ES2639100T3

ES2639100T3 - Posicionador de herramienta articulado y sistema que emplea el mismo

Info

Publication number: ES2639100T3
Application number: ES13887243.7T
Authority: ES
Inventors: Rene Robert; David Allen ZITNICK; Peter John Kenneth CAMERON; Leonard M. Faria; Andrea BAJO
Original assignee: TITAN MED Inc; Titan Medical Inc
Current assignee: TITAN MED Inc; Titan Medical Inc
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: US11607206B2; US11369353B2; US20190150904A1; CN110063794A; WO2014201538A1; EP2996613A4; EP2996613B1; JP2018075432A; JP2019088866A; ES2810802T3; CA3004277A1; US20220313232A1; US20200367872A1; US20210244395A1; US20160143633A1; US11439377B2; CA2913943A1; US10278683B2; HK1220098A1; EP3238650B1

Abstract

Un aparato de posicionamiento de herramienta articulado, el aparato comprende: un elemento (22) base, un elemento (24) intermedio, un elemento (26) de extremo y un primer soporte (28) de herramienta dispuesto en sucesión, cada uno dichos elementos de base, elemento intermedio, elemento de extremo y soporte de herramienta tienen una abertura (72) central respectiva; una primera pluralidad (30) de guías acopladas entre el elemento base y el elemento intermedio en el que por lo menos uno (32) de dicha primera pluralidad de guías acopladas se acopla al elemento base y por lo menos una (34) de dicha primera pluralidad de guías acopladas se acopla al elemento intermedio y en el que cada guía acoplada de dicha primera pluralidad de guías acopladas tiene una abertura (152) central respectivo; una segunda pluralidad (36) de guías acopladas entre el elemento intermedio y el elemento de extremo en el que por lo menos una (38) de dicha segunda pluralidad de guías acopladas se acopla al elemento intermedio y por lo menos una (40) de dicha segunda pluralidad de guías acopladas se acopla al elemento de extremo y en el que cada guía acoplada de dicha segunda pluralidad de guías acopladas tiene una abertura (152) central respectiva; una tercera pluralidad (42) de guías acopladas entre el elemento extremo y el soporte de herramienta en el que por lo menos una (44) de dicha tercera pluralidad de guías acopladas se acopla al elemento de extremo y por lo menos una (46) de dicha tercera pluralidad de guías acopladas se acopla al soporte de herramienta y en el que cada guía acoplada de dicha tercera pluralidad de guías acopladas tiene una abertura (152) central respectiva; primeras aberturas (80, 82, 84, 86) guía en dicho elemento base y que corresponden a primeras aberturas (160, 162, 164, 166) guía generalmente alineadas en cada guía acoplada de dicha primera pluralidad de guías acopladas; una primera pluralidad de enlaces (88, 90, 92, 94) de control flexibles dispuestos en paralelo separados en relación y que se extienden a través de aberturas respectivas de dicha primera abertura guía y dicho elemento base y a través de aberturas respectivas de dichas primeras aberturas guías correspondientes en dicha primera pluralidad de guías acopladas, cada una de dichas primeras pluralidades de enlaces de control flexibles tienen primeras porciones de extremo respectivas conectadas a dicho elemento (24) intermedio y segundas porciones de extremo respectivas que se extienden lejos de dicho elemento base; segundas aberturas guía en dicho elemento intermedio y que corresponde a segundas aberturas (168, 170, 172, 174) guía alineadas generalmente en cada guía acoplada de dicha primera (30) y segunda (36) pluralidades de guías acopladas; una segunda pluralidad de enlaces (104, 106, 108, 110) de control flexibles dispuestas separadas en relación en paralelo cada una tienen un primer extremo conectado al elemento (26) de extremo, un segundo extremo conectado a un punto de referencia fijo con respecto al elemento base y que tiene una parte intermedia entre dichos primero y segundos extremos, cada dicha porción intermedia se extiende a través de segundas respectivas aberturas guías (280, 282, 284, 288) en dicho elemento (24) intermedio y a través de una segunda abertura (168, 170, 172, 174) guía respectiva en cada guía de dicha primera y segunda pluralidades (36) de guías acopladas; terceras aberturas (112, 114, 116, 118, 176, 178, 180, 182, 290, 292, 294, 296) guía en dicho elemento base y en cada guía acoplada de dicha primera pluralidad (30) de guías acopladas y en dicho elemento intermedio y en cada guía acoplada de dicha segunda pluralidad (36) de guías acopladas y en dicho elemento (26) de extremo y en cada guía acoplado de dicha tercera pluralidad (42) de guías acopladas; y una tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control flexibles dispuesto en paralelo separadas en relación y que se extienden a través de dichas terceras aberturas (112, 114, 116, 118) guía respectivas en dicho elemento (22) base a través de dichas terceras aberturas guía respectivas, en cada guía acoplada de dicha primera pluralidad (32) de guías acopladas través de dichas terceras aberturas guía respectivas, en dicho elemento (24) intermedio a través de dichas terceras aberturas guía respectivas, en cada guía acoplada de dicha segunda pluralidad (36) de guías acopladas través de dichas terceras aberturas guía respectivas, en dicho elemento (26) de extremo y a través de dichas terceras aberturas guías respectivas en cada guía acoplada de dicha tercera pluralidad (42) de guías acopladas, cada dicho enlace de control flexible de dicha tercera pluralidad enlaces (120, 122, 124,126) de control flexible tiene un primer extremo conectado al soporte de herramienta y un segundo extremo que se extiende lejos de dicho elemento base; en el que dicha primera pluralidad de enlaces (88, 90, 92, 94) de control flexibles comprenden enlaces de control correspondientes dispuestos en cualquier lado de dicha abertura central y en el que empujar sobre un enlace de control mientras tira sobre un enlace de control correspondiente de dicha primera pluralidad de enlaces (88, 90, 92, 94) de control provoca que dicho elemento (22) base, dicha primera pluralidad (30) de guías acopladas, dicho elemento (24) intermedio, dicha segunda pluralidad (36) de guías acopladas y dicho elemento (26) de extremo asume posiciones que definen selectivamente una curva continua; en el que dicha segunda pluralidad de enlaces (104, 106, 108, 110) de control tienden a conservar dicho elemento (26) de extremo en la misma orientación que dicho elemento (22) base cuando cualquiera de dichos primeros (88, 90, 92, 94) y terceros (120, 122, 124, 126) enlaces de control flexibles se empujan o tiran; y en el que dicha tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control flexibles comprenden enlaces de control correspondientes dispuestos en cualquier lado de dicha abertura central y en el que empujar un enlace de control mientras que se empuja en dicho enlace de control correspondiente de dicha tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control provoca que dicho primer soporte (28) de herramienta se mueva selectivamente dentro de cualquiera de una pluralidad de orientaciones, de tal manera que dicha tercera pluralidad (42) de guías acopladas entre dicho elemento (26) de extremo y dicho soporte (28) de herramienta define una curva de dicho elemento (26) de extremo a dicho soporte (28) de herramienta.

Description

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DESCRIPCION

Posicionador de herramienta articulado y sistema que emplea el mismo ANTECEDENTES DE LA INVENCION

1. CAMPO DE LA INVENCION

Esta invencion se refiere a manipuladores roboticos y mas particularmente a un posicionador de herramienta articulado con un ejemplo de un uso un posicionador de herramienta articulado para cirugfa laparoscopica.

2. TECNICA RELACIONADA

Los sistemas quirurgicos articulados para cirug^a laparoscopica estan ganando aceptacion. Existen diversos sistemas que incluyen un sistema descrito en la Publicacion estadounidense No. 2012/0253131 A1 publicada en octubre 4, 2012 otorgada a Malkowski et al.

Malkowski et al. describe un sistema quirurgico que incluye uno o mas brazos que definen un pasaje a su traves. El brazo incluye una porcion proximal configurada para posicionarse externamente al cuerpo de un paciente y una porcion distal configurada para posicionarse dentro de una cavidad corporal interna. La porcion distal incluye primeros y segundos segmentos articulables separados uno del otro y capaces de articulacion independiente entre una configuracion sustancialmente recta y una configuracion articulada. Se acopla un primer ensamble de articulacion a la porcion proximal de un brazo y puede hacer transicion entre un primer estado y un segundo estado para articular el primer segmento articulable entre sustancialmente la configuracion recta y la configuracion articulada. Se acopla un segundo ensamble de articulacion a la porcion proximal del brazo y se configura para moverse entre una pluralidad de posiciones para articular el segundo segmento articulable entre la configuracion sustancialmente recta y la configuracion articulada. Los enlaces que forman los segmentos articulables de los ensambles de articulacion son empujados por resortes dentro de una posicion sustancialmente recta y los cables se tensionan y distensionan para tirar selectivamente de partes de los primeros y segundos ensambles de articulacion de tal manera que se pierde la neutralidad de tension entre los cables internos opuestos y esto mueve el brazo entre la pluralidad de posiciones.

La disposicion descrita por Malkowski et al. puede ser complicada de ensamblar debido a los resortes en los enlaces y probablemente se requiera una manipulacion cuidadosa por el operador que debe estar atento para contrarrestar el empuje ejercido por los resortes para evitar un enderezamiento no deseado de los segmentos articulares.

El documento WO 2012/078309 divulga un ensamble de introduccion para una sonda articulada con un mecanismo de carga para controlar la sonda articulada.

El documento WO 2013/082310 divulga un dispositivo para guiar la posicion de una herramienta quirurgica desde una ubicacion remota. El dispositivo incluye una manija, un eje alargado montado sobre la manija, y un ensamble de articulacion alargado llevado en su extremo proximal hacia el eje y adaptado para recibir la herramienta quirurgica en el extremo distal del ensamble. Un cable se conecta en forma operativa a la manija al ensamble de articulacion, que puede ser controlado al girar una perilla en la manija.

El documento WO 2012/138834 divulga un sistema para realizar un procedimiento medico que incluye una sonda de articulacion que incluye manguitos internos y externos.

El documento US 2004/199052 divulga un sistema de formacion de imagenes endoscopico que incluye un gabinete de control reutilizable que tiene una serie de accionadores para controlar la orientacion de un endoscopio liviano. Una union de articulacion polimerica en el extremo distal del endoscopio permite que el extremo distal sea orientado por el gabinete de control.

RESUMEN

El alcance de la invencion se define mediante la reivindicacion 1 independiente. Caractensticas opcionales de realizaciones se establecen en las reivindicaciones dependientes. La presente invencion proporciona una herramienta articulada alternativa que posiciona el aparato que evita la necesidad de segmentos articulados que empujan resortes en una posicion recta a traves del uso de cables capaces de tension y compresion que conectan los elementos de terminacion entre enlaces de articulacion, soportando por lo tanto de esta manera tirando y halando los cables y proporcionando un ensamble mas simple.

De acuerdo con un aspecto de la invencion, se proporciona un aparato que posiciona una herramienta articulada. El aparato incluye un elemento base, un elemento intermedio, y un elemento, y un primer soporte de herramienta dispuesto en sucesion, cada uno del elemento base, elemento intermedio, elemento de extremo y soporte de herramienta tienen una abertura central respectiva. El aparato incluye adicionalmente una primera pluralidad de

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gmas acopladas entre el elemento base y el elemento intermedio, en por lo menos uno de la pluralidad de gmas acopladas que se acoplan al elemento base y por lo menos uno de la primera pluralidad de gmas acopladas que se acopla al elemento intermedio. Cada gma acoplada de la primera pluralidad de gmas acopladas tiene una abertura central respectiva. El aparato incluye adicionalmente una segunda pluralidad de gmas acopladas entre el elemento intermedio y el elemento de extremo. Por lo menos una de la segunda pluralidad de gmas acopladas se acopla al elemento intermedio y por lo menos una de la segunda pluralidad de gmas acopladas se acoplada al elemento de extremo. Cada gma acoplada de la segunda pluralidad de gmas acopladas tambien tiene una abertura central respectiva. El aparato incluye adicionalmente una tercera pluralidad de gmas acopladas entre el elemento de extremo y el soporte de herramienta. Por lo menos una de la tercera pluralidad de gmas acopladas se acopla al elemento de extremo y por lo menos una de la tercera pluralidad de gmas acopladas se acopla al soporte de herramienta. Cada gma acoplada de la tercera pluralidad de gmas acopladas tambien tiene una abertura central respectiva. El aparato incluye adicionalmente primeras aberturas gma en el elemento base y que corresponde a primeras aberturas gma en cada gma acoplada de la primera pluralidad de gmas acopladas. Una primera pluralidad de enlaces de control flexibles dispuestos en paralelo en relacion separada se extienden a traves de aberturas respectivas de las primeras aberturas gma en el elemento base y a traves de aberturas respectivas de las correspondientes primeras aberturas gma en la primera pluralidad de gmas acopladas. Cada una de la primera pluralidad de enlaces de control flexibles tiene respectivas primeras partes de extremo conectadas al elemento intermedio y respectivas segundas partes de extremo que se extienden lejos del elemento base.

