够独立于驱动输入件2604旋转，从而允许使用花键2608的手动救助。在图26A中，离合器2602被描绘为处于第一或“联接”(接合)位置，在该第一或“联接”(接合)位置中，花键2608经由离合器2602操作地联接到驱动输入件2604，使得驱动输入件2604的旋转将对应地使花键2608旋转。
图26B示出了离合机构2600的分解图。具体地，图26B示出了沿着轴线Y彼此拆解的花键2608、花键驱动器2606、离合器2602和驱动输入件2604。在例示的实施方案中，花键驱动器2606限定开口2610，该开口被布置成接纳花键2608的轴2612。这里，开口2610和轴2612通过对应平坦表面键接，使得旋转从花键驱动器2606施加到花键2608，并且反之亦然。然而，在不脱离本公开的情况下，开口2610轴2612可以不同方式固定在一起，使得它们一起旋转。例如，键和对应键槽可设置在开口2610和轴2612上。
花键驱动器2606被构造为具有多个外齿轮齿2614的小齿轮。此外，驱动输入件2604包括从驱动输入件2604的平坦表面2618突出的凸台2616，并且凸台2616也被构造为具有多个外齿轮齿2620的小齿轮。因此，花键驱动器2606和凸台2616可分别称为花键驱动器小齿轮2606和带凸台输入件小齿轮2616。
图26C示出了图26A的离合机构2600的局部拆解图。具体地，图26C示出了离合机构2600，其中离合器2602已被移除以便更好地相对于彼此示出花键驱动器2606的外齿轮齿2614和凸台2616的外齿轮2620。如图所示，外齿轮齿2614、2620在设计和尺寸上是类似的，使得它们可经由单个齿轮同时且一致地被驱动。因此，如下所述，离合器2602可同时与花键驱动器2606和凸台2616两者接合(啮合)。在一个未例示的实施方案中，离合器2602和花键驱动器2606形成一体的整体部件，该整体部件在被旋转地固定在花键2608上时可沿着花键2608轴向(向上和向下)平移以使驱动输入件2604与花键2608联接(接合)和解除联接(脱离接合)。
返回到图26B，离合器2602限定具有多个内齿轮齿2624的内齿轮2622。内齿轮2622限定离合器2602中的开口，(驱动输入件2604的)凸台2616和花键驱动器2606两者可被接纳在该开口内。这样，内齿轮2622的内齿轮齿2624可与花键驱动器2606的外齿轮齿2614和凸台2616的外齿轮2620两者啮合。
图26D是离合机构2600的截面图，并且示出了与凸台2616和花键驱动器2606两者操作地接合的内齿轮2622。当离合器2602处于第一(接合)位置时，如图26A和图26D所示，凸台2616和花键驱动器2606两者都定位在由离合器2602的内齿轮2622限定的开口内，并且内齿轮2622的内齿轮齿2624与花键驱动器2606的外齿轮齿2614和凸台2616的外齿轮2620两者接合(啮合)，使得由驱动输入件2604提供的扭矩可通过离合器2602传递到花键驱动器2606和花键2608。因此，内齿轮2622被设计并设定尺寸以便使得其内齿轮齿2624能够同时与两组外齿轮齿2614、2620啮合(接合)。
此外，离合器2602的内齿轮2622被设置成使得它可沿着轴线Y从其中驱动输入件2604和花键驱动器2606经由离合器2602联接在一起的第一(接合)位置轴向平移到其中离合器2602不再与驱动输入件2604的凸台2616接合(啮合)的第二或“解除联接”(脱离接合)位置。当离合器2602脱离接合时，花键2608和花键驱动器2606能够独立于(并且相对于)驱动输入件2604旋转。
在一些实施方案中，离合器2602被偏压到第一(接合)位置，使得接合位置是离合机构2600的自然或默认状态。因此，偏压元件2628可被提供以对离合器2602施加偏压力并且由此将离合器的内齿轮2622推压成与凸台2616和花键驱动器2606两者成啮合和接合关系。在一些示例中，偏压元件2828是弹簧，然而，可利用其他类型的偏压装置。这样，器械驱动器1800(图18B)不需要用户干预来驱动花键1624a-1624c和/或导螺杆1622(图16)，但用户可利用离合机构2600来使花键1624a-1624c和/或导螺杆1622与驱动输入件1636a-1636d脱离接合，使得可在不必克服原本由于器械驱动器1800(图18B)内的不可反向驱动马达的存在而可能存在的任何阻力的情况下手动地激活外科工具1600的一个或多个功能。
然而，在此类实施方案中，将需要克服由偏压元件2828对离合器2602施加的偏压力以将离合器2602移动到第二(脱离接合)位置中。在例示的实施方案中，离合器2602包括围绕离合器2602的周边延伸的环2630(图26A)，并且可使用救助电枢2632来接合环2630并且由此使离合器2602沿着轴线Y转变到第二(脱离接合)位置。这里，救助电枢2632被示出为环绕离合器2602以与其环2630接合的U形或环形结构。然而，在不脱离本公开的情况下，救助电枢2632可以不同方式构造。例如，救助电枢2632可包括一对平行板，离合器2602的环2630夹置在该对平行板之间。
图27A至图27D示出了根据一个或多个实施方案的离合机构2600的示例性操作。具体地，图27A和图27B分别示出了当离合器2602处于第一(接合)位置时的离合机构2600的等轴视图和剖视图，并且图27C和图27D示出了当离合器2602移位到第二(脱离接合)位置时的离合机构2600的相应等轴视图和剖视图。
在图27A中，偏压元件(未示出)对离合器2602施加偏压力以由此将离合器2602朝向驱动输入件2604推压，如箭头B1所示，使得离合器2602的内齿轮2622接合带凸台输入件小齿轮2616(图27B)(与其啮合)。因此，当离合器2602移位到其中它接合(驱动输入件2604的)带凸台输入件小齿轮2616和花键驱动器2606两者的位置中时，花键2608与器械驱动器1800(图18B)的驱动输出件1824a-1824f(图18B)中的一个或多个驱动输出件接合，使得激活机构1638a-1638c(图16)能够由器械驱动器1800(图18B)致动。然而，用户可通过将离合器2602移动或移位到如图27C和图27D所示的第二(脱离接合)位置中来使花键2608与器械驱动器1800(图18B)脱离接合。例如，用户可用足以克服由偏压元件(未示出)施加的偏压力的力来激活电枢2632(图26A)以接合环2630，并且由此沿与B1相反的方向(如箭头B2所示)沿着轴线Y平移(或提升)离合器2602。因此，当离合器2602移位成脱离与带凸台输入件小齿轮2616的接合时，花键2608类似地与器械驱动器1800(图18B)脱离接合，使得可手动地操作激活机构1638a-1638c(图16)，如上所述。
关于图26A至图26D和图27A至图27D，离合机构2600是参考单个驱动输入件2604示出和描述的。然而，离合机构2600可设置在多于一个驱动输入件2604上。例如，驱动输入件1636a-1636d(图18B)中的每个驱动输入件可与单独离合机构2600相关联。图28示出了根据本公开的一个或多个实施方案的可用于使离合机构2600中的两个或更多个离合机构脱离接合的多离合组件2800。在例示的实施方案中，类似于上述离合机构2600，提供多个离合机构2600a-2600e。因此，离合机构2600a-2600e中的每个离合机构包括相应离合器2602a-2602e、相应驱动输入件2604a-2604e以及布置在相应花键2608a-2608d上的相应花键驱动器2606a-2606e。另外，一个或多个偏压元件(未例示)被提供以将离合器2602a-2602e偏压和推压成与它们的相应驱动输入件2604a-2604e接合。
在例示的实施方案中，多离合组件2800还包括一个或多个救助电枢(未例示)。一个或多个救助电枢能够移动以将对应离合器2602a-2602e移位或移动成脱离与相应驱动输入件2604a-2604e的接合，使得相应花键2608a-2608d中的每个花键与相应驱动输入件2604a-2604e解除联接，从而允许手动地致动花键2608a-2608e。在一些示例中，救助电枢是被定位成与离合器2602a-2602e中的每个离合器接合以联接相关联驱动输入件2604a-2604e或使其脱离联接的板。在一些示例中，一个或多个救助电枢包括布置在第一端部1618a(图18B)处(至少部分地围绕第一端部布置)的外环，该外环具有一个或多个向内延伸的楔形特征部(台肩)，该一个或多个向内延伸的楔形特征部被定位和定向成在外环旋转时接合离合器2602a-2602e的环2630(图26A)。凸轮轮廓可设置在向内延伸的楔形特征部上，以基于外环的一定量的旋转来脱离联接和/或基于外环的递增旋转来分级脱离联接，使得驱动输入件2604a-2604e中的一个或多个驱动输入件在外环递增地旋转时串联地脱离联接。因此，用户可激活多离合组件2800以致动救助电枢并且由此使花键2608a-2608e与器械驱动器1800(图18B)脱离联接。
在一些实施方案中，使多离合组件2800沿着第一弧形长度S1旋转可被构造成能够致动救助电枢以使花键2608a-2608e与器械驱动器1800(图18B)脱离联接。在此类实施方案中，在多离合组件2800沿着第一弧形长度S1旋转时，外科工具1600(图18B)可保持联接到器械驱动器1800(图18B)。
在一些实施方案中，多离合组件2800还可并入使外科工具1600(图18B)与器械驱动器1800(图18B)脱离联接的动作中，使得救助电枢的致动还可导致外科工具1600(图18B)与器械驱动器1800(图18B)脱离联接。在例示的实施方案中，多离合组件2800可越过第一弧形长度S1沿着第二弧形长度S2进一步旋转，并且由此使外科工具1600(图18B)与器械驱动器1800(图18B)脱离联接。因此，在此类实施方案中，对多离合组件2800的第一弧形长度S1的用户输入可致动救助电枢以使花键2608a-2608d与器械驱动器1800(图18B)脱离接合，并且经由第二弧形长度S2的用户输入对多离合组件2800的进一步激活使外科工具1600(图18B)与器械驱动器1800(图18B)脱离联接。如所提及的，救助电枢可包括外环，该外环围绕第一端部1618a(图18B)布置并且具有一个或多个向内延伸的楔形特征部(台肩)，该一个或多个向内延伸的楔形特征部具有在外环旋转时接合离合器2602a-2602e的环2630(图26A)的凸轮轮廓。在该示例中，外环的第一弧形长度S1的旋转致使接合电枢接合离合器2602a-2602e，以由此使花键2608a-2608d中的一个或多个花键与相应驱动输入件2604a-2604e解除联接，并且外环的第二弧形长度S2的进一步旋转可致使外环的向内延伸的楔形特征部抵靠器械驱动器1800(图18B)驱动一个或多个弹射支腿，以由此将外科工具1600(图18B)压出器械驱动器1800。
在一些实施方案中，离合机构2600a-2600e中的一个或多个离合机构可被设计成当由用户激活时永久地禁用外科工具1600(图18B)的一个或多个功能。例如，离合机构2600(图26A至图26D)可设置有扣件，以在离合器2602(图26A至图26D)移位到第一(接合)位置中时保持该离合器。这里，通过阻止离合器2602(图26A至图26D)重新移位成与带凸台输入件小齿轮2616(图26A至图26D)接合，相关联驱动输入件2604(图26A至图26D)保持与相关联花键2608(图26A至图26D)脱离接合和解除联接。如上所述，救助电枢2632可以是板状结构或马蹄形结构。在一些示例中，救助电枢2632是围绕第一端部1618a(图18B)布置并且具有接合环2630的一个或多个向内定向的凸轮轮廓的外环，这些凸轮轮廓可被成型为遵循驻扎轮廓，使得外环的顺时针旋转驱动离合器2602与驱动输入件2604分开，并且外环的逆时针旋转驱动离合器2602与驱动输入件2604接合。这里，偏压元件(例如，压缩弹簧)可被提供以将外环朝向接合位置偏压(例如，沿逆时针方向偏压)。在另一个示例中，偏压元件(例如，压缩弹簧)可被提供用于恒定地将离合器2602朝向接合偏压。扣件可包括被布置成保持离合器2602使得其“不可复位”的各种机构。例如，扣件可包括朝侧面接合离合器2602的片簧特征部，或者扣件可包括滑动到对应棘爪/凹痕中的侧簧上凸块/凹痕；并且此类扣件机构可被构造成能够永久地或暂时地阻止复位。如本文所用，术语“电枢”可以是指电气系统中承载电流以由此产生扭矩或力的发电部件，可对一个或多个附加部件(诸如离合器2602)施加该扭矩或力，以由此引起此类一个或多个附加部件的移动。另外或替代地，术语“电枢”可以是指机械系统的中间部件，该中间部件当被第一部件作用时直接或间接地将扭矩或力传递到一个或多个附加部件(诸如离合器2602)，以由此引起此类一个或多个附加部件的移动。
