多关节型手术装置

技术领域

本发明涉及一种多关节型手术装置，更具体地，涉及一种安装在机器人手臂上或可手动操作以用于腹腔镜手术或各种手术的多关节型手术装置。

背景技术

在医学上，手术是指通过利用医疗器械切割、切开或操纵皮肤、粘膜或其他组织来治疗疾病。特别地，通过切开手术部位的皮肤并对其里面的器官进行治疗、成型或去除的开腹手术会导致出血、副作用、患者疼痛和疤痕等问题。因此，近年来，作为替代方案，通过在皮肤中形成预定孔并仅插入诸如腹腔镜、手术器械、显微手术显微镜之类的医疗装置来进行的手术或使用机器人(robot)的手术备受关注。

此处，手术机器人是指具有可代替外科医生进行手术活动的功能的机器人。这些手术机器人的优点是能够比人类更加准确、精确地进行动作，并且可以进行远程手术。

目前全世界正在研发的手术机器人包括骨科手术机器人、腹腔镜手术机器人、立体定向手术机器人等。此处，腹腔镜手术机器人是利用腹腔镜和微型手术器械进行微创手术的机器人。

腹腔镜手术是一种通过在腹腔区域钻一个或多个小孔并插入作为内窥镜的腹腔镜以查看腹腔内部来进行手术的尖端手术技术，也是未来有望发展的一个领域。当前的腹腔镜安装有计算机芯片，可以获得比肉眼看到的更清晰和放大的图像，并且已经发展到当使用专门设计的腹腔镜手术器械，同时通过显示器查看屏幕时，可以进行任何类型的手术。

另外，虽然腹腔镜手术的范围与开腹手术几乎相同，但其与开腹手术相比具有并发症更少、术后可以更早地开始进行治疗、有利于保持手术患者的体力或免疫功能的优点。因此，在美国和欧洲等地，腹腔镜手术逐渐被视为治疗结肠癌等的标准手术。

同时，手术机器人一般由主机器人和从机器人组成。当手术人员操作设置在主机器人中的操纵杆(例如，手柄)时，通过操作结合到从机器人的机器人手臂或由机器人手臂抓握的手术器械来进行手术。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种多关节型手术装置，其中，所述多关节型手术装置安装在机器人手臂上或可手动操作以用于腹腔镜手术或各种手术，其补偿在俯仰动作时发生的钳口导线的移动，使得俯仰动作和偏转动作/致动动作独立且顺利地进行。

技术方案

根据本发明一实施例提供一种多关节型手术装置，其特征在于，包括：末端工具，其包括一个或多个钳口以及形成为与所述钳口结合且与所述钳口一起可围绕第一轴旋转的末端工具钳口滑轮，并且形成为至少能够进行俯仰旋转和偏转旋转；钳口导线，其结合到所述末端工具钳口滑轮，从而随所述末端工具钳口滑轮的旋转移动；连接部，其朝一方向延伸，所述钳口导线穿过其内部，并且所述末端工具结合到其一端部；驱动部，其结合到所述连接部的另一端部，并且控制所述末端工具的所述俯仰旋转和所述偏转旋转，其中，所述驱动部包括：驱动部钳口滑轮，其形成为可围绕第二轴旋转，并且与所述钳口导线结合；驱动部中介滑轮，其形成为与所述驱动部钳口滑轮相邻，形成为可围绕位置被固定的轴自传，并且形成为使所述钳口导线的至少一部分缠绕在其上；以及驱动部卫星滑轮，其形成为与所述驱动部中介滑轮相邻，形成为可相对于所述驱动部中介滑轮相对移动，使得相对于所述驱动部中介滑轮的位置发生变化，并且形成为使所述钳口导线的至少一部分缠绕在其上，其中，所述钳口导线通过所述驱动部钳口滑轮的旋转来移动，从而使所述末端工具钳口滑轮和所述钳口旋转，从所述驱动部钳口滑轮中退绕出去的两股分支的所述钳口导线依次缠绕在所述驱动部中介滑轮、所述驱动部卫星滑轮和所述驱动部中介滑轮上之后向所述末端工具侧延伸，当所述驱动部卫星滑轮相对于所述驱动部中介滑轮相对移动时，所述驱动部中的所述钳口导线的总长度发生变化，从而使所述末端工具进行所述俯仰旋转。

有益效果

根据本发明，可以获得以下效果，补偿在俯仰动作时发生的钳口导线的移动，使得俯仰动作和偏转动作/致动动作独立且顺利地进行。

附图简单说明

图1为示出安装有根据本发明一实施例的多关节型手术装置的手术机器人系统的概念图。

图2为示出图1的手术机器人系统的内部组成的框图。

图3为示出图1的手术机器人系统的从机器人和安装在其上的多关节型手术装置的透视图。

图4为示出根据本发明一实施例的多关节型手术装置的透视图。

图5和图6为图4的多关节型手术装置的末端工具的透视图。

图7为图4的多关节型手术装置的末端工具的平面图。

图8和图9为图4的多关节型手术装置的驱动部的透视图。

图10为图4的多关节型手术装置的驱动部的平面图。

图11为图4的多关节型手术装置的驱动部的背面图。

图12为图4的多关节型手术装置的驱动部的侧面图。

图13为分解示出图4所示的多关节型手术装置的滑轮和导线的组成中与第一钳口相关的组成的图。

图14为分解示出图4所示的多关节型手术装置的滑轮和导线的组成中与第二钳口相关的组成的图。

图15和图16为示出图4所示的多关节型手术装置的俯仰动作的图。

图17和图18为示出图4所示的多关节型手术装置的偏转动作的图。

图19和图20为示出根据本发明的第二实施例的多关节型手术装置的概念图。

图21为示出根据本发明的第三实施例的多关节型手术装置的概念图。

图22为示出图21的多关节型手术装置的俯仰动作的概念图。

图23为示出根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置的概念图。

图24为示出图23的多关节型手术装置的俯仰动作的概念图。

图25为示出图23的多关节型手术装置的偏转动作的概念图。

图26为示出图23的多关节型手术装置同时进行俯仰动作和偏转动作的状态的概念图。

图27为示出图23的多关节型手术装置的致动动作的概念图。

图28为示出根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置的概念图。

图29为示出图28的多关节型手术装置的俯仰动作的概念图。

图30为示出图28的多关节型手术装置的偏转动作的概念图。

图31为示出图28的多关节型手术装置同时进行俯仰动作和偏转动作的状态的概念图。

图32为示出图28的多关节型手术装置的致动动作的概念图。

图33为示出对根据本发明一实施例的多关节型手术装置的俯仰动作补偿的概念图。

最佳模式

根据本发明一实施例提供一种多关节型手术装置，其特征在于，包括：末端工具，其包括一个或多个钳口以及形成为与所述钳口结合且与所述钳口一起可围绕第一轴旋转的末端工具钳口滑轮，并且形成为至少能够进行俯仰旋转和偏转旋转；钳口导线，其结合到所述末端工具钳口滑轮，从而随所述末端工具钳口滑轮的旋转移动；连接部，其朝一方向延伸，所述钳口导线穿过其内部，并且所述末端工具结合到其一端部；驱动部，其结合到所述连接部的另一端部，并且控制所述末端工具的所述俯仰旋转和所述偏转旋转，其中，所述驱动部包括：驱动部钳口滑轮，其形成为可围绕第二轴旋转，并且与所述钳口导线结合；驱动部中介滑轮，其形成为与所述驱动部钳口滑轮相邻，形成为可围绕位置被固定的轴自传，并且形成为使所述钳口导线的至少一部分缠绕在其上；以及驱动部卫星滑轮，其形成为与所述驱动部中介滑轮相邻，形成为可相对于所述驱动部中介滑轮相对移动，使得相对于所述驱动部中介滑轮的位置发生变化，并且形成为使所述钳口导线的至少一部分缠绕在其上，其中，所述钳口导线通过所述驱动部钳口滑轮的旋转来移动，从而使所述末端工具钳口滑轮和所述钳口旋转，从所述驱动部钳口滑轮中退绕出去的两股分支的所述钳口导线依次缠绕在所述驱动部中介滑轮、所述驱动部卫星滑轮和所述驱动部中介滑轮上之后向所述末端工具侧延伸，当所述驱动部卫星滑轮相对于所述驱动部中介滑轮相对移动时，所述驱动部中的所述钳口导线的总长度发生变化，从而使所述末端工具进行所述俯仰旋转。

根据本发明一实施例，其进一步包括：驱动部俯仰滑轮，其布置为与所述驱动部钳口滑轮相邻，并且形成为可围绕与所述第二轴不同的第三轴旋转，其中，所述驱动部卫星滑轮形成为可相对于所述驱动部俯仰滑轮相对移动，从而能够形成为当所述驱动部俯仰滑轮旋转时，所述驱动部卫星滑轮相对于所述驱动部俯仰滑轮的相对位置发生变化。

根据本发明一实施例，所述驱动部俯仰滑轮和所述驱动部中介滑轮的相对位置可以保持恒定。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮旋转时，所述驱动部卫星滑轮可以与所述驱动部俯仰滑轮联动地移动。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮围绕所述第三轴旋转时，所述驱动部卫星滑轮相对于所述驱动部俯仰滑轮相对移动，从而能够使所述驱动部中的所述钳口导线的总长度发生变化。

根据本发明一实施例，由所述驱动部俯仰滑轮的旋转引起的所述驱动部中的所述钳口导线的总长度变化，也可以使所述末端工具中的所述钳口导线的总长度发生变化。

根据本发明一实施例，即使通过所述驱动部俯仰滑轮的旋转来改变所述驱动部中的所述钳口导线的总长度，所述钳口导线的总长度也可以保持恒定。

根据本发明一实施例，其可以进一步包括：末端工具钳口俯仰主滑轮，其形成为与所述末端工具钳口滑轮相邻，并且形成为可围绕与所述第一轴不同的第四轴旋转；以及末端工具钳口俯仰副滑轮，其形成为与所述末端工具钳口俯仰主滑轮相邻，并且形成为可围绕与所述第一轴不同的第五轴旋转。

根据本发明一实施例，当所述末端工具进行俯仰旋转时，从所述末端工具钳口滑轮中退绕出去后经过所述末端工具钳口俯仰主滑轮和所述末端工具钳口俯仰副滑轮的所述钳口导线的两股分支可以向相同方向同时移动。

根据本发明一实施例，以垂直于所述第一轴且包括所述第四轴的一平面为准，从所述末端工具钳口滑轮中退绕出去的两股分支的所述钳口导线可以相对于所述一平面布置在同一侧。

根据本发明一实施例，所述钳口包括第一钳口和第二钳口，所述末端工具钳口滑轮包括与所述第一钳口结合的末端工具第一钳口滑轮和与所述第二钳口结合的末端工具第二钳口滑轮，所述钳口导线可以包括结合到所述末端工具第一钳口滑轮的第一钳口导线和结合到所述末端工具第二钳口滑轮的第二钳口导线。