El aparato incluye adicionalmente segundas aberturas gma en el elemento intermedio y que corresponden a las segundas aberturas gma en cada gma acoplada de la primera y segunda pluralidades de las gmas acopladas. El aparato incluye adicionalmente una segunda pluralidad de enlaces de control flexibles dispuestos en relacion separada en paralelo, cada una tiene un primer extremo conectado al elemento de extremo, un segundo extremo conectado a por lo menos uno del elemento base y un objeto separado del elemento base. Cada uno de los segundos enlaces de control flexibles incluyen una parte intermedia entre los primeros y segundos extremos. Cada parte intermedia se extiende a traves de una segunda abertura gma en el elemento intermedio y a traves de segundas aberturas gma respectivas en cada gma de la primera y segunda pluralidades de gmas acopladas.

El aparato incluye adicionalmente terceras aberturas gma en el elemento de base y en cada gma acoplada de la primera pluralidad de gmas acopladas y en el elemento intermedio y en cada gma acoplada de la segunda pluralidad de gmas acopladas y en el elemento de extremo y en cada gma acoplada de la tercera pluralidad de gmas acopladas.

El aparato incluye adicionalmente una tercera pluralidad de enlaces de control flexibles dispuestos en relacion separada en paralelo y que se extienden a traves de terceras aberturas gma respectivas en el elemento base, en cada gma acoplada de la primera pluralidad de gmas acopladas a traves de terceras aberturas gma respectivas, en el elemento intermedio a traves de terceras aberturas gma respectivas, en cada gma acoplada de la segunda pluralidad de gmas acopladas a traves de terceras aberturas gma respectivas, en el elemento de extremo y a traves de terceras aberturas gma respectivas en cada gma acoplada de la tercera pluralidad de gmas acopladas. Cada enlace de control flexible de la tercera pluralidad de enlaces de control flexibles tiene un primer extremo conectado al soporte de herramienta y un segundo extremo lejos del elemento de base.

Empujar o tirar los enlaces de control de la primera pluralidad de enlaces de control provoca que el elemento base, la primera pluralidad de gmas acopladas, el elemento intermedio, la segunda pluralidad de gmas acopladas y el elemento de extremo definan selectivamente una curva continua. La segunda pluralidad de enlaces de control provoca que el elemento de extremo mantenga una permanezca en una orientacion general igual que el elemento base, cuando cualquiera del primero o tercero enlaces de control flexibles se tire o empuje. Empujar o tirar los enlaces de control de la tercera pluralidad de enlaces de control provoca que el soporte de herramienta se mueva selectivamente en cualquiera de una pluralidad de orientaciones, de tal manera que la tercera pluralidad de gmas acopladas entre el elemento de extremo y el soporte de herramienta define una curva continua del elemento de extremo hacia el soporte de herramienta.

La primera, segunda y tercera pluralidades de enlaces de control flexibles pueden incluir cables capaces de experimentar aproximadamente 200N de tension y compresion sin ceder y hasta aproximadamente 2% a 4% de deformacion.

Los cables se pueden componer de una aleacion de metal de mquel y titanio que tiene memoria de forma y superelasticidad.

La segunda pluralidad de enlaces de control puede incluir cables que tienen rigidez comun.

Un elemento base, el elemento intermedio, el elemento de extremo, el primer soporte de herramienta y las gmas acopladas de la primera, segunda y tercera pluralidades de gmas acopladas cada una pueden tener una parte de superficie externa cilmdrica generalmente circular, y cada parte de superficie externa cilmdrica generalmente circular puede tener un diametro comun.

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El elemento base, el elemento intermedio, el elemento de extremo, el primer soporte de herramienta y las gmas acopladas de la primera, segunda y tercera pluralidades de gmas acopladas cada una pueden tener segmentos generalmente anulares. Por lo menos un segmento anular del elemento base y por lo menos un segmento anular de cada gma acoplada de la primera pluralidad de gmas acopladas puede tener primeras aberturas gma. Por lo menos un segmento anular de cada gma acoplada de la primera y segunda pluralidades de gmas acopladas y por lo menos un segmento anular del elemento intermedio puede tener segundas aberturas gma y por lo menos un segmento anular de cada uno del elemento base, del elemento intermedio, del elemento de extremo, y cada gma acoplada de la primera, segunda y tercera pluralidades de gmas acopladas puede tener terceras aberturas gma.

Cada uno de la pluralidad de segmentos anulares de las gmas acopladas de la primera pluralidad de gmas acopladas puede tener caras opuestas dispuestas en angulos agudos a un eje de la abertura central en la gma acoplada.

Cada uno de los segmentos anulares de la segunda pluralidad de gmas acopladas puede tener caras opuestas dispuestas en angulos agudos a un eje de la abertura central en la gma acoplada.

Cada uno de los segmentos anulares de la tercera pluralidad de gmas acopladas puede tener caras opuestas dispuestas en angulos agudos a un eje de la abertura central en la gma acoplada.

Las caras opuestas de segmentos anulares de las gmas acopladas de la primera y segunda pluralidades de gmas acopladas se pueden disponer en un primer angulo agudo hacia al eje y las caras opuestas de segmentos anulares de las gmas acopladas de la tercera pluralidad de gmas acopladas se puede disponer en el segundo angulo agudo hacia el eje, el segundo angulo agudo puede ser diferente del primer angulo agudo.

El segundo angulo agudo puede ser mayor que el primer angulo agudo.

Pares adyacentes de gmas acopladas de la primera, segunda y tercera pluralidades de las gmas acopladas se pueden acoplar mediante por lo menos una proyeccion de una gma del par y un receptaculo para recibir una proyeccion en la otra gma del par.

Cada una de las gmas acopladas de las primeras, segunda y tercera pluralidades de gmas acopladas puede tener una proyeccion que se extiende axialmente que tiene una parte esferica truncada y un zocalo alineado axialmente para recibir una proyeccion que se extiende axialmente de una gma acoplada adyacente para permitir gmas acopladas adyacentes para que giren esfericamente con relacion una a la otra. La abertura central de la gma acoplada puede tener un primer terminal en la proyeccion y un segundo terminal en el zocalo de tal manera que las aberturas centrales de las gmas acopladas adyacentes estan en comunicacion entre sf con el fin de definir un canal central operable para recibir una parte de una herramienta sostenida por el soporte de herramienta.

El aparato puede incluir adicionalmente un primer conducto de soporte que tiene primero y unos segundos extremos abiertos, y la base se puede conectar al primer extremo abierto del conducto de soporte para soportar la base y las segundas porciones de extremo del primero y terceros enlaces de control se pueden extender a traves del primer conducto de soporte para extenderse fuera del segundo extremo abierto del primer conducto de soporte.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion, se proporciona un ensamble de herramienta que comprende el aparato descrito anteriormente y que incluye adicionalmente una primera herramienta. La primera herramienta puede incluir un primer efector de extremo, un primer acoplador para acoplar el primer efector de extremo al primer soporte de herramienta, la herramienta puede adicionalmente incluir una primera parte de eje flexible que tiene una longitud aproximadamente igual que una longitud definida entre el elemento base y el soporte de herramienta y una primera parte de eje ngido que tiene una longitud aproximadamente igual a una longitud del primer conducto de soporte. La herramienta puede incluir adicionalmente un primer enlace de control de herramienta que tiene un primer extremo conectado al primer efector de extremo y un segundo extremo que se extiende desde la primera parte de eje ngido.

La primera parte de eje ngido puede ser recibida en la abertura central del primer soporte de herramienta y se puede extender a traves de las aberturas centrales en la tercera pluralidad de gmas acopladas a traves de la abertura central en el elemento de extremo, a traves de las aberturas centrales en la segunda pluralidad de gmas acopladas a traves de la abertura central en el elemento intermedio, las aberturas centrales en la primera pluralidad de gmas acopladas, y a traves de las aberturas centrales en el elemento base y el primer conducto de soporte de tal manera que la primera parte de eje flexible es coaxial con el aparato de posicionamiento de herramientas y de tal manera que la primera parte de eje ngido es generalmente coaxial con el primer conducto de soporte y de tal manera que el segundo extremo del primer enlace de control de herramienta se extiende desde la segunda parte de extremo del primer conducto de soporte.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion, se proporciona un ensamble de controlador de herramienta que incluye un ensamble de herramienta descrito anteriormente y que incluye adicionalmente un primer montaje de control. El primer conducto de soporte del aparato de posicionamiento de herramienta se puede conectar al primer montaje de control de tal manera que el primer montaje de control puede estar en un primer lado de un primer eje

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longitudinal del primer conducto de soporte. El primer montaje de control puede tener una primera pluralidad de accionadores conectados a enlaces de control flexibles respectivos de la primera y tercera pluralidades de enlaces de control flexibles del primer aparato de posicionamiento de herramienta, para tirar y empujar selectivamente sobre las segundas porciones de extremo de los enlaces de control flexibles respectivos para provocar que el elemento base, la primera pluralidad de gmas acopladas, el elemento intermedio, la segunda pluralidad de gmas acopladas y el elemento de extremo definan selectivamente una curva continua y provoquen hacer que el soporte de herramienta se mueva selectivamente dentro de cualquiera de una pluralidad de orientaciones, de tal manera que la tercera pluralidad de gmas acopladas entre el elemento de extremo y el primer aparato de soporte de herramienta puedan definir una curva continua desde el elemento de extremo hasta el primer soporte de herramienta. El primer montaje de control puede incluir un primer accionador de herramienta conectado al primer enlace de control de herramienta de la primera herramienta, para empujar y tirar selectivamente sobre la segunda porcion de extremo del primer enlace de control de herramienta para efectuar la operacion del efector de extremo.

Cada accionador de la primera pluralidad de accionadores y el primer accionador de herramienta pueden incluir una parte de bovina giratoria respectiva a la que se conecta un enlace de control respectivo para permitir que una parte del enlace de control respectivo sea tomado o desenrollar de la parte de bovina en respuesta a la rotacion correspondiente de la parte de bovina, y un controlador respectivo para girar selectivamente la parte de bovina en un primera y segunda direcciones opuestas. El enlace de control respectivo puede ser tirado cuando la parte de bovina gira en la primera direccion para tomar la parte del enlace de control respectivo y el enlace de control respectivo puede ser empujado cuando la parte de bovina gira en la segunda direccion para desenrollar la parte del enlace de control respectivo.

Cada controlador puede incluir un segmento de engranajes.

El primer montaje de control puede tener una primera superficie de montaje y cada segmento de engranaje puede tener una parte que se proyecta mas alla de la primera superficie de montaje para enganchar un engranaje de control correspondiente sobre un primer montaje de controlador de herramienta.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion, se proporciona un montaje de controlador de herramienta que incluye un primer ensamble controlador de herramienta como se describio anteriormente, que monta la interfaz para sostener un primer controlador de herramienta y puede incluir adicionalmente una primera pluralidad de engranajes de accionamiento para enganchar segmentos de engranaje respectivos sobre el primer ensamble controlador de herramienta.

Los engranajes de accionamiento de la primera pluralidad de engranajes de accionamiento pueden incluir cremalleras lineales respectivas configuradas operablemente para deslizarse linealmente en paralelo en relacion separada.

El aparato puede incluir una primera pluralidad de actuadores lineales conectados a cremalleras lineales respectivas para deslizamiento lineal de las cremalleras lineales para impartir movimiento a engranajes correspondientes de la segunda pluralidad de engranajes de accionamiento.

El aparato puede incluir una segunda interfaz de montaje de controlador de herramienta que comprende una segunda pluralidad de engranajes de accionamiento para enganchar respectivos segmentos de engranaje sobre un segundo controlador de herramienta similar al primer controlador de herramienta descrito anteriormente.

Los engranajes de accionamiento de la segunda pluralidad de engranajes de accionamiento pueden incluir respectivas cremalleras lineales configuradas operablemente para deslizarse linealmente en paralelo en relacion separada.

El aparato puede incluir una segunda pluralidad de accionadores conectados a cremalleras lineales respectivas para deslizar linealmente cremalleras lineales para impartir movimiento a engranajes de accionamiento correspondientes de la segunda pluralidad de engranajes de accionamiento.

De acuerdo con otro aspecto de la invencion, se proporciona un aparato de supervision de herramienta que incluye un tubo de posicionamiento posicionado para recibir por lo menos un conducto de soporte de un ensamble controlador de herramienta como se describio anteriormente. El tubo de posicionamiento puede tener una longitud aproximadamente igual que o menor que la longitud del conducto de soporte de tal manera que un soporte de herramienta apoyado por el conducto de soporte se extiende desde un extremo distal del tubo de posicionamiento. El aparato de supervision de herramienta incluye adicionalmente un soporte de camara en una posicion fuera de un eje del tubo de posicionamiento de tal manera que la camara se puede dirigir hacia un efector de extremo de una herramienta sostenida por el soporte de herramienta para facilitar la monitorizacion visual del movimiento del efector de extremo.

