CN116327373A - 一种单孔微创手术机器人及其末端器械与执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单孔微创手术机器人及其末端器械与执行机构，末端器械包括壳体组件和执行机构，壳体组件包括相互连接的操作手柄和基体，执行机构包括末端执行器、偏摆组件和外展组件或包括末端执行器和外展组件，外展组件的近端与基体的远端连接，外展组件可相对于基体的轴线向外偏摆以驱动末端执行器或由末端执行器和偏摆组件构成的整体向外伸展。通过外展组件驱动末端执行器或者驱动由末端执行器和蛇骨类偏摆组件构成的整体向外伸展，从而解决了现有技术中单孔腹腔镜单孔微创手术机器人的末端器械多个器械臂发生碰撞干涉的问题。

Description

一种单孔微创手术机器人及其末端器械与执行机构

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种单孔微创手术机器人及其末端器械与执行机构。

背景技术

微创手术是一种利用腹腔镜、胸腔镜等现代医疗器械，并结合相关单孔微创手术机器人的末端器械完成的手术。主从手术机器人主要面向腹腔镜手术，可以让外科医生可以远离手术台，通过操纵机器进行手术，是一种颠覆以往的革命性外科手术工具。

目前市面上普遍应用的主从手术机器人与常规腹腔镜微创手术类似，需要在医生预先的检查与规划下，在病灶区域附近开3个手术通道（1个腹腔镜通道、2个单孔微创手术机器人的末端器械臂通道），与常规开放式手术相比创伤较小，且回复较快，但仍有提升的空间。单孔腹腔镜手术机器人采用一孔腹腔镜系统设备，只需通过肚脐切口进入，并自动建腔显露术野；单孔腹腔镜手术机器人脐部切口只有1~2厘米，因脐部皮肤皱褶可以遮盖切口，从而达到无瘢痕手术的目的，与常规主从腹腔镜手术机器人相比创口大大减小。单孔腹腔手术机器人一般在末端集成有多个单孔微创手术机器人的末端器械及一个内窥镜摄像头，每个单孔微创手术机器人的末端器械和内窥镜摄像头的执行机构包括有类似于蛇骨关节的偏摆组件，以便于末端执行器能够多角度灵活转动，从而顺利完成手术操作。而多个单孔微创手术机器人的末端器械和一个内窥镜摄像头是从一个戳卡（用于限制器械臂的运动在同一手术创口中）的内圈中穿过的，如此，多个单孔微创手术机器人的末端器械之间以及与内窥镜摄像头之间的间距就比较短，在使用过程中多个器械臂之间在偏摆时会比较容易发生碰撞干涉。如果采用增加戳卡的尺寸来增加多个器械臂之间的间距以规避上述问题的话，这就要求手术时需要对患者开更大的创口，对于有些组织本来就小必然会带来很大的不便，此外也会给患者带来更大的痛苦和风险，留下更大的创疤。因此，十分有必要对其进行改进，本发明由此而来。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种单孔微创手术机器人及其末端器械与执行机构。

本发明的技术方案是：

本发明的其中一个目的在于提供一种单孔微创手术机器人的末端器械的执行机构，其为单孔微创手术机器人的末端器械的执行机构，所述单孔微创手术机器人的末端器械包括壳体组件和执行机构，所述壳体组件包括相互连接的操作手柄和基体，所述基体沿一直线延伸，所述执行机构包括末端执行器和与所述末端执行器连接的、用于驱动末端执行器做偏摆动作的偏摆组件，所述偏摆组件由若干蛇骨依次转动连接而成，所述的执行机构还包括远端与所述偏摆组件的近端连接的外展组件，所述外展组件的近端与所述基体的远端连接，所述外展组件可相对于所述基体的轴线向外偏摆以驱动由所述末端执行器和所述偏摆组件构成的整体向外伸展。

本发明的另一个目的在于提供另一种结构形式的执行机构，所述单孔微创手术机器人的末端器械包括壳体组件和执行机构，所述壳体组件包括相互连接的操作手柄和基体，所述基体沿一直线延伸，所述执行机构包括末端执行器，所述的执行机构还包括远端与所述末端执行器的近端连接的外展组件，所述外展组件的近端与所述基体的远端连接，所述外展组件可相对于所述基体的轴线向外偏摆以驱动由所述末端执行器向外伸展。

