CN116916835A - 致动机构 - Google Patents
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Abstract
一种致动机构,包括第一卡爪、第二卡爪和驱动器,该第一卡爪能围绕卡爪轴线旋转并且包括第一卡爪接合部分,该第二卡爪能围绕卡爪轴线旋转并且包括第二卡爪接合部分,该驱动器能围绕平行于卡爪轴线的驱动轴线旋转并且包括第一驱动接合部分和第二驱动接合部分;其中第一卡爪接合部分和第一驱动接合部分彼此能滑动地接合,并且第二卡爪接合部分和第二驱动接合部分彼此能滑动地接合;由此,当第一卡爪接合部分与第一驱动接合部分接合并且第二卡爪接合部分与第二驱动接合部分接合时,驱动器围绕驱动轴线的旋转引起第一卡爪在第一方向上的旋转以及第二卡爪在相反方向上的旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种致动机构(actuation mechanism,执行机构),并且具体地但非唯一地涉及一种致动机构,该致动机构有助于用单对线缆来致动两个卡爪(jaw,夹爪)构件。本发明在外科机器人领域中具有特别的应用,有助于致动两个卡爪构件,这两个卡爪构件形成用于微创外科手术的外科器械末端执行器的一部分,虽然本发明不限于这种应用并且还可以用于包括具有两个或更多个能移动部分(诸如卡爪构件)的线缆驱动端部执行器的其他医疗/外科装置或其他机器人装置。
根据本文,本发明主要针对外科机器人领域中的应用进行描述。然而,这只是为了说明的目的,并不排除本发明在其他领域中的应用。
背景技术
形成机器人外科系统的一部分的已知外科器械包括轴部、关节部分和末端执行器。轴部可以从外科机器人的其他部件延伸,这些部件对关节部分和末端执行器的移动进行控制和驱动。由此,轴部可以有助于将关节部分和末端执行器定位在患者的所需区域处。关节部分可以包括多个彼此相邻定位的结合部(joint,关节),以提供末端执行器相对于轴部的移动自由度。最后,末端执行器可以适于执行外科手术过程中所需的特定动作。
已知的末端执行器包括具有例如抓紧器、钳子、剪刀和解剖器等具有两个能移动卡爪构件的末端执行器。已知的末端执行器也是线缆驱动的,这意味着末端执行器的每个可能的关节(移动)都是由锚定到末端执行器或末端执行器的一部分的线缆的拉动引起的。此外,已知的末端执行器由对抗性(antagonistic,拮抗)线缆对驱动,以确保每个关节均可以反向。例如,如果卡爪构件在第一方向上的致动是由第一线缆的拉动引起的,那么卡爪构件在相反的第二方向上的致动可能需要第二(对抗性)线缆的拉动。
在一些已知的末端执行器中,每个卡爪构件可以由单独的一对对抗性线缆驱动。然而,这意味着端部执行器的操作需要四个线缆,并且每个线缆将具有相关联的移动部分,该相关联的移动部分驱动线缆的致动并且将线缆的移动转化到端部执行器的相应卡爪构件。这种已知的末端执行器可能会受到一些限制,例如外科器械能够有多小以便于所有四个线缆和相关联的移动部分以及在包括驱动这四个线缆的所有必要的马达和其他部件的同时如何成本有效地制造它。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供了一种致动机构,该致动机构包括第一卡爪、第二卡爪和驱动器,第一卡爪能围绕卡爪轴线旋转并且包括第一卡爪接合部分,第二卡爪能围绕卡爪轴线旋转并且包括第二卡爪接合部分,驱动器能围绕平行于卡爪轴线的驱动轴线旋转并且包括第一驱动接合部分和第二驱动接合部分;其中第一卡爪接合部分和第一驱动接合部分彼此能滑动地接合,并且第二卡爪接合部分和第二驱动接合部分彼此能滑动地接合;由此,当第一卡爪接合部分与第一驱动接合部分接合并且第二卡爪接合部分与第二驱动接合部分接合时,驱动器围绕驱动轴线的旋转引起第一卡爪在第一方向上的旋转以及第二卡爪在相反方向上的旋转。
