CN219538438U - 一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗器械技术领域，公开一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，包括壳体组件、蛇骨组件、执行组件和锁定组件；壳体组件包括沿第一方向延伸的基体和操作手柄；蛇骨组件连接基体远端，蛇骨组件能弯曲且绕第二方向偏摆，和/或绕第三方向偏摆；执行组件的执行器具有初始状态和执行状态，第一操作线能沿第一方向往复滑动以使执行器在初始状态和执行状态之间转换；棘轮机构的棘轮可转动地连接操作手柄以使第一操作线滑动，棘轮机构能锁定第一操作线，解锁机构驱动棘爪转动脱离棘轮以解锁第一操作线。本实用新型的多自由度手术器械能对执行器的执行状态锁定和解锁，使用方便，减轻操作者疲劳，提高手术效率。

Description

一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械。

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，并结合相关手术器械完成的手术。尽管手术机器人具有诸多优点，但由于手术机器人同时具有体积大、售价高等缺陷，目前仍有很多医生选择常规的手持手术器械。常规的手持手术器械在末端执行器和手持端之间设置有连接管，末端执行器和连接管之间能够实现相对转动以调整末端执行器的操作角度。但是，这种常规的手持手术器械在手术过程中需要操作者频繁操作开关对末端执行器的开合状态进行锁止和解锁，造成使用不便，容易造成操作者操作疲劳，进而影响手术效率和手术成功率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，能够对执行器的初始状态和执行状态进行锁定和解锁，使用方便，减轻操作者疲劳，提高手术效率和手术成功率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，包括：

壳体组件，所述壳体组件包括相互连接的基体和操作手柄，所述基体沿第一方向延伸；

蛇骨组件，所述蛇骨组件连接于所述基体的远端，所述蛇骨组件能够弯曲且绕第二方向偏摆，和/或绕第三方向偏摆，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两互相垂直；

执行组件，所述执行组件包括执行器和第一操作线，所述执行器连接于所述蛇骨组件的远端，所述执行器具有初始状态和执行状态，所述第一操作线沿所述第一方向延伸且远端连接于所述执行器，所述第一操作线能够沿所述第一方向往复滑动以使所述执行器在所述初始状态和所述执行状态之间转换；

锁定组件，所述锁定组件包括棘轮机构和解锁机构，所述棘轮机构包括相互啮合的棘轮和棘爪，所述棘轮连接所述第一操作线的近端，所述棘轮可转动地连接所述操作手柄以使所述第一操作线滑动，所述棘轮机构能够锁定所述第一操作线，所述解锁机构连接于所述棘轮机构的棘爪，并驱动所述棘爪转动，所述棘爪能够脱离所述棘轮以使所述第一操作线沿所述第一方向滑动。

作为本实用新型的一种优选结构，所述棘轮机构还包括操作扳机，所述操作扳机的一端连接所述棘轮，另一端连接所述第一操作线的近端，所述操作扳机转动连接于所述操作手柄，所述操作扳机的转动圆心和所述棘轮的转动圆心相同，所述操作扳机能够转动所述棘轮且拉动所述第一操作线沿所述第一方向滑动。

作为本实用新型的一种优选结构，所述解锁机构包括解锁扳机和第二操作线，所述第二操作线的一端连接所述棘爪，另一端连接所述解锁扳机，所述解锁扳机转动连接于所述棘轮机构，所述解锁扳机能够通过所述第二操作线拉动所述棘爪远离所述棘轮以解锁所述第一操作线。

作为本实用新型的一种优选结构，所述棘轮机构还包括操作扳机复位扭簧，所述操作扳机复位扭簧的一端固定连接于所述操作手柄，另一端连接所述操作扳机，所述操作扳机复位扭簧始终具有推动所述操作扳机反向转动的趋势。

作为本实用新型的一种优选结构，所述棘轮机构还包括棘爪复位弹簧，所述棘爪复位弹簧的一端固定连接于所述操作手柄，另一端连接所述棘爪，所述棘爪复位弹簧始终具有推动所述棘爪啮合所述棘轮的趋势。

作为本实用新型的一种优选结构，所述多自由度手术器械还包括操作组件，所述操作组件包括至少四根第三操作线，所述第三操作线沿所述第一方向延伸，所述第三操作线的远端连接于所述蛇骨组件，至少四根所述第三操作线能够张紧或者放松以使所述蛇骨组件弯曲且绕所述第二方向偏摆，和/或绕所述第三方向偏摆。

