DE102014009893B4 - Endeffektor für ein Instrument - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Endeffektor (60) mit einer Basis (63), einem mit der Basis (63) um eine Greiferachse (68) schwenkbar verbundenen ersten Greifer (64), einem an der Basis (63) entlang einer Endeffektorachse verschiebbar geführten Stellkörper (66), der mit dem Greifer (64) über eine Kulissenführung zusammenwirkt. Die Greiferachse (68) verläuft außerhalb einer Kulisse (70) der Kulissenführung.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Endeffektor für ein Instrument, vorzugsweise für ein von einem Roboter geführtes Instrument.
- Die Veröffentlichung
US 7 316 681 B2 offenbart ein chirurgisches Instrument in Verwendung mit einem Chirurgieroboter zur Durchführung minimalinvasiver Eingriffe. Das Instrument weist eine Antriebseinheit auf, mit der ein am Ende des Instrumentenschafts befindlicher Endeffektor verstellt werden kann. Die Betätigungskräfte werden von der Antriebseinheit zum Endeffektor über mehrere innerhalb des Instrumentenschafts verlaufende Kabel übertragen, die über mehrere am Endeffektor befindliche Umlenkrollen umgelenkt werden. - Da der Endeffektor für den minimalinvasiven Eingriff durch kleine Öffnungen eingeführt werden können muss, muss der Endeffektor mitsamt dem Kabelmechanismus sehr filigran aufgebaut sein. Die filigrane Bauweise erfordert jedoch eine hohe Präzision in der Fertigung und bedingt somit eine aufwendige Herstellung. Ferner erfordert der Kabelmechanismus eine bestimmte Vorspannung um die Betätigungskräfte von der Antriebseinheit auf den Endeffektor übertragen zu können. Lässt die Vorspannung im Laufe der Zeit nach, kann dies die Funktionstüchtigkeit des Endeffektors negativ beeinflussen.
- Die Patentanmeldung
WO 96/11 636 A1 - Die Patentanmeldung
AT 507 563 A4 - Die Patentanmeldung
DE 10 2012 007 645 A1 offenbart ein Instrument mit einem länglichen Schaft, an dessen distalem Ende ein Endeffektor über einen Schwenkmechanismus angebracht ist. Der Schwenkmechanismus weist zwei Glieder auf, die über eine Kulissenführung miteinander verbunden sind. Zum Übertragen von Kräften und Momenten kann das Instrument Übertragungseinrichtungen aufweisen, die starr oder biegeelastisch ausgebildet sein können. - Die Patentanmeldung
DE 198 13 781 A1 offenbart einen Endeffektor, der zwei bewegliche Arbeitselemente aufweist. Die Arbeitselemente sind in einer Kulisse geführt und können bei einer Bewegung entlang der Kulisse geöffnet bzw. geschlossen werden. - Damit ein über einen Schwenkmechanismus an einen Schaft verbundener Endeffektor kontrolliert geschwenkt werden kann, müssen sich die beim Schwenken auftretenden Kräfte am Schwenkmechanismus abstützen können. Weist jedoch der Schwenkmechanismus eine Kulisse zur Führung der Schwenkbewegung auf, so sind die Möglichkeiten zur Abstützung der Kräfte relativ begrenzt.
- Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Instrument mit einem Endeffektor vorzuschlagen, der über einen eine Kulisse aufweisenden Schwenkmechanismus geschwenkt werden kann, an dem sich die Schwenkkräfte optimal abstützen können.
- Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Instrument mit einem Endeffektor, umfassend eine Basis, einen mit der Basis um eine Greiferachse schwenkbar verbundenen ersten Greifer, einen an der Basis entlang einer Endeffektorachse verschiebbar geführten Stellkörper, der mit dem Greifer über eine Kulissenführung zusammenwirkt, wobei die Greiferachse außerhalb einer Kulisse der Kulissenführung verläuft, wobei der Endeffektor mit einer langgestreckten Schafthülse über einen Schwenkmechanismus verbunden ist, der durch einen wenigstens lokal biegsamen und in der Schafthülse längsverschieblich geführten ersten Schaft angetrieben ist, wobei der Schwenkmechanismus ein an der Schafthülse befestigtes proximales Glied und ein mit dem Endeffektor und dem ersten Schaft verbundenes distales Glied aufweist, die über eine außerhalb des Schwenkmechanismus verlaufende virtuelle Schwenkachse mittels zwei axial beabstandeter Kulissenführungen gegeneinander schwenkbar verbunden sind, wobei eine der Kulissenführungen eine Kulisse des distalen Gliedes und einen Bolzen des proximalen Gliedes umfasst und die andere Kulissenführung eine Kulisse des proximalen Gliedes und einen Bolzen des distalen Gliedes umfasst.
- Durch die räumliche Trennung von Greiferachse und Kulisse gelingt es, in jeder Betriebsstellung der Kulissenführung eine Kraftübertragung auf die Greifer zu gewährleisten. Entsprechend der Betriebsstellung der Kulissenführung nehmen die Greifer jeweils einen bestimmten Winkel ein und halten diesen Winkel in jeder Betriebsstellung aufrecht.
- Je weiter die Kulisse und die Greiferachse voneinander beabstandet sind, eine desto größere Zuspannkraft des Greifers kann bei einer bestimmten Betätigungskraft erreicht werden. Für eine angemessene Kraftübersetzung beträgt daher der Abstand zwischen Kulisse und Greiferachse an jedem Punkt der Kulisse vorteilhafterweise wenigstens ein Drittel der Länge der Kulisse.
- Um die Größe eines Greifers vergleichsweise klein zu halten, erstreckt sich die Kulisse vorzugsweise zwischen einer zur Endeffektorachse senkrechten Ebene, in der die Greiferachse verläuft, und einer Klemmzone des Greifers. Die Klemmzone befindet sich an der Spitze des Greifers und definiert denjenigen Bereich, in dem ein Greifer ein Objekt fasst.
- Alternativ könnte sich die Kulisse auf der gegenüberliegenden Seite der zur Endeffektorachse senkrechten Ebene erstrecken. Jedoch müsste dann der Greifer über die senkrechte Ebene hinaus entsprechend verlängert werden, damit der Greifer mit der Kulissenführung zusammenwirken kann.
- Die Kulisse kann im Stellkörper eingelassen und der in der Kulisse geführte Bolzen kann fest mit dem Greifer verbunden sein. Da der Greifer um die Greiferachse rotiert, würde der Bolzen im konstanten Abstand zur Greiferachse um selbige rotieren.