由于每个卡爪接合部分相对于其相应的驱动接合部分的构造,每个卡爪的旋转可以由驱动器的旋转引起。例如,第一卡爪接合部分可以与卡爪轴线相距固定距离,并且第一驱动接合部分可以被布置为使得当第一驱动接合部分围绕驱动轴线旋转时,它使得第一卡爪接合部分围绕卡爪轴线旋转,同时抵靠第一驱动接合部分滑动。同时,第二卡爪接合部分和第二驱动接合部分可以互补地构造为使得驱动器的相同旋转引起第二卡爪的同等和相反的旋转。
因此,借助于本发明,致动机构的第一卡爪和第二卡爪两者都可以通过使单个驱动器旋转而同时被旋转或致动。驱动器的旋转可以经由任何合适的方式来驱动,诸如经由固定到驱动器的马达驱动轴线或者经由分别附接到驱动器的一对对抗性线缆(antagonistic tendon)来驱动。
在本发明的实施例中,致动机构可以进一步包括第一线缆和第二线缆,分别能附接到驱动器。
在本发明的这种实施例中,第一线缆和第二线缆可以形成一对对抗性线缆,其中第一线缆的致动引起驱动器在第一方向上的旋转,而第二线缆的致动引起驱动器盘在相反方向上的旋转。因此,可以通过致动单对对抗性线缆来操作致动机构。换言之,不需要像一些已知的末端执行器那样两对单独的对抗性线缆(每个卡爪一个)来操作致动机构。
在本发明的一些实施例中,第一线缆和第二线缆可以被结合并且可以进一步被一体形成。
在本发明的实施例中,每个卡爪可以包括驱动部分、工具部分和卡爪轴接收部分,所述卡爪轴接收部分被定位在驱动部分与工具部分之间并且沿着卡爪轴线延伸。
在本发明的这种实施例中,卡爪轴接收部分可以包括沿着卡爪轴线延伸的孔,该孔可以有助于卡爪围绕卡爪轴线的旋转。工具部分可以在正交于卡爪轴线的第一方向上从卡爪轴接收部分延伸,并且驱动部分可以在与第一方向大致相反的第二方向上延伸。在一些实施例中,工具部分可以与驱动部分集成,并且在其他实施例中,工具部分可以独立于驱动部分但能附接到驱动部分。
在本发明的实施例中,第一接合部分和第二卡爪接合部分可以被定位在相应卡爪的驱动部分中。
在本发明的这种实施例中,每个卡爪的驱动部分可以被定位为至少部分地与驱动器重叠,以适合于相应卡爪和驱动接合部分彼此接合。
在本发明的实施例中,第一卡爪和第二卡爪的工具部分可以被构造为剪刀刀片、钳子、解剖器或抓紧器。此外,在本发明的实施例中,工具部分可以被构造为形成任何合适的双极工具,其可以受益于由单个驱动器驱动,并且任选地由单对对抗性线缆驱动。因此,根据本发明的致动机构可以适用于提供适合于执行不同任务的一系列装置。
在本发明的实施例中,每个卡爪可以在打开位置与闭合位置之间旋转。此外,致动机构可以在打开构造与闭合构造之间移动,在打开构造中每个卡爪处于其打开位置,在闭合构造中每个卡爪处于其闭合位置。换言之,可以通过旋转驱动器来打开和闭合卡爪。驱动器和两个卡爪可以连续地旋转,使得每个卡爪可以旋转到相应的打开位置和闭合位置之间的任何位置。
在本发明的实施例中,致动机构可以进一步包括壳体,该壳体包括卡爪轴,该卡爪轴沿着卡爪轴线延伸并且能旋转地接收在每个卡爪的卡爪轴接收部分内,使得每个卡爪能围绕卡爪轴相对于壳体旋转。
在本发明的这种实施例中,壳体可以适于支撑每个卡爪,并且可以至少部分地隐藏和保护驱动部分,以降低销和槽机构被阻塞或被阻碍的风险。
如果致动机构被用作外科器械或机器人的一部分,则壳体还可以适合于具有基本上光滑、规则和/或连续的外表面,该基本上光滑、规则和/或连续的外表面具有可能损坏患者内部组织的最小锋利边缘或转角。壳体还可以被构造为保护患者的内部组织不受驱动器、驱动部分和形成致动机构的部分的接合部分的不规则表面的影响。
在本发明的实施例中,驱动器可以进一步包括驱动轴接收部分,并且壳体可以进一步包括驱动轴,该驱动轴沿着驱动轴线延伸并且能旋转地接收在驱动器的驱动轴接收部分内,使得驱动器能围绕驱动轴相对于壳体旋转。
在本发明的这样的实施例中,壳体可以适合于支撑驱动器,并且可以至少部分地隐藏和保护驱动器以及附接的第一线缆和第二线缆,以降低驱动器和/或线缆被阻塞、阻碍或损坏的风险。