El soporte de camara puede incluir un soporte de herramienta. El conducto de soporte del soporte de la camara se puede extender dentro del tubo de posicionamiento y un posicionador de herramienta del soporte de camara se

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puede extender desde el extremo distal del tubo de posicionamiento y se puede configurar operablemente para retener y posicionar la camara en una posicion fuera del segundo eje. El segundo eje puede ser en general perpendicular al eje longitudinal del conducto de soporte.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

En los dibujos que ilustran las realizaciones de la invencion,

La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato de posicionamiento de herramienta articulado de acuerdo con una primera realizacion de la invencion.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un extremo distal de un elemento base del aparato mostrado en la figura 1;

La figura 3 es una vista de extremo distal del elemento base mostrado en la figura 2;

La figura 4 es una vista en perspectiva de un lado proximal de una gma acoplada del aparato mostrado en la figura

1;

La figura 5 es una vista superior de la gma acoplada mostrada en la figura 1;

La figura 6 es una vista despiezada de dos gmas acopladas del aparato mostrado en la figura 1, que incluye la gma acoplada mostrada en las figuras 4 y 5;

La figura 7 es una vista lateral de las gmas acopladas de la figura 6 mostrada enganchada;

La figura 8 es una vista en perspectiva del aparato mostrado en la figura 1 que ilustra una configuracion doblada del

posicionador de herramienta mostrado en la figura 1;

La figura 9 es una vista en perspectiva de una cara proximal de un elemento intermedio del aparato mostrado en la figura 1;

La figura 10 es una vista en perspectiva de una cara distal del elemento intermedio mostrado en la figura 9;

La figura 11 es una vista en perspectiva de un lado proximal de un elemento de extremo del aparato mostrado en la

figura 1;

La figura 12 es una vista en perspectiva de un lado distal del elemento lateral mostrado en la figura 11;

La figura 13 es una vista en perspectiva de un lado proximal del soporte de herramienta del aparato mostrado en la figura 1;

La figura 14 es una vista en perspectiva de un lado distal del soporte de herramienta mostrado en la figura 13;

La figura 15 es una vista lateral de un aparato de herramienta para uso con el posicionador de herramienta mostrado

en la figura 1;

La figura 16 es una vista en perspectiva de un ensamble de herramienta comprendido del aparato mostrado en la figura 1 con el aparato de herramienta mostrado en la figura 15 conectado a este;

La figura 17 es una vista en perspectiva de un controlador de herramienta mostrado conectado al ensamble de herramienta mostrado en la figura 16;

La figura 18 es una vista en perspectiva de un aparato quirurgico laparoscopico que emplea el dispositivo mostrado en la figura 17;

La figura 19 es una vista lateral de un cabezal del aparato mostrado en la figura 18 y un acoplador operable que se va a acoplar al cabezal;

La figura 20 es una vista lateral del cabezal y el acoplador de la figura 19 con el acoplador conectado al cabezal;

La figura 21 es una vista lateral del acoplador conectado al cabezal de las figuras 19 y 20 con una cubierta esteril conectada al acoplador cubierto sobre el cabezal y los componentes cercanos;

La figura 22 es una vista lateral del cabezal y el acoplador de las figuras 19-21 y un ensamble de camara/tubo de suministro operable para que se acople al acoplador;

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La figura 23 es una vista detallada del ensamble de camara/tubo de suministro mostrado en la figura 22;

La figura 24 es una vista lateral del ensamble de camara/tubo de suministro mostrado en la figura 23 acoplado al acoplador mostrado en las figuras 19-22;

La figura 25 es una vista lateral del ensamble de camara/tubo de suministro acoplado al acoplador y a un dispositivo de posicionamiento de herramienta del tipo mostrado en la figura 17 que se engancha junto con este;

La figura 26 es una vista en perspectiva desde abajo del controlador de herramienta de la figura 17 conectado al acoplador de las figuras 19-22 con un tubo asociado con el dispositivo de posicionamiento de herramienta insertado en el tubo de suministro mostrado en la figura 23;

La figura 27 es una vista lateral del tubo de suministro de la figura 23 con un primer tubo que soporta el posicionador de herramienta de la figura 1 que se extiende a traves de este;

La figura 28 es una vista lateral del aparato de la figura 27 que incluye adicionalmente un segundo tubo de soporte de herramienta que soporta un segundo posicionador de herramienta que se extiende a traves del tubo de suministro de la figura 23;

La figura 29 es una vista lateral de un aparato quirurgico laparoscopico que emplea los aparatos descritos en las figuras 1-28; y

La figura 30 es una vista en perspectiva de una estacion de trabajo de cirujano para controlar el aparato mostrado en la figura 29.

La figura 31 es una vista en perspectiva desde abajo de dos controladores de herramientas del tipo mostrado en la figura 17 sobre un acoplador de acuerdo con una realizacion alterna de la invencion;

La figura 32 es una vista lateral fragmentada de primeros y segundos aparatos de posicionamiento de herramienta articulados que se extienden a diferentes distancias de un extremo de un tubo de suministro de un acoplador mostrado en la figura 31, cuando el primero y segundo controladores de herramienta en este se disponen en diferentes distancias lineales del tubo de suministro.

DESCRIPCION DETALLADA

Con referencia a la figura 1, un aparato de posicionamiento de herramienta articulada de acuerdo con una primera realizacion de la invencion se muestra en general en 20. En esta realizacion, el aparato 20 incluye un elemento 22 base, un elemento 24 intermedio, un elemento 26 de extremo y un primer soporte 28 de herramienta en sucesion como se muestra en la figura 1. El elemento 22 base se puede considerar que esta en una posicion proximal mientras que la herramienta soporte de se puede considerar que se encuentra en una posicion distal. De esta manera, el elemento 22 base, el elemento 24 intermedio, el elemento 26 de extremo y un primer soporte 28 de herramienta se disponen en sucesion desde una posicion proximal hasta una posicion distal.

El aparato 20 incluye adicionalmente una primera pluralidad 30 de grnas acopladas, dispuestas entre el elemento 22 base y el elemento 24 intermedio. Por lo menos uno (32) de la primera pluralidad 30 de las grnas acopladas se acopla al elemento 22 base y el otro (34) de la primera pluralidad 30 de grnas acopladas se acopla al elemento 24 intermedio. Cada una de las grnas acopladas de la primera pluralidad 30 se acopla a una grna adyacente o al elemento 22 base o al elemento 24 intermedio.

El aparato 20 de posicionamiento de herramienta incluye adicionalmente una segunda pluralidad 36 de grnas acopladas entre el elemento 24 intermedio y el elemento 26 de extremo. Por lo menos uno (38) de la segunda pluralidad 36 de las grnas acopladas se acopla al elemento 24 intermedio y el otro (40) de la segunda pluralidad 36 de grnas acopladas se acopla al elemento 26 de extremo. Cada una de las grnas acopladas de la segunda pluralidad 36 de grnas acopladas se conecta de esta manera a una grna adyacente de la segunda pluralidad o al elemento 24 intermedio al elemento 26 de extremo.

El aparato 20 incluye adicionalmente una tercera pluralidad 42 de grnas acopladas entre el elemento 26 de extremo y el soporte 28 de herramienta. Por lo menos uno (44) de la tercera pluralidad 42 de grnas acopladas se acopla al elemento 26 de extremo y el otro (46) de la tercera pluralidad 42 de grnas acopladas se acopla al soporte 28 de herramienta. Cada una de las grnas acopladas de la tercera pluralidad 42 se conecta de esta manera a una grna acoplada adyacente de la tercera pluralidad o al elemento 26 de extremo o al soporte 28 de herramienta.

Con referencia a la figura 2, el elemento 22 base tiene una parte 50 de primera superficie externa cilmdrica generalmente circular que tiene un primer diametro y una segunda parte 52 de superficie cilmdrica generalmente circular coaxial que tiene un segundo diametro mas pequeno que el primer diametro. La porcion 52 de superficie

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tiene el diametro mas pequeno que facilita la conexion a un conducto de soporte adyacente como se describira adelante.

Con referencia de nuevo a la figura 1, el elemento 24 intermedio tambien tiene una parte 54 de superficie externa cilmdrica generalmente circular, el elemento 26 de extremo tiene una parte 56 de superficie externa similar y el soporte 28 de herramienta tiene una parte 58 de superficie externa similar todos tienen un diametro igual que el diametro de la primera parte 50 de superficie externa del elemento 22 base. Adicionalmente, cada grna acoplada de la primera, segunda, y tercera pluralidades 30, 36 y 42 de grnas acopladas tiene una parte de superficie cilmdrica circular externa, de los que se muestran unos ejemplos en 60, 62 y 64 respectivamente. De esta manera, el aparato 20 de posicionamiento de herramienta tiene una pluralidad de componentes alineados generalmente coaxialmente, que tienen todos superficies externas del mismo diametro comun.

Con referencia a las figuras 2 y 3, el elemento 22 base tiene un cuerpo generalmente cilmdrico que tiene una cara 66 de extremo que se orienta distal que tiene una proyeccion 68 que se extiende axialmente con una parte 70 esferica truncada a traves de la cual se forma la abertura 72 central. La abertura 72 central se extiende axialmente a traves del elemento 22 base completo. La cara 66 de extremo que se orienta distal tambien tiene receptaculos 74 y 76 dispuestos diametralmente opuestos entre sf y que se extienden en la parte 50 de superficie externa para recibir proyecciones correspondientes sobre grnas 32 acopladas mostradas en la figura 1.

Con referencia a las figuras 1 y 2, como se explicara adelante, la parte 70 esferica truncada y los receptaculos 74 y 76 sirven para acoplar el elemento 22 base a las grnas 32 acopladas de la primera pluralidad 30 de grnas acopladas.

De nuevo con referencia a las figuras 2 y 3, la cara 66 de extremo que se orienta distal tiene adicionalmente una primera pluralidad de aberturas grna 80, 82, 84, 86 a traves de las cuales una primera pluralidad de enlaces 88, 90, 92, 94 de control flexibles se conectan al elemento 24 intermedio que se extiende a traves del elemento 22 base.

En la realizacion mostrada, la cara 66 de extremo que se orienta distal tambien tiene una pluralidad de receptaculos 96, 98, 100 y 102 a los que se conectan los extremos de unos extremos respectivos de una segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108, 110 de control flexibles que se extienden entre el elemento 22 base y el elemento 26 de extremo. En una realizacion alterna, la pluralidad de receptaculos 96, 98, 100 y 102 pueden en cambio ser una pluralidad de aberturas que se extienden a traves de un elemento 22 base, que permite que la segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108, 110 de control flexibles se extiendan a traves y lejos del elemento 22 base. En esta realizacion alterna, los extremos de aquellos extremos respectivos de la segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108, 110 de control flexibles se conectan a un objeto fijo (no mostrado), separado del elemento 22 base. El objeto fijo puede ser un controlador de herramienta del tipo descrito en 602 en la figura 17, modificado en forma adecua de tal manera que los extremos de los extremos respectivos de la segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108, 110 de control flexibles se conectan a la placa 612 base de la misma, por ejemplo.

La cara 66 de extremo que se orienta distal tambien tiene una tercera pluralidad de aberturas 112, 114, 116, 118 grna a traves de la cual unos enlaces respectivos de una tercera pluralidad de enlaces 120, 122, 124, 126 de control flexibles se conectan al soporte 28 de herramienta que se extiende a traves del elemento 22 base.

Cada enlace de la primera, segunda y tercera pluralidades de enlaces de control flexibles puede ser un unico cable de nitinol capaz de soportar aproximadamente 200N en tension o compresion sin deformacion permanente y capaz de experimentar hasta aproximadamente 4% de deformacion. El nitinol es una aleacion de mquel y titanio que tiene memoria de forma y superelasticidad y su capacidad para soportar tension y compresion permite que los enlaces se tiren o empujen selectivamente con fuerza similar sin deformacion permanente, lo que proporciona control preciso de los enlaces de control flexibles, redundancia de actuacion y aumento de rigidez estructural. De acuerdo con lo anterior, solo se requieren dos enlaces de control flexibles en cada uno de la primera, segunda, y tercera pluralidad de enlaces de control flexibles para alcanzar un amplio rango de movimiento del soporte de herramienta con relacion al elemento 22 base.