根据本发明一实施例，以垂直于所述第一轴且包括所述第四轴的平面为准，从所述末端工具第一钳口滑轮中退绕出去的两股分支的所述第一钳口导线相对于所述平面布置在任意一侧，从所述末端工具第二钳口滑轮中退绕出去的两股分支的所述第二钳口导线可以相对于所述平面布置在另一侧。

根据本发明一实施例，所述钳口导线可以形成为依次与所述末端工具钳口滑轮、末端工具钳口俯仰主滑轮和所述末端工具钳口俯仰副滑轮接触。

根据本发明一实施例，其可以进一步包括：末端工具俯仰滑轮，其布置为与所述末端工具钳口滑轮相邻，并且形成为可围绕所述第四轴或所述第五轴旋转；以及俯仰导线，其分别结合到所述末端工具俯仰滑轮和所述驱动部俯仰滑轮，从而连接所述末端工具俯仰滑轮和所述驱动部俯仰滑轮。

根据本发明一实施例，所述驱动部俯仰滑轮的旋转量和所述末端工具俯仰滑轮的旋转量可以是实质上相同的。

根据本发明一实施例，(所述末端工具俯仰滑轮的直径：所述末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)和(所述驱动部俯仰滑轮的直径：所述驱动部中介滑轮的直径)可以是实质上相同的。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮以与第一角度相同的角度自传时，所述驱动部卫星滑轮以与所述第一角度相同的角度公转，当所述驱动部俯仰滑轮以与所述第一角度相同的角度自传时，所述末端工具俯仰滑轮和所述末端工具钳口俯仰主滑轮可以以与第二角度相同的角度旋转。

根据本发明一实施例，所述驱动部中介滑轮包括驱动部第一中介滑轮和驱动部第二中介滑轮，所述钳口导线可以依次经过所述驱动部第一中介滑轮、所述驱动部卫星滑轮和所述驱动部第二中介滑轮。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮旋转时，所述钳口导线从所述驱动部第一中介滑轮的进入地点经过所述驱动部卫星滑轮后到退出所述驱动部第二中介滑轮地点的路径长度可以发生变化。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮旋转时，在连接所述末端工具钳口滑轮和所述驱动部钳口滑轮的所述钳口导线的布置路径上，从所述钳口导线第一次与所述驱动部中介滑轮接触的地点到所述钳口导线最后与所述驱动部中介滑轮接触的地点的所述钳口导线的路径长度可以发生变化。

根据本发明一实施例，所述驱动部第一中介滑轮的直径可以与所述驱动部第二中介滑轮的直径相同。

根据本发明一实施例，所述驱动部第一中介滑轮的直径可以与所述驱动部第二中介滑轮的直径不同。

根据本发明一实施例，所述驱动部中介滑轮的直径可以为所述驱动部第一中介滑轮的直径与所述驱动部第二中介滑轮的直径之和。

根据本发明一实施例，所述驱动部中介滑轮形成为可围绕所述第三轴自传，所述驱动部卫星滑轮可以形成为可围绕所述第三轴公转。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮围绕所述第三轴自传时，与所述驱动部俯仰滑轮连接的所述驱动部卫星滑轮围绕所述第三轴公转，使得所述驱动部中的所述钳口导线的总长度能够发生变化。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮围绕所述第三轴旋转时，在所述驱动部卫星滑轮的旋转轴与所述第三轴间隔开一定距离的情况下，在所述驱动部卫星滑轮的旋转轴与所述第三轴保持一定距离的同时，整个所述驱动部卫星滑轮可以围绕所述第三轴旋转。

根据本发明一实施例，其进一步包括俯仰-偏转连接器，其形成为与所述驱动部俯仰滑轮一起围绕所述第三轴旋转，其中，所述驱动部卫星滑轮可以形成在所述俯仰-偏转连接器的至少一端部。

根据本发明一实施例，所述俯仰-偏转连接器形成为使得两个或多个延伸部从中心延伸，并且驱动部卫星滑轮的中心轴可以形成在所述每个延伸部中至少一部分的端部。

根据本发明一实施例，所述俯仰-偏转连接器刚性连接所述驱动部俯仰滑轮和所述驱动部卫星滑轮，从而当所述驱动部俯仰滑轮围绕所述第三轴自传时，所述驱动部卫星滑轮可以围绕所述第三轴公转。

根据本发明一实施例，当所述驱动部卫星滑轮围绕所述第三轴公转时，缠绕在所述驱动部中介滑轮上的所述钳口导线的长度可以发生变化。

根据本发明一实施例，其可以进一步包括：驱动部俯仰齿轮，其形成为与所述驱动部俯仰滑轮一起围绕所述第三轴旋转；以及补偿齿轮，其形成在所述驱动部俯仰齿轮的一侧以与所述驱动部俯仰齿轮啮合。

根据本发明一实施例，当所述驱动部俯仰滑轮进行旋转运动时，形成为与所述驱动部俯仰齿轮啮合的所述补偿齿轮可以进行直线运动。

根据本发明一实施例，所述驱动部卫星滑轮布置在所述补偿齿轮上，使得所述驱动部卫星滑轮能够与所述补偿齿轮一起进行直线运动。

根据本发明一实施例，即使所述驱动部卫星滑轮进行直线移动，缠绕在所述驱动部中介滑轮上的所述钳口导线的长度也可以保持恒定。

根据本发明一实施例，所述补偿齿轮执行一种齿条的功能，并且所述驱动部俯仰齿轮可以执行一种小齿轮的功能。

根据本发明一实施例，即使所述驱动部钳口滑轮旋转，所述驱动部中的所述钳口导线的总长度也可以保持恒定。

根据本发明一实施例，所述钳口导线可以分别与所述末端工具钳口滑轮和所述驱动部钳口滑轮结合，从而在整体上形成闭环。

根据本发明一实施例，所述驱动部中介滑轮和所述驱动部卫星滑轮都可以成对形成，使得从所述驱动部钳口滑轮中退绕出去的两股分支的所述钳口导线分别缠绕在其上。

根据本发明一实施例，所述偏转旋转为所述末端工具钳口滑轮围绕所述第一轴自传的动作，所述俯仰旋转可以为所述末端工具钳口滑轮围绕与所述第一轴不同的第四轴公转的动作。

根据本发明另一实施例提供一种多关节型手术装置，其特征在于，包括：末端工具，其包括一个或多个末端工具滑轮，并且形成为至少能够进行俯仰旋转；导线，其结合到所述末端工具滑轮，从而随所述末端工具滑轮的旋转移动；连接部，其朝一方向延伸，所述导线穿过其内部，并且所述末端工具结合到其一端部；驱动部，其结合到所述连接部的另一端部，并且控制所述末端工具的所述俯仰旋转，其中，所述驱动部包括：驱动部驱动滑轮，其形成为可围绕第二轴旋转，并且与所述导线结合；驱动部中介滑轮，其形成为与所述驱动部驱动滑轮相邻，形成为可围绕位置被固定的轴自传，并且形成为使所述导线的至少一部分缠绕在其上；以及驱动部卫星滑轮，其形成为与所述驱动部中介滑轮相邻，形成为可相对于所述驱动部中介滑轮相对移动，使得相对于所述驱动部中介滑轮的位置发生变化，并且形成为使所述导线的至少一部分缠绕在其上，其中，所述导线通过所述驱动部驱动滑轮的旋转来移动，从而使所述末端工具滑轮旋转，从所述驱动部驱动滑轮中退绕出去的两股分支的所述导线依次缠绕在所述驱动部中介滑轮、所述驱动部卫星滑轮和所述驱动部中介滑轮上之后向所述末端工具侧延伸，当所述驱动部卫星滑轮相对于所述驱动部中介滑轮相对移动时，所述驱动部中的所述导线的总长度发生变化，从而使所述末端工具进行所述俯仰旋转。

从以下附图、权利要求书和发明内容中，将明确上述内容以外的其他方面、特征和优点。

具体实施方式

由于本发明可以进行各种变形，具有各种实施例，因此将在附图中示出并在具体实施方式中详细描述具体实施例。但是，这并非要将本发明限制于具体实施例，应当理解为包括本发明的思想及技术范围内包含的所有变换、等同物和替代物。在描述本发明时，如果确定相关公知技术的具体描述可能模糊本发明的主旨，则将省略对那部分的详细描述。

诸如第一和第二等之类的术语可以用于描述各种组成元件，但所述组成元件不应受到所述术语的限制。这些术语仅用于区分一个组成元件与另一个组成元件的目的。

本申请中所使用的术语仅用于描述具体实施例，并不用于限制本发明。单数表达包括复数表达，除非上下文另有明确规定。在本申请中，术语“包括”或“具有”等旨在表示存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、组成元件、部件或其组合，应当理解为不提前排除一个或多个其他特征或数字、步骤、动作、组成元件、部件或其组合的存在或添加的可能性。

在下文中，将参见附图对本发明的实施例进行详细描述，在参见附图的描述中，对相同或相应的组成元件标注相同的附图符号并省略对其的重复描述。

另外，应当理解为在描述本发明的各个实施例时，没有必要对每个实施例独立地进行说明或实施，每个实施例中所描述的技术思想可以与单独描述的其他实施例相结合地进行说明或实施。

图1为示出安装有根据本发明一实施例的多关节型手术装置的手术机器人系统的概念图，图2为示出图1的手术机器人系统的内部组成的框图，图3为示出图1的手术机器人系统的从机器人和安装在其上的多关节型手术装置的透视图。

参考图1至图3，手术机器人系统1包括主机器人10、从机器人20和多关节型手术装置30。

主机器人10包括操作构件10a和显示构件10b，并且从机器人20包括一个或多个机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23。

详细地，主机器人10设置有操作构件10a，使得手术人员能够用双手抓握并操作主机器人10。如图1所示，操作构件10a可以实现为两个或多个手柄，并且根据手术人员的手柄操作的操作信号通过有线或无线通信网络传输到从机器人20，从而控制机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23。即，通过手术人员的手柄操作可以执行机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23的位置移动、旋转和切割动作等手术动作。

例如，手术人员可以通过手柄形状的操作杆来操作机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23。这种操作杆可以根据其操作方式具有各种机构组成，并且可以以各种形式提供，以操作从机器人20的机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23和/或其他手术设备，例如用于操作机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23的动作的主手柄，以及添加在主机器人10上以启动整个系统功能的诸如摇杆、键盘、轨迹球、脚踏板、触摸屏之类的各种输入工具。此处，操作构件10a不限于手柄的形状，只要其能够通过诸如有线或无线通信网络之类的网络来控制机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23的动作，就可以没有任何限制地适用。

或者，为了实现用户输入，可以适用语音输入或动作输入等。即，腹腔镜50可以随用户在头上佩戴安装有传感器的眼镜或头戴式显示器(HMD，head mount display)的情况下转移视线的方向移动。或者，还可以在用户发出“左”、“右”、“第一手臂”和“第二手臂”等语音命令时对其进行识别并进行动作。