在本发明的实施例中,第一卡爪接合部分可以包括第一销,第二卡爪接合部分可以包括第二销,第一驱动接合部分可以包括第一槽,以及第二驱动接合部分可以包括第二槽。
在本发明的这种实施例中,每个槽可以与驱动轴接收部分相距固定距离,并且因此处于距驱动轴线的固定距离。在使用中,驱动器围绕驱动轴线的旋转引起第一槽和第二槽围绕驱动轴线的旋转。当每个槽旋转时,它引起相应的销移动,以便销停留在槽内。每个销可以与卡爪轴接收部分相距固定距离(并且因此与卡爪轴线相距固定距离)。这意味着当销在其相应的槽内滑动时,销的移动被限制为围绕卡爪轴线旋转。当每个销围绕卡爪轴线旋转时,引起每个卡爪相应地围绕卡爪轴线旋转。因此,驱动器的旋转会引起卡爪的旋转。每个销可以相对于卡爪轴接收部分定位,并且每个槽可以相对于驱动轴接收部分定位和定向,使得由驱动器引起的每个卡爪的旋转沿与另一个卡爪的旋转方向相反的方向。在本发明的一些实施例中,由驱动器引起的每个卡爪的旋转程度可以等同于另一个卡爪。换言之,卡爪可以相对于彼此基本对称地移动。在本发明的其他实施例中,驱动器可以导致卡爪旋转不同的量,即彼此不对称。
在本发明的实施例中,第一卡爪接合部分可以包括第一槽,第二卡爪接合部分可以包括第二槽,第一驱动接合部分可以包括第一销,第二驱动接合部分可以包括第二销。
在本发明的这种实施例中,每个销可以与驱动轴接收部分相距固定距离,并且因此处于距驱动轴线的固定距离。在使用中,驱动器围绕驱动轴线的旋转引起第一销和第二销围绕驱动轴线的旋转。当每个销旋转时,它引起相应的槽移动,以便销停留在槽内。每个槽可以与卡爪轴接收部分相距固定距离(并且因此与卡爪轴线相距固定距离)。这意味着,当滑动以将相应销保持在槽内时,槽的移动被限制为围绕卡爪轴线旋转线。当每个槽围绕卡爪轴线旋转时,每个卡爪相应地围绕卡爪轴线旋转。因此,驱动器的旋转会引起卡爪的旋转。每个销可以相对于驱动轴接收部分定位,并且每个槽可以相对于卡爪轴接收部分定位和定向,使得由驱动器引起的每个卡爪的旋转沿与另一个卡爪的旋转方向相反的方向。在本发明的一些实施例中,由驱动器引起的每个卡爪的旋转程度可以等同于另一个卡爪。换言之,卡爪可以相对于彼此基本对称地移动。在本发明的其他实施例中,驱动器可以导致卡爪旋转不同的量,即彼此不对称。
在本发明的实施例中,第一卡爪接合部分可以包括第一销,第一驱动接合部分可以包括第一槽,第二卡爪接合部分可以包括第二槽,第二驱动接合部分可以包括第二销。各销和槽布置可以按照上述规定进行操作。
每个销的位置以及每个槽的位置和定向可以变化,而不管它是卡爪接合部分还是驱动接合部分。此外,可以通过调整销和槽的位置和/或定向来改变、调整和/或优化使用中的致动机构的性能。例如,驱动器的半径和每个销与驱动轴线之间的距离之间的比率与相应卡爪的力放大比率成比例。换言之,销越接近驱动轴线,可以通过旋转驱动器而施加到销的力越大,并且相应的卡爪可以施加的力越大。因此,当从给定位置打开或闭合时由卡爪施加的力可以通过构造相应的销而增大或减小,使得当相应的卡爪处于该位置时其接近或远离驱动轴线。
而且,可以由槽施加在销上的力取决于该槽与相应卡爪的中心线(即卡爪中心线)的平行程度,其中卡爪中心线延伸穿过卡爪轴线和相应销的中心。如果槽基本上平行于卡爪中心线,则施加在槽和销之间的力将基本上正交于卡爪中心线,并且由于所涉及的角度而导致的摩擦而损失的力的比例将很低。相反,如果槽接近垂直于卡爪中心线,则施加在槽和销之间的力将成锐角,并且将因此而遭受传输到卡爪的力的损失。
根据本发明的第二方面,提供了一种外科器械,该外科器械包括轴部、连接到该轴部的铰接部分和连接到该铰接部分的末端执行器,该末端执行器包括根据本发明的第一方面的致动机构。
外科器械可以用于外科过程并且可以是机器人外科器械。铰接部分可以被致动以有助于末端执行器相对于轴部以多达六个自由度的运动。此外,铰接部分可以由多个线缆致动,该多个线缆沿着轴部延伸至致动器和马达,例如,致动器和马达可以驱动线缆的致动。
