RU2770729C1

RU2770729C1 - Coiled surgical instrument

Info

Publication number: RU2770729C1
Application number: RU2020141547A
Authority: RU
Inventors: Гун ЧЭНЬ; Чао ХЭ; Шуай ЮАНЬ
Original assignee: Шанхай Майкропорт Медбот (Груп) Ко., Лтд.
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2022-04-21
Also published as: CN108888301A; WO2019228169A1; CN108888301B; BR112020024204A2

Abstract

FIELD: medical equipment.SUBSTANCE: present invention relates to the field of medical devices and, in particular, to a coiled surgical instrument. The coiled surgical instrument contains a hand-held end, a replaceable component, a quick-release connecting element and a transfer component. The hand-held end contains a holding element, a wrist element and a manipulating element. The manipulating element is connected to the holding element by means of the wrist element, and the wrist element has at least the first rotational degree of freedom. The replaceable component contains a coiled element, a support socket for the instrument and an end actuator, which are connected in series. The coiled element has the fifth rotational degree of freedom. The quick-release connecting element contains an element for providing a detachable connection. The element for providing a detachable connection contains the first Hook hinge made on the holding element and a connector made on the replaceable component. The first Hook hinge is connected to the connector with the possibility of disconnection. The transfer component contains the first part and the second part, which are located respectively on the replaceable component and the hand-held end. The first part connects the connector to the coiled element. The second part connects the wrist element to the first Hook hinge. The first part is made with the possibility of ensuring that the coiled element performs the fifth rotational movement according to the ninth rotational movement of the first Hook hinge, and the second part is made with the possibility of ensuring that the first Hook hinge performs the ninth rotational movement according to the first rotational movement of the wrist element.EFFECT: use of the invention makes it possible to provide a smaller incision for a better therapeutic effect and to reduce the level of damage to other tissues during surgery.24 cl, 13 dwg

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION

Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент Китая № 201810532267.3 под названием «SERPENTINE SURGICAL INSTRUMENT», поданной 29 мая 2018 г., содержание которой посредством ссылки включено в этот документ во всей своей полноте.This application claims the priority of China Patent Application No. 201810532267.3 titled "SERPENTINE SURGICAL INSTRUMENT" filed on May 29, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к области медицинских устройств и, в частности, к змеевидному хирургическому инструменту.The present invention relates to the field of medical devices and, in particular, to a serpentine surgical instrument.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В процессе малоинвазивной операции часто применяются хирургические инструменты со змеевидными сочленениями и эндоскопы со змеевидными сочленениями, чтобы можно было обходить другие органы во время хирургической операции, что может обеспечить меньший разрез для лучшего терапевтического эффекта и снизить уровень повреждения других тканей во время операции. Тем не менее направление движения одного конца змеевидного хирургического инструмента является противоположным направлению работы рабочим концом, что увеличивает сложность операции для врачей и хирургические риски.In minimally invasive surgery, serpentine surgical instruments and serpentine endoscopes are often used to bypass other organs during surgery, which can provide a smaller incision for better therapeutic effect and reduce damage to other tissues during surgery. However, the direction of movement of one end of the serpentine surgical instrument is opposite to the direction of operation of the working end, which increases the complexity of the operation for doctors and surgical risks.

Более того, несмотря на то, что удерживаемый рукой конец змеевидного хирургического инструмента может быть использован повторно, с одной стороны, срок службы змеевидного хирургического инструмента по-прежнему определяется сроком службы концевого исполнительного элемента, а с другой стороны, современные многоразовые змеевидные хирургические инструменты являются неудобными в отношении послеоперационной чистки и стерилизации. Кроме того, во время хирургической операции необходимо подготавливать несколько змеевидных хирургических инструментов с одинаковыми/разными концевыми исполнительными элементами, что приводит к напрасному расходованию ресурсов и увеличивает нагрузку на пациентов. Более того, большинство современных сменных змеевидных хирургических инструментов являются сложными в конструкции и дорогостоящими.Moreover, although the hand held end of the serpentine surgical instrument can be reused, on the one hand, the service life of the serpentine surgical instrument is still determined by the service life of the end actuator, and on the other hand, current reusable serpentine surgical instruments are inconvenient. regarding postoperative cleaning and sterilization. In addition, during a surgical operation, it is necessary to prepare several serpentine surgical instruments with the same/different end actuators, which wastes resources and increases the burden on patients. Moreover, most of today's interchangeable serpentine surgical instruments are complex and expensive.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

В разных вариантах осуществления, раскрытых в этом описании, предложен змеевидный хирургический инструмент.In various embodiments disclosed in this specification, a serpentine surgical instrument is provided.

В одном аспекте согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения предложен змеевидный хирургический инструмент, содержащий:In one aspect, according to some embodiments of the present invention, a serpentine surgical instrument is provided, comprising:

удерживаемый рукой конец, содержащий элемент для удерживания, элемент для запястья и элемент для манипулирования, при этом элемент для манипулирования соединен с элементом для удерживания посредством элемента для запястья и элемент для запястья имеет по меньшей мере первую вращательную степень свободы;a hand held end comprising a holding element, a wrist element and a manipulation element, wherein the manipulation element is connected to the holding element via a wrist element and the wrist element has at least a first rotational degree of freedom;

сменный компонент, содержащий змеевидный элемент, опорное гнездо для инструмента и концевой исполнительный элемент, которые соединены последовательно, при этом змеевидный элемент имеет пятую вращательную степень свободы;a replaceable component comprising a serpentine element, a support socket for a tool and an end actuating element, which are connected in series, while the serpentine element has a fifth rotational degree of freedom;

быстросъемный соединительный элемент, содержащий элемент обеспечения разъемного соединения, при этом элемент обеспечения разъемного соединения содержит первый шарнир Гука, выполненный на элементе для удерживания, и соединитель, выполненный на сменном компоненте; первый шарнир Гука с возможностью отсоединения соединен с соединителем и имеет девятую вращательную степень свободы; иa quick-detachable connector comprising a releasable connection element, the releasable connection element comprising a first Hooke hinge provided on the holding element and a connector provided on the replaceable component; the first Hooke hinge is releasably connected to the connector and has a ninth rotational degree of freedom; and

передаточный компонент, содержащий первую часть и вторую часть, которые расположены соответственно на сменном компоненте и удерживаемом рукой конце, при этом первая часть соединяет соединитель со змеевидным элементом; вторая часть соединяет элемент для запястья с первым шарниром Гука; первая часть выполнена с возможностью обеспечения выполнения змеевидным элементом пятого вращательного движения согласно девятому вращательному движению первого шарнира Гука, а вторая часть выполнена с возможностью обеспечения выполнения первым шарниром Гука девятого вращательного движения согласно первому вращательному движению элемента для запястья.a transmission component comprising a first part and a second part, which are respectively located on the replaceable component and the hand held end, the first part connecting the connector to the serpentine element; the second part connects the wrist member to the first Hooke joint; the first part is configured to allow the serpentine element to perform the fifth rotational movement according to the ninth rotational movement of the first Hooke joint, and the second part is configured to allow the first Hooke joint to perform the ninth rotational movement according to the first rotational movement of the wrist element.

Посредством быстросъемного соединительного элемента, который может обеспечивать быструю замену, обеспечено разъемное соединение удерживаемого рукой конца со сменным компонентом. Посредством быстросъемного соединительного элемента осуществляется передача или прекращение передачи мощности посредством элемента в виде шарнира Гука и соединителя, при этом конструкция является простой.By means of a quick-detachable connector that can be quickly replaced, the hand-held end is releasably connected to the replaceable component. By means of the quick coupler, power is transmitted or terminated by the Hooke joint member and the connector, and the structure is simple.

В одном варианте осуществления элемент для запястья дополнительно имеет вторую вращательную степень свободы;In one embodiment, the wrist member further has a second rotational degree of freedom;

первый шарнир Гука дополнительно имеет десятую вращательную степень свободы;the first Hooke joint additionally has a tenth rotational degree of freedom;

вторая часть дополнительно выполнена с возможностью обеспечения выполнения первым шарниром Гука десятого вращательного движения согласно второму вращательному движению элемента для запястья;the second part is further configured to cause the first Hooke joint to perform a tenth rotational movement according to the second rotational movement of the wrist member;

змеевидный элемент имеет шестую вращательную степень свободы;the serpentine element has a sixth rotational degree of freedom;

первая часть дополнительно выполнена с возможностью обеспечения выполнения змеевидным элементом шестого вращательного движения согласно десятому вращательному движению первого шарнира Гука.the first part is additionally configured to ensure that the serpentine element performs the sixth rotational movement according to the tenth rotational movement of the first Hooke joint.

В одном варианте осуществления первый шарнир Гука выполняет девятое вращательное движение относительно девятой оси, а змеевидный элемент выполняет пятое вращательное движение относительно пятой оси; иIn one embodiment, the first Hooke joint performs a ninth rotation about a ninth axis and the serpentine performs a fifth rotation about a fifth axis; and

девятая ось параллельна пятой оси.the ninth axis is parallel to the fifth axis.

В одном варианте осуществления первый шарнир Гука выполняет девятое вращательное движение относительно девятой оси, а змеевидный элемент выполняет пятое вращательное движение относительно пятой оси;In one embodiment, the first Hooke joint performs a ninth rotation about a ninth axis and the serpentine performs a fifth rotation about a fifth axis;

первый шарнир Гука выполняет десятое вращательное движение относительно десятой оси, а змеевидный элемент выполняет шестое вращательное движение относительно шестой оси; иthe first Hooke joint performs the tenth rotational movement about the tenth axis, and the serpentine element performs the sixth rotational movement about the sixth axis; and

девятая ось параллельна пятой оси, а десятая ось параллельна шестой оси.the ninth axis is parallel to the fifth axis, and the tenth axis is parallel to the sixth axis.

В одном варианте осуществления элемент для запястья выполняет первое вращательное движение относительно первой оси и второе вращательное движение относительно второй оси; иIn one embodiment, the wrist element performs a first rotational movement about a first axis and a second rotational movement about a second axis; and

первая ось параллельна пятой оси, а вторая ось параллельна шестой оси.the first axis is parallel to the fifth axis and the second axis is parallel to the sixth axis.

В одном варианте осуществления первый шарнир Гука содержит внутреннюю рамку и внешнюю рамку; внешняя рамка выполнена с возможностью вращения относительно элемента для удерживания вокруг десятой оси, а внутренняя рамка выполнена с возможностью вращения относительно внешней рамки вокруг девятой оси.In one embodiment, the first Hooke hinge comprises an inner frame and an outer frame; the outer frame is rotatable relative to the holding element around the tenth axis, and the inner frame is rotatable relative to the outer frame around the ninth axis.

В одном варианте осуществления сменный компонент содержит корпус и пространство, определенное корпусом; соединитель расположен в пространстве и содержит соединительную пластину, которая с возможностью движения расположена относительно корпуса сменного компонента и с возможностью отсоединения соединена с первым шарниром Гука.In one embodiment, the replaceable component comprises a housing and a space defined by the housing; the connector is located in space and contains a connecting plate, which is movably located relative to the body of the replaceable component and connected with the first Hooke's hinge with the possibility of detachment.

В одном варианте осуществления соединитель дополнительно содержит упругий соединительный компонент, посредством которого соединительная пластина прикреплена к корпусу сменного компонента.In one embodiment, the connector further comprises a resilient connector component by which the connector plate is attached to the body of the replaceable component.

В одном варианте осуществления на внутренней рамке первого шарнира Гука предусмотрен по меньшей мере один штифт, при этом штифт содержит основную часть штифта и выступающий элемент, выполненный в осевом направлении основной части штифта. Внешний диаметр выступающего элемента больше, чем внешний диаметр основной части штифта. Соединитель содержит соединительную пластину, с возможностью вращения соединенную со сменным компонентом. В месте на соединительной пластине, соответствующем штифту, выполнено отверстие под штифт, при этом отверстие под штифт содержит часть с большим диаметром и часть с малым диаметром, которые расположены рядом друг с другом и накладываются друг на друга. Размер части с большим диаметром выбран соответствующим внешнему диаметру выступающего элемента; часть с малым диаметром имеет по меньшей мере часть, которая выполнена соответствующей внешнему диаметру основной части штифта; и размер места накладывания части с большим диаметром на часть с малым диаметром выбран таким, который позволяет проходить основной части штифта.In one embodiment, at least one pin is provided on the inner frame of the first Hooke joint, the pin comprising a pin main body and a protruding member formed in the axial direction of the pin main body. The outer diameter of the protruding element is larger than the outer diameter of the main part of the pin. The connector contains a connecting plate rotatably connected to the replaceable component. In the place on the connecting plate corresponding to the pin, a hole for the pin is made, while the hole for the pin contains a part with a large diameter and a part with a small diameter, which are located next to each other and overlap each other. The size of the part with a large diameter is chosen to correspond to the outer diameter of the protruding element; the small diameter part has at least a part that is made corresponding to the outer diameter of the main part of the pin; and the size of the place where the large diameter part overlaps with the small diameter part is chosen to allow the main part of the pin to pass through.

В одном варианте осуществления первая часть передаточного компонента содержит первую группу передаточных проволок и вторую группу передаточных проволок, а вторая часть передаточного компонента содержит третью группу передаточных проволок и четвертую группу передаточных проволок. Проксимальные концы третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок соединены с элементом для запястья, а дистальные концы третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок соединены с первым шарниром Гука; проксимальные концы первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок соединены с соединительной пластиной, а дистальные концы первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок соединены со змеевидным элементом. Посредством первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок змеевидный элемент управляется для выполнения им пятого вращательного движения согласно девятому вращательному движению первого шарнира Гука и управляет змеевидным элементом для выполнения им шестого вращательного движения согласно десятому вращательному движению первого шарнира Гука. Посредством третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок первый шарнир Гука управляется для выполнения им девятого вращательного движения согласно первому вращательному движению элемента для запястья и управляет первым шарниром Гука для выполнения им второго вращательного движения согласно десятому вращательному движению элемента для запястья.In one embodiment, the first part of the transfer component comprises a first group of transfer wires and a second group of transfer wires, and the second part of the transfer component comprises a third group of transfer wires and a fourth group of transfer wires. The proximal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires are connected to the wrist member, and the distal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires are connected to the first Hooke joint; the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires are connected to the connecting plate, and the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires are connected to the serpentine element. By means of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires, the serpentine element is controlled to perform the fifth rotational movement according to the ninth rotational movement of the first Hooke joint and controls the serpentine element to perform the sixth rotational movement according to the tenth rotational movement of the first Hooke joint. By means of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires, the first Hooke joint is controlled to perform the ninth rotational movement according to the first rotational movement of the wrist element and controls the first Hooke joint to perform the second rotational movement according to the tenth rotational movement of the wrist element.

