CN117940084A - 带多功能构件的器械末端执行器及相关装置和系统 - Google Patents

Abstract

一种器械可以包括轴和末端执行器，该末端执行器包括联接到所述轴的钳口机构。所述钳口机构可包括第一钳口构件和第二钳口构件，它们可通过绕枢转轴线在所述钳口机构的打开构造和所述钳口机构的闭合构造之间枢转而相对于彼此移动。所述第二钳口构件可以绕所述第二钳口构件的滚动轴线在至少两个取向之间旋转，所述第二钳口构件的所述滚动轴线横向于所述枢转轴线。在所述至少两个取向中的第一取向中，所述钳口机构被构造为执行第一功能。在所述至少两个取向中的第二取向中，所述钳口机构被构造为执行不同于所述第一功能的第二功能。

Description

带多功能构件的器械末端执行器及相关装置和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求题为“带多功能构件的器械末端执行器及相关装置、系统和方法”的美国临时申请第63/224,349号(2021年9月13日提交)的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的各方面通常涉及器械末端执行器和相关的装置、系统和方法，例如，用于计算机辅助的远程操作的操纵器系统。更具体地，本公开的各方面涉及能够执行多种功能的末端执行器，以及包括这种末端执行器的远程控制的器械。

背景技术

远程控制的器械通常包括末端执行器，该末端执行器往往设置在器械的远端部分，并且包括一个或多个功能元件，诸如例如钳口机构、钉缝合器、刀片、相机、电极、传感器等，以执行器械的一个或多个功能，诸如切割、密封、抓握、成像等。末端执行器执行的功能可以由器械经由通常位于器械近端部分的各种接口接收到的力、扭矩、其他驱动输入和/或流量功能输入(例如，电能、照明、冲洗等)来控制和驱动。在一些这样的器械中，致动元件从近端部分沿着器械轴延伸，以将力和/或其他功能从器械近端部分处的传动机构传递到末端执行器。这种远程控制的器械可以手动操作，例如，经由手柄或安装在近端部分处的其他接口处的手动致动输入。可替代地，这种远程控制的器械可以被联接到或被构造为联接到计算机辅助的操纵器系统，该系统可以可操作地联接到位于远程的控制台，该控制台提供接收来自用户的输入的界面。

计算机辅助的操纵器系统(“操纵器系统”)，有时被称为机器人辅助系统或机器人系统，可以包括一个或多个操纵器，该操纵器可以在电子控制器(例如，计算机)的辅助下操作，以在联接到操纵器时移动和控制一个或多个器械的功能。操纵器通常包括通过关节连接的多个机械连杆。器械可拆卸地联接到(或永久地联接到)其中一个连杆，通常是多个连杆中的远侧连杆。所述关节可操作以使所述连杆相对于彼此移动(即，旋转和/或平移)，赋予操纵器不同的自由度，以使操纵器能够在工位周围移动器械。操纵器系统的操纵器可用于将各种力和扭矩传递到器械，以执行各种程序，诸如医疗程序或非医疗程序(例如，工业程序)。器械可联接或联接到的连杆(例如器械滑架)包括驱动输出，以与器械的对应驱动输入接口并将驱动力机械地传递到器械的对应驱动输入，以控制器械的运动自由度和/或其他功能。电力、数据信号、真空抽吸、吹入、冲洗和/或其他有用的流也可以经由各种接口传输到器械，这些接口可以包括操纵器的接口或者器械可以可操作地联接或联接到的其他部件或子系统(例如，辅助系统)的接口。如上所述，操纵器系统可以可操作地联接(例如，通过控制器)到带有用户输入装置的控制台，该用户输入装置登记用户输入并基于输入控制系统的操作。在一些用例中，输入装置可以被布置为使得当输入装置被致动时，器械被控制为跟随或模仿输入装置的移动，这可以向用户提供直接控制器械的感觉。

一种类型的远程控制的器械是医疗器械，该器械可用于执行医疗程序，诸如例如手术、诊断或治疗程序。医疗器械可以包括用于执行医疗程序的各种器械，诸如治疗器械、诊断器械、外科器械和/或成像器械。在一些示例中，医疗器械可以通过自然孔口或切口(包括通过插入切口中的端口或其他引导件)插入患者体内。这种远程控制的器械可能特别有用，例如，在执行微创外科程序中。微创外科程序可以被设计为减少在外科程序期间受损的组织的量，例如通过减少插入医疗器械的切口的数量和/或大小。

在医疗程序期间的某些情况下，可能会执行不同的功能。例如，在医疗程序中，可能需要切割和密封组织，或者施加不同类型的电外科能量。还有其他程序可以利用不同的感测条件，然后基于该感测条件执行功能。在该用例中，如果使用不同的器械来执行不同的功能，可能会导致相对更具侵入性的程序，诸如同时插入两个器械和/或连续插入和取出不同的器械。因此，一些程序可能受益于能够执行多种功能的器械。然而，在提供具有能够执行多种功能的末端执行器(多功能末端执行器)的器械(包括提供多种功能和/或致动这些功能可能需要的空间)方面可能会出现挑战。此外，这种多功能器械在其结构和致动各种功能所需的系统方面相对更复杂，这可能导致器械的成本增加和预期寿命缩短。此外，可能难以提供以可靠和稳健的方式执行各种相应功能的器械。

因此，需要提供带有多功能末端执行器的器械，该多功能末端执行器能够高效地执行多种功能，同时仍然相对简单和紧凑，和/或以其他方式提高器械末端执行器的性能。

发明内容

本公开的各种实施例可以解决上述问题中的一个或多个和/或可以展示上述期望特征中的一种或多种。其他特征和/或优点可以从下面的描述中变得显而易见。

根据本公开的至少一个实施例，器械可以包括轴和末端执行器，所述末端执行器包括联接到所述轴的钳口机构。所述钳口机构可包括第一钳口构件和第二钳口构件，它们可通过绕枢转轴线在所述钳口机构的打开构造和所述钳口机构的闭合构造之间枢转而相对于彼此移动。所述第二钳口构件可以绕第二钳口构件的滚动轴线在至少两个取向之间旋转，所述第二钳口构件的所述滚动轴线横向于所述枢转轴线。在所述至少两个取向中的第一取向中，所述钳口机构被构造为执行第一功能。在所述至少两个取向中的第二取向中，所述钳口机构被构造为执行不同于所述第一功能的第二功能。

根据本公开的另一个实施例，器械可以包括轴和联接到所述轴的钳口机构。所述钳口机构可包括第一钳口构件和第二钳口构件，它们可通过绕枢转轴线在所述钳口机构的打开构造和所述钳口机构的闭合构造之间枢转而相对于彼此移动。所述第二钳口构件可相对于所述轴绕所述第二钳口构件的滚动轴线旋转，并且独立于所述第一钳口构件，所述第二钳口构件的所述滚动轴线横向于所述枢转轴线。

根据本公开的另一个实施例，器械可以包括轴和联接到所述轴的末端执行器。所述末端执行器可以包括多功能构件，所述多功能构件包括近端、远端、外周表面和在所述近端和所述远端之间延伸的纵向轴线。所述多功能构件可相对于所述轴绕所述纵向轴线旋转。所述多功能构件包括被构造为执行第一功能的第一功能特征和被构造为执行第二功能的第二功能特征。所述第一功能特征和所述第二功能特征绕所述纵向轴线以不同的角度位置定位在所述外周表面上。

根据本公开的另一个实施例，器械可以包括轴、延伸穿过所述轴的可致动元件以及联接到所述轴的器械传动系统。所述器械传动系统可包括底盘、第一驱动输入、第二驱动输入、可操作地联接到所述第一驱动输入并由其驱动的第一齿轮组件以及可操作地联接到所述第二驱动输入并由其驱动的第二齿轮组件。所述第一齿轮组件和所述第二齿轮组件以相同的角速度相对于所述底盘的旋转引起所述可致动元件相对于所述轴的旋转。在所述第二齿轮组件相对于所述底盘保持静止的同时，所述第一齿轮组件相对于所述底盘的旋转引起所述可致动元件相对于所述轴的平移。

根据本公开的另一个实施例，一种使用具有钳口机构的器械的方法可以包括，当所述钳口机构的第一钳口构件处于第一取向时，使所述第一钳口构件对由所述钳口机构抓握的材料执行第一功能。该方法可以进一步包括绕从所述第一钳口构件的近端延伸到所述第一钳口构件远端的旋转轴线将所述第一钳口构件从所述第一取向旋转到第二取向。该方法可以进一步包括，当所述第一钳口构件处于所述第二取向时，使所述第一钳口构件对由所述钳口机构抓握的材料执行不同于所述第一功能的第二功能。

附图说明

本公开可以单独地或与附图一起从以下详细描述中理解。包括附图是为了提供对本公开的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本教导的一个或多个实施例，并与说明书一起说明了某些原理和操作。在附图中：

图1是计算机辅助的医疗系统的一个实施例的示意图。

图2是器械的一个实施例的示意图。

图3是器械的末端执行器的一个实施例的透视图。

图4A是处于第一构造中的从图3的末端执行器的远端看的透视图。

图4B是处于第二构造中的从图3的末端执行器的远端看的透视端视图。

图5是图3的末端执行器的透视图，该图示出了其内部部分。

图6是图3的末端执行器的透视截面视图，其中截面沿图4A中的A截取。

图7是图3的末端执行器的联接机构的透视图。

图8是图7的联接机构的旋转联接器的透视截面图，其中截面沿图7中的B截取。

图9是多功能钳口构件的一个实施例的横截面视图，其中该截面横向于多功能钳口构件的纵向轴线。

图10是多功能钳口构件的另一实施例的横截面视图，其中该截面横向于多功能钳口构件的纵向轴线。

图11是多功能钳口构件的又一实施例的横截面视图，其中该截面横向于多功能钳口构件的纵向轴线。

图12是器械力传动系统的一个实施例的透视图。

图13是图12的器械力传动系统的透视图，其外部壳体被移除以显示内部部件。

图14是图13的器械力传动系统的透视图，其截面沿图13中的B截取。

图15是器械的末端执行器的另一实施例的透视图。

图16是器械的末端执行器的又一实施例的透视图。

具体实施方式

如上所述，在某些情况下，器械的末端执行器可能希望能够执行多种功能。通过一个末端执行器执行多个功能，可以避免(或减少其频率)在程序期间在不同器械之间切换，从而降低程序的复杂性和持续时间。此外，使用多功能末端执行器可以减少给定程序所需的器械数量，因为以前由多个器械执行的功能现在由一个器械执行。器械数量的减少降低了成本，因为需要购买更少的器械，并且还可以减少在程序期间在工位中占用的空间量，因为以前由多个器械占用的空间现在可以由一个器械占用。此外，这种占用空间量的减少可以允许工位的大小和/或工位的入口点的数量的减少(例如，在医疗程序中使用更小或更少数量的切口)。

然而，如上所述，带有多功能末端执行器的现有器械可能相对较大、相对复杂和/或在执行其一个或多个功能方面相对不那么有效。作为一个非限制性示例，在医疗程序的上下文下，存在用于横切血管(例如，血管)的各种多功能末端执行器。这种用于横切血管的末端执行器可以提供血管切割功能和血管密封功能。然而，这些血管切割和密封末端执行器在某些情况下可能比所期望的相对更大，在某些情况中可能比所期望的相对更复杂，和/或在密封和/或切割方面不如在一些情况下所期望的那么稳健。

例如，一种类型的用于横切血管的末端执行器具有钳口机构，该钳口机构包括用于执行双极电密封功能的两个电极和用于执行机械切割功能的可移动(例如，平移)刀片。这种末端执行器通过在具有电极抓握表面的相对钳口之间抓握血管(例如，钳口本身可以是电极或可以支撑电极)并在两个电极之间传递电能并穿过组织以密封(例如，凝结)血管的一部分来密封血管。末端执行器还可以执行切割功能，例如在密封之后，通过使可移动刀片穿过仍夹在两个钳口之间的血管的密封部分。可移动刀片和驱动刀片的机构可能导致末端执行器相对较大且机械复杂。此外，刀片可能会随着时间的推移而变钝，并且由于刀片的滑动功能，末端执行器可能会磨损，这可能会缩短末端执行器的使用寿命。

用于横切血管的另一种类型的末端执行器使用在钳口构件的相对电极之间传递的双极电能来实现密封和切割功能。末端执行器可以通过在受控时刻在两个电极之间交替施加不同模式的电能来密封和切割在两个电极之间抓握的血管，从而切割和密封在支撑电极的两个钳口之间抓握着的血管。与包括移动刀片以执行切割功能的末端执行器相比，这种末端执行器可以相对较小并且机械上不那么复杂(例如，较少的移动部件)。然而，为了获得同时的密封和切割，可能需要相对复杂的控制系统来精确地控制能量模式及其应用的时刻。此外，密封和/或切割功能的速度和/或有效性可能带来挑战，因为密封和切割操作可能具有不同的最佳电极构造。但是，由于这些末端执行器中的电极用于密封和切割，因此它们可能无法最佳构造为执行其中一种或两种功能。