图29是根据一个或多个实施方案的结合示例性手动超控特征部2900的图26A的离合机构2600的截面侧视图。在例示的实施方案中，手动超控特征部2900包括具有多个外齿轮齿2904的手动驱动器2902。因此，手动驱动器2902及其外齿轮齿2904可统称为“手动驱动器齿轮”。当离合器2602如箭头B2所示沿着轴线Y朝向手动驱动器2902平移或移位并且脱离与(驱动输入件2604的)带凸台输入件小齿轮2616的接合时，离合器2602的内齿轮2622(图26B)将接合花键驱动器2606的外齿轮齿2614(图26B)和手动驱动器2902的外齿轮齿2904两者。这样，离合器2602能够从第一位置移动到第二位置，在该第一位置中，离合器2602将花键驱动器2606联接到驱动输入件2604，使得花键2608能够被器械驱动器1800接合(图18B)，在该第二位置中，花键驱动器2606与驱动输入件2604脱离联接，并且离合器2602替代地将花键驱动器2606联接到手动驱动器2902，使得花键2608能够被手动驱动器2902接合。因此，手动超控特征部2900可通过致动离合器2602使得离合器2602能够在第一位置与第二位置之间移位而直接启用或禁用，在该第一位置中，器械驱动器1800(图18B)接合花键2608并且能够用于驱动该花键，如机器人旋转输入箭头R1所指示，在该第二位置中，手动驱动器2902接合花键2608并且能够用于驱动该花键，如人类旋转输入箭头R2所指示。因此，虽然图29示出了处于其中离合器将花键2608联接到驱动输入件2604的第一位置的离合器2602，但离合器2602能够沿方向B2移动以将花键2608联接到手动驱动器2902。
图30示出了根据本公开的一个或多个另选实施方案的示例性救助机构3000。在例示的实施方案中，驱动齿轮3002设置在第三花键1624c上，以在第三花键1624c旋转时接合第三激活机构1638c并由此激活该第三激活机构。如上所述，第三激活机构1638c的激活致使端部执行器1604(图16)处的切割元件推进或回缩。如图所示，第三激活机构1638c布置在托架1626的第五层1628e中并且以其他方式与该第五层相关联，并且驱动齿轮3002可旋转地安装在第五层1628e内。此外，驱动齿轮3002滑动地设置在第三花键1624c上，使得驱动齿轮3002可在与第三花键1624c一致地并且相对于第五层1628e旋转时沿着第三花键1624c随第五层1628e一起滑动。
第三激活机构1638c包括驱动或击发杆3004和小齿轮3006，该小齿轮与驱动齿轮3002啮合，使得驱动齿轮3002的旋转使小齿轮3006旋转。小齿轮3006可限定内螺纹，这些内螺纹与击发杆3004的外螺纹部分3008啮合，使得小齿轮3006的旋转使击发杆3004沿着纵向轴线A1轴向平移。切割元件(例如，刀)附接在击发杆3004的远侧端部(未示出)处，并且因此可随着击发杆3004在小齿轮3006经由驱动齿轮3002旋转时分别朝远侧或朝近侧平移而推进或回缩。因此，第三激活机构1638c在第三花键1624旋转时击发位于击发杆3004上的切割元件。
根据本公开的实施方案，第五层1628e可能够与托架1626的其余层1628a-1628d分离。在例示的实施方案中，第五层1628e是托架1626的最近侧层，并且可经由救助机构3000的操作而与托架1626的远侧层(即，层1628a-1628d)分离，如下文所述。然而，在其他实施方案中，一个或多个层可设置在第五层1628e的近侧侧部上，并且移除第五层1628e将对应地将此类附加层从托架1626移除。
在例示的实施方案中，救助机构3000包括操作地联接到第五层1628e的闩锁3010和设置在位于第五层1628e远侧的层中的一个或多个层上的锁定特征部3012。在例示的实施方案中，锁定特征部3012设置在第四层1628d上，但除了或代替第四层1628d，可另选地设置在其他远侧层(即，层1628a-1628c)中的任一个层上。这里，锁定特征部3012是从第四层1628d径向向外突出的保持件或撞击件，并且闩锁3010包括对应凹部3014，该对应凹部在大小方面被设定尺寸以便当闩锁3010处于如图30所示的锁定位置时接纳并保持锁定特征部3012。
闩锁3010可旋转地或枢转地安装到第五层1628e，使得闩锁可在如图30所示的锁定位置与如图31所示的解锁位置之间旋转或枢转，在该锁定位置中，闩锁3010扣住并保持(接合)锁定特征部3012，在该解锁位置中，闩锁3010与锁定特征部3012脱离接合。在例示的实施方案中，翅片3016设置在第五层1628e上，并且如图所示，翅片3016从第五层1628e侧向或径向向外延伸穿过限定在护罩1640中的窗口3018。闩锁3010枢转地或可旋转地安装到翅片3016，使得闩锁3010可从外科工具1600的外部触及以使闩锁3010在锁定位置与解锁位置之间移动。如图30所示，销3020可将闩锁3010联接到翅片3016，由此销3020限定旋转和铰链轴线，闩锁3010能够围绕该旋转和铰链轴线在锁定位置与解锁位置之间移动(枢转)。然而，在不脱离本公开的情况下，闩锁3010可以不同方式安装在第五层1628e上以允许闩锁3010在锁定位置与解锁位置之间枢转。
图31示出了根据本公开的一个或多个另选实施方案的救助机构3000的示例性操作。在例示的实施方案中，救助机构3000最初设置在如虚线3102所示的锁定或接合位置中，在该锁定或接合位置中，闩锁3010与锁定特征部3012接合以由此将第五层1628e联接到托架1626的其余层(即，层1628a-1628c)。闩锁3010可枢转或旋转离开锁定或接合位置3102，如箭头3104所示，并且到达解锁或解除接合位置3106，以由此使第五层1628e与托架1626的其余层(即，层1628a-1628c)脱离联接。一旦第五层1628e被拆卸，闩锁3010就可被朝近侧(或向上)朝向第二端部1618b手动拉动，如箭头3108所示，以将第五层1628e与托架1626的其余层分离。朝近侧3108拉动闩锁3010将对应地沿近侧方向3110拉动击发杆3004和操作地联接到击发杆3004的远侧端部的切割元件。
在一个实施方案中，闩锁3010能够被朝近侧3108拉动高达六十(60)毫米，然而，在不脱离本公开的情况下，闩锁可被拉动到不同长度/距离。此外，在第五层1628e被朝近侧朝向第二端部1618b拉动时，驱动齿轮3002随着第五层1628e沿近侧方向承载它而沿着第三花键1624c滑动。
因此，救助机构3000能够用于通过使相关联层(即，第五层1628e)与托架1626的其他远侧层(即，层1628a-1628c)解除联接并且随后使闩锁3010朝近侧朝向第二端部1618b移动(拉动)来手动地回缩端部执行器1604(图16)的切割元件。在这些实施方案中，解除联接的步骤包括使闩锁3010从锁定位置枢转到解锁位置，并且朝近侧移动(或拉动)闩锁3010的步骤包括使击发杆3004在细长轴1602内回缩以由此沿近侧方向拉动切割元件并使其回缩。
图32示出了根据本公开的一个或多个实施方案的结合救助辅助机构3200的救助机构3000。救助机构3000和救助辅助机构3200能够用于在其中端部执行器1604(图16)的钳口1610、1612(图16)卡在组织上并且机器人操纵器1800(图18)无法回缩切割元件(未示出)的救助场景中。在图32中，救助机构3000被描绘为已接合并将托架1626的层1628a-1628e保持在一起。用户可触发救助机构3000以使托架1626的第五层1628e与其余层1628a-1628d脱离联接，如上文总体所述，然后利用救助辅助机构3200来帮助将第五层1628e从远侧层1628a-1628d移开(提升)并由此使切割元件(未示出)回缩。然后，用户可如本文所述手动地打开钳口1610、1612。
在例示的实施方案中，救助辅助机构3200包括用户接合特征部3202。这里，用户接合特征部3202是被设计成接纳内六角扳手的螺杆特征部，但在不脱离本公开的情况下，用户接合特征部3202可以不同方式被构造成能够接纳不同工具。另外，用户接合特征部3202可诸如通过限定在护罩1640中的窗口3018从外科工具1600外部触及，使得内六角扳手可插入并穿过窗口3018以触及用户接合特征部3202。然而，在其他实施方案中，用户接合特征部3202可从护罩1640中的窗口3018延伸并穿过该窗口突出。
救助辅助机构3200被提供以辅助将一个或多个近侧层与托架1626的其余远侧层分离。因此，救助辅助机构3200被能够操作以与托架1626的其余层分离的层约束或约束在该层内。在例示的实施方案中，救助辅助机构3200被提供以辅助将第五层1628e与位于第五层1628e远侧的其他层1628a-1628d分离。这里，用户接合特征部3202设置在被设置在第五层1628e的上表面3206上的轴台3204中。然而，在其他实施方案中，用户接合特征部3202及其操作机构可设置在第五层1628e内。在例示的实施方案中，可移除帽1906包括凸起部分3208，该凸起部分被设置成当托架1626朝向第二端部1618b平移例如到其最近侧位置中时容纳轴台3204。这里，可移除帽1906包括与护罩1640的窗口3018对准的窗口部分3210，使得它们一起限定连续窗口，即使当托架1626平移到其在第二端部1618b处的最近侧位置中时，也可通过该连续窗口触及用户接合特征部3202。这样，托架1626可在轴台3204与可移除帽1906之间没有干扰的情况下朝近侧完全平移，使得轴台3204不阻止或减少由托架1626的平移提供的功能。
图33A至图33B示出了根据本公开的一个或多个实施方案的在将托架1626的一个或多个近侧层与其余远侧层分离时的救助辅助机构3200的示例性操作。用户接合特征部3202包括或以其他方式形成顶(或提升件或间隔件)3302的具有可伸长支腿3304的部分，该可伸长支腿在用户接合特征部3202旋转(致动)时能够轴向平移。在例示的示例中，用户接合特征部3202能够与内六角扳手3306配合以激活顶3302，并且由此将可伸长支腿3304从如图33A所示的完全回缩位置朝向如图33B所示的伸长位置推进。在其他示例中，在不脱离本公开的情况下，用户接合特征部3202可使用除内六角扳手3306之外的另一种类型的工具来激活。在其他示例中，用户接合特征部3202可包括棘轮机构，由此用户施加连续的向上和向下运动(而非旋转输入)，以利用每个这种向下(或向上)运动递增地推进可伸长支腿3304。
参考图33A，闩锁3010处于锁定或接合位置，使得第五层1628e联接到托架1626的其余层1628a-1628d。这里，顶3302处于非延伸(回缩)状况，因为托架1626层被锁定在一起。另外，图33A示出了其中激活机构1638c已朝远侧推进驱动杆3004并且推动到最远侧行程结束位置中的状况。在击发杆3004需要回缩以对应地使操作地联接到驱动杆3304的远侧端部的切割元件(未示出)回缩的情况下，用户可手动地打开闩锁3010以将第五层1628e从托架1626的其余部分解锁，然后将内六角扳手3306插入用户接合特征部3202中以手动地用曲柄转动用户接合特征部3202。在用户接合特征部3202被致动时，支腿3304将朝远侧伸长以迫使第五层1628e与托架1626的其余部分分离并且由此使驱动杆3304和切割元件回缩。
在图33B中，示出了已枢转或旋转3104到解锁位置中以使得顶3302可被激活以分离第五层1628e之后的闩锁3010。这里，扳手3306如箭头W1所示旋转或用曲柄转动，并且使扳手3306沿W1旋转或用曲柄转动将可伸长支腿3304从顶3302推进，如箭头W2所示，以由此使第五层1628e与托架1626的其余远侧层分离。通过使第五层1628e与远侧层1628a-1628d分离，顶3202可将第五层1628e朝近侧朝向第二端部1618b推动。切割元件(未示出)操作地联接到击发杆3004的远侧端部，该远侧端部操作地连接到第五层1628e。因此，在顶3202使可伸长支腿3304伸开以推挤远侧层(例如，第四层1628d)时，击发杆3004和切割元件随第五层1628e一起朝近侧朝向第二端部1618b移动。这样，救助辅助机构3200可被提供用于手动地使切割元件回缩(即，救助)例如六十(60)毫米的距离W3。