- Vorzugsweise ist der Abstand zwischen Greiferachse und Bolzen jedoch veränderlich. Hierzu ist die Kulisse im Greifer ausgespart und ein Bolzen des Stellkörpers ist in der Kulisse verschiebbar. Je weiter der Bolzen von der Greiferachse entfernt wird, eine desto größere Zuspannkraft des Greifers kann bei einer bestimmten Betätigungskraft erreicht werden. Daher sollte sich der Stellkörper mit dem Bolzen beim Zuspannen des Greifers von der Greiferachse weg bewegen und die Kulisse derart geformt sein, dass der Greifer mit fortschreitendem Abstand des Bolzens zur Greiferachse zuspannt. Der Abstand zwischen einem der Greiferachse zugewandten Ende der Kulisse und der Endeffektorachse ist daher kleiner zu wählen als der Abstand zwischen einem von der Greiferachse abgewandten Ende der Kulisse und der Endeffektorachse. Vorzugsweise ist die Kulisse gekrümmt mit der Endeffektorachse zugewandter konkaver Seite.
- Der Stellkörper kann einen Ausschnitt aufweisen, durch den sich der Greifer erstreckt, und der Bolzen ist beiderseits des Ausschnitts im Stellkörper gehalten. Dieser Ausschnitt bietet dem Greifer zumindest im zugespannten Zustand eine seitliche Anlagefläche, gegen die sich der Greifer abstützen kann. Dadurch kann verhindert werden, dass der Greifer beim Halten schwerer Lasten sich seitlich verbiegt und der Bolzen aus der Kulisse rutscht.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Stellkörper ein Innengewinde auf, das mit einem Außengewinde eines drehbaren Antriebselements kämmt. Innen- und Außengewinde fungieren als ein Schraubgetriebe, das eine Drehbewegung eines Antriebselements in eine axiale Längsbewegung des Stellkörpers umwandelt. Hierzu kann das Antriebselement an der Basis des Endeffektors drehbar und axial unbeweglich gelagert sein.
- Der um die Greiferachse schwenkbare Greifer kann beim Zuspannen gegen einen an der Basis des Endeffektors feststehenden Greifer drücken, um ein Objekt zwischen den beiden Greifern zu fassen und festzuhalten. Alternativ kann der Endeffektor einen zweiten Greifer aufweisen, der mit der Basis um eine Greiferachse schwenkbar verbunden ist. Der zweite Greifer wird analog zum ersten Greifer betätigt und wirkt mit dem Stellkörper über eine Kulissenführung zusammen.
- Die Greifer können entweder um eine gemeinsame Greiferachse schwenken oder jeweils um eine separate Greiferachse. Die separaten Greiferachsen können insbesondere Tangenten eines um die Endeffektorachse zentrierten Kreises sein.
- Der Endeffektor kann neben dem zweiten noch weitere Greifer aufweisen, z. B. einen dritten oder vierten Greifer.
- Der biegbare Bereich ist vorzugsweise durch den Schwenkmechanismus hindurchgeführt. Der biegbare Bereich ist vorzugsweise elastisch verformbar und weist die Eigenschaft auf, von einer gebogenen Stellung aus wieder eine axial ausgestreckte, unverbogene Stellung einzunehmen.
- Wird der innerhalb der Schafthülse verschiebbare Schaft axial verschoben, wird eine Kraft auf das distale Glied übertragen und verschiebt dieses entlang der Kulissen. Da die Kulissen eine zur Längsachse des Instruments nicht-parallele Bahn aufweisen, wird die vom Schaft auf das distale Glied übertragene Längsbewegung um die virtuelle Schwenkachse umgelenkt und dadurch das distale Glied geschwenkt.
- An den in den Kulissen geführten Bolzen stützen sich die über den Schwenkmechanismus übertragenden Kräfte ab. Je weiter sich die Bolzen bei einer Verschiebung des distalen Glieds entlang der Kulissen voneinander entfernen, ein desto größerer Hebel der Kraftübertragung stellt sich ein. Um den Endeffektor aus einem räumlich beengten Arbeitsbereich jederzeit entfernen zu können, muss dieser eine geradlinig mit dem Schaft fluchtende Konfiguration immer sicher erreichen können. Wenn der Abstand zwischen den Bolzen um so größer ist, je näher der Schwenkmechanismus an einer geradlinig ausgestreckten Konfiguration ist, dann ist das Drehmoment, mit dem der Schwenkmechanismus in diese geradlinig fluchtende Konfiguration zurückgebracht werden kann, immer größer als das zum Krümmen des Schwenkmechanismus verfügbare, so dass die geradlinig fluchtende Konfiguration stets sicher wieder hergestellt werden kann.
- Die Basis des Endeffektors ist vorzugsweise mit dem distalen Glied des Schwenkmechanismus drehbar verbunden, damit die Greifer um die Endeffektorachse gedreht werden können. In diesem Fall ist der in der Schafthülse geführte Schaft mit der Basis des Endeffektors fest verbunden und innerhalb der Schafthülse drehbar aufgenommen. Die Drehbewegung der Basis kann dann durch Drehen des Schafts gesteuert werden. Durch gleichzeitiges Drehen und Längsverschieben des Schafts kann somit der Endeffektor zugleich gedreht und geschwenkt werden.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, auch den in der Schafthülse geführten Schaft hülsenförmig auszubilden, um darin einen zweiten Schaft führen zu können. Dieser im ersten Schaft aufgenommene zweite Schaft kann mit dem Stellkörper des Endeffektors verbunden sein, um eine Betätigung des Stellkörpers zu ermöglichen.