为了解决上述问题中的一些(或全部)并以其他方式改进器械末端执行器，在本文公开的实施例中，提供了一种能够执行多种功能的同时也相对紧凑、相对简单且在执行功能方面相对有效的末端执行器。此外，在本文公开的实施例中，末端执行器可以通过稳健的驱动机构致动，该驱动机构提供使用和制造的便利性，并且提供耐久性和可靠性，同时保持相对低的空间要求。

根据本文公开的各种实施例，末端执行器包括带有两个相对的钳口构件的钳口机构。其中一个钳口构件(在本文中称为“多功能钳口构件”)具有位于钳口构件上不同位置处的多个不同功能特征，每个功能特征都是多功能钳口构件的一部分，该功能特征被构造为便于执行器械的特定功能。例如，功能特征可以包括但不限于：具有第一形状(例如，适于执行双极密封的形状)的电极、具有第二形状(例如，适于执行双极切割的形状)的电极、适于抓握的表面(例如，带有摩擦增强特征的表面)、用于机械切割的刀片等。在本文公开的实施例中，多功能钳口构件能够在使用期间被重新构造以改变功能特征中的哪一个被定位用于主动使用。在一些实施例中，可通过改变多功能钳口构件的姿态来改变定位用于主动使用的功能特征，这可包括例如旋转多功能钳口构件。例如，当给定的功能特征位于“活动位置”时，诸如该功能特征面向钳口机构的另一钳口构件的位置时，该功能特征可用于执行其相应的功能。多功能钳口构件可以在不同的功能特征处于活动位置的不同姿态之间移动。

在一些实施例中，功能特征被布置在钳口构件的外周表面周围，诸如相对于钳口构件的纵向轴线处于不同的角度位置。在这些实施例中的一些实施例中，从器械的轴向远侧延伸的多功能钳口构件绕钳口构件的纵向轴线旋转，以将在外周表面周围的不同位置处的不同功能特征带入活动位置。在一些实施例中，多功能钳口构件的纵向轴线大致平行于器械轴的纵向轴线延伸。因此，通过在不同取向之间旋转多功能钳口构件，末端执行器可以在多个不同功能之间选择性地重新构造，包括在医疗程序期间，从而允许执行一个以上的功能而无需更换器械。

在一些实施例中，多功能钳口构件的一个功能特征包括被构造用于双极电密封的密封电极，并且另一个功能特点包括被构造用于双极电切割的切割电极。在这样的实施例中，末端执行器可以被构造用于通过将多功能钳口构件移动到密封电极处于活动位置的第一姿态(例如，将多功能钳口构件绕钳口构件的纵向轴线旋转到第一取向)的双极电密封功能，并且末端执行器可以被重新构造用于通过将多功能钳口构件移动到切割电极处于活动位置的第二姿态(例如，将多功能钳口构件旋转到第二取向)的双极电切割功能。在一些实施例中，多功能钳口构件的密封电极和切割电极的活动位置对应于相应的密封电极或切割电极与相对的钳口构件的另一电极相对的位置。

在本文公开的实施例中，末端执行器是相对紧凑的。特别地，因为多个功能特征被设置为同一钳口构件的一部分，所以它们的至少一些结构是共用的，因此与每个功能特征被作为末端执行器的单独部件提供的构造相比，减少了所需的空间量。

此外，本文公开的实施例的末端执行器在执行其预期功能方面可能相对有效。在一些应用中，功能特征执行给定功能的有效性可能取决于功能特征的构造(例如，形状和/或大小)，其中一些构造比其他构造更有效。例如，具有相对较宽的接触表面的电极在执行双极密封功能方面可能比具有相对较窄的接触表面的电极更有效，而在双极切割功能方面则相反。在本文公开的实施例中，每个功能特征可以专门用于特定功能，并且因此每个功能特征可被提供有提高其执行其预期功能的有效性的构造。例如，用于双极密封的功能特征可包括具有相对较宽的组织接触表面的电极，而用于双极切割的功能特征可以包括具有相对较窄的组织接触表面的电极。因此，所公开的实施例提供更适合于执行不同的相应功能的不同电极构造的能力减轻了选择单个电极构造来执行两个功能的需要，在该用例中，一个功能可能被优化而损害另一个功能，或者两个功能都不被优化，因此两个功能都不被执行。

此外，在本文公开的实施例中，末端执行器在构造和使用方面可以相对简单。末端执行器可以具有相对较少的运动部件和相对不复杂的控制方案。这可致使末端执行器更加稳健、更加精确和/或具有更小的总体尺寸。

在上面的描述中以及关于下面的各种图，切割和密封电极被描述为多功能末端执行器构件的功能特征的两个非限制性示例。但是本领域普通技术人员将理解，本公开不限于那些特定的功能特征，并且除了密封电极和切割电极或代替密封电极和切断电极之外，其他类型的功能特征也可以包括在多功能钳口构件中。此外，可以包括任意数量的两个或更多个功能特征。以下更详细描述的其他功能特征的示例包括机械切割特征(例如，机械刀片)、抓握特征(例如，具有摩擦增强特征的表面)、发光器件、光学器件(例如，透镜)等。

现在转向附图，将更详细地描述各种实施例。

图1是用于器械的远程控制的计算机辅助系统100的一个实施例的示意框图。系统100包括操纵器组件110、控制系统106以及用户输入和反馈系统104。系统100还可以包括辅助系统108。下面将更详细地描述系统100的这些部件。

操纵器组件110包括一个或多个操纵器114。图1示出了三个操纵器114，但是可以包括任意数量的操纵器114。虽然操纵器可以包括单个机械连杆，但在图1的实施例中，每个操纵器114包括通过一个或多个关节116联接在一起的两个或更多个连杆115的运动学结构。关节116可以赋予操纵器114各种移动自由度，从而允许操纵器114在工作空间周围移动。例如，一些关节116可以提供连杆115相对于彼此的旋转，其他关节116可以提供连杆115相对于彼此的平移，并且一些关节可以提供旋转和平移。关节116中的一些或全部可以是动力关节，这意味着动力驱动元件可以通过提供动力来控制关节116的运动。这种驱动元件可以包括例如电动机、气动或液压致动器等。附加的关节116可以是无动力关节。除了控制关节116的驱动元件之外，操纵器114还可以包括驱动元件(未示出)，该驱动元件驱动器械102的输入以控制器械的操作，诸如移动器械的末端执行器、打开/闭合钳口、驱动平移和/或旋转部件等。在一些实施例中，操纵器组件也可以包括通量输送传输能力，例如，向末端执行器供应电、流体、真空压力、光、电磁辐射等。在其他实施例中，可以通过另一辅助系统将这种通量输送传输提供给器械，下面将进一步描述。图1将每个操纵器114示出为具有两个连杆115和一个关节116，但是在实践中，根据系统100的需要，操纵器可以包括更多的连杆115和更多的关节116。包括的连杆115和关节116越多，操纵器114的运动自由度就越大。

每个操纵器114可以被构造为支撑和/或操作一个或多个器械102。在一些示例中，器械102可以固定地联接到操纵器114，而在其他示例中，连杆115中的一个可以被构造为具有可拆卸地联接到其上的一个或多个单独的器械102。器械102可以包括任何工具或器械，包括例如工业器械和医疗器械(例如，外科器械、成像器械、诊断器械、治疗器械等)。

系统100还可以包括可操作地联接到控制系统106的用户输入和反馈系统104。用户输入和反馈系统104包括一个或多个输入装置，以用于接收输入控制命令以控制操纵器组件110的操作。这样的输入装置可以包括但不限于，例如，远程呈现输入装置、触发器、握牢输入装置、按钮、开关、踏板、操纵杆、轨迹球、数据手套、扳机枪、凝视检测装置、语音识别装置、体动或存在传感器、触摸屏技术或用于登记用户输入的任何其他类型的装置。在一些用例中，可以为输入装置提供与它们控制的相关器械相同的自由度，并且当输入装置被致动时，通过来自操纵器组件的驱动输入来控制器械以跟随或模仿输入装置的移动，这可以向用户提供直接控制器械的感觉。远程呈现输入装置可以为操作人员提供远程呈现，这意味着输入装置与器械是一体的。用户输入和反馈系统104还可以包括反馈装置，诸如用于显示图像(例如，由器械102中的一个所捕获的工位的图像)的显示装置(未示出)、触觉反馈装置、音频反馈装置、其他图形用户界面形式的反馈等。

控制系统106可以控制系统100的操作。特别地，控制系统106可以向操纵器组件110发送控制信号(例如，电信号)，以控制关节116的运动并控制器械102的操作(例如，通过操纵器114处的驱动接口)。在一些实施例中，控制系统106还可以控制用户输入和反馈系统104、辅助系统108或系统100的其他部件的一些或全部操作。控制系统106可以包括电子控制器以控制和/或辅助用户控制操纵器组件110的操作。电子控制器包括配置有用于执行各种操作的逻辑的处理电路。处理电路的逻辑可以包括用于执行各种操作的专用硬件、用于执行各种操作的软件(机器可读和/或处理器可执行指令)或其任意组合。在逻辑包括软件的示例中，处理电路可以包括用于执行软件指令的处理器和存储软件的存储器装置。处理器可以包括能够执行机器可读指令的一个或多个处理器件，诸如例如处理器、处理器核、中央处理单元(CPU)、控制器、微控制器、片上系统(SoC)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)等。在处理电路包括专用硬件的示例中，除了处理器或代替处理器之外，专用硬件可以包括被构造为执行特定操作的任何电子器件，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、离散逻辑电路、硬件加速器、硬件编码器等。处理电路还可以包括专用硬件和处理器加软件的任意组合。

如上所述，在系统100中可以利用不同程度的用户控制与自主控制，并且本文公开的实施例可以涵盖完全用户控制的系统、完全自主控制的系统以及具有用户和自主控制的任意组合的系统。对于用户控制的操作，控制系统106响应于经由用户输入和反馈系统104接收到对应的用户输入命令而生成控制信号。对于自主控制的操作，控制系统106可以执行预先编程的逻辑(例如，软件程序)，并且可以基于编程(例如，响应于检测到的状态或在编程中指定的刺激)来确定和发送控制命令。在一些系统中，一些操作可以是用户控制的，而另一些操作则是自主控制的。此外，一些操作可以是部分用户控制和部分自主控制的-例如，用户输入命令可以启动事件序列的执行，然后控制系统106可以执行与该序列相关联的各种操作，而无需进一步的用户输入。

辅助系统108可以包括可以在系统100的操作中使用的各种辅助装置。例如，辅助系统108可以包括电源单元、辅助功能单元(例如，诸如冲洗、排空、能量供应、照明、传感器、成像等的功能)。作为一个示例，在用于医疗程序上下文中的系统100中，辅助系统108可以包括用于由辅助程序的医务人员使用的显示装置，而操作输入装置的用户可以使用作为用户输入和反馈系统104的一部分的单独显示装置。作为另一示例，在用于医疗环境的系统100中，辅助系统108可以包括向器械102提供手术通量(例如，电力)的通量供应单元。如本文所使用的辅助系统108因此可以包括各种部件，并且不需要被设置为整体单元。

如上所述，一个或多个器械102可以安装到操纵器114。在一些实施例中，器械滑架物理地支撑安装的器械102，并且具有一个或多个致动器(未示出)以向器械102提供驱动力以控制器械102的操作。致动器可以通过致动驱动输出(未示出)，诸如转盘输出、慢跑输出、线性运动输出等来提供驱动力。驱动输出可以与器械102的对应驱动输入接口并将驱动力机械地传递到器械102的对应驱动输入(直接地，或经由中间驱动输出，该中间驱动输出可以是无菌器械适配器(ISA)(未示出)的一部分)。ISA可以放置在器械102和器械滑架之间，以保持器械102和操纵器114之间的无菌分离。器械滑架还可以包括其他接口(未示出)，诸如向器械102提供电信号和/或从器械102接收电信号的电接口。

图2是示出器械202的一个实施例的示意图。在一些实施例中，器械202可以经由诸如系统100的计算机控制系统来使用和控制。例如，器械202可以用作器械102。在其他实施例中，器械202可以是可手动操作的器械。

如图2所示，器械202包括轴291和在器械202的远端部分处附接到轴291的末端执行器293，其中本文提及的近侧方向和远侧方向在图2中示出。末端执行器293被构造为执行两个或更多个功能，如下面更详细描述的。器械202还可以包括力传动系统292，在一些实施例中，该力传动系统可以位于器械202的近端部分处。力传动系统292附接到轴291，并且包括一个或多个驱动输入223，该驱动输入223被构造为接收控制器械202的功能，诸如器械202的运动和/或末端执行器293的功能的驱动力和/或其他输入。