作为本实用新型的一种优选结构，所述操作组件还包括操作杆机构，所述操作杆机构转动连接于所述操作手柄，所述操作杆机构固定连接于所述第三操作线的近端，所述操作杆机构能够绕所述第一方向转动，以使至少一根所述第三操作线放松，且使其余所述第三操作线张紧。

作为本实用新型的一种优选结构，所述操作杆机构包括：

支撑框，所述支撑框转动连接于所述操作手柄，且设置于所述操作手柄内，所述支撑框能够绕所述第二方向转动；

固定板，所述第三操作线的近端固定连接于所述固定板，所述固定板转动连接于所述支撑框，所述固定板的转轴垂直于所述支撑框的转轴；

操作杆，所述操作杆垂直连接于所述固定板，且一端延伸至所述操作手柄外。

作为本实用新型的一种优选结构，所述蛇骨组件包括从近端至远端依次转动连接的首端蛇骨、至少一个关节蛇骨和末端蛇骨，所述首端蛇骨固定连接于所述基体的远离，所述关节蛇骨可转动地设置于所述首端蛇骨和所述末端蛇骨之间，所述首端蛇骨、所述关节蛇骨和所述末端蛇骨上均设置有多个引导孔，多根所述第三操作线分别穿过多个所述引导孔，且所述第三操作线的远端固定于所述末端蛇骨或者所述关节蛇骨上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述执行器包括：

套筒，所述套筒固定连接于所述蛇骨组件的远端；

至少两个夹爪，所述夹爪铰接于所述套筒，至少两个所述夹爪的远端能够相互靠近或者远离，所述夹爪的近端设置有滑槽，所述滑槽的延伸方向和所述第一方向具有夹角；

夹爪座，所述夹爪座可滑动地设置于所述套筒内，所述夹爪座的近端固定连接于所述第一操作线，所述夹爪座的远端设置有滑杆，所述滑杆滑动连接于所述滑槽，所述滑杆沿所述滑槽滑动以使至少两个所述夹爪的远端相互靠近或者远离。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，蛇骨组件为柔性结构，在手术过程中能够进行多种角度调整，实现万向转动，防止执行器被内窥镜等其他同时进行的工作器械遮挡，避免工作范围受限，提高手术成功率；第一操作线能够沿第一方向往复滑动以使执行器在初始状态和执行状态之间转换；根据棘轮机构的棘轮和棘爪的啮合特性，棘轮机构能够锁定第一操作线，进而实现对执行器的状态锁定；解锁机构连接于棘轮机构的棘爪，并驱动棘爪转动，棘爪能够脱离棘轮，棘轮可以反向转动，以使第一操作线沿第一方向反向滑动。棘轮机构和解锁机构重复上述的锁定和解锁操作，可以实现执行器的功能切换和锁定，可以长时间保持初始状态或者执行状态而不需要操作者进行手动操作，使远端的执行器在任意位置的开合状态的锁定更为可靠，避免频繁操作开关对执行器进行锁止和解锁，减轻操作者疲劳，提高手术效率和手术成功率。手术器械体积小巧，能够供操作者手持操作，方便切换手术场地，无需电器连接或者充电等问题，随时可进行手术操作；且生产成本低，进而降低手术成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多自由度手术器械的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的执行组件的初始状态结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的执行组件的执行状态结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的蛇骨组件的结构示意图一；

图5是本实用新型实施例提供的蛇骨组件的结构示意图二；

图6是本实用新型实施例提供的蛇骨组件的结构示意图三；

图7是本实用新型实施例提供的蛇骨组件的结构示意图四；

图8是本实用新型实施例提供的锁定组件的结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的多自由度手术器械的部分结构示意图一；