在使用中,末端执行器、铰接部分和轴部可以根据需要相对于患者定位,使得末端执行器可以被操纵(经由铰接部分的致动)并经由致动机构致动,更具体地通过驱动器的旋转致动,以执行相关外科手术所需的任务。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明,其中:
图1是根据本发明的第一方面的实施例的致动机构的示意图;
图2是图1中所示的致动机构的示意图,其中卡爪处于打开位置;
图3为图2中所示的致动机构的后视图;
图4是图1中所示的致动机构的示意图,其中卡爪处于闭合位置;
图5为图4中所示的致动机构的后视图;
图6a、图6b和图6c是根据本发明第一方面的另一实施例的致动机构的示意图,分别示出了前视图、后视图和侧视图;
图7a和图7b是图6a、图6b和图6c中所示的致动机构的示意图,示出了内部部件,其中卡爪处于闭合位置;
图8a和8b是图6a、图6b和图6c中所示的致动机构的示意图,示出了内部部件,其中卡爪处于打开位置;
图9a和图9b是根据本发明的第一方面的另一实施例的致动机构的示意图,分别示出了前视图和后视图;
图10a和图10b是根据本发明的第一方面的另一实施例的致动机构的示意图,分别示出了前视图和后视图;以及
图11a和图11b是根据本发明的第一方面的另一实施例的致动机构的示意图,分别示出了前视图和后视图。
具体实施方式
首先参考图1,根据本发明实施例的致动机构通常由附图标记2表示。致动机构2包括第一卡爪4、第二卡爪6、驱动器8和壳体40。每个卡爪4、6包括卡爪轴接收部分34,并且壳体40包括卡爪轴42,卡爪轴42沿着卡爪轴线延伸并且能旋转地接收在卡爪轴接收部分34内,使得每个卡爪4、6能围绕卡爪轴42相对于壳体40旋转。
每个卡爪4、6进一步包括形成在相应卡爪上的工具部分32。每个卡爪能围绕卡爪轴42在工具部分间隔开的打开位置与工具部分彼此接触的闭合位置之间旋转。在本发明的该实施例中,第一卡爪4和第二卡爪6的工具部分32被构造为抓紧器,但在本发明的其他实施例中,工具部分可以被构造为形成任何合适的工具的一部分,例如剪刀、钳子或解剖器。
每个卡爪4、6还包括能与驱动器8接合的驱动部分30。驱动器8包括驱动轴接收部分36,并且壳体40进一步包括驱动轴44,驱动轴44沿着平行于卡爪轴线的驱动轴线延伸。驱动轴44能旋转地接收在驱动轴接收部分36内,使得驱动器8能相对于壳体40围绕驱动轴44旋转。
虽然驱动轴线与卡爪轴线间隔开,但是包括驱动器和两个卡爪的驱动部分的整个驱动机构是紧凑的。这与一些已知的双极末端执行器形成对比,这些双极末端执行器包括用于驱动卡爪的致动的大连杆机构。驱动器8和驱动部分30的相对紧凑性允许致动机构2的更有效的小型化,这在外科机器人和用于微创外科手术的装置的领域中可能特别有利。
在本发明的该实施例中,驱动器8是盘形的。然而,在本发明的其他实施例中,驱动器8可以是任何合适的形状,只要它能围绕驱动轴44旋转即可。
此外,在本发明的该实施例中,驱动器8能附接到第一线缆和第二线缆(未示出),第一线缆和第二线缆可以各自被致动或拉动,以便围绕驱动轴线44在不同的方向上旋转驱动器8。在本发明的其他实施例中,驱动器8可以能附接到适合于使其围绕驱动轴线旋转的任何驱动手段。例如,驱动轴线44可以固定到驱动器8,并且驱动轴44可以通过附接到壳体40的马达而能旋转。
图2和图3示出了图1中致动机构2的每一侧。第一卡爪4包括定位在第一卡爪的驱动部分30中的第一卡爪接合部分(具体地,第一销12),第二卡爪6包括第二卡爪接合部分(具体地,第二销14),以及驱动器8包括第一驱动接合部分(第一槽16)和第二驱动接合部分(第二槽18)。在本发明的其他实施例中,在卡爪与驱动器之间的销和槽的其他布置也是可能的。下文参考图9a至图11b描述了此类其他布置的示例。