图34A和图34B示出了根据本公开的一个或多个附加实施方案的用于可反向驱动马达的救助机构3400。在例示的实施方案中，救助机构3400包括操作地联接到第三花键1624c的杠杆3402，该杠杆负责致动第三激活机构1638c并且由此驱动击发杆3004并使操作地联接到击发杆的远侧端部的切割元件(未示出)推进或回缩。如下文所述，当杠杆3402处于非接合位置时，杠杆3402以允许第三花键1624c相对于杠杆3402旋转的方式联接到第三花键1624c，如图34A所描绘。
如图所示，驱动齿轮3404设置在第三花键1624c上并随之一起旋转。驱动齿轮3404被布置成与第三激活机构1638c的小齿轮3006啮合，使得驱动齿轮3404的旋转驱动小齿轮3006并且由此激活第三激活机构1628c。如所提及的，小齿轮3006的内螺纹与击发杆3004的螺纹部分3008啮合，使得小齿轮3006的旋转使击发杆3004沿着纵向轴线A1轴向平移。因此，随着击发杆3004在小齿轮3006经由驱动齿轮3404旋转时而相应地朝远侧或朝近侧平移，操作地联接到击发杆3004的远侧端部的切割元件(例如，刀)可被推进或回缩。
救助机构3400还可包括设置在第三花键1624c的近侧端部上的手动驱动齿轮3406。手动驱动齿轮3406随第三花键1624c一起旋转并且能够与杠杆3402配合，使得杠杆3402的旋转引起第三花键1624c和驱动齿轮3404的旋转，以由此手动地激活第三激活机构1628c。此外，杠杆3402提供用于手动地致动第三花键1624c和手动地反向驱动马达的机械优势。
另外，在例示的实施方案中，可移除盖3408设置在可移除帽1906上或以其他方式形成可移除帽的一部分。当如图34A所示组装在可移除帽1906上时，可移除盖3408包封杠杆3402以防止意外操纵杠杆3402。可移除盖3408包括用户能够接合以将可移除盖3408从可移除帽1906移除的抓握位置3410。可移除盖3408限定内部体积3412，当可移除盖3408安装在可移除帽1906上时，杠杆3402被设置在该内部体积内。另外，间隔条或“间隔件”3414整合到可移除盖3408中。间隔条3414径向延伸到可移除盖3408的内部体积3412中，并且当可移除盖3408安装在可移除帽1906上时，间隔条3414搁置在杠杆3402下方以将杠杆3402保持并支撑在非接合位置中，如图34A所描绘，在该非接合位置中，杠杆3402不接合第三花键1624c的手动驱动齿轮3406。通过移除可移除盖3408，间隔条3414从杠杆3402下方被抽出，使得杠杆3402不再支撑并保持在非接合位置中，然后用户可将杠杆3402移动到接合位置中，如参考图34B所描绘，在该接合位置中，杠杆3402接合第三花键1624c的手动驱动齿轮3406。
如图34A所例示，当杠杆3402被定位在非接合位置中时，手动驱动齿轮3406能够相对于(独立于)杠杆3402旋转。在一些实施方案中，为了适应手动驱动齿轮3406与杠杆3402之间的这种相对移动，孔洞3416设置在杠杆3402中以用于接纳手动驱动齿轮3406和第三花键1624c。孔洞3416和手动驱动齿轮3406可包括对应的键接表面，以用于当杠杆3402处于非接合位置时将手动驱动齿轮3406联接到杠杆3402。例如，至少一个齿轮齿或键3418可设置在杠杆3402的孔洞3416中，以用于当杠杆3402处于非接合位置时与设置在第三花键1624c的手动驱动齿轮3406中的对应的一个或多个齿轮齿或键槽3420(图34B)配合。如图所示，键3418设置在孔洞3416的近侧段或部分中，使得键3418仅在打开可移除盖3408时已将间隔条3414从杠杆3402下方移除之后接合手动驱动齿轮3406的对应键槽3420(图34B)，使得用户可将杠杆3402相对于手动驱动齿轮3406轴向位移，如箭头3422所示，以将键3418定位在对应键槽3420内。此外，孔洞3416包括远侧部分，当杠杆3402处于非接合位置时，手动驱动齿轮3406驻留在该远侧部分内，之后打开可移除盖3408、从杠杆3402下方抽出间隔条3414、然后沿方向3422将杠杆3402按压到如图34B所示的接合位置中。因此，杠杆3402能够通过手动驱动齿轮3405和第三花键1624c沿方向3422轴向移动(滑动)，使得手动驱动齿轮3406能够定位在孔洞3416的远侧部分与孔洞3416的近侧部分之间，在该远侧部分处，手动驱动齿轮能够自由地旋转，在该近侧部分处，手动驱动齿轮相对于杠杆3402可旋转地固定。在例示的示例中，当杠杆3402相对于手动驱动齿轮3406朝远侧平移以由此将手动驱动齿轮3406定位在孔洞3416的近侧部分内时，键接接头被提供用于将杠杆3402联接到手动驱动齿轮3406，使得杠杆3402的旋转对应地使手动驱动齿轮3406和第三花键1624c旋转。
当杠杆3402被定位成使得手动驱动齿轮3406位于孔洞3416的远侧部分中时，如图34A所示，手动驱动齿轮3406可自由地旋转(例如，随花键1624c一起)而不干扰杠杆3402的键3418或与其接合。因此，打开可移除盖3408并由此将间隔条3414从杠杆3402下方移除导致杠杆3402不受支撑并且能够移动成与手动驱动齿轮3406接合，使得杠杆3402然后可手动地旋转以致动第三花键1624c和与第三花键相关联的激活机构1638c以控制切割元件(未示出)的击发和回缩。在一些实施方案中，可移除盖3408可在铰链接头处连接到可移除帽1906。
在例示的实施方案中，外科工具1600的驱动输入件1636d保持与器械驱动器1800的驱动输出件1824d接合。这里，器械驱动器1800包括可反向驱动马达，该可反向驱动马达可通过杠杆3402的旋转来克服，该杠杆可包括一个或多个可延伸或可折叠部分以进一步增加克服马达的机械优势。因此，在例示的实施方案中，第三花键1624c和手动驱动齿轮3406不需要在移除可移除盖3408和/或按压杠杆3402时轴向平移。相反，如所提及的，杠杆3402能够相对于第三花键1624c和手动驱动齿轮3406从第一(上部)位置移动到第二(下部)位置，在该第一(上部)位置中，外科工具1600的驱动输入件1636d与器械驱动器1800的驱动输出件1824d接合，并且救助机构3400的杠杆3402与手动驱动齿轮3406脱离接合，在该第二(下部)位置中，外科工具1600的驱动输入件1636d保持与器械驱动器1800的驱动输出件1824d接合，但杠杆3402与手动驱动齿轮3406接合，使得用户可通过操纵杠杆3402来手动地致动激活机构1638c，以控制切割元件(未示出)的移动。图34A示出了处于第一(上部)位置的杠杆3402，并且图34B示出了在移除可移除盖3408和间隔条3414之后处于第二(降低)位置的杠杆3402。在一些实施方案中，驱动齿轮3404被设定尺寸和大小成大于小齿轮3006，使得即使在当沿方向3422按压杠杆3402时手动驱动齿轮3406和第三花键1624c经历至少一些轴向平移的情况下，驱动齿轮也保持与小齿轮3006接合并啮合。
图34B示出了图34A的救助机构3400的示例性操作。在例示的实施方案中，可移除盖3408可通过如箭头3424所示提升或枢转可移除盖3408来移除。间隔条3414与可移除盖3408成一体，并且因此随可移除盖3408在打开或移除期间的移动而对应地移动，如箭头3426所示。因此，可移除盖3408的移除同时将间隔条3414从杠杆3402下方抽出，使得杠杆3402不受支撑并且可如箭头3422所示被按压成与手动驱动齿轮3406接合。然后，用户可手动地转动杠杆3402，如箭头3428所示，以手动地转动第三花键1624c并且由此致动第三激活机构1638c以使切割元件推进或回缩。
因此，图34B还示出了使用救助机构3400的示例性方法。该方法可包括：移除(或打开)可移除盖3408，接合杠杆3402，然后手动地转动杠杆3402，以由此独立于器械驱动器1800手动地激活外科工具1600的功能。这里，移除(或打开)可移除盖3408的动作致使间隔条3414从杠杆3402下方抽出，使得杠杆3402不被支撑在非接合位置中，然后通过在手动驱动齿轮3406上方移动(按压)杠杆3402来接合杠杆(如箭头3422所指示)，直到手动驱动齿轮3406被定位在孔洞3416的近侧部分内，在该近侧部分中，杠杆3402的键3418接合手动驱动齿轮3406的键槽3420，使得手动驱动齿轮3406和第三花键1624c与杠杆3402旋转地锁定。然后，用户可通过转动杠杆3402来手动地回缩或推进切割元件(未示出)。
图35A和图35B示出了根据本公开的一个或多个附加实施方案的用于不可反向驱动马达的另选救助机构3500。在例示的实施方案中，救助机构3500包括杠杆3502。杠杆3502能够定位在脱离接合(第一)位置与接合(第二)位置之间，在该脱离接合(第一)位置中，杠杆3502未联接到第三花键1624c，在该接合(第二)位置中，杠杆3502能够用于手动地致动第三激活装置1638c，如上文参考图34A和图34B的救助机构3400所述。然而，尽管图34A和图34B的救助机构3400在其杠杆3402移动成与手动驱动齿轮3406接合并且随后被致动以手动地驱动第三激活机构1638c时维持第三花键1624c与器械驱动器1800之间的接合，但救助机构3500在其杠杆3500移动成与手动驱动齿轮3406接合使得杠杆3502可用于在不必克服器械驱动器1800的马达的情况下手动地驱动第三激活机构1638c并且由此驱动击发杆3004以使操作地联接到击发杆的远侧端部的切割元件(未示出)推进或回缩时使第三花键1624c与器械驱动器1800脱离接合(脱离联接)。因此，杠杆3502以如下方式联接到第三花键1624c：当杠杆3502处于非接合位置时允许第三花键1624c相对于杠杆3502旋转，如图35A所描绘，并且当杠杆3402处于接合位置时允许第三花键随杠杆3402一起旋转，如图35B所描绘。另外，虽然图34A和图34B示出了其杠杆3402沿远侧方向3422从脱离接合(第一)位置移动到接合(第二)位置中，但救助机构3500的杠杆3502朝近侧(沿近侧方向)从脱离接合(第一)位置移动到接合(第二)位置中。
在例示的实施方案中，手动驱动齿轮3504设置在杠杆3502的孔洞3504内。孔洞3504包括第一节段3506和第二节段3508，并且杠杆3502能够相对于第三花键1624c和手动驱动齿轮3406移动以将手动驱动齿轮3406定位在孔洞3504的第一节段3506或第二节段3508中。当定向在孔洞3504的第一节段3506内时，手动驱动齿轮3406能够自由地旋转。一个或多个齿轮齿3510设置在孔洞3504的第二节段3508中，并且一个或多个齿轮齿3510被布置成当手动驱动齿轮3406定向在孔洞3504的第二节段3508中时接合手动驱动齿轮3406。因此，当手动驱动齿轮3406定向在孔洞3504的第二节段3508内时，杠杆3502与手动驱动齿轮3406且因此与第三花键1624c旋转地固定(锁定)。这样，当杠杆3502移位到其中手动驱动齿轮3406定位在孔洞3504的第二节段3508内的接合位置中时，杠杆3502可被手动地旋转以致动第三激活装置1638c。
救助机构3500还包括偏压元件3512和固位销或保持销3514。在例示的实施方案中，偏压元件3512设置在杠杆3402与可移除帽1906之间，并且保持销3514设置在可移除盖3408上，以便在腔体3412内从可移除盖朝远侧朝向杠杆3502延伸。这里，偏压元件3512是压缩弹簧，该压缩弹簧围绕第三花键1624c的近侧部分布置并且对杠杆3502施加近侧导向力，由此迫使杠杆3502远离可移除帽1906。然而，偏压元件3512可包括其他类型的装置和/或材料来代替压缩弹簧，并且不需要如图所示围绕第三花键1624c布置。另外，保持销3514包括基部部分3516和从基部部分3516延伸的末端部分3518。保持销3514的基部部分3516设置在可移除盖3408的内表面上，使得当可移除盖3408安装在可移除帽1906上时，基部部分3516邻接(接触)杠杆3502并且由此抵消经由偏压元件3512对杠杆3502施加的相反导向弹簧力。此外，末端部分3518设置在基部部分3516的远侧表面上，使得当可移除盖3408安装在可移除帽1906上时，末端部分3518邻接(接触)手动驱动器齿轮3406以由此阻止或限制第三花键1624c的任何轴向平移，并且因此维持第三花键的第四驱动输入件1636d与器械驱动器1800的第四驱动输出件1824d接合(联接)。