器械202的末端执行器293能够执行至少两个功能，如上文所述。在一些实施例中，末端执行器293包括具有至少两个功能特征以执行不同功能的多功能构件252。如上所述，功能特征是多功能构件252的一部分，该功能特征被构造为便于执行器械的特定功能。例如，功能特征可以是构件252的一部分，其具有使该特征对执行特定功能有用的区别特征(例如，特定形状、大小、锐度和/或其他功能能力(例如，导电性))。例如，用于双极密封功能的功能特征可以包括电极(联接到电源的一块导电材料)，该电极被成形为具有相对较宽的接触表面(暴露以与组织接触的表面)，而用于双极切割功能的功能特征可以包括具有相对较窄的接触表面的电极。作为另一示例，用于机械切割的功能特征可以包括锋利的边缘。作为另一示例，用于可靠地抓握对象的功能特征可以包括带有摩擦增强特征(例如，凹槽、突起、粗糙化元件、滚花等)的接触表面。功能特征的其他示例包括单极电极(例如，用于单极密封和/或单极切割)、用于击发缝钉的钉缝合器、用于闭合缝钉的砧座、相机系统的透镜以及诸如真空抽吸系统或流体(气体或冲洗)输送系统的流移除/输送系统的入口/出口。功能特征可以与多功能构件252的主体成一体，或者功能特征可以区别于多功能构件的主体并联接到多功能构件252的主体。例如，在功能特征包括一个或多个电极的一些实施例中，电极可以由多功能构件252的主体的不同部分形成，诸如多功能构件的不同面或表面特征，它们都是彼此一体的(在该用例中，多功能构件252的主体可以是导电材料)。因此，在这样的实施例中，多功能构件252的电极可以全部电联接在一起。在其他实施例中，电极可以是联接到多功能构件252的分离部件。类似地，相对构件的电极(如果存在)可以与相对构件的主体成一体，或者可以是联接到主体的单独部件。

在一些实施例中，末端执行器293除了包括多功能构件252之外还包括功能构件251。在一些实施例中，多功能构件252可相对于末端执行器293的其余部分(即，相对于另一构件251)移动，使得多功能构件252的姿态(位置和/或取向)可以改变。多功能构件252的姿态可以改变，使得多功能构件的每个功能特征选择性地进入活动位置。活动位置是功能特征准备执行功能特征的对应功能的位置。例如，活动位置可以是功能特征定位成与另一构件251相对并面向另一构件251的位置。因此，通过将不同的功能特征移动到活动位置，末端执行器293可以被重新构造为执行不同的功能。

在一些实施例中，末端执行器293包括钳口机构，并且构件251和252是钳口机构的能够相对于彼此打开和闭合的钳口构件，其中一个或两个钳口构件被构造为移动以打开和闭合钳口机构。在这样的实施例中，活动位置可以是功能特征定位成与另一构件251相对并面向另一构件251的位置，使得功能特征可以与由钳口机构在构件251和252之间抓握的对象接触。

在一些实施例中，多功能构件252的姿态的改变包括围绕构件的滚动轴线(例如，多功能构件252的纵向轴线)旋转(滚动)多功能构件252。在这样的实施例中，功能特征可以被布置在多功能构件252的外周表面周围，使得当多功能构件以多功能构件252各自对应的取向旋转时，每个功能特征被带入活动位置。在一些实施例中，多功能构件252的滚动轴线可以平行于轴291的纵向轴线，或者换句话说，平行于近侧到远侧方向延伸。多功能构件252围绕滚动轴线的旋转在本文中也可以称为滚动运动自由度的旋转。

多功能构件252的重新构造末端执行器293的运动可以由经由力传动系统从驱动输入223通过器械轴291传递的力来驱动。此外，与在维护、修理或再处理期间相反，在医疗程序期间使用器械202时，可以发生多功能构件252的重新构造末端执行器293的运动。因此，例如，用户能够在程序期间在执行多个不同功能之间切换，而不必在多个器械之间改变和/或不必停止程序以撤回器械以手动重新构造末端执行器。

在一些实施例中，由多功能构件252的功能特征执行的功能包括双极电密封、双极电切割、抓握、机械切割、单极电切割、烧灼或钉缝中的两种或更多种的任意组合。例如，在一些实施例中，多功能构件252具有第一功能特征和第二功能特征，所述第一功能特征包括用于执行双极密封的第一电极，所述第二功能特征包括用于执行双极切割的第二电极。第一电极和第二电极可以围绕多功能构件252的外周表面以不同的角度取向布置，使得通过围绕多功能构件252的滚动轴线旋转多功能构件252，第一电极和第二电极交替地进入与末端执行器293的另一构件251相对的活动位置。下面参考图3-11更详细地描述末端执行器293的进一步实施例及其功能特征。

器械202可以具有各种运动自由度，其可以包括与执行器械202的功能(例如钳口机构的打开和闭合)相关联的运动自由度，以及使轴291和/或末端执行器293围绕工作空间移动并改变末端执行器293相对于器械202的其余部分的姿态的运动自由度(在通过移动器械202可安装在其上的操纵器所施加的运动之上和之外)。例如，器械202可以包括一个或多个关节296，例如腕机构，以允许末端执行器293相对于轴291的其余部分移动，例如通过改变末端执行器293的俯仰、偏转、滚动或其任意组合。作为另一示例，轴291可以是可旋转的，从而相对于力传动系统292滚动或者以其他方式具有运动自由度。

如上所述，力传动系统292可以包括驱动输入223，驱动输入223与操纵器的驱动输出接口并由操纵器的驱动输出驱动(直接地或经由诸如ISA的中介物)。此外，力传动系统292可以包含各种力转换部件(在图2中不可见)，以将驱动输入223的运动转换为驱动器械202的自由度的运动。驱动输入223的示例包括但不限于旋转联接器(盘)、杆、线性运动输入/输出等。施加到驱动输入223的力和运动可以由力传动系统292的力转换机构转换成一个或多个致动元件(例如，缆索、杆等)(图2中未示出)的运动，该致动元件可操作地联接到力转换机构并延伸穿过轴291，其中致动元件的运动控制器械202的运动自由度。特别地，致动元件的运动可以控制器械202的功能和末端执行器293的致动，诸如打开/闭合钳口机构(如果存在)和旋转多功能构件252。本领域普通技术人员熟悉这种远程控制的器械及其用于在器械的近端部分处接收输入并在器械的远端部分处操作器械(包括末端执行器)的部件。

轴291包括外部壳体，各种部件路由穿过外部壳体以将力或其他功能传递到末端执行器293。例如，轴291的壳体可以成形为中空管，该中空管具有部件路由穿过的中心孔和/或具有围绕管的周边的镗孔，诸如在管壁的厚度中，部件路由穿过该镗孔。路由穿过轴291的外部壳体的部件可以包括例如上述用于驱动器械202的移动和/或致动器械202的移动的驱动元件(例如，推-拉、拉-拉和/或旋转元件)、电力传输线、数据通信线、真空抽吸输送线、流体输送线、电磁能量输送线等。如上所述，在一些实施例中，轴291包括一个或多个关节296，关节296的铰接也可以由路由穿过轴291的对应致动元件(例如，缆索、杆等)驱动。末端执行器293直接或经由诸如腕机构的中间部件联接到轴291的远侧部分并支撑在该远侧部分处。

在一些实施例中，器械202可以是医疗器械。医疗器械可以包括外科器械(例如，抓握器械、切割器械、电烙术器械、钉缝合器械、缝合器械等)、成像器械(例如，内窥镜)、诊断器械和治疗器械，其可以具有各种构造，例如，带有和不带有末端执行器。

现在转到图3-8，更详细地描述末端执行器393的一个实施例。末端执行器393可以用作末端执行器293。图3包括从沿着末端执行器393的横向侧定位的角度观察的末端执行器393的透视图。图4A和4B是从定位在末端执行器393的远端的前方且略高于末端执行器393的远端的角度观察的末端执行器的透视图，每个图示出了钳口构件352的不同姿态。图5是带有制成透明的U形夹360的末端执行器393的透视图。图6是末端执行器393的透视截面图，其中截面是沿着图3中的A截取的。图7是闭合块370和末端执行器393的旋转联接器380的透视图。图8是旋转联接器380的透视截面图，其中截面是沿着图3中的A截取的。

末端执行器393的一些元件在多个图中示出。当描述末端执行器393的元件时，将注意到被认为与该方面特别相关的一个或几个图，但是应当理解，除了所标识的那些图之外的其他图也可以从其他角度示出相同的元件。因此，以下描述将不必单独地且严格地按顺序描述图3-8。

如图3-6所示，末端执行器393包括联接到U形夹360的钳口机构350。U形夹360和钳口机构350联接到轴391的远侧部分并支撑在轴391的远侧部分处。轴391可以用作上述的轴291。轴391包括一个或多个壳体结构(例如，管、带内腔的引导元件、盘管等)，其容纳一个或多个部件，诸如致动元件、电线、气流管路等。例如，如图3、5和6所示，轴391可包括第一壳体397，其为容纳致动元件398的管。在一些实施例中，U形夹360附接到第一壳体397。在图3-8所示的实施例中，U形夹360经由保持销364附接到第一壳体397，如图5和图6所示。在其他实施例中，U形夹360可通过另一紧固机构(诸如机械紧固件、粘合剂、焊接、摩擦配合等)附接到第一壳体397或附接到轴391的一些其他部件。轴391还可以包括超出第一壳体397的附加壳体结构，诸如图6所示的第二壳体392。第二壳体392是包围壳体397并形成轴391的一部分的外壁的管(在图3和图5中省略了第二壳体392)。如本领域普通技术人员所熟悉的，除了第一壳体397和第二壳体392之外，轴391中还可以包括附加结构。此外，在一些实施例中，可以省略第二壳体397，并且第一壳体397(或一些其他部件)可以用作轴391的外壁。在图3、5和6中，仅示出了轴391的最远侧部分，但是应当理解，轴391可以包括其他部分，这些部分可以包括例如关节(诸如关节296)。此外，在各种实施例中，钳口机构和U形夹360可以经由腕机构(在图3-6的实施例中未示出)联接到轴291，并且腕机构可以被构造为在俯仰和/或偏转方面相对于轴铰接。诸如上述力传动系统292的力传动系统可以联接在轴391的近端部分处。轴391(如图6所示)可以容纳各种部件，如以上关于轴291所描述的。特别地，轴391容纳一个或多个致动元件，包括致动元件398。致动元件(包括致动元件398(参见图6和图8))包括推/拉缆索、杆或其他装置，其用于将从驱动输入接收到的运动/力/扭矩传递到末端执行器393和/或器械的其他部件(诸如关节)，以致动器械的功能和/或驱动其他运动自由度。例如，致动元件可以被驱动以沿着其纵向轴线平移、围绕纵向轴线旋转或两者，其中致动元件的运动驱动末端执行器393和/或关节的对应部件的运动。在一个或多个关节包括在轴391中的实施例中，延伸穿过这样的关节的致动元件可以在一个或多个维度上是柔性的，以允许一个或多个关节的运动自由度。在关节包括在轴391中的实施例中，关节的铰接可致使轴391和/或致动元件398具有相对于彼此带有不同取向的不同部分，例如，轴391和/或致动元件398的最远侧部分可与更近侧部分不同地定取向。因此，本文中提到致动元件398的纵向轴线或轴391的纵向轴线应理解为是提到轴391或致动元件398的最远侧部分的纵向轴线，该最远侧部分是在末端执行器393和一个或多个关节(如果有的话)之间延伸的部分，除非文中另有说明或暗示。各种轴、致动元件、关节和其他相关部件(例如，容纳推/拉缆索的盘管、屏蔽和绝缘元件等)对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的，因此本文省略了对这些部件的详细描述。

钳口机构350包括两个钳口构件351、352(参见图3)，这两个构件在本文中也称为第一钳口构件351和第二钳口构件352。钳口构件351、352包括远侧工作部分和近端部分，其中近端部分联接到U形夹360。钳口构件351、352彼此相对地布置，使得钳口构件351、352中的(至少)一个相对于U形夹360的枢转使得钳口构件351、352的远侧工作部分在夹紧运动中闭合在一起。特别地，如图3和图5所示，第一钳口构件351具有近端部355，该近端部通过枢转连接器361可枢转地联接到U形夹360，该枢转连接器与U形夹360中的孔或凹部363接合并且允许第一钳口构件351相对于U形夹围绕轴线341枢转。轴线341垂直于轴391的纵向轴线和第一钳口构件351的纵向轴线，并且在本文中可以称为“枢转轴线”。第一钳口构件351围绕枢转轴线341的枢转致使第一钳口构件351的远端朝向或远离第二钳口构件352移动，以沿着如图3中箭头343所示的弧移动第一钳口构件351的端部。图3-6示出了处于打开位置的钳口机构350，其中第一钳口构件351与第二钳口构件352成一定角度。在钳口机构350的闭合位置(未示出)，钳口构件351、352可以定位成在钳口构件351与钳口构件352之间具有相对较小的间隙(或没有间隙)。