第一销12能滑动地与第一槽16接合,第二销14能滑动地与第二槽18接合。在使用中,当每个销12、14与其相应的槽16、18接合时,驱动器8围绕驱动轴44的旋转引起每个卡爪4、6围绕卡爪轴42在与另一个卡爪相反的方向上旋转。由于第一销12和第二销14与卡爪轴42沿着其延伸的卡爪轴线相距固定距离,并且第一槽16和第二槽18在驱动器中被定位和定向,使得当它们围绕驱动轴44沿着其延伸的驱动轴线旋转时,它们引起相应的销在槽内滑动的同时相对于卡爪轴线旋转。
此外,每个销12、14被定位在相应卡爪的驱动部分中,并且每个槽16、18被定位并定向在驱动器中,使得当卡爪4、6中的一个处于其打开位置时,另一个卡爪也处于其打开位置,并且当卡爪4、6中的一个处于其闭合位置时,另一个卡爪也处于其闭合位置。这使得致动机构2能够根据驱动器8的旋转位置在完全打开构造和完全闭合构造之间移动。图2和图3展示了卡爪的打开构造,图4和图5展示了卡爪的闭合构造。
在本发明的该实施例中,卡爪4、6基本上彼此对称地运动。换言之,第一卡爪4的移动范围与第二卡爪106的移动范围大致等同,使得在打开构造中,第一卡爪4和第二卡爪6从它们相应的闭合构造位置旋转了大致相等的量。
销和槽机构的优势在于其简单性和可靠性。整个致动机构2仅包含三个运动部分——驱动器8和每个爪4、6。而且,每个销与其相应的槽的能滑动接合的性质允许不精确的余量,该不精确的余量可以仅仅通过在一个方向或另一个方向(即顺时针或逆时针)上进一步旋转驱动器而被抵消。因此,致动机构2可以被成本有效地制造,特别是与一些已知的末端执行器相比,这些末端执行器需要复杂的精密制造的部件以便可靠和精确地操作。
销和槽机构的另一个优点在于,由驱动器8施加在每个销上的力基于驱动器8的半径与每个销12、14与驱动轴线之间的距离之间的比率是可变的。该半径与相应卡爪构件4、6的力放大比率成比例。换言之,驱动器的半径与销和轴线之间的距离之间的比率越大,相应的卡爪在打开或闭合时可以施加的力越大。增加卡爪在闭合时可能施加的力在外科应用中可能特别有利,例如维持缝合针的有力握持。
销和槽机构的另一个优点在于,由于驱动器的每次旋转都会引起两个卡爪在相反的方向上的旋转,使得旋转的效果基本上加倍,所以可通过驱动器的小旋转(例如小于180°)来引起能由卡爪实现的全范围移动。这可以允许卡爪4、6的移动非常响应于驱动器8的致动。而且,驱动器的尺寸可以根据致动机构2要用于的应用而变化。例如,驱动器8可以在紧凑性优选的应用中制造得更小,或者在优选卡爪生成更大的旋转力(即,用于抓取或切割需要更大的力)的应用中制造得更大。
现在参考图6a、图6b和图6c,根据本发明的另一实施例的致动机构通常由附图标记102表示。致动机构102类似于图1-5中所示的致动机构2,并且为了便于参考,已经给出了相应的附图标记。例如,致动机构102包括与图1-5中所示的致动机构2的第一卡爪4类似的第一卡爪104。
在本发明的该实施例中,驱动器108能附接到第一线缆122和第二线缆124。驱动器8在第一方向上的旋转来引起例如卡爪104、106朝向闭合位置的旋转,可以通过致动或拉动第一线缆122来实现。相反地,驱动器8在第二方向上的旋转来引起例如卡爪104、106朝向打开位置的旋转,可以通过致动或拉动第二线缆122来实现。
因此,单对对抗性线缆(第一线缆122和第二线缆124)可以用于在闭合构造(如图7a和图7b所示)和闭合构造(如图8a和8b所示)之间致动致动机构102。
在图7a和图7b中,第一卡爪104包括第一销112,第二卡爪包括第二销114,并且驱动器108包括第一槽116和第二槽118(类似于图1-5中所示的致动机构2)。在图7a中高亮显示的是第一卡爪中心线105,该第一卡爪中心线105延伸穿过卡爪轴线142以及第一销112的中心,卡爪轴142沿着卡爪轴线142延伸。同时,在图7b中突出显示的是第二卡爪中心线107,该第二卡爪中心线107延伸穿过卡爪轴线以及第二销114的中心。