图10是本实用新型实施例提供的第三操作线连接蛇骨组件的结构示意图；

图11是本实用新型实施例提供的多自由度手术器械的部分结构示意图二；

图12是本实用新型实施例提供的操作组件的结构示意图一；

图13是本实用新型实施例提供的操作组件的结构示意图二；

图14是本实用新型实施例提供的操作组件的结构示意图三；

图15是本实用新型实施例提供的操作组件的结构示意图四；

图16是本实用新型实施例提供的操作组件的结构示意图五；

图17是本实用新型实施例提供的蛇骨组件的结构示意图五；

图18是本实用新型实施例提供的蛇骨组件的结构示意图六；

图19是本实用新型实施例提供的关节蛇骨的结构主视图；

图20是本实用新型实施例提供的末端蛇骨的结构主视图。

图中：

1、壳体组件；11、基体；12、操作手柄；

2、蛇骨组件；20、引导孔；21、首端蛇骨；22、关节蛇骨；23、末端蛇骨；

3、执行组件；31、执行器；311、夹爪；3111、滑槽；312、夹爪座；313、套筒；3121、滑杆；32、第一操作线；

4、锁定组件；41、棘轮机构；411、棘轮；412、棘爪；413、操作扳机；414、棘爪复位弹簧；42、解锁机构；421、解锁扳机；422、第二操作线；43、操作扳机复位扭簧；

5、操作组件；51、第三操作线；52、操作杆机构；521、支撑框；522、固定板；523、操作杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图20所示，本实用新型实施例提供一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，用于辅助腔镜手术机器人系统，多自由度手术器械包括壳体组件1、蛇骨组件2、执行组件3和锁定组件4。壳体组件1包括相互连接的基体11和操作手柄12，基体11沿第一方向延伸。蛇骨组件2连接于基体11的远端，蛇骨组件2能够弯曲且绕第二方向偏摆，和/或绕第三方向偏摆，第一方向、第二方向和第三方向两两互相垂直；为便于说明，图1中坐标系，X轴为第一方向，Y轴为第二方向，Z轴为第三方向，蛇骨组件2为柔性结构，在手术过程中能够进行多种角度调整，实现万向转动，防止执行器31被内窥镜等其他同时进行的工作器械遮挡，避免工作范围受限，提高手术成功率；如图4至图7所示，为蛇骨组件2多个方向弯曲的示意图。执行组件3包括执行器31和第一操作线32，执行器31连接于蛇骨组件2的远端，执行器31具有初始状态和执行状态，如图2和图3所示，第一操作线32沿第一方向延伸且远端连接于执行器31，第一操作线32能够沿第一方向往复滑动以使执行器31在初始状态和执行状态之间转换；也即，通过第一操作线32沿第一方向滑动，再反向滑动，执行器31可在初始状态和执行状态之间转换，具体结构不作具体限定。在本实施例中，以执行器31为夹钳为例进行说明，初始状态的夹钳是张开的，执行状态的夹钳是闭合的。当然，在其它实施例中，执行器31也可为电凝装置或者电切装置，根据执行器31的执行功能的不同，其初始状态和执行状态的形态也有所不同，不以本实施例为限。锁定组件4包括棘轮机构41和解锁机构42，棘轮机构41包括相互啮合的棘轮411和棘爪412，棘轮411连接第一操作线32的近端，棘轮411可转动地连接操作手柄12以使第一操作线32滑动；根据棘轮411和棘爪412的啮合特性，棘轮机构41能够锁定第一操作线32，进而实现对执行器31的状态锁定；解锁机构42连接于棘轮机构41的棘爪412，并驱动棘爪412转动，棘爪412能够脱离棘轮411，棘轮411可以反向转动，以使第一操作线32沿第一方向反向滑动。棘轮机构41和解锁机构42重复上述的锁定和解锁操作，可以实现执行器31的功能切换和锁定，可以长时间保持初始状态或者执行状态而不需要操作者进行手动操作。

本实用新型实施例提供的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，蛇骨组件2为柔性结构，在手术过程中能够进行多种角度调整，实现万向转动，防止执行器31被内窥镜等其他同时进行的工作器械遮挡，避免工作范围受限，提高手术成功率；第一操作线32能够沿第一方向往复滑动以使执行器31在初始状态和执行状态之间转换；根据棘轮机构41的棘轮411和棘爪412的啮合特性，棘轮机构41能够锁定第一操作线32，进而实现对执行器31的状态锁定；解锁机构42连接于棘轮机构41的棘爪412，并驱动棘爪412转动，棘爪412能够脱离棘轮411，棘轮411可以反向转动，以使第一操作线32沿第一方向反向滑动。棘轮机构41和解锁机构42重复上述的锁定和解锁操作，可以实现执行器31的功能切换和锁定，可以长时间保持初始状态或者执行状态而不需要操作者进行手动操作，使远端的执行器31在任意位置的开合状态的锁定更为可靠，避免频繁操作开关对执行器31进行锁止和解锁，减轻操作者疲劳，提高手术效率和手术成功率。多自由度手术器械体积小巧，能够供操作者手持操作，方便切换手术场地，无需电器连接或者充电等问题，随时可进行手术操作；且生产成本低，进而降低手术成本。为保证第一操作线32的可靠性，第一操作线32可选择钢丝，结构强度好，且具有一定的柔韧性。