第一钳口构件351被致动元件398驱动以绕枢转轴线341枢转(参见图6和图8)。具体地，在图3-8所示的实施例中，致动元件398可被驱动以沿着其纵向轴线(在如图5-8中的线395所指示的方向上)平移。致动元件398的平移经由销和槽接合而转换成第一钳口构件351的枢转运动。如图5-7最佳所示，致动元件398通过包括旋转联接器380和闭合块370的联接机构375联接到第一钳口构件351。如图8所示，旋转联接器380的近端部分384固定地附接到致动元件398，使得致动元件398相对于U形夹360沿着致动元件398的纵向轴线(平行于线395)的平移致使旋转联接器380沿着相同方向平移。此外，闭合块370附接到旋转联接器380，使得闭合块370被约束为随旋转联接器380平移。特别地，如图6和图7所示，闭合块370具有大致U形的横截面，该横截面具有容纳旋转联接器380的远端385的中心通道。闭合块370还包括凸缘372，凸缘372延伸到通道中以接合旋转联接器380的外表面中的互补凹槽381，如图7所示。凸缘372和凹槽381约束闭合块370以随旋转联接器380平移，同时还允许闭合块370和旋转联接器380之间的相对旋转。因此，致动元件398沿其纵向轴线的平移运动被转换为闭合块370沿同一方向的平移运动。

闭合块370包括从闭合块370的侧面横向延伸的栓371(参见图7)。如图5所示，栓371被容纳在第一钳口构件351的近侧部分355中的引导槽357中，使得闭合块370相对于U形夹360的平移致使栓371沿着引导槽357滑动。闭合块370和第一钳口构件351由U形夹360约束，使得栓371沿着引导槽357的运动迫使第一钳口构件351相对于U形夹围绕枢轴361枢转。因此，致动元件398沿着其纵向轴线的平移通过旋转联接器380、闭合块370和引导槽357的取向被转换成第一钳口构件351的枢转运动。因此，通过平移致动元件398以使第一钳口构件351在打开位置和闭合位置之间枢转来实现钳口机构350的打开和闭合。

钳口机构350还能够在多种功能构造之间改变，以执行多种不同的功能，如上文关于末端执行器293所述。钳口机构350通过改变钳口构件351、352中的至少一个的姿态并由此将该钳口构件351、352的不同功能特征移动到活动位置而在这些构造之间改变。在图3-8所示的实施例中，第二钳口构件352的姿态可改变以重新构造钳口机构350，但是在其他实施例中除了改变第二钳口构件352的姿态或代替改变第二钳口构件352的姿态之外，第一钳口构件351的姿态可改变以重新构造钳口机构350以执行不同的功能。钳口构件351、352中的一个的姿态的改变可以包括旋转钳口构件351、352和/或在至少两个不同姿态之间平移钳口构件352，使得不同的功能特征在相应姿态中进入活动位置。

例如，在图3-8所示的实施例中，钳口机构350具有用于执行双极电密封功能的第一构造(参见图4A)和用于执行双极电切割功能的第二构造(参见图4B)，并且钳口机构350可以在这两种构造之间改变。在该实施例中，钳口机构350通过围绕第二钳口构件352的滚动轴线342(参见图3)在电极354a处于活动位置的第一取向(如图4A所示)和电极354b处于活动位置的第二取向(如图4B所示)之间旋转而在这两种构造之间改变。电极354a和354b是第二钳口构件352的功能特征的示例，并且在下文中更详细地描述。第二钳口构件352围绕滚动轴线342的旋转在图3中由箭头344指示。滚动轴线342可以(大致)平行于第二钳口构件352的纵向轴线和致动元件398的纵向轴线。第二钳口构件352围绕滚动轴线342的旋转在本文中也可以称为第二钳口构件352在运动的旋转自由度上的旋转。第二钳口构件352包括联接部分376(参见图5-6)，该联接部分将第二钳口构件352可旋转地联接到U形夹360。联接部分376包括在横向外表面上的凹槽356，该凹槽356接合固定到U形夹360的保持销362(参见图5和图6)。如图6所示，联接部分376的形成凹槽356的侧壁或肩部的部分与保持销362接合，以防止在允许第二钳口构件352绕纵向轴线旋转的同时，第二钳口构件352相对于U形夹360沿着第二钳口构件352的纵向轴线平移。

第二钳口构件352由致动元件中的一个驱动以绕滚动轴线342旋转。具体地，在图3-8所示的实施例中，驱动第二钳口构件352的旋转的致动元件是驱动第一钳口构件351的枢转的同一致动元件，即致动元件398。如图5和图6所示，致动元件398通过旋转联接器380联接到第二钳口构件352。如上所述，旋转联接器380具有固定地附接到致动元件398的近端部分384(参见图6和图8)。旋转联接器380和致动元件398之间的联接使得旋转联接器380与致动元件398一起旋转(除了已经如上所述与致动部件398一起平移之外)。旋转联接器380还具有远端部分385(参见图8)，该远端部分385联接到第二钳口构件352的近端部分358(参见图6)。旋转联接器380和第二钳口构件352的近端部分358之间的联接使得第二钳口构件352被约束为在旋转联接器380相对于第二钳口构件352沿着大致平行于旋转联接器380、第二钳口构件352和致动元件398的纵向轴线的方向可平移的同时，与旋转联接器380一起旋转。更具体地，在一些实施例中，旋转联接器380的远端部分385和第二钳口构件352的近端部分358具有防止它们相对于彼此旋转的配合的抗旋转特征。在所示的实施例中，旋转联接器的远端部分385包括镗孔382，镗孔382容纳第二钳口构件352的近端部分358(参见图6和图8)。如图8所示，旋转联接器380的内表面，即，面向镗孔382并限定镗孔382的边界的表面，包括脊383，脊383从该内表面径向向内突出并沿着平行于旋转联接器380的纵向轴线的方向纵向延伸。这些脊383与第二钳口构件352的近端部分358的外表面中的互补凹槽359接合(参见图5)。脊383和凹槽359相互作用(配合)并用作抗旋转特征，以约束第二钳口构件352以在允许旋转联接器352相对于第二钳口构件352平移的同时，与旋转联接器380一起旋转(换句话说，防止第二钳口构件352相对于旋转联接器380旋转)。因此，致动元件398的旋转运动通过旋转联接器380转换为第二钳口构件352的旋转。

如本领域普通技术人员所理解的，可以使用其他机构和构造来约束第二钳口构件352以在允许旋转联接器380相对于第二钳口构件352平移的同时，与旋转联接器380一起旋转。例如，在一些实施例中，代替在旋转联接器380中提供脊383和在第二钳口构件352中提供互补凹槽357，使用相反的布置-即，提供从第二钳口构件352的近端部分358的外表面突出的脊，并且在旋转联接器380的内表面中提供凹槽。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用围绕这种脊和镗孔的周边的其他数量和/或布置。此外，本领域普通技术人员将理解，可以提供除了凹槽和脊之外的其他抗旋转特征，以实现第二钳口构件的利用旋转联接器380的期望的受约束的旋转运动。

作为另一示例，不是旋转联接器380包括镗孔382并且第二钳口构件352的近侧部分358被容纳在旋转联接器380内部，而是在一些实施例中，第二钳口构件352的近端部分358包括镗孔并且旋转联接器380的远端部分385被容纳在第二钳口构件352内部。在又一个实施例中，滚珠花键机构可用于将第二钳口构件352联接到旋转联接器。

如上所述，旋转联接器380联接到闭合块370，使得旋转联接器380可相对于闭合块370旋转。因此，致动元件398绕滚动轴线342旋转第二钳口构件352的旋转不影响闭合块370，因此不影响第二钳口构件352的位置/取向。类似地，旋转联接器380联接到第二钳口构件352，使得旋转联接器380可相对于第二钳口构件352平移。因此，致动元件398绕轴线341枢转第一钳口构件351的平移不影响第二钳口构件352的位置/取向。换句话说，将致动元件398联接到第一和第二钳口构件351、352的联接机构375允许同一致动元件398独立地致动第一钳口构件351以枢转并且致动第二钳口构件352以旋转。

如上所述，在图3-8中所示的实施例中，同一致动元件398独立地驱动第二钳口构件的旋转和第一钳口构件351的枢转。然而，在其他实施例中，可以设想使用两个单独的致动元件来驱动第二钳口构件352的旋转和第一钳口构件351的枢转。在这样的实施例中，旋转联接器380可以被省略，第一致动元件可以被联接到用于驱动第一钳口构件351(诸如闭合块370)的枢转运动的机构，并且第二致动元件能够(直接地或经由中介物)被联接到第二钳口构件352。如上所述，在一些实施例中，第二钳口构件352的旋转由致动元件(例如，致动元件398)的旋转驱动，并且第一钳口构件351的枢转由致动元素(例如，致动元件398)的平移驱动，但在其他实施例中，一个或多个致动元件的其他形式的运动可以被转换为第一和第二钳口构件351、352的枢转和/或旋转。例如，在一些实施例中，致动元件的旋转运动可以通过诸如齿条和小齿轮、螺杆驱动器、齿轮等的运动转换装置转换成第一钳口构件351的枢转运动。作为另一示例，致动元件的平移运动可以通过诸如齿条和小齿轮的运动转换装置转换成第二钳口构件352的旋转运动。

如上所述，在图3-8所示的实施例中，末端执行器393被构造为执行双极电密封功能和双极电切割功能。因此，钳口构件351、352中的每一个都包括电极，该电极被布置成通过钳口机构350抓握的对象来传输电力。更具体地，第一钳口构件351包括电极353(参见图3)，电极353被布置在第一钳口构件351的面向第二钳口构件352的底侧上。第二钳口构件352包括两个电极354a和354b。在图3中，电极351与第一钳口构件351的主体物理和电分离并联接到第一钳口构件351的主体，而电极354a和354b彼此成一体并且与第二钳口构件352的主体成一体。换句话说，在所示实施例中，电极351包括联接到第一钳口构件351的其余部分(其可以包括另一个导电体或非导电体)的导电体，而钳口构件352包括导电材料的单个主体，其中电极354a和354b由第二钳口构件352的不同表面特征形成。在其他实施例中，电极351可以与第一钳口构件351的其余部分成一体，和/或电极354a和354b可以彼此物理地和/或电分离和/或与第二钳口构件352的主体物理地和/或电分离。因此，本文中对“电极”或“电极部分”的提及应被理解为广义地对末端执行器的构件的被构造为用作电极的任何部分的提及，而不管该部分是碰巧与该构件的其余部分成一体还是被联接到该构件的其余部分的单独部分。

第二钳口构件352可绕滚动轴线342旋转，使得电极354a和354b中的任何一个都可以进入活动位置，该活动位置是电极354a或354b与电极353相对并面向电极353的位置。当诸如血管之类的对象被定位在钳口构件351、352之间并且钳口机构被闭合(移动到闭合位置)时，电极353以及电极354a和354b中的任何一个都处于可以接触对象的相对侧的活动位置。这在本文中被称为被钳口机构350抓握或被抓握在钳口构件351、352之间的对象。然后，可以向电极353以及353a或354b提供电力，从而使电力被传输通过被抓握的对象。通过被抓握的对象传输的电力致使在对象的一部分中发生密封或切割，这取决于哪个电极354a或354b处于活动位置以及施加的电力模式，如下面更详细地描述的。

电极354a被构造用于双极密封功能，而电极354b被构造用于双极切割功能。因此，电极354a和354b是被构造用于执行特定功能的功能特征的示例。电极354a被构造用于双极密封，因为其具有用于接触被抓握对象的接触表面，该接触表面在横向尺寸(即，如图4A所示的宽度w₁)上相对较宽，或者换句话说具有相对较大的表面积，这可能特别适合于执行双极密封，而电极354b被构造用于双极切割，因为其具有在横向尺寸上相对较窄的接触表面(即，如图4B所示的宽度w₂，其小于w₁)或者换句话说具有相对较小的表面积，这可能特别适合于执行双极切割。电极354a的相对较宽的接触表面倾向于在被抓握对象的相对较大的面积上耗散电力，这对于密封功能可能是有益的。另一方面，电极354b的相对较窄的接触表面倾向于将电力集中在被抓握对象的相对较小的面积上，这对于切割功能可能是有益的。组织的密封(凝结)和切割(蒸发)可能是由于通过组织传递的电产生的热量而发生的。当相对较高的热量快速产生时，组织会蒸发，而相对中等的热量会致使凝结。因此，可以通过控制由电力产生的热量来实现密封和切割功能。

控制产生的热量的一种方式是通过控制电力的模式，诸如施加电力的电压、电流、频率和占空比。然而，在其上施加电力的面积也会影响所产生的热量。因为电极354a借助于相对较宽的接触表面在相对较宽的面积上耗散电能，所以由电能在任何给定点产生的热量相对较低(所有其他因素都相等)，从而降低了组织无意蒸发或侧突组织损伤的可能性。此外，相对较宽的接触表面可以产生更宽的密封面积(即，更宽的凝结面积)，这可以产生更可靠的密封(例如，血管泄漏或重新打开的可能性更小)。另一方面，由于电极354b借助于相对较窄的接触表面将电力集中在相对较小的面积中，因此由电力产生的热量相对较高(所有其他因素都相等)，从而促进组织的蒸发。此外，相对较窄的接触表面致使组织的相对较窄的区域被蒸发，从而减少了被切割功能破坏的组织的量，或者换句话说，允许进行更精确和窄的切割。