在图8a和图8b中,已经拉动第一线缆122,以引起驱动器108围绕驱动轴线相对于其在图7a和图7b中保持的位置旋转,并且引起卡爪104、106旋转,使得致动机构102现在处于打开构造。在图8a中,驱动器108已经相对于其在图7a中具有的定向逆时针旋转,同时第一卡爪104和第一卡爪中心线105已经围绕卡爪轴142顺时针旋转。在图8b中,驱动器108已经相对于其在图7b中具有的定向顺时针旋转,并且第二卡爪106和第二卡爪中心线107也已经围绕卡爪轴142顺时针旋转。
在本发明的该实施例中,卡爪104、106彼此不对称地移动。换言之,第一卡爪104的移动范围大于第二卡爪106的移动范围,使得在打开构造中,第一卡爪104比第二卡爪106从其闭合构造位置旋转得更远。
在使用中,力可以由线缆122、124中的一个施加在驱动器108上以使其旋转,这里称作线缆力。驱动器108经由每个槽116、118将线缆力传递到每个卡爪104、106,每个槽116、118推压其相应的销112、114。由槽116、118施加在销112、114上的力在本文中被称为驱动力并且正交地作用于槽的定向。当每个卡爪104、106围绕卡爪轴142枢转时,驱动力被传递到由每个工具部分施加的力。该力是卡爪打开和闭合的力,在本文中称为夹持力。由每个卡爪施加的夹持力正交地作用于各个卡爪中心线105、107。因此,正交地作用于各个卡爪中心线105、107的每个驱动力的比例将被传递为夹持力,但平行于相应卡爪中心线的驱动的任何比例都将作为摩擦失去。
因此,销和槽机构的优点在于,在需要由工具部分施加强大的力的情况下,能够增大夹持力。
现在参考图9a和图9b,根据本发明另一实施例的致动机构通常由附图标记202表示。致动机构202的一些部分对应于图6a至图8b中所示的致动机构102的部分,并且因此被给予相同的附图标记以便于参考。
致动机构202与图6a至图8b中所示的致动机构102的不同之处在于,第一驱动接合部分和第二驱动接合部分包括第一销212和第二销214,并且第一卡爪接合部分和第二卡爪接合部分包括第一槽216和第二槽218,而不是如图1-5中所示的致动机构2的情况那样反之亦然。换言之,第一卡爪204包括第一槽216,第二卡爪包括第二槽218,并且驱动器208包括第一销212和第二销214。第一销212能滑动地与第一槽216接合,并且第二销114能滑动地与第二槽218接合,使得第一卡爪204和第二卡爪206的旋转能通过旋转驱动器208来实现。在本发明的该实施例中,第一销212和第二销214围绕驱动轴144沿着其延伸的驱动轴线的旋转引起相应的槽216、218相对于卡爪轴142沿着其延伸的卡爪轴线旋转,以便每个销212、214保持在其槽216、218内。
驱动器208能附接到第一线缆122和第二线缆124,类似于图6a至图8b中所示的驱动器108。
在本发明的其他实施例中,可以改变销和槽机构,使得驱动器包括一个销和一个槽,而不是如上所述的两个销或两个槽。
例如,在图10a和图10b中,根据本发明实施例的致动机构通常由附图标记302来表示。致动机构302包括第一卡爪104和第二卡爪206。致动机构302包括适于与第一卡爪104和第二卡爪206接合的驱动器308。因此,驱动器308包括第一槽(未示出,但类似于图7a至图8b中示出的第一槽116),该第一槽能与形成第一卡爪104的一部分的第一销(未示出,但图7a至图8b中示出)接合。驱动器308还包括第二销214,第二销214与图91和图9b中所示的第二销214相同,能与第二卡爪206的第二槽218接合。
可选地,在图11a和图11b中,根据本发明实施例的致动机构通常由附图标记402表示。致动机构402包括第一卡爪204和第二卡爪106。致动机构402包括适于与第一卡爪204和第二卡爪106接合的驱动器408。因此,驱动器308包括第一销212,该第一销212能与形成第一卡爪204的一部分的第一槽216接合。驱动器308还包括第二槽(未示出,但类似于图7a至图8b中示出的第二槽118),该第二槽能与第二卡爪106的第二销118(此处未示出,但图7a至图8b中示出)接合。