De nuevo con referencia a la figura 1, la primera pluralidad 30 de grnas acopladas se configura para provocar que el aparato 20 de posicionamiento de herramienta tenga una seccion flexible mientras que al mismo tiempo mantenga los primeros, segundos y terceros enlaces 88, 90, 92, 94, 104, 106, 108, 110, 120, 122, 124, 126 de control flexibles en una relacion separada predefinida relativa entre sf En general, los enlaces de control flexibles individuales en cada pluralidad de enlaces de control flexibles se separan angularmente en un cfrculo de tal manera que los enlaces de control flexibles de una pluralidad dada se separan de los otros tan lejos como sea posible. Esto reduce y equilibra las cargas de actuacion, aumenta la rigidez de la seccion flexible y reduce los efectos de holgura como la fuerza de direccion sobre los enlaces de control flexibles que se cambian en respuesta a empujar y tirar de los enlaces de control flexibles.

En la realizacion mostrada, la primera pluralidad 30 de grnas acopladas incluye catorce grnas acopladas. La grna 32 acoplada es una grna acoplada de ejemplo de la primera pluralidad 30 y se muestra en mas detalle en la figura 4.

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Con referencia a la figura 4, la grna 32 acoplada tiene un cuerpo que tiene lados 130 y 132 que se orientan distales y proximales y primeros y segundos segmentos 134 y 136 anulares.

El lado 130 que se orienta proximal tiene primeras y segundas proyecciones 138 y 140 dispuestas diametralmente opuestas entre sf, los segmentos 134 y 136 anulares se definen entre las proyecciones 138 y 140. Las proyecciones 138 y 140 tienen formas operables que se reciben en los receptaculos 74 y 76 sobre el elemento 22 base. Los segmentos 134 y 136 anulares tienen receptaculos 142 y 144 dispuestos diametralmente opuestos entre sf y dispuestos en posiciones angularmente desfasadas en 90 grados desde la primera y segunda proyecciones 138 y 140.

El lado 130 que se orienta proximal tambien tiene un zocalo 146 que tiene una forma complementaria a la forma esferica truncada de la proyeccion 68 sobre el elemento 22 base para recibir la proyeccion allf La proyeccion 68 sobre el elemento 22 base y el zocalo 146 en la grna 32 acoplada permite a la grna acoplada girar pivote alrededor de la proyeccion 68 y dicho giro se restringe en una direccion vertical o de paso (por ejemplo, hacia arriba y hacia abajo en el plano del dibujo, figura 7) mediante las proyecciones 138 y 140 recibidas en los receptaculos 74 y 76 en la cara 66 de extremo que se orienta distal del elemento 22 base.

El zocalo 146 finaliza en una pared 148 cilmdrica dispuesta en una proyeccion 150 esferica truncada vista en la figura 5 que se extiende desde el lado 132 que se orienta distal. La pared 148 cilmdrica define una abertura 152 central en el cuerpo de la grna 32 acoplada.

Con referencia de nuevo a la figura 4, los segmentos 134 y 136 anulares tienen una primera pluralidad de aberturas 160, 162, 164 y 166 grna que se alinean en general con las primeras aberturas 80, 82, 84 y 86 grna en el elemento 22 base para guiar la primera pluralidad de enlaces de control flexibles (88, 90, 92 y 94) a traves de la grna 32 acoplada.

Los segmentos 134 y 136 anulares tambien tienen una segunda pluralidad de aberturas 168, 170, 172 y 174 grna que se alinean en general con los segundos receptaculos 96, 98, 100 y 102 (mostrados en las figuras 2 y 3) en el elemento 22 base para guiar la segunda pluralidad de enlaces de control flexibles (104, 106, 108 y 110 mostrados en las figuras 2 y 3) a traves de la grna 32 acoplada.

Los segmentos 134 y 136 anulares tambien tienen una tercera pluralidad de aberturas 176, 178, 180 y 182 grna que se alinean en general con la tercera pluralidad de abertura 112, 114, 116, 118 grna en el elemento 22 base para guiar la tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control flexibles a traves de la grna 32 acoplada.

Con referencia a la figura 5, la grna 32 acoplada se muestra desde arriba mirando en la direccion de la flecha 189 en la figura 1. Los segmentos 134 y 136 anulares tienen porciones 190 y 192, respectivamente, que tienen superficies 194 y 196 en angulo que forman un angulo obtuso en un plano horizontal que intersecta el eje 200 de la grna 32 acoplada. Estas superficies 194 y 196 se extienden simetricamente en aproximadamente un angulo de 6 grados con un primer plano 198 perpendicular al eje 200 de la grna 32 acoplada.

De nuevo con referencia a la figura 4, la grna 32 acoplada tambien tiene superficies 202 y 204 de orientacion proximal definidas entre los receptaculos 142 y 144 que forman un angulo obtuso en un plano vertical que intersecta el eje 200 de la grna 32 acoplada. Esto se puede ver como una leve inclinacion en la superficie 202 que se orienta proximal en la figura 5, que forma un angulo de aproximadamente 6 grados con un segundo plano 199 perpendicular al eje 200 de la grna 32 acoplada y proporciona rotacion de hasta 6 grados en la direccion de paso, con relacion al elemento 22 base.

Con referencia a la figura 6, el lado 132 que se orienta distal de la grna 32 acoplada se muestra junto con una grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal. La grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal es similar a la grna 32 acoplada por que incluye segmentos anulares que tienen la misma primera pluralidad de aberturas 160, 162, 164 y 166 grna, la misma segunda pluralidad de aberturas 168, 170, 172 y 174 grna y la misma tercera pluralidad de aberturas 176, 178, 180 y 182 grna. Tambien tiene una proyeccion 207 esferica truncada que tiene un agujero 209. Tambien tiene un zocalo (no mostrado) como el zocalo 146 en la grna 32 acoplada, en su lado que se orienta proximal.

La grna 60 acoplada inmediatamente adyacente es diferente de la grna 32 acoplada porque tiene receptaculos 210 y 212 en donde las proyecciones 138 y 140 de la grna 32 acoplada se ubican y tiene proyecciones, solo una de las cuales se muestra en 214, el que se ubican los receptaculos 142 y 144 de la grna 32 acoplada.

Adicionalmente, con referencia a la figura 7, la grna 60 acoplada inmediatamente adyacente tiene segmentos 216 y 218 anulares que se extienden entre los receptaculos 210 y 212 que tienen porciones 220 y 222 que tienen superficies 224 y 226 que se orientan distales que forman un angulo obtuso en un plano vertical que intercepta el eje de la grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal y superficies que se orientan proximales solamente una de las cuales se ve en 227 en la figura 7, que se extiende entre los receptaculos 210 y 212 que forman un angulo obtuso en un plano horizontal que intercepta el eje 230. Las superficies 224 y 226 que se orientan distales se

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disponen en aproximadamente un angulo de 6 grados con un primer plano 228 vertical que intercepta el eje 230 y perpendicular a este y las superficies que se orientan proximales, solo una de los cuales se muestra en 227, se disponen en un angulo aproximadamente de 6 grados con un segundo plano 229 vertical que intercepta el eje 230.

Aun con referencia a la figura 7, se puede observar que la grna 32 acoplada y la grna 60 acoplada adyacente

inmediatamente distal se acoplan juntas para formar un par de grnas acopladas al recibir la proyeccion 150 de la

grna 32 acoplada en el zocalo (no mostrado) de la grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal y que recibe las proyecciones que se orientan proximales de la grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal, solo una de las cuales se muestra en 214, en receptaculos correspondientes, de las que solo se muestra uno en 144 de la grna 32 acoplada. La proyeccion 150 y la disposicion de zocalo proporcionan para giro en cualquier direccion y las proyecciones 214 que se orientan proximales recibidas en receptaculos 144 correspondientes evitan el movimiento de torsion alrededor del eje 230, de la grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal con relacion a la grna 32 acoplada y limita el movimiento de rotacion relativo que se muestra como una direccion horizontal o de guinada, es decir, dentro y fuera del plano de la pagina. La superficie 227 en angulo de la grna 60 acoplada adyacente

inmediatamente distal se orienta en la superficie 196 en angulo de la grna 32 acoplada y esta proporciona espacio

para movimiento relativo que gira alrededor de la proyeccion 150 esferica truncada de hasta un total de 12 grados en la direccion de guinada.

Del mismo modo, las superficies 224 y 226 que se orientan distal en angulo sobre la grna 60 acoplada adyacente inmediatamente distal enfrentara las superficies 202 y 204 similares a las superficies que se orientan proximales sobre la siguiente grna 205 acoplada adyacente distal y esta proporcionara movimiento rotacional relativo entre la grna 60 acoplada inmediatamente adyacente y la siguiente grna 205 acoplada distalmente adyacente de hasta 12 grados en la direccion de paso. De esta manera, cada par de grnas acopladas proporciona movimiento definido limitado en la direccion de guinada y paso. Mas generalmente, todas las grnas acopladas numeradas impares pueden funcionar para girar en un plano vertical (direccion de paso) y todas las grnas acopladas numeradas pares deben funcionar para girar en un plano horizontal (direccion de guinada).

Con referencia de nuevo a la figura 1, en la realizacion mostrada la primera pluralidad 30 de grnas acopladas incluye siete pares de grnas acopladas que permiten que la primera pluralidad de grnas acopladas tenga componentes de curvas de paso y guinada suficiente para definir un arco continuo que se extiende a traves de hasta 90 grados. De esta manera, el elemento 24 intermedio se puede posicionar en una orientacion en cualquier direccion con relacion al eje del elemento 22 base hasta un angulo de aproximadamente 90 grados fuera del eje del elemento base, tal como se muestra en la figura 8.

Con referencia a la figura 9, el elemento 24 intermedio tiene un cuerpo que tiene lados 250 y 252 que se orientan proximales y distales. El lado 250 que se orienta proximal tiene primeros y segundos segmentos 254 y 256 anulares dispuestos entre la primera y segunda proyeccion 258 y 260 que se proyectan proximalmente hacia la primera pluralidad 30 de grnas acopladas. Estas proyecciones 258 y 260 son recibidas en receptaculos similares a aquellos mostrados en 210 y 212 en la figura 6 en la grna 34 acoplada inmediatamente adyacente de la primera pluralidad 30 de grnas acopladas como se ve en la figura 1. Con referencia de nuevo a la figura 9, el lado 250 que se orienta proximal tiene un zocalo 262 que termina en una pared 264 anular que define una abertura 266 central a traves del cuerpo. Una proyeccion similar a la proyeccion 207 como la mostrada en la figura 6 de la grna 32 acoplada inmediatamente adyacente de la primera pluralidad de grna 30 acoplada puede funcionar para que sea recibida en el zocalo 262 y las proyecciones 258 y 260 son recibidas en receptaculos similares a aquellos mostrados en 210 y 212 en la figura 6 de la grna 34 acoplada inmediatamente adyacente. Esto permite que la grna 34 acoplada inmediatamente adyacente gire alrededor de la proyeccion 207 en una direccion de paso.

El elemento 24 intermedio incluye, adicionalmente, primeros, segundos, terceros y cuartos receptaculos 270, 272, 274 y 276 dispuestos en ubicaciones alineados con el primer grupo de aberturas 160, 162, 164 y 166 grna, respectivamente, en la grna 34 acoplada inmediatamente adyacente para recibir y retener los extremos de la primera pluralidad de enlaces 88, 90, 92 y 94 de control flexible respectivamente, que se extiende a traves del primer grupo de aberturas 160, 162, 164 y 166 grna, de la grna 34 acoplada inmediatamente adyacente.

El lado 250 que se orienta proximal incluye adicionalmente una segunda pluralidad de aberturas 280, 282, 284 y 288 que se extienden completamente a traves del elemento 24 intermedio para guiar la segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108 y 110 de control flexible a traves de estos. Adicionalmente, el lado 250 que se orienta proximal incluye una tercera pluralidad de aberturas 290, 292, 294 y 296 grna que se extienden a traves del elemento 24 intermedio completo para guiar la tercera pluralidad de enlaces 120, 122, 124, y 126 de control flexible a traves de estos.

Con referencia a la figura 10, los elementos 24 intermedios incluyen adicionalmente una proyeccion 300 que se proyecta desde el lado 252 que se orienta distal y tiene primeros y segundos receptaculos 302 y 304 diametralmente opuestos y dispuestos en la porcion 54 de superficie externa y que terminan en la cara 306 de extremo del lado 252 que se orienta distal. Con referencia de nuevo a la figura 1, los receptaculos 302 y 304 reciben proyecciones correspondientes en la grna 38 acoplada inmediatamente adyacente de la segunda pluralidad 36 de grnas acopladas. La segunda pluralidad 36 de grnas acopladas es igual que la primera pluralidad de grnas acopladas, descritas anteriormente, en relacion con las figuras 4 a 7.