- Beispielsweise kann der zweite Schaft mit dem oben erwähnten, mit dem Stellkörper in Gewindeeingriff stehenden Antriebselement verbunden sein und dieses rotatorisch antreiben.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 einen mit einem Instrument bestückten Roboter, -
2 einen Querschnitt durch eine Antriebseinheit mit einem eingeführten Instrument, -
3 einen Querschnitt durch die Antriebseinheit ohne das Instrument, -
4 das Instrument, -
5 einen Querschnitt durch ein Antriebsmodul der Antriebseinheit, -
6 eine Betätigungseinheit am proximalen Ende des Instruments im Querschnitt, -
7 ein distales Ende des Instruments mit einem Schwenkmechanismus und einem Endeffektor in ausgestreckter Stellung, -
8 das distale Ende des Instruments aus7 in abgewinkelter Stellung, -
9 das distale Ende des Instruments im Querschnitt, -
10 eine tabellarische Übersicht der Betätigungsmöglichkeiten des Instruments; -
11 das distale Ende des Instruments mit Greifern des Endeffektors in geöffneter Stellung; -
12 das distale Ende des Instruments mit gegenüber dem Schwenkmechanismus verdrehtem Endeffektor; -
13 das um die Längsachse des Instruments gedrehte distale Ende; -
14 ein distales Ende mit einer zweiten Ausgestaltung des Schwenkmechanismus; -
15 ein distales Ende mit einer dritten Ausgestaltung des Schwenkmechanismus; -
16 ein distales Ende mit einer vierten Ausgestaltung des Schwenkmechanismus. -
1 zeigt einen Roboter10 und ein an den Roboter10 gekoppeltes Instrument30 . Der Roboter10 umfasst ein Befestigungselement1 , das zur Befestigung des Roboters10 an einem beliebigen Objekt dient. An das Befestigungselement1 schließt sich ein Gelenk2 an, das ein Armelement5 mit dem Befestigungselement1 drehbar verbindet. Ein zweites Armelement6 ist über ein Gelenk3 drehbar mit dem Armelement5 verbunden. Über ein weiteres Gelenk4 schließt sich an das Armelement6 ein Eingabegerät7 an, das einem Benutzer die Steuerung des Roboters10 und/oder des Instruments30 ermöglicht. - Jedes der drei Gelenke
2 ,3 und4 weist zwei zueinander senkrecht stehende Rotationsachsen auf, so dass an beiden Anschlussseiten eines Gelenks eine rotatorische Bewegung möglich ist. Somit kann der Roboter10 in sechs Freiheitsgraden bewegt werden. Zur entsprechenden Ansteuerung des Roboters10 weist das Eingabegerät7 vorzugsweise eine ebenfalls in sechs Freiheitsgraden manuell bewegbare Kappe auf. Eine nähere Erläuterung einer derartigen Robotersteuerung kann der veröffentlichten PatentanmeldungDE 10 2013 019 869 A1 der Anmelderin entnommen werden. - Ein distales Ende des Roboters
10 ist durch eine Antriebseinheit8 gebildet, die über einen Flansch9 fest mit dem Eingabegerät7 verbunden ist. Das Instrument30 kann austauschbar mit der Antriebseinheit8 gekoppelt werden und von der Antriebseinheit8 angetrieben bzw. betätigt werden. -
2 zeigt die Antriebseinheit8 mit dem eingeführten Instrument30 in einer Querschnittsansicht,3 die Antriebseinheit8 ohne Instrument in einer Querschnittsansicht und4 das von der Antriebseinheit8 losgelöste Instrument30 . - Das Instrument
30 weist eine Betätigungseinheit19 mit vier Rädern31 ,32 ,33 und34 , einem links neben dem linken äußeren Rad31 angrenzenden Grundelement46 und einem rechts neben dem rechten äußeren Rad34 angrenzenden Anlageelement45 auf. Die Räder31 ,32 ,33 und34 sind gegeneinander und gegen Grund- und Anlageelement45 ,46 drehbar, um Bewegungen eines mittels eines Schwenkmechanismus79 mit einer Schafthülse44 verbundenen Endeffektors60 anzutreiben. Das Grundelement46 und das Anlageelement45 sind konisch in Richtung des Endeffektors60 zulaufend geformt. - Die Antriebseinheit
8 weist ein Gehäuse15 auf, das mit dem Flansch9 fest verbunden ist. Die Antriebseinheit8 ist entlang einer Achse16 durchgehend hohl, so dass zum Koppeln des Instruments30 mit der Antriebseinheit8 das Instrument30 von einer Seite in die Antriebseinheit8 entlang der Achse16 eingeführt werden kann. - Das Anlageelement
45 liegt im gekoppelten Zustand des Instruments30 an einem korrespondierend geformten Anschlag39 im Gehäuse15 der Antriebseinheit8 an. Der Anschlag39 ist federnd im Gehäuse15 gelagert und erzeugt eine Vorspannkraft auf das Instrument30 . - Die dem Anschlag
39 gegenüberliegende Seite des Gehäuses15 weist einen weiteren Anschlag40 auf, an den das Grundelement46 des Instruments30 im gekoppelten Zustand anliegt. Der Anschlag40 ist vorzugsweise ebenfalls korrespondierend zum Grundelement46 konisch geformt. - Die Anschläge
39 und40 verhindern ein axiales Durchrutschen des Instruments30 . Durch die jeweils konische Formgebung der beiden Anschläge39 und40 sowie des Anlage- und Grundelements45 und46 des Instruments30 wird eine fest definierte Einsteckposition des Instruments30 in axialer und von der Achse16 ausgehend radialer Richtung bestimmt. Wie2 zeigt, kann somit eine koaxiale Ausrichtung einer durch das Instrument30 verlaufenden Längsachse38 zu der durch die Antriebseinheit8 verlaufende Achse16 erreicht werden. - Am Gehäuse
15 ist vorzugsweise ein Halteelement58 vorhanden, das das Instrument30 mit dem Gehäuse15 lösbar fixiert, um im gekoppelten Zustand ein Verdrehen des Grundelements46 gegenüber dem Gehäuse15 oder ein axiales Verrutschen in der Antriebseinheit8 entlang der Achse16 zu verhindern. Das Halteelement58 kann einen Magneten umfassen, der eine Haltekraft auf das aus ferromagnetischem Material bestehende Grundelement46 ausübt. - In der Antriebseinheit