应当注意，密封和切割不一定分别需要宽电极和窄电极。相反，如果在适当的情况下输送适当的电力模式，则可以用相对较窄的电极进行密封，并且可以用相对较宽的电极进行切割。然而，在所有其他条件相同的情况下，带有较宽接触表面的电极可以更好地执行密封(例如，可以更有效地产生更可靠的密封，和/或具有较少的侧突组织损伤)，并且带有较窄接触表面的电极可以更好地进行切割(例如，可以更有效地生成较窄的切口，和/或具有较少的侧突组织损伤)。因此，本文中对被构造为分别执行密封或切割功能的电极354a和354b的提及，不应被误解为暗示电极354a或354b可以仅执行密封或仅执行切割功能。类似地，本文中对被构造为执行“不同”功能的电极354a和354b的提及不应被误解为暗示电极354a与354b执行相互排斥的功能或不能执行彼此相同的功能。相反，应当理解，这样的提及意味着电极354a和354b各自具有关于它们各自的构造(例如，它们的形状、大小、表面特征、材料等)的不同之处，其使电极更适合于特定功能，而不必排除它们执行其他功能的能力。因此，例如，如果两个电极中的一个电极在横向尺寸上比另一个电极相对较宽，则可以认为这两个电极被构造为执行不同的功能。

绝缘层348设置在电极353和第一钳口构件351的顶部部分349之间。绝缘层348包括不导电材料(即，具有可忽略的导电性的材料，诸如塑料、聚合物、橡胶、陶瓷、玻璃等)，并使电极353与顶部部分349绝缘，以在顶部部分349是导电的实施例中防止或减少到顶部部分349的漏电流或无意放电。第一钳口构件351还可以包括非导电支座347，以防止电极353直接接触第二钳口构件352并形成短路。

第一钳口构件351的电极353电联接到电能传输线345(参见图6)，该电能传输线345可以延伸穿过轴391或沿着轴391延伸以与电源电联接。电源(未示出)可以是例如器械的输入部分的电输入接口，该电输入接口将与器械分离的电输出接口联接并从该电输出接口接收电力。例如，电输出接口可以是操纵器的一部分、联接到电源单元(例如，电外科单元(“ESU”)或电外科发生器)的电源线的连接器等。作为另一示例，电源可以是作为器械的一部分的电池或其他电源装置。电极354a和354b联接到第二电能传输线(未示出)，该第二电能传输线也电联接到电源。电极353可以联接到电源的“热”节点，该节点承载相对于参考接地的电势，而电极354a和354b可以联接到电源的中性/返回或接地参考节点，或者反之亦然。因此，当对象被钳口机构350抓握并且电能被供应到电极353、345a和345b时，在电极353和电极345a或345b之间产生电势差(电压差)。由钳口机构350抓握的材料完成电路，因此电流在电极353和穿过被抓握对象的电极345a或345b之间流动。在一些实施例中，电能传输线345从电极353延伸，穿过或沿着第一钳口构件351(例如，经由通道，不可见)，穿过或沿U形夹360(例如，经由通道，不可见)，然后穿过或沿着轴391。在图3-8所示的实施例中，电极354a和354b都是形成第二钳口构件352的同一整体的一部分。在其他实施例中，电极354a和354b是单独形成的联接到第二钳口构件352的部件。

在一些实施例中，电极354a和354b与其联接的电能传输线可以由器械的也用于另一目的的另一部件形成。例如，致动元件398(或一些其他致动元件)、容纳致动元件398的第一壳体397和/或穿过轴391延伸的另一导电部件中的任何一个或多个可以用作电极354a和354b的电能传输线的一部分。此外，在一些实施例中，末端执行器393的各种部件包括导电材料，并且可以形成电极354a和354b的电能传输线的一部分，诸如例如闭合块370、旋转联接器380、保持销362和/或U形夹360中的任何一个或多个。因此，具有其他功能的现有部件可以用于形成电极354a和345b的电能传输线的一部分(或全部)，并且不必提供单独的电能传输线。然而，应当理解，如果需要，可以为电极354a和354b提供单独的电能传输线。

在图3-8的实施例中，第二钳口构件352具有两个功能特征，即电极345a和345b。然而，本公开的实施例不限于具有这些特定功能特征，或者仅具有两个功能特征的多功能构件。特别地，末端执行器293的多功能构件252可以包括任意数量的功能特征以执行任意数量的函数，该数量可以基于多种因素来选择，诸如例如，考虑到功能特征和末端执行器的大小的可用空间，以及期望执行的特定程序。图9-11示出了具有各种不同数量和类型的功能特征的多功能钳口构件452、552和652的各种实施例。多功能钳口构件452、552和652可以例如在末端执行器393中使用以代替钳口构件352。在一些实施例中，除了多功能钳口构件452、552和652可以具有不同构造的功能特征之外，多功能钳口构件452、522和652可以类似于钳口构件352。此外，在图3-11所示的实施例中，功能特征被示出为同一单片结构的一部分，但是本公开的实施例不限于具有这种构造的多功能构件。在一些实施例中，一个、一些或所有功能特征(例如，电极345a和345b中的一个或多个)可以在物理上与多功能钳口构件的主体有区别并由多功能钳口构件的主体支撑。

图9是在横向于钳口构件452的纵向轴线的平面中截取的多功能钳口构件452的横截面。多功能钳口构件452包括四个功能特征454a至454d。功能特征454a至454d围绕多功能钳口构件452的周边分布，使得多功能钳口构件452围绕轴线442的旋转选择性地将功能特征454至454d带入活动位置(例如，图9中的多功能钳口构件452的顶部的位置，尽管活动位置可以是围绕轴线442的任何期望的角位置)。轴线442在近侧-远侧方向上延伸，并且可以大致平行于多功能钳口构件452的纵向轴线。在图9中，功能特征454a至454d是用于执行电外科功能(包括双极电密封和双极电切割)的电极。功能特征454a至454d中的每一个具有不同的构造。具体地，功能特征454a至454d中的每一个具有接触表面454a’至454d’，该接触表面在横向尺寸(通常垂直于纵向轴线的尺寸)上具有不同的宽度，或者换句话说具有不同的表面积。功能特征454a具有最宽的接触表面454’，并且被构造用于执行密封功能。功能特征454b具有最窄的接触表面454b’，并且被构造用于执行切割功能。功能特征454c和454d具有带有中间宽度的接触表面454c’和454d’，并且可以用于密封或切割，这取决于期望的效果。例如，如果期望比利用功能特征454a所能实现的密封相对较窄的密封，则功能特征454c和454d中的一个可以用于实现较窄的密封。多功能钳口构件452还包括联接部分476，该联接部分用于将多功能钳口构件452可旋转地联接到末端执行器的另一部分(诸如联接到U形夹360)，其可以类似于上述联接部分376。多功能钳口构件452还包括近侧部分(不可见)，该近侧部分用于与联接机构(诸如联接机构375)联接以驱动多功能钳口构件452的旋转。该近侧部分可以类似于上述的近侧部分358。

图10包括多功能钳口构件552的另一个实施例的横截面。多功能钳口构件552包括三个功能特征554a至554c。功能特征554a至554c围绕多功能钳口构件552的周边分布，使得多功能钳口构件552围绕轴线542的旋转选择性地将功能特征554a至554c带入活动位置(例如，图10中的多功能钳口构件552的顶部的位置，但是可以设想其他位置也在本公开的范围内)。轴线542大致平行于多功能钳口构件552的纵向轴线。在图10中，功能特征554a和554b是用于双极电密封和双极电切割的电极(类似于电极354a和354b)，而功能特征554c用于执行抓握功能。具体地，功能特征554c适于借助于在其接触表面上具有摩擦增强特征599来执行抓握功能。摩擦增强特征599可以包括例如一系列突起、凹槽、滚花、泵或其他类似的表面特征。尽管电极也可以用于抓握对象，但这不是它们的主要功能，并且由于被抓握对象的滑动，它们在可靠地抓握对象(诸如组织)方面可能不太有效。此外，为抓握提供足够摩擦力的摩擦增强表面特征可能不允许电极如所需地执行密封和/或切割。然而，由于摩擦增强特征599，功能特征554c可以在可靠地抓握对象方面更有效。功能特征554a和554b可以具有在横向尺寸上带有不同宽度的接触表面554a’和554b’，该接触表面类似于上述的功能特征454a和454b。多功能钳口构件552还包括联接部分576，该联接部分用于将多功能钳口构件552可旋转地联接到末端执行器壳体(诸如U形夹360)，该联接部分可以类似于上述联接部分376。多功能钳口构件552还包括近侧部分(不可见)，该近侧部分用于与联接机构(诸如联接机构375)联接以驱动多功能钳口构件552的旋转。近侧部分可以类似于上述的近侧部分358。

图11包括多功能钳口构件652的又一实施例的横截面。多功能钳口构件652包括两个功能特征654a和654b。功能特征654a和654b分布在多功能钳口构件652的周边周围，使得多功能钳口构件652围绕轴线642的旋转选择性地将功能特征654和654b带入活动位置(例如，图11中的多功能钳口构件652的顶部的位置)。轴线642大致平行于多功能钳口构件652的纵向轴线。在图10中，功能特征654a类似于上述功能特征554c用于执行抓握功能，并且功能特征654b用于执行机械切割功能。具体地，功能特征654b由于具有锋利的边缘654b”而适于机械切割。如果组织被定位在多功能钳口构件652和相对的钳口构件(诸如第一钳口构件351)之间，其中功能特征654b处于活动位置，并且钳口机构闭合，则被抓握的组织将被挤压在功能特征654和相对的钳口构件之间，致使功能特征654b的锋利边缘切穿所抓握的组织。多功能钳口构件652还包括联接部分576，该联接部分用于将多功能钳口构件652可旋转地联接到末端执行器壳体(诸如U形夹360)，该联接部分可以类似于上述联接部分376。多功能钳口构件652还包括近侧部分(不可见)，该近侧部分用于与联接机构(诸如联接机构375)联接以驱动多功能钳口构件652的旋转。该近侧部分可以类似于上述的近侧部分358。

多功能钳口构件352、452、552和652的上述实施例被提供为说明如何将各种类型和数量的功能特征包括为钳口构件的一部分。然而，这些例子并不是限制性的。例如，在一些实施例中，除了所示的功能特征或代替所示的这些功能特征之外，还使用了除所示功能特征之外的功能特征，诸如：用于击发缝钉的钉缝合器、用于闭合缝钉的砧座、相机系统的透镜、诸如真空抽吸系统或气体输送系统的流移除/输送系统的入口/出口、感测装置(例如，用于感测温度、电力、压力等)、光或其他电磁能量输送特征或任何其他功能特征。此外，本文公开的各种实施例包括本文描述的功能特征的组合，包括两个或更多个功能特征的任意组合。

此外，尽管上面描述的一些实施例集中于钳口机构，但是本文公开的末端执行器的实施例不限于钳口机构。例如，在一些实施例中，末端执行器包括多功能构件和另一构件，但是该另一构件没有被布置成与多功能构件相对以形成钳口机构。在一些实施例中，末端执行器包括多功能构件，而不必具有任何其他构件，诸如相对的钳口构件。例如，在一些实施例中，末端执行器包括带有多个单极电极或双极电极的单个构件，这些单极电极或双极电极设置在构件上(或是构件的一部分)；该构件可以成形为例如抹刀、钩子或其他类似的无钳口末端执行器。

如上面关于末端执行器393所述，在一些实施例中，单个致动元件(例如，致动元件398)可用于致动第一钳口构件的打开/闭合运动和第二钳口构件的旋转，以改变末端执行器的功能构造。这样的致动元件可以在平移(例如，致动第一钳口构件)和旋转(例如，致动第二钳口构件)方面被独立地驱动。因此，在这样的实施例中，器械的力传动系统可以被构造为独立地将平移和旋转赋予给定的致动元件，该致动元件直接或间接地联接到末端执行器。图12-14示出了这种力传动系统1200的一个实施例。图12包括示出了力传动系统1200的外部部件的透视图。图13包括示出了力传动系统1200的透视图，其中力传动壳体1211被移除以露出力传动系统1200的内部力转换部件1292。图14包括力传动系统1200的横截面，该横截面具有沿图13中的B截取的截面。

如图12所示，力传动系统1200包括壳体1211和装配有多个驱动输入1223的底盘1204。壳体1211容纳并且底盘1204支撑力传动系统1200的各种部件，诸如力转换部件1292，这些部件将在下面更详细地描述。底盘1204可以被构造为可安装到操纵器的接口。驱动输入1223可以用作上述的驱动输入223。在图12-14中，示出了五个驱动输入1223，即驱动输入1223_1至1223_5，但在其他实施例中，可以使用任何数量的驱动输入1223。驱动输入1223被构造为与操纵器的互补驱动输出接口(直接地，或者经由诸如无菌适配器的中介物)，使得驱动输出机械地将驱动力、扭矩和/或运动传递到驱动输入1223。例如，驱动输入1223可以是转盘。