本发明的还有一个目的在于提供一种单孔微创手术机器人的末端器械，包括至少两个沿同一轴线方向间隔排布的器械臂，任一器械臂包括一个上述所述的执行机构。

本发明的还有一个目的在于提供一种单孔微创手术机器人，包括上述所述的执行机构或末端器械。

与现有技术相比，本发明的优点是：

本发明的单孔微创手术机器人的末端器械的执行机构，通过外展组件驱动末端执行器或者驱动由末端执行器和蛇骨类偏摆组件构成的整体向外伸展，从而解决了现有技术中单孔腹腔镜单孔微创手术机器人的末端器械多个器械臂发生碰撞干涉的问题。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例的第一种结构的执行机构（包括了壳体组件的基体且外展组件发生了偏摆）的结构示意图；

图2为图1中A部的局部放大结构示意图；

图3为图1中外展组件（其中第一关节和第三关节均相对于第二关节发生了偏摆）的结构示意图；

图4为图1的执行机构处于初始状态也即外展组件未发生偏摆时（包括了操作组件）的示意图；

图5为图1的执行机构的处于外展状态也即外展组件发生了偏摆时（包括了操作组件）的示意图；

图6为图1的执行机构的外展组件的第一关节或第三关节的立体结构示意图；

图7为图6的第一关节或第三关节的轴向视图；

图8为本发明实施例的第二种结构的执行机构（包括了壳体组件的基体且外展组件发生了偏摆）的结构示意图；

图9为图8中B部的局部放大结构示意图；

图10为图8的执行机构的处于初始状态也即外展组件未发生偏摆时（包括了操作组件）的示意图；

图11为图10中的执行机构的轴向视图；

图12为图10中的执行机构的剖切图；

图13为本发明实施例的第三种结构的执行机构（外展组件处于初始状态也即未发生偏摆）的结构示意图；

图14为图13中的执行机构的外展组件的被动关节的结构示意图；

图15为本发明实施例的单孔微创手术机器人的末端器械（集成有四个执行机构）的结构示意图；

图16为图15中C部的局部放大结构示意图；

图17为应用本发明实施例的手术机器人的系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

需要说明，若本发明的实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、第一、第二、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性可者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1至图16，本发明实施例的一种执行机构，该执行机构是腹腔镜手术类尤其是单孔腹腔镜单孔微创手术机器人的末端器械的执行机构，单孔微创手术机器人的末端器械主要包括壳体组件和执行机构1，壳体组件主要包括操作手柄（未图示）和基体2，对于操作手柄而言，具体结构也不做详细描述和限定，为现有常规的操作手柄，本领域技术人员知晓且容易实现。其中基体2如图1或图8或图13所示是沿一直线延伸的杆体，内部具有通孔以便于用于驱动执行机构1片板的操作组件通过后与操作手柄上的操作杆机构（未图示）连接。为了便于描述和区分，图1至图7中的末端执行器用11a标示，图8至图14中的末端执行器用11b标示。该执行机构1包括末端执行器11a、与末端执行器11a连接的用于驱动末端执行器11做偏摆动作的偏摆组件12a（如图1所示）和与基体2的远端也即如图1或图8或图13所示的基体2的右端（近端为如图1或图8或图13所示的左端）连接的外展组件13a，偏摆组件12a由若干蛇骨关节依次转动连接而成，具体结构以及驱动方式不做详细描述和限定，为现有常规的蛇骨偏摆组件。外展组件12b可相对于基体2的轴线向外偏摆以驱动由末端执行器11b和偏摆组件构成的整体向外伸展。或者参见图8和图13，执行机构1b包括末端执行器11b和与末端执行器11b的近端连接的外展组件12b，不包括偏摆组件。外展组件12b驱动末端执行器11b向外伸展。需要说明的是，以基体2的轴线为X轴方向，上述所说的向外伸展是说该外展组件可以相对于基体2沿Y轴方向和/或Z轴方向偏摆。也就是说外展组件为本发明实施例的创新结构，是本发明的创新点，具有几种不同的结构，无论是那种结构的外展组件，均能够解决背景技术中现有的单孔腹腔镜单孔微创手术机器人的末端器械中的执行机构在使用时做偏摆动作时容易产生干涉的问题，不用改变戳卡的尺寸，也不用对患者开更大的创口，属于同一个发明构思，以下对这几种结构的执行机构一一进行描述。对于末端执行器而言，可以为如图1所示的内窥镜摄像头，还可以为如图8所示的夹钳，当然还可以为其他比如电凝装置或电切装置等，不做具体限定。