8 sind vier gleichartige Antriebsmodule18 verbaut. Das erste Antriebsmodul umfasst einen von einem Motor11 angetriebenen Magnetring21 , das zweite Antriebsmodul einen von einem Motor12 angetriebenen Magnetring22 , das dritte Antriebsmodul einen von einem Motor13 angetriebenen Magnetring23 und das vierte Antriebsmodul einen von einem Motor14 angetriebenen Magnetring24 . Die Magnetringe umfassen jeweils einen mit Magneten25 bestückten hohlzylindrischen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt in Form eines radial vom inneren Abschnitt abstehenden Zahnkranzes28 . Alle vier Magnetringe21 ,22 ,23 und24 sind im Gehäuse15 mit jeweils wenigstens einem Wälzlager29 , hier mit zwei Wälzlagern29 beiderseits des äußeren Abschnitts, gelagert. - Stellvertretend für alle vier Antriebsmodule
18 zeigt5 deren Aufbau und Funktionsweise am Beispiel des zweiten Antriebsmoduls18 . Das Antriebsmodul18 weist ein stabiles Trägersegment20 auf. Der Motor12 ist fest mit dem Trägersegment20 verbunden und treibt ein Getriebe26 an. - Das Getriebe
26 ist hier als Schneckengetriebe ausgebildet und weist eine Schnecke27 auf, die mit dem Zahnkranz28 kämmt. Die Schnecke27 ist gegenüber dem Trägersegment20 mittels Lagern17 drehbar gelagert und überträgt das vom Motor12 erzeugte Drehmoment auf den Magnetring22 , um diesen um die Achse16 rotatorisch anzutreiben. Somit fungiert der Magnetring22 als Schneckenrad und steht mit dem Motor12 in mechanisch kraftübertragender Verbindung. - Wie in
3 zu erkennen, sind die einzelnen Antriebsmodule18 über ihre Trägersegmente20 miteinander steckverbunden, indem jedes Trägersegment20 auf seiner in3 rechten Seite einen Vorsprung aufweist, der in eine komplementäre Aussparung des rechts angrenzenden Trägersegments20 eingreift, so dass die Zahnkränze28 rechts und links von verschiedenen Trägersegmenten20 flankiert sind. Die Steckverbindung erlaubt einerseits einen modulartigen Aufbau und eine feste Ausrichtung der Trägersegmente20 zueinander. Andererseits dienen die Trägersegmente20 zur Befestigung an dem Gehäuse15 der Antriebseinheit8 , mit dem sie z. B. verschraubt oder ebenfalls steckverbunden sein können. - Die vier Antriebsmodule
18 sind nebeneinander angeordnet und koaxial zueinander ausgerichtet, so dass jeder Magnetring21 ,22 ,23 und24 um die gemeinsame Achse16 drehen kann. Motoren der vier Antriebsmodule18 sind einzeln ansteuerbar, so dass die Magnetringe21 ,22 ,23 und24 unabhängig voneinander in Rotation versetzt werden können. - Rotiert ein Magnetring
21 ,22 ,23 ,24 , rotieren die an dem jeweiligen Magnetring befestigten Magneten25 mit. Als Magnete25 sind vorzugsweise Permanentmagnete vorgesehen. Alternativ können auch Elektromagnete vorgesehen sein. - Die vier Räder
31 ,32 ,33 ,34 der Betätigungseinheit19 des Instruments30 sind jeweils konzentrisch um die Längsachse38 des Instruments30 angeordnet und werden bei einem mit der Antriebseinheit8 gekoppelten Instrument30 jeweils von einem Magnetring21 ,22 ,23 ,24 umgeben. D. h. um das Rad31 ist der Magnetring21 konzentrisch angeordnet, um das Rad32 der Magnetring22 usw. (vgl.2 und4 ). - Ein jedes Rad
31 ,32 ,33 ,34 weist am Umfang eine Antriebskraft übertragende Struktur in Form von mehreren ferromagnetischen Körpern36 auf, die mit den Magneten25 einen magnetischen Kraftschluss eingehen. Die motorisch angetriebenen Magnetringe21 ,22 ,23 und24 dienen daher einerseits zum lösbaren Koppeln des Instruments30 mit der Antriebseinheit8 und andererseits zur Übertragung von Drehmomenten auf ein mit dem jeweiligen Magnetring21 ,22 ,23 und24 korrespondierendes Rad31 ,32 ,33 und34 der Betätigungseinheit19 des Instruments30 . D. h. jeder Magnetring21 ,22 ,23 ,24 steht in magnetisch kraftübertragender Verbindung mit einem korrespondierenden Rad31 ,32 ,33 ,34 . -
6 zeigt die Betätigungseinheit19 des Instruments30 im Querschnitt. Je zwei der vier Räder31 ,32 ,33 ,34 sind jeweils über ein Wälzlager47 miteinander um die Längsachse38 drehbar verbunden und nebeneinander im festen Abstand angeordnet. Das linke äußere Rad31 stützt sich mit einem auf dem Grundelement46 aufgepressten Lager47 drehbar am Grundelement46 ab. Das rechte äußere Rad34 stützt sich mit einem im Anlageelement45 eingepressten Lager47 am Anlageelement45 ab. - Bei den zwischen zwei Rädern
31 ,32 ,33 ,34 angeordneten Lagern47 ist ein Außenring des Lagers47 in einem der Räder31 ,32 ,33 ,34 eingepresst und ein Innenring des Lagers47 auf das andere Rad31 ,32 ,33 ,34 aufgepresst. - Die jeweils beidseits der Räder
31 ,32 ,33 ,34 angeordneten Lager47 sorgen für einen axialen Zusammenhalt der mit den Lagern47 verbundenen Bauelemente. - Wie in
6 gezeigt, können die ferromagnetischen Körper36 in axialer Richtung die Lager47 überlappen, um die am Umfang eines Rades verfügbare Fläche optimal auszunutzen. - Das dem linken Rad
31 benachbarte Rad32 ist drehfest mit einem ersten Schaft42 verbunden. Die drehfeste Verbindung ist als Feder-Nut-Verbindung mit einer mit dem ersten Schaft42 verbundenen Feder55 und einer im Rad32 eingelassenen Nut54 ausgebildet und ermöglicht zwischen dem ersten Schaft42 und dem Rad32 eine axiale Relativbewegung sowie eine Übertragung eines Drehmoments. Die Feder55 kann wie hier Bestandteil einer rechten Hülse52 sein, mit welcher der erste Schaft42 fest verbunden ist. Anstelle der Feder-Nut-Verbindung könnte z. B. auch eine Keilwellenverbindung gewählt werden. - Der erste Schaft
42 greift mit einem Außengewinde56 in ein Innengewinde53 des mit dem rechten Rad34 benachbarten Rads33 ein. Das Außengewinde56 befindet sich an der fest mit dem ersten Schaft42 verbundenen Hülse52 . - Das Außengewinde