力传动系统1200进一步包括力转换部件1292，该力转换部件包括联接在驱动输入1223和致动元件(例如，致动元件1205、缆索1238)之间的各种力转换机构，如图13和图14所示。这些力转换部件1292将施加到驱动输入1223的机械输入(力、扭矩、运动)传递到致动元件，该致动元件穿过器械的轴1291(在图12-14的视图中部分示出)延伸到器械的远侧部分，诸如末端执行器和关节中的一个或多个。施加到致动元件的力和运动通过一个或多个自由度驱动器械的功能的致动和/或器械的运动，例如铰接关节、平移末端执行器的部件、打开/闭合末端执行器的钳口等。

特别地，力转换部件1292包括用于驱动给定致动元件1205以独立平移和旋转的机构1201。致动元件1205(参见图14)可以是能够被驱动以传递线性力/平移运动和扭矩/旋转运动两者的任何元件。例如，致动元件1205可以是如图14所示的杆、推/拉缆索(例如，容纳在盘管中)或者能够传递线性和旋转力/运动的任何其他元件。在一些实施例中，该致动元件1205可以直接或间接地联接到钳口机构(诸如钳口机构350)，以驱动第一钳口构件的枢转运动和第二钳口构件围绕第二钳爪构件的纵向轴线的旋转运动两者的独立致动。在一些实施例中，一个或多个关节可以包括在轴1291中，并且致动元件1205的至少一部分可以在一个或多个维度上是柔性的以适应一个或多个关节的运动，或者致动元件1201可以联接到在一个或多个维度上是柔性的并且穿过一个或多个关节的单独的致动元件。致动元件1205可以用作或可以联接到上面参考图3-8的实施例所讨论的致动元件398。

用于驱动致动元件1205的平移和旋转的力转换机构1201包括齿轮1225至1229，该齿轮联接到驱动输入1223_3和1223_4并由其驱动。致动元件1205相对于轴1291的旋转可以通过旋转驱动输入1223_4来实现。如图13所示，驱动输入1223_4联接到齿轮1229，使得齿轮1229被约束为与驱动输入1223_4一起旋转。齿轮1229与齿轮1225啮合。齿轮1225联接到致动元件1205，使得致动元件1201被约束为与齿轮1225一起平移和旋转。因此，驱动输入1223_4的旋转引起致动元件1205相对于底盘1204的旋转。轴1291可以相对于底盘1204保持旋转上静止(例如，通过齿轮1234或通过轴1291固定地联接到底盘1204)。因此，在轴1291保持旋转上静止的同时致动元件1205相对于底盘1204的旋转致使致动元件1205相对于轴1291的旋转。换句话说，驱动输入1223_4的旋转可以驱动致动元件1205相对于轴1291的旋转。因此，在传动系统1200用于驱动上述末端执行器393并且致动元件1205用作致动元件398或联接至致动元件398的实施例中，多功能钳口构件352的旋转可以通过驱动驱动输入1223_4旋转来实现。

致动元件1205沿着轴向方向相对于轴1291的平移可以通过在驱动输入1223_4保持静止的同时驱动驱动输入1223_3旋转来实现。致动元件1205沿轴向方向的平移通过齿轮1226和1237之间的相互作用来控制，特别是通过齿轮1226与1237之间的相对旋转来控制(参见图14)。如图14所示，齿轮1226是外螺纹/蜗轮，其被构造成插入到作为内螺纹/蜗轮的齿轮1237中并与齿轮1237啮合。因此，齿轮1226和1237相对于彼此的旋转引起它们相对于彼此轴向平移。如图13和图14所示，齿轮1226与齿轮1225同轴并联接到齿轮1225，其中齿轮1225和1236形成一起旋转和平移的齿轮组件1202。此外，如图14所示，齿轮1227与齿轮1237同轴并联接到齿轮1237，其中齿轮1227和1237形成一起旋转和平移的齿轮组件1203。齿轮组件1203联接到底盘1204，使得齿轮组件1203可相对于底盘1204旋转，但被约束以防止齿轮组件1203在轴向方向上平移。因此，齿轮1226和1237的相对旋转引起齿轮组件1202相对于底盘1204轴向平移。因为轴1291相对于底盘1204平移固定，并且致动元件1205相对于齿轮组件1202平移固定，所以齿轮组件1202相对于底盘1204轴向平移(由于齿轮1226和1237的相对旋转)引起致动元件1205相对于轴1291平移。齿轮1226和1237由驱动输入1223_3和1223_4驱动。如图13所示，驱动输入1223_3联接到齿轮1228，使得齿轮1228被约束为与驱动输入1223_3一起旋转，并且齿轮1228与齿轮1227啮合。类似地，驱动输入1223_4驱动齿轮1225的旋转(经由齿轮1229)，这驱动齿轮1226的旋转。因此，齿轮1226和1237的相对旋转，并因此致动元件1205的平移，可以通过驱动驱动输入1223_3和1223_4，使得齿轮1226与1237具有不同的角速度，例如，通过保持驱动输入1223_4静止的同时驱动驱动输入1223_3旋转，来实现。因此，在传动系统1200用于驱动上述末端执行器393并且致动元件1205用作致动元件398或联接至致动元件398的实施例中，钳口构件351的枢转可以通过驱动驱动输入1223_3旋转同时保持驱动输入1223_4静止来实现。

如果希望在致动元件1205被驱动以旋转的同时防止致动元件1215平移，那么驱动输入1223_3可以与驱动输入1223_4一起被驱动，使得齿轮1226和1237相对于彼此保持静止(即，具有相同的角速度)。在一些实施例中，齿轮1225、1227、1228和1229被构造为使得驱动输入1223_3和1223_4以相同角速度的旋转引起齿轮1226和1237以相同角速度的旋转。如果希望在致动元件1205被驱动以平移的同时防止致动元件1205的旋转，那么在驱动输入1223_4被旋转的同时驱动输入1223_4可以保持静止。因此，机构1201允许独立地驱动致动元件1205的平移和旋转。另一方面，如果希望同时旋转和平移致动元件1205，则驱动输入1223_4可以被驱动以旋转，同时还控制驱动输入1223_3，使得齿轮1226和1237具有不同的相应角速度。

在一些实施例中，齿轮组件1203形成为单个整体，其中齿轮1227和1237是主体的两个整体连接的部分，或者换句话说，齿轮1227和1237由同一主体的内表面和外表面形成。在其他实施例中，齿轮1227和1237可以是单独且有区别的部件，它们附接在一起以形成齿轮组件1203。在一些实施例中，齿轮组件1202形成为单个整体，其中齿轮1225和1226是主体的整体连接的部分，或者换句话说，齿轮1225和1226由具有不同半径的同一主体的两个外表面形成。在其他实施例中，齿轮1225和1226可以是单独且有区别的部件，它们附接在一起以形成齿轮组件1202。本领域普通技术人员将理解在不脱离本公开的范围的情况下可以使用的齿轮组件1202和1203的各种布置。

力传动系统1200还可以包括除了上述那些之外的附加驱动输入1223，以驱动器械的其他动作，诸如关节的运动或其他功能的致动。例如，在图12-14所示的实施例中，包括驱动输入1223_1、1223_2和1223_5，以通过三个运动自由度(即，末端执行器的偏转和俯仰，以及器械轴的滚动)驱动器械超过器械所联接的操纵器所赋予的运动自由度的运动。其他器械可能具有更多、更少或没有运动自由度。在包括附加驱动输入1223的实施例中，力传动系统1200还可以包括相关联的机构，诸如下文进一步描述的齿轮1234至1237以及绞盘1224_1和1224_2，以将机械输入从这些附加驱动输入1223传递到致动元件。应当理解，根据器械的期望功能和运动自由度，在各种实施例中可以包括更多或更少(包括零)这样的附加驱动输入1223和相关联的力传动系统。

驱动输入1223_5可以控制器械的轴的运动的“滚动”自由度。如图13和图14所示，驱动输入1223_5联接到齿轮1236，使得齿轮1236被约束为与驱动输入1223_5一起旋转。齿轮1236与齿轮1235啮合。如图14所示，齿轮1235与齿轮1234啮合。齿轮1234联接到底盘1204，使得齿轮1234可相对于底盘1204旋转，但被约束以防止齿轮1234在轴向方向上平移。如图14所示，齿轮1234联接到轴1291并且与轴1291同轴，使得轴1291被约束为与齿轮1234一起旋转。轴1291可相对于底盘1204旋转。因此，轴1291可以通过经由驱动输入1223_5驱动齿轮1234的旋转而相对于底盘1204旋转。轴1291相对于底盘1204的这种旋转可以例如引起末端执行器(图12-14中未示出)围绕轴1291的纵向轴线旋转(即，滚动运动)。如果希望在不引起第一和第二钳口构件移动的情况下旋转轴1291，则在滚动操作期间齿轮组件1202和1203可被驱动以与齿轮1234一起旋转(以相同的角速度)。

在轴1291可相对于底盘1204以滚动自由度旋转的实施例中，轴1291可以被控制为在操作期间保持静止，使得致动元件1205相对于轴1291旋转。因此，在所示实施例中，在驱动输入1223_4在旋转致动元件1205的操作期间被旋转的同时，驱动输入1223_5(并因此齿轮1234)可以保持旋转上静止。在其他实施例(未示出)中，轴1291可以相对于底盘1204永久地旋转上静止。

驱动输入1223_1和1223_2可以控制器械的末端执行器和/或腕的运动的“偏转”和“俯仰”自由度。如图13和图14所示，绞盘1224_1和1224_2分别联接到驱动输入1223_1和1223_2，使得绞盘1224_1和1224_2分别与驱动输入1223_1和1223_2一起旋转。绞盘1224_1和1224_2的旋转卷绕和解开联接到绞盘1224_1和1224_2的缆索1238，从而将驱动力/运动施加到缆索1238。如图14所示，缆索1238被路由(例如，经由滑轮)以延伸穿过轴1291，并且将驱动力/运动传递到一个或多个关节(不可见)以使一个或多个关节通过一个或多个运动自由度运动。绞盘和相关的缆索驱动系统，以及由这种缆索驱动系统驱动的关节和其他装置，对于本领域的普通技术人员来说是熟悉的，因此本文不进行更详细的描述。

如上所述，在一些实施例中，末端执行器可以包括单极电极，该单极电极被构造为执行单极电外科功能，诸如单极密封或切割。通常，单极电极由联接到电源的导电材料，诸如不锈钢或其他金属，形成。单极电极位于待切割或凝结的组织附近，并且电流从电极放电到组织中以引起切割/凝结。对于单极装置，从电极放电到组织中的电流不会经由器械中的返回路径(例如，经由相对的钳口构件)返回到电源。相反，电流从电极流入患者体内，这形成放电的返回路径。与手术器械分离的患者返回电极被放置成与患者接触，以完成放电到患者体内的电流的返回回路。在一些用例中，单极电极被成形为具有相对较小的尖端，以便提供从尖端到靶组织的相对集中的放电，并允许提高精度。电极尖端可以具有各种形状，诸如球体、圆锥体、线环等。

在一些实施例中，单极电极被设置为可旋转多功能构件，诸如可旋转的多功能钳口构件352或不是钳口机构的一部分的可旋转多功能构件，的功能特征中的一个。例如，图15示出了末端执行器1393的一个实施例，其中一个或多个单极电极被设置为可旋转多功能钳口构件352的一部分。末端执行器1393可以类似于上述末端执行器393，并且末端执行器的部件在图15中被赋予与上述末端执行器393的类似部件相同的附图标记。省略了对末端执行器1393的这些类似部件的重复描述。

如图15所示，多功能钳口构件352的远侧尖端包括单极电极1338。在该实施例中，多功能钳口构件352可以指向靶组织并定位成使得单极电极1338靠近靶组织或与靶组织接触，然后可以向钳口构件352供应电力，使得电流从单极电极1338放电到靶组织中。因为在上述状态下单极电极1338是钳口构件352最接近靶组织的部分，所以来自钳口构件352的放电主要集中在电极1338处及其周围，从而提供相对强烈且精确的放电。在图15中，单极电极1338被示出为具有球形，但这是非限制性的，并且如上所述以及本领域普通技术人员将理解的其他电极形状在本文中是可设想的。特别地，任何形状的电极都可以用作单极电极1338。例如，如图3-4B所示的钳口构件352的尖端或端部可以用作电极1338。

为了向多功能钳口构件352(并因此向电极1339、354a和354b供应电力，在所示实施例中，电极1339、354a和354b是钳口构件352的整体部分)，电力线1339可以联接在一个或多个电源(未示出)和多功能钳口构件352之间。电力线1339可以延伸穿过U形夹360，如图15中用虚线示意性地示出的。在电力线1339和多功能钳口构件352之间可以使用可旋转的联接器，以允许多功能钳口构件352的旋转。例如，在图15中，电力线1339联接到保持销362，该保持销联接到凹槽356中的多功能钳口构件352并且允许多功能钳口构件352的旋转。可旋转联接器的该实施例是非限制性的，并且其他可旋转联接器可用于电联接电力线1339和多功能钳口构件352。可旋转电联接器对本领域的普通技术人员来说是已知的，因此本文不进行详细描述。