В одном варианте осуществления фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок на змеевидном элементе расположены соответственно фиксированным соединительным точкам проксимальных концов первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок на соединительной пластине; и фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок и внутренней рамкой первого шарнира Гука расположены напротив фиксированных соединительных точек между проксимальными концами третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок и элементом для запястья; илиIn one embodiment, the fixed connection points of the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the serpentine element are located corresponding to the fixed connection points of the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the connection plate; and the fixed connection points between the distal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the inner frame of the first Hooke joint are located opposite the fixed connection points between the proximal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the wrist element; or

фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок на змеевидном элементе расположены напротив фиксированных соединительных точек проксимального конца первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок на соединительной пластине; и фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок и внутренней рамкой первого шарнира Гука расположены соответственно фиксированным соединительным точкам между проксимальными концами третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок и элементом для запястья.fixed connection points of the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the serpentine element are located opposite the fixed connection points of the proximal end of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the connecting plate; and fixed connection points between the distal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the inner frame of the first Hooke joint are respectively located at the fixed connection points between the proximal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the wrist member.

В одном варианте осуществления фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок на змеевидном элементе последовательно соединены с образованием первого прямоугольника, при этом одна сторона первого прямоугольника параллельна пятой оси, а другая сторона параллельна шестой оси;In one embodiment, the fixed connecting points of the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the serpentine element are connected in series to form a first rectangle, with one side of the first rectangle parallel to the fifth axis and the other side parallel to the sixth axis;

фиксированные соединительные точки проксимальных концов первой группы передаточных проволок и второй группы передаточных проволок на соединительной пластине последовательно соединены с образованием второго прямоугольника, при этом одна сторона второго прямоугольника параллельна пятой оси, а другая сторона параллельна шестой оси;fixed connecting points of the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the connecting plate are connected in series to form a second rectangle, with one side of the second rectangle parallel to the fifth axis and the other side parallel to the sixth axis;

фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок и внутренней рамкой первого шарнира Гука последовательно соединены с образованием третьего прямоугольника, при этом одна сторона третьего прямоугольника параллельна девятой оси, а другая сторона параллельна десятой оси; и fixed connection points between the distal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the inner frame of the first Hooke's hinge are connected in series to form a third rectangle, with one side of the third rectangle parallel to the ninth axis and the other side parallel to the tenth axis; and

фиксированные соединительные точки между проксимальными концами третьей группы передаточных проволок и четвертой группы передаточных проволок и элементом для запястья последовательно соединены с образованием четвертого прямоугольника, при этом одна сторона четвертого прямоугольника параллельна первой оси, а другая сторона параллельна второй оси.the fixed connecting points between the proximal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the wrist element are connected in series to form a fourth rectangle, with one side of the fourth rectangle being parallel to the first axis and the other side being parallel to the second axis.

В одном варианте осуществления, концевой исполнительный элемент содержит по меньшей мере один рабочий конец, который с возможностью вращения соединен с опорным гнездом для инструмента; удерживаемый рукой конец дополнительно содержит компонент управления открыванием и закрыванием, который выполнен с возможностью движения относительно элемента для манипулирования; передаточный компонент дополнительно содержит первый гибкий элемент; и компонент управления открыванием и закрыванием управляет вращением рабочего конца посредством первого гибкого элемента.In one embodiment, the end actuating element comprises at least one working end that is rotatably connected to the tool support socket; the hand held end further comprises an opening and closing control component that is movable relative to the manipulation element; the transmission component further comprises a first flexible element; and the opening and closing control component controls the rotation of the working end through the first flexible member.

В одном варианте осуществления быстросъемный соединительный элемент дополнительно содержит первый соединительный вал и первый упругий телескопический опорный элемент, с возможностью отсоединения соединенный с первым соединительным валом, при этом первый соединительный вал проходит в направлении проксимального конца и через соединитель, а первый упругий телескопический опорный элемент проходит в направлении дистального конца и через первый шарнир Гука. Элемент для удерживания дополнительно снабжен первым электродвигателем, первым датчиком и контроллером, при этом первый датчик выполнен с возможностью обнаружения движения открывания и закрывания компонента управления открыванием и закрыванием, и контроллер управляет первым электродвигателем для выработки мощности согласно сигналу, обнаруженному первым датчиком. Первый электродвигатель приводит первый гибкий элемент в действие посредством первого упругого телескопического опорного элемента и первого соединительного вала.In one embodiment, the quick-detachable connecting element further comprises a first connecting shaft and a first resilient telescopic support element releasably connected to the first connecting shaft, wherein the first connecting shaft extends towards the proximal end and through the connector, and the first resilient telescopic support element extends into towards the distal end and through the first Hooke's hinge. The holding element is additionally provided with a first electric motor, a first sensor and a controller, wherein the first sensor is configured to detect the opening and closing movement of the opening and closing control component, and the controller controls the first electric motor to generate power according to the signal detected by the first sensor. The first electric motor drives the first flexible element through the first elastic telescopic support element and the first connecting shaft.

В одном варианте осуществления торцевая поверхность первого упругого телескопического опорного элемента снабжена фиксирующим выступом; торцевая поверхность первого соединительного вала снабжена фиксирующим пазом, с которым фиксирующий выступ выполнен с возможностью входа в зацепление, и за счет взаимодействия фиксирующего выступа с фиксирующим пазом обеспечено разъемное соединение первого упругого телескопического опорного элемента с первым соединительным валом.In one embodiment, the end surface of the first resilient telescopic support member is provided with a locking lug; the end surface of the first connecting shaft is provided with a locking groove, with which the locking protrusion is configured to engage, and due to the interaction of the locking protrusion with the locking groove, a detachable connection of the first elastic telescopic support element with the first connecting shaft is provided.

В одном варианте осуществления первый упругий телескопический опорный элемент содержит пружину сжатия, внутренний цилиндр и внешний цилиндр, расположенный вокруг внутреннего цилиндра, при этом внутренний цилиндр соединен с выходным валом первого электродвигателя; внешний цилиндр выполнен с возможностью движения в осевом направлении относительно внутреннего цилиндра; и пружина сжатия выполнена с возможностью обеспечения движущего усилия, обеспечивающего движение внешнего цилиндра в направлении от внутреннего цилиндра.In one embodiment, the first resilient telescopic support member comprises a compression spring, an inner cylinder, and an outer cylinder located around the inner cylinder, the inner cylinder being connected to the output shaft of the first electric motor; the outer cylinder is movable in an axial direction relative to the inner cylinder; and the compression spring is configured to provide a driving force to drive the outer cylinder away from the inner cylinder.

В одном варианте осуществления концевой исполнительный элемент дополнительно содержит первый реверсивный компонент, а первый гибкий элемент содержит стальную проволоку и упругий элемент, который выполнен с возможностью обеспечения движущего усилия, которое удерживает рабочий конец в нормально открытом состоянии. Проксимальный конец стальной проволоки намотан на первом соединительном валу; дистальный конец стальной проволоки соединен с первым реверсивным компонентом; и первый реверсивный компонент предназначен для обеспечения преобразования в отношении поступательного движения стальной проволоки и движения открывания и закрывания рабочего конца.In one embodiment, the end actuating element further comprises a first reversible component, and the first flexible element comprises a steel wire and a resilient element that is configured to provide a driving force that holds the working end in a normally open state. The proximal end of the steel wire is wound on the first connecting shaft; the distal end of the steel wire is connected to the first reverse component; and the first reversing component is designed to provide a conversion with respect to the forward movement of the steel wire and the opening and closing movement of the working end.

В одном варианте осуществления концевой исполнительный элемент дополнительно содержит второй реверсивный компонент и третий реверсивный компонент. Первый гибкий элемент содержит гибкий вал. Первый соединительный вал соединен со вторым реверсивным компонентом. Проксимальный конец гибкого вала закреплен на втором реверсивном компоненте, а дистальный конец гибкого вала соединен с третьим реверсивным компонентом для приведения рабочего конца в действие с обеспечением движения открывания и закрывания. Третий реверсивный компонент выполнен с возможностью преобразования поступательного движения гибкого вала в движение открывания и закрывания рабочего конца, а второй реверсивный компонент выполнен с возможностью преобразования вращательного движения первого соединительного вала в поступательное движение гибкого вала.In one embodiment, the end actuating element further comprises a second reversible component and a third reversible component. The first flexible element contains a flexible shaft. The first connecting shaft is connected to the second reversible component. The proximal end of the flexible shaft is fixed to the second reversing component, and the distal end of the flexible shaft is connected to the third reversing component to actuate the working end to provide the opening and closing movement. The third reversing component is configured to convert the translational movement of the flexible shaft into the movement of opening and closing the working end, and the second reversible component is configured to convert the rotational movement of the first connecting shaft into the translational movement of the flexible shaft.

В одном варианте осуществления компонент управления открыванием и закрыванием содержит по меньшей мере один элемент для открывания и закрывания, который с возможностью вращения соединен с элементом для манипулирования, при этом первый датчик представляет собой датчик Холла, расположенный на элементе для открывания и закрывания или элементе для манипулирования, или первый датчик представляет собой кодирующий диск вращающегося вала, расположенный на вращающемся валу элемента для открывания и закрывания.In one embodiment, the opening and closing control component comprises at least one opening and closing element that is rotatably connected to the manipulation element, wherein the first sensor is a Hall sensor located on the opening and closing element or the manipulation element. , or the first sensor is a rotary shaft encoder disk located on the rotating shaft of the opening and closing element.

В одном варианте осуществления элемент для манипулирования выполнен с возможностью вращения вокруг собственной оси относительно элемента для запястья, а опорное гнездо для инструмента выполнено с возможностью вращения вокруг собственной оси относительно змеевидного элемента. Передаточный компонент дополнительно содержит второй гибкий передаточный элемент для передачи вращения элемента для манипулирования на опорное гнездо для инструмента с обеспечением вращения опорного гнезда для инструмента вокруг собственной оси.In one embodiment, the manipulation element is rotatable about its own axis relative to the wrist element, and the tool support is rotatable about its own axis relative to the serpentine element. The transmission component further comprises a second flexible transmission element for transmitting the rotation of the manipulation element to the tool support seat so that the tool support seat rotates about its own axis.

В одном варианте осуществления быстросъемный соединительный элемент дополнительно содержит второй соединительный вал и второй упругий телескопический опорный элемент, с возможностью отсоединения соединенный со вторым соединительным валом, при этом второй соединительный вал проходит в направлении дистального конца и через первый шарнир Гука, а второй упругий телескопический опорный элемент проходит в направлении проксимального конца и через соединитель. Элемент для удерживания дополнительно снабжен вторым электродвигателем, вторым датчиком и контроллером, при этом второй датчик выполнен с возможностью обнаружения вращения элемента для манипулирования; контроллер управляет вторым электродвигателем для выработки мощности согласно сигналу, обнаруженному вторым датчиком. Второй электродвигатель приводит второй гибкий элемент в действие посредством второго упругого телескопического опорного элемента и второго соединительного вала.In one embodiment, the quick-release connecting element further comprises a second connecting shaft and a second elastic telescopic support element, detachably connected to the second connecting shaft, while the second connecting shaft passes in the direction of the distal end and through the first Hooke's hinge, and the second elastic telescopic support element extends towards the proximal end and through the connector. The holding element is further provided with a second electric motor, a second sensor and a controller, wherein the second sensor is configured to detect rotation of the manipulation element; the controller controls the second motor to generate power according to the signal detected by the second sensor. The second electric motor drives the second flexible element through the second elastic telescopic support element and the second connecting shaft.

В одном варианте осуществления второй гибкий элемент представляет собой гибкий вал, и два конца гибкого вала соответственно прочно соединены со вторым соединительным валом и опорным гнездом для инструмента.In one embodiment, the second flexible member is a flexible shaft, and the two ends of the flexible shaft are respectively firmly connected to the second connection shaft and the tool support seat.

В одном варианте осуществления элемент для запястья снабжен неподвижной опорой, и второй датчик представляет собой кодирующий диск вращающегося вала, расположенный на неподвижной опоре.In one embodiment, the wrist member is provided with a fixed support and the second sensor is a rotary shaft encoder disk located on the fixed support.

В одном варианте осуществления быстросъемный соединительный элемент дополнительно содержит элемент для фиксации защелкиванием, выполненный с возможностью ограничения вращения первого шарнира Гука и соединителя в окружном направлении сменного компонента.In one embodiment, the quick release connector further comprises a snap-in element configured to restrict rotation of the first Hooke joint and connector in the circumferential direction of the replaceable component.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

На фиг. 1 представлено схематическое изображение змеевидного хирургического инструмента со степенями свободы движения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;In FIG. 1 is a schematic representation of a serpentine surgical instrument with degrees of freedom of movement according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 2 представлено схематическое изображение разборки змеевидного хирургического инструмента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 2 is a schematic representation of the disassembly of a serpentine surgical instrument according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 3 представлено схематическое изображение удерживаемого рукой конца змеевидного хирургического инструмента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 3 is a schematic representation of the hand held end of a serpentine surgical instrument according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 4 представлено схематическое изображение элемента для манипулирования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 4 is a schematic representation of a manipulation element according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 5 представлено схематическое изображение быстросъемного соединительного элемента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 5 is a schematic representation of a quick connector according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 6 представлено схематическое изображение элемента обеспечения разъемного соединения со стороны удерживаемого рукой конца согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 6 is a schematic representation of a hand end releasable connection element according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 7 представлено схематическое изображение элемента обеспечения разъемного соединения со стороны сменного компонента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 7 is a schematic representation of an element for providing a releasable connection from the side of a replaceable component according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 8 и 9 представлены схематические изображения передаточного компонента согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 8 and 9 are schematic representations of a transmission component according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 10 представлено схематическое изображение соединения элемента обеспечения разъемного соединения со стороны сменного компонента с группой передаточных проволок согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 10 is a schematic representation of the connection of a releasable connection element from the side of the replaceable component to a group of transmission wires according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 11 представлено схематическое изображение соединения элемента обеспечения разъемного соединения со стороны удерживаемого рукой конца с группой передаточных проволок согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 11 is a schematic representation of the connection of a hand end releasable connection element to a group of transmission wires according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 12 представлено схематическое изображение соединения элемента обеспечения разъемного соединения с гибким передаточным элементом согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;in fig. 12 is a schematic representation of the connection of a releasable connection element to a flexible transfer element according to one embodiment of the present invention;

на фиг. 13 представлено схематическое изображение соединения элемента обеспечения разъемного соединения со стороны удерживаемого рукой конца с приводным элементом согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.in fig. 13 is a schematic representation of the connection of a hand end releasable connection element to an actuating element according to one embodiment of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, так что указанные выше цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более ясными и понятными. В нижеследующем описании объясняется много конкретных подробностей для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Тем не менее различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы многими другими способами, которые отличаются от описанных в этом документе, и специалисты в данной области техники без отклонения от идеи настоящего изобретения могут вносить подобные улучшения. Поэтому настоящее изобретение не ограничивается конкретными вариантами осуществления, раскрытыми далее.Below, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail, so that the above objects, features and advantages of the present invention will be more clear and understandable. In the following description, many specific details are explained in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, various embodiments of the present invention may be implemented in many other ways than those described herein, and such improvements may be made by those skilled in the art without deviating from the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed below.