56 und das Innengewinde53 bilden ein Schraubgewinde, das eine Rotationsbewegung des zweiten Rades33 in eine Translationsbewegung des ersten Schafts42 entlang der Längsachse38 wandelt. Die Steigung des Gewindes bestimmt die Gewindeübersetzung und damit den Vorschub je Umdrehung. - Die Differenz der Längen von Nut
54 und Feder55 bestimmten die axiale Bewegungsfreiheit des ersten Schafts42 . Alternativ könnten andere Rotations-Translations-Umsetzungsgetriebe gewählt werden wie z. B. ein Kugelgewindetrieb. - Im Zusammenspiel beider Räder
32 ,33 führt der erste Schaft42 bei Rotation eines der beiden Räder32 ,33 eine Translations- bzw. Axialbewegung entlang der Längsachse38 und bei gleichzeitiger Rotation beider Räder32 ,33 eine Drehbewegung um die Längsachse38 aus. - Das Rad
34 ist fest mit der Schafthülse44 verbunden, die koaxial zum ersten Schaft42 angeordnet ist und diesen umgibt. Durch Rotation des dritten Rades34 wird die Schafthülse44 angetrieben und dreht sich relativ zum ersten Schaft42 um die Längsachse38 . Dabei wird der mittels des Schwenkmechanismus79 mit der Schafthülse44 verbundene Endeffektor60 ebenfalls um die Längsachse38 gedreht. - Innerhalb des ersten Schafts
42 , der hier durchgängig hohl ist, ist ein zweiter Schaft41 koaxial zu der Längsachse38 angeordnet. Der zweite Schaft41 ist mittels eines (Wälz-)Lagers49 mit dem ersten Schaft42 drehbar und axialfest verbunden; d. h. eine Relativbewegung zwischen erstem und zweitem Schaft41 ,42 ist nur durch eine Drehbewegung, nicht jedoch durch eine Axialbewegung möglich. Der zweite Schaft41 kann also relativ zum ersten Schaft42 um die gemeinsame Längsachse38 rotieren und wird bei einer Axialbewegung des ersten Schafts42 von diesem mitgenommen, so dass der zweite Schaft41 sich in axialer Richtung stets zusammen mit dem ersten Schaft42 mitbewegt, jedoch unabhängig von diesem drehen kann. - Der zweite Schaft
41 ist drehfest mit dem Rad31 verbunden. Die drehfeste Verbindung ist als Feder-Nut-Verbindung mit einer mit dem zweiten Schaft41 verbundenen Feder50 und einer im Rad31 eingelassenen Nut48 ausgebildet und ermöglicht zwischen dem zweiten Schaft41 und dem Rad31 eine axiale Relativbewegung sowie eine Übertragung eines Drehmoments. Sofern der zweite Schaft41 bei einer Axialbewegung des ersten Schafts42 von diesem mitgenommen wird, kann der zweite Schaft41 sich frei im Rad31 axial bewegen. - Die Feder
50 kann wie hier Bestandteil einer linken Hülse51 sein, mit welcher der zweite Schaft41 fest verbunden ist. Anstelle der Feder-Nut-Verbindung könnte z. B. auch eine Keilwellenverbindung gewählt werden. Die Differenz der Längen von Nut48 und Feder50 bestimmt die axiale Bewegungsfreiheit des zweiten Schafts41 . Da sich erster und zweiter Schaft gemeinsam in axialer Richtung bewegen, ist die Differenzlänge von Nut48 und Feder50 gleich wie die Differenzlänge von Nut54 und Feder55 . - Der am distalen Ende des Instruments
30 befindliche Endeffektor60 ist über einen Schwenkmechanismus79 mit der Schafthülse44 schwenkbar verbunden. Der Schwenkmechanismus79 umfasst ein proximales Glied61 , das fest mit der Schafthülse44 verbunden ist. In einer Weiterbildung der Erfindung können das proximale Glied61 und die Schafthülse44 einteilig ausgebildet sein. - An dem proximalen Glied
61 ist ein distales Glied62 des Schwenkmechanismus79 , das an eine Basis63 des Endeffektors60 gekoppelt ist, schwenkbar verbunden. - Die schwenkbare Verbindung des proximalen und des distalen Glieds
61 und62 kann eine beliebig ausgebildete Schwenklagerung sein, bei der das proximale Glied61 als Widerlager des distalen Glieds62 dient. Wie7 (mit verdeckte Kanten) und8 (ohne verdeckte Kanten) zeigen, wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schwenklagerung eine Kulissenführung gewählt, bei der eine Kulisse72 im proximalen Glied61 und eine Kulisse75 im distalen Glied62 eingelassen ist. - Eine Kulisse
72 ,75 des einen Glieds61 ,62 wirkt mit einem am jeweils anderen Glied62 ,61 befestigten Bolzen73 ,74 zusammen, indem der Verlauf der Kulisse72 ,75 als Führung für den Bolzen73 ,74 dient. Zumindest eine der Kulissen72 ,75 weist einen zur Längsachse38 des Instruments30 nicht-parallelen Verlauf auf. Der Verlauf ist vorzugsweise linear, kann aber alternativ auch gekrümmt sein. - Bei einer Relativbewegung des distalen Glieds
62 folgen die in den Kulissen72 ,75 geführten Bolzen73 ,74 dem Verlauf der Kulissen und lassen das distale Glied62 entsprechend schwenken, wobei sich eine längs durch den Endeffektor60 erstreckende Endeffektorachse76 gegenüber der Längsachse38 des Instruments30 abwinkelt. Wie in9 gezeigt, erfolgt die Schwenkbewegung um eine Schwenkachse78 , die normal zur Längsachse38 verläuft. Der am distalen Glied62 gekoppelte Endeffektor60 schwenkt entsprechend mit. - Der Endeffektor
60 kann in die in9 gezeigte Richtung oder in eine dieser entgegengesetzten Richtung (wie in8 gezeigt) schwenken. Die Schwenkbewegung in die eine oder in die entgegengesetzte Richtung erfolgt jeweils um eine Schwenkachse, die normal zu einer Parallele der Längsachse38 verläuft. In9 schwenkt der Endeffektor60 um die Schwenkachse78 , in8 um eine Schwenkachse (nicht gezeigt), die zu der Schwenkachse78 beabstandet ist und parallel verläuft. - In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Schwenkmechanismus mit nur einer einzigen Kulissenführung realisiert werden, bei der eine Kulisse entweder im proximalen oder im distalen Glied eingelassen ist und mit einem Bolzen des jeweils anderen Glieds zusammenwirkt und der Bolzen einen in Richtung der Kulisse langgestreckten, in die Kulisse drehfest eingreifenden Querschnitt aufweist.