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Con referencia a la figura 11, el elemento 26 de extremo tiene un cuerpo que tiene lados 350 y 352 que se orientan distal y proximal. El lado 350 que se orienta proximal tiene primeros y segundos segmentos 354 y 356 anulares dispuesto entre las primeras y segundas proyecciones 358 y 360 que se proyectan proximalmente hacia la segunda pluralidad 36 de las grnas acopladas. Estas proyecciones 358 y 360 son recibidas en receptaculos similares aquellos mostrados en 210 y 212 en la figura 6 en la grna 40 acoplada inmediatamente adyacente a la segunda pluralidad de grnas 36 acopladas como se ve en la figura 1.

Con referencia de nuevo a la figura 11, el lado 350 que se orienta proximal tiene un zocalo 362 que termina en una pared 364 anular que define una abertura 366 central a traves del cuerpo. Una proyeccion similar a la mostrada en 207 en la figura 6 de la grna 40 acoplada adyacente de la segunda pluralidad de grnas 36 acopladas puede operar para ser recibida en el zocalo 362 y las proyecciones 358 y 360 son recibidas en receptaculos similares a aquellos mostrados en 210 y 212 en la figura 6 de la grna 40 acoplada inmediatamente adyacente. Esto permite que la grna 40 acoplada inmediatamente adyacente gire alrededor de la proyeccion (207) en una direccion de paso.

El elemento 26 de extremo incluye, adicionalmente, primeros, segundos, terceros y cuartos receptaculos 370, 372, 374 y 376 dispuestos en ubicaciones alineadas con el segundo grupo de aberturas 168, 170, 172 y 174 grna, respectivamente, en la grna 40 acoplada adyacente para recibir y contener los extremos de la segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108 y 110 de control flexibles respectivamente, que se extiende a traves de la segunda grna abertura 168, 170, 172 y 174 grna, de la grna 40 acoplada inmediatamente adyacente.

El lado 350 que se orienta proximal incluye adicionalmente una tercera pluralidad de aberturas 380, 382, 384 y 386 que se extienden completamente a traves del elemento 26 de extremo para guiar la tercera pluralidad de enlaces 120, 122, 124 y 126 de control flexible a traves de estos.

Con referencia a la figura 12, el elemento 26 de extremo incluye adicionalmente una proyeccion 400 que se proyecta desde el lado 352 que se orienta distal y tiene primeros y segundos receptaculos 402 y 404 dispuesto en la parte 56 de superficie externa y que terminan en una cara 406 extremo anular plana del lado 352 que se orienta distal. Con referencia de nuevo a la figura 1, los receptaculos 402 y 404 reciben proyecciones correspondientes en la grna 44 acoplada inmediatamente adyacente de la tercera pluralidad 42 de grnas acopladas.

La tercera pluralidad 42 de grnas acopladas incluye grnas acopladas a la misma como aquellas mostradas en las figuras 4 a 7 con la excepcion que las superficies 194 y 196 se extienden simetricamente en aproximadamente un angulo 8,5 grados con el primer plano 198 perpendicular al eje de la grna acoplada y en las superficies 202 y 204 que se orientan proximales forman angulos de aproximadamente 8,5 grados con el segundo plano 199 perpendicular al eje de la grna acoplada. Con los angulos de las superficies indicadas en la tercera pluralidad de grnas acopladas que es ligeramente mayor que los angulos de la primera y segunda pluralidad de grnas acopladas, la tercera pluralidad de grnas acopladas puede incluir menores elementos tal como se muestra en esta realizacion en el que solo existen aproximadamente 10 grnas acopladas y permiten que la porcion se extiende desde el elemento 26 de extremo que se va a curvar en un radio mas apretado que las grnas acopladas de la primera y segunda pluralidades 30 y 36 que se pueden curvar como se muestra en la figura 8.

Con referencia a las figuras 13 y 14, el soporte 28 de herramienta tiene un cuerpo que tiene lados 450 y 452 que se orientan distales y proximales. El lado 450 que se orienta proximal tiene primeros y segundos segmentos 454 y 456 anulares dispuestos ente la primera y segundas proyecciones 458 y 460 que se proyectan proximalmente hacia la tercera pluralidad 42 de las grnas acopladas. Estas proyecciones 458 y 460 son recibidas en receptaculos similares a aquellos mostrados en 210 y 212 en la figura 6 en la grna 46 acoplada inmediatamente adyacente de la tercera pluralidad 42 de las grnas acopladas como se ve en la figura 1. Con referencia de nuevo a la figura 13, el lado 450 que se orienta proximal tiene un zocalo 462 que termina en una pared 464 anular que define un agujero 466 central a traves del cuerpo. Una proyeccion similar a aquella mostrada en 207 en la figura 6 de la grna 46 acoplada adyacente de la tercera pluralidad de grnas 42 acopladas puede funcionar para ser recibida en el zocalo 462 y las proyecciones 458 y 460 son recibidas en receptaculos similares a aquellos mostrados en 210 y 212 en la figura 6 de la grna 46 acoplada inmediatamente adyacente. Esto permite que la grna 46 acoplado inmediatamente adyacente 46 gire alrededor de la proyeccion 207 en una direccion de paso.

El soporte 28 de herramienta incluye, adicionalmente, primeros, segundos, terceros y cuartos receptaculos 470, 472, 474 y 476 dispuestos en ubicaciones alineadas con el tercer grupo de aberturas 176, 178, 180 y 182 grna, respectivamente, en la grna 46 acoplada adyacente para recibir los extremos de soporte de la tercera pluralidad de enlaces 120, 122, 124 y 126 de control flexible respectivamente, que se extiende a traves del segundo grupo de aberturas 176, 178, 180 y 182 grna, de la grna de aberturas de la grna 46 acoplada inmediatamente adyacente.

Con referencia a la figura 14, el soporte 28 de herramienta tiene una cara 500 de extremo anular plana sobre el lado 452 que se orienta distal y el agujero 466 coincide con la cara 500 del extremo anular. Las aberturas 502 y 504 alineadas, se alinean en una cuerda que se extiende a traves de la pared 464 y pueden funcionar para recibir un sujetador roscado, por ejemplo, para asegurar una herramienta en el soporte 28 de herramienta, de tal manera que la herramienta puede girar axialmente en el soporte de herramienta.

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Con referencia a la figura 15, una herramienta de ejemplo para uso en el soporte de herramienta mostrado en las figuras 13 y 14 se muestra en general en 550. En la realizacion mostrada, la herramienta 550 incluye un efector 552 de extremo, que, en la realizacion mostrada incluye una abrazadera que tiene mordazas 554 y 556 opuestas fijas y giratorias que se extiende desde la base 558. Otras disposiciones de herramientas se pueden utilizar alternativamente. Por ejemplo, la herramienta puede alternativamente ser un dispositivo de cauterizacion, un dispositivo de succion, un dispositivo de retraccion o un dispositivo de agarre. En la realizacion mostrada se conecta un enlace 560 de control de la herramienta flexible a la mordaza 556 giratoria y se extiende a traves de una abertura axial en la base 558 para abrir y cerrar la mordaza 554 giratoria sobre la mordaza 556 fija en respuesta al movimiento lineal del enlace 560 de control flexible.

La herramienta 550 incluye adicionalmente un acoplador comprendido de primeros y segundos cilindros 562 y 564 separados conectados ngidamente a la base 558 y que tienen superficies 563 y 565 cilmdricas externas ligeramente mas pequenos que aquellos de un diametro de agujero 466 en el soporte 28 de herramienta de tal manera que la herramienta 550 pueda ser sostenida comodamente en el soporte 28 de herramienta. Un conducto 566 flexible tiene una longitud aproximadamente igual de una distancia entre el soporte 28 de herramienta y los elementos base 22 tienen un primer extremo 568 conectado al cilindro 564 y un segundo extremo 570 conectado a un primer extremo 572 de un conducto 574 ngido mediante un conector 576 de engaste. El enlace 560 de control de herramienta flexible se extiende a traves de los cilindros 562 y 564, a traves del conducto 566 flexible y a traves del conducto 574 ngido y tiene un segundo extremo 578 que se extiende hacia fuera desde un extremo 580 proximal del conducto 574 ngido. De acuerdo con lo anterior, el movimiento lineal del segundo extremo 578 del enlace 560 de control de herramienta flexible relativo al extremo 580 proximal del conducto 574 ngido abre y cierra la mordaza 556 giratoria.

Con referencia a las figuras 15 y 16, la herramienta 550 es mostrada en detalle en el soporte 28 de herramienta con lo cual solamente la base 558 y las mordazas 554 y 556 se proyectan distalmente desde el soporte de herramienta y el conducto 566 flexible se extiende a traves de las aberturas 152 centrales en el tercera pluralidad de grnas 42 acopladas, la abertura 266 central en el elemento 26 de extremo, las aberturas 152 centrales en la segunda pluralidad de grnas 36 acopladas, la abertura 266 central en el elemento 24 intermedio, y las aberturas (152) centrales en la primera pluralidad 30 de las grnas acopladas. El conector 576 de engaste se ubica en la abertura 72 central en el elemento 22 base y tiene aproximadamente la misma longitud que el elemento base y el conducto 574 ngido se extiende hacia fuera desde el elemento base en una direccion proximal. La herramienta 550 se instala en el soporte de herramienta formando asf un ensamble 600 de herramienta comprendido de la herramienta 550 y el aparato 20 de posicionamiento de herramienta.

Con referencia a la figura 17, el ensamble 600 de herramienta se conecta a un controlador 602 de herramienta que comprende un segundo conducto 604 ngido que tiene un primer extremo 606 conectado ngidamente a la parte 52 de superficie externa del diametro reducido del elemento 22 base que tiene un segundo extremo 608 conectado a un mecanismo 610 de accionamiento. El mecanismo 610 de accionamiento incluye una placa 612 base que tiene un conducto de acoplamiento 614 para conectar ngidamente el segundo conducto 604 ngido a la placa 612 base. Adicionalmente, el mecanismo de accionamiento incluye un acoplamiento 616 rotacional conectado al extremo 580 proximal del conducto 574 ngido con lo cual la rotacion del acoplamiento 616 rotacional provoca un movimiento rotacional correspondiente del conducto 574 ngido alrededor de su eje. Un enlace 618 de control flexible rotacional se conecta al acoplamiento 616 rotacional y se dirige a una bobina giratoria 620 que se conecta a un segmento 622 de engranajes de tal manera que cuando el segmento de engranajes gira el conducto 574 ngido una cantidad correspondiente. Dicha rotacion del conducto 574 ngido gira la herramienta 550 en una cantidad correspondiente.

La primera, tercera y los enlaces 88, 90, 92 y 94; 120, 122, 124 y 126; y 560 de control flexibles se extienden a traves del interior del segundo conducto 604 ngido y emanan del segundo extremo 608 del segundo conducto 604 ngido. El mecanismo 610 de accionamiento tiene una grna de enlace mostrada en general en 624 para guiar el enlace 560 de control de la herramienta hacia una bobina de herramienta 626 conectada a un segmento 628 de engranaje herramienta. El enlace 560 de control de herramienta se enrolla sobre la bobina 626 de herramienta de tal manera que la rotacion en el engranaje de herramienta en una primera direccion abre el efector 552 de extremo de la herramienta 550 y la rotacion de la bobina 626 de herramienta en una segunda, direccion opuesta cierra el efector de extremo.

Dos de los tres enlaces de control flexible en un plano horizontal en el soporte 28 de herramienta, tal como los enlaces 120 y 126 o los enlaces 122 y 124 se enrollan en direcciones opuestas sobre una bobina 630 de control de herramienta horizontal conectada a un engranaje 632 de control de herramienta horizontal, de tal manera que la rotacion del engranaje 632 de control de herramienta horizontal en una primera direccion tira, es decir, un primer enlace 120 o 122 lateral izquierdo mientras empuja en un enlace 126 o 124 lateral derecho correspondiente y la rotacion del engranaje 632 de control de herramienta horizontal en una segunda direccion opuesta a la primera direccion empuja en el enlace 120 o 122 del lado izquierdo mientras empuja el enlace 126 o 124 del lado derecho correspondiente. Esto tiene el efecto de mover el soporte 28 de herramienta hacia la izquierda o la derecha.

Dos de los terceros enlaces de control flexible en un plano vertical del soporte 28 de la herramienta, tal como los enlaces 120 y 122 o los enlaces 124 y 126, de los que dependen estos enlaces no se conectan ya a la bobina 630 de control de herramienta horizontal, se enrollan en direcciones opuestas sobre una bobina 634 de control de

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herramienta vertical conectada a un engranaje 636 de control de herramienta vertical, de manera que la rotacion del engranaje 636 de control de herramientas vertical en una primera direccion tira, es decir, un enlace 120 o 126 superior, mientras empuja un enlace 122 o 124 inferior correspondiente y la rotacion del engranaje 636 de control vertical en una segunda direccion opuesta a la primera direccion empuja en el enlace 120 o 122 superior mientras tira el enlace 122 o 124 inferior correspondiente. Esto tiene el efecto de mover el soporte 28 de herramienta hacia arriba o hacia abajo.