Ниже со ссылкой на графические материалы и конкретные варианты осуществления будет дополнительно подробно описан змеевидный хирургический инструмент, предложенный в одном варианте осуществления настоящего изобретения. В настоящем изобретении для простоты понимания применяются термины «проксимальный конец» и «дистальный конец», «верхний конец» и «нижний конец», и эти термины относятся к относительной ориентации, относительному положению и направлению элементов или действий относительно друг друга, как это видит врач, использующий медицинские инструменты. Термины «проксимальный конец», «дистальный конец», «верхний конец» и «нижний конец» не являются ограничительными, но при этом термины «проксимальный конец» и «нижний конец» относятся к концу медицинского оборудования, который во время обычной эксплуатации находится близко к оперирующему хирургу, а термины «дистальный конец» и «верхний конец» относятся к концу, находящемуся от оперирующего хирурга далеко.Below, with reference to the drawings and specific embodiments, the serpentine surgical instrument provided in one embodiment of the present invention will be further described in detail. In the present invention, for ease of understanding, the terms "proximal end" and "distal end", "upper end" and "lower end" are used, and these terms refer to the relative orientation, relative position and direction of elements or actions relative to each other, as it sees doctor using medical instruments. The terms "proximal end", "distal end", "upper end", and "lower end" are not limiting, but the terms "proximal end" and "lower end" refer to the end of the medical equipment that is close to the to the operating surgeon, and the terms "distal end" and "upper end" refer to the end located far from the operating surgeon.

Как показано на фиг. 1 и 2, змеевидный хирургический инструмент согласно настоящему изобретению содержит удерживаемый рукой конец 1, сменный компонент 2 и быстросъемный соединительный элемент 3. Удерживаемый рукой конец 1 змеевидного хирургического инструмента является многоразовым. Сменный компонент 2 выполнен одноразовым или выполнен для использования в течение ограниченного периода времени. Удерживаемый рукой конец 1 и сменный компонент 2 можно быстро разъединять и менять посредством быстросъемного соединительного элемента 3.As shown in FIG. 1 and 2, the serpentine surgical instrument of the present invention comprises a hand-held end 1, a replaceable component 2, and a quick-release connector 3. The hand-held end 1 of the serpentine surgical instrument is reusable. The replacement component 2 is made disposable or made to be used for a limited period of time. The hand held end 1 and the replaceable component 2 can be quickly separated and changed by means of the quick connector 3.

Кроме того, удерживаемый рукой конец 1 содержит элемент 11 для удерживания, элемент 12 для манипулирования и элемент 14 для запястья. Элемент 12 для манипулирования соединен с элементом 11 для удерживания через элемент 14 для запястья. Поскольку элемент 14 для запястья может иметь более чем одну вращательную степень свободы, элемент 12 для манипулирования может вращаться в нескольких разных направлениях относительно элемента 11 для удерживания. Элемент 12 для манипулирования может также быть выполнен с возможностью вращения вокруг собственной оси относительно элемента 14 для запястья. Сменный компонент 2 содержит змеевидный элемент 21, опорное гнездо 22 для инструмента и концевой исполнительный элемент 23, которые соединены последовательно.In addition, the hand held end 1 includes a holding element 11, a manipulation element 12 and a wrist element 14. The manipulation element 12 is connected to the holding element 11 via the wrist element 14 . Because the wrist member 14 may have more than one rotational degree of freedom, the manipulation member 12 may rotate in several different directions relative to the holding member 11. The element 12 for manipulation can also be made with the possibility of rotation about its own axis relative to the element 14 for the wrist. The replaceable component 2 comprises a serpentine element 21, a support socket 22 for a tool and an end actuating element 23, which are connected in series.

На фиг. 1 также показаны степени свободы движения змеевидного хирургического инструмента. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, элемент 12 для манипулирования может приводить змеевидный элемент 21 в движение и тем самым приводить в движение концевой исполнительный элемент 23. В этом варианте осуществления направление движения змеевидного элемента 21 также задано таким же, что и направление движения элемента 12 для манипулирования удерживаемого рукой конца 1. В частности, элемент 14 для запястья имеет две степени свободы, например первую вращательную степень свободы R1 и вторую вращательную степень свободы R2, то есть элемент 14 для запястья может выполнять первое вращательное движение относительно первой оси L1 (в этом варианте осуществления — движение подъема и опускания) и второе вращательное движение относительно второй оси L2 (в этом варианте осуществления — движение отклонения). Змеевидный элемент 21 имеет две вращательные степени свободы, например пятую вращательную степень свободы R5 и шестую вращательную степень свободы R6, то есть змеевидный элемент 21 может выполнять пятое вращательное движение относительно пятой оси L5 (в этом варианте осуществления — движение подъема и опускания) и шестое вращательное движение относительно шестой оси L6 (в этом варианте осуществления — движение отклонения). Кроме того, элемент 12 для манипулирования заставляет элемент 14 для запястья осуществлять движение подъема и опускания относительно первой оси L1 и заставляет змеевидный элемент 21 совершать движение подъема и опускания в том же направлении относительно соответствующей пятой оси L5 и тем самым заставляет концевой исполнительный элемент 23 совершать движение подъема и опускания в том же направлении, что и змеевидный элемент 21. В этот момент первая ось L1 может быть параллельна пятой оси L5. Элемент 12 для манипулирования заставляет элемент 14 для запястья выполнять движение отклонения относительно второй оси L2 и заставляет змеевидный элемент 21 совершать движение отклонения в том же направлении относительно соответствующей шестой оси L6, в результате чего заставляет концевой исполнительный элемент 23 совершать движение отклонения в том же направлении. В этот момент вторая ось L2 может быть параллельна шестой оси L6. Таким образом, концевой исполнительный элемент 23 имеет две степени свободы R5’ и R6’.In FIG. 1 also shows the degrees of freedom of movement of the serpentine surgical instrument. In the embodiment shown in FIG. 1, the manipulation member 12 can drive the serpentine member 21 and thereby actuate the end actuating member 23. In this embodiment, the movement direction of the serpentine member 21 is also set to be the same as the movement direction of the movement member 12 of the hand held end 1. Specifically, the wrist member 14 has two degrees of freedom, such as a first rotational degree of freedom R1 and a second rotational degree of freedom R2, that is, the wrist member 14 can perform a first rotational movement about the first axis L1 (in this embodiment, a lifting movement and lowering) and a second rotational movement about the second axis L2 (in this embodiment, the deflection movement). The serpentine member 21 has two rotational degrees of freedom, for example, the fifth rotational degree of freedom R5 and the sixth rotational degree of freedom R6, that is, the serpentine member 21 can perform a fifth rotational movement about the fifth axis L5 (in this embodiment, a lifting and lowering movement) and a sixth rotational a movement about the sixth axis L6 (in this embodiment, a deflection movement). In addition, the manipulation member 12 causes the wrist member 14 to move up and down about the first axis L1, and causes the serpentine member 21 to move up and down in the same direction about the corresponding fifth axis L5, and thereby causes the end actuator 23 to move rise and fall in the same direction as the serpentine member 21. At this point, the first axis L1 may be parallel to the fifth axis L5. The manipulation member 12 causes the wrist member 14 to perform a deflection motion about the second axis L2, and causes the serpentine member 21 to perform a deflection motion in the same direction relative to the corresponding sixth axis L6, thereby causing the end actuator 23 to perform a deflection motion in the same direction. At this point, the second axis L2 may be parallel to the sixth axis L6. Thus, the end actuating element 23 has two degrees of freedom R5' and R6'.

В этом варианте осуществления в отношении концевого исполнительного элемента 23 нет особых ограничений, и он может быть выбран врачом в зависимости от особенностей хирургической операции. Например, концевой исполнительный элемент 23 может быть ножницами, щипцами, зажимами, пинцетами и другими концевыми исполнительными элементами с несколькими рабочими концами, или им также могут быть другие электродинамические концевые исполнительные элементы, такие как резистивный нагреватель, приводимые электродвигателем компоненты и т. д. Разумеется, в зависимости от того, что нужно врачу, концевой исполнительный элемент 23 может также быть выбран других форм, например концевой исполнительный элемент с одним рабочим концом, такой как крюк.In this embodiment, there are no particular restrictions on the end actuator 23, and it can be selected by the physician depending on the characteristics of the surgical operation. For example, the end effector 23 may be scissors, tongs, clamps, tweezers, and other multi-ended end effectors, or it may also be other electrodynamic end effectors such as a resistance heater, motor-driven components, etc. Of course , depending on what the doctor needs, the end actuator 23 can also be chosen in other forms, such as a single end actuator, such as a hook.

Ввиду разных типов концевых исполнительных элементов 23 змеевидные хирургические инструменты могут иметь разные степени свободы. Например, концевой исполнительный элемент 23 содержит по меньшей мере один рабочий конец, который с возможностью вращения соединен с опорным гнездом 22 для инструмента. В этом случае концевой исполнительный элемент 23 получает одну степень свободы. В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 1, концевой исполнительный элемент 23 может быть пинцетом. Поэтому концевой исполнительный элемент 23 дополнительно имеет третью степень свободы, такую как степень свободы R7 для открывания и закрывания, чтобы выполнялось зажатие. Как показано на фиг. 3, соответственно, удерживаемый рукой конец 1 дополнительно содержит компонент 13 управления открыванием и закрыванием, расположенный на элементе 12 для манипулирования, и компонент 13 управления открыванием и закрыванием может вращаться относительно элемента 12 для манипулирования с обеспечением третьей степени свободы R3, за счет чего происходит управление движением открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23. Геометрия движения компонента 13 управления открыванием и закрыванием удерживаемого рукой конца 1 может быть задана такой же, что и у концевого исполнительного элемента 23, то есть когда компонент 13 управления открыванием и закрыванием открывается, то происходит открывание концевого исполнительного элемента 23, а когда компонент 13 управления открыванием и закрыванием закрывается, то происходит закрывание концевого исполнительного элемента 23, в результате чего зажатие завершается.Because of the different types of end actuators 23, the serpentine surgical instruments may have different degrees of freedom. For example, the end actuator 23 contains at least one working end, which is rotatably connected to the support socket 22 for the tool. In this case, the end actuating element 23 receives one degree of freedom. In one embodiment, as shown in FIG. 1, the end effector 23 may be a tweezer. Therefore, the end actuator 23 further has a third degree of freedom, such as the degree of freedom R7 for opening and closing, so that clamping is performed. As shown in FIG. 3, accordingly, the hand held end 1 further comprises an opening and closing control component 13 disposed on the manipulation element 12, and the opening and closing control component 13 can be rotated relative to the manipulation element 12 with a third degree of freedom R3, whereby control is performed. opening and closing movement of the end actuator 23. The movement geometry of the opening and closing control component 13 of the hand held end 1 can be set to the same as that of the end actuator 23, that is, when the opening and closing control component 13 opens, the end of the actuator 23, and when the opening and closing control component 13 closes, the end actuator 23 closes, resulting in the clamping being completed.

В другом варианте осуществления элемент 12 для манипулирования удерживаемого рукой конца 1 может также иметь четвертую вращательную степень свободы R4, то есть элемент 12 для манипулирования может быть выполнен с возможностью вращения вокруг собственной оси L4 относительно элемента 14 для запястья. Соответственно, опорное гнездо 22 для инструмента имеет восьмую вращательную степень свободы R8, то есть опорное гнездо 22 для инструмента может быть выполнено с возможностью вращения вокруг собственной оси L8 относительно змеевидного элемента 21. Когда элемент 12 для манипулирования вращается вокруг собственной оси, он может приводить опорное гнездо 22 для инструмента во вращение вокруг собственной оси L8 с получением восьмой вращательной степени свободы R8, так что концевой исполнительный элемент 23 имеет четвертую степень свободы R8’.In another embodiment, the manipulation element 12 of the hand held end 1 may also have a fourth rotational degree of freedom R4, i.e. the manipulation element 12 may be rotatable about its own axis L4 relative to the wrist element 14. Accordingly, the tool seat 22 has an eighth rotational degree of freedom R8, that is, the tool seat 22 can be configured to rotate about its own axis L8 with respect to the serpentine member 21. When the manipulation member 12 rotates about its own axis, it can drive the reference the tool socket 22 to rotate about its own axis L8 to obtain the eighth rotational degree of freedom R8, so that the end actuator 23 has the fourth degree of freedom R8'.

Как показано на фиг. 5, быстросъемный соединительный элемент 3 содержит элемент 32 обеспечения разъемного соединения. Элемент 32 обеспечения разъемного соединения содержит первый шарнир Гука 321, расположенный на стороне удерживаемого рукой конца 1, и соединитель 322, расположенный на стороне сменного компонента 2.As shown in FIG. 5, the quick connector 3 includes a releasable connection element 32. The releasable connection element 32 includes a first Hooke joint 321 located on the side of the hand held end 1 and a connector 322 located on the side of the replaceable component 2.