在例示的实施方案中，保持销3514的基部部分3516将杠杆3502朝远侧朝向可移除帽1906推动，由此当可移除盖3408安装在可移除帽1906上时压缩偏压元件3512。这样，保持销3514保持或维持杠杆3502处于脱离接合位置，在该脱离接合位置中，手动驱动齿轮3406独立于杠杆3502在孔洞3504的第一节段3506内自由地旋转并且杠杆3502压缩偏压元件3512。在将可移除盖3408从可移除帽1906移除时，偏压元件3512如图35B中的方向箭头3520所示相对于手动驱动齿轮3506将杠杆3502推动接合位置中，在该接合位置中，孔洞3504的第二节段3508中的一个或多个齿轮齿3510接合手动驱动齿轮3406(与其相互啮合)。
此外，杠杆3502包括在孔洞3504的第二节段3508附近的台肩3522。在可移除帽3408及其保持销3514已被移除之后，台肩3522至少部分地将手动驱动齿轮3406约束在第二节段3508内并且约束成与一个或多个齿轮齿3510接合，以由此允许偏压元件3512将杠杆3502朝近侧移位到接合位置中。在偏压元件3512沿近侧方向3520推动(平移)杠杆3502时，台肩3522将最终邻接(接触)手动驱动齿轮3406的远侧面(侧面)，并且在偏压元件3512继续沿近侧方向3520进一步推动(平移)杠杆3502时，台肩3522将沿近侧方向3520拉动手动驱动齿轮3406。因为第三花键1624c连接到手动驱动齿轮3406，所以在偏压元件3512将杠杆3502朝向接合位置推动时，第三花键1624c将随手动驱动齿轮3406一起沿近侧方向3520轴向平移，并且在第三花键1624c继续沿近侧方向3520轴向平移时，第三花键的第四驱动输入件1636d将与器械驱动器1800的第四驱动输出件1824d脱离接合(解除联接)。这里，驱动齿轮3404被设定尺寸和大小成大于小齿轮3006，使得在偏压元件3512将杠杆3502移位到接合位置中的情况下，在驱动齿轮朝近侧移动时，驱动齿轮保持与小齿轮3006接合并啮合。这样，偏压元件3512能够操作以将杠杆3502移位成与手动驱动齿轮3406接合(即，接合位置)，在这种情况下，杠杆3502能够操作以手动地致动第三激活机构1638c并且能够操作以使第三激活装置1638c与器械驱动器1800脱离联接，使得可在不必克服器械驱动器1800的马达的情况下利用杠杆3502。
因此，图35B还示出了使用救助机构3500的示例性方法。该方法可包括：移除(或打开)可移除盖3408，然后手动地转动杠杆3502，以由此独立于器械驱动器1800手动地激活外科工具1600的功能。当可移除盖3408安装在可移除帽1906上时，邻接杠杆3502的保持销3514针对由偏压元件3512对杠杆3502施加的偏压力起作用以维持或保持杠杆3502处于脱离接合位置，在该脱离接合位置中，手动驱动齿轮3406位于孔洞3504的第一节段3506中并且能够相对于杠杆3502自由地旋转。因此，移除(或打开)可移除盖3408的动作允许偏压元件3512将杠杆3502移动成与手动驱动齿轮3406接合并且将第三花键1624c与器械驱动器1800的马达脱离联接。具体地，可移除盖3408的这种打开动作致使偏压元件3512使杠杆3502通过手动驱动齿轮3406如箭头3520所示朝近侧移动(移位)，使得手动驱动齿轮3406被定向在孔洞3504的第二节段3508中，在该第二节段中，手动驱动齿轮3406接合杠杆3502的一个或多个齿轮齿3510(与其相互啮合)以由此将杠杆3502旋转地固定到手动驱动齿轮3406。另外，将杠杆3502移动到接合位置中使台肩3522与手动驱动齿轮3506接触，使得在偏压元件3512使杠杆3502沿近侧方向3520进一步移动(移位)时，杠杆3502可朝近侧承载手动驱动齿轮3406和第三花键1624c，由此使驱动输入件1636d与器械驱动器1800的驱动输出件1824d脱离联接，同时在驱动齿轮3404朝近侧移动时维持驱动齿轮3404与小齿轮3006之间的啮合接合。然后，用户可手动地转动杠杆3502，如箭头3428所示，以手动地转动第三花键1624c并且由此致动第三激活机构1638c以使切割元件(未示出)推进或回缩。
救助机构3400、3500可整合在机器人系统的基于计算机的控制系统内。因此，外科工具1600可将关于救助机构3400、3500的数据和信息传送给机器人系统的基于计算机的控制系统。在一些实施方案中，救助机构3400、3500可包括可提供救助机构3400、3500的状态指示的切换换能器(switched transducer)(和/或各种其他类型的传感器和致动器)。例如，当外科工具1600安装在器械驱动器1800(图18B)上时，控制器1400(图14)可被编程用于自动检测操作者何时手动地接合救助机构3400、3500(即，“救助”场景)。在这些示例中，控制器1400可被进一步编程用于向操作者提供关于如何执行救助的指令，诸如可见指令、屏幕上指令和/或可听指令等。在一些示例中，在外科工具1600安装在器械驱动器1800上时，控制器1400可被编程用于检测外科工具1600是否先前已经受“救助”场景，并且如果是，则提供相同的用户指示(并且可能建议外科工具1600的维护)和/或控制(或限制)先前已“救助”的外科工具1600的某个功能。此外，关于救助机构3400、3500的操作的信息和数据可实时地传送和中继到帮助中心，该帮助中心可提供辅助和/或验证操作救助机构3400、3500的步骤。此外，关于救助机构3400、3500的操作的信息和数据可实时地传送和中继以从另外的医师和/或支持人员获得紧急医疗辅助，如在外科工具1600经历救助场景的情况下可能需要的。
图36示出了根据一个或多个附加实施方案的结合用户接口3600的外科工具1600。用户接口3600可被操作以手动地平移外科工具1600的细长轴1602。在一些实施方案中，用户接口3600包括翅片3602，该翅片可由用户抓持和操纵以手动地平移细长轴1602。翅片3602可以操作地联接到(直接或间接地)托架1626，使得用户能够手动地推进或回缩托架1626，以由此实现细长轴1602的对应平移。在例示的实施方案中，翅片3602连接到托架1626并且穿过护罩1640中的窗口3018从托架径向向外突出。这里，翅片3602连接到第五层1628e。然而，除了或代替第五层1628e，翅片3602可替代地连接到一个或多个其他层1628a-1628d。
在一些实施方案中，如图所示，翅片3602可包括悬伸部分3604(另选地称为“远侧延伸部”)，当第五层1628e可释放地固定到托架1626的远侧层(即，层1628a-1628d)时，该悬伸部分能够定位在护罩1640中的窗口3018内以在远侧层(即，层1628a-1628d)中的一个或多个远侧层之上延伸或覆盖该一个或多个远侧层。这里，当第五层1628e连接到第四层1628d时，悬伸部分3604定位在托架1626的至少第四层1628d的径向外侧并且覆盖该第四层。尽管悬伸部分3604被示出为朝远侧延伸到靠近第四层1628d的位置，但在其他实施方案中，在不脱离本公开的情况下，悬伸部分3604可朝远侧延伸到不同程度(即，延伸到覆盖其余层1628a-1628c中的一个或多个层)。此外，虽然翅片3602被示出为穿过护罩1640中的窗口3018突出的凸片，但在其他实施方案中，翅片3602可设置有允许用户抓持住的不同几何形状。例如，翅片3602可包括至少部分地围绕护罩1640的外表面(围绕其延伸)的环3603或结构。
如所提及的，在其中器械驱动器1800(图18B)设置有可反向驱动马达的实施方案中，用户接口3600可用于手动地推进或回缩细长轴1602和端部执行器1604(图16)。为了本公开的目的，可反向驱动马达是具有足够低的反向驱动扭矩的马达，该反向驱动扭矩可被当用户试图执行用户驱动的移动时这样的用户手动施加的扭矩克服，并且马达的“反向可驱动性”可通过对定位在马达与其对应驱动输出件1824a-1824d之间的齿轮箱的设计和选择来调谐。在这些实施方案中，导螺杆1622(图16)和托架螺母1634(图16)可具有对应的螺纹节距，当用户从外部对托架1626作用时，这些螺纹节距适合于将托架螺母1634沿着导螺杆1622的平移转换成导螺杆1622的旋转。另外，在这些实施方案中，当用户不向托架1626施加外部负载时，导螺杆1622和托架螺母1634的对应螺纹节距适合于将托架螺母1634和附接到其的托架1626支撑在驱动外壳1614内的特定位置处。例如，当用户对翅片3602施加朝远侧导向负载时，托架螺母1634的螺纹与导螺杆1622的螺纹之间的相互作用致使导螺杆1622旋转并且反向驱动驱动输出件1824a(图18B)以及操作地联接到导螺杆1622相关联马达以驱动导螺杆1622。在导螺杆1622旋转时，托架1626能够沿远侧方向横穿导螺杆1622。
在一些实施方案中，第五层1628e可从托架1626的远侧层1628a-1628d解锁(拆卸)，并且可连同端部执行器1604(图16)和操作地联接到端部执行器的轴1602一起从驱动外壳1614移除。在其中外科工具1600是具有与端部执行器1604(图16)一起被包括的钉仓的外科缝合器的实施方案中，这可证明在允许用户拆卸第五层1628e并移除端部执行器1604以改变端部执行器或替换(补充)钉仓方面是有利的。如将理解的，在外科规程期间通常需要多次替换或重新装载钉仓。
然而，在替换钉仓并且随后将外科缝合器重新安装在驱动外壳1614中之后，操作者(例如，外科医生)可能不能(经由内窥镜)观察端部执行器1604(图16)相对于手术部位所处的位置，原因是细长轴1602和端部执行器1604可能位于插管(或套管针)内。为了使得能够观察端部执行器1604，用户(例如，护士或手术助手)可能够小心地将细长轴1602推进到患者体腔中，直到端部执行器1604进入外科医生的视野中。这样，翅片3602可用于以安全且有效的方式将细长轴1602和端部执行器1604手动地推进或移动到外科医生的视野中和/或返回到最后已知位置。
经由用户接口3600的翅片3602的轴1602的手动推进和回缩还可向用户提供当重新插入细长轴1602时的实时触觉反馈。这种实时触觉反馈是有益的，因为如果感觉(感测)到解剖对象(例如，器官)阻碍推进或插入，则用户可能够停止端部执行器1604的推进。考虑到手术环境中的对象常常在抽出外科工具时改变或重新定位的事实，并且因为机器人外科系统可能无法“感觉”到端部执行器1604是否接合器官或组织而是相反推进穿过器官或组织并由此损坏器官或组织，这可能是尤为关键的。因此，用户可利用用户接口3600来手动地推进托架1626并且手动地反向驱动导螺杆1622，直到端部执行器1604到达外科医生的视野(或某一其他已知位置)。
应当指出的是，用户接口3600和相关联翅片3602的设计和功能不限于图36所示的设计和功能。相反，用户接口3600可包括翅片3602的可允许用户抓持住翅片3602并且手动地迫使托架1626和所联接的轴1602沿着z轴移动的任何其他设计。在一些实施方案中，例如，用户接口3600和/或翅片3602可基本上类似于图24的杠杆2402。在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，用户接口3600和/或翅片3602可基本上类似于图30和图32的闩锁3010。
在一些实施方案中，在移除外科工具1600时，器械驱动器1800(图18B)和/或器械驱动器1800的控制器1400(图14)可被编程用于记住端部执行器(图16)和细长轴1602的最后已知位置。在重新引入外科工具1600时，器械驱动器1800和控制器1400中的一者或两者可促进将端部执行器1604和细长轴1602重新定位回到该最后已知位置。例如，可提供位置辨识系统，该位置辨识系统记住端部执行器1604和细长轴1602的最后已知位置，并且当与它们相关联的第五层1628e被从远侧层3704(图37)移除并且随后重新安装在该远侧层上时，位置辨识系统辨识同一工具部件何时已被重新安装并且将允许用户手动地将细长轴1602和端部执行器1604平移回到最后已知位置中。