Dos de los primeros enlaces de control flexibles en un plano horizontal en el elemento 24 intermedio, tal como los enlaces 88 y 94 o enlaces 90 y 92 se enrollan en direcciones opuestas sobre una bobina 638 de control de cursa-s conectada al engranaje 640 de curva-s horizontal, de tal manera que la rotacion del engranaje 640 de control de cursa-s horizontal en una primera direccion tira, es decir, un enlace 88 o 90 lateral izquierdo mientras se empuja en un enlace 92 o 94 lateral derecho correspondiente y la rotacion del engranaje 640 de control de curva-s horizontal en una segunda direccion opuesta a la primera direccion empuja en el enlace de 88 o 90 lateral izquierdo mientras tira el enlace 92 o 94 lateral derecho correspondiente. Esto tiene el efecto de mover el elemento 24 intermedio hacia la izquierda o derecha.

Dos de los primeros enlaces de control flexibles en un plano vertical en el elemento 24 intermedio, tal como los enlaces 88 y 90 o enlaces 92 y 94, de los que dependen estos enlaces ya no se conectan a la bobina 638 de control de curva-s horizontal, se enrollan en direcciones opuestas sobre una bobina 642 de control de curva- vertical conectada a un engranaje 644 de control de curva-s vertical, de manera que la rotacion del engranaje 644 control de curva-s vertical en una primera direccion tira, es decir, un enlace 88 o 94 superior mientras empuja en un enlace 90 o 92 inferior correspondiente y la rotacion del engranaje 644 de control de curva-s vertical en una segunda direccion opuesta a la primera direccion empuja el enlace 88 o 94 superior mientras que tira el enlace 90 o 92 inferior correspondiente. Esto tiene el efecto de mover el elemento 24 intermedio hacia arriba o hacia abajo.

Aunque las bobinas 626, 620, 630, 634, 638 y 642, y los segmentos 628, 622, 632, 636, 640 y 644 de engranaje correspondientes se disponen en un orden particular como se describe en la figura 17, el orden no es importante. De esta manera, por ejemplo, la bobina 626 y el segmento 628 de engranaje correspondiente se puede disponer de tal manera que se posicionan entre la bobina 620 y el segmento 622 de engranaje correspondiente, y la bobina 630 y el segmento 632 engranaje correspondiente.

Los segundos enlaces 104, 106, 108 y 110 de control flexibles, se conectan entre el elemento 22 base y el elemento 26 de externo, actuan como un tipo de paralelogramo en dos dimensiones, tendiendo a conservar el elemento 26 de extremo en la misma orientacion que el elemento 22 base. La primera pluralidad de enlaces 88, 90, 92 y 94 de control flexibles mueven el elemento 24 intermedio pero el efecto paralelogramo de la segunda pluralidad de enlaces de control tiende a conservar el elemento 26 de extremo en la misma orientacion que el elemento 22 base. Del mismo modo, la tercera pluralidad de enlaces 120, 122, 124 y 126 de control mueven el soporte 28 de herramienta, pero de nuevo el elemento 26 de extremo se mantiene bajo las restricciones del paralelogramo formadas por la segunda pluralidad de enlaces de control flexibles y mantiene la misma orientacion que el elemento 22 base.

Aunque la segunda pluralidad de enlaces 104, 106, 108 y 110 de control flexibles se han mostrado por estar conectas entre el elemento 22 base y el elemento 26 de extremo, solo es necesario que los extremos proximales de la segunda pluralidad de enlaces de control flexibles esten fijos a algun punto de referencia. De esta manera, por ejemplo, necesitan no estar conectados al elemento 22 base, pero alternativamente se pueden conectar a algunas otras estructuras fijas ubicadas en la direccion proximal lejos del elemento 22 base.

Por lo tanto, al girar los segmentos 622, 628, 632, 636, 640 y 644 de engranaje giratorio, el efector de extremo se puede mover con 5 grados de libertad y las mordazas se pueden abrir y cerrar. Como se describio adelante se puede utilizar un mecanismo de accionamiento de engranaje adecuado para activar los segmentos 622, 628, 632, 636, 640 y 644 de engranaje para manipular el efector 550 de extremo en espacio para realizar una operacion. Dicha operacion puede ser una operacion medica, por ejemplo.

Por ejemplo, el aparato descrito aqrn se puede utilizar en la realizacion de cirugfa laparoscopica tal como se muestra en la figura 18. Para hacer esto, se proporciona una plataforma 700 movil sobre la que se asegura un gabinete 702 que contiene un ordenador 704 ya sea conectado por cable o inalambricamente a una red de ordenadores tal como una red Ethernet. Un mecanismo de posicionamiento bruto mostrado en general en 706 se conecta al gabinete 702 y tiene un cabezal 708 al que el controlador 602 de herramienta mostrado en la figura 17 se asegura finalmente. El mecanismo de posicionamiento 706 y la plataforma 700 movil permiten que el cabezal 708 sea posicionado en una ubicacion de un espacio tal que el aparato 20 de posicionamiento de herramienta se puede colocar dentro del cuerpo del paciente en una posicion que permite se realice la cirugfa laparoscopica deseada.

Con referencia a la figura 19, para facilitar la conexion del controlador (602) de herramienta al cabezal 708, mientras mantiene un ambiente esteril, el cabezal esta provisto con una primera parte 712 de un conector mecanico y primeras y segundas pluralidades de segmentos de engranaje de accionamiento coaxial separador, solamente un segmento de engranaje de cada pluralidad se muestra en 710 y 711 en la figura 19. Como se describira adelante, la primera pluralidad de segmentos de engranaje de accionamiento controla la posicion de una camara y la segunda

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pluralidad de segmentos de engranaje de accionamiento controla el controlador (602) de herramienta. En esta realizacion, los motores separados respectivos, de los cuales solo se muestran dos en 714 y 715 se proporcionan para accionar independiente cada engranaje de accionamiento en una direccion, a una velocidad y durante un tiempo sensible para controlar senales recibidas del ordenador 704 mostrado en la figura 18.

El ordenador 704 puede recibir comandos de la red para controlar los motores y ordenador separado (mostrado en la figura 30) conectado a un dispositivo de entrada controlado por un cirujano que realiza la cirugfa que puede generar los comandos y transmitirlos en red en respuesta a los movimientos de la mano, dedo y brazo, por ejemplo, de realizacion de cirugfa por parte de un cirujano. El cirujano que realiza la cirugfa puede estar ubicado en una sala de cirugfa cerca al paciente o puede estar ubicado en cualquier sitio remoto en el mundo.

Un acoplador 720 comprende una carcasa 722 y que tiene una segunda parte 724 de conector del conector mecanico que tiene una cubierta 726 plastica conectada alrededor del penmetro de la carcasa 722 justo por debajo de la segunda parte 724 de conector del conector mecanico. Antes que la segunda parte 724 del conector mecanico se conecte a la primera parte 712 de conector, la cubierta 726 plastica se dispone para cubrirse hacia abajo de tal manera que una porcion 728 de extremo abierta de la cubierta 726 plastico se orienta hacia abajo. El acoplador 720 se mueve luego en el lugar de tal manera que la segunda parte 724 de conector se acopla con la primera parte 712 de conector como se muestra en la figura 20. Luego, con referencia a la figura 21, la cubierta 726 plastica se levanta sobre el cabezal 708 y sobre una parte del brazo 706 de posicionamiento bruto, dejando solo la parte del acoplador 720 por debajo de la lmea del penmetro en la que se une la cubierta 726 plastica a la carcasa 722, expuesta al paciente.

Con referencia a la figura 22, el acoplador 720 sirve para acoplar un ensamble 730 de camara/tubo de suministro al cabezal 708 y sirve adicionalmente para conectar uno o mas controladores de herramientas del tipo mostrado en 602 en la figura 17 al cabezal 708.

El ensamble de camara/tubo de suministro comprende una base 732 que tiene una porcion 734 de conector que se acopla con una parte 736 de conector correspondiente en el acoplador 720. Un tubo 738 de suministro plastico transparente de aproximadamente 1 pulgada de diametro (2.5 cm), aproximadamente 20 pulgadas (51 cm) de largo y tienen un espesor de pared de aproximadamente 0.035 pulgadas (0.1 cm) tiene una porcion 740 de extremo proximal conectado a la base 732 y tiene una segunda parte 742 de extremo distal. Un ensamble 748 de camara comprende una camara 750 y un posicionador 752 de camara que se ubican en el extremo distal del tubo de suministro y un tubo 754 de soporte de posicionador de camara ngido se extiende desde el posicionador 752 de camara hasta el tubo 738 de suministro desde la segunda parte 742 de extremo distal del tubo 738 de suministro y se conecta ngidamente a la base 732.

Con referencia a la figura 23 el posicionador 752 de camara puede ser igual que el posicionador 20 de herramienta y acoplado a un controlador 760 de camara igual que el controlador de herramienta mostrado en 602 en la figura 17 para permitir que la camara 750 se posicione en o fuera del eje 762 del tubo 738 de suministro. La camara 750 no necesita tener el mismo rango de movimiento que el posicionador 20 de herramienta descrito anteriormente y por lo tanto se pueden utilizar enlaces de control menos flexibles en el posicionador 752 de camara. Por ejemplo, solamente se pueden requerir dos de los primeros enlaces de control flexibles para mover el posicionador 752 de camara en una direccion vertical fuera del eje del tubo 738 de suministro y no se puede requerir el enlace de control flexible para girar la herramienta. Esto simplifica el controlador 760 de camara, porque tiene menos segmentos de engranajes y bobinas. Solamente se muestra un segmento de engranaje en 761 en la figura 23 pero hay tantos segmentos de engranajes que son enlaces de control flexibles para controlar la posicion de la camara. Con referencia de nuevo a la figura 19, cada segmento de engranaje se engancha con una cremallera 763 lineal correspondiente en el acoplador. La cremallera 763 lineal en el acoplador 720 tiene una porcion de engranaje que se orienta hacia arriba con el fin de enganchar con el segmento 711 de engranaje en el cabezal 708 y tiene una posicion de engranaje que se orienta hacia abajo para engancharse con el segmento 761 de engranaje mostrado en la figura 23 sobre el ensamble 730 del camara/ tubo de suministro.

Con referencia de nuevo a la figura 19, el acoplador 720 tambien tiene una pluralidad de cremalleras lineales que tienen porciones 765 de engranaje que se orientan hacia arriba para enganchar segmentos 710 de engranaje correspondientes en el cabezal 708 y tiene porciones 767 de engranaje que se orientan hacia abajo para enganchar segmentos de engranaje correspondientes en por lo menos un controlador de herramienta tal como 602 en la figura 17, como se describira adelante.

Con referencia de nuevo a la figura 23, la base 732 tiene adicionalmente un conector 770 optico y un conector 772 electrico que se proyecta en una direccion proximal de la base 732 de tal manera que cuando la base se acopla al acoplamiento 720 mostrado en a figura 22, se acoplan con los conectores 774 y 776 opticos y electricos correspondientes en el cabezal 708. El conector 774 optico en el cabezal 708 proporciona luz por via de una fibra 778 optica y una fibra 780 optica correspondiente conectada al conector 770 optico sobre la base 732 que se enruta en el posicionador de camara y termina en una ubicacion por encima de un lente 781 en la camara 750 con el fin de iluminar el sujeto de la imagen tomada por la camara 750. El conector 772 electrico se conecta sobre la base a la camara 750 para recibir senales de imagenes y pasa esas senales de imagen al conector 776 electrico en el cabezal

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708, que los comunica al ordenador 704 mostrado en la figura 18. La camara 750 puede tener dos lentes o estar configurado de otro modo para producir senales de imagenes 3D, por ejemplo. El ordenador 704 formatea las senales de imagenes como necesarias y las transmite a la red para permitir la captura de las senales de imagen mediante los dispositivos conectados a la red, que incluyen una pantalla que se puede ubicar en o cerca al dispositivo de entrada que es operado por el cirujano.

Con referencia de nuevo a la figura 23, el tubo 738 de suministro tiene una parte 782 de extremo proximal que se extiende hacia atras de la base 732.