Кроме того, между удерживаемым рукой концом 1 и сменным компонентом 2 также предусмотрен элемент для фиксации защелкиванием для ограничения относительного движения между ними в окружном и осевом направлениях. В настоящем изобретении в отношении конкретной конструкции элемента для фиксации защелкиванием нет особых ограничений, и это может быть любая конструкция, способная выполнять функции фиксации и ограничения. Например, элемент для фиксации защелкиванием содержит часть для фиксации защелкиванием, расположенную на элементе 11 для удерживания удерживаемого рукой конца 1, а сменный компонент 2 снабжен соединяемой защелкиванием частью, которая соединяется с частью для фиксации защелкиванием или отсоединяется от нее. Элемент для удерживания также снабжен упругим элементом для удерживания части для фиксации защелкиванием в состоянии соединения. Например, в одном конкретном варианте осуществления часть для фиксации защелкиванием представляет собой фиксатор. Один конец фиксатора с возможностью вращения соединен с удерживаемым рукой концом 1, и между фиксатором и удерживаемым рукой концом 1 предусмотрена торсионная пружина. Другой конец фиксатора снабжен выступом. Соответственно, сменный компонент 2 снабжен прорезью для фиксации, с которой входит в зацепление выступ на фиксаторе, за счет чего предотвращается относительное движение между удерживаемым рукой концом 1 и сменным компонентом 2. Когда удерживаемый рукой конец 1 необходимо соединить со сменным компонентом 2 в целях сборки, фиксатор вращается против сопротивления торсионной пружины, так что удерживаемый рукой конец 1 соединяется со сменным компонентом 2, и затем фиксатор высвобождается, выступ на фиксаторе входит в зацепление с прорезью для фиксации под действием силы упругости торсионной пружины, так что удерживаемый рукой конец 1 и сменный компонент 2 соединяются друг с другом.In addition, between the hand held end 1 and the replaceable component 2, a snap-in element is also provided to limit relative movement between them in the circumferential and axial directions. In the present invention, there is no particular limitation on the specific design of the snap-in element, and it can be any design capable of performing the functions of fixing and limiting. For example, the snap-in member has a snap-in portion located on the member 11 for holding the hand-held end 1, and the interchangeable component 2 is provided with a snap-fitted portion that connects to or detaches from the snap-in portion. The holding member is also provided with a resilient member for holding the snap-fit portion in the connected state. For example, in one particular embodiment, the snap-in portion is a latch. One end of the latch is rotatably connected to the hand held end 1, and a torsion spring is provided between the latch and the hand held end 1. The other end of the latch is provided with a protrusion. Accordingly, the replaceable component 2 is provided with a locking slot with which the lug on the retainer engages, thereby preventing relative movement between the hand-held end 1 and the replaceable component 2. When the hand-held end 1 is to be connected to the replaceable component 2 for assembly purposes, the latch rotates against the resistance of the torsion spring so that the hand held end 1 is connected to the replacement component 2, and then the latch is released, the protrusion on the latch engages with the locking slot under the elastic force of the torsion spring, so that the hand held end 1 and the replaceable component 2 are connected to each other.

Как показано на фиг. 6 и 7, элемент 32 обеспечения разъемного соединения содержит первый шарнир Гука 321, расположенный на стороне удерживаемого рукой конца 1, и соединитель 322, расположенный на стороне сменного компонента 2. Первый шарнир Гука 321 содержит внешнюю рамку 3211 первого шарнира Гука и внутреннюю рамку 3212 первого шарнира Гука, и внешняя рамка 3211 первого шарнира Гука соединена с кожухом удерживаемого рукой конца 1 и может выполнять десятое вращательное движение относительно десятой оси 33. Внутренняя рамка 3212 первого шарнира Гука соединена с внешней рамкой 3211 первого шарнира Гука и может выполнять девятое вращательное движение относительно девятой оси 34. Десятая ось 33 может быть параллельна шестой оси L6. Кроме того, десятая ось 33 может также быть параллельна второй оси L2. Девятая ось 34 параллельна пятой оси L5. Кроме того, девятая ось 34 может также быть параллельна первой оси L1. Как показано на фиг. 5, сменный компонент 2 содержит корпус 201 и пространство, определенное корпусом 201. В пространстве расположен соединитель 322. Соединитель 322 содержит упругий соединительный компонент и соединительную пластину 3222, которая соединена на корпусе сменного компонента 2 посредством упругого соединительного компонента, так что соединительная пластина 3222 может выполнять движение отклонения относительно корпуса сменного компонента 2. Кроме того, внешние края соединительной пластины 3222 не больше внешних краев внутренней рамки 3212 первого шарнира Гука. Упругий соединительный компонент представляет собой упругий элемент, такой как пружина натяжения или пружина сжатия. Благодаря упругому соединительному компоненту соединительная пластина 3222 может сохранять расстояние от корпуса сменного компонента 2, и во время использования соединительная пластина 3222 может двигаться синхронно с первым шарниром Гука 321. В варианте осуществления, показанном на фиг. 7, упругий соединительный компонент содержит четыре соединительные пружины 3221, которые расположены соответственно в областях четырех углов соединительной пластины 3222. Соединительная пластина 3222 расположена в пространстве, определенном корпусом сменного компонента 2, посредством соединительных пружин 3221.As shown in FIG. 6 and 7, the releasable connection member 32 includes a first Hooke joint 321 located on the side of the hand held end 1 and a connector 322 located on the side of the interchangeable component 2. The first Hooke joint 321 includes an outer frame 3211 of the first Hooke joint and an inner frame 3212 of the first Hooke's joint, and the outer frame 3211 of the first Hooke's joint is connected to the casing of the hand held end 1 and can perform the tenth rotational movement about the tenth axis 33. The inner frame 3212 of the first Hooke's joint is connected to the outer frame 3211 of the first Hooke's joint and can perform the ninth rotational movement about the ninth axis 34. The tenth axis 33 may be parallel to the sixth axis L6. In addition, the tenth axis 33 may also be parallel to the second axis L2. The ninth axis 34 is parallel to the fifth axis L5. In addition, the ninth axis 34 may also be parallel to the first axis L1. As shown in FIG. 5, the replaceable component 2 includes a housing 201 and a space defined by the housing 201. A connector 322 is disposed in the space. perform a deflection movement relative to the body of the replaceable component 2. In addition, the outer edges of the connecting plate 3222 are no larger than the outer edges of the inner frame 3212 of the first Hooke joint. The elastic connecting component is an elastic element such as a tension spring or a compression spring. Due to the elastic connecting component, the connecting plate 3222 can maintain a distance from the body of the replaceable component 2, and during use, the connecting plate 3222 can move in synchronism with the first Hooke joint 321. In the embodiment shown in FIG. 7, the resilient connecting component includes four connecting springs 3221, which are located respectively in the areas of the four corners of the connecting plate 3222. The connecting plate 3222 is located in the space defined by the body of the replaceable component 2 by means of the connecting springs 3221.

Как показано на фиг. 6 и 7, на внутренней рамке 3212 первого шарнира Гука предусмотрен ограничительный элемент для предотвращения взаимного перемещения между первым шарниром Гука 321 и соединителем 322 в осевом направлении сменного компонента 2. Ограничительный элемент может быть по меньшей мере одним штифтом 3213. Штифт 3213 содержит основную часть штифта и выступающий элемент, выполненный в осевом направлении основной части штифта. Внешний диаметр у выступающего элемента больше, чем у основной части штифта. Соответственно, в месте на соединительной пластине 3222, соответствующем штифту 3213, выполнено тыквоподобное отверстие 3223 под штифт. Тыквоподобное отверстие 3223 под штифт содержит часть 32232 с большим диаметром и часть 32233 с малым диаметром. Диаметр отверстия части 32232 с большим диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт соответствует внешнему диаметру выступающего элемента на штифте 3213 для размещения штифта 3213. Диаметр отверстия части 32233 с малым диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт по меньшей мере частично соответствует внешнему диаметру основной части штифта. То есть часть 32233 с малым диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт может быть отверстием с изменяющимися диаметрами, при этом больший диаметр соответствует внешнему диаметру выступающего элемента, а меньший диаметр соответствует внешнему диаметру основной части штифта. В качестве альтернативы часть 32233 с малым диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт представляет собой отверстие, которое соответствует внешнему диаметру основной части штифта. То есть диаметр отверстия части 32233 с малым диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт изменяется в осевом направлении, но по меньшей мере часть диаметров отверстия больше или равна внешнему диаметру основной части штифта и меньше, чем внешний диаметр выступающего элемента, для предотвращения движения штифта 3213 в осевом направлении. Кроме того, размер места накладывания части с большим диаметром на часть с малым диаметром выбран таким, чтобы могла проходить основная часть штифта.As shown in FIG. 6 and 7, a restrictive element is provided on the inner frame 3212 of the first Hooke joint to prevent mutual movement between the first Hooke joint 321 and the connector 322 in the axial direction of the replaceable component 2. The restrictive element may be at least one pin 3213. The pin 3213 includes the main part of the pin and a protruding member formed in the axial direction of the main body of the pin. The outer diameter of the protruding element is larger than that of the main part of the pin. Accordingly, a gourd-like pin hole 3223 is provided at a location on the connecting plate 3222 corresponding to the pin 3213. The pumpkin-like pin hole 3223 includes a large diameter part 32232 and a small diameter part 32233. The hole diameter of the large diameter gourd hole 3223 pin hole portion 32232 corresponds to the outer diameter of the protrusion on the pin 3213 for receiving the pin 3213. The hole diameter of the small diameter gourd hole portion 32233 32233 corresponds at least partially to the outer diameter of the main body of the pin. That is, the small diameter portion 32233 of the gourd-like pin hole 3223 may be a hole with varying diameters, with the larger diameter corresponding to the outer diameter of the protrusion and the smaller diameter corresponding to the outer diameter of the main body of the pin. Alternatively, the small diameter portion 32233 of the gourd-like pin hole 3223 is a hole that matches the outer diameter of the pin body. That is, the hole diameter of the small diameter portion 32233 of the gourd-like pin hole 3223 changes in the axial direction, but at least a portion of the hole diameters is greater than or equal to the outer diameter of the main portion of the pin and less than the outer diameter of the projecting member, to prevent movement of the pin 3213 in the axial direction. direction. In addition, the size of the place where the large diameter part overlaps with the small diameter part is chosen such that the main part of the pin can pass through.

В установленном состоянии штифт 3213 на внутренней рамке 3212 первого шарнира Гука установлен в части 32233 с малым диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт. В частности, при соединении удерживаемого рукой конца 1 со сменным компонентом 2 фиксатор нажимается, и часть 32232 с большим диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт соединителя 322 выравнивается со штифтом 3213 первого шарнира Гука. Штифт 3213 с выступающим элементом вставляется со стороны части 32232 с большим диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт. Затем сменный компонент 2/удерживаемый рукой конец 1 вращается, так что штифт 3213 с выступающим элементом ввинчивается в часть 32233 с малым диаметром тыквоподобного отверстия 3223 под штифт для ограничения относительного движения между первым шарниром Гука 321 и соединителем 322 в осевом направлении сменного компонента 2. В этот же момент высвобождается фиксатор удерживаемого рукой конца 1, так что фиксатор на кожухе удерживаемого рукой конца 1 устанавливается в прорези для фиксации 24 на корпусе сменного компонента 2. Посредством элемента для фиксации защелкиванием ограничиваются движения удерживаемого рукой конца 1 и сменного компонента 2 в окружном и осевом направлениях сменного компонента 2, так что удерживаемый рукой конец 1 и сменный компонент 2 фиксируются посредством быстросъемного соединительного элемента 3.In the installed state, the pin 3213 on the inner frame 3212 of the first Hooke hinge is installed in the small diameter portion 32233 of the gourd-like pin hole 3223. In particular, when the hand held end 1 is connected to the replaceable component 2, the latch is pressed and the large diameter portion 32232 of the gourd hole 3223 for the pin of the connector 322 aligns with the pin 3213 of the first Hooke's hinge. The protruding pin 3213 is inserted from the side of the larger diameter portion 32232 of the pumpkin-like pin hole 3223. The exchangeable component 2/hand held end 1 is then rotated so that the protruding pin 3213 is screwed into the small diameter portion 32233 of the gourd-like pin hole 3223 to restrict relative movement between the first Hooke joint 321 and the connector 322 in the axial direction of the replaceable component 2. B at the same moment, the latch of the hand-held end 1 is released so that the latch on the casing of the hand-held end 1 fits into the locking slot 24 on the body of the replacement component 2. The snap-in element restricts the movements of the hand-held end 1 and the replacement component 2 in the circumferential and axial directions of the replaceable component 2, so that the hand held end 1 and the replaceable component 2 are fixed by means of the quick connector 3.

Как показано на фиг. 8, змеевидный хирургический инструмент также содержит сенсорное устройство, контроллер, приводное устройство 5 и передаточный компонент 6. Сенсорное устройство, контроллер и приводное устройство 5 расположены на удерживаемом рукой конце 1, а передаточный компонент 6 расположен в пространстве, ограниченном полостью элемента 11 для удерживания и корпусом 201 сменного компонента 2. Элемент 12 для манипулирования удерживаемого рукой конца 1 управляет движением подъема и опускания и движением отклонения концевого исполнительного элемента 23 посредством передаточного компонента 6. Сенсорное устройство с возможностью связи соединено с контроллером для обнаружения движения открывания и закрывания компонента 13 управления открыванием и закрыванием и/или вращения элемента 12 для манипулирования, а также для передачи обнаруженного сигнала движения в контроллер. Контроллер управляет приводным устройством 5 для выработки мощности согласно сигналу, обнаруженному сенсорным устройством. Посредством передаточного компонента 6 приводное устройство 5 управляет концевым исполнительным элементом 23 с обеспечением движения открывания и закрывания и/или опорным гнездом 22 для инструмента с обеспечением вращения вокруг собственной оси L8. Кроме того, направления движения концевого исполнительного элемента 23 и опорного гнезда 22 для инструмента являются такими же, что и направления движения компонента 13 управления открыванием и закрыванием и элемента 12 для манипулирования.As shown in FIG. 8, the serpentine surgical instrument also includes a sensor device, a controller, an actuator 5, and a transmission component 6. The sensor device, controller, and actuator 5 are located at the hand held end 1, and the transmission component 6 is located in the space defined by the cavity of the member 11 for holding and body 201 of the interchangeable component 2. The hand held end 1 manipulation member 12 controls the lifting and lowering movement and deflection movement of the end actuator 23 via the transmission component 6. The sensor device is communicatively connected to the controller for detecting the opening and closing movement of the opening and closing control component 13 and closing and/or rotating the element 12 for manipulation, as well as for transmitting the detected motion signal to the controller. The controller controls the driving device 5 to generate power according to the signal detected by the sensor device. By means of the transmission component 6, the drive device 5 controls the end actuator 23 with an opening and closing movement and/or the tool holder 22 with rotation around its own axis L8. In addition, the directions of movement of the end actuator 23 and the support seat 22 for the tool are the same as the directions of movement of the opening and closing control component 13 and the manipulation element 12 .