通过稍后描述的腹腔镜50拍摄到的图像作为画面图片显示在主机器人10的显示构件10b上。另外，预定的虚拟操作面板可以与通过腹腔镜50拍摄到的图像一起显示或独立地显示在显示构件10b上。将省略对虚拟操作面板的布置、组成等的详细描述。

此处，显示构件10b可以由一个或多个监视器组成，并且手术时所需的信息可以单独地显示在每个监视器上。监视器的数量可以根据需要显示的信息的类型或种类来不同地确定。

同时，从机器人20可以包括一个或多个机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23。此处，每个机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23可以以能够彼此独立地动作的模块形式提供，此时，还可以将用于防止每个机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23之间的碰撞的算法适用于手术机器人系统1。

一般而言，机器人手臂是指具有与人的手臂和/或手腕类似的功能且能够将预定工具附接到手腕部位的装置。在本说明书中，机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23可以定义为囊括诸如上臂、下臂、手腕和肘部之类的组成元件以及结合到所述手腕部位的多关节型手术装置等的概念。或者，可以将其定义为仅包括用于驱动多关节型手术装置的组成元件的概念，而不包括结合到手腕部位的多关节型手术装置。

这样，从机器人20的机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23可以实现为以多个自由度驱动。机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23可以组成为包括例如插入到患者手术部位的手术器械、根据手术位置使手术器械向偏转(yaw)方向旋转的偏转驱动部、使手术器械向垂直于偏转驱动部的旋转驱动的俯仰(pitch)方向旋转的俯仰驱动部、使手术器械向长度方向移动的输送驱动部、使手术器械旋转的旋转驱动部以及驱动手术器械的末端的末端执行器(end effector)以切开或切割手术病灶的手术器械驱动部。然而，机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23的组成不限于此，并且应当理解，这些示例并不限制本发明的权利范围。此处，将省略对实际控制过程的详细描述，例如通过手术人员操作操作构件10a来使机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23向相应方向旋转和移动等。

此处，多关节型手术装置30可以附接到机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23中的两个，并且腹腔镜50可以附接到其中一个。另外，主刀医生可以通过主机器人10来选择要控制的机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23。如上所述，主刀医生通过主机器人10直接操纵总共三个或多个手术器械，使各种器械的操作能够按照主刀医生的意图准确且自由地进行，而无需手术助手。

同时，可以提供一个或多个从机器人20以对患者进行手术，用于通过显示构件10b将手术部位显示为画面图片的腹腔镜50可以实现为独立的从机器人20。另外，如上所述，本发明实施例可以普遍用于使用除腹腔镜之外的各种手术内窥镜(例如，胸腔镜、关节镜、鼻镜等)的手术。

参考图2，在本发明一实施例中，主机器人10可以包括图像输入部11、屏幕显示部12、用户输入部13、操作信号生成部14、控制部15、存储器16、存储部17和通信部18。

图像输入部11可以通过有线或无线通信网络来接收通过设置在从机器人20的腹腔镜50上的摄像头拍摄到的图像。

屏幕显示部12输出与通过图像输入部11接收到的图像相对应的画面图片作为视觉信息。另外，当输入受试者的生物信息时，屏幕显示部12还可以输出与其相对应的信息。另外，屏幕显示部12还可以输出关于手术部位的患者相关图片数据(例如，X射线图片、CT图片、MRI图片等)。此处，屏幕显示部12可以实现为显示构件(参见图1中的10b)等的形式，并且用于使接收到的图像通过屏幕显示部12输出为画面图片的图像处理过程可以由控制部15进行。

在图2所示的实施例中，将图像输入部和屏幕显示部示出为包括在主机器人10中的组成，但不限于此。即，显示构件可以以与主机器人10间隔开的单独的构件提供。或者，显示构件可以以主机器人10的一组成元件提供。另外，在另一实施例中，设置有多个显示构件，其中一个布置在与主机器人10相邻的地方，另一个可以布置在与主机器人10间隔开的地方。

此处，屏幕显示部12(即，图1中的显示构件10b)可以以三维显示装置提供。详细地，三维显示装置是指画面显示装置，即通过适用立体技术(stereoscopic)来将深度(depth)信息添加到二维图像中，并且通过利用该深度信息来让观看者感受到三维的生动感和现实感。根据本发明一实施例的手术机器人系统1可以设置有三维显示装置作为屏幕显示部12，以向用户提供更真实的虚拟环境。

用户输入部13是指能够使手术人员操作从机器人20的机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23的位置和功能的装置。如图1所示，用户输入部13可以形成为手柄形状的操作构件(参见图1中的10a)，但其形状不限于此，可以变换成各种形状以达到相同的目的。另外，例如，一些形状可以形成为手柄，另一些形状可以形成为与离合器按钮类似的形状等，并且为了便于操作手术器械，还可以形成手指插入管或插入环以插入并固定手术人员的手指。

在手术人员为了移动机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23的位置或操作手术动作而操作用户输入部13时，操作信号生成部14生成与所述操作相对应的操作信号并通过通信部18将其传输到从机器人20。可以通过有线或无线通信网络来发送和接收操作信号。

作为一种中央处理装置，控制部15控制每个组成元件的动作，使得可以执行上述功能。作为一示例，控制部15可以执行以下功能，将通过图像输入部11输入的图像转换为将要通过屏幕显示部12显示的画面图片。

存储器16可以执行临时或永久存储由控制部15处理的数据的功能。此处，存储器16可以包括磁存储介质(magnetic storage media)或闪存介质(flash storage media)，但本发明的范围不限于此。

存储部17可以存储从从机器人20接收的数据。另外，存储部17可以存储各种输入数据(例如，患者数据、设备数据、手术数据等)。

通信部18通过与通信网络60联动来提供发送和接收从从机器人20传输的图像数据和从主机器人10传输的控制数据所需的通信接口。

从机器人20包括复数个机器人手臂单元控制部21a、机器人手臂单元控制部22a和机器人手臂单元控制部23a。并且，机器人手臂单元控制部21a包括机器人手臂控制部26、器械控制部27和通信部29。另外，机器人手臂单元控制部还可以包括轨道控制部28。

机器人手臂控制部26可以执行通过接收从主机器人10的操作信号生成部14生成的操作信号来控制使机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23根据该操作信号进行动作的功能。

器械控制部27可以执行通过接收从主机器人10的操作信号生成部14生成的操作信号来控制使多关节型手术装置30根据该操作信号进行动作的功能。

通信部29通过与通信网络60联动来提供发送和接收从从机器人20传输的图像数据和从主机器人10传输的控制数据所需的通信接口。

同时，通信网络60执行连接主机器人10和从机器人20的功能。即，通信网络60是指提供访问路径的通信网络，以在主机器人10和从机器人20连接之后，使它们能够彼此发送和接收数据。通信网络60可以囊括有线网络，例如局域网(LANs，Local Area Networks)、广域网(WANs，Wide Area Networks)、城域网(MANs，Metropolitan Area Networks)、综合业务数字网(ISDNs，Integrated Service Digital Networks)等，以及无线网络，例如无线局域网(LANs，Local Area Networks)、码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)、蓝牙、卫星通信等，但本发明的范围不限于此。

(多关节型手术装置)

图4为示出根据本发明一实施例的多关节型手术装置的透视图，图5和图6为图4的多关节型手术装置的末端工具的透视图，图7为图4的多关节型手术装置的末端工具的平面图。图8和图9为图4的多关节型手术装置的驱动部的透视图，图10为图4的多关节型手术装置的驱动部的平面图，图11为图4的多关节型手术装置的驱动部的背面图，图12为图4的多关节型手术装置的驱动部的侧面图。

首先，参见图4，根据本发明的第一实施例的多关节型手术装置30包括末端工具(end tool)100、驱动部200和动力传输部300，并且动力传输部300可以包括连接部310。

此处，连接部310形成为空心轴(shaft)形状，其中可以容纳一根或多跟导线(稍后描述)，并且驱动部200结合到其一端部，末端工具100结合到另一端部，使得所述连接部310能够执行连接驱动部200和末端工具100的功能。

驱动部200形成在连接部310的一端部，并且提供可与机器人手臂单元(参见图1中的21等)结合的接口。因此，当用户操作主机器人(参见图1中的10)时，机器人手臂单元(参见图1中的21等)的电机(未示出)启动，使得多关节型手术装置30的末端工具100能够执行与其相对应的动作，并且该电机(未示出)的驱动力通过驱动部200传递到末端工具100。从另一个角度描述这一点，还可以描述为驱动部200本身成为连接多关节型手术装置30和从机器人20的接口。

末端工具100形成在连接部310的另一端部，并且插入到手术部位以进行手术所需的动作。作为如上所述的末端工具100的一示例，可以使用图5所示的一对钳口(jaw)101和钳口(jaw)102以进行夹持(grip)动作。然而，本发明的思想不限于此，也可以使用各种用于手术的装置作为末端工具100。例如，诸如单臂烧灼器之类的组成也可以用作末端工具。这种末端工具100通过动力传输部300与驱动部200连接，并且通过动力传输部300接收驱动部200的驱动力，从而进行手术所需的动作，例如夹持(grip)、切割(cutting)和缝合(suturing)动作等。

此处，根据本发明的第一实施例的多关节型手术装置30的末端工具100形成为可在两个或多个方向上旋转，例如，末端工具100可以形成为围绕图5的旋转轴143进行俯仰(pitch)运动的同时，围绕图5的旋转轴141进行偏转(yaw)运动和致动(actuation)运动。

此处，本发明中使用的俯仰(pitch)、偏转(yaw)和致动(actuation)动作分别如下定义。

首先，俯仰(pitch)动作是指末端工具100相对于连接部310的延伸方向(图4中的X轴方向)在上下方向上旋转的运动，即围绕图4的Y轴旋转的动作。换句话说，俯仰(pitch)动作是指末端工具100相对于连接部310围绕Y轴在上下方向上旋转的运动，其中，所述末端工具100从连接部310向连接部310的延伸方向(图4中的X轴方向)延伸形成。

接着，偏转(yaw)动作是指末端工具100相对于连接部310的延伸方向(图4中的X轴方向)在左右方向上旋转的动作，即围绕图4的Z轴旋转的动作。换句话说，偏转(yaw)动作是指末端工具100相对于连接部310围绕Z轴在左右方向上旋转的运动，其中，所述末端工具100从连接部310向连接部310的延伸方向(图4中的X轴方向)延伸形成。即，偏转(yaw)动作是指形成在末端工具100的两个钳口(jaw)101和钳口(jaw)102围绕Z轴向同一方向旋转的运动。

同时，致动(actuation)动作是指末端工具100围绕与偏转(yaw)动作相同的旋转轴旋转，但两个钳口(jaw)101和钳口(jaw)102向彼此相反的方向旋转的同时，钳口(jaw)收缩或张开的动作。即，致动(actuation)动作是指形成在末端工具100的两个钳口(jaw)101和钳口(jaw)102围绕Z轴向彼此相反的方向旋转的运动。