实施例1

参见图1至图7，本发明实施例的执行机构1a，本实施例中执行机构1a的外展组件13a的远端是与蛇骨类偏摆组件12a的近端连接的，也就是说在背景技术中提到的常规的执行机构的基础上了增加了一个外展组件。具体的，本实施例的执行机构1a包括关节组件和操作组件，操作组件用于驱动关节组件偏摆。其中，关节组件包括由近端至远端的方向上依次转动连接的第一关节131a、至少一个第二关节132a和第三关节133a，第一关节131a固接于基体2的远端，第三关节133a固接于偏摆组件12a的近端。具体的，第二关节132a的长度要大于第一关节131a或第三关节133a的长度且第二关节132a的长度大于偏摆组件12a的蛇骨的长度。也就是说，该外展组件12a在进行偏摆时，由于第二关节132a的长度比较长，其向外偏摆扩展时，在外展组件12a的末端所形成的圆弧更大，工作空间更大，也就是说多个器械臂通过同一个戳卡5时相邻两个器械臂之间的间距比较大，不容易发生干涉。操作组件包括至少一组主动操作件和至少一组被动操作件，每组操作件包括至少两个（比如如图4至图5所示的两个，当为两个时，外展组件13a可以相对于基体沿Y轴或Z轴方向偏摆；还可以为三个，外展组件13a可以相对于基体2沿Y轴和Z轴方向偏摆）以基体2的轴线的延长线为中心线相对布置的操作线。本实施例中如图4和图5所示，以一个第一关节131a、一个第二关节132a和一个第三关节133a为例进行说明，每组操作件包括两个操作线。第一关节131a和第二关节132a内均设有供对应的操作线穿过的引导孔1320a。如图4和图5所示，主动操作件的两个操作线的一端分别与第二关节132a的近端固接、另一端向前穿过第一关节131a上的引导孔1320a后分别与转动连接于操作手柄上的操作杆机构（为现有常规的操作杆机构，具体不做详细描述和限定，本领域技术人员知晓且容易实现）连接。主动操作件的两个操作线的一端分别与第二关节132a的近端固接、另一端向前穿过第一关节131a上的引导孔1320a后分别与转动连接于操作手柄上的操作杆机构连接。如图4和图5所示，外展组件只设有一个第二关节132a，引导孔1320a是设于第二关节132a的轴向两端内的，主动操作件的两个操作线（也即如图4和图5所示的操作线141a和141a’）一上一下布置，被动操作件的两个操作线（如图4和图5所示的操作线142a和操作线142a’）一上一下布置。操作线优选为现有常规的直径0.3-1.0mm的钢丝。需要说明的是，操作线141a、操作线141a’、 操作线142a和操作线142a’在初始状态也即如图4所示的状态下是绷直的。外展操作过程和原理具体如下（以一个方向也即外展组件13a相对于基体2沿Y轴方向为例说明，沿Z轴方向类似，不做描述）：如图5所示，向左拉动操作线141a，此时因操作线141a的一端与第二关节132a的近端相固定，因此，第二关节132a的近端也即左端会向左方偏摆考向与基体2固接的第一关节131a，又因操作线142a的两端分别与第一关节131a和第三关节133a固接，长度是保持不变的，故而，操作线142a的左端向上弯折、右端向下弯折，与此同时，操作线141a’向右拉伸，操作线142a’的右端向下弯折、左端向上弯折，也就是说，第三关节133a相对于第二关节132a会向左下偏摆，而且第二关节132a相对于第一关节131a的偏摆角度和第三关节133a相对于第二关节132a的偏摆角度是一致的，也即如图5所示的α=α’。也就是说，本实施例中第二关节132a为主动关节，第三关节133a为被动关节。作为可替换的实施例，如图2所示，本发明实施例中，如图3所示，第二关节132a由三个关节构成，且两端的两个第二关节132a与中间的第二关节132a均转动连接，引导孔1320a是开设于两端的第二关节132a上或者所有的第二关节132aa内均设有引导孔1320a，中间的第二关节132a的长度要大于两端的第二关节132a的长度。两端的第二关节132a的结构一样，以其中一个为例进行说明，具体的，两端的第二关节132a的轴向两端均由两个相对的弧形凹陷限定而成的两个三角结构1321a，且两端的三角结构1321a在同一平面内的投影是重合的也即对称的，也即如图3所示的第二关节132的左右两端的两个三角结构均是一前一后相对设置的，每个三角结构1321a的顶点为该第二关节132a与其他关节转动连接的铰接点。而第一关节131a和第三关节133a实际上为如图6所示两端的第二关节132a的长度的一半，也即第一关节131a和第三关节133a均只有轴向一端具有两个相对的三角结构1321a。此时，除了上述的第二关节132a只有一个的情况下，第二关节132a仅仅相对于第一关节131a偏摆，第三关节133a相对于第二关节132a偏摆，还可以第二关节132a内的三个关节之间发生偏摆，操作线的布置方式跟上述类似，不再详细描述。优选地，如图4所示，在外展组件13a处于初始状态时，第一关节131a与第二关节132a之间的夹角和第三关节133a与第二关节132a之间的夹角相等。也就是说，第一关节131a的两个三角结构1321a与第二关节132a的左端的两个三角结构1321a的对应边的夹角和第三关节133a的两个三角结构1321a与第二关节132a的右端的两个三角结构1321a的对应边的夹角相等，比如45°等，具体不做限定，容易加工，无需另外开模，降低加工成本。采用上述实施例的外展组件的执行机构，每个操作线均具有独立的通道，在弯角处不会发生打架现象，控制精度高、难度小；每个关节均有操作线控制，刚度较好。