然而，如果不同外科工具部件的第五层1628e安装在远侧层3704(图37)上，则位置辨识系统将辨识出，不同工具部件已被安装并且将至少部分地阻止用户手动地将细长轴1602和端部执行器1604平移至少一些距离。在一些实施方案中，位置辨识系统将辨识安装在远侧层3704上的新工具部件是否是与先前移除的部件相同类型的部件，使得新工具部件可被手动推进到先前移除的工具部件的最后已知位置达到它们是相同类型的程度。例如，如果机器人缝合器变得不可操作或者其钉的供应在外科规程期间耗尽，则可将新的外科缝合器安装在远侧层3704上，然后手动地推进到最后已知位置。因此，位置辨识系统不仅可记住并辨识端部执行器1604和细长轴1602的最后已知位置，而且位置辨识系统还可确定安装在远侧层3704上的特定工具是刚刚从远侧层移除的同一工具还是新工具，并且关于后者，确定新工具是否包括与先前安装在远侧层3704上相同类型的端部执行器(即，相同工具类型)、或新工具是否包括不同类型的端部执行器(即，不同工具类型)。
各种技术可用于辨识相同工具还是新工具安装在远侧层3704(图37)上和/或新工具是相同工具类型还是不同工具类型。例如，远侧层3704可包括射频识别(RFID)读取器装置，该RFID读取器装置被定位成读取第五层1628e(或其连接的部件)的RFID标签，并且由此识别特定第五层和安装在远侧层3704上的部件。在一些示例中，可利用物理电接触件，诸如“弹簧针”连接器。
如所提及的，位置辨识系统可促进将端部执行器1604(图16)和细长轴1602手动推进回到最后已知位置。在一些实施方案中，当端部执行器1604和细长轴1602已被手动推进到最后已知位置时，外科工具1600可向用户提供触觉反馈。然而，除了或代替例如各种类型的可听和/或视觉反馈，可提供其他类型的用户反馈。在一些实施方案中，位置辨识系统允许将端部执行器1604和细长轴1602手动推进回到最后已知位置，但阻止超过最后已知位置的任何进一步手动推进。
图36还示出了根据一个或多个附加实施方案的被构造为救助机构的用户接口3600。在例示的实施方案中，释放按钮或销3606设置在翅片3602的悬伸部分3604上，并且能够操作以将第五层1628e从其远侧的层1628a-1628d解锁。在其他示例中，诸如上文参考图24、图30和图32所讨论的那些，可利用杠杆或其他类型的锁定机构来代替释放销3606。此外，用户接合部分3608可设置在翅片3602上和/或翅片的悬伸部分3604上。这里，用户接合部分3608包括纹理化表面，当在将可释放销3606解锁之后从护罩1640救助和回缩第五层1628e及与之连接的部件时，该纹理化表面更容易由用户操纵或处理。在图36中，释放销3606被示出为处于接合或锁定位置，在该接合或锁定位置中，释放销3606被接合以由此将第五层1628e锁定到第四层1628d(以及下面层1628a-1628c)。
图37示出了图36的用户接口3600的示例性操作。如图所示，释放销3606可由用户抓持并向外拉动，如箭头3702所示，以由此将第五层或“近侧”层1628e从下面层或“远侧”层3704解锁。一旦将释放销3606释放，第五层1628e就可与远侧层3704分离并从其移除。
图38示出了设置在接口3602的悬伸部分3604上的释放销3606的放大剖视图。如图所示，释放销3606处于接合位置以将第五层1628e固定到第四层1628d。在一些实施方案中，可释放销3606可能够附接在远侧层3704(图37)中的一个或多个远侧层中的锁定特征部3802内。在例示的实施方案中，锁定特征部3802设置在第四层1628d中，并且用户可能够向外3702拉动释放销3606以使第五层1628e与远侧层3704脱离联接(从其解锁)。因此，图38示出了处于锁定位置的释放销3606，在该锁定位置中，释放销附接到设置在一个或多个远侧层3704(图37)中托架螺母1634(图16)被约束在其内的最近侧层(例如，第四层1628d)内的锁定特征部3802。
再次参考图37，一旦释放销3606向外3702移位，第五层1628e(另选地称为“近侧”层)然后就可在护罩1640内朝近侧提升，如箭头3706所示，同时远侧层3704保持静止。在将第五层1628e朝近侧3706拉动时，细长轴1602对应地朝近侧移动，如箭头3708所示。然后，在将帽1906从第二端部1618b移除之后，如箭头3710所示，第五层1628e可连同细长轴1602和联接到其的端部执行器1604(图16)一起从护罩1640移除。然后，例如，在替换端部执行器1604中的钉仓之后，第五层1628e和操作地连接到第五层的部件可重新插入护罩1640内并且重新安装在远侧层3704上，或者新的第五层和所连接的部件可重新插入护罩1640内并且重新安装在远侧层3704上。
4.实施系统和术语。
应当指出的是，如本文所用，术语“联接(couple)”、“联接(coupling)”、“联接(coupled)”或词语联接的其他变型形式可以指示间接连接或直接连接。例如，如果第一部件“联接”到第二部件，则第一部件可经由另一个部件间接连接到第二部件或直接连接到第二部件。
本文所述的功能可作为一个或多个指令存储在处理器可读或计算机可读介质上。术语“计算机可读介质”是指可由计算机或处理器访问的任何可用介质。通过示例而非限制，此类介质可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、致密盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置，或可以用于存储呈指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他介质。应当指出的是，计算机可读介质可为有形的和非暂态的。如本文所用，术语“代码”可以指可由计算装置或处理器执行的软件、指令、代码或数据。
本文所公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不脱离权利要求的范围的情况下，方法步骤和/或动作可彼此互换。换句话讲，除非正在描述的方法的正确操作需要步骤或动作的特定顺序，否则可以在不脱离权利要求的范围的情况下修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
如本文所用，术语“多个”表示两个或更多个。例如，多个部件指示两个或更多个部件。术语“确定”涵盖多种动作，并且因此，“确定”可包括计算、运算、处理、导出、调查、查找(例如，在表格、数据库或另一种数据结构中查找)、查明等。另外，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)等。另外，“确定”可包括解析、选择、挑选、建立等。
除非另有明确指明，否则短语“基于”并不意味着“仅基于”。换句话讲，短语“基于”描述“仅基于”和“至少基于”两者。
提供对所公开的具体实施的前述描述以使得本领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。对这些具体实施的各种修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本发明的范围的情况下，本文所定义的一般原理可应用于其他具体实施。例如，应当理解，本领域的普通技术人员将能够采用多个对应的替代和等同的结构细节，诸如紧固、安装、联接或接合工具部件的等同方式、用于产生特定致动运动的等同机构、以及用于递送电能的等同机构。因此，本发明并非旨在限于本文所示的具体实施，而是被赋予符合本文所公开的原理和新颖特征部的最广范围。
如本文所用，术语“通常”和“基本上”旨在涵盖不显著影响由该术语修饰的元件或数量的目的的结构或数量修改。
为了帮助专利局和本申请的任何读者以及任何所得到的专利解释本文所附的权利要求，申请人不期望任何所附权利要求或权利要求元素援引35U.S.C.112(f)，除非在特定权利要求中明确地使用字词“用于……的装置”或“用于……的步骤”。

Claims (100)

1.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部；
花键，所述花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸；
托架，所述托架设置在所述驱动外壳中并且能够在所述第一端部与所述第二端部之间移动；和
机构，所述机构布置在所述驱动外壳的所述第一端部或所述第二端部处以用于手动地致动所述花键，所述机构包括：
框架；
花键联接件，所述花键联接件可旋转地安装到所述框架以接纳所述花键的端部；和
环形齿轮，所述环形齿轮能够围绕所述框架旋转并且操作地联接到所述花键联接件，使得所述环形齿轮围绕所述框架的旋转对应地致动所述花键。
2.根据权利要求1所述的外科工具，其中，所述机构设置在端帽中，所述端帽可移除地联接在所述驱动外壳的所述第二端部处，所述端帽具有围绕所述框架的圆周设置的环，并且所述环形齿轮设置在所述环的内表面上。
3.根据权利要求2所述的外科工具，还包括：
导螺杆，所述导螺杆在所述第一端部与所述第二端部之间延伸，所述托架能够在托架螺母处可移动地安装到所述导螺杆；
级联接件，所述级联接件可旋转地安装到所述驱动外壳的所述第一端部处的板以接纳所述导螺杆的端部；
壳体，所述壳体能够围绕所述板旋转；和
远侧环形齿轮，所述远侧环形齿轮设置在所述壳体的内表面上，其中，所述远侧环形齿轮操作地联接到所述级联接件，使得所述远侧环形齿轮围绕所述板的旋转对应地致动所述导螺杆，以使所述托架螺母平移。
4.根据权利要求2所述的外科工具，还包括：导螺杆，所述导螺杆在所述第一端部与所述第二端部之间延伸，所述托架在托架螺母处可移动地安装到所述导螺杆，其中，所述机构还包括：级联接件，所述级联接件可旋转地安装到所述框架以接纳所述导螺杆的端部，并且其中，所述环形齿轮操作地联接到所述级联接件，使得所述环形齿轮围绕所述框架的旋转对应地致动所述导螺杆，以使所述托架螺母平移。
5.根据权利要求1所述的外科工具，其中，所述机构设置在可旋转地布置在所述驱动外壳的所述第一端部处的壳体中，所述壳体围绕所述框架的圆周设置，并且所述环形齿轮设置在所述壳体的内表面上。
6.根据权利要求1所述的外科工具，还包括：
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键的旋转而旋转；
激活机构，所述激活机构容纳在所述托架中并且操作地联接到所述驱动齿轮，使得所述驱动齿轮的旋转对应地致动所述激活机构；
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；和
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处。
7.根据权利要求6所述的外科工具，其中，所述端部执行器包括一对钳口，并且所述环形齿轮的旋转对应地打开或闭合所述钳口。
8.根据权利要求7所述的外科工具，还包括：
级联接件，所述级联接件可旋转地安装到所述驱动外壳的所述第一端部处的板以接纳导螺杆的端部，所述导螺杆在所述第一端部与所述第二端部之间延伸，并且所述托架能够在托架螺母处可移动地安装到所述导螺杆；
壳体，所述壳体能够围绕所述板旋转；和
远侧环形齿轮，所述远侧环形齿轮设置在所述壳体的内表面上，其中，所述远侧环形齿轮操作地联接到所述级联接件，使得所述远侧环形齿轮围绕所述板的旋转对应地致动所述导螺杆。
9.根据权利要求1所述的外科工具，还包括；导螺杆，所述导螺杆在所述第一端部与所述第二端部之间延伸；托架螺母，所述托架螺母连接到所述托架并且设置在所述导螺杆上；级联接件，所述级联接件可旋转地安装到所述框架以接纳所述导螺杆的端部，其中，所述环形齿轮操作地联接到所述级联接件，使得所述环形齿轮围绕所述框架的旋转对应地致动所述导螺杆。
10.根据权利要求1所述的外科工具，还包括：
杠杆，所述杠杆操作地联接到所述托架并且能够移动，以使所述花键与所述托架的相关联激活机构脱离接合；和