作为优选方案，棘轮机构41还包括操作扳机413，如图8所示，操作扳机413的一端连接棘轮411，另一端连接第一操作线32的近端，操作扳机413转动连接于操作手柄12，操作扳机413的转动圆心和棘轮411的转动圆心相同，操作扳机413能够转动棘轮411且拉动第一操作线32沿第一方向滑动。也即，扣动操作扳机413，执行器31将转换为执行状态并被锁定；松开操作扳机413，执行器31的状态不会发生变化，实现被锁定。

具体而言，向近端扳动操作扳机413，操作扳机413向近端拉动第一操作线32，第一操作线32沿第一方向滑动，执行器31转换为执行状态；同时，随着操作扳机413的转动，带动转动圆心相同的棘轮411转动，由于棘轮411和棘爪412的啮合特性，松开操作扳机413时，棘轮411无法继续转动或者复位反向转动，操作扳机413也无法继续转动，从而实现对第一操作线32的锁定，此时，执行器31保持执行状态。

作为优选方案，如图8所示，解锁机构42包括解锁扳机421和第二操作线422，第二操作线422的一端连接棘爪412，另一端连接解锁扳机421，解锁扳机421转动连接于棘轮机构41，解锁扳机421能够通过第二操作线422拉动棘爪412远离棘轮411以解锁第一操作线32。扣动解锁扳机421，解锁扳机421转动并通过第二操作线422拉动棘爪412远离棘轮411，解除棘爪412和棘轮411的啮合，使得棘轮411可以反向转动以解锁第一操作线32，第一操作线32沿第一方向反向转动，执行器31将解除锁定的执行状态而转换为初始状态。在本实施例中，解锁扳机421转动连接于棘轮机构41的操作扳机413上，解锁扳机421和操作扳机413距离较近，操作者能够通过两个手指灵活切换，操作更加灵活、方便。

需要说明的是，同时扣动操作扳机413和解锁扳机421，则执行器31可自由切换初始状态和操作状态。

进一步地，棘轮机构41还包括操作扳机复位扭簧43，如图8所示，操作扳机复位扭簧43的一端固定连接于操作手柄12，另一端连接操作扳机413，操作扳机复位扭簧43始终具有推动操作扳机413反向转动的趋势。扳动解锁扳机421，解锁扳机421带动棘爪412转动，解除棘爪412对棘轮411的啮合之后，操作扳机复位扭簧43推动操作扳机413反向转动，从而复位，恢复棘爪412和棘轮411的啮合状态。

更进一步地，棘轮机构41还包括棘爪复位弹簧414，如图8所示，棘爪复位弹簧414的一端固定连接于操作手柄12，另一端连接棘爪412，棘爪复位弹簧414始终具有推动棘爪412啮合棘轮411的趋势。松开解锁扳机421，在棘爪复位弹簧414的作用下，棘爪412再次啮合棘轮411，为下一次操作做好准备。

作为优选方案，多自由度手术器械还包括操作组件5，操作组件5包括至少四根第三操作线51，如图9至图11所示，第三操作线51沿第一方向延伸，第三操作线51的远端连接于蛇骨组件2，至少四根第三操作线51能够张紧或者放松以使蛇骨组件2弯曲且绕第二方向偏摆，和/或绕第三方向偏摆。数量大于四根的第三操作线51具有较好的末端刚性；在本实施例中，以操作组件5包括六根第三操作线51为例进行说明，六根第三操作线51沿蛇骨组件2的圆周方向均匀分布，对蛇骨组件2的控制精度更为精确；不同位置处的第三操作线51进行张紧或者放松，从而使蛇骨组件2产生弯曲。第三操作线51可选择直径为0.3mm-1mm的钢丝，结构强度好，且具有一定的柔性。