从另一个角度定义这一点，还可以定义为偏转旋转是稍后描述的末端工具钳口滑轮围绕作为末端工具钳口滑轮旋转轴的旋转轴141自转(rotation)的动作，并且俯仰旋转是末端工具钳口滑轮围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143公转(revolution)的动作。

动力传输部300连接驱动部200和末端工具100，从而将驱动部200的驱动力传递到末端工具100，并且可以包括多个导线、滑轮、连接件、关节、齿轮等。

在下文中，将对图4中的多关节型手术装置30的末端工具100、驱动部200和动力传输部300等进行更详细的描述。

(动力传输部)

在下文中，将对图4中的多关节型手术装置30的动力传输部300进行更详细的描述。

参见图4至图12等，根据本发明一实施例的多关节型手术装置30的动力传输部300可以包括导线301、导线302、导线303、导线304、导线305、导线306。

此处，导线301和导线305可以成对用作第一钳口导线。导线302和导线306可以成对用作第二钳口导线。此处，可以将囊括作为第一钳口导线的导线301和导线305、作为第二钳口导线的导线302和导线306的组成元件称为钳口导线(jaw wire)。另外，导线303和导线304可以成对以执行俯仰导线的功能。

此处，虽然在附图中示出为一对导线与第一钳口101的旋转运动相关联，并且一对导线与第二钳口102的旋转运动相关联，但本发明的思想不限于此。例如，一对导线可以与偏转(yaw)运动相关联，并且一对导线可以与致动(actuation)运动相关联。

另外，根据本发明一实施例的多关节型手术装置30的动力传输部300可以包括紧固件321和紧固件326等，所述紧固件结合到每个导线的每个端部以结合导线和滑轮。此处，根据需要，每个紧固件可以具有各种形状，例如球(ball)形状或管(tube)形状。

此处，作为俯仰导线紧固件的紧固件321结合到作为俯仰导线的导线303和导线304的末端工具100侧端部，从而能够用作俯仰导线-末端工具紧固件。同时，虽然在附图中未示出，但俯仰导线-驱动部紧固件(未示出)可以结合到作为俯仰导线的导线303和导线304的驱动部200侧端部。

同时，作为第二钳口导线紧固件的紧固件326结合到作为第二钳口导线的导线302和导线306的末端工具100侧端部，从而能够用作第二钳口导线-末端工具紧固件。同时，虽然在附图中未示出，但第二钳口导线-驱动部紧固件(未示出)可以结合到作为第二钳口导线的导线302和导线306的驱动部200侧端部。

同时，虽然在附图中未示出，但具有与紧固件326相同的形状的紧固件(未示出)结合到作为第一钳口导线的导线301和导线305的末端工具100侧端部，从而能够用作第一钳口导线-末端工具紧固件。同时，虽然在附图中未示出，但第一钳口导线-驱动部紧固件(未示出)可以结合到作为第一钳口导线的导线301和导线305的驱动部200侧端部。

此处，将每个紧固件分类为包括在动力传输部300中，但也可以分类为末端工具100侧的紧固件包括在末端工具100中，驱动部200侧的紧固件博爱阔在驱动部200中。

在下文中，将详细地描述导线、紧固件和每个滑轮之间的结合关系。

首先，作为第二钳口导线的导线302和导线306可以是一根单一导线。将作为第二钳口导线-末端工具紧固件的紧固件326插入到作为单一导线的第二钳口导线的中间位置，并且通过压接(Crimping)固定该紧固件326之后，可以以紧固件326为中心将第二钳口导线的两股分支分别称为导线302和导线306。

或者，作为第二钳口导线的导线302和导线306分别形成为单独的导线，可以通过紧固件326连接导线302和导线306。

此外，由于该紧固件326结合到滑轮121，因此导线302和导线306可以与滑轮121固定结合。由此，滑轮121可以随着导线302和导线306被拉动且释放而旋转。

同时，在导线302和导线306上与紧固件326被紧固的位置相对的一端可以结合第二钳口导线-驱动部紧固件(未示出)。即，将与导线302和导线306相对的端部插入到第二钳口导线＝驱动部紧固件(未示出)，并且可以通过压接(Crimping)该紧固件(未示出)来使导线302和导线306分别与第二钳口导线-驱动部紧固件(未示出)固定。

此外，与导线302和导线306结合的第二钳口导线-驱动部紧固件(未示出)分别结合到滑轮221和滑轮222，使得导线302和导线306能够分别与滑轮221和滑轮222固定结合。其结果，当滑轮221和滑轮222通过电机或人力旋转时，导线302和导线306被拉动且释放，从而能够使末端工具100的滑轮121旋转。

此处，驱动部第二钳口滑轮包括滑轮221和滑轮222的两个滑轮，因此第二钳口导线-驱动部紧固件也可以包括两个紧固件。或者，驱动部第二钳口滑轮包括一个滑轮，第二钳口导线-驱动部紧固件也包括一个紧固件，并且导线302和导线306结合到一个紧固件，从而能够结合到驱动部第二钳口滑轮。

同理，作为第一钳口导线的导线301和导线305分别与第一钳口导线-末端工具紧固件(未示出)和第一钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合。此外，第一钳口导线-末端工具紧固件(未示出)结合到滑轮111，并且第一钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合到滑轮211和滑轮212。其结果，当滑轮211和滑轮212通过电机或人力旋转时，导线301和导线305被拉动且释放，从而能够使末端工具100的滑轮111旋转。

同理，作为俯仰导线的导线303和导线304的一端部分别与俯仰导线-末端工具紧固件的紧固件321结合，并且导线303和导线304的另一端部与俯仰导线-驱动部紧固件(未示出)结合。另外，紧固件321与滑轮131结合，俯仰导线-驱动部紧固件(未示出)与滑轮231结合。其结果，当滑轮231通过电机或人力旋转时，导线303和导线304被拉动且释放，从而使末端工具100的滑轮131能够旋转。

其结果，作为第一钳口导线的两股分支的导线301和导线305可以形成为与作为第一钳口导线-末端工具紧固件的紧固件323和第一钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合，从而在整体上形成闭环(closed loop)。同理，第二钳口导线和俯仰导线也可以形成为分别形成闭环(closed loop)。

(末端工具)

在下文中，将对图4中的多关节型手术装置30的末端工具100进行更详细的描述。

图5和图6为图4的多关节型手术装置的末端工具的透视图，图7为图4的多关节型手术装置的末端工具的平面图。此处，图5示出了末端工具中心106与俯仰中心107结合的状态，图6示出了移除末端工具中心106和俯仰中心107的状态。

参见图5、图6和图7，本发明第一实施例的末端工具(end tool)100包括用于进行夹持(grip)动作的一对钳口(jaw)，即第一钳口101和第二钳口102。此处，可以分别将第一钳口101和第二钳口102或者囊括第一钳口101和第二钳口102的组成元件称为钳口(jaw)103。

此外，末端工具100可以包括与第一钳口(jaw)101的旋转运动相关的滑轮111、滑轮112、滑轮113、滑轮114、滑轮115和滑轮116。此外，可以包括与第二钳口(jaw)102的旋转运动相关的滑轮121、滑轮122、滑轮123、滑轮124、滑轮125和滑轮126。

此处，虽然在附图中示出为一组滑轮与第一钳口101的旋转运动相关联，并且一组滑轮与第二钳口102的旋转运动相关联，但本发明的思想不限于此。例如，末端工具中的一组滑轮可以与偏转(yaw)运动相关联，并且一组滑轮可以与致动(actuation)运动相关联。此处，可以将包括上述滑轮的包括在末端工具100中的滑轮统称为末端工具滑轮。

此处，虽然附图中示出的每个彼此相对的滑轮彼此平行地形成，但本发明的思想不限于此，每个滑轮可以形成在适合末端工具的组成的各种位置，也可以形成为适合末端工具的组成的各种尺寸。

此外，本发明第一实施例的末端工具(end tool)100可以包括末端工具中心106和俯仰中心107。

稍后描述的旋转轴141和旋转轴142穿过插入到末端工具中心106，并且可以将轴结合到旋转轴141的第一钳口101和第二钳口102的至少一部分容纳在所述末端工具中心106的内部。此外，末端工具中心106可以将轴结合到旋转轴142的滑轮112和滑轮122的至少一部分容纳在内部。

此外，用作末端工具俯仰滑轮的滑轮131可以形成在末端工具中心106的一端部。如图5所示，滑轮131可以形成为与末端工具中心106分开的单独构件以与末端工具中心106结合。或者，虽然在附图中未示出，但滑轮131可以与末端工具中心106形成为一个整体(one-body)。即，末端工具中心106的一端部形成为与滑轮类似的圆盘形状或半圆形状，并且其外周面上可以形成可缠绕导线的凹槽。上述的导线303和导线304结合到用作末端工具俯仰滑轮的滑轮131，并且该滑轮131围绕旋转轴143旋转的同时进行俯仰动作。

稍后描述的旋转轴143和旋转轴144穿过插入到俯仰中心107，并且所述俯仰中心107可以通过旋转轴143与末端工具中心106和滑轮131轴结合。因此，末端工具中心106和(与其结合的)滑轮131可以形成为可围绕旋转轴143相对于俯仰中心107旋转。

此外，俯仰中心107可以将轴结合到旋转轴143的滑轮113、滑轮114、滑轮123和滑轮124的至少一部分容纳在内部。此外，俯仰中心107可以将轴结合到旋转轴144的滑轮115、滑轮116、滑轮125和滑轮126的至少一部分容纳在内部。

此外，本发明的第一实施例的末端工具100可以包括旋转轴141、旋转轴142、旋转轴143和旋转轴144。如上所述，旋转轴141和旋转轴142穿过插入到末端工具中心106，并且旋转轴143和旋转轴144可以穿过插入到俯仰中心107。

旋转轴141、旋转轴142、旋转轴143和旋转轴144可以从末端工具100的远端部(distal end)104向近端部(proximal end)105的方向依次布置。因此，可以从远端部104开始，依次将旋转轴141称为第一销、将旋转轴142称为第二销、将旋转轴143称为第三销、将旋转轴144称为第四销。

此处，旋转轴141用作末端工具钳口滑轮旋转轴，旋转轴142用作末端工具钳口辅助滑轮旋转轴，旋转轴143用作末端工具俯仰旋转轴，旋转轴144可以用作末端工具100的末端工具俯仰辅助旋转轴。