至少一个齿轮齿，所述至少一个齿轮齿限定在所述杠杆上并且能够在所述杠杆使所述花键脱离接合时与所述激活机构接合。
11.根据权利要求10所述的外科工具，其中，花键驱动齿轮联接到所述花键以随所述花键一起旋转，并且所述杠杆包括勺形部分，所述勺形部分延伸到所述花键驱动齿轮并且能够随所述杠杆一起移动，以使所述花键驱动齿轮沿着所述花键轴向平移。
12.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部；
花键，所述花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸；
托架，所述托架设置在所述驱动外壳中并且能够在所述第一端部与所述第二端部之间移动；和
端帽，所述端帽可移除地联接到所述第二端部，所述端帽包括：
框架；
花键联接件，所述花键联接件可旋转地布置在所述框架中并且被构造成能够在所述帽联接到所述第二端部时接纳所述花键的端部；和
环形齿轮，所述环形齿轮滑动地设置在所述框架上并且操作地联接到所述花键联接件，使得所述环形齿轮围绕所述框架的旋转对应地致动所述花键。
13.根据权利要求12所述的外科工具，还包括：导螺杆，所述导螺杆在所述第一端部与所述第二端部之间延伸；托架螺母，所述托架螺母连接到所述托架并且设置在所述导螺杆上；级联接件，所述级联接件可旋转地设置在所述驱动外壳的所述第一端部处的板中；壳体，所述壳体滑动地围绕所述板设置；以及远侧环形齿轮，所述远侧环形齿轮布置在所述壳体内，所述级联接件被构造成能够接纳所述导螺杆的端部，其中，所述远侧环形齿轮操作地联接到所述级联接件，使得所述远侧环形齿轮围绕所述板的旋转对应地致动所述导螺杆，以使所述托架螺母平移。
14.根据权利要求12所述的外科工具，还包括：
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键的旋转而旋转；
激活机构，所述激活机构容纳在所述托架中并且操作地联接到所述驱动齿轮，使得所述驱动齿轮的旋转对应地致动所述激活机构；
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；和
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处。
15.根据权利要求14所述的外科工具，其中，所述端部执行器包括一对钳口，所述一对钳口操作地布置在所述细长轴的远侧端部处以在激活所述激活机构时打开或闭合，使得所述环形齿轮的旋转对应地打开或闭合所述钳口。
16.根据权利要求15所述的外科工具，还包括：导螺杆，所述导螺杆在所述第一端部与所述第二端部之间延伸；托架螺母，所述托架螺母连接到所述托架并且设置在所述导螺杆上；级联接件，所述级联接件可旋转地设置在所述驱动外壳的所述第一端部处的板中；壳体，所述壳体滑动地围绕所述板设置；以及远侧环形齿轮，所述远侧环形齿轮布置在所述壳体内，所述级联接件被构造成能够接纳所述导螺杆的端部，其中，所述远侧环形齿轮操作地联接到所述级联接件，使得所述远侧环形齿轮围绕所述板的旋转对应地致动所述导螺杆，以使所述托架螺母平移。
17.根据权利要求12所述的外科工具，还包括：杠杆，所述杠杆操作地联接到所述托架，其中，所述杠杆能够移动以使所述花键与所述托架的相关联激活机构脱离接合，并且所述杠杆包括至少一个齿轮齿，当所述杠杆使所述花键与所述相关联激活机构脱离接合时，所述至少一个齿轮齿移动成与所述激活机构接合。
18.根据权利要求17所述接近的外科工具，其中，花键驱动齿轮设置在所述花键上以与所述花键一致地旋转，并且所述杠杆包括勺形部分，所述勺形部分在所述花键驱动齿轮附近延伸并且能够随所述杠杆一起移动，以使所述花键驱动齿轮沿着所述花键轴向平移。
19.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部；
花键，所述花键能够在所述第一端部与所述第二端部之间延伸；
托架，所述托架可移动地设置在所述驱动外壳内并且能够在所述第一端部与所述第二端部之间移动；和
杠杆，所述杠杆用于手动地将所述花键与所述托架的相关联激活机构解除联接，所述杠杆具有至少一个齿轮齿，当所述杠杆围绕第一轴线旋转时，所述至少一个齿轮齿能够移动成与所述激活机构接合，其中，所述杠杆能够围绕第二轴线旋转以使所述激活机构与一组齿轮齿接合。
20.根据权利要求19所述接近的外科工具，其中，花键驱动齿轮设置在所述花键上以与所述花键一致地旋转，并且所述杠杆包括勺形部分，所述勺形部分在所述花键驱动齿轮附近延伸并且能够随所述杠杆一起移动，以使所述花键驱动齿轮沿着所述花键轴向平移。
21.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部；
花键，所述花键从所述第一端部延伸并且具有安装到所述花键的花键小齿轮；
驱动输入件，所述驱动输入件将所述花键可旋转地联接到所述第一端部并且提供输入件小齿轮；
离合器，所述离合器介入所述花键和所述输入件小齿轮之间并且限定内齿轮；和
电枢，所述电枢操作地联接到所述离合器并且能够操作以将所述离合器从第一位置移位到第二位置，在所述第一位置中，所述内齿轮同时与所述花键和所述输入件小齿轮配合，使得所述驱动输入件的旋转对应地使所述花键旋转，在所述第二位置中，所述内齿轮与所述输入件小齿轮脱离接合，使得所述花键能够独立于所述驱动输入件旋转。
22.根据权利要求21所述的外科工具，还包括：偏压元件，所述偏压元件将所述离合器推压到所述第一位置。
23.根据权利要求21所述的外科工具，其中，所述花键小齿轮和所述输入件小齿轮具有相同的齿轮齿布置。
24.根据权利要求21所述的外科工具，还包括：
托架，所述托架可移动地安装到所述花键；
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键的旋转而旋转；
激活机构，所述激活机构容纳在所述托架中并且操作地联接到所述驱动齿轮，使得所述驱动齿轮的旋转对应地致动所述激活机构；
其中，将所述离合器移位到所述第二位置中使所述激活机构与所述驱动输入件脱离联接。
25.根据权利要求24所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；和
端部执行器，所述端部执行器布置在所述轴的远侧端部处并且包括一对钳口，其中，所述钳口在激活所述激活机构时打开或闭合。
26.根据权利要求24所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；和
端部执行器，所述端部执行器布置在所述轴的远侧端部处并且包括切割元件，所述切割元件在激活所述激活机构时推进或回缩。
27.根据权利要求21所述的外科工具，还包括：手动驱动器齿轮，所述手动驱动器齿轮在所述花键上设置在所述花键小齿轮附近，当所述离合器处于所述第一位置时，所述手动驱动器齿轮能够相对于所述花键小齿轮围绕所述花键旋转。
28.根据权利要求27所述的外科工具，其中，当所述离合器处于所述第二位置时，所述内齿轮同时与所述花键小齿轮和所述手动驱动器齿轮两者啮合，使得所述手动驱动器齿轮的旋转对应地使所述花键独立于所述驱动输入件旋转。
29.根据权利要求28所述的外科工具，还包括：器械驱动器，所述器械驱动器布置在机器人臂的远侧端部处并且提供当所述外科工具联接到所述器械驱动器时能够与所述驱动输入件配合的驱动输出件，其中，将所述离合器移位到所述第二位置使所述花键与所述驱动输出件脱离接合并且使所述花键与所述手动驱动器齿轮接合，所述手动驱动器齿轮然后能够旋转以致动所述花键。
30.根据权利要求21所述的外科工具，其中，扣件被设置成在所述离合器移位到所述第二位置时保持所述离合器处于所述第二位置，并且由此阻止所述离合器移位回到所述第一位置以使所述花键与所述驱动输入件重新接合。
31.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部；
多个花键，所述多个花键能够从所述第一端部延伸，每个花键在相应驱动输入件处可旋转地联接到所述第一端部，并且每个花键具有固定在其上的相应花键小齿轮，并且每个相应驱动输入件具有固定在其上的输入件小齿轮；
离合器，所述离合器与所述花键中的每个花键相关联，其中，所述离合器中的每个离合器介入所述花键和与所述花键相关联的输入件小齿轮之间并且限定内齿轮；和
救助电枢，所述救助电枢操作地联接到所述离合器并且能够操作以将所述离合器中的每个离合器从第一位置移位到第二位置，在所述第一位置中，每个离合器的所述内齿轮同时与相应花键和与所述相应花键相关联的输入件小齿轮配合，使得所述相应驱动输入件的旋转对应地使与所述相应驱动输入件相关联的所述花键旋转，在所述第二位置，每个离合器的所述内齿轮与相应输入件小齿轮脱离接合，使得所述相应驱动输入件能够独立于与所述相应驱动输入件相关联的所述花键旋转，其中，所述救助电枢能够经由施加第一段旋转来致动，以同时将每个离合器从所述第一位置移位到所述第二位置。
32.根据权利要求31所述的外科工具，其中，所述外科工具在施加所述第一段旋转期间保持联接到机器人器械驱动器。
33.根据权利要求32所述的外科工具，其中，所述外科工具在施加第二旋转段时与所述机器人器械驱动器脱离联接。
34.根据权利要求31所述的外科工具，其中，扣件被设置成在所述离合器中的至少一个离合器移位到所述第二位置中时保持所述至少一个离合器处于所述第二位置，并且由此阻止所述至少一个离合器移位回到所述第一位置以使与所述至少一个离合器相关联的所述花键与所述相应驱动输入件重新接合。
35.根据权利要求31所述的外科工具，还包括：
托架，所述托架能够在托架螺母处可移动地安装到导螺杆；
相应驱动齿轮，所述相应驱动齿轮联接到所述花键中的每个花键并且能够随与所述相应驱动齿轮相关联的所述花键的旋转而旋转；
激活机构，所述激活机构与所述花键中的每个花键相关联，所述激活机构中的每个激活机构容纳在所述托架中并且操作地联接到所述相应驱动齿轮，使得所述相应驱动齿轮的旋转对应地致动与所述相应驱动齿轮相关联的所述激活机构；
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；和
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处，所述端部执行器具有一对钳口，所述一对钳口操作地布置在所述细长轴的所述远侧端部处，以在激活所述激活机构中的第一激活机构时打开或闭合，所述端部执行器还包括切割元件，所述切割元件操作地布置成在激活所述激活机构中的第二激活机构时击发，
其中，将所述离合器移位到所述第二位置中使所述第一激活机构和所述第二激活机构与所述相应驱动输入件脱离联接，以由此使所述相应驱动输入件与所述钳口的打开或闭合以及所述切割元件的击发无关。
36.一种使外科工具的驱动输入件脱离联接的方法，包括：
提供具有第一端部、第二端部的驱动外壳、能够在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的导螺杆和至少一个花键、安装到所述花键的花键小齿轮、设置在将所述花键可旋转地联接到所述第一端部的所述驱动输入件上的输入件小齿轮、以及介入所述花键和所述输入件小齿轮之间并且限定内齿轮的离合器；以及
将所述离合器从第一位置移位到第二位置，在所述第一位置，所述内齿轮同时与所述花键和所述输入件小齿轮配合，使得所述驱动输入件的旋转对应地使所述花键旋转，在所述第二位置，所述内齿轮与所述输入件小齿轮脱离接合，使得所述花键能够独立于所述驱动输入件旋转。
37.根据权利要求36所述的方法，还包括：偏压元件，所述偏压元件将所述离合器推压到所述第一位置。
38.根据权利要求36所述的方法，还包括：致动电枢以由此将所述离合器移动到所述第二位置，其中，所述电枢操作地联接到所述离合器并且能够操作，以将所述离合器从所述第一位置移位到所述第二位置。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，致动所述电枢还包括：施加第一段旋转以由此致动所述电枢并将所述离合器从所述第一位置移出，其中，所述外科工具在施加所述第一段旋转期间保持联接到机器人器械驱动器。
40.根据权利要求39所述的方法，还包括：施加第二段旋转以由此使所述外科工具与所述机器人器械驱动器脱离联接。