作为优选方案，操作组件5还包括操作杆机构52，如图12至图16所示，操作杆机构52转动连接于操作手柄12，操作杆机构52固定连接于第三操作线51的近端，操作杆机构52能够绕第一方向转动，以使至少一根第三操作线51放松，且使其余第三操作线51张紧。这种控制结构使得操作者易于通过手腕进行控制，防止执行器31在第二方向和第三方向这两个方向上的偏摆动作不受控制，能精确控制执行器31向预期方向偏摆。通过操作手柄12实现蛇骨组件2的偏摆或者回转，使执行器31实现偏摆或者顺时针回转及逆时针回转，具有直观性，避免蛇骨组件2弯曲方向错误。

具体而言，操作杆机构52包括支撑框521、固定板522和操作杆523。支撑框521转动连接于操作手柄12，且设置于操作手柄12内，支撑框521能够绕第二方向转动。第三操作线51的近端固定连接于固定板522，固定板522转动连接于支撑框521，固定板522的转轴垂直于支撑框521的转轴。操作杆523垂直连接于固定板522，且一端延伸至操作手柄12外。固定板522在支撑框521上的转动，复合支撑框521在操作手柄12上的转动，实现操作杆523的万向转动；通过操作杆523的万向转动，可实现执行器31的万向转动。可以理解，当操作杆523绕第一方向转动时，带动固定板522出现倾斜；多根第三操作线51的近端固定连接于固定板522，因此，当固定板522出现倾斜，不同位置的第三操作线51实现张紧或者放松，进而实现蛇骨组件2的偏摆或者回转。如图12所示，操作杆523为初始状态；如图13所示，操作杆523绕第一方向向第三方向转动，此时，蛇骨组件2实现相同方向的偏摆弯曲，如图6所示；如图14所示，操作杆523绕第一方向向第三方向的负方向转动，此时，蛇骨组件2实现相同方的偏摆弯曲，如图7所示；如图16所示，操作杆523绕第一方向向第二方向转动，此时，蛇骨组件2实现相同方向的偏摆弯曲，如图5所示；如图15所示，操作杆523绕第一方向向第二方向的负方向转动，此时，蛇骨组件2实现相同方向相同的偏摆弯曲，如图4所示，操作简单、直观。

作为优选方案，如图17至图18所示，蛇骨组件2包括从近端至远端依次转动连接的首端蛇骨21、至少一个关节蛇骨22和末端蛇骨23，首端蛇骨21固定连接于基体11的远离，关节蛇骨22可转动地设置于首端蛇骨21和末端蛇骨23之间，首端蛇骨21、关节蛇骨22和末端蛇骨23上均设置有多个引导孔20，多根第三操作线51分别穿过多个引导孔20，且第三操作线51的远端固定于末端蛇骨23或者关节蛇骨22上。在本实施例中，六根第三操作线51沿蛇骨组件2的圆周方向均匀分布，分别穿过引导孔20，实现对关节蛇骨22和末端蛇骨23的转动控制，进而通过关节蛇骨22和末端蛇骨23的偏摆动作耦合，实现蛇骨组件2的弯曲，最终实现末端蛇骨23朝向绕第一方向的全向转动。

具体而言，在本实施例中，蛇骨组件2包括首端蛇骨21、三个关节蛇骨22和末端蛇骨23，首端蛇骨21、三个关节蛇骨22和末端蛇骨23之间转动连接，且通过多根第三操作线51的拉紧，实现首端蛇骨21、三个关节蛇骨22和末端蛇骨23之间的位置固定。为了更精准控制蛇骨组件2上沿长度方向的不同位置的偏摆弯曲，第三操作线51的末端固定在不同的关节蛇骨22或者末端蛇骨23上，而且，第三操作线51对折折弯，通过折弯处进行末端固定：也即，当某一个第三操作线51固定控制末端蛇骨23时，第三操作线51对折，其两端分别穿过末端蛇骨23上相邻的两个引导孔20，并向首端蛇骨21和三个关节蛇骨22延伸，依次穿过三个关节蛇骨22上的引导孔20和首端蛇骨21上的引导孔20，最后通过基体11内部，连接在固定板522上；当某一个第三操作线51固定控制关节蛇骨22时，第三操作线51对折，其两端分别穿过关节蛇骨22上相邻的两个引导孔20，并向首端蛇骨21延伸(不再向末端蛇骨23延伸)，在穿过首端蛇骨21和基体11后连接在固定板522上。因此，关节蛇骨22上的引导孔20数量是不少于末端蛇骨23的引导孔20数量的，如图19和图20所示。第三操作线51这种对折固定方式对首端蛇骨21、关节蛇骨22和末端蛇骨23的固定更为可靠，且控制更为精准，避免蛇骨组件2变形。如图17所示，蛇骨组件2的弯曲由末端蛇骨23绕着相邻的关节蛇骨22偏摆转动一定角度，以及三个关节蛇骨22的组合体绕首端蛇骨21偏摆转动一定角度的动作耦合实现；又如图18所示，蛇骨组件2的弯曲由末端蛇骨23和相邻的关节蛇骨22组合体绕中间的关节蛇骨22偏摆转动一定角度，以及中间的关节蛇骨22绕近端的关节蛇骨22偏摆转动一定角度的动作耦合实现。