一个或多个滑轮可以插入到这些各旋转轴141、旋转轴142、旋转轴143和旋转轴144中，在下文中将对其进行详细描述。

滑轮111用作末端工具第一钳口滑轮，滑轮121用作末端工具第二钳口滑轮，并且可以将这两个组成元件统称为末端工具钳口滑轮。

作为末端工具钳口滑轮的滑轮111和滑轮121形成为彼此相对，并且形成为可围绕作为末端工具钳口滑轮旋转轴的旋转轴141彼此独立地旋转。此处，虽然在附图中滑轮111和滑轮121形成为围绕一个旋转轴141旋转，但每个钳口滑轮当然也可以形成为可围绕单独的轴旋转。此处，第一钳口(jaw)101固定结合到滑轮111以与滑轮111一同旋转，并且第二钳口(jaw)102固定结合到滑轮121以与滑轮121一同旋转。末端工具(end tool)100的偏转动作和致动动作是根据滑轮111和滑轮121的旋转来进行的。即，当滑轮111和滑轮121围绕旋转轴141向相同方向旋转时进行偏转动作，而当滑轮111和滑轮121围绕旋转轴141向彼此相反的方向旋转时进行致动动作。

此处，第一钳口(jaw)101和滑轮111可以形成为单独的构件以彼此结合，或者第一钳口(jaw)101和滑轮111可以形成为一个整体(one-body)。同理，第二钳口(jaw)102和滑轮121可以形成为单独的构件以彼此结合，或者第二钳口(jaw)102和滑轮121可以形成为一个整体(one-body)。

滑轮112用作末端工具第一钳口辅助滑轮，滑轮122用作末端工具第二钳口辅助滑轮，并且可以将这两个组成元件统称为末端工具钳口辅助滑轮。

详细地，作为末端工具钳口辅助滑轮的滑轮112和滑轮122可以额外设置在滑轮111和滑轮121的一侧，换句话说，作为辅助滑轮的滑轮112可以布置在滑轮111和滑轮113/滑轮114之间。另外，作为辅助滑轮的滑轮122可以布置在滑轮121和滑轮123/滑轮124之间。滑轮112和滑轮122可以形成为可围绕旋转轴142彼此独立旋转。此处，虽然在附图中滑轮112和滑轮122形成为围绕一个旋转轴142旋转，但滑轮112和滑轮122当然也可以形成为可围绕单独的轴旋转。在下文中，将对如上所述的辅助滑轮进行更详细的描述。

滑轮113和滑轮114用作末端工具第一钳口俯仰主滑轮，滑轮123和滑轮124用作末端工具第二钳口俯仰主滑轮，并且可以将这两个组成元件统称为末端工具钳口俯仰主滑轮。

滑轮115和滑轮116用作末端工具第一钳口俯仰副滑轮，滑轮125和滑轮126用作末端工具第二钳口俯仰副滑轮，并且可以将这两个组成元件统称为末端工具钳口俯仰副滑轮。

在下文中，将描述与滑轮111的旋转相关的组成元件。

滑轮113和滑轮114用作末端工具第一钳口俯仰主滑轮。即，其用作第一钳口101的俯仰动作的主旋转滑轮。此处，作为第一钳口导线的导线301缠绕在滑轮113上，而作为第一钳口导线的导线305缠绕在滑轮114上。

滑轮115和滑轮116用作末端工具第一钳口副滑轮。即，其用作第一钳口101的俯仰动作的副旋转滑轮。此处，作为第一钳口导线的导线301缠绕在滑轮115上，而作为第一钳口导线的导线305缠绕在滑轮116上。

此处，在滑轮111和滑轮112的一侧，滑轮113和滑轮114布置为彼此相对。此处，滑轮113和滑轮114形成为可围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143彼此独立旋转。另外，在滑轮113和滑轮114各自的一侧，滑轮115和滑轮116布置为彼此相对。此处，滑轮115和滑轮116形成为可围绕作为末端工具俯仰辅助旋转轴的旋转轴144彼此独立旋转。此处，虽然在附图中示出为滑轮113、滑轮115、滑轮114和滑轮116均形成为可围绕Y轴方向旋转，但本发明的思想不限于此，每个滑轮的旋转轴可以形成为适合其组成的各种方向。

为了使至少一部分与滑轮115、滑轮113和滑轮111接触，作为第一钳口导线的导线301依次缠绕在其上。另外，为了使至少一部分与滑轮111、滑轮112、滑轮114和滑轮116接触，通过紧固件323与导线301连接的导线305依次缠绕在其上。

从另一个角度来描述这一点，为了使至少一部分与滑轮115、滑轮113、滑轮111、滑轮112、滑轮114和滑轮116接触，作为第一钳口导线的导线301和导线305依次缠绕在其上，并且导线301和导线305形成为可以在旋转所述滑轮的同时沿着所述滑轮移动。

因此，当导线301被拉向图7中的箭头301时，结合导线301的紧固件(未示出)和与其结合的滑轮111向图7中的箭头L方向旋转。相反，当导线305被拉向图7中的箭头305时，结合导线305的紧固件(未示出)和与其结合的滑轮111向图7中的箭头R方向旋转。

在下文中，将对用作辅助滑轮的滑轮112和滑轮122进行更详细的描述。

滑轮112和滑轮122可以通过与作为第一钳口导线的导线305和作为第二钳口导线的导线302接触来在一定程度上改变导线305和导线302的布置路径，从而用于扩大第一钳口101和第二钳口102各自的旋转角度。

即，当不布置辅助滑轮时，第一钳口和第二钳口各自只能旋转到直角，但在本发明的一实施例中，通过额外设置作为辅助滑轮的滑轮112和滑轮122，可以获得如图7中所见的将最大旋转角度扩大θ的效果。这使得在末端工具120的两个钳口向L方向一同偏转旋转90°的状态下，可以实现为了致动动作而需要张开两个钳口的动作。这是由于第二钳口102如图7所示可以旋转额外的角度θ。同理，在两个钳口向R方向偏转旋转的状态下，也可以进行致动动作。换句话说，可以通过滑轮112和滑轮122来扩大可进行致动动作的偏转旋转的范围。

对其的更详细的描述如下。

当不布置辅助滑轮时，由于第一钳口导线固定结合到末端工具第一钳口滑轮，第二钳口导线固定结合到末端工具第二钳口滑轮，因此末端工具第一钳口滑轮和末端工具第二钳口滑轮分别最多只能旋转到90°。在这种情况下，当在第一钳口和第二钳口位于90°线的状态下进行致动动作时，第一钳口可以张开，但第二钳口的旋转无法超过90°。因此，在第一钳口和第二钳口进行一定角度以上的偏转动作的状态下，存在无法顺利地进行致动动作的问题。

为了解决如上所述的问题，在本发明的多关节型手术装置30中，将作为辅助滑轮的滑轮112和滑轮122额外布置在滑轮111和滑轮121的一侧。如上所述，通过布置滑轮112和滑轮122来在一定程度上改变作为第一钳口导线的导线305和作为第二钳口导线的导线302的布置路径，从而改变导线305和导线302的切线方向，因此使得结合导线302和滑轮121的紧固件326能够旋转到图7的N线为止。即，作为导线302和滑轮121的结合部的紧固件326可以旋转直到其位于滑轮121和滑轮122的公共内切线上。同理，作为导线305和滑轮111的结合部的紧固件323可以旋转直到其位于滑轮111和滑轮112的公共内切线上，从而使旋转范围向L方向扩大。

换句话说，导线301和导线305通过滑轮112布置在以垂直于Y轴且经过X轴的平面为准的任意一侧，其中，所述导线301和导线305是缠绕在滑轮111上的第一钳口导线的两股分支。同时，导线302和导线306通过滑轮122布置在以垂直于Y轴且经过X轴的平面为准的另一侧，其中，所述导线302和导线306是缠绕在滑轮121上的第二钳口导线的两股分支。

换句话说，滑轮113和滑轮114布置在以垂直于Y轴且经过X轴的平面为准的任意一侧，滑轮123和滑轮124布置在以垂直于Y轴且经过X轴的平面为准的另一侧。

换句话说，导线305位于滑轮111和滑轮112的内切线上，并且滑轮111的旋转角度通过滑轮112扩大。另外，导线302位于滑轮121和滑轮122的内切线上，并且滑轮121的旋转角度通过滑轮122扩大。

根据如上所述的本发明，随着钳口101和钳口102的旋转半径变宽，可以获得加宽偏转动作的范围的效果，其中，所述偏转动作可以进行正常的开闭致动动作。

在下文中，将对与滑轮121的旋转相关的组成元件进行描述。

滑轮123和滑轮124用作末端工具第二钳口俯仰主滑轮。即，其用作第二钳口102的俯仰动作的主旋转滑轮。此处，作为第二钳口导线的导线306缠绕在滑轮123上，而作为第二钳口导线的导线302缠绕在滑轮124上。

滑轮125和滑轮126用作末端工具第二钳口副滑轮。即，其用作第二钳口102的俯仰动作的副旋转滑轮。此处，作为第二钳口导线的导线306缠绕在滑轮125上，而作为第二钳口导线的导线302缠绕在滑轮126上。

在滑轮121的一侧，滑轮123和滑轮124布置为彼此相对。此处，滑轮123和滑轮124形成为可围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143彼此独立旋转。另外，在滑轮123和滑轮124各自的一侧，滑轮125和滑轮126布置为彼此相对。此处，滑轮125和J15滑轮(123J25)形成为可围绕作为末端工具俯仰辅助旋转轴的旋转轴144彼此独立旋转。此处，虽然在附图中示出为滑轮123、滑轮125、滑轮124和滑轮126均形成为可围绕Y轴方向旋转，但本发明的思想不限于此，每个滑轮的旋转轴可以形成为适合其组成的各种方向。

为了使至少一部分与滑轮125、滑轮123和滑轮121接触，作为第二钳口导线的导线306依次缠绕在其上。另外，为了使至少一部分与滑轮121、滑轮122、滑轮124和滑轮126接触，通过紧固件326与导线306连接的导线302依次缠绕在其上。

从另一个角度来描述这一点，为了使至少一部分与滑轮125、滑轮123、滑轮121、滑轮122、滑轮124和滑轮126接触，作为第二钳口导线的导线306和导线302依次缠绕在其上，并且导线306和导线302形成为可以在旋转所述滑轮的同时沿着所述滑轮移动。

因此，当导线306被拉向图7中的箭头306时，结合导线306的紧固件326和与其结合的滑轮121向图7中的箭头R方向旋转。相反，当导线302被拉向图6中的箭头302时，结合导线302的紧固件326和与其结合的滑轮121向图7中的箭头L方向旋转。

在下文中，将对本发明的俯仰运动进行更详细的描述。

首先，为了进行俯仰运动，在末端工具100侧，作为末端工具钳口俯仰主滑轮的滑轮113、滑轮114、滑轮123和滑轮124形成为可围绕旋转轴143旋转。同时，在末端工具钳口俯仰主滑轮的近端部(proximal end)105的方向上，作为末端工具钳口俯仰副滑轮的滑轮115、滑轮116、滑轮125和滑轮126形成为可围绕旋转轴144旋转。