对于该实施例中蛇骨类偏摆组件的具体结构和工作原理在此不做描述和限定，为现有技术，并非本发明的创新点。

实施例2

与实施例1不同在于，执行机构1b仅仅包括末端执行器11b和外展组件12b，不包括蛇骨类的偏摆组件，也就是说，本实施例的执行机构1b是将外展组件12b替换掉了现有技术中的蛇骨类偏摆组件，从而得到在应用到单孔腹腔镜单孔微创手术机器人的末端器械中多个器械臂之间不会容易干涉的执行机构。本实施例中的执行机构1b，相比与实施例1的执行机构1a而言，应用场景有所不同，本实施例的执行机构1b适用于工作空间较小的场景。更具体的，参见图8至图14，本发明实施例的一种执行机构1b，外展组件12b的远端也即如图8所示的右端与末端执行器11b连接，外展组件12b的近端也即如图8所示的左端与基体2的远端也即右端连接。更具体的，外展组件12b的两端分别与基体2和末端执行器11b转动连接。同样，外展组件12b包括关节组件和操作组件。

一种优选地实施例，如图8至图12所示，本实施例中外展组件12b均由至少四个主动关节（为了便于描述和区分，由如图9所示的左到右的方向上，依次描述为主动关节121b、主动关节122b、主动关节123b和主动关节124b）依次转动连接而成。主动关节的端部与实施例1中的关节的端部构造相同，也即每个关节的一个端部和/或两个端部具有两个相对的弧形凹陷限定而成的两个相对且间隔的三角结构，与上述实施例不同的在于，该实施例中每个主动关节的两个端部均具有两个相对的三角结构且两个端部上的三角结构在同一平面上的投影是错开的，如图6、图9和图10所示，图中图6中可以看到该主动关节的右端的两个三角结构一前一后相对设置，而左端的两个三角结构一上一下相对设置，具体不做描述和限定。至少四个主动关节的偏摆方向各不同也即一个主动关节的一个端部的两个三角结构与其另一个端部上的两个三角结构在同一平面的投影是不重合的，而是错开的，且所有主动关节内部中空，靠近末端执行器11b的主动关节与末端执行器11b固接。与现有的蛇骨类偏摆组件的结构不同之处在于，本实施例的外展组件12b中至少四个主动关节中有一个主动关节也即主动关节122b的长度比其余主动关节的长度要长，靠近基体2的主动关节也即主动关节121b与基体2转动连接。操作组件包括一一对应至少四个主动关节的至少四组操作件，任一组操作件包括两个相对布置的操作线，任一操作线的一端与对应的主动关节的内壁固定、另一端沿轴线方向依次穿过其远端的主动关节的内部和基体2并与转动连接于操作手柄（未图示）上的操作杆机构（未图示）连接。本实施例中以四个主动关节为例进行说明，四个主动关节内的操作线的数量为八个，八个操作线的排布方式如图11所示沿圆周均匀间隔布置且八个操作线成离散型布置。具体的，如图12所示，任一主动关节的内壁两侧的两个操作线的一端与该主动关节焊接固定，两个操作线的另一端依次向近端穿过其他的主动关节最后通过基体2后与操作杆机构固接。