需要说明的是，在其它实施例中，关节蛇骨22的数量，第三操作线51的数量和穿线方式，以及蛇骨组件2的弯曲结构不以本实施例为限。

作为优选方案，执行器31包括套筒313、至少两个夹爪311和夹爪座312。套筒313固定连接于蛇骨组件2的远端，夹爪311铰接于套筒313，至少两个夹爪311的远端能够相互靠近或者远离；两个夹爪311的中间设置有转轴，夹爪311绕转轴转动，进而实现至少两个夹爪311的远端能够相互靠近或者远离。在至少两个夹爪311的远端相互靠近而执行器31闭合后，执行器31能够实现对人体组织的夹持。夹爪311的近端设置有滑槽3111，滑槽3111的延伸方向和第一方向具有夹角。夹爪座312可滑动地设置于套筒313内，夹爪座312的近端固定连接于第一操作线32，夹爪座312的远端设置有滑杆3121，滑杆3121滑动连接于滑槽3111，滑杆3121沿滑槽3111滑动以使至少两个夹爪311的远端相互靠近或者远离。可以理解，第一操作线32沿第一方向拉动夹爪座312的近端，夹爪座312在套筒313内滑动，进而带动滑杆3121在滑槽3111内滑动，由于滑槽3111的延伸方向和第一方向具有夹角，使得夹爪311绕转轴转动，进而实现至少两个夹爪311的远端相互靠近或者远离。在其它实施例中，根据执行器31执行功能的不同，具有不同于本实施例的结构，这均是在本申请的保护范围之内。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，包括：

壳体组件(1)，所述壳体组件(1)包括相互连接的基体(11)和操作手柄(12)，所述基体(11)沿第一方向延伸；

蛇骨组件(2)，所述蛇骨组件(2)连接于所述基体(11)的远端，所述蛇骨组件(2)能够弯曲且绕第二方向偏摆，和/或绕第三方向偏摆，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两互相垂直；

执行组件(3)，所述执行组件(3)包括执行器(31)和第一操作线(32)，所述执行器(31)连接于所述蛇骨组件(2)的远端，所述执行器(31)具有初始状态和执行状态，所述第一操作线(32)沿所述第一方向延伸且远端连接于所述执行器(31)，所述第一操作线(32)能够沿所述第一方向往复滑动以使所述执行器(31)在所述初始状态和所述执行状态之间转换；

锁定组件(4)，所述锁定组件(4)包括棘轮机构(41)和解锁机构(42)，所述棘轮机构(41)包括相互啮合的棘轮(411)和棘爪(412)，所述棘轮(411)连接所述第一操作线(32)的近端，所述棘轮(411)可转动地连接所述操作手柄(12)以使所述第一操作线(32)滑动，所述棘轮机构(41)能够锁定所述第一操作线(32)，所述解锁机构(42)连接于所述棘轮机构(41)的棘爪(412)，并驱动所述棘爪(412)转动，所述棘爪(412)能够脱离所述棘轮(411)以使所述第一操作线(32)沿所述第一方向滑动。

2.根据权利要求1所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述棘轮机构(41)还包括操作扳机(413)，所述操作扳机(413)的一端连接所述棘轮(411)，另一端连接所述第一操作线(32)的近端，所述操作扳机(413)转动连接于所述操作手柄(12)，所述操作扳机(413)的转动圆心和所述棘轮(411)的转动圆心相同，所述操作扳机(413)能够转动所述棘轮(411)且拉动所述第一操作线(32)沿所述第一方向滑动。