- Der erste Schaft
42 und der zweite Schaft41 weisen zumindest einen biegbaren Teilbereich auf. Dieser Teilbereich erstreckt sich durch den Schwenkmechanismus79 und ermöglicht, dass der erste Schaft42 und der zweite Schaft41 bei einer Schwenkbewegung des distalen Glieds62 entsprechend mitschwenken können. Der biegbare Teilbereich ist bei beiden Schäften41 ,42 vorzugsweise elastisch verformbar. - Wie
9 zeigt, ist das distale Ende des ersten Schafts42 mit der Basis63 des Endeffektors60 fest verbunden. Somit kann die Basis63 des Endeffektors60 mittels des ersten Schafts42 verstellt werden. Wird der erste Schaft42 rotatorisch angetrieben, dann wird die Basis63 um die Endeffektorachse76 relativ zum Schwenkmechanismus79 verdreht. - Wird der erste Schaft
42 in axialer Richtung angetrieben, dann wird auch die Basis63 des Endeffektors60 in axialer Richtung verstellt, wobei das mit der Basis63 verbundene distale Glied62 des Schwenkmechanismus79 zugleich entlang der Kulisse72 bzw.75 verschoben wird und eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse78 ausführt. D. h. der Endeffektor60 kann durch eine axiale Verstellung des ersten Schafts42 geschwenkt werden. - Wird die Schafthülse
44 rotatorisch angetrieben, dreht sich der Schwenkmechanismus79 zusammen mit dem Endeffektor60 um die Langsachse38 . - Der Endeffektor ist entsprechend des Einsatzzwecks des Instruments
30 (z. B. Industrie- oder Chirurgieanwendung) ausgebildet und umfasst beispielsweise eine Kamera, eine Lichtquelle, eine Schneide, eine Schweißelektrode oder irgendein anderes beliebiges Werkzeug. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Endeffektor60 als ein Greifwerkzeug ausgebildet und weist zwei Greifer64 und65 auf, die mit der Basis63 um jeweils eine Greiferachse68 drehbar verbunden sind. - Die Basis
63 ist mittels eines Lagers71 mit dem distalen Glied62 des Schwenkmechanismus79 um eine durch das distale Glied62 und die Basis63 verlaufende Endeffektorachse76 drehbar verbunden. - Die Greifer
64 und65 sind jeweils mit einem Stellkörper66 verbunden. Die Verbindung ist als Kulissenführung ausgebildet, bei der vorzugsweise jeder Greifer64 und65 eine Kulisse70 und der Stellkörper66 die korrespondierenden Bolzen69 aufweist. Alternativ könnte auch eine umgekehrte Anordnung gewählt werden. - Der Stellkörper
66 ist entlang der Endeffektorachse76 axial verschieblich gelagert. Die Bewegung des Stellkörpers66 wird durch den zweiten Schaft41 angetrieben. Hierzu ist an das distale Ende des Schafts41 ein Antriebselement77 angefügt, das mit dem Stellkörper66 mittels eines Schraubgewindes67 im Eingriff steht. Das Schraubgewinde67 wandelt eine Drehbewegung des zweiten Schafts41 in eine Axialbewegung des Stellkörpers66 entlang der Endeffektorachse76 . - Durch eine Verschiebung des Stellkörpers
66 werden die Bolzen69 längs der Endeffektorachse76 verstellt und gleiten entlang der durch die Kulissen70 vorgegebenen Bahn. Dabei drücken die Bolzen69 seitlich gegen die Kulissen70 , so dass je nach Bewegungsrichtung des Stellkörpers66 die Greifer64 und65 gespreizt oder zusammengedrückt werden. Vorteilhafterweise sind die Kulissen70 derart geformt, dass die Greifer64 und65 zusammengedrückt werden, wenn der Stellkörper66 von der Basis63 weg bewegt wird und dass die Greifer64 und65 gespreizt werden, wenn der Stellkörper66 zur Basis63 hin bewegt wird, damit die von den Bolzen69 auf die Greifer64 ,65 einwirkenden Kräfte beim Schließen der Greifer64 ,65 in möglichst große Zuspannkräfte umgesetzt werden. - Die zu einem Greifer
64 ,65 zugehörige Kulisse70 und dessen Greiferachse68 sind derart angeordnet, dass die Greiferachse68 außerhalb der Kulisse70 der Kulissenführung verläuft. Dadurch wird verhindert, dass der in der jeweiligen Kulisse70 des Greifers64 ,65 geführte Bolzen69 eine Position einnehmen kann, die mit der Greiferachse68 des Greifers64 ,65 zusammentrifft. D. h. Greiferachse68 und Bolzen69 sind stets voneinander beabstandet, so dass die am Bolzen angreifende Kraft stetig ein Drehmoment um die Greiferachse68 erzeugt. - Wie in
9 gezeigt, kann sich die Kulisse70 neben einer zur Endeffektorachse76 senkrecht verlaufenden Ebene befinden, in der die Greiferachsen68 der Greifer64 ,65 verlaufen, ohne diese Ebene zu schneiden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Kulisse70 zwischen dieser Ebene und einer Klemmzone bzw. der Spitze des jeweiligen Greifers64 ,65 , um den vorhandenen Bauraum der Greifer64 ,65 bestens auszunützen. - Damit an den Greifern
64 ,65 beim Zuspannen ein möglichst großes Drehmoment anliegt, müssen die Bolzen69 im geschlossen Zustand der Greifer64 ,65 eine Position in den Kulissen70 einnehmen, bei der der Abstand zwischen Bolzen69 und Greiferachse68 eines Greifers64 ,65 maximal wird. Zu diesem Zweck sind die Kulissen70 eines jeden Greifers64 ,65 derart ausgebildet, dass der Abstand zwischen einem der Greiferachse68 zugewandten Ende der Kulisse70 und der Endeffektorachse76 kleiner ist als der Abstand zwischen einem von der Greiferachse68 abgewandten Ende der Kulisse70 und der Endeffektorachse76 . Dann nämlich werden die Greifer64 ,65 zugespannt, wenn die Bolzen69 weg von den Greiferachsen68 und hin zur Klemmzone der Greifer64 ,65 bewegt werden. - Um den Endeffektor