На фиг. 8 и 9 представлены схематические изображения передаточного компонента 6. Передаточный компонент 6 содержит первую часть и вторую часть, которые расположены соответственно в сменном компоненте 2 и в удерживаемом рукой конце 1. Первая часть соединяет соединитель 322 со змеевидным элементом 21, тогда как вторая часть соединяет элемент 14 для запястья с первым шарниром Гука 321. Первая часть выполнена с возможностью обеспечения выполнения змеевидным элементом 21 пятого вращательного движения с девятым вращательным движением первого шарнира Гука 321 и обеспечения выполнения змеевидным элементом 21 шестого вращательного движения согласно десятому вращательному движению первого шарнира Гука 321. Вторая часть выполнена с возможностью обеспечения выполнения первым шарниром Гука 321 девятого вращательного движения согласно первому вращательному движению элемента 14 для запястья и обеспечения выполнения первым шарниром Гука 321 десятого вращательного движения согласно второму вращательному движению элемента 14 для запястья.In FIG. 8 and 9 are schematic representations of the transmission component 6. The transmission component 6 comprises a first part and a second part, which are respectively located in the exchangeable component 2 and in the hand held end 1. The first part connects the connector 322 to the serpentine element 21, while the second part connects the element 14 for the wrist with the first Hooke joint 321. The first part is configured to cause the serpentine element 21 to perform the fifth rotational movement with the ninth rotational movement of the first Hooke joint 321 and to allow the serpentine element 21 to perform the sixth rotational movement according to the tenth rotational movement of the first Hooke joint 321. The second part configured to cause the first Hooke joint 321 to perform the ninth rotational movement according to the first rotational movement of the wrist member 14 and to cause the first Hooke joint 321 to perform the tenth rotational movement according to the second rotational movement yu element 14 for the wrist.

Кроме того, первая часть содержит первую группу 61 передаточных проволок и вторую группу 62 передаточных проволок, тогда как вторая часть содержит третью группу 61’ передаточных проволок и четвертую группу 62’ передаточных проволок. Первая группа 61 передаточных проволок и вторая группа 62 передаточных проволок расположены со стороны сменного компонента, а третья группа 61’ передаточных проволок и четвертая группа 62’ передаточных проволок расположены со стороны удерживаемого рукой конца. Элемент 12 для манипулирования удерживаемого рукой конца 1 управляет движением подъема и опускания и движением отклонения змеевидного элемента 21 посредством первой группы 61 передаточных проволок, второй группы 62 передаточных проволок, третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок.In addition, the first part contains the first group of transfer wires 61 and the second group of transfer wires 62, while the second part contains the third group of transfer wires 61' and the fourth group of transfer wires 62'. The first group of transfer wires 61 and the second group of transfer wires 62 are located on the side of the replaceable component, and the third group of transfer wires 61' and the fourth group of transfer wires 62' are located on the side of the hand held end. The hand held end 1 manipulation member 12 controls the lifting and lowering movement and the deflection movement of the serpentine member 21 by means of the first transmission wire group 61, the second transmission wire group 62, the third transmission wire group 61', and the fourth transmission wire group 62'.

Кроме того, проксимальные концы третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок соединены с элементом 14 для запястья, а дистальные концы соединены с внутренней рамкой 3212 первого шарнира Гука 321. Проксимальные концы первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок соединены с соединительной пластиной 3222, а дистальные концы первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок соединены со змеевидным элементом 21.In addition, the proximal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' are connected to the wrist member 14, and the distal ends are connected to the inner frame 3212 of the first Hooke joint 321. The proximal ends of the first transmission wire group 61 and the second transmission wire group 62 The wires are connected to the connecting plate 3222, and the distal ends of the first group of transfer wires 61 and the second group of transfer wires 62 are connected to the serpentine element 21.

Кроме того, фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на змеевидном элементе 21 последовательно соединены с образованием первого прямоугольника X1. Одна сторона первого прямоугольника X1 параллельна пятой оси L5, а другая сторона первого прямоугольника X1 параллельна шестой оси L6. Фиксированные соединительные точки проксимальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на змеевидном элементе 3222 последовательно соединены с образованием второго прямоугольника X2. Одна сторона второго прямоугольника X2 параллельна пятой оси L5, а другая сторона второго прямоугольника X2 параллельна шестой оси L6. В то же время фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и внутренней рамкой первого шарнира Гука 321 последовательно соединены с образованием третьего прямоугольника X3. Одна сторона третьего прямоугольника X3 параллельна девятой оси 34, а другая сторона третьего прямоугольника X3 параллельна десятой оси 33. Фиксированные соединительные точки между проксимальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и элементом 14 для запястья последовательно соединены с образованием четвертого прямоугольника X4. Одна сторона четвертого прямоугольника X4 параллельна первой оси L1, а другая сторона четвертого прямоугольника X4 параллельна второй оси L2.In addition, the fixed connecting points of the distal ends of the first transmission wire group 61 and the second transmission wire group 62 on the serpentine member 21 are connected in series to form the first rectangle X1. One side of the first rectangle X1 is parallel to the fifth axis L5, and the other side of the first rectangle X1 is parallel to the sixth axis L6. The fixed connecting points of the proximal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the serpentine member 3222 are connected in series to form a second rectangle X2. One side of the second rectangle X2 is parallel to the fifth axis L5, and the other side of the second rectangle X2 is parallel to the sixth axis L6. At the same time, the fixed connection points between the distal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the inner frame of the first Hooke joint 321 are connected in series to form a third box X3. One side of the third rectangle X3 is parallel to the ninth axis 34, and the other side of the third rectangle X3 is parallel to the tenth axis 33. rectangle X4. One side of the fourth rectangle X4 is parallel to the first axis L1, and the other side of the fourth rectangle X4 is parallel to the second axis L2.

Кроме того, фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на змеевидном элементе 21 расположены соответственно фиксированным соединительным точкам проксимальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на соединительной пластине 3222. В то же время фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и внутренней рамкой первого шарнира Гука 321 расположены напротив фиксированных соединительных точек между проксимальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и элементом 14 для запястья. В качестве альтернативы фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на змеевидном элементе 21 расположены напротив фиксированных соединительных точек проксимальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на соединительной пластине 3222. В то же время фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и внутренней рамкой первого шарнира Гука 321 расположены соответственно фиксированным соединительным точкам между проксимальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и элементом 14 для запястья. Благодаря соединению первой группы 61 передаточных проволок, второй группы 62 передаточных проволок, третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок в такой конфигурации, направление движения подъема и опускания, а также отклонения элемента 12 для манипулирования является таким же, что и направление движения подъема и опускания, а также отклонения концевого исполнительного элемента 23.In addition, the fixed connection points of the distal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the serpentine member 21 are located corresponding to the fixed connection points of the proximal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the connecting plate 3222. At the same time, the fixed connection points between the distal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the inner frame of the first Hooke hinge 321 are located opposite the fixed connection points between the proximal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the element 14 for the wrist. Alternatively, the fixed connection points of the distal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the serpentine member 21 are located opposite the fixed connection points of the proximal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the connection plate 3222. At the same time, the fixed connection points between the distal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the inner frame of the first Hooke hinge 321 are respectively located at the fixed connection points between the proximal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the element 14 for the wrist. By connecting the first transmission wire group 61, the second transmission wire group 62, the third transmission wire group 61', and the fourth transmission wire group 62' in such a configuration, the movement direction of raising and lowering as well as deflection of the manipulation member 12 is the same as the direction of movement of lifting and lowering, as well as the deviation of the end actuating element 23.

В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 9, фиксированные соединительные точки между дистальными концами первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок и змеевидным элементом 21 расположены соответственно фиксированным соединительным точкам между проксимальными концами первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок и соединителем 322. Фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и первым шарниром Гука 321 расположены напротив фиксированных соединительных точек между проксимальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и элементом 14 для запястья.In one embodiment, as shown in FIG. 9, the fixed connection points between the distal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 and the serpentine member 21 are respectively located at the fixed connection points between the proximal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 and the connector 322. The fixed connection points between the distal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the first Hooke joint 321 are located opposite the fixed connecting points between the proximal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the wrist member 14.

Кроме того, как показано на фиг. 10, верхняя левая, верхняя правая, нижняя левая и нижняя правая области соединительной пластины 3222 снабжены соответственно четырьмя фиксированными точками на ее передней поверхности, а именно первой фиксированной точкой 322A, второй фиксированной точкой 322B, третьей фиксированной точкой 322C и четвертой фиксированной точкой 322D. Ориентации, обозначенные словосочетаниями «верхний левый», «верхний правый», «нижний левый» и «нижний правый», относятся к ориентациям, если смотреть на переднюю поверхность соединительной пластины (то есть на торцевую поверхность соединителя 322 напротив первого шарнира Гука 321, как показано на фиг. 9). Если смотреть в направлении от проксимального конца к дистальному концу, первая фиксированная точка 322A расположена в верхней левой области, вторая фиксированная точка 322B расположена в верхней правой области, третья фиксированная точка 322C расположена в нижней левой области, а четвертая фиксированная точка 322D расположена в нижней правой области. В первой фиксированной точке 322A (верхняя левая область) и четвертой фиксированной точке 322D (нижняя правая область) прочно закреплен проксимальный конец первой группы 61 передаточных проволок, тогда как во второй фиксированной точке 322B (верхняя правая область) и третьей фиксированной точке 322C (нижняя левая область) прочно закреплен проксимальный конец второй группы 62 передаточных проволок. Фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на змеевидном элементе 21 расположены в зеркальной симметрии с фиксированными соединительными точками первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на соединительной пластине 3222. В частности, змеевидный элемент 21 также снабжен четырьмя фиксированными точками, которые соответственно расположены в верхней левой, верхней правой, нижней левой и нижней правой областях змеевидного элемента 21 (ориентация относится к ориентации, если смотреть на торцевую поверхность змеевидного элемента 21 напротив передней поверхности соединительной пластины). В качестве примера взято соединение первой группы 61 передаточных проволок; первая группа 61 передаточных проволок содержит верхнюю передаточную проволоку 61a и нижнюю передаточную проволоку 61b. Дистальный конец верхней передаточной проволоки 61a закреплен в верхней левой фиксированной точке змеевидного элемента 21 (ориентация относится к ориентации, если смотреть на торцевую поверхность змеевидного элемента 21 напротив передней поверхности соединительной пластины), тогда как проксимальный конец верхней передаточной проволоки 61a прочно закреплен в первой фиксированной точке 322A соединительной пластины 3222. Дистальный конец нижней передаточной проволоки 61b закреплен в нижней правой фиксированной точке змеевидного элемента 21 (ориентация относится к ориентации, если смотреть на торцевую поверхность змеевидного элемента 21 напротив передней поверхности соединительной пластины), тогда как проксимальный конец нижней передаточной проволоки 61b прочно закреплен в четвертой фиксированной точке 322D соединительной пластины 3222.In addition, as shown in FIG. 10, the upper left, upper right, lower left, and lower right regions of the connection plate 3222 are respectively provided with four fixed points on its front surface, namely, the first fixed point 322A, the second fixed point 322B, the third fixed point 322C, and the fourth fixed point 322D. The orientations labeled "top left", "top right", "bottom left", and "bottom right" refer to orientations when looking at the front surface of the connector plate (i.e., the end face of the connector 322 opposite the first Hooke hinge 321, as shown in Fig. 9). Looking in the direction from the proximal end to the distal end, the first fixed point 322A is located in the upper left region, the second fixed point 322B is located in the upper right region, the third fixed point 322C is located in the lower left region, and the fourth fixed point 322D is located in the lower right region. areas. At the first fixed point 322A (upper left region) and the fourth fixed point 322D (lower right region), the proximal end of the first transmission wire group 61 is firmly fixed, while at the second fixed point 322B (upper right region) and the third fixed point 322C (lower left region) the proximal end of the second group 62 of the transfer wires is firmly fixed. The fixed connection points of the distal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the serpentine element 21 are arranged in mirror symmetry with the fixed connection points of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the connecting plate 3222. In particular, the serpentine element 21 also provided with four fixed points, which are respectively located in the upper left, upper right, lower left and lower right regions of the serpentine member 21 (orientation refers to the orientation when looking at the end surface of the serpentine member 21 against the front surface of the connecting plate). The connection of the first group 61 of transmission wires is taken as an example; the first transfer wire group 61 includes an upper transfer wire 61a and a lower transfer wire 61b. The distal end of the upper transfer wire 61a is fixed at the upper left fixed point of the serpentine 21 (orientation refers to the orientation when looking at the end surface of the serpentine 21 against the front surface of the connection plate), while the proximal end of the upper transfer wire 61a is firmly fixed at the first fixed point 322A of the connecting plate 3222. The distal end of the lower transfer wire 61b is fixed at the lower right fixed point of the serpentine 21 (orientation refers to the orientation when looking at the end surface of the serpentine 21 against the front surface of the connecting plate), while the proximal end of the lower transfer wire 61b is firmly fixed in the fourth fixed point 322D of the connecting plate 3222.