另外，以垂直于旋转轴141且包括旋转轴143的一平面(即，XY平面)为准，作为第一钳口导线的两股分支的导线301和导线305以XY平面为准位于同一侧。即，导线301和导线305形成为经过作为末端工具钳口俯仰主滑轮的滑轮113和滑轮114的下方以及作为末端工具钳口俯仰副滑轮的滑轮115和滑轮116的上方。

同理，作为第二钳口导线的两股分支的导线302和导线306以XY平面为准位于同一侧。即，导线302和导线306形成为经过作为末端工具钳口俯仰主滑轮的滑轮123和滑轮124的上方以及作为末端工具钳口俯仰副滑轮的滑轮125和滑轮126的下方。

另外，在作为第一钳口导线的导线301和导线305中，当导线301被拉向图7中的箭头301，同时导线305被拉向图7中的箭头305时(即，当作为第一钳口导线的两股分支被拉向相同方向时)，如图5所示，由于导线301和导线305缠绕在可围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143旋转的滑轮113和滑轮114的下方，因此固定结合有导线301和导线305的滑轮111和结合有该滑轮111的末端工具中心106整体上围绕旋转轴143向逆时针方向一同旋转，其结果，末端工具100向下旋转并进行俯仰运动。此时，由于第二钳口102以及与其固定结合的导线302和导线306缠绕在可围绕旋转轴143旋转的滑轮123和滑轮124的上方，因此导线302和导线306分别向箭头302和箭头306的相反方向释放。

相反，在作为第二钳口导线的导线302和导线306中，当导线302被拉向图7中的箭头302，同时导线306被拉向图7中的箭头306时(即，当作为第二钳口导线的两股分支被拉向相同方向时)，如图5所示，由于导线302和导线306缠绕在可围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143旋转的滑轮123和滑轮124的上方，因此固定结合有导线302和导线306的滑轮121和结合有该滑轮121的末端工具中心106整体上围绕旋转轴143向顺时针方向一同旋转，其结果，末端工具100向上旋转并进行俯仰运动。此时，由于第一钳口101以及与其固定结合的导线301和导线305缠绕在可围绕旋转轴143旋转的滑轮113和滑轮114的下方，因此导线302和导线306分别向箭头301和箭头305的相反方向移动。

从另一个角度描述这一点，还可以描述为当末端工具100进行俯仰旋转时，每个钳口导线的两股分支向相同方向同时移动。

同时，本发明的多关节型手术装置30的末端工具100进一步具有作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131，驱动部200进一步具有作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231，而动力传输部300可以进一步具有作为俯仰导线的导线303和导线304。详细地，末端工具100的滑轮131可以围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143旋转，并且其可以与末端工具中心106形成为一个整体(或者固定结合到末端工具中心106)。另外，导线303和导线304可以用于连接末端工具100的滑轮131和驱动部200的滑轮231。

因此，当驱动部200的滑轮231旋转时，滑轮231的旋转通过导线303和导线304传递到末端工具100的滑轮131而使得滑轮131一同旋转，其结果，末端工具100旋转并进行俯仰运动。

即，根据本发明的第一实施例的多关节型手术装置30具有末端工具100的滑轮131、驱动部200的滑轮231、动力传输部300的导线303和导线304以传递用于俯仰运动的动力，使得驱动部200的俯仰动作的驱动力更完美地传递到末端工具100，从而能够提高动作的可靠性。

此处，作为末端工具钳口俯仰主滑轮的滑轮113、滑轮114、滑轮123和滑轮124的直径可以与作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131的直径彼此相同，也可以彼此不同。此时，末端工具钳口俯仰主滑轮的直径和末端工具俯仰滑轮的直径的比率可以与稍后描述的驱动部200的驱动部中介滑轮的直径和驱动部俯仰主滑轮的直径的比率相同。在下文中，将对其进行详细的描述。

(驱动部)

在下文中，将对图4中的多关节型手术装置30的驱动部200进行更详细的描述。

参见图8至图14，根据本发明的第一实施例的多关节型手术装置30的驱动部200可以包括与第一钳口(jaw)101的旋转运动相关的滑轮211、滑轮212、滑轮213、滑轮214、滑轮215、滑轮216、滑轮217、滑轮218、滑轮219和滑轮220。另外，驱动部200可以包括与第二钳口(jaw)102的旋转运动相关的滑轮221、滑轮222、滑轮223、滑轮224、滑轮225、滑轮226、滑轮227、滑轮228、滑轮229和滑轮230。

此处，虽然附图中示出的每个彼此相对的滑轮彼此平行地形成，但本发明的思想不限于此，每个滑轮可以形成在适合驱动部的组成的各种位置，也可以形成为适合驱动部的组成的各种尺寸。

另外，根据本发明的第一实施例的多关节型手术装置30的驱动部200还可以包括用作驱动部俯仰滑轮的滑轮231和用于连接该滑轮231和上述驱动部钳口滑轮的俯仰-偏转连接器232。

另外，本发明的第一实施例的驱动部200可以包括旋转轴241、旋转轴242、旋转轴243、旋转轴244、旋转轴245和旋转轴246。此处，旋转轴241用作驱动部第一钳口旋转轴，旋转轴242可以用作驱动部第二钳口旋转轴。另外，旋转轴243用作驱动部俯仰旋转轴，旋转轴244可以用作驱动部滚转旋转轴。另外，旋转轴245用作驱动部第一钳口辅助旋转轴，旋转轴246可以用作驱动部第二钳口辅助旋转轴。一个或多个滑轮可以插入到这些各旋转轴241、旋转轴242、旋转轴243、旋转轴244、旋转轴245和旋转轴246中，在下文中将对其进行详细的描述。

另外，根据本发明的第一实施例的驱动部200可以包括电机结合部251、电机结合部252、电机结合部253和电机结合部254。此处，电机结合部251用作第一钳口驱动电机结合部，电机结合部252用作第二钳口驱动电机结合部，电机结合部253用作俯仰驱动电机结合部，电机结合部254可以用作滚转驱动电机结合部。此处，每个电机结合部251、电机结合部252、电机结合部253和电机结合部254可以形成为可旋转的平板形状，并且其上能够形成可结合电机(未示出)的一个或多个结合孔。

这些驱动部200的电机结合部251、电机结合部252、电机结合部253和电机结合部254与形成在每个机器人手臂单元21、机器人手臂单元22和机器人手臂单元23上的电机(未示出)结合，使得驱动部200通过电机(未示出)的驱动来进行动作。

另外，根据本发明的第一实施例的驱动部200可以包括齿轮261、齿轮262、齿轮263和齿轮264。此处，齿轮261和齿轮262用作俯仰驱动齿轮，并且齿轮263和齿轮264可以用作滚转驱动齿轮。

在下文中，将对每个组成元件进行更详细的描述。

滑轮211和滑轮212用作驱动部第一钳口滑轮，滑轮221和滑轮222用作驱动部第二钳口滑轮，并且可以将这些组成元件统称为驱动部钳口滑轮。

此处，虽然在附图中示出为滑轮211与末端工具100的第一钳口101的旋转运动相关联，并且滑轮221与末端工具100的第二钳口102的旋转运动相关联，但本发明的思想不限于此。例如，驱动部中的一组滑轮可以与偏转(yaw)运动相关联，并且一组滑轮可以与致动(actuation)运动相关联。因此，可以将滑轮211和滑轮212统称为驱动部驱动滑轮。此外，在下文中的另一滑轮中，一组滑轮可以与偏转(yaw)运动相关联，并且一组滑轮可以与致动(actuation)运动相关联。

滑轮213和滑轮214用作驱动部第一钳口辅助滑轮，滑轮223和滑轮224用作驱动部第二钳口辅助滑轮，并且可以将这些组成元件统称为驱动部钳口辅助滑轮。

滑轮215和滑轮216用作驱动部第一钳口第一中介滑轮，滑轮217和滑轮218用作驱动部第一钳口第二中介滑轮，并且可以将这些组成元件统称为驱动部第一钳口中介滑轮。同时，滑轮225和滑轮226用作驱动部第二钳口第一中介滑轮，滑轮227和滑轮228用作驱动部第二钳口第二中介滑轮，并且可以将这些组成元件统称为驱动部第二钳口中介滑轮。同时，将滑轮215、滑轮216、滑轮225和滑轮226统称为驱动部第一中介滑轮，可以将滑轮217、滑轮218、滑轮227和滑轮228统称为驱动部第二中介滑轮。进一步地，可以将滑轮215、滑轮216、滑轮217、滑轮218、滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228统称为驱动部中介滑轮。

此处，虽然在附图中示出为对每个钳口(jaw)的驱动部中介滑轮的两个滑轮形成为一对，但本发明的思想不限于此。例如，示出为作为驱动部第一钳口第一中介滑轮的滑轮215和作为驱动部第一钳口第二中介滑轮的滑轮217形成为一对，并且导线301依次经过滑轮215和滑轮217。然而，驱动部第一钳口中介滑轮可以由三个或多个滑轮组成，而不是由两个滑轮组成。

同时，滑轮219和滑轮220用作驱动部第一钳口卫星滑轮，滑轮229和滑轮230用作驱动部第二钳口卫星滑轮，并且可以将这两个组成元件统称为驱动部卫星滑轮。

可以在基板201的第一表面上形成包括旋转轴241、旋转轴242、旋转轴243、旋转轴244、旋转轴245和旋转轴246的复数个旋转轴。另外，基板201的第一表面上形成有复数个中介滑轮202，从而能够用于将经过连接部310后进入驱动部200的导线301、导线302、导线303、导线304、导线305和导线306的方向转换为向滑轮231的方向。

另外，在基板201中，与第一表面相对的第二表面上结合有轴形状的连接部310，并且可以形成结合用于驱动滑轮的电机(未示出)的电机结合部251、电机结合部252、电机结合部253和电机结合部254。

此处，每个电机结合部和旋转轴可以直接连接，或者可以通过齿轮间接连接。

作为一示例，作为第一钳口驱动电机结合部的电机结合部251与作为驱动部第一钳口旋转轴的旋转轴241直接结合，从而在与第一钳口驱动电机(未示出)结合的电机结合部251旋转时，可以使与其直接结合的旋转轴241一起旋转。同理，作为第二钳口驱动电机结合部的电机结合部252与作为驱动部第二钳口旋转轴的旋转轴242直接结合，从而在与第二钳口驱动电机(未示出)结合的电机结合部252旋转时，可以使与其直接结合的旋转轴242一起旋转。

作为另一示例，当在垂直于旋转轴243的平面上观察时，作为俯仰驱动电机结合部的电机结合部253和作为驱动部俯仰旋转轴的旋转轴243可以布置为彼此间隔开一定距离。另外，这些电机结合部253和旋转轴243可以通过作为俯仰驱动齿轮的齿轮261和齿轮262连接。

同理，当在垂直于旋转轴244的平面上观察时，作为滚转驱动电机结合部的电机结合部254和作为驱动部滚转旋转轴的旋转轴244可以布置为彼此间隔开一定距离。另外，这些电机结合部254和旋转轴244可以通过作为滚转驱动齿轮的齿轮263和齿轮264连接。