60 neben seiner Kompaktheit auch eine gute Stabilität zu verleihen, ist in dem Stellkörper66 für jeden Greifer64 ,65 jeweils ein Ausschnitt80 vorgesehen, wie in11 gezeigt. Einerseits sind die Bolzen69 beiderseits des jeweiligen Ausschnitts80 im Stellkörper66 gehalten, so dass die Ausschnitte80 eine Aufnahme für die Bolzen69 bilden. Andererseits können sich die Greifer64 ,65 im geschlossenen Zustand gegen eine seitliche Anlagefläche des Ausschnitts80 abstützen. Dadurch lässt sich verhindern, dass die Greifer64 ,65 beim Halten einer schweren Last seitlich wegbiegen. Zudem verhindert diese Aufnahme der Greifer64 ,65 ein Entgleiten der Bolzen68 aus ihren Kulissen70 . - Innerhalb des Instruments
30 kann ein durchgängiger Kanal43 integriert sein, der zum Durchführen von Medien genutzt werden kann, z. B. zum Spülen des Endeffektors60 oder des vom Endeffektors60 zu greifenden Objekts oder zum Durchführen von Gas. Der Kanal43 wird vorzugsweise durch einen Hohlraum im zweiten Schaft41 gebildet, wie in6 und9 gezeigt. - Das Instrument
30 kann am proximalen Ende ferner einen mit dem zweiten Schaft41 drehfest verbundenen Griff37 aufweisen (vgl.4 und6 ). Dieser Griff37 kann genutzt werden, um das Instrument30 in die Antriebseinheit8 einzuführen bzw. zu entnehmen. Durch manuelles Drehen des Griffs37 kann der zweite Schaft41 betätigt werden, der – wie oben erläutert –, die Greifer steuert. Dies erlaubt es dem Benutzer, im Falle einer Störung des motorischen Antriebs über die Antriebseinheit8 die Greifer64 ,65 manuell zu öffnen. -
10 fasst die einzelnen Betätigungsmöglichkeiten tabellarisch zusammen und verdeutlicht nochmals die Wirkweise der Räder31 ,32 ,33 und34 , der Schafthülse44 und der Schäfte41 und42 sowie deren Auswirkungen auf die Betätigung des Endeffektors60 . Folgende Betätigungen werden unterschieden: Betätigung der Greifer64 ,65 (siehe11 ); Schwenken des Endeffektors60 um die Schwenkachse78 (siehe8 und9 ); Rotation des Endeffektors60 um die Endeffektorachse76 (siehe12 ) und Rotation des Schwenkmechanismus79 mit dem Endeffektor60 um die Längsachse38 (siehe13 ). Die zur Durchführung der jeweiligen Betätigung notwendigerweise anzutreibenden Räder sind mit einem „X” gekennzeichnet. Die durch die angetriebenen Räder bewirkte Bewegung der Schafthülse bzw. der Schäfte sind mit einem „R” oder mit einem „A” gekennzeichnet, wobei „R” eine rotatorische und „A” eine axiale Bewegung definiert. - Demnach wird durch alleinige Rotation des vierten Rads
31 der zweite Schaft41 gedreht. Die Drehrichtung des zweiten Schafts41 bestimmt, ob der Stellkörper66 zur Basis63 hin oder wegbewegt wird und je nachdem ein Spreizen oder ein Zusammendrücken der Greifer64 und65 erzwungen wird. - Durch Rotation des zweiten Rads
33 wird der erste Schaft42 in axialer Richtung verstellt. Der zweite Schaft41 wird vom ersten Schaft42 mitgenommen und somit ebenfalls axial verstellt. Die axiale Verstellung des ersten Schafts42 bewirkt ein Verschieben der Basis des Endeffektors60 , die sich mit einer Schwenkbewegung des mit der Basis63 verbundenen distalen Glieds62 des Schwenkmechanismus79 um die Schwenkachse78 überlagert. - Um den Endeffektor
60 gegenüber dem Schwenkmechanismus79 um die Endeffektorachse76 zu verdrehen, wird der erste Schaft42 durch synchrones Drehen des ersten und des zweiten Rads32 und33 in Rotation versetzt. Um dabei eine durch die Drehzahldifferenz zwischen erstem und zweitem Schaft41 ,42 hervorgerufene Stellbewegung des Stellkörpers66 , die eine Betätigung der Greifer64 und65 auslösen würde, zu vermeiden, wird auch der zweite Schaft41 durch Antreiben des vierten Rads31 synchron mit dem ersten Schaft42 gedreht. - Durch Antreiben des dritten Rads
34 wird die Schafthülse44 und damit der mit ihr verbundene Schwenkmechanismus79 um die Längsachse38 rotiert. Um auch den Endeffektor60 zusammen mit dem Schwenkmechanismus79 zu rotieren, können alle Räder31 bis34 gleichzeitig angetrieben werden, so dass die beiden Schäfte41 und42 mit der Schafthülse44 gemeinsam drehen. - Die
14 bis16 zeigen alternative Ausführungsformen des Schwenkmechanismus79 . In der Ausgestaltung der7 verläuft die Kulisse72 des proximalen Glieds61 nicht-parallel bzw. geneigt zur Längsachse38 des Instruments30 und die Kulisse75 des distalen Glieds62 nicht-parallel bzw. geneigt zur Endeffektorachse76 . Demgegenüber zeigt14 einen Schwenkmechanismus79 , bei dem eine der Kulissen72 ,75 parallel zu einer der Achsen38 ,76 verläuft; hier also verläuft die Kulisse75 des distalen Glieds62 parallel zur Endeffektorachse76 . - Im Gegensatz zu
7 zeigt15 einen Schwenkmechanismus79 , bei dem die Bolzen73 und74 in einem Glied62 und die Kulissen72 und75 am anderen Glied61 angeordnet sind. Die beiden Bolzen73 und74 stehen bei dieser Variante somit zueinander stets im selben Abstand. -
16 zeigt einen Schwenkmechanismus79 mit nur einer Kulisse72 und nur einem Bolzen73 . Da hier der Bolzen73 breiter ausgeführt ist als in7 , kann sich dieser allein drehfest gegen die Kulisse72 abstützen. D. h. die zweite Kulissenführung zur Abstützung des Drehmoments des distalen Glieds62 am proximalen Glied61 kann somit entfallen. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Befestigungselement
- 2
- Gelenk
- 3
- Gelenk
- 4
- Gelenk
- 5
- Armelement
- 6
- Armelement
- 7
- Eingabegerät
- 8
- Antriebseinheit
- 9
- Flansch
- 10
- Roboter
- 11
- Motor
- 12
- Motor
- 13
- Motor
- 14
- Motor
- 15