具体的，为了便于描述和区分，四个主动关节由左到右的方向上分别描述为主动关节121b、主动关节122b、主动关节123b和主动关节124b，对应的，操作线也分别描述为操作线131b、操作线132b、操作线133b和操作线134b。更具体的，操作线131b的右端焊接在主动关节124b的内壁上，操作线132b的右端焊接在主动关节123b的内壁上，操作线133b的右端焊接固定在主动关节122b的内壁上，操作线134b的右端焊接固定在主动关节121b的内壁上。也就是说每个主动关节内的操作线仅仅远端固定，其他位置均不受约束也即成离散型布置，由于操作线在通道内不被约束，当外展组件12b偏摆时，其对应的操作线弯曲后路径最短，也即操作线的总长度可以设计的稍微短些。但是因操作线的通道不完整，导致该种执行机构1b的运动不够稳定，控制难度较大，但每个主动关节的壁厚可以相对设计的薄些，成本相较更低，且整个执行机构1b的尺寸较短，适用于空间较小的场景。对于该外展组件12b的偏摆过程与原理与实施例1中的外展组件13a类似，此处不再赘述。

作为变形实施例，与上述实施例不同在于，如图13至图14所示，关节组件包括由近端至远端的方向上转动连接的至少四个主动关节和至少四个被动关节。本实施例中以四个主动关节和四个被动关节为例进行说明，如图13所示，四个主动关节和四个被动关节交替转动连接在一起。具体的，由近端至远端也即如图13所示的左到右的方向上，各关节的排布方式为被动关节125b-主动关节121b-被动关节125b -主动关节122b-被动关节125b -主动关节123b-被动关节125b -主动关节124b，其中主动关节122b的长度要主动关节121b、主动关节123b和主动关节124b的长度，而主动关节121b、主动关节123b和主动关节124b的长度一致。任一主动关节相对于其相邻的两个被动关节的偏摆方向不同，也即主动关节的轴向两端的三角结构的排布在同一平面内的投影是不重合的也即错开的，而且所有的主动关节的轴向两端的三角结构在同一平面内的投影也是不重合也即错开的。对于操作线的布置方式而言，与上述实施例类似，但是为了解决上述实施例中操作线通道不够完整导致运动不平稳且操作难度大的问题，对操作线的通道进行了相应的改进，具体的，任一被动关节125b的外壁设有两个相对并沿径向向内突出或凹陷的约束结构126b，任一约束结构126b开有沿径向贯通的供其近端的主动关节中的对应操作线穿设的通孔1261b。更具体的，如图14所示，在每个被动关节125b的外壁上开两条平行间隔的切口以形成一个条形部，该条形部向内弯折形成上述的约束结构126b，且该约束结构126b的外壁与被动关节125b的内壁之间形成有通孔1261b，该被动关节125b的远端的操作线可以通过该约束结构126b上的通孔1261b，且在各关节偏摆时，操作线被被动关节125b所约束，从而使得每个操作线具有完整的通道，提高了该执行机构的运动的平稳性，且控制难度也相较容易。作为可替换的实施例，也可以直接在被动关节125b的内壁设置一个凸起，该凸起即为约束结构126b，该凸起沿轴向贯通形成通孔1261b。