Con referencia a la figura 24, la base 732 se muestra acoplada al acoplador 720, con lo cual el segmento de engranaje, uno de las cuales se muestra en 711, para controlar el posicionador 752 de camara engancha con las cremalleras 763 lineales en el acoplador 720. Adicionalmente los segmentos 710 de engranaje asociados con el posicionador de herramienta enganchan con las cremalleras 765 lineales correspondientes en el acoplador 720. Se proporciona un espacio adyacente a las cremalleras 765 lineales para permitir que por lo menos se monte un controlador de herramienta en el espacio en una forma en la que los segmentos (628, 622, 632, 636, 640 y 644 en un controlador 602 de herramienta) de engranaje se enganchan con las cremalleras lineales correspondientes, solo se muestra una de las cuales en 765 en la figura 24. Tambien en la posicion mostrada en la figura 24, los conectores (770) opticos y (774) y los conectores (772) y (776) electricos se conectan para permitir que se trasmita luz al cabezal de la camara y permitir a la camara enviar senales de imagenes al ordenador 704 en la figura 18. Tambien cuando el ensamble 730 de camara/ tubo de suministro se conecta al acoplador 720, la parte 782 de extremo proximal del tubo de suministro se dispone adyacente al espacio adyacente a las cremalleras 765 lineales.

Con referencia a la figura 25, con el ensamble 730 de camara/ tubo de suministro conectado al acoplador 720, se puede instalar el controlador 602 de herramienta. Con referencia a la figura 26, para instalar el controlador 602 de herramienta, el controlador de herramienta se posiciona de tal manera que la herramienta 550 se inserta en la parte 782 de extremo proximal del tubo (738) de suministro y es empujado todo el trayecto a traves del tubo de suministro hasta la herramienta 550 y el posicionador 20 de herramienta se extiende hacia fuera desde la segunda parte 742 de extremo distal del tubo de suministro como se muestra en la figura 27. De esta manera, el segundo conducto 606 ngido se extiende dentro del tubo de suministro paralelo al tubo 754 de soporte de posicionador de camara y el posicionador 20 de herramienta se puede mover libremente alrededor en el espacio adyacente a la segunda parte 742 de extremo distal del tubo de suministro. Con referencia a las figuras 26 y 27, la longitud del segundo conducto 606 ngido se preconfigura de tal manera que cuando los segmentos 628, 622, 632, 636, 640 y 644 de engranaje se enganchan con sus cremalleras (629, 623, 633, 637, 641 y 645) lineales correspondiente, el posicionador 20 de herramienta esta completamente fuera del tubo 738 de suministro.

Con referencia a la figura 26, en la realizacion mostrada, el acoplador 720 tiene primeros y segundos ensambles 800 y 802 de cremallera de lineal que se pueden operar para recibir primero y segundos controladores de la herramienta, respectivamente. Un primer controlador de herramienta se muestra en 602 y se muestra un segundo controlador de herramienta en lmeas intermitentes en 804. En el diseno descrito anteriormente en el primer controlador 602 de herramienta cada segmento 628, 622, 632, 636, 640 y 644 de engranaje tiene un segmento 928, 922, 932, 936, 940, y 944 de engranaje simetricamente opuestos en el mismo buje. Estos segmentos 928, 922, 932, 936, 940, y 944 de engranaje descansan en planos respectivos paralelos a distancias predefinidas de un plano paralelo en el que la placa 612 base descansa y sobresale mas alla de un borde 950 de la placa 612 base en la misma cantidad mediante la cual sus segmentos de engranaje opuestos correspondientes sobresalen mas alla de un borde 952 opuesto de la placa 612 base. En la realizacion mostrada, el primer controlador 602 de herramienta se instala en el acoplador 720 para cooperar con el primer ensamble 800 de cremallera lineal y cuando se instala efectua esta cooperacion, el borde 952 del primer controlador 602 de herramienta enfrenta el primer ensamble 800 de cremallera lineal.

El segundo controlador 804 de herramienta es el mismo que el primer controlador 602 de herramienta, pero se instala en una orientacion de imagen de espejo con relacion al primer controlador 602 de herramienta como se muestra en contorno discontinuo en la figura 26. En esta orientacion, un borde 954 del segundo controlador 804 de herramienta corresponde al borde 950 del primer controlador 602 de herramienta que se orienta al segundo ensamble 802 de cremallera lineal y los segmentos de engranaje (equivalente a 928, 922, 932, 936, 940, y 944 del primer controlador 602 de herramienta) del segundo controlador 804 de herramienta que se engancha con las cremalleras lineales correspondientes del segundo ensamble 802 de cremallera lineal. De esta manera, un segundo posicionador 812 de herramienta conectado a un segundo controlador 804 de herramienta puede ser cargado a traves del tubo 738 de suministro para extenderse afuera del tubo de suministro como se muestra en la figura 28.

Con referencia a la figura 29, se describe adicionalmente con los componentes descritos anteriormente conectados juntos como se describe, el aparato quirurgico laparoscopico mostrado en la figura 18. La plataforma 700 movible se puede utilizar para mover el cabezal 708 en una posicion tal como se muestra, en el que las herramientas 550 y 810 y la camara 750 se posicionan dentro de un paciente (no mostrado) a traves de una unica incision relativamente pequena. Inicialmente, la camara 750 y los primeros y segundos posicionadores de herramienta se posicionan con el fin de estar cercanamente adyacentes entre sf dentro del diametro del tubo 738 de suministro para facilitar la insercion de la camara y primeros y segundos posicionadores 20 y 812 de herramienta y herramientas 550 y 810 en esta dentro del paciente a traves de la pequena incision. Luego, se puede inflar el paciente con CO2 en la forma

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convencional y luego se puede posicionar la camara fuera de eje del tubo de suministro, hacia arriba, por ejemplo, y posicionar para tener un campo de vision que abarca las ubicaciones de las herramientas 550 y 810, para ejemplo. La camara 750 tambien puede tener capacidad de zoom para hacer zoom en cualquier area de interes particular dentro del paciente en la vecindad de las herramientas 550 y 810. Luego, las herramientas 550 y 810 se pueden posicionar y manipular para realizar cirugfa, mientras las acciones de las herramientas se observan por la camara 750.

El posicionamiento y la manipulacion de las herramientas 550 y 810 es dirigida por un cirujano que opera una estacion de trabajo tal como se muestra en 860 en la figura 30, que tiene un portal 862 3D, por ejemplo, para ver imagenes tridimensionales producidas por la camara 750 en una pantalla y que tiene dispositivos 864 y 866 de entrada izquierdos y derechos, unos descansabrazos 868 y un gabinete 870 de soporte montado sobre una plataforma 872 movil. La plataforma movil puede tener primeros y segundos pedales 874 y 876. El gabinete 870 de soporte puede incluir un ordenador 878 configurado operablemente para recibir senales de los dispositivos 864 y 866 de entrada izquierdos y derechos y desde el primero y segundo pedales 874 y 876 y producir senales de comando de trasmision en la red hacia el ordenador del aparato 850 de cirugfa laparoscopica mostrado en la figura 29 para provocar que las cremalleras lineales se muevan en direcciones y distancias que afectaran un movimiento deseado de la herramienta.

Como se menciono anteriormente que el efector de extremo o herramienta se pueden mover con 5 grados de libertad al tirar o empujar en varios enlaces de la primera, segunda y/o tercera pluralidades de enlaces 88, 90, 92, 94, 104, 106, 108, 110, 120, 122, 124, 126 de control flexibles al mover ensambles correspondientes de los ensambles de cremallera lineales. Se proporciona un sexto grado de libertad de movimiento al hacer que el ensamble 600 de herramienta y el controlador 602 de herramienta se muevan en una direccion a lo largo del eje del segundo conducto 604 ngido. Dicho movimiento se puede proporcionar al mover el cabezal 708 en una direccion lineal a lo largo de una lmea que coincide con el tubo 738 de suministro, por ejemplo.

Alternativamente, en referencia a las figuras 26 y 31, en una realizacion alternativa del acoplador 720 del primer y segundo ensambles 800 y 802 de cremallera lineal se pueden formar en bases 900 y 902 separadas y las cremalleras correspondientes (765 en el acoplador 720) se puede fabricar suficientemente largas para permitir que las primeras y segundas cremalleras 800 y 802 lineales se mueva linealmente con relacion a una base 904 del acoplador 720 para proporcionar un 6° grado de libertad de movimiento en la direccion del eje del tubo 738 de suministro. Para efectuar este movimiento, la base 904 puede estar provista con primeras y segundas cremalleras 906 y 908 de engranaje que enganchan los segmentos de engranaje lineales correspondientes (no mostrados) en los lados inferiores de la primera y segunda bases 900 y 902. La primera y segunda cremallera se pueden accionar mediante cremalleras de acoplamiento correspondientes (no mostrada) en el cabezal (708) en una forma similar a aquella descrita en relacion con la forma de cremalleras individuales del primero y segundo ensamble 800 y 802 de cremallera lineales accionadas.

En una realizacion alternativa del acoplador 720 mostrado en la figura 31, con referencia a la figura 32, cuando los primeros y segundos controladores 602 y 804 de herramienta se disponen en diferentes distancias desde la porcion 782 de extremo proximal del tubo de suministro, los posicionadores 20 y 812 de herramienta respectivos se disponen a diferentes distancias desde la parte 742 de extremo distal del tubo de suministro que posiciona las herramientas 550 y 810 respectivas a diferentes distancias de la parte de extremo distal del tubo de suministro.

Ventajosamente, el aparato descrito aqrn proporciona diferentes tipos de herramientas que van a ser sostenidos por el mismo tipo de aparato de posicionamiento de herramienta que separa la funcion de posicionamiento de herramienta de la funcion de operacion de herramienta. De esta manera, se puede proporcionar un unico tipo de posicionador de herramienta y se pueden utilizar diferentes tipos de herramientas selectivamente segun se desee en ese aparato de posicionamiento de herramienta. Adicionalmente, el aparato proporciona herramientas quirurgicas derechas e izquierdas que van a ser recibidas a traves de la misma incision en el paciente y permite que estas herramientas se posicionen en lados opuestos de un eje definido por el tubo de suministro. Esto permite acceso en la cual el cirujano esta tomando lugar desde otro lado, haciendo que parezca que el cirujano realiza directamente la cirugfa en la forma convencional. Adicionalmente las mismas herramientas que se estan utilizando para realizar las funciones del efector de extremo pueden girar alrededor de sus ejes longitudinales, lo que proporciona posicionamiento mas conveniente e independiente de los efectores de extremo.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un aparato de posicionamiento de herramienta articulado, el aparato comprende:

un elemento (22) base, un elemento (24) intermedio, un elemento (26) de extremo y un primer soporte (28) de herramienta dispuesto en sucesion, cada uno dichos elementos de base, elemento intermedio, elemento de extremo y soporte de herramienta tienen una abertura (72) central respectiva;

una primera pluralidad (30) de grnas acopladas entre el elemento base y el elemento intermedio en el que por lo menos uno (32) de dicha primera pluralidad de grnas acopladas se acopla al elemento base y por lo menos una (34) de dicha primera pluralidad de grnas acopladas se acopla al elemento intermedio y en el que cada grna acoplada de dicha primera pluralidad de grnas acopladas tiene una abertura (152) central respectivo;

una segunda pluralidad (36) de grnas acopladas entre el elemento intermedio y el elemento de extremo en el que por lo menos una (38) de dicha segunda pluralidad de grnas acopladas se acopla al elemento intermedio y por lo menos una (40) de dicha segunda pluralidad de grnas acopladas se acopla al elemento de extremo y en el que cada grna acoplada de dicha segunda pluralidad de grnas acopladas tiene una abertura (152) central respectiva;

una tercera pluralidad (42) de grnas acopladas entre el elemento extremo y el soporte de herramienta en el que por lo menos una (44) de dicha tercera pluralidad de grnas acopladas se acopla al elemento de extremo y por lo menos una (46) de dicha tercera pluralidad de grnas acopladas se acopla al soporte de herramienta y en el que cada grna acoplada de dicha tercera pluralidad de grnas acopladas tiene una abertura (152) central respectiva;

primeras aberturas (80, 82, 84, 86) grna en dicho elemento base y que corresponden a primeras aberturas (160, 162, 164, 166) grna generalmente alineadas en cada grna acoplada de dicha primera pluralidad de grnas acopladas;

una primera pluralidad de enlaces (88, 90, 92, 94) de control flexibles dispuestos en paralelo separados en relacion y que se extienden a traves de aberturas respectivas de dicha primera abertura grna y dicho elemento base y a traves de aberturas respectivas de dichas primeras aberturas grnas correspondientes en dicha primera pluralidad de grnas acopladas, cada una de dichas primeras pluralidades de enlaces de control flexibles tienen primeras porciones de extremo respectivas conectadas a dicho elemento (24) intermedio y segundas porciones de extremo respectivas que se extienden lejos de dicho elemento base;

segundas aberturas grna en dicho elemento intermedio y que corresponde a segundas aberturas (168, 170, 172, 174) grna alineadas generalmente en cada grna acoplada de dicha primera (30) y segunda (36) pluralidades de grnas acopladas;