可替代地，在一些实施例中，不提供单独的电源线1339，而是器械的其他部件，诸如旋转联接器380和致动元件398，可以由导电材料制成，并且可以用作电源线的一部分，以将钳口构件352联接到电源，如上面所述。

在一些实施例中，除了在钳口构件352上提供单极电极1338或代替在钳口构件352上提供单极电极1338之外，钳口构件352的电极354a和354b也可以被构造为单极电极。沿着钳口构件352的横向侧表面定位的电极354a和354b可以以与电极1338不同的方式使用。例如，代替将钳口构件352指向靶组织，可以将靶组织定位成与钳口构件的侧边相邻(例如，钳口构件352下方或钳口构件351和352之间)，然后可以向钳口构件352供应电力。在这种状态下，与如上所述使用电极1338时相比，电极354a或354b的相对较大的面积靠近靶组织，致使在相对较宽的组织区域上相对更扩散的放电。在一些实施例中，电极354a和354b可以通过改变向末端执行器1393供电的方式在单极电能输送状态和双极电能输送状态之间切换。具体地，通过将多功能钳口构件352联接到单极电源的电源线，同时将电极353与电力断开(即，电极353被电隔离或保持“浮动”)，电极354a和354b以及电极1338(如果存在)被构造为用作单极电极。当在单极模式下操作时，相对钳口构件351的电极353与电源断开，以防止从电极1338、354a或354b释放的电使用电极353作为返回路径。另一方面，通过将电极353连接到双极电源的电源线并且将钳口构件352连接到双极电源的返回线(或者反之亦然)，电极354a和354b可以被重新构造为用作双极电极(在这种构造中，电极1338可以被视为电极354a的一部分)。

为了改变到电极354a和354b的电连接，电源线1339(或将钳口构件352联接到电源的其他电路径)可以联接到电开关(例如，晶体管或其他开关器件)，该电开关联接到一个或多个电源的电源线。另一个电开关也可以用于选择性地将电力线345与电源连接和断开。电开关可以是器械102或202、控制系统106、辅助系统108或操纵器组件110的一部分。可以基于用户选择的模式来控制开关。如上所述，如果用户选择双极模式，则开关可以被致动(例如，在控制系统106的控制下)以将电极353联接到双极电源的电源线或返回线，并且将钳口构件352联接到双极电源的返回线或电源线。另一方面，如果选择单极模式，则开关可被致动以断开电极353与所有电源(包括返回或接地路径)的连接，并将钳口构件352联接到单极电源的电源线。

在一些实施例中，单极电极可以被设置为末端执行器的除了可旋转多功能钳口构件352之外的另一部分的一部分。例如，图16示出了末端执行器2393的一个实施例，其中单极电极2338被设置为钳口构件351的一部分，其与可旋转的多功能钳口构件352相对。末端执行器2393可以类似于上述末端执行器393，并且末端执行器239的部件在图16中被赋予与上面已经描述的末端执行器393的相同或相似部件相同的附图标记。省略了对末端执行器2393的这些类似部件的重复描述。

如图16所示，单极电极2338设置在钳口构件351的远端处。单极电极2338可以电联接到电极353。例如，在一个实施例中，单极电极2338和电极353是同一整体的一部分。在其他实施例中，单极电极2338可以与电极353分离。在图16中，单极电极2338被示出为具有大致直线形状，具有相对钝或平坦的端面，但这是非限制性的，并且在本文中可以设想其他单极电极形状。特别地，任何形状的电极都可以用于单极电极2338。当使用单极电极2338时，相对的多功能钳口构件352可以与电源断开连接，使得从单极电极2338释放的电不使用多功能钳爪构件352作为返回路径。单极电极2338的使用可以类似于上述单极电极1338的使用，除了相对于靶组织定位的是钳口构件351而不是钳口构件352。在所示的实施例中，电极2338和电极353电联接，因此可以使用电力线345将电力供应到单极电极2338。在其他实施例中，电极2338和电极353是电隔离的(例如，绝缘层348可以在电极2338与电极353之间延伸)，并且电极2338可以与单独的电源线(未示出)联接，该电源线以与电源线345类似的方式路由穿过钳口构件351和U形夹360。将电极2338和电极353电联接在一起可以允许末端执行器2393的复杂性降低和尺寸减小，因为可以省略第二电源线和两个电极之间的绝缘。另一方面，当电极353在狭小空间中使用时，电隔离电极2338和电极353可以减少从电极2338无意放电到相邻的非靶组织中的可能性。

与电极345a和345b一样，通过切换各种电极之间的电连接，电极353也可以在单极和双极构造之间构造。通过在钳口构件352与电源断开的同时将电极353(经由电力线345)联接到单极电源的电源路径，电极353被构造为作为单极电极进行操作。通过在钳口构件352连接到双极电源的返回路径或电源路径的同时将电极353(经由电力线345)联接到双极电源的电源路径或返回路径，电极353被构造为作为双极电极进行操作。如上关于图15的实施例所述，电开关可以用于切换到电极353和2338的电连接。

本文所述的实施例(包括上述系统100、器械202、末端执行器393、多功能钳口构件452、552和652、和/或力传动系统1200)可以非常适合于在医疗应用中使用。特别地，一些实施例适合于在例如外科手术、远程操作外科手术、诊断、治疗和/或活检程序中使用。例如，可以在人类患者、动物患者、人类尸体、动物尸体和人体或动物解剖结构的部分上执行这样的程序。一些实施例还可适合于在例如非手术诊断、美容程序、人类或动物解剖结构的成像、从人类或动物解剖结构收集数据、培训医务人员或非医务人员以及对从人体或动物解剖结构移除的组织的程序(不返回到人体或动物解剖结构)中使用。即使适合于在这种医疗程序中使用，实施例也可用于非活体材料和非人类或动物解剖结构一部分的形式上的台式程序。此外，一些实施例也适用于非医疗应用，诸如工业机器人应用，以及感测、检查和/或操纵非组织工件。在非限制性实施例中，本文所述的技术、方法和装置可用于采用机器人技术的计算机辅助外科手术系统中，或可为其一部分，所述机器人技术诸如由加利福尼亚州桑尼维尔的Intuitive surgical股份有限公司商业化的da外科手术系统。然而，本领域技术人员将理解，在医疗和非医疗应用中，本文公开的各方面可以以各种方式和系统来体现和实现，包括手动操作的器械和计算机辅助的远程操作系统。对/>外科手术系统的提及是说明性的，不应被视为限制本文公开的范围。

如本文所用，“功能特征”是末端执行器的构件(例如，钳口构件)的适用于特定功能的一部分。如果功能特征具有使末端执行器能够执行特定功能或提高特定功能的性能(例如，使其更有效、高效、快速等)的构造(例如，形状和/或其他功能特征或属性)，则该功能特征适于特定功能。例如，用于双极密封功能的功能特征可以包括成形为具有相对较宽的(在横向方向上)接触表面的电极(联接到电源的导电材料片)，而用于双极切割功能的功能特性可以包括具有相对较窄的接触表面的电极。作为另一示例，用于机械切割的功能特征可以包括锋利的边缘。作为另一示例，用于可靠地抓握对象的功能特征可以包括带有摩擦增强特征(例如，凹槽、突起、粗糙化元件等)的接触表面。

如本文和权利要求中所使用的，术语计算机辅助的操纵器系统(“操纵器系统”)应被理解为广义地指包括一个或多个可控运动学结构(“操纵者”)的任何系统，所述一个或多个可控运动学结构包括通过一个或多个关节联接在一起的一个或多个连杆，所述关节可被操作以使运动学结构移动。这种系统在本领域中偶尔可以被称为并且在通常的使用中被称为机器人辅助的系统或机器人系统。操纵器可以具有永久地或可移除地安装到其上的器械，并且可以移动和操作该器械。关节可以由驱动元件驱动，该驱动元件可以利用任何方便形式的动力，诸如但不限于电动机、液压致动器、伺服电机等。操纵器的操作可以由用户控制(例如通过远程操作)、由计算机自动控制(所谓的自主控制)或由这些的一些组合控制。在用户控制操纵器的至少一些操作的示例中，电子控制器(例如，计算机)可以促进或辅助操作。例如，电子控制器可以通过将从用户接收到的控制输入转换成电信号来“辅助”用户控制的操作，该电信号致动驱动元件以操作操纵器，从而向用户提供反馈、强制执行安全限制等等。“计算机辅助的操纵器系统”中使用的术语“计算机”广义上是指用于控制或协助用户控制操纵器操作的任何电子控制装置，并不旨在局限于正式定义为或通俗地称为“计算机”的东西。例如，计算机辅助的操纵器系统中的电子控制装置可以从传统的“计算机”(例如，通用处理器加上存储供处理器执行的指令的存储器)到低级专用硬件装置(模拟或数字)，如离散逻辑电路或专用集成电路(ASIC)，或两者之间的任何东西。此外，操纵器系统可以在各种环境中实现，以执行各种程序，包括医疗和非医疗程序。因此，尽管本文中更详细描述的一些示例可以集中在医学环境中，但本文中描述的装置和原理也适用于其他环境，诸如工业操纵器系统。

应当理解，一般描述和详细描述都提供了本质上是解释性的示例实施例，并且旨在提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。在不脱离本说明书和权利要求的精神和范围的情况下，可以进行各种机械、组成、结构、电气和操作上的改变。在某些情况下，未详细示出或描述公知的电路、结构和技术，以免模糊各实施例。在两个或更多个图中的相同标号表示相同或相似的元件。

此外，本文中用于描述本发明各方面的术语，诸如空间术语和关系术语，被选择来帮助读者理解本发明的示例实施例，但并不旨在限制本发明。例如，本文可以使用空间术语，诸如“在...之下”、“在下面”、“下部”、“在...上方”、“上部”、“近侧”、“远侧”、“向上”、“向下”等，来描述方向或一个元件或特征与另一元件或特征的空间关系，如图所示。这些空间术语是相对于附图使用的，并且不限于现实世界中的特定参考系。因此，例如，图中的方向“向上”不一定必须对应于世界参考系中的“向上”(例如，远离地球表面)。此外，如果考虑与图中所示的参考系不同的参考系，则本文使用的空间术语可能需要在该不同参考系中被不同地解释。例如，相对于其中一个图被称为“向上”的方向可以对应于相对于从图的参考系旋转180度的不同参考系被称为为“向下”的方向。作为另一个例子，如果与图中所示的情况相比，装置在世界参考系中翻转了180度，那么本文中描述为相对于图而言“在”第二物品“之上”或“上方”的物品相对于世界参考系而言将“在”该第二物品“下方”或“下面”。因此，根据正在考虑的参考系，可以使用不同的空间术语来描述相同的空间关系或方向。此外，为了便于说明和描述而选择图中所示的物品的姿态，但在实践中的实施方式中，物品的姿态可以不同。

另外，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。并且，术语“包含”、“包括”、“具有”等规定了所述特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或增加。除非另有特别说明，否则被描述为联接的部件可以直接电联接或机械联接，或者它们可以经由一个或多个中间部件间接联接。除非说明书的上下文另有指示，否则数学和几何术语不一定旨在根据其严格定义来使用，因为本领域普通技术人员将理解，例如，以基本相似的方式起作用的基本相似的元件可以容易地落入描述性术语的范围内，即使该术语也具有严格的定义。

只要可行，参考一个实施例详细描述的元件及其相关方面可以包括在未具体示出或描述的其他实施例中。例如，如果参考一个实施例详细描述了一个元件，而未参考第二实施例对它进行描述，则该元件仍可以被要求包括在第二实施例中。

如本文所用，“近侧”和“远侧”是基于它们与运动链两端的关系来描述位置或方向的空间/方向术语。“近侧”与运动链的更靠近链的底部或支撑的端部相关联，而“远侧”与运动链的通常包括器械的末端执行器的相对端相关联。因此，“近侧”位置是指相对更靠近运动链底部的位置。例如，连杆的“近端部分”是指连杆的比连杆的其余部分更靠近运动链底部的部分。相反，“远侧”位置是指距离运动链底部相对更远的位置。例如，连杆的“远端部分”是指连杆的比连杆的其余部分更远离运动链底部的部分。上面使用的术语“更近”和“更远”指的是沿着运动链的接近度，而不是绝对距离。“近侧”和“远侧”方向是通常分别指向近侧位置或远侧位置的方向。例如，每个连杆可以被描述为具有相关联的近侧和远侧方向，其中连杆的近侧方向通常从其远端周围指向其近端周围，并且远侧方向通常从其近端周围指向其远端周围的某个地方。应当理解，对于给定的运动链，根据上下文的不同，可能有许多不同的可以被描述为“近侧”或“远侧”的方向，因为可能有许多连杆和这些连杆的许多可能的姿态。例如，关于一个连杆描述的“远侧”方向可以相对于世界参考系对角指向下，而关于与第一连杆成某一角度的另一连杆所描述的“远侧”方向可以相对世界参考系对角指向上。此外，如果连杆的姿态改变，则与该连杆相关联的近侧方向和远侧方向可能改变。因此，没有单一的“近侧”或“远侧”方向，而是有许多可能的“近侧”或“远侧”方向，这取决于上下文。在附接到操纵器的器械的上下文中，“近侧”是指附接到操纵器的器械端部，而“远侧”是指具有末端执行器的器械的相对端。在外科程序的上下文中，运动链的“远端”是插入患者体内的端部，因此“远侧”也可用于指更靠近患者的位置或插入患者体内的方向，而“近侧”可指离患者更远的位置或从患者体内取出的方向。在末端执行器的上下文中，术语“近侧”是指末端执行器的附接到器械的轴的端部，而“远侧”是指末端执行器的相对端，如末端执行器自由端或尖端。在末端执行器的上下文中，“近侧-远侧轴线”是指在末端执行器的近侧部分和远侧部分之间延伸的轴线，并且该轴线与末端执行器本地的轴的纵向轴线大致对齐。