Соответственно, как показано на фиг. 11, внутренняя рамка 3212 первого шарнира Гука снабжена четырьмя соответствующими фиксированными точками, а именно пятой фиксированной точкой 321A, шестой фиксированной точкой 321B, седьмой фиксированной точкой 321C и восьмой фиксированной точкой 321D, которые соответственно расположены в верхней левой, верхней правой, нижней левой и нижней правой областях задней поверхности внутренней рамки 3212 первого шарнира Гука. Ориентации, обозначенные словосочетаниями «верхний левый», «верхний правый», «нижний левый» и «нижний правый», относятся к ориентациям, если смотреть на заднюю поверхность внутренней рамки первого шарнира Гука (то есть на торцевую поверхность первого шарнира Гука напротив приводного устройства, как показано на фиг. 11). Пятая фиксированная точка 321A и восьмая фиксированная точка 321D применяются для прочного закрепления дистального конца третьей группы 61’ передаточных проволок, а шестая фиксированная точка 321B и седьмая фиксированная точка 321C применяются для прочного закрепления дистального конца четвертой группы 62’ передаточных проволок.Accordingly, as shown in FIG. 11, the inner frame 3212 of the first Hooke joint is provided with four respective fixed points, namely, the fifth fixed point 321A, the sixth fixed point 321B, the seventh fixed point 321C, and the eighth fixed point 321D, which are respectively located at the upper left, upper right, lower left, and lower right areas of the rear surface of the inner frame 3212 of the first Hooke hinge. The orientations indicated by the phrases "top left", "top right", "bottom left" and "bottom right" refer to orientations when looking at the rear surface of the inner frame of the first Hooke joint (i.e., the end face of the first Hooke joint opposite the driver , as shown in Fig. 11). The fifth fixed point 321A and the eighth fixed point 321D are used to firmly fix the distal end of the third group of transfer wires 61', and the sixth fixed point 321B and the seventh fixed point 321C are used to firmly fix the distal end of the fourth group of transfer wires 62'.

Элемент 12 для манипулирования управляет элементом 14 для запястья для обеспечения движений подъема и опускания, а также отклонения, которые передаются первому шарниру Гука 321 посредством третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок, при этом первый шарнир Гука 321 и элемент 12 для манипулирования двигаются в одинаковом направлении. Поэтому фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и внутренней рамкой 3212 первого шарнира Гука выполнены расположенными напротив фиксированных соединительных точек между проксимальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и элементом 14 для запястья. В частности, элемент 14 для запястья снабжен четырьмя фиксированными соединительными точками, а именно первой фиксированной соединительной точкой 14A, второй фиксированной соединительной точкой (не пронумерована), третьей фиксированной соединительной точкой (не пронумерована), четвертой фиксированной соединительной точкой 14D, которые соответственно расположены в нижней левой, нижней правой, верхней левой, верхней правой областях задней поверхности элемента 14 для запястья (то есть на поверхности элемента 14 для запястья в направлении от элемента 12 для манипулирования). Ориентации, обозначенные словосочетаниями «верхний левый», «верхний правый», «нижний левый» и «нижний правый» относятся к ориентациям, если смотреть на заднюю поверхность элемента 14 для запястья (то есть ось элемента для запястья перпендикулярна соответствующей оси змеевидного элемента 21, как показано на фиг. 11).The manipulation element 12 controls the wrist element 14 to provide lifting and lowering movements and deflections, which are transmitted to the first Hooke joint 321 via the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62', the first Hooke joint 321 and the element 12 to manipulate move in the same direction. Therefore, the fixed connection points between the distal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the inner frame 3212 of the first Hooke hinge are arranged opposite the fixed connection points between the proximal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and element 14 for the wrist. In particular, the wrist member 14 is provided with four fixed connection points, namely, the first fixed connection point 14A, the second fixed connection point (not numbered), the third fixed connection point (not numbered), the fourth fixed connection point 14D, which are respectively located at the bottom left, lower right, upper left, upper right regions of the rear surface of the wrist member 14 (that is, on the surface of the wrist member 14 in the direction away from the manipulation member 12). The orientations indicated by the phrases "upper left", "upper right", "lower left" and "lower right" refer to orientations when looking at the rear surface of the wrist element 14 (i.e., the axis of the wrist element is perpendicular to the corresponding axis of the serpentine element 21, as shown in Fig. 11).

В качестве примера взято соединение третьей группы 61’ передаточных проволок; третья группа 61’ передаточных проволок содержит первую передаточную проволоку 61a’ и вторую передаточную проволоку 61b’. Дистальный конец первой передаточной проволоки 61a’ закреплен в восьмой фиксированной точке 321D внутренней рамки 3212 первого шарнира Гука, а проксимальный конец первой передаточной проволоки 61a’ прочно закреплен в первой фиксированной соединительной точке 14A элемента 14 для запястья. Дистальный конец второй передаточной проволоки 61b’ закреплен в пятой фиксированной точке 321A внутренней рамки 3212 первого шарнира Гука, а проксимальный конец второй передаточной проволоки 61b’ прочно закреплен в четвертой фиксированной соединительной точке 14D элемента 14 для запястья.The connection of the third group 61' of transmission wires is taken as an example; the third group 61' transfer wires contains the first transfer wire 61a' and the second transfer wire 61b'. The distal end of the first transfer wire 61a' is fixed at the eighth fixed point 321D of the first Hooke's inner frame 3212, and the proximal end of the first transfer wire 61a' is firmly fixed at the first fixed connection point 14A of the wrist member 14. The distal end of the second transfer wire 61b' is fixed at the fifth fixed point 321A of the inner frame 3212 of the first Hooke joint, and the proximal end of the second transfer wire 61b' is firmly fixed at the fourth fixed connection point 14D of the wrist member 14.

Специалистам в данной области техники необходимо понимать, что фиксированные соединительные точки дистальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на змеевидном элементе 21 расположены в зеркальной симметрии с фиксированными соединительными точками проксимальных концов первой группы 61 передаточных проволок и второй группы 62 передаточных проволок на соединительной пластине 3222. В то же время фиксированные соединительные точки между дистальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и внутренней рамкой 3212 первого шарнира Гука расположены соответственно фиксированным соединительным точкам между проксимальными концами третьей группы 61’ передаточных проволок и четвертой группы 62’ передаточных проволок и элементом 14 для запястья. При таком устройстве элемент 14 для запястья и змеевидный элемент 21 также могут двигаться в одинаковом направлении.It will be understood by those skilled in the art that the fixed connection points of the distal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the serpentine member 21 are arranged in mirror symmetry with the fixed connection points of the proximal ends of the first transfer wire group 61 and the second transfer wire group 62 on the connection plate 3222. At the same time, the fixed connection points between the distal ends of the third transmission wire group 61' and the fourth transmission wire group 62' and the inner frame 3212 of the first Hooke hinge are located corresponding to the fixed connection points between the proximal ends of the third transmission wire group 61' and fourth group 62' transmission wires and element 14 for the wrist. With such an arrangement, the wrist member 14 and the serpentine member 21 can also move in the same direction.

Кроме того, как показано на фиг. 8–9, передаточный компонент 6 дополнительно содержит первый гибкий передаточный элемент 63 и второй гибкий передаточный элемент 64. Первый гибкий передаточный элемент 63 и второй гибкий передаточный элемент 64 расположены со стороны сменного компонента. Первый гибкий передаточный элемент 63 применяется для управления движением открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23. Второй гибкий передаточный элемент 64 применяется для управления вращением опорного гнезда 22 для инструмента.In addition, as shown in FIG. 8-9, the transmission component 6 further comprises a first flexible transmission element 63 and a second flexible transmission element 64. The first flexible transmission element 63 and the second flexible transmission element 64 are located on the side of the replaceable component. The first flexible transmission element 63 is used to control the opening and closing movement of the end actuator 23. The second flexible transmission element 64 is used to control the rotation of the support seat 22 for the tool.

В одном варианте осуществления компонент 13 управления открыванием и закрыванием управляет движением открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23 посредством первого гибкого передаточного элемента 63, а элемент 12 для манипулирования управляет вращением опорного гнезда 22 для инструмента посредством второго гибкого передаточного элемента 64. Кроме того, направление движения открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23 и направление вращения опорного гнезда 22 для инструмента заданы такими же, что и направление движения открывания и закрывания компонента 13 управления открыванием и закрыванием и направление вращения элемента 12 для манипулирования соответственно.In one embodiment, the opening and closing control component 13 controls the opening and closing movement of the end actuator 23 via the first flexible transmission element 63, and the manipulation element 12 controls the rotation of the tool support seat 22 via the second flexible transmission element 64. In addition, the direction of movement opening and closing of the end actuator 23 and the rotation direction of the tool support seat 22 are set to the same as the opening and closing movement direction of the opening and closing control component 13 and the rotation direction of the manipulation element 12, respectively.

В одном конкретном варианте осуществления, как показано на фиг. 8, концевой исполнительный элемент дополнительно содержит первый реверсивный компонент. Первый гибкий передаточный элемент 63 может быть комбинацией из стальной проволоки 631 и упругого элемента 632. Стальная проволока 631 соединена с концевым исполнительным элементом 23 посредством первого реверсивного компонента. Упругий элемент 632 применяется для удерживания концевого исполнительного элемента 23 в нормально открытом состоянии. Например, когда упругий элемент 632 представляет собой пружину сжатия, пружина сжатия расположена между рабочими концами концевого исполнительного элемента 23 для удерживания концевого исполнительного элемента 23 в нормально открытом состоянии. В качестве другого примера, как показано на фиг. 8, проксимальный конец пружины сжатия упирается в опорное гнездо 22 для инструмента, а дистальный конец пружины сжатия соединен с первым реверсивным компонентом. Пружина сжатия сжимается, когда первый реверсивный компонент двигается в направлении проксимального конца. Первый реверсивный компонент применяется для обеспечения преобразования в отношении осевого движения стальной проволоки 631 и вращательного движения концевого исполнительного элемента 23. Например, поступательное движение стальной проволоки 631 в направлении проксимального конца преобразуется во вращательное движение рабочих концов посредством первого реверсивного компонента для управления закрыванием концевого исполнительного элемента 23. Кроме того, вращательное движение рабочих концов преобразуется в поступательное движение стальной проволоки 631 в направлении дистального конца посредством первого реверсивного компонента для управления возвратом в исходное положение стальной проволоки 631 или для обеспечения открывания концевого исполнительного элемента 23 и поступательного движения стальной проволоки 631 в направлении дистального конца посредством первого реверсивного компонента. Специалистам в данной области техники необходимо понимать, что упругий элемент 632 может также быть пружиной натяжения. Пружина натяжения может быть расположена между концевым исполнительным элементом 23 и опорным гнездом 22 для инструмента для удерживания концевого исполнительного элемента 23 в нормальном открытом состоянии. В качестве альтернативы упругий элемент 632 может также быть торсионной пружиной, расположенной на первом соединительном валу 3224 и/или первом упругом телескопическом опорном элементе 3214, для удерживания концевого исполнительного элемента 23 в нормально открытом состоянии. В качестве альтернативы упругий элемент 632 может также быть пружиной, расположенной между компонентом 13 управления открыванием и закрыванием и элементом 12 для манипулирования (например, пружиной сжатия, расположенной между элементом для открывания и закрывания и элементом 12 для манипулирования для удерживания элемента для открывания и закрывания в нормально открытом состоянии) для удерживания концевого исполнительного элемента 23 в нормально открытом состоянии. Второй гибкий передаточный элемент 64 представляет собой гибкий вал, дистальный конец которого прочно соединен с опорным гнездом 22 для инструмента, для управления концевым исполнительным элементом 23 с целью его вращения вокруг собственной оси.In one particular embodiment, as shown in FIG. 8, the end actuating element further comprises a first reversing component. The first flexible transmission element 63 may be a combination of a steel wire 631 and an elastic element 632. The steel wire 631 is connected to the end actuator 23 via the first reversible component. The elastic element 632 is used to hold the end actuator 23 in a normally open state. For example, when the resilient member 632 is a compression spring, the compression spring is located between the working ends of the end actuator 23 to hold the end actuator 23 in a normally open state. As another example, as shown in FIG. 8, the proximal end of the compression spring abuts against the instrument support seat 22, and the distal end of the compression spring is connected to the first reversing component. The compression spring is compressed when the first reversible component moves towards the proximal end. The first reversing component is applied to provide conversion in relation to the axial movement of the steel wire 631 and the rotational movement of the end actuator 23. For example, the translational movement of the steel wire 631 in the direction of the proximal end is converted to the rotational movement of the working ends through the first reversing component to control the closing of the end actuator 23 In addition, the rotational movement of the working ends is converted into translational motion of the steel wire 631 towards the distal end by the first reversing component to control the resetting of the steel wire 631 or to open the end actuator 23 and translate the steel wire 631 towards the distal end. through the first reverse component. Those skilled in the art will appreciate that the resilient member 632 may also be a tension spring. A tension spring may be positioned between the end actuator 23 and the tool seat 22 to hold the end actuator 23 in a normally open position. Alternatively, resilient member 632 may also be a torsion spring located on first connecting shaft 3224 and/or first resilient telescoping support member 3214 to hold end actuator 23 in a normally open state. Alternatively, the resilient element 632 may also be a spring located between the opening and closing control component 13 and the manipulation element 12 (for example, a compression spring located between the opening and closing element and the manipulation element 12 for holding the opening and closing element in normally open) to hold the end actuator 23 in the normally open state. The second flexible transmission element 64 is a flexible shaft, the distal end of which is firmly connected to the tool support socket 22, for controlling the end actuator 23 to rotate about its own axis.

Кроме того, как показано на фиг. 6 и 7, первый упругий телескопический опорный элемент 3214 и второй упругий телескопический опорный элемент 3215 расположены в центральном отверстии внутренней рамки 3212 первого шарнира Гука. Первый соединительный вал 3224 и второй соединительный вал 3225 соответственно расположены в центральном отверстии соединительной пластины 3222. Первый соединительный вал 3224 и второй соединительный вал 3225 соответственно обеспечены опорой посредством подшипников. Например, посредством подшипников первый соединительный вал 3224 и второй соединительный вал 3225 опираются на монтажную пластину, прикрепленную к корпусу сменного компонента 2. Проксимальный конец первого соединительного вала 3224 может быть с возможностью отсоединения соединен с дистальным концом первого упругого телескопического опорного элемента 3214, и проксимальный конец второго соединительного вала 3225 может быть с возможностью отсоединения соединен с дистальным концом второго упругого телескопического опорного элемента 3215, за счет чего осуществляется передача/прекращение передачи движущего усилия. Кроме того, как показано на фиг. 7, на торцевой поверхности проксимального конца каждого из первого соединительного вала 3224 и второго соединительного вала 3225 выполнено по два фиксирующих паза 3226. Соответственно, как показано на фиг. 6, на торцевой поверхности дистального конца каждого из первого упругого телескопического опорного элемента 3214 и второго упругого телескопического опорного элемента 3215 выполнено по два фиксирующих выступа 3216. Фиксирующий паз 3226 на соединительных валах и фиксирующий выступ 3216 на упругих телескопических опорных элементах выполнены соответствующими друг другу по форме и расположению. В то же время, как показано на фиг. 12, проксимальный конец стальной проволоки 631 первого гибкого передаточного элемента 63 намотан на дистальный конец первого соединительного вала 3224 и прочно соединен с дистальным концом первого соединительного вала 3224, а дистальный конец второго соединительного вала 3225 прочно соединен со вторым гибким передаточным элементом 64.In addition, as shown in FIG. 6 and 7, the first resilient telescopic support member 3214 and the second resilient telescopic support member 3215 are located in the center hole of the first Hooke's inner frame 3212. The first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225 are respectively located in the center hole of the connecting plate 3222. The first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225 are respectively supported by bearings. For example, through bearings, the first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225 rest on a mounting plate attached to the housing of the replaceable component 2. the second connecting shaft 3225 can be releasably connected to the distal end of the second resilient telescopic support member 3215, whereby the transmission/stopping of the transmission of the driving force is effected. In addition, as shown in FIG. 7, two locking slots 3226 are provided on the end surface of the proximal end of each of the first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225. Accordingly, as shown in FIG. 6, on the end surface of the distal end of each of the first elastic telescopic support element 3214 and the second elastic telescopic support element 3215, two locking protrusions 3216 are made. and location. At the same time, as shown in FIG. 12, the proximal end of the steel wire 631 of the first flexible transmission element 63 is wound around the distal end of the first connecting shaft 3224 and is firmly connected to the distal end of the first connecting shaft 3224, and the distal end of the second connecting shaft 3225 is firmly connected to the second flexible transmission element 64.