如上所述，一些电机结合部组成为与旋转轴直接连接，并且其余电机结合部组成为与旋转轴间接连接，这是因为必须考虑多关节型手术装置30和从机器人20之间的结合位置和方向。即，不受与从机器人20的结合位置的影响的旋转轴与电机结合部分直接连接，但可能对与从机器人20的结合位置造成干扰的旋转轴可以与电机结合部间接连接。

虽然在附图中示出为电机结合部251和电机结合部252与旋转轴直接连接，并且电机结合部253和电机结合部254通过齿轮间接连接，但本发明的思想不限于此，并且根据与从机器人20的结合位置和方向，可以具有各种组成。

作为驱动部第一钳口滑轮的滑轮211和滑轮212可以结合到作为驱动部第一钳口旋转轴的旋转轴241。此处，滑轮211和滑轮212可以形成为与旋转轴241一起旋转。

另外，作为驱动部第一钳口辅助旋转轴的旋转轴245可以布置在与旋转轴241相邻的区域中。作为驱动部第一钳口辅助滑轮的滑轮213和滑轮214可以结合到该旋转轴245。此处，滑轮213和滑轮214可以形成为可围绕旋转轴245旋转。

此处，在附图中示出为驱动部第一钳口滑轮形成为两个滑轮211和滑轮212，导线301结合到一个滑轮211，导线305结合到另一个滑轮212。然而，本发明的思想不限于此，驱动部第一钳口滑轮可以形成为一个滑轮，使得导线301和导线305均结合到所述一个滑轮。

如上所述，旋转轴241通过电机结合部251与第一钳口驱动电机(未示出)结合，因此，当第一钳口驱动电机(未示出)旋转以使第一钳口101驱动时，作为驱动部第一钳口滑轮的滑轮211和滑轮212与旋转轴241一起旋转，使得作为第一钳口导线的导线301和导线305被拉动或释放。

作为驱动部第二钳口滑轮的滑轮221和滑轮222可以结合到作为驱动部第二钳口旋转轴的旋转轴242。此处，滑轮221和滑轮222可以形成为与旋转轴242一起旋转。

另外，作为驱动部第二钳口辅助旋转轴的旋转轴246可以布置在与旋转轴242相邻的区域中。作为驱动部第二钳口辅助滑轮的滑轮223和滑轮224可以结合到该旋转轴245。此处，滑轮223和滑轮224可以形成为可围绕旋转轴246旋转。

此处，在附图中示出为驱动部第二钳口滑轮形成为两个滑轮221和滑轮222，导线302结合到一个滑轮221，导线306结合到另一个滑轮222。然而，本发明的思想不限于此，驱动部第二钳口滑轮可以形成为一个滑轮，使得导线302和导线306均结合到所述一个滑轮。

如上所述，旋转轴242通过电机结合部252与第二钳口驱动电机(未示出)结合，因此，当第二钳口驱动电机(未示出)旋转以使第二钳口102驱动时，作为驱动部第二钳口滑轮的滑轮221和滑轮222与旋转轴242一起旋转，使得作为第二钳口导线的导线302和导线306被拉动或释放。

作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231可以结合到作为驱动部俯仰旋转轴的旋转轴243。此处，滑轮231可以形成为与旋转轴243一起旋转。

如上所述，旋转轴243通过电机结合部253与俯仰驱动电机(未示出)结合，因此，当俯仰驱动电机(未示出)旋转以进行俯仰动作时，作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231与旋转轴243一起旋转，使得作为俯仰导线的导线303和导线304被拉动或释放。

同时，作为驱动部中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217、滑轮218、滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228穿过插入到旋转轴243，从而能够形成为可围绕旋转轴243旋转。此处，在以作为俯仰滑轮的滑轮231为准的任意一表面上布置作为驱动部第一钳口中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217和滑轮218，并且可以在以滑轮231为准的另一表面上布置作为驱动部第二钳口中介滑轮的滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228。

从另一个角度描述这一点，作为驱动部第二钳口第一中介滑轮的滑轮225和滑轮226、作为驱动部第二钳口第二中介滑轮的滑轮227和滑轮228、作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231、作为驱动部第一钳口第二中介滑轮的滑轮217和滑轮218、作为驱动部第一钳口第一中介滑轮的滑轮215和滑轮216可以依次层叠地形成在旋转轴243上。

另外，俯仰-偏转连接器232可以结合到旋转轴243。俯仰-偏转连接器232刚性连接作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231和作为驱动部卫星滑轮的滑轮219、滑轮220、滑轮229和滑轮230，从而能够形成为驱动部卫星滑轮在滑轮231自传(rotation)时围绕旋转轴243公转(revolution)。在下文中，将对其进行更详细的描述。

此处，俯仰-偏转连接器232可以形成为与旋转轴243一起旋转。即，滑轮231和俯仰-偏转连接器232可以通过与旋转轴243结合来与旋转轴243一起旋转。

此处，可以描述为俯仰-偏转连接器232形成为图10所示的与Y字形类似的形状，或者，可以描述为至少两个延伸部232a和延伸部232b形成为从中心延伸的形状。另外，驱动部第一钳口卫星滑轮中心轴233和驱动部第二钳口卫星滑轮中心轴234可以形成在这些延伸部232a和延伸部232b的每一端部。

另外，作为驱动部第一钳口卫星滑轮的滑轮219和滑轮220结合到驱动部第一钳口卫星滑轮中心轴233，并且作为驱动部第二钳口卫星滑轮的滑轮229和滑轮230可以结合到驱动部第二钳口卫星滑轮中心轴234。

其结果，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231与旋转轴243一起旋转时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮219、滑轮220、滑轮229和滑轮230围绕旋转轴243公转。换句话说，可以描述为在驱动部第一钳口卫星滑轮中心轴233和驱动部第二钳口卫星滑轮中心轴234与旋转轴243间隔开一定距离的情况下，在驱动部第一钳口卫星滑轮中心轴233和驱动部第二钳口卫星滑轮中心轴234与旋转轴243保持一定距离的同时围绕旋转轴243旋转。

即，驱动部卫星滑轮形成为能够相对于驱动部中介滑轮和旋转轴243相对移动，使得驱动部卫星滑轮相对于驱动部中介滑轮和旋转轴243的相对位置可以发生变化。另一方面，驱动部俯仰滑轮和驱动部中介滑轮的相对位置保持恒定。

另外，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231围绕旋转轴243旋转时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮219、滑轮220、滑轮229和滑轮230相对于作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231相对移动，从而使作为钳口导线的导线301、导线302、导线305和导线306在驱动部200中的总长度发生变化。

在作为第一钳口导线的导线301的一端部通过第一钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合到滑轮211的情况下，其至少一部分依次缠绕在滑轮211、滑轮213、滑轮215、滑轮219和滑轮217上，然后经过连接部310与末端工具100连接。

从另一个角度来描述这一点，作为第一钳口导线的导线301依次经过驱动部第一钳口滑轮211、驱动部第一钳口辅助滑轮213、驱动部第一钳口第一中介滑轮215、驱动部第一钳口卫星滑轮219、驱动部第一钳口第二中介滑轮217，然后经过连接部310与末端工具100连接。

从再一个角度来描述这一点，在作为第一钳口导线的导线301经过末端工具100和连接部310并进入驱动部200之后，在依次缠绕在滑轮217、滑轮219、滑轮215和滑轮213上之后，其固定结合到作为驱动部第一钳口滑轮的滑轮211。

同时，在作为第一钳口导线的导线305的一端部通过第一钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合到滑轮212的情况下，其至少一部分依次缠绕在滑轮212、滑轮214、滑轮216、滑轮220和滑轮218上，然后经过连接部310与末端工具100连接。

在作为第二钳口导线的导线302的一端部通过第二钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合到滑轮221的情况下，其至少一部分依次缠绕在滑轮221、滑轮223、滑轮225、滑轮229和滑轮227上，然后经过连接部310与末端工具100连接。

同时，在作为第二钳口导线的导线306的一端部通过第二钳口导线-驱动部紧固件(未示出)结合到滑轮222的情况下，其至少一部分依次缠绕在滑轮222、滑轮224、滑轮226、滑轮230和滑轮228上，然后经过连接部310与末端工具100连接。

(俯仰动作)

图15和图16为示出图4所示的多关节型手术装置的俯仰动作的图。此处，为了便于描述，在图15(a)和图16(a)中，仅示出了与第一钳口的旋转相关的滑轮和导线，而在图15(b)和图16(b)中，仅示出了与第二钳口的旋转相关的滑轮和导线。另外，图15(c)和图16(c)示出了根据驱动部的俯仰动作的末端工具的俯仰动作。

此处，根据本发明一实施例的多关节型手术装置30的一特征在于，当驱动部卫星滑轮相对于驱动部中介滑轮相对移动时，驱动部200中的钳口导线的总长度发生变化，从而进行末端工具100的俯仰动作。特别地，根据本发明一实施例的多关节型手术装置30的一特征在于，当驱动部俯仰滑轮旋转时，驱动部卫星滑轮围绕驱动部中介滑轮和驱动部俯仰滑轮的(共同)旋转轴公转，使得缠绕在驱动部中介滑轮上的钳口导线的路径长度发生变化，从而进行末端工具的俯仰动作。

详细地，如果在驱动部中不对俯仰动作进行单独的动作补偿，则不能在末端工具中进行俯仰动作本身。

参见示出对俯仰动作补偿的概念图的图33，为了在末端工具中进行俯仰动作，导线301和导线305必须在滑轮113上以与ΔS

如上所述，为了俯仰动作的动作补偿，根据本发明一实施例的多关节型手术装置30的一特征在于，当驱动部俯仰滑轮自传且驱动部卫星滑轮公转时，使得钳口导线缠绕在驱动部中介滑轮上，或者从驱动部中介滑轮退绕出去，从而对由于驱动部俯仰滑轮的旋转而导致的钳口导线的移动进行补偿。

换句话说，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231与旋转轴243一起旋转时，驱动部卫星滑轮围绕旋转轴243公转。另外，当驱动部卫星滑轮围绕旋转轴243公转时，缠绕在驱动部中介滑轮上的钳口导线的长度发生变化。即，由于滑轮231的旋转，缠绕在末端工具100侧的钳口导线在驱动部200侧退绕相同的量，并且在末端工具100侧退绕的钳口导线在驱动部200上缠绕相同的量，从而使俯仰动作不会影响偏转动作。

从另一个角度描述这一点，当末端工具通过驱动部俯仰滑轮的旋转来及逆行俯仰动作时，(负责偏转运动和致动运动的)钳口导线也通过俯仰动作来移动。即，当围绕末端工具100的旋转轴143进行俯仰旋转时，结合到一侧钳口(jaw)的钳口导线的两股分支被拉动，并且结合到另一侧钳口(jaw)的两股分支被释放。因此，在本发明中，为了补偿这种钳口导线的移动，当末端工具进行俯仰动作时，驱动部卫星滑轮相对于驱动部中介滑轮相对移动，同时驱动部中的钳口导线的总长度发生变化，从而使钳口导线在驱动部侧以与在末端工具侧钳口导线被拉动(或被释放)的量相同的量释放(或拉动)，由此，可以描述为当进行末端工具的俯仰动作时，对钳口导线的移动进行补偿。