实施例3

参见图15和图16，本发明实施例提供的一种单孔微创手术机器人的末端器械，包括至少两个沿同一轴线方向间隔排布的器械臂，任一器械臂包括一个实施例1或实施例2中的执行机构。如图15至图16所示，单孔微创手术机器人的末端器械包括四个器械臂，每个器械臂的末端具有一个执行机构，其中三个器械臂的执行机构上的末端执行器为夹钳，一个器械臂的执行机构上的末端执行器为内窥镜摄像头。

根据本发明的一些优选实施例，还包括用于分别驱动至少两个执行机构沿基体2的轴线方向伸缩运动的直线模组3和/或驱动至少两个执行机构绕基体2的轴线沿周向旋转的旋转机构4。如图15所示，四个器械臂沿周向均匀间隔布置在一个圆环上，圆环的远端也即如图15的右端周向固定有四根滑轨，每个滑轨上滑动连接有一个滑块，滑块的右端固定有一个基体2，每个基体2的末端也即如图15所示的右端连接有一个执行机构，执行机构为上述实施例1或实施例2的执行机构。

实施例4

参见图17，本发明实施例提供的一种单孔微创手术机器人，包括一个主动端100和一个从动端200，主动端100和从动端200电连接或者通信连接，通过主动端100操控从动端200动作。其中从动端200包括一个行走平台和一个安装在行走平台上的机械臂及安装在机械臂末端的末端器械，末端执行包括至少两个实施例1或实施例2中的执行机构或者至少一个实施例3中的末端器械，其中行走平台和机械臂为现有常规的结构，具体不做详细描述和限定。主动端100主要由显示屏、主动操作手轮及脚踏开关等常规结构，具体不做详细描述和限定，本领域技术人员知晓并容易实现。如图15至图16所示，单孔微创手术机器人的末端器械包括四个器械臂，每个器械臂的末端具有一个执行机构，其中三个器械臂的执行机构上的末端执行器为夹钳，一个器械臂的执行机构上的末端执行器为内窥镜摄像头。

对于壳体组件、操作杆组件等结构均为现有常规结构，并不是本发明的创新点，故而不做详细描述和限定，本领域技术人员知晓且容易实现。

需要说明的是，无论是实施例1还是实施例2及变形实施例中的外展组件，其相对于现有常规的蛇骨类偏摆组件（后端的蛇骨与前端的蛇骨随动，两根操作线比如钢丝固定在头部的蛇骨内，通过两根钢丝驱动头部的蛇骨偏摆来使得后端的蛇骨随动，这样的结构其自由度较少，不利于在较短的空间内实现多自由度活动）而言，而采用本发明实施例的外展组件，因每个关节均有操作线控制，因此可以在较短的空间内每节关节受控进行偏摆，自由度较多，有利于保证戳卡尺寸较小的前提下，设置多个器械臂且各器械臂之间在工作偏摆时可以互不干涉。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种执行机构，其为单孔微创手术机器人的末端器械的执行机构，所述单孔微创手术机器人的末端器械包括壳体组件和执行机构，所述壳体组件包括相互连接的操作手柄和基体，所述基体沿一直线延伸，所述执行机构包括末端执行器和与所述末端执行器连接的、用于驱动末端执行器做偏摆动作的偏摆组件，所述偏摆组件由若干蛇骨依次转动连接而成，其特征在于，所述的执行机构还包括远端与所述偏摆组件的近端连接的外展组件，所述外展组件的近端与所述基体的远端连接，所述外展组件可相对于所述基体的轴线向外偏摆以驱动由所述末端执行器和所述偏摆组件构成的整体向外伸展。