41.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部；
花键，所述花键从所述第一端部延伸；
托架，所述托架能够可移动地安装到所述花键并且包括一个或多个近侧层和一个或多个远侧层；和
闩锁，所述闩锁能够在锁定位置与解锁位置之间枢转，在所述锁定位置，所述闩锁将所述一个或多个近侧层固定到所述一个或多个远侧层，在所述解锁位置，所述一个或多个近侧层自由地与所述一个或多个远侧层分离。
42.根据权利要求41所述的外科工具，其中，所述闩锁可枢转地安装到所述一个或多个近侧层以枢转进出所述锁定位置和所述解锁位置。
43.根据权利要求42所述的外科工具，还包括：
护罩，所述护罩从所述第一端部延伸；和
翅片，所述翅片穿过限定在所述护罩中的窗口径向突出并且从所述一个或多个近侧层延伸。
44.根据权利要求43所述的外科工具，其中，所述闩锁用销连接到所述一个或多个近侧层的所述翅片。
45.根据权利要求44所述的外科工具，还包括：锁定特征部，所述锁定特征部设置在所述一个或多个远侧层上，其中，所述闩锁在所述锁定位置中能够附接到所述锁定特征部。
46.根据权利要求41所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述远侧层朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处；
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键的旋转而旋转；和
激活机构，所述激活机构容纳在所述一个或多个近侧层中并且操作地联接到所述驱动齿轮，以在所述驱动齿轮旋转时推进击发杆，所述击发杆联接到所述一个或多个近侧层并且延伸穿过所述细长轴。
47.根据权利要求46所述的外科工具，其中，所述端部执行器包括切割元件，所述切割元件操作地联接到所述击发杆的远侧端部，并且其中，激活所述激活机构使所述切割元件推进或回缩。
48.根据权利要求47所述的外科工具，其中，所述花键包括第一花键，所述驱动齿轮包括第一驱动齿轮，并且所述激活机构包括第一激活机构，所述外科工具还包括：
第二花键，所述第二花键从所述第一端部延伸；
第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮联接到所述第二花键并且能够随所述第二花键的旋转而旋转；和
第二激活机构，所述第二激活机构容纳在所述一个或多个远侧层中并且操作地联接到所述第二驱动齿轮，以在激活所述第二激活机构时打开或闭合设置在所述端部执行器处的一对钳口。
49.根据权利要求41所述的外科工具，其中，所述一个或多个近侧层包括顶，当所述闩锁移动到所述解锁位置时，所述顶能够操作以将所述一个或多个近侧层与所述一个或多个远侧层分离。
50.根据权利要求49所述的外科工具，其中，所述顶包括操作地连接到可伸长支腿的可旋转螺杆，并且其中，所述螺杆的旋转使所述可伸长支腿抵靠所述一个或多个远侧层伸长。
51.根据权利要求50所述的外科工具，还包括：护罩，所述护罩从所述第一端部延伸，其中，所述可旋转螺杆能够通过限定在所述护罩中的窗口触及。
52.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部；
花键，所述花键从所述第一端部延伸；
托架，所述托架能够可移动地安装到所述花键并且包括一个或多个近侧层和一个或多个远侧层；
闩锁，所述闩锁能够在锁定位置与解锁位置之间枢转，在所述锁定位置，所述闩锁将所述一个或多个近侧层固定到所述一个或多个远侧层，在所述解锁位置，所述一个或多个近侧层自由地与所述一个或多个远侧层分离；和
顶，所述顶附接到所述一个或多个近侧层，并且当所述闩锁处于所述解锁位置时，所述顶能够操作以相对于所述一个或多个远侧层移动所述一个或多个近侧层。
53.根据权利要求52所述的外科工具，其中，所述顶包括支腿并且能够操作，以使所述支腿抵靠所述一个或多个远侧层伸长。
54.根据权利要求53所述的外科工具，其中，所述驱动外壳还包括从所述第一端部延伸的护罩，并且所述顶能够通过限定在所述护罩中的窗口触及。
55.根据权利要求54所述的外科工具，还包括：翅片，所述翅片从所述一个或多个近侧层径向延伸并穿过所述窗口。
56.根据权利要求52所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述一个或多个远侧层朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处；
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键的旋转而旋转；和
第一激活机构，所述第一激活机构容纳在所述一个或多个近侧层中并且操作地联接到所述驱动齿轮，以在所述驱动齿轮旋转时推进击发杆，所述击发杆联接到所述一个或多个近侧层并且从所述一个或多个近侧层延伸穿过所述细长轴。
57.根据权利要求56所述的外科工具，其中，所述端部执行器包括切割元件，所述切割元件操作地布置在所述击发杆的远侧端部处以在激活所述第一激活机构时击发或回缩。
58.根据权利要求57所述的外科工具，其中，所述端部执行器包括一对钳口，所述一对钳口操作地布置在所述细长轴的所述远侧端部处以在激活设置在所述一个或多个远侧层中的第二激活机构时打开或闭合。
59.一种拆解外科工具的方法，包括：
提供具有第一端部的驱动外壳、从所述第一端部延伸的花键、能够可移动地安装到所述花键并且包括一个或多个近侧层和一个或多个远侧层的托架、以及能够在锁定位置与解锁位置之间枢转的闩锁，在所述锁定位置，所述闩锁将所述一个或多个近侧层固定到所述一个或多个远侧层，在所述解锁位置，所述一个或多个近侧层自由地与所述一个或多个远侧层分离；
将所述闩锁解锁；以及
将所述一个或多个近侧层与所述一个或多个远侧层分离。
60.根据权利要求59所述的方法，其中，将所述一个或多个近侧层与所述一个或多个远侧层分离还包括：激活顶，所述顶附接到所述一个或多个近侧层，并且当所述闩锁处于所述解锁位置时，所述顶能够操作以使顶支腿抵靠所述一个或多个远侧层伸长，并且由此相对于所述一个或多个远侧层移动所述一个或多个近侧层。
61.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部；
花键，所述花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到所述第一端部；
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键一起旋转；
托架，所述托架可移动地安装到所述花键并且容纳激活机构，所述激活机构操作地联接到所述驱动齿轮，使得所述花键的旋转致动所述激活机构；和
救助机构，所述救助机构布置在所述第二端部处并且包括杠杆，所述杠杆能够相对于所述花键从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置，所述花键与所述杠杆脱离接合，在所述第二位置，所述花键接合所述杠杆，使得所述杠杆的旋转对应地使所述花键旋转。
62.根据权利要求61所述的外科工具，还包括：
器械驱动器，所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与所述驱动外壳的所述第一端部配合；和
驱动输出件，所述驱动输出件由所述器械驱动器提供并且能够与所述驱动输入件配合，使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转并且由此致动所述激活机构，
其中，所述花键在所述杠杆处于所述第一位置时与所述驱动输出件接合，并且通过将所述杠杆移动到所述第二位置中而与所述驱动输出件脱离接合。
63.根据权利要求61所述的外科工具，还包括：
器械驱动器，所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与所述驱动外壳的所述第一端部配合；和
驱动输出件，所述驱动输出件由所述器械驱动器提供并且能够与所述驱动输入件配合，使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转并且由此致动所述激活机构，
其中，当所述杠杆在所述第一位置与所述第二位置之间移动时，所述花键保持与所述驱动输出件接合。
64.根据权利要求61所述的外科工具，还包括：手动驱动齿轮，所述手动驱动齿轮设置在所述花键的近侧端部处并且能够随所述花键一起旋转，其中，当所述杠杆处于所述第一位置时，所述手动驱动齿轮能够相对于所述杠杆旋转，并且其中当所述杠杆移动到所述第二位置时，所述手动驱动齿轮旋转地接合所述杠杆。
65.根据权利要求64所述的外科工具，其中，所述杠杆包括至少一个齿轮齿，当所述杠杆移动到所述第二位置时，所述至少一个齿轮齿接合所述手动驱动齿轮的对应的至少一个齿轮齿。
66.根据权利要求64所述的外科工具，其中，所述救助机构还包括间隔条，当所述杠杆处于所述第一位置时，所述间隔条可移除地定位在所述手动驱动齿轮下方，当移除所述间隔条时，所述杠杆能够移动到所述第二位置。以由此将所述杠杆定位成与所述手动驱动齿轮旋转接合。
67.根据权利要求66所述的外科工具，其中，所述救助机构还包括可移除盖，并且所述间隔条附接到所述可移除盖，其中所述可移除盖能够安装在所述驱动外壳的所述第二端部处以包封所述杠杆，使得所述间隔条在所述手动驱动齿轮下方延伸。
68.根据权利要求64所述的外科工具，其中，所述杠杆包括第一孔洞节段和第二孔洞节段，当定向在所述杠杆的所述第一孔洞节段中时，所述手动驱动齿轮能够相对于所述杠杆自由地旋转，并且当定向在所述杠杆的所述第二孔洞节段中时，所述手动驱动齿轮能够随所述杠杆一起旋转。
69.根据权利要求68所述的外科工具，其中，所述救助机构还包括偏压元件，所述偏压元件对所述杠杆施加偏压力以由此将所述杠杆朝向所述第二位置推压。
70.根据权利要求69所述的外科工具，其中，所述救助机构还包括可移除盖，所述可移除盖能够安装在所述驱动外壳的所述第二端部处并且具有保持销，所述保持销附接到所述可移除盖，使得当所述可移除盖安装在所述驱动外壳上时，所述保持销接触所述杠杆并且维持所述杠杆处于所述第一位置，使得所述手动驱动齿轮定向在所述杠杆的所述第一孔洞节段中。
71.根据权利要求70所述的外科工具，其中，当所述保持销从所述杠杆移开时，所述偏压元件沿朝向所述第二位置的方向推动所述杠杆以由此将所述手动驱动齿轮定向在所述第二孔洞节段内，在所述第二孔洞节段中，所述手动驱动齿轮能够随所述杠杆一起旋转。
72.根据权利要求71所述的外科工具，其中，所述杠杆还包括台肩，所述台肩定位在所述第二孔洞节段附近，以当所述手动驱动齿轮定向在所述第二孔洞节段内时接触所述手动驱动齿轮，使得当所述偏压元件使所述杠杆沿朝向所述第二位置的所述方向平移以使得所述手动驱动齿轮定向在所述杠杆的所述第二孔洞节段内时，所述台肩接触所述手动驱动齿轮以承载所述手动驱动齿轮，并且由此沿朝向所述第二位置的所述方向拉动连接到所述手动驱动齿轮的所述花键。
73.根据权利要求72所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处；
击发杆，所述击发杆操作地联接到所述激活机构以在所述驱动齿轮旋转时平移，所述击发杆延伸穿过所述细长轴；和
切割元件，所述切割元件设置在所述端部执行器处并且操作地联接到所述击发杆的远侧端部，其中，致动所述激活机构使所述切割元件推进或回缩，并且其中，所述激活机构包括围绕所述击发杆的螺纹部分布置的内螺纹齿轮，所述内螺纹齿轮与所述花键上的所述驱动齿轮啮合，使得所述花键的旋转引起所述击发杆的轴向平移，并且所述驱动齿轮在轴向上长于所述内螺纹齿轮，使得当所述花键处于所述第一位置和所述第二位置时所述驱动齿轮保持与所述内螺纹齿轮啮合。
74.根据权利要求73所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处；
击发杆，所述击发杆操作地联接到所述激活机构以在所述驱动齿轮旋转时平移，所述击发杆延伸穿过所述细长轴；和
切割元件，所述切割元件设置在所述端部执行器处并且操作地联接到所述击发杆的远侧端部，其中，致动所述激活机构使所述切割元件推进或回缩。