- Gehäuse
- 16
- Achse
- 17
- Lager
- 18
- Antriebsmodul
- 19
- Betätigungseinheit
- 20
- Trägersegment
- 21
- Erster Magnetring
- 22
- Zweiter Magnetring
- 23
- Dritter Magnetring
- 24
- Vierter Magnetring
- 25
- Magnet
- 26
- (Schnecken-)Getriebe
- 27
- Schnecke
- 28
- Zahnkranz
- 29
- Wälzlager
- 30
- Instrument
- 31
- Viertes Rad
- 32
- Erstes Rad
- 33
- Zweites Rad
- 34
- Drittes Rad
- 35
- (nicht vergeben)
- 36
- Ferromagnetischer Körper
- 37
- Griff
- 38
- Längsachse
- 39
- Anschlag
- 40
- Anschlag
- 41
- Zweiter Schaft
- 42
- Erster Schaft
- 43
- Kanal
- 44
- Schafthülse
- 45
- Anlageelement
- 46
- Grundelement
- 47
- (Wälz-)Lager
- 48
- Nut
- 49
- Lager
- 50
- Feder
- 51
- Hülse
- 52
- Hülse
- 53
- Innengewinde
- 54
- Nut
- 55
- Feder
- 56
- Außengewinde
- 57
- Auswurf
- 58
- Halteelement
- 59
- Barriere
- 60
- Endeffektor
- 61
- Proximales Glied
- 62
- Distales Glied
- 63
- Basis
- 64
- Erster Greifer
- 65
- Zweiter Greifer
- 66
- Stellkörper
- 67
- Schraubgewinde
- 68
- Greiferachse
- 69
- Bolzen
- 70
- Kulisse
- 71
- Lager
- 72
- Kulisse
- 73
- Bolzen
- 74
- Bolzen
- 75
- Kulisse
- 76
- Endeffektor-Achse
- 77
- Antriebselement
- 78
- Schwenkachse
- 79
- Schwenkmechanismus
- 80
- Ausschnitt
Claims (14)
- Instrument (
30 ) mit einem Endeffektor (60 ) umfassend eine Basis (63 ), einen mit der Basis (63 ) um eine Greiferachse (68 ) schwenkbar verbundenen ersten Greifer (64 ), einen an der Basis (63 ) entlang einer Endeffektorachse (76 ) verschiebbar geführten Stellkörper (66 ), der mit dem Greifer (64 ) über eine Kulissenführung zusammenwirkt, wobei die Greiferachse (68 ) außerhalb einer Kulisse (70 ) der Kulissenführung verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Endeffektor (60 ) mit einer langgestreckten Schafthülse (44 ) über einen Schwenkmechanismus (79 ) verbunden ist, der durch einen wenigstens lokal biegsamen und in der Schafthülse (44 ) längsverschieblich geführten ersten Schaft (42 ) angetrieben ist, wobei der Schwenkmechanismus (79 ) ein an der Schafthülse (44 ) befestigtes proximales Glied (61 ) und ein mit dem Endeffektor (60 ) und dem ersten Schaft (42 ) verbundenes distales Glied (62 ) aufweist, die über eine außerhalb des Schwenkmechanismus (79 ) verlaufende virtuelle Schwenkachse (78 ) mittels zwei axial beabstandeter Kulissenführungen gegeneinander schwenkbar verbunden sind, wobei eine der Kulissenführungen eine Kulisse (75 ) des distalen Gliedes (62 ) und einen Bolzen (74 ) des proximalen Gliedes (61 ) umfasst und die andere Kulissenführung eine Kulisse (72 ) des proximalen Gliedes (61 ) und einen Bolzen (73 ) des distalen Gliedes (62 ) umfasst. - Instrument (
30 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Kulisse (70 ) und Greiferachse (68 ) wenigstens ein Drittel der Länge der Kulisse (70 ) beträgt. - Instrument (
30 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (70 ) sich zwischen einer zur Endeffektorachse (76 ) senkrechten Ebene, in der die Greiferachse (68 ) verläuft, und einer Klemmzone des Greifers (64 ) erstreckt. - Instrument (
30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (70 ) im Greifer (64 ) ausgespart ist und ein Bolzen (69 ) des Stellkörpers (66 ) in der Kulisse (70 ) verschiebbar ist. - Instrument (
30 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einem der Greiferachse (68 ) zugewandten Ende der Kulisse (70 ) und der Endeffektorachse (76 ) kleiner ist als der Abstand zwischen einem von der Greiferachse (68 ) abgewandten Ende der Kulisse (70 ) und der Endeffektorachse (76 ). - Instrument (
30 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (70 ) gekrümmt mit der Endeffektorachse (76 ) zugewandter konkaver Seite ist. - Instrument (
30 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (66 ) einen Ausschnitt (80 ) aufweist, durch den sich der Greifer (64 ) erstreckt, und der Bolzen (69 ) beiderseits des Ausschnitts (80 ) im Stellkörper (66 ) gehalten ist. - Instrument (
30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (66 ) ein Innengewinde aufweist, das mit einem Außengewinde eines drehbaren Antriebselements (77 ) kämmt. - Instrument (
30 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebselement (77 ) an der Basis (63 ) drehbar und axial unbeweglich gelagert ist. - Instrument (
30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Greifer (65 ) mit der Basis (63 ) um eine Greiferachse (68 ) schwenkbar verbunden ist und mit dem Stellkörper (66 ) über eine Kulissenführung zusammenwirkt. - Instrument (
30 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferachsen (68 ) des ersten und des zweiten Greifers [zwei] Tangenten eines um die Endeffektorachse (76 ) zentrierten Kreises sind. - Instrument (
30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Bolzen (73 ,74 ) um so größer ist, je näher der Schwenkmechanismus (79 ) an einer geradlinig ausgestreckten Konfiguration ist. - Instrument (
30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Glied (62 ) mit der Basis (63 ) drehbar und axial unbeweglich verbunden ist, und dass der erste Schaft (42 ) an der Basis (63 ) drehfest verankert ist. - Instrument (
30 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem ersten Schaft (42 ) aufgenommener zweiter Schaft (41 ) an den Stellkörper (66 ) gekoppelt ist.
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