una segunda pluralidad de enlaces (104, 106, 108, 110) de control flexibles dispuestas separadas en relacion en paralelo cada una tienen un primer extremo conectado al elemento (26) de extremo, un segundo extremo conectado a un punto de referencia fijo con respecto al elemento base y que tiene una parte intermedia entre dichos primero y segundos extremos, cada dicha porcion intermedia se extiende a traves de segundas respectivas aberturas grnas (280, 282, 284, 288) en dicho elemento (24) intermedio y a traves de una segunda abertura (168, 170, 172, 174) grna respectiva en cada grna de dicha primera y segunda pluralidades (36) de grnas acopladas;

terceras aberturas (112, 114, 116, 118, 176, 178, 180, 182, 290, 292, 294, 296) grna en dicho elemento base y en cada grna acoplada de dicha primera pluralidad (30) de grnas acopladas y en dicho elemento intermedio y en cada grna acoplada de dicha segunda pluralidad (36) de grnas acopladas y en dicho elemento (26) de extremo y en cada grna acoplado de dicha tercera pluralidad (42) de grnas acopladas; y

una tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control flexibles dispuesto en paralelo separadas en relacion y que se extienden a traves de dichas terceras aberturas (112, 114, 116, 118) grna respectivas en dicho elemento (22) base a traves de dichas terceras aberturas grna respectivas, en cada grna acoplada de dicha primera pluralidad (32) de grnas acopladas traves de dichas terceras aberturas grna respectivas, en dicho elemento (24) intermedio a traves de dichas terceras aberturas grna respectivas, en cada grna acoplada de dicha segunda pluralidad (36) de grnas acopladas traves de dichas terceras aberturas grna respectivas, en dicho elemento (26) de extremo y a traves de dichas terceras aberturas grnas respectivas en cada grna acoplada de dicha tercera pluralidad (42) de grnas acopladas, cada dicho enlace de control flexible de dicha tercera pluralidad enlaces (120, 122, 124,126) de control flexible tiene un primer extremo conectado al soporte de herramienta y un segundo extremo que se extiende lejos de dicho elemento base;

en el que dicha primera pluralidad de enlaces (88, 90, 92, 94) de control flexibles comprenden enlaces de control correspondientes dispuestos en cualquier lado de dicha abertura central y en el que empujar sobre un enlace de control mientras tira sobre un enlace de control correspondiente de dicha primera pluralidad de enlaces (88, 90, 92, 94) de control provoca que dicho elemento (22) base, dicha primera pluralidad (30) de grnas acopladas, dicho elemento (24) intermedio, dicha segunda pluralidad (36) de grnas acopladas y dicho elemento (26) de extremo asume posiciones que definen selectivamente una curva continua;

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en el que dicha segunda pluralidad de enlaces (104, 106, 108, 110) de control tienden a conservar dicho elemento (26) de extremo en la misma orientacion que dicho elemento (22) base cuando cualquiera de dichos primeros (88, 90, 92, 94) y terceros (120, 122, 124, 126) enlaces de control flexibles se empujan o tiran; y

en el que dicha tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control flexibles comprenden enlaces de control correspondientes dispuestos en cualquier lado de dicha abertura central y en el que empujar un enlace de control mientras que se empuja en dicho enlace de control correspondiente de dicha tercera pluralidad de enlaces (120, 122, 124, 126) de control provoca que dicho primer soporte (28) de herramienta se mueva selectivamente dentro de cualquiera de una pluralidad de orientaciones, de tal manera que dicha tercera pluralidad (42) de grnas acopladas entre dicho elemento (26) de extremo y dicho soporte (28) de herramienta define una curva de dicho elemento (26) de extremo a dicho soporte (28) de herramienta.
2. El aparato de la reivindicacion 1 en el que dicho elemento (22) base, dicho elemento (24) intermedio, dicho elemento (26) de extremo, dicho soporte (28) de herramienta y dicha grna acoplada de dicha primera (30), segunda (36) y tercera (42) pluralidades de grnas acopladas cada una tiene segmentos generalmente anulares y en el que:

por lo menos un segmento anular de dicho elemento (22) base y por lo menos un segmento (134, 136) anular de cada grna acoplada de dicha primera pluralidad (130) de grnas acopladas tienen dicha primera aberturas (80, 82, 84, 86) grna;

por lo menos un segmento (134, 136) anular de cada grna acoplada de dicha primera (30) y segunda (36) pluralidades de grnas acopladas y por lo menos un segmento (254, 256) anular de dicho elemento (24) intermedio tiene dicha segundo aberturas (168, 170, 172, 174) grna; y

por lo menos un segmento (134, 136, 254, 256, 354, 356) anular de cada dicho elemento (22) base, dicho elemento (24) intermedio, dicho elemento (26) de extremo, y cada grna acoplado de dicho primera (30), segunda (36) y tercera (42) pluralidades de grnas acopladas que tienen dichas terceras aberturas (112, 114, 116, 118, 176, 178, 180, 182, 290, 292, 294, 296) grna.
3. El aparato de la reivindicacion 2 en el que cada uno de dichos segmentos (134, 136) anulares de dichas grnas acopladas de dicha primera pluralidad (30) de grnas acopladas tiene caras (196, 194, 202) opuestas dispuestas en angulos agudos con un eje (200) de dicha abertura (152) central en dicha grna acoplada.
4. El aparato de la reivindicacion 3 en el que cada uno de dichos segmentos (134, 136) anulares de dicha segunda pluralidad (36) de grnas acopladas tiene caras (196, 194, 202) opuestas dispuestas en angulos agudos a un eje de dicha abertura central en dicha grna acoplado.
5. El aparato de la reivindicacion 4 en el que cada uno de dichos segmentos (134, 136) anulares de dicha tercera pluralidad (42) de grnas acopladas tiene caras (196, 194, 202) opuestas dispuestas en angulos agudos a un eje (200) de dicha abertura (152) central en dicha grna acoplado.
6. El aparato de la reivindicacion 5 en el que dichas caras opuestas de segmentos (134, 136) anulares de dichas grnas acopladas de dicho primera (30) y segunda (36) pluralidades de grnas acopladas se disponen en un primer angulo agudo con el eje (200 ) y en el que dichas caras opuestas de segmentos (134, 136) anulares de dichas grnas acopladas de dicha tercera pluralidad (36) de dichas grnas acopladas se disponen en un segundo angulo agudo con el eje (200), dicho segundo angulo agudo es diferente de dicho primer angulo agudo.
7. El aparato de la reivindicacion 6 en el que dicho segundo angulo agudo es mayor que dicho primer angulo agudo.
8. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 2-7, en el que los pares adyacentes de grnas acopladas de dicha primera (30), segunda (36) y tercera (42) pluralidades de grnas acopladas se acoplan en por lo menos una proyeccion (138, 140) sobre una grna de dicho par y un receptaculo (74, 76) para recibir la proyeccion sobre la otra grna de dicho par.
9. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que cada una de dichas grnas acopladas de dichas primera (30), segunda (36) y tercera (42) pluralidades de grnas acopladas tiene una proyeccion (150) que se extiende axialmente que tiene una parte esferica truncada y tiene un zocalo (146) alineado axialmente para recibir una proyeccion que se extiende axialmente de una grna acoplada adyacente para permitir grnas acopladas adyacentes para girar esfericamente con relacion una a la otra, dicha abertura central de dicha grna acoplada tiene un primer terminal sobre dicha proyeccion y un segundo terminal en dicho zocalo de tal manera que las aberturas (152) centrales de grnas acopladas adyacentes estan en comunicacion entre sf con el fin de definir un canal central operable para recibir una parte de una herramienta sostenida por dicho soporte de herramienta.
10. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9 y que comprende adicionalmente un primer conducto de soporte que tiene primeros y segundos extremos abiertos, dicha base se conecta a dicho primer extremo abierto de dicho conducto de soporte para apoyar dicha base y dichas segundas porciones de extremo de dicha primera y

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tercera pluralidades de enlaces de control flexibles que se extienden a traves de dicho primer conducto de soporte para extenderse afuera de dicho segundo extremo abierto de dicho primer conducto de soporte.
11. Un ensamble (600) de herramienta que comprende el aparato de la reivindicacion 10 y que comprende adicionalmente una primera herramienta (550) que comprende un primer efector (554) de extremo, un primer acoplador para acoplar el primer efector de extremo al primer soporte de herramienta, la primer parte de eje flexible tiene una longitud aproximadamente igual que la longitud definida entre dicho elemento (122) base y dicho soporte (28) de herramienta, una primera parte de eje ngida tiene una longitud aproximadamente igual a una longitud de dicho primer conducto de soporte y un primer enlace (560) de control de herramienta que tiene un primer extremo conectado al primer efector de extremo y un segundo extremo que se extiende desde dicha primera porcion de eje ngido, dicha primera porcion de eje ngido es recibido en dicha abertura central de dicho primer soporte de herramienta y que se extiende a traves de dichas aberturas (152 ) centrales en dicha tercera pluralidad (42) de grnas acoplados, dicha abertura (266) central en dicho elemento (26) de extremo, dicha abertura (152) central en dicha segunda pluralidad (36) de grnas acopladas, dicha abertura (266) central en dicho elemento (24) intermedio, dichas aberturas (152) centrales en dicha primera pluralidad (30) de grnas acopladas, dicha abertura (72) central en dicho elemento (22) base y dicho primer conducto de soporte de tal manera que dicha primer porcion de eje flexible es coaxial con dicho aparato de posicionamiento de herramienta y dicha primera parte de eje ngido es generalmente coaxial con dicho primer conducto de soporte y de tal manera que dicha segunda porcion de extremo de dicho primer enlace (560) de control de herramienta se extiende desde dicha segunda porcion de extremo de dicho primer conducto de soporte.
12. Un ensamble controlador (602) de herramienta que comprende el ensamble (600) de herramienta de la reivindicacion 11 y que comprende adicionalmente un primer montaje de control, dicho primer conducto de soporte de dicho aparato de posicionamiento de herramienta se conecta a dicho primer de montaje de control de tal manera que dicho primer montaje de control esta en un primer lado de un primer eje longitudinal de dicho primer conducto de soporte, y en el que dicho primer montaje de control tiene una primera pluralidad de actuadores (638, 642, 630, 634) conectados a enlaces de control flexibles respectivos de dicha primera (88, 90, 92, 94) y tercera (120, 122, 124, 126) pluralidades de dichos enlaces de control flexibles de dicho primer aparato de posicionamiento de herramienta, para empujar selectivamente y tirar sobre dichas segunda porciones de extremo de dichos enlaces de control flexibles respectivos para provocar que dicho elemento (22) base, dicha primera pluralidad (30) de grnas acopladas, dicho elemento (24) intermedio, dicha segunda pluralidad (36) de grnas acopladas y dicho elemento (26) de extremo definan selectivamente una curva continua y provoquen selectivamente que dicho soporte (28) de herramienta se mueva dentro de cualquiera de una pluralidad de orientaciones, de tal manera que dicha tercera pluralidad (42) de grnas acopladas entre dicho elemento de extremo y dicho primer aparato de soporte de herramienta definen una curva continua desde dicho elemento de extremo hasta dicho primer soporte de herramienta; y

en el que dicho primer montaje de control incluye un primer accionador (626) de herramienta conectado a dicho primer enlace (560) de control de herramienta de dicha primera herramienta, para empujar selectivamente y tirar sobre dicha segunda porcion de extremo de dicho primer enlace de control de herramienta para efectuar la operacion de dicho efector de extremo.
13. El ensamble controlador de herramienta de la reivindicacion 12 en el que cada actuador de dicha primera pluralidad de actuadores y dicho primer actuador de herramienta comprende:

una porcion (626, 630, 634, 638, 642) de bovina giratoria respectiva a la que se conecta un enlace de control respectivo para permitir que una porcion de dicho enlace de control respectivo se tome o retire de dicha porcion (626, 630, 634, 638, 642) de bovina en respuesta a la rotacion correspondiente de dicha parte (626, 630, 634, 638, 642) de bobina; y

un accionador respectivo para girar selectivamente dicha parte de bovina en primeras y segundas direcciones opuestas, en el que dicho enlace de control respectivo es tirado cuando dicha parte (626, 630, 634, 638, 642) de bovina gira en dicha primera direccion para tomar dicha porcion de dicho enlace de control respectivo y en el que dicho enlace de control respectivo es empujado cuando dicha parte de bovina es girada en dicha segunda direccion para retirar dicha parte de dicho enlace de control respectivo.
14. El ensamble de controlador de herramienta de la reivindicacion 13 en el que cada dicho accionador incluye un segmento (628, 632, 640, 644) de engranaje.
15. Un ensamble controlador de herramienta de la reivindicacion 14 en el que dicho primer montaje de control tiene una primera superficie de montaje y en el que cada uno de dicho segmento de engranaje tiene una parte que se proyecta mas alla de dicha primera superficie de montaje para enganchar un engranaje de accionamiento correspondiente sobre un primer montaje de control de herramienta.