3.根据权利要求2所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述解锁机构(42)包括解锁扳机(421)和第二操作线(422)，所述第二操作线(422)的一端连接所述棘爪(412)，另一端连接所述解锁扳机(421)，所述解锁扳机(421)转动连接于所述棘轮机构(41)，所述解锁扳机(421)能够通过所述第二操作线(422)拉动所述棘爪(412)远离所述棘轮(411)以解锁所述第一操作线(32)。

4.根据权利要求2所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述棘轮机构(41)还包括操作扳机复位扭簧(43)，所述操作扳机复位扭簧(43)的一端固定连接于所述操作手柄(12)，另一端连接所述操作扳机(413)，所述操作扳机复位扭簧(43)始终具有推动所述操作扳机(413)反向转动的趋势。

5.根据权利要求2所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述棘轮机构(41)还包括棘爪复位弹簧(414)，所述棘爪复位弹簧(414)的一端固定连接于所述操作手柄(12)，另一端连接所述棘爪(412)，所述棘爪复位弹簧(414)始终具有推动所述棘爪(412)啮合所述棘轮(411)的趋势。

6.根据权利要求1所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述多自由度手术器械还包括操作组件(5)，所述操作组件(5)包括至少四根第三操作线(51)，所述第三操作线(51)沿所述第一方向延伸，所述第三操作线(51)的远端连接于所述蛇骨组件(2)，至少四根所述第三操作线(51)能够张紧或者放松以使所述蛇骨组件(2)弯曲且绕所述第二方向偏摆，和/或绕所述第三方向偏摆。

7.根据权利要求6所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述操作组件(5)还包括操作杆机构(52)，所述操作杆机构(52)转动连接于所述操作手柄(12)，所述操作杆机构(52)固定连接于所述第三操作线(51)的近端，所述操作杆机构(52)能够绕所述第一方向转动，以使至少一根所述第三操作线(51)放松，且使其余所述第三操作线(51)张紧。

8.根据权利要求7所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述操作杆机构(52)包括：

支撑框(521)，所述支撑框(521)转动连接于所述操作手柄(12)，且设置于所述操作手柄(12)内，所述支撑框(521)能够绕所述第二方向转动；

固定板(522)，所述第三操作线(51)的近端固定连接于所述固定板(522)，所述固定板(522)转动连接于所述支撑框(521)，所述固定板(522)的转轴垂直于所述支撑框(521)的转轴；

操作杆(523)，所述操作杆(523)垂直连接于所述固定板(522)，且一端延伸至所述操作手柄(12)外。

9.根据权利要求6所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述蛇骨组件(2)包括从近端至远端依次转动连接的首端蛇骨(21)、至少一个关节蛇骨(22)和末端蛇骨(23)，所述首端蛇骨(21)固定连接于所述基体(11)的远离，所述关节蛇骨(22)可转动地设置于所述首端蛇骨(21)和所述末端蛇骨(23)之间，所述首端蛇骨(21)、所述关节蛇骨(22)和所述末端蛇骨(23)上均设置有多个引导孔(20)，多根所述第三操作线(51)分别穿过多个所述引导孔(20)，且所述第三操作线(51)的远端固定于所述末端蛇骨(23)或者所述关节蛇骨(22)上。

10.根据权利要求1-9任一项所述的辅助于腔镜手术机器人系统的多自由度手术器械，其特征在于，所述执行器(31)包括：

套筒(313)，所述套筒(313)固定连接于所述蛇骨组件(2)的远端；

至少两个夹爪(311)，所述夹爪(311)铰接于所述套筒(313)，至少两个所述夹爪(311)的远端能够相互靠近或者远离，所述夹爪(311)的近端设置有滑槽(3111)，所述滑槽(3111)的延伸方向和所述第一方向具有夹角；

夹爪座(312)，所述夹爪座(312)可滑动地设置于所述套筒(313)内，所述夹爪座(312)的近端固定连接于所述第一操作线(32)，所述夹爪座(312)的远端设置有滑杆(3121)，所述滑杆(3121)滑动连接于所述滑槽(3111)，所述滑杆(3121)沿所述滑槽(3111)滑动以使至少两个所述夹爪(311)的远端相互靠近或者远离。