2.根据权利要求1所述的执行机构，其特征在于，所述外展组件包括关节组件和驱动所述关节组件偏摆的操作组件，所述关节组件包括由近端至远端的方向上依次转动连接的第一关节、至少一个第二关节和第三关节，任一关节的轴向两端分别沿轴向向内弧形凹陷以限定出两个相对且间隔的三角结构且该关节的轴向两端的三角结构是对称的，任一三角结构的顶点处实施为转动连接点，所述第一关节固接于所述基体的远端，所述第三关节固接于所述偏摆组件的近端，所述第二关节的长度要大于所述第一关节或所述第三关节的长度且所述第二关节的长度大于所述偏摆组件的蛇骨的长度；

所述操作组件包括至少一组主动操作件和至少一组被动操作件，每组操作件包括至少两个以所述基体的轴线的延长线为中心线相对布置的操作线；

所述第一关节和所述第二关节内均设有供对应的操作线穿过的引导孔；

所述主动操作件的两个操作线的一端分别与所述第二关节的近端固接、另一端向前穿过所述第一关节上的引导孔后分别与转动连接于所述操作手柄上的操作杆机构连接；

所述被动操作件的两个操作线的一端分别与所述第一关节固接且另一端穿过第二关节上的引导孔后分别与所述第三关节固接。

3.根据权利要求2所述的执行机构，其特征在于，在所述外展组件处于初始状态时，所述第一关节与所述第二关节之间的夹角和所述第三关节与所述第二关节之间的夹角相等且均为45°。

4.一种执行机构，其为单孔微创手术机器人的末端器械的执行机构，所述单孔微创手术机器人的末端器械包括壳体组件和执行机构，所述壳体组件包括相互连接的操作手柄和基体，所述基体沿一直线延伸，所述执行机构包括末端执行器，其特征在于，所述的执行机构还包括远端与所述末端执行器的近端连接的外展组件，所述外展组件的近端与所述基体的远端连接，所述外展组件可相对于所述基体的轴线向外偏摆以驱动由所述末端执行器向外伸展。

5.根据权利要求4所述的执行机构，其特征在于，所述外展组件包括关节组件和驱动所述关节组件偏摆的操作组件，所述关节组件包括由近端至远端的方向上依次转动连接的至少四个主动关节，至少四个主动关节的偏摆方向各不同且所有主动关节内部中空，任一主动关节的轴向两端分别沿轴向向内弧形凹陷以限定出两个相对且间隔的三角结构且该主动关节的轴向两端的三角结构错开设置，任一三角结构的顶点处实施为转动连接点，至少四个主动关节中有一个主动关节的长度比其余主动关节的长度要长，靠近所述基体的主动关节与所述基体转动连接，靠近所述末端执行器的主动关节与所述末端执行器固接；

所述操作组件包括一一对应至少四个主动关节的至少四组操作件，任一组操作件包括两个相对布置的操作线，任一操作线的一端与对应的主动关节的内壁固定、另一端沿轴线方向依次穿过其远端的主动关节的内部和基体并与转动连接于所述操作手柄上的操作杆机构连接。

6.根据权利要求5所述的执行机构，其特征在于，所述关节组件还包括至少四个被动关节，至少四个被动关节和至少四个主动关节交替转动连接，任一所述被动关节的外壁设有两个相对并沿径向向内突出或凹陷的约束结构，任一所述约束结构开有沿径向贯通的供其近端的主动关节中的对应操作线穿设的通孔。

7.根据权利要求5或6所述的执行机构，其特征在于，至少四组操作件中的所有操作线在所述关节组件的轴线方向上的投影沿圆周方向间隔排布。

8.一种末端器械，其特征在于，包括至少两个沿同一轴线方向间隔排布的器械臂，任一器械臂包括一个权利要求1-7任一项所述的执行机构。

9.根据权利要求8所述的末端器械，其特征在于，还包括用于分别驱动至少两个所述执行机构沿所述基体的轴线方向伸缩运动的直线模组和/或驱动至少两个所述执行机构绕所述基体的轴线沿周向旋转的旋转机构。

10.一种单孔微创手术机器人的末端器械，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的执行机构或权利要求8-9任一项的末端器械。

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