75.根据权利要求74所述的外科工具，其中，所述花键包括第一花键，所述驱动齿轮包括第一驱动齿轮，并且所述激活机构包括第一激活机构，所述外科工具还包括：
第二花键，所述第二花键从所述第一端部延伸；
第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮联接到所述第二花键并且能够随所述第二花键的旋转而旋转；和
第二激活机构，所述第二激活机构容纳在所述托架中并且操作地联接到所述第二驱动齿轮，以在激活所述第二激活机构时打开或闭合所述钳口，
其中，所述第一激活机构包括围绕所述击发杆的螺纹部分布置的内螺纹齿轮，所述内螺纹齿轮与所述第一花键上的所述第一驱动齿轮啮合，使得所述第一花键的旋转引起所述击发杆的轴向平移。
76.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部；
花键，所述花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到所述第一端部；
驱动齿轮，所述驱动齿轮安装在所述花键上并且能够随所述花键一起旋转；
手动驱动齿轮，所述手动驱动齿轮安装在所述花键的近侧端部上并且能够随所述花键一起旋转；
托架，所述托架能够可移动地安装到所述花键并且容纳激活机构，所述激活机构操作地联接到所述驱动齿轮，使得所述花键的旋转致动所述激活机构；
杠杆，所述杠杆联接到所述花键的所述近侧端部；和
可移除盖，所述可移除盖设置在所述驱动外壳的所述第二端部上以包封所述杠杆，并且具有定位在所述杠杆下方以将所述杠杆支撑在第一位置中的间隔条，在所述第一位置，所述手动驱动齿轮与所述杠杆脱离接合并且能够相对于所述杠杆自由地旋转，其中，在从所述杠杆下方移除所述间隔条时，所述杠杆能够移动到第二位置，在所述第二位置，所述杠杆接合所述手动驱动器齿轮，使得所述杠杆的旋转对应地使所述花键旋转。
77.根据权利要求76所述的外科工具，其中，所述杠杆包括具有远侧部分和近侧部分的孔洞，所述杠杆能够移动以将所述手动驱动齿轮在所述孔洞的所述远侧部分与所述孔洞的所述近侧部分之间定向，在所述远侧部分中，所述手动驱动齿轮与所述杠杆解除联接并且能够独立于所述杠杆自由地旋转，在所述近侧部分中，所述手动驱动齿轮联接到所述杠杆，使得所述杠杆的旋转对应地使所述花键旋转。
78.根据权利要求77所述的外科工具，其中，所述孔洞和所述手动驱动齿轮各自包括对应的键接表面，当所述杠杆相对于所述手动驱动齿轮并沿朝向第一端部的方向移动以由此将所述手动驱动齿轮定向在所述孔洞的所述近侧部分内时，所述键接表面能够彼此接合以将所述手动驱动齿轮联接到所述杠杆。
79.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部；
花键，所述花键在所述第一端部与所述第二端部之间延伸并且在驱动输入件处可旋转地联接到所述第一端部；
驱动齿轮，所述驱动齿轮联接到所述花键并且能够随所述花键一起旋转；
手动驱动齿轮，所述手动驱动齿轮设置在所述花键的近侧端部上并且能够随所述花键一起旋转；
托架，所述托架能够可移动地安装到所述花键并且容纳激活机构，所述激活机构操作地联接到所述驱动齿轮，使得所述花键的旋转致动所述激活机构；
端帽，所述端帽设置在所述第二端部处，其中，所述花键延伸穿过所述帽；
杠杆，所述杠杆设置在所述花键的所述近侧端部上并且具有孔洞，所述手动驱动齿轮设置在所述孔洞内，所述孔洞包括第一孔洞节段和第二孔洞节段，在所述第一孔洞节段内，所述手动驱动齿轮当定向在所述第一孔洞节段中时能够相对于所述杠杆自由地旋转，在所述第二孔洞节段内，所述手动驱动齿轮当定向在所述第二孔洞节段中时能够随所述杠杆一起旋转，其中，所述杠杆能够相对于所述手动驱动齿轮在第一位置与第二位置之间移动，在所述第一位置，所述手动驱动齿轮被定向在所述第一孔洞节段中并且因此与所述杠杆脱离接合并且能够相对于所述杠杆旋转，在所述第二位置，所述手动驱动齿轮被定向在所述第二孔洞节段中并且因此与所述杠杆接合并且能够随所述杠杆一起旋转；
偏压元件，所述偏压元件被布置成将所述杠杆朝向所述第二位置推压；和
可移除盖，所述可移除盖能够安装在所述端帽上以包封所述杠杆，并且具有定位在所述可移除盖的内部内的保持销，使得当所述可移除盖安装在所述端帽上时，所述保持销接触所述杠杆以由此维持所述杠杆处于所述第一位置，使得所述手动驱动齿轮定向在所述杠杆的所述第一孔洞节段中，其中，当所述可移除盖被移除从而致使所述保持销从所述杠杆移开时，所述偏压元件沿朝向所述第二位置的方向推动所述杠杆以由此将所述手动驱动齿轮定向在所述第二孔洞节段内，在所述第二孔洞节段中，所述手动驱动齿轮能够随所述杠杆一起旋转。
80.根据权利要求79所述的外科工具，其中，所述杠杆还包括台肩，所述台肩定位在所述第二孔洞节段附近，以当所述手动驱动齿轮定向在所述第二孔洞节段内时接触所述手动驱动齿轮，使得当所述偏压元件使所述杠杆沿朝向所述第二位置的所述方向平移以使得所述手动驱动齿轮定向在所述杠杆的所述第二孔洞节段内时，所述台肩接触所述手动驱动齿轮以承载所述手动驱动齿轮，并且由此沿朝向所述第二位置的所述方向拉动连接到所述手动驱动齿轮的所述花键。
81.一种外科工具，包括：
驱动外壳，所述驱动外壳具有第一端部和第二端部以及布置在所述第一端部处的驱动输入件；
托架，所述托架安装在所述驱动外壳内并且能够经由所述驱动输入件的致动而在所述第一端部与所述第二端部之间移动；
器械驱动器，所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与所述驱动外壳的所述第一端部配合；
驱动输出件，所述驱动输出件由所述器械驱动器提供并且能够与所述驱动输入件配合，使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转，以由此使所述托架在所述驱动外壳内平移；和
翅片，所述翅片连接到所述托架并且是用户能够从所述驱动外壳的外部触及以手动地平移所述托架的。
82.根据权利要求81所述的外科工具，其中，所述驱动外壳包括在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的护罩，并且所述翅片穿过限定在所述护罩中的窗口径向向外突出。
83.根据权利要求82所述的外科工具，还包括：环，所述环至少部分地围绕所述护罩的外表面从所述翅片延伸。
84.根据权利要求81所述的外科工具，其中，所述托架包括一个或多个远侧层和能够附接到所述一个或多个远侧层的一个或多个近侧层，并且所述外科工具还包括：
救助机构，所述救助机构能够操作以将所述托架的所述一个或多个近侧层从所述托架的所述一个或多个远侧层解锁，使得所述一个或多个近侧层能够从所述驱动外壳抽出。
85.根据权利要求84所述的外科工具，其中，所述救助机构包括可释放销，所述可释放销能够在锁定位置与解锁位置之间移动，在所述锁定位置，所述一个或多个近侧层固定到所述一个或多个远侧层，在所述解锁位置，所述一个或多个近侧层从所述一个或多个远侧层解除固定并且能够相对于所述一个或多个远侧层移动。
86.根据权利要求85所述的外科工具，其中，当处于所述锁定位置时，所述可释放销附接到设置在所述一个或多个远侧层中的最近侧层内的锁定特征部，并且所述驱动输入件操作地联接到所述一个或多个远侧层。
87.根据权利要求84所述的外科工具，其中，所述翅片提供悬伸部分，所述悬伸部分定位在所述驱动外壳的径向外侧并且从所述翅片朝远侧延伸以覆盖所述一个或多个远侧层的至少一部分。
88.根据权利要求81所述的外科工具，还包括：
细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；和
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处。
89.根据权利要求88所述的外科工具，其中，所述托架包括一个或多个远侧层和可移除地固定到所述一个或多个远侧层的一个或多个近侧层，所述外科工具还包括：
位置辨识系统，所述位置辨识系统被编程用于当所述一个或多个近侧层从所述一个或多个远侧层移除时记住所述端部执行器的最后已知位置。
90.一种定位外科工具的方法，所述方法包括：
抓持住用户接口的翅片，所述用户接口操作地联接到所述外科工具的驱动外壳，所述外科工具包括：
驱动输入件，所述驱动输入件在所述驱动外壳的第一端部处；和
托架，所述托架安装在所述驱动外壳内并且能够经由所述驱动输入件的致动而在所述第一端部与所述第二端部之间移动，其中，所述翅片操作地联接到所述托架；
沿着所述驱动外壳的外部手动地移动所述翅片并且由此使所述托架在所述驱动外壳内移动；以及
当在所述驱动外壳内手动地移动所述托架时使所述驱动输入件旋转。
91.根据权利要求90所述的方法，其中，所述外科工具还包括：器械驱动器，所述器械驱动器布置在机器人臂的端部处并且能够与所述驱动外壳的所述第一端部配合；以及驱动输出件，所述驱动输出件由所述器械驱动器提供并且能够与所述驱动输入件配合，使得所述驱动输出件的旋转对应地使所述驱动输入件旋转以由此使所述托架平移，并且其中，使所述驱动输入件旋转包括：反向驱动由所述器械驱动器提供的所述驱动输出件。
92.根据权利要求90所述的方法，其中，所述外科工具还包括：细长轴，所述细长轴从所述托架朝远侧延伸并且穿透所述第一端部；端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处；以及一个或多个远侧层和一个或多个近侧层，所述一个或多个近侧层可移除地固定到所述一个或多个远侧层以形成所述托架，所述方法还包括：
利用位置辨识系统来监测所述端部执行器的位置；
将所述一个或多个近侧层从所述一个或多个远侧层移除；以及
当所述一个或多个近侧层从所述一个或多个远侧层移除时记住所述端部执行器的最后已知位置。
93.根据权利要求92所述的方法，还包括：
将所述一个或多个近侧层重新安装在所述一个或多个远侧层上；以及
利用所述位置辨识系统来确定所述一个或多个近侧层先前是否已安装在所述一个或多个远侧层上。
94.根据权利要求93所述的方法，还包括：
利用所述位置辨识系统来肯定地确定所述一个或多个近侧层先前已安装在所述一个或多个远侧层上；以及
利用所述位置辨识系统来允许手动反向驱动所述器械驱动器的所述驱动输出件，以由此手动地平移所述端部执行器。
95.根据权利要求94所述的方法，还包括：当所述端部执行器处于所述最后已知位置时利用所述位置辨识系统来提供触觉反馈指示。
96.根据权利要求92所述的方法，其中，所述外科工具是第一外科工具并且所述一个或多个近侧层包括所述一个或多个近侧层中的第一组近侧层，所述方法还包括：
对应于第二外科工具将所述一个或多个近侧层中的第二组近侧层安装在所述一个或多个远侧层上；
利用所述位置辨识系统来确定所述一个或多个近侧层中的所述第二组近侧层对应于所述第二外科工具并且先前未安装在所述一个或多个远侧层上；以及
利用所述位置辨识系统来防止将所述端部执行器手动地平移超过所述最后已知位置。
97.根据权利要求95所述的方法，其中，所述端部执行器包括第一端部执行器，所述方法还包括：
利用所述位置辨识系统来确定所述第二外科工具是包括所述第一端部执行器还是包括不同于所述第一端部执行器的第二端部执行器；以及
当所述第一端部执行器和所述第二端部执行器相似时，利用所述位置辨识系统来允许反向驱动所述驱动输出件。
98.根据权利要求97所述的方法，还包括：利用所述位置辨识系统来防止将所述第二端部执行器手动地平移超过所述最后已知位置。
99.根据权利要求97所述的方法，还包括：当所述第二端部执行器处于所述最后已知位置时利用所述位置辨识系统来提供触觉反馈指示。
100.根据权利要求90所述的方法，其中，所述外科工具还包括：导螺杆，所述导螺杆从所述驱动外壳的所述第一端部延伸并且在所述驱动输入件处可旋转地联接到所述第一端部；托架螺母，所述托架螺母设置在所述托架内，使得所述托架在所述托架螺母处安装到所述导螺杆，从而使得所述驱动输入件的旋转对应地使所述导螺杆旋转以由此使所述托架螺母沿着所述导螺杆平移，其中，使所述驱动输入件旋转包括：当在所述驱动外壳内手动地移动所述托架时使所述导螺杆旋转并且反向驱动所述驱动输入件。
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