如本文所用，“横向”是指两个物品的位置关系，其中一个物品以相对于另一个物品的某一角度横向定取向，诸如基本上或大体上垂直于另一物品。如本文所用，“横向”包括但不要求完全垂直的关系。例如，除非本文另有说明或上下文暗示，否则“横向”至少可以包括一个物品相对于另一个物品以45°至135°的角度定取向的位置关系。

除非本文另有说明或上下文暗示，当近似术语如“实质上”、“近似”、“大约”、“约”、“大致”等与所述数值、性质或关系(如范围的终点或几何性质/关系(例如，平行、垂直、直行等))结合使用时，这应被理解为意味着数值、性质或关系不需要数学精确性，而是指一系列变化，包括但不严格局限于所述数值、性质或关系。特别地，围绕所述数值、性质或关系的变化范围至少包括与该数值、性质、或关系无关的任何变化，诸如与所述数值、性质或关系等价的变化。围绕所述数值、性质或关系的变化范围还包括至少那些在相关领域中由于制造或其他公差而对所讨论物品的类型是典型的变化。此外，变化范围还至少包括在所述数值、性质或关系的±5％范围内的变化。因此，例如，如果以下任何一项为真，则线或表面可被视为与基准线或表面“大致平行”：线/表面与基准之间的最小角度小于或等于4.5°(即90°的5％)，该角度小于或等于制造或本领域典型的其他公差，或者所构成的线/表面在功能上等同于所述线/表面，如果它完全平行的话。

鉴于本文的公开内容，进一步的修改和替代实施例对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。例如，所述装置和方法可以包括为了操作的清楚性而从图和描述中省略的附加部件或步骤。因此，本说明书仅被解释为说明性的，并且是出于教导本领域技术人员以一般方式实施本教导的目的。应当理解，本文所示和描述的各种实施例将被视为示例性的。元件和材料以及这些元件和材料的布置可以代替本文所示和描述的元件和材料，部件和工艺可以颠倒，并且本教导的某些特征可以独立地使用，所有这些对于本领域技术人员在受益于本文的描述之后将是显而易见的。在不脱离本教导和所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对本文所描述的元件进行改变。

应当理解，本文所阐述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以在不脱离本教导的范围的情况下对结构、尺寸、材料和方法进行修改。

通过考虑本文公开的本发明的说明书和实践，根据本公开的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。所述实施例旨在将说明书和示例仅视为示例性的，根据适用法律，所附权利要求有权获得其最广泛的范围，包括等效权利要求。

Claims (30)

1.一种器械，包括：

轴；以及

末端执行器，所述末端执行器包括被联接到所述轴的钳口机构，其中：

所述钳口机构包括第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件能够通过围绕枢转轴线在所述钳口机构的打开构造和所述钳口机构的闭合构造之间枢转而相对于彼此移动，

所述第二钳口构件能够绕所述第二钳口构件的滚动轴线在至少两个取向之间旋转，所述第二钳口构件的所述滚动轴线横向于所述枢转轴线，

在所述至少两个取向中的第一取向中，所述钳口机构被构造为执行第一功能，以及

在所述至少两个取向中的第二取向中，所述钳口机构被构造为执行不同于所述第一功能的第二功能。

2.根据权利要求1所述的器械，其中，所述钳口机构的所述第一功能和第二功能包括电外科功能。

3.根据权利要求2所述的器械，其中，所述钳口机构的所述第一功能包括双极电密封功能，并且所述钳口机构的所述第二功能包括双极电切割功能。

4.根据权利要求3所述的器械，其中：

所述第一钳口构件包括第一电极部分，并且

所述第二钳口构件包括：

第二电极部分，所述第二电极部分被构造为与所述第一电极部分产生电势差以提供所述双极电密封功能，以及

第三电极部分，所述第三电极部分被构造为与所述第一电极产生电势差以提供所述双极电切割功能。

5.根据权利要求1所述的器械，其中：

所述第一钳口构件包括第一电极部分，

所述第二钳口构件包括

具有第一接触表面的第二电极部分，所述第一接触表面被构造为在所述第二钳口构件的所述第一取向上接触由所述钳口机构抓握的材料，

第三电极部分，所述第三电极部分具有第二接触表面，所述第二接触表面被构造为在所述第二钳口构件的所述第二取向上接触由所述钳口机构抓握的材料，以及

所述第二接触表面具有比所述第一接触表面更大的面积。

6.根据权利要求5所述的器械，其中：

所述第二电极部分和所述第三电极部分被集成到共同的主体。

7.根据权利要求5所述的器械，其中：

所述第二电极部分和所述第三电极部分在物理上是有区别的并且彼此分离。

8.根据权利要求1所述的器械，其中：

所述第一钳口构件包括第一电极部分，

所述第二钳口构件包括第二电极部分，所述第二电极部分在所述第二钳口构件的所述第一取向上定位成与所述第一电极部分相对并面向所述第一电极部分，以及

所述第二钳口构件包括第三电极部分，所述第三电极部分在所述第二钳口构件的所述第二取向上定位成与所述第一电极部分相对并面向所述第一电极部分。

9.根据权利要求8所述的器械，其中：

所述第二电极部分和所述第三电极部分被集成到共同的主体。

10.根据权利要求9所述的器械，其中：

所述第二电极部分和所述第三电极部分在物理上是有区别的并且彼此分离。

11.根据权利要求8所述的器械，其中：

所述第一电极部分和所述第二电极部分被构造为产生电势差以在所述第二钳口构件的所述第一取向上执行电外科密封功能，所述电外科密封功能是所述第一功能，以及

所述第一电极部分和所述第三电极部分被构造为产生电势差，以在所述第二钳口构件的所述第二取向上执行电外科切割功能，所述电外科切割功能是所述第二功能。

12.根据权利要求1所述的器械，进一步包括可操作地联接到所述第二钳口构件的旋转联接器，其中：

所述旋转联接器相对于所述轴是可旋转且可平移的，

所述旋转联接器的旋转驱动所述第二钳口构件绕所述滚动轴线的旋转，以及

所述旋转联接器的平移驱动所述第一钳口构件和所述第二钳口构件在所述闭合构造和所述打开构造之间相对于彼此的运动。

13.根据权利要求12所述的器械，其中：

所述旋转联接器相对于所述第二钳口构件可平移。

14.根据权利要求13所述的器械，其中：

所述旋转联接器可操作地联接到所述第二钳口构件，使得所述第二钳口构件被约束为随着所述旋转联接器的旋转而旋转。

15.根据权利要求12所述的器械，进一步包括：

闭合块，所述闭合块可操作地联接到所述第一钳口构件以及所述旋转联接器，

其中，所述闭合块将所述旋转联接器的平移转换为所述第一钳口构件的枢转，以在所述打开构造和所述闭合构造之间移动所述钳口机构。

16.根据权利要求15所述的器械，其中：

所述旋转联接器相对于所述闭合块可旋转，并且

所述闭合块被约束为随所述旋转联接器平移。

17.根据权利要求12所述的器械，进一步包括：

可致动元件，所述可致动元件延伸穿过所述轴并可操作地联接到所述旋转联接器，所述可致动元件被构造为传递力以驱动所述旋转联接器相对于所述轴的旋转和平移。

18.根据权利要求1所述的器械，其中：

所述钳口机构的所述第一功能和第二功能选自双极电密封功能、双极电切割功能、机械切割功能或抓握功能。

19.根据权利要求1所述的器械，其中：

所述第二钳口构件的所述至少两个取向包括三个或更多个取向，每个取向对应于所述钳口机构的不同功能。

20.一种器械，包括：

轴；以及

钳口机构，所述钳口机构被联接到所述轴，其中：

所述钳口机构包括第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件能够通过围绕枢转轴线在所述钳口机构的打开构造和所述钳口机构的闭合构造之间枢转而相对于彼此移动，以及

所述第二钳口构件能够相对于所述轴绕所述第二钳口构件的滚动轴线且独立于所述第一钳口构件而旋转，所述第二钳口构件的所述滚动轴线横向于所述枢转轴线。

21.根据权利要求20所述的器械，其中：

所述末端执行器包括旋转联接器，所述旋转联接器相对于所述轴可旋转且可平移，

所述旋转联接器的旋转驱动所述第二钳口构件的旋转，以及

所述旋转联接器的平移驱动所述第一钳口构件和所述第二钳口构件在所述闭合构造和所述打开构造之间相对于彼此的运动。

22.根据权利要求21所述的器械，进一步包括：

可致动元件，所述可致动元件延伸穿过所述轴并可操作地联接到所述旋转联接器，所述可致动元件被构造为传递力以驱动所述旋转联接器相对于所述轴的旋转和平移。

23.根据权利要求20所述的器械，其中：

所述第二钳口构件包括至少两个功能特征，

所述至少两个功能特征中的每一个被构造为当处于面向所述第一钳口构件的活动位置时执行对应的功能，以及

所述第二钳口构件在滚动运动自由度中的旋转将所述至少两个功能特征选择性地带入所述活动位置。

24.一种器械，包括：

轴；以及

末端执行器，所述末端执行器被联接到所述轴并且包括多功能构件，所述多功能构件包括近端、远端、外周表面和在所述近端和所述远端之间延伸的纵向轴线，其中：

所述多功能构件相对于所述轴绕所述纵向轴线可旋转，

所述多功能构件包括被构造为执行第一功能的第一功能特征和被构造为执行第二功能的第二功能特征，以及

所述第一功能特征和所述第二功能特征绕所述纵向轴线以不同的角度位置定位在所述外周表面上。

25.根据权利要求24所述的器械，其中：

所述器械包括钳口机构，并且所述多功能构件是所述钳口机构的一对钳口相对钳口构件中的一个钳口构件。

26.根据权利要求24所述的器械，其中：

所述第一功能特征包括具有第一表面积的第一电极，并且所述第二功能特征包括具有与所述第一表面积不同的第二表面积的第二电极。

27.一种器械，包括：

轴；

可致动元件，所述可致动元件延伸穿过所述轴；以及

器械传动系统，所述器械传动系统联接到所述轴并且包括：

底盘；

第一驱动输入；

第二驱动输入；

第一齿轮组件，所述第一齿轮组件可操作地联接到所述第一驱动输入并由所述第一驱动输入驱动；以及

第二齿轮组件，所述第二齿轮组件可操作地联接到所述第二驱动输入并由所述第二驱动输入驱动；

其中，所述第一齿轮组件和所述第二齿轮组件以相同的角速度相对于所述底盘的旋转引起所述可致动元件相对于所述轴的旋转；并且

在所述第二齿轮组件相对于所述底盘保持静止的同时，所述第一齿轮组件相对于所述底盘的旋转引起所述可致动元件相对于所述轴的平移。

28.根据权利要求27所述的器械，其中：

所述第一齿轮组件和所述第二齿轮组件以相同的角速度相对于所述底盘的旋转引起所述可致动元件相对于所述轴的独立于所述可致动元件相对于所述轴的任何平移的旋转，并且

在所述第二齿轮组件相对于所述底盘静止的同时，所述第一齿轮组件相对于所述底盘的旋转引起所述可致动元件相对于所述轴的独立于所述可致动元件相对于所述轴的任何旋转的平移。

29.根据权利要求27所述的器械，进一步包括：

末端执行器，所述末端执行器被联接到所述轴，

其中，所述可致动元件的平移赋予所述末端执行器相对于所述轴的第一运动自由度，并且

其中，所述可致动元件的旋转赋予所述末端执行器相对于所述轴的不同于所述第一运动自由度的第二运动自由度。

30.一种使用具有钳口机构的器械的方法，包括：

当所述钳口机构的第一钳口构件处于第一取向时，使所述第一钳口构件对由所述钳口机构抓握的材料执行第一功能；

绕从所述第一钳口构件的近端延伸到所述第一钳口构件的远端的旋转轴线将所述第一钳口构件从所述第一取向旋转到第二取向；并且

当所述第一钳口构件处于所述第二取向时，使所述第一钳口构件对由所述钳口机构抓握的材料执行不同于所述第一功能的第二功能。