Конструкции первого упругого телескопического опорного элемента 3214 и второго упругого телескопического опорного элемента 3215 показаны на фиг. 13. Упругий телескопический опорный элемент представляет собой пустотелый элемент. Внутренний цилиндр 3217 соединен с выходным валом электродвигателя. Внешний цилиндр 3218 может двигаться в осевом направлении относительно внутреннего цилиндра 3217. Между внутренним цилиндром 3217 и внешним цилиндром 3218 расположена пружина 3219 сжатия, и на внутреннем цилиндре 3217 расположен ограничительный элемент для ограничения диапазона осевого движения внешнего цилиндра 3218 относительно внутреннего цилиндра 3217. Пружина 3219 сжатия выполнена с возможностью обеспечения движущего усилия для перемещения внешнего цилиндра 3218 в направлении от внутреннего цилиндра 3217.The structures of the first resilient telescopic support member 3214 and the second resilient telescopic support member 3215 are shown in FIG. 13. The elastic telescopic support element is a hollow element. The inner cylinder 3217 is connected to the motor output shaft. The outer cylinder 3218 is axially movable relative to the inner cylinder 3217. Between the inner cylinder 3217 and the outer cylinder 3218 is a compression spring 3219, and the inner cylinder 3217 is a limiting element to limit the range of axial movement of the outer cylinder 3218 relative to the inner cylinder 3217. Compression spring 3219 configured to provide a driving force to move the outer cylinder 3218 away from the inner cylinder 3217.

Когда штифт 3213 первого шарнира Гука входит в зацепление в отверстии 3223 под штифт соединителя 322, первый упругий телескопический опорный элемент 3214 на стороне первого шарнира Гука 321 соединяется встык с первым соединительным валом 3224 на стороне соединителя 322, а второй упругий телескопический опорный элемент 3215 на стороне удерживаемого рукой конца 1 соединяется встык со вторым соединительным валом 3225 на стороне сменного компонента 2. В то же время фиксирующие выступы 3216 на торцевых поверхностях дистальных концов первого упругого телескопического опорного элемента 3214 и второго упругого телескопического опорного элемента 3215 входят в контакт с торцевыми поверхностями первого соединительного вала 3224 и второго соединительного вала 3225, и пружина 3219 сжатия на первом упругом телескопическом опорном элементе 3214 и втором упругом телескопическом опорном элементе 3215 соответственно деформируется. Затем во время совмещения приводное устройство 5 заставляет упругий телескопический опорный элемент вращаться относительно соединительного вала. Когда фиксирующие выступы 3216 на торцевых поверхностях дистальных концов первого упругого телескопического опорного элемента 3214 и второго упругого телескопического опорного элемента 3215 вращаются в положение, в котором они входят в зацепление в фиксирующих пазах 3226 на первом соединительном валу 3224 и втором соединительном валу 3225, под действием пружин 3219 сжатия в первом упругом телескопическом опорном элементе 3214 и втором упругом телескопическом опорном элементе 3215 фиксирующие выступы 3216 первого упругого телескопического опорного элемента 3214 и второго упругого телескопического опорного элемента 3215 перемещаются в осевом направлении и защелкиваются в фиксирующих пазах 3226 первого соединительного вала 3224 и второго соединительного вала 3225, так что соединительный вал может быть приведен во вращение, и таким образом завершается совмещение упругого телескопического опорного элемента и соединительного вала.When the pin 3213 of the first Hooke joint engages in the pin hole 3223 of the connector 322, the first resilient support member 3214 on the side of the first Hooke joint 321 is butt-jointed with the first connecting shaft 3224 on the side of the connector 322, and the second resilient support member 3215 on the side of the hand-held end 1 is butted to the second connecting shaft 3225 on the side of the replacement component 2. At the same time, the locking protrusions 3216 on the end surfaces of the distal ends of the first elastic telescopic support member 3214 and the second elastic telescopic support member 3215 come into contact with the end surfaces of the first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225, and the compression spring 3219 on the first elastic telescopic support member 3214 and the second elastic telescopic support member 3215 are respectively deformed. Then, during alignment, the drive device 5 causes the resilient telescopic support member to rotate relative to the connecting shaft. When the locking protrusions 3216 on the end surfaces of the distal ends of the first elastic telescopic support member 3214 and the second elastic telescopic support member 3215 are rotated to a position where they engage in the locking slots 3226 on the first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225, under the action of the springs 3219 compression in the first elastic telescopic support element 3214 and the second elastic telescopic support element 3215 locking projections 3216 of the first elastic telescopic support element 3214 and the second elastic telescopic support element 3215 move in the axial direction and snap into the locking grooves 3226 of the first connecting shaft 3224 and the second connecting shaft 3225 so that the connecting shaft can be made to rotate, and thus the alignment of the elastic telescopic support member and the connecting shaft is completed.

Как показано на фиг. 3, приводное устройство 5 расположено на дистальном конце удерживаемого рукой конца 1. В частности, как показано на фиг. 6 и 12, приводное устройство 5 содержит первый электродвигатель 51 и второй электродвигатель 52. Первый электродвигатель 51 управляет движением открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23 посредством первого гибкого передаточного элемента 63. Второй электродвигатель 52 управляет вращением опорного гнезда 23 для инструмента посредством второго гибкого передаточного элемента 64 и тем самым управляет вращением концевого исполнительного элемента 23. Как показано на фиг. 11, проксимальный конец первого упругого телескопического опорного элемента 3214 соединен с выходным валом первого электродвигателя 51, а проксимальный конец второго упругого телескопического опорного элемента 3215 соединен с выходным валом второго электродвигателя 52. Как показано на фиг. 12, стальная проволока 631 первого гибкого передаточного элемента 63 намотана и закреплена на первом соединительном валу 3224; второй гибкий передаточный элемент 64 прочно соединен со вторым соединительным валом 3225; и второй гибкий передаточный элемент 64 передает на опорное гнездо 22 для инструмента вращательный момент. Посредством указанной выше конструкции первый электродвигатель 51 может приводить первый гибкий передаточный элемент 63 в действие посредством первого упругого телескопического опорного элемента 3214 и первого соединительного вала 3224. Поступательное движение первого гибкого передаточного элемента 63 преобразуется в движение открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23 посредством первого реверсивного компонента. Второй электродвигатель 52 может приводить второй гибкий передаточный элемент 64 в действие посредством второго упругого телескопического опорного элемента 3215 и второго соединительного вала 3225 для управления вращением концевого исполнительного элемента 23.As shown in FIG. 3, the driving device 5 is located at the distal end of the hand held end 1. In particular, as shown in FIG. 6 and 12, the driving device 5 comprises a first electric motor 51 and a second electric motor 52. The first electric motor 51 controls the opening and closing movement of the end actuator 23 via the first flexible transmission element 63. The second electric motor 52 controls the rotation of the tool holder 23 via the second flexible transmission element. 64 and thereby controls the rotation of the end actuator 23. As shown in FIG. 11, the proximal end of the first resilient telescopic support member 3214 is connected to the output shaft of the first motor 51, and the proximal end of the second resilient telescopic support member 3215 is connected to the output shaft of the second motor 52. As shown in FIG. 12, the steel wire 631 of the first flexible transmission member 63 is wound and fixed on the first connecting shaft 3224; the second flexible transmission element 64 is firmly connected to the second connecting shaft 3225; and the second flexible transmission element 64 transmits to the support seat 22 for the tool torque. Through the above structure, the first electric motor 51 can drive the first flexible transmission element 63 through the first elastic telescopic support element 3214 and the first connecting shaft 3224. The translational movement of the first flexible transmission element 63 is converted into the opening and closing movement of the end actuator 23 by the first reversing component . The second electric motor 52 may drive the second flexible transmission element 64 through the second elastic telescopic support element 3215 and the second connecting shaft 3225 to control the rotation of the end actuator 23.

Как показано на фиг. 3 и 4, сенсорное устройство содержит первый датчик 41 и второй датчик 42. Первый датчик 41 применяется для обнаружения движения открывания и закрывания компонента 13 управления открыванием и закрыванием. Второй датчик 42 применяется для обнаружения вращения элемента 12 для манипулирования.As shown in FIG. 3 and 4, the sensor device includes a first sensor 41 and a second sensor 42. The first sensor 41 is used to detect the opening and closing movement of the opening and closing control component 13. The second sensor 42 is used to detect the rotation of the element 12 for manipulation.

В одном конкретном варианте осуществления компонент 13 управления открыванием и закрыванием содержит по меньшей мере один элемент для открывания и закрывания. Проксимальный конец элемента для открывания и закрывания с возможностью вращения соединен с элементом 12 для манипулирования посредством вращающегося вала, а дистальный конец элемента для открывания и закрывания удален от элемента 12 для манипулирования. Первый датчик 41 представляет собой датчик Холла и расположен на элементе для открывания и закрывания и элементе 12 для манипулирования, чтобы определять расстояние между элементом для открывания и закрывания компонента 13 управления открыванием и закрыванием и элементом 12 для манипулирования и тем самым обнаруживать вращательное движение элемента для открывания и закрывания относительно элемента 12 для манипулирования. В другом конкретном варианте осуществления первый датчик 41 может быть кодирующим диском вращающегося вала. Предусмотрен по меньшей мере один первый датчик 41, который расположен на вращающемся валу на проксимальном конце элемента для открывания и закрывания компонента 13 управления открыванием и закрыванием и применяется для обнаружения вращательного движения элемента для открывания и закрывания.In one particular embodiment, the opening and closing control component 13 comprises at least one element for opening and closing. The proximal end of the element for opening and closing is rotatably connected to the element 12 for manipulation by means of a rotating shaft, and the distal end of the element for opening and closing is remote from the element 12 for manipulation. The first sensor 41 is a Hall sensor and is located on the opening and closing element and the manipulation element 12 to detect the distance between the opening and closing element of the opening and closing control component 13 and the manipulation element 12, and thereby detect the rotational movement of the opening element and closing with respect to the element 12 for manipulation. In another particular embodiment, the first sensor 41 may be a rotary shaft encoder. At least one first sensor 41 is provided, which is located on the rotating shaft at the proximal end of the opening and closing element of the opening and closing control component 13 and is used to detect the rotational movement of the opening and closing element.

В одном конкретном варианте осуществления второй датчик 42 представляет собой кодирующий диск вращающегося вала. На задней поверхности внутренней рамки 141 элемента 14 для запястья расположена неподвижная опора. Второй датчик 42 расположен в центре неподвижной опоры для обнаружения вращения элемента 12 для манипулирования вокруг собственной оси.In one particular embodiment, the second sensor 42 is a rotary shaft encoder. On the rear surface of the inner frame 141 of the element 14 for the wrist is a fixed support. The second sensor 42 is located in the center of the fixed support to detect the rotation of the element 12 for manipulation around its own axis.

Во время использования первый датчик 41 и второй датчик 42 соответственно обнаруживают сигнал движений открывания и закрывания компонента 13 управления открыванием и закрыванием удерживаемого рукой конца 1 и сигнал вращения элемента 12 для манипулирования и передают обнаруженные сигналы в контроллер (не показан). Контроллер анализирует обнаруженные сигналы и управляет движениями первого электродвигателя 51 и второго электродвигателя 52 соответственно, а затем движения передаются посредством первого гибкого передаточного элемента 63 и второго гибкого передаточного элемента 64, в результате чего осуществляется управление открыванием и закрыванием концевого исполнительного элемента и вращением опорного гнезда для инструмента. Кроме того, сигнал движения открывания и закрывания содержит информацию о направлении движения открывания и закрывания, а сигнал вращения содержит информацию о направлении вращения. Контроллер управляет направлениями движения первого электродвигателя 51 и второго электродвигателя 52 на основании указанных выше сигналов и посредством первого гибкого передаточного элемента 63 и второго гибкого передаточного элемента 64 для управления движением открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23 в одинаковом направлении и вращением опорного гнезда 22 для инструмента в одинаковом направлении.During use, the first sensor 41 and the second sensor 42 respectively detect the opening and closing movement signal of the opening and closing control component 13 of the hand held end 1 and the rotation signal of the manipulation member 12, and transmit the detected signals to a controller (not shown). The controller analyzes the detected signals and controls the movements of the first motor 51 and the second motor 52, respectively, and then the movements are transmitted through the first flexible transmission element 63 and the second flexible transmission element 64, thereby controlling the opening and closing of the end actuator and the rotation of the tool support seat. . In addition, the opening and closing movement signal contains information about the direction of movement of the opening and closing, and the rotation signal contains information about the direction of rotation. The controller controls the movement directions of the first motor 51 and the second motor 52 based on the above signals and through the first flexible transmission element 63 and the second flexible transmission element 64 to control the opening and closing movement of the end actuator 23 in the same direction and the rotation of the support seat 22 for the tool in the same direction.