除非上下文另有指示,用于本发明的给定方面、特征或参数的偏好和选项应被认为已经与用于本发明的所有其他方面、特征和参数的任何和所有偏好和选项相结合地公开。
Claims (13)
1.一种致动机构,包括
第一卡爪,所述第一卡爪能围绕卡爪轴线旋转并且包括第一卡爪接合部分,
第二卡爪,所述第二卡爪能围绕所述卡爪轴线旋转并且包括第二卡爪接合部分,以及
驱动器,所述驱动器能围绕平行于所述卡爪轴线的驱动轴线旋转并且包括第一驱动接合部分和第二驱动接合部分;其中所述第一卡爪接合部分和所述第一驱动接合部分彼此能滑动地接合,并且所述第二卡爪接合部分和所述第二驱动接合部分彼此能滑动地接合;由此,当所述第一卡爪接合部分与所述第一驱动接合部分接合并且所述第二卡爪接合部分与所述第二驱动接合部分接合时,所述驱动器围绕所述驱动轴线的旋转引起所述第一卡爪在第一方向上的旋转以及所述第二卡爪在相反方向上的旋转。
2.根据权利要求1所述的致动机构,进一步包括第一线缆和第二线缆,所述第一线缆和所述第二线缆分别能附接到所述驱动器。
3.根据权利要求1或2所述的致动机构,其中,每个卡爪包括驱动部分、工具部分和卡爪轴接收部分,所述卡爪轴接收部分被定位在所述驱动部分与所述工具部分之间并且沿着所述卡爪轴线延伸。
4.根据权利要求3所述的致动机构,其中,所述第一卡爪接合部分和所述第二卡爪接合部分分别被定位在所述相应卡爪的驱动部分中。
5.根据权利要求3或4所述的致动机构,其中,所述第一卡爪和所述第二卡爪的工具部分被构造为剪刀刀片、钳子、解剖器或抓紧器。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的致动机构,其中,每个卡爪能在打开位置与闭合位置之间旋转。
7.根据权利要求6所述的致动机构,其中,所述致动机构能在打开构造与闭合构造之间移动,在所述打开构造中,每个卡爪处于其打开位置,在所述闭合构造中,每个卡爪处于其闭合位置。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的致动机构,进一步包括壳体,所述壳体包括卡爪轴,所述卡爪轴沿着所述卡爪轴线延伸并且能旋转地接收在每个卡爪的卡爪轴接收部分内,使得每个卡爪能围绕所述卡爪轴相对于所述壳体旋转。
9.根据权利要求8所述的致动机构,其中,所述驱动器进一步包括驱动轴接收部分,并且所述壳体进一步包括驱动轴,所述驱动轴沿着所述驱动轴线延伸并且能旋转地接收在所述驱动器的驱动轴接收部分内,使得所述驱动器能围绕所述驱动轴相对于所述壳体旋转。
10.根据前述任一项权利要求所述的致动机构,其中,所述第一卡爪接合部分包括第一销,所述第二卡爪接合部分包括第二销,所述第一驱动接合部分包括第一槽,以及所述第二驱动接合部分包括第二槽。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的致动机构,其中,所述第一卡爪接合部分包括第一槽,所述第二卡爪接合部分包括第二槽,所述第一驱动接合部分包括第一销,以及所述第二驱动接合部分包括第二销。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的致动机构,其中,所述第一卡爪接合部分包括第一销,所述第二卡爪接合部分包括第二槽,所述第一驱动接合部分包括第一槽,以及所述第二驱动接合部分包括第二销。
13.一种外科器械,包括轴部、联接到所述轴部的铰接部分和联接到所述铰接部分的末端执行器,所述末端执行器包括根据前述权利要求中任一项所述的致动机构。
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