В одном альтернативном варианте осуществления концевой исполнительный элемент дополнительно содержит второй реверсивный компонент и третий реверсивный компонент. Первый гибкий передаточный элемент 63 содержит гибкий вал. По сравнению со стальными проволоками гибкий вал может выполнять возвратно-поступательное движение за счет приложения усилия в любом направлении. В то же время первый соединительный вал 3224 соединен со вторым реверсивным компонентом. Проксимальный конец гибкого вала первого гибкого передаточного элемента может быть непосредственно закреплен на втором реверсивном компоненте, а дистальный конец гибкого вала первого гибкого передаточного элемента соединен с третьим реверсивным компонентом, чтобы приводить рабочий конец в движение открывания и закрывания. При таком устройстве можно преобразовывать вращательное движение первого соединительного вала 32241 в поступательное движение гибкого вала первого гибкого передаточного элемента 63, а затем в движение открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23 и таким образом управлять движением открывания и закрывания концевого исполнительного элемента 23. Третий реверсивный компонент представляет собой компонент, выполненный с возможностью преобразования поступательного движения гибкого вала в движение открывания и закрывания рабочего конца. Второй реверсивный компонент представляет собой компонент, выполненный с возможностью преобразования вращательного движения первого соединительного вала в поступательное движение гибкого вала. Например, реечно-шестеренчатая конструкция, конструкция, предусматривающая прямолинейный путь и вращающийся вал, и червячно-зубчатая конструкция.In one alternative embodiment, the end actuator further comprises a second reversible component and a third reversible component. The first flexible transmission element 63 includes a flexible shaft. Compared to steel wires, a flexible shaft can reciprocate by applying force in any direction. At the same time, the first connecting shaft 3224 is connected to the second reversing component. The proximal end of the flexible shaft of the first flexible transmission element can be directly attached to the second reversing component, and the distal end of the flexible shaft of the first flexible transmission element is connected to the third reversing component to drive the working end in the opening and closing movement. With such a device, it is possible to convert the rotational movement of the first connecting shaft 32241 into the translational movement of the flexible shaft of the first flexible transmission element 63, and then into the opening and closing movement of the end actuator 23, and thus control the opening and closing movement of the end actuator 23. The third reversible component is is a component configured to convert the translational movement of the flexible shaft into the movement of opening and closing the working end. The second reversible component is a component configured to convert the rotational motion of the first connecting shaft into translational motion of the flexible shaft. For example, a rack and pinion design, a straight path and rotating shaft design, and a worm gear design.

Технические признаки в представленных выше вариантах осуществления при желании можно комбинировать. Для обеспечения краткости описания в рассмотренных выше вариантах осуществления описаны не все возможные комбинации технических признаков. Тем не менее, пока в комбинации этих технических признаков нет противоречия, все следует считать объемом, описанным в этом описании.The technical features in the above embodiments can be combined if desired. For the sake of brevity, not all possible combinations of technical features are described in the above embodiments. However, as long as there is no contradiction in the combination of these technical features, everything should be considered the scope described in this description.

Рассмотренные выше варианты осуществления представлены только для описания нескольких вариантов осуществления настоящего изобретения, и хотя их описание является конкретным и подробным, но их не следует считать ограничивающими объем настоящего изобретения. Следует отметить, что специалистами в данной области техники без отступления от идеи настоящего изобретения могут быть предложены некоторые модификации и улучшения, все из которых попадают в объем защиты настоящего изобретения. Поэтому объем защиты настоящего изобретения должен определяться прилагаемой формулой изобретения.The above embodiments are presented only to describe a few embodiments of the present invention, and although their description is specific and detailed, but they should not be considered limiting the scope of the present invention. It should be noted that certain modifications and improvements may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, all of which fall within the protection scope of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention is to be determined by the appended claims.

Claims

1. A serpentine surgical instrument, comprising:

a hand held end comprising a holding element, a wrist element and a manipulation element, wherein the manipulation element is connected to the holding element via a wrist element and the wrist element has at least a first rotational degree of freedom;

a replaceable component comprising a serpentine element, a support socket for a tool and an end actuating element, which are connected in series, while the serpentine element has a fifth rotational degree of freedom;

a quick-detachable connector comprising a releasable connection element, the releasable connection element comprising a first Hooke hinge provided on the holding element and a connector provided on the replaceable component; the first Hooke hinge is releasably connected to the connector; and

a transmission component comprising a first part and a second part, which are respectively located on the replaceable component and the hand held end, the first part connecting the connector to the serpentine element; the second part connects the wrist member to the first Hooke joint; the first part is configured to allow the serpentine element to perform the fifth rotational movement according to the ninth rotational movement of the first Hooke joint, and the second part is configured to allow the first Hooke joint to perform the ninth rotational movement according to the first rotational movement of the wrist element.

2. Serpentine surgical instrument according to claim. 1, characterized in that the element for the wrist additionally has a second rotational degree of freedom;

the second part is further configured to cause the first Hooke joint to perform a tenth rotational movement according to the second rotational movement of the wrist member;

the serpentine element has a sixth rotational degree of freedom; and

the first part is additionally configured to ensure that the serpentine element performs the sixth rotational movement according to the tenth rotational movement of the first Hooke joint.

3. Serpentine surgical instrument according to claim 1, characterized in that

the first Hooke joint performs a ninth rotational movement about the ninth axis, and the serpentine element performs a fifth rotational movement about the fifth axis; and

the ninth axis is parallel to the fifth axis.

4. Serpentine surgical instrument according to claim 2, characterized in that

the first Hooke joint performs the tenth rotational movement about the tenth axis, and the serpentine element performs the sixth rotational movement about the sixth axis; and

the ninth axis is parallel to the fifth axis, and the tenth axis is parallel to the sixth axis.

5. Serpentine surgical instrument according to claim 4, characterized in that

the wrist member performs a first rotational movement about a first axis and a second rotational movement about a second axis; and

the first axis is parallel to the fifth axis and the second axis is parallel to the sixth axis.

6. Serpentine surgical instrument according to claim. 4, characterized in that the first Hooke's hinge contains an inner frame and an outer frame; the outer frame is rotatable relative to the holding element around the tenth axis, and the inner frame is rotatable relative to the outer frame around the ninth axis.

7. Serpentine surgical instrument according to claim. 1, characterized in that the replaceable component contains the body and the space defined by the body; the connector is located in space and contains a connecting plate, which is movably located relative to the body of the replaceable component and connected with the first Hooke's hinge with the possibility of detachment.

8. Serpentine surgical instrument according to claim 7, characterized in that the connector further comprises an elastic connecting component, through which the connecting plate is attached to the body of the replaceable component.

9. Serpentine surgical instrument according to claim. 7, characterized in that at least one pin is provided on the inner frame of the first Hooke hinge, the pin contains the main part of the pin and a protruding element made in the axial direction of the main part of the pin; the outer diameter of the protruding element is larger than that of the main part of the pin; the connector comprises a connecting plate rotatably connected to the replaceable component; in a place on the connecting plate corresponding to the pin, a hole for the pin is made, while the hole for the pin contains a part with a large diameter and a part with a small diameter, which are located next to each other and overlap each other, while the size of the part with a large diameter is selected corresponding to the outer diameter of the protruding element; the small diameter part has at least a part that is made corresponding to the outer diameter of the main part of the pin; and the size of the place where the large diameter part overlaps with the small diameter part is chosen to allow the main part of the pin to pass through.

10. Serpentine surgical instrument according to claim 1, characterized in that the first part of the transmission component contains the first group of transmission wires and the second group of transmission wires, and the second part of the transmission component contains the third group of transmission wires and the fourth group of transmission wires, while the proximal ends of the third the transfer wire groups and the fourth transfer wire group are connected to the wrist member, and the distal ends of the third transfer wire group and the fourth transfer wire group are connected to the first Hooke joint; the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires are connected to the connecting plate, and the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires are connected to the serpentine member; by means of the first transmission wire group and the second transmission wire group, the serpentine member is controlled to perform the fifth rotational movement according to the ninth rotational movement of the first Hooke joint, and controls the serpentine element to perform the sixth rotational movement according to the tenth rotational movement of the first Hooke joint; by means of the third group of transmission wires and the fourth group of transmission wires, the serpentine element is controlled to perform the ninth rotational movement according to the first rotational movement of the wrist element and controls the first Hooke joint to perform the second rotational movement according to the tenth rotational movement of the wrist element.

11. Serpentine surgical instrument according to claim 10, characterized in that the fixed connecting points of the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the serpentine element are located corresponding to the fixed connecting points of the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the connecting plate ; and the fixed connection points between the distal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the inner frame of the first Hooke joint are located opposite the fixed connection points between the proximal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the wrist member; or

fixed connection points of the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the serpentine element are located opposite the fixed connection points of the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the connecting plate; and the fixed connection points between the distal ends of the third and fourth transmission wire groups and the inner frame of the first Hooke joint are respectively located at the fixed connection points between the proximal ends of the third transmission wire group and the fourth transmission wire group and the wrist member.

12. Serpentine surgical instrument according to claim 10, characterized in that

fixed connecting points of the distal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the serpentine element are connected in series to form a first rectangle, with one side of the first rectangle parallel to the fifth axis, and the other side of the first rectangle parallel to the sixth axis;

fixed connecting points of the proximal ends of the first group of transfer wires and the second group of transfer wires on the connecting plate are connected in series to form a second rectangle, with one side of the second rectangle parallel to the fifth axis, and the other side of the second rectangle parallel to the sixth axis;

fixed connection points between the distal ends of the third group of transfer wires and the fourth group of transfer wires and the inner frame of the first Hooke's hinge are connected in series to form a third rectangle, with one side of the third rectangle parallel to the ninth axis, and the other side of the third rectangle parallel to the tenth axis; and

fixed connecting points between the proximal ends of the third group of transmission wires and the fourth group of transmission wires and the element for the wrist are connected in series to form a fourth rectangle, with one side of the fourth rectangle parallel to the first axis, and the other side of the fourth rectangle parallel to the second axis.

13. The serpentine surgical instrument according to claim 1, characterized in that the end actuating element comprises at least one working end, which is rotatably connected to the tool support socket, and the hand-held end further comprises an opening and closing control component, which is made with the possibility of movement relative to the element for manipulation; the transmission component further comprises a first flexible element; and the opening and closing control component controls the rotation of the working end through the first flexible member.

14. Serpentine surgical instrument according to claim 1, characterized in that the quick-detachable connecting element further comprises a first connecting shaft and a first elastic telescopic support element, detachably connected to the first connecting shaft, wherein the first connecting shaft extends in the direction of the proximal end and through connector; the first resilient telescopic support member extends towards the distal end and through the first Hooke hinge; the holding member is further provided with a first motor, a first sensor and a controller; the first sensor is configured to detect the opening and closing movement of the opening and closing control component; the controller controls the first motor to generate power according to the signal detected by the first sensor, and the first motor drives the first flexible member through the first resilient telescopic support member and the first connecting shaft.

15. Serpentine surgical instrument according to claim 14, characterized in that the end surface of the first elastic telescopic support element is provided with a locking ledge; the end surface of the first connecting shaft is provided with a locking groove, with which the locking protrusion is configured to engage, and due to the interaction of the locking protrusion with the locking groove, a detachable connection of the first elastic telescopic support element with the first connecting shaft is provided.

16. Serpentine surgical instrument according to claim 14, characterized in that the first elastic telescopic support element contains a compression spring, an inner cylinder and an outer cylinder located around the inner cylinder, while the inner cylinder is connected to the output shaft of the first electric motor; the outer cylinder is movable in an axial direction relative to the inner cylinder; and the compression spring is configured to provide a driving force to drive the outer cylinder away from the inner cylinder.

17. Serpentine surgical instrument according to claim 13, characterized in that the end actuating element further comprises a first reversible component; the first flexible element includes a steel wire and an elastic element that is configured to provide a driving force that holds the working end in a normally open state; the proximal end of the steel wire is wound on the first connecting shaft; the distal end of the steel wire is connected to the first reverse component; and the first reversing component is designed to provide a conversion with respect to the forward movement of the steel wire and the opening and closing movement of the working end.

18. The serpentine surgical instrument according to claim 13, characterized in that the end actuating element further comprises a second reversible component and a third reversible component; the first flexible element contains a flexible shaft; the first connecting shaft is connected to the second reversing component; the proximal end of the flexible shaft is fixed on the second reverse component; the distal end of the flexible shaft is connected to the third reversible component to actuate the working end to provide the movement of opening and closing; the third reversible component is configured to convert the translational movement of the flexible shaft into the movement of opening and closing the working end; and the second reversing component is configured to convert the rotational movement of the first connecting shaft into a translational movement of the flexible shaft.

19. The serpentine surgical instrument according to claim 14, characterized in that the opening and closing control component comprises at least one opening and closing element that is rotatably connected to the manipulation element, wherein the first sensor is a Hall sensor located on the opening and closing element or the manipulation element, or the first sensor is a rotary shaft encoder disk located on the rotating shaft of the opening and closing element.

20. Serpentine surgical instrument according to claim. 1, characterized in that the element for manipulation is made with the possibility of rotation around its own axis relative to the element for the wrist; the support seat for the tool is rotatable about its own axis relative to the serpentine element; and the transmission component further comprises a second flexible transmission element for transmitting the rotation of the manipulation element to the tool seat to rotate the tool seat around its own axis.

21. Serpentine surgical instrument according to claim 1, characterized in that the quick-release connecting element further comprises a second connecting shaft and a second elastic telescopic support element, detachably connected to the second connecting shaft; the second connecting shaft extends towards the distal end and through the first Hooke joint; the second resilient telescopic support member extends towards the proximal end and through the connector; the holding element is further provided with a second electric motor, a second sensor and a controller; the second sensor is configured to detect the rotation of the element to be manipulated; the controller controls the second motor to generate power according to the signal detected by the second sensor; and the second electric motor drives the second flexible member through the second resilient telescopic support member and the second connecting shaft.

22. Serpentine surgical instrument according to claim 21, characterized in that the second flexible element is a flexible shaft, and the two ends of the flexible shaft are respectively firmly connected to the second connection shaft and the instrument support socket.

23. Serpentine surgical instrument according to claim 1, characterized in that the element for the wrist is provided with a fixed support, and the second sensor is a coding disk of a rotating shaft located on a fixed support.

24. The serpentine surgical instrument of claim. 1, characterized in that the quick-release connector further comprises a snap-in element configured to limit rotation of the first Hooke joint and connector in the circumferential direction of the replaceable component.