在下文中，将对俯仰动作进行更详细的描述。

为了进行俯仰动作，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231向箭头A1方向(即，附图中的顺时针方向)自传(rotation)时，俯仰-偏转连接器(参见图8中的232)与滑轮231一起向箭头A1方向旋转，因此，固定结合到俯仰-偏转连接器(参见图8中的232)的作为驱动部卫星滑轮的滑轮219和滑轮220整体上围绕旋转轴243向图16(a)的A2方向(即，附图中的顺时针方向)以与θ相同的量公转(revolution)。即，当滑轮231旋转时，滑轮219和滑轮220从图15(a)中的P1位置以与θ相同的量旋转到图16(a)中的P2位置。从另一个角度描述这一点，还可以描述为当驱动部俯仰滑轮旋转时，驱动部卫星滑轮与驱动部俯仰滑轮联动地移动。

同时，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231向箭头A1方向(即，附图中的顺时针方向)自传(rotation)时，俯仰-偏转连接器(参见图8中的232)与滑轮231一起向箭头A1方向旋转，因此，固定结合到俯仰-偏转连接器(参见图8中的232)的作为驱动部卫星滑轮的滑轮229和滑轮230整体上围绕旋转轴243向图16(b)的A3方向(即，附图中的顺时针方向)以与θ相同的量公转(revolution)。即，当滑轮231旋转时，滑轮229和滑轮230从图15(b)中的P3位置以与θ相同的量旋转到图16(b)中的P4位置。从另一个角度描述这一点，还可以描述为当驱动部俯仰滑轮旋转时，驱动部卫星滑轮与驱动部俯仰滑轮联动地移动。

同时，此时，结合到旋转轴243的作为驱动部中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217、滑轮218、滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228的位置不变。即，作为驱动部钳口滑轮的滑轮211、作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231以及作为驱动部中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217和滑轮218的相对位置保持不变。同理，作为驱动部钳口滑轮的滑轮221、作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231以及作为驱动部中介滑轮的滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228的相对位置保持不变。

另外，如上所述，当驱动部卫星滑轮公转时，驱动部卫星滑轮相对于驱动部中介滑轮的相对位置发生变化，从而使缠绕在驱动部中介滑轮上的每根导线的长度，即路径长度发生变化。此处，驱动部中介滑轮包括作为驱动部第一钳口第一中介滑轮的滑轮215和作为驱动部第一钳口第二中介滑轮的滑轮217，因此路径长度也意味着导线301缠绕在滑轮215上的长度与导线301缠绕在滑轮217上的长度之和。(或者缠绕在滑轮216上的导线305的长度与缠绕在滑轮218上的导线305的长度)

即，相较于作为第一钳口导线的导线301和导线305在图15(a)的位置中缠绕在驱动部中介滑轮上的路径长度L1，第一钳口导线在图16(a)的位置中缠绕在驱动部中介滑轮上的路径长度L2进一步变短，并且驱动部200侧以与路径长度变短(L1-L2)的量相同的量进一步释放第一钳口导线。即，作为第一钳口导线的导线301和导线305在驱动部200中的的总长度变短。另外，如上所述，随着驱动部200中的第一钳口导线的总长度变短而释放第一钳口导线，因此末端工具100中的第一钳口导线的总长度变长。

相反，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231向箭头A1方向自传(rotation)时，相较于作为第二钳口导线的导线302和导线306在图15(b)的位置中缠绕在驱动部中介滑轮上的路径长度L3，第二钳口导线在图16(b)的位置中缠绕在驱动部中介滑轮上的路径长度L4进一步变长，并且驱动部200侧以与路径长度变长(L4-L3)的量相同的量进一步拉动第二钳口导线。即，作为第二钳口导线的导线302和导线306在驱动部200中的总长度变长。另外，如上所述，随着驱动部200中的第二钳口导线的总长度变长而拉动第二钳口导线，因此末端工具100中的第二钳口导线的总长度变短。

如上所述，为了进行俯仰动作，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231向箭头A1方向自传(rotation)时，驱动部卫星滑轮相对于驱动部俯仰滑轮和驱动部中介滑轮相对移动，使得其相对位置发生变化。另外，由于驱动部卫星滑轮的相对移动，驱动部200中的第一钳口导线的总长度变短，并且末端工具100中的第一钳口导线的总长度变长。同时，由于驱动部卫星滑轮的相对移动，第二钳口导线在驱动部200中的总长度变长，并且第二钳口导线在末端工具100中的总长度变短。

其结果，若从末端工具100侧观察，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231向箭头A1方向自传(rotation)时，作为第一钳口导线的两股分支的导线301和导线305被释放，作为第二钳口导线的两股分支的导线302和导线306被拉动，使得末端工具100向箭头A4方向围绕旋转轴143进行俯仰运动。

此处，路径长度可以定义为，钳口导线从进入到驱动部第一中介滑轮的地点并经过驱动部卫星滑轮后到退出驱动部第二中介滑轮地点的长度。即，路径长度可以定义为，钳口导线从作为钳口导线的导线301进入到作为驱动部第一中介滑轮的滑轮215的地点并经过作为驱动部卫星滑轮的滑轮219后到退出作为驱动部第二中介滑轮的滑轮217地点的长度。

从另一个角度描述这一点，路径长度可以定义为在连接末端工具钳口滑轮和驱动部钳口滑轮的钳口导线的布置路径上，钳口导线从钳口导线第一次与驱动部中介滑轮接触的地点到钳口导线最后与驱动部中介滑轮接触的地点的长度。即，路径长度可以定义为从作为钳口导线的导线301第一次与作为驱动部第一中介滑轮的滑轮215接触的地点到最后与作为驱动部第二中介滑轮的滑轮217接触的地点的钳口导线的长度。

同时，当驱动部卫星滑轮相对于驱动部中介滑轮相对移动时上述路径长度发生变化，从而使驱动部200中的钳口导线的总长度也发生变化。另外，驱动部200中的钳口导线的总长度发生变化，从而使末端工具100中的钳口导线的总长度也发生变化。然而，由于驱动部200中的钳口导线的总长度增加(或减少)，末端工具100中的钳口导线的总长度也减少(或增加)，因此(在假设不考虑弹性变形等的情况下)钳口导线的总长度不变。

其结果，当驱动部俯仰滑轮旋转时，由于在末端工具100侧作为第一钳口导线的导线301/导线305被拉动，在驱动部200侧作为第一钳口导线的导线301/导线305也被释放，其结果，可以进行俯仰运动。

同时，如上所述，本发明的多关节型手术装置30的末端工具100进一步具有作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131，驱动部200进一步具有作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231，而动力传输部300可以进一步具有作为俯仰导线的导线303和导线304。

因此，当作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231向箭头A1方向旋转时，导线304根据滑轮231的旋转而缠绕在滑轮231上，并且导线303从滑轮231退绕。因此，连接到导线303和导线304的相对侧的作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131围绕旋转轴143向箭头A2方向旋转，从而能够更可靠地进行俯仰动作。

(滑轮尺寸比率)

此处，在围绕作为末端工具俯仰旋转轴的旋转轴143的旋转的滑轮中，与作为俯仰导线的导线303和导线304接触的作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131，以及与作为钳口导线的导线301、导线305、导线302和导线306接触的作为末端工具钳口俯仰主滑轮的滑轮113、滑轮114、滑轮123和滑轮124的直径可以形成为彼此不同。

在这种情况下，当旋转轴143旋转时，导线缠绕在每个滑轮上或从中退绕的长度彼此不同。例如，当末端工具俯仰滑轮的直径为6φ，末端工具钳口俯仰主滑轮的直径为4φ，旋转轴143旋转90°时，缠绕在末端工具俯仰滑轮上的俯仰导线的长度为1.5π，而缠绕在末端工具钳口俯仰主滑轮上的钳口导线的长度可以为1π。

从这个角度来看，可以将导线缠绕在滑轮上或从中退绕的“长度”定义为“旋转量”。该旋转量为与旋转角度不同的概念，可以通过(直径*旋转角度/360°*π)来计算。

在这种情况下，基本上，由于作为驱动部俯仰滑轮的滑轮231和作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131通过作为俯仰导线的导线303和导线304直接连接，因此驱动部俯仰滑轮和末端工具俯仰滑轮的旋转量相同。即，由于俯仰导线缠绕在驱动部俯仰滑轮上或从中退绕，俯仰导线也从末端工具俯仰滑轮中退绕或缠绕在其上。

同时，(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮直径)可以为(缠绕在末端工具俯仰滑轮上的导线旋转量：缠绕在末端工具钳口俯仰主滑轮上的导线旋转量)。

如上所述，在末端工具100中，当俯仰导线缠绕在末端工具俯仰滑轮上的长度和钳口导线缠绕在末端工具钳口俯仰主滑轮上的长度不同时，在驱动部200中，从中退绕的俯仰导线的长度和从中退绕钳口导线的长度应当彼此以相同的比率变得不同。

为此，可以建立以下关系：(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)＝(驱动部俯仰滑轮的直径：驱动部中介滑轮的直径)。

例如，当(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)为6：4时，(驱动部俯仰滑轮的直径：驱动部中介滑轮的直径)也可以为6：4。按照该比例，驱动部俯仰滑轮的直径可以为9φ，驱动部中介滑轮的直径为6φ。

然而此处，驱动部中介滑轮可以包括驱动部第一中介滑轮和驱动部第二中介滑轮的两个(或多个)滑轮。另外，可以将驱动部第一中介滑轮与驱动部第二中介滑轮的直径之和定义为驱动部中介滑轮的直径。

例如，当驱动部中介滑轮的直径为6φ时，(驱动部第一中介滑轮的直径、驱动部第二中介滑轮的直径)的个案数(number of cases)可以为(1φ，5φ)、(2φ，4φ)、(3φ，3φ)、(4φ，2φ)、(5φ，1φ)等。此处，在附图中示出为作为驱动部第一中介滑轮的滑轮215的直径为4φ，作为驱动部第二中介滑轮的滑轮217的直径为2φ。

另外，可以描述为(驱动部第一中介滑轮的旋转量+驱动部第二中介滑轮的旋转量)与驱动部俯仰滑轮的旋转量成正比。

然而，即使(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)的比率与(驱动部俯仰滑轮的直径：驱动部中介滑轮的直径)的比率不完全匹配，如果选择滑轮的直径，使得比率彼此相似，也可以在一定程度上实现根据驱动部俯仰滑轮的旋转来补偿钳口导线的移动的本发明的目的。

在下面中，将再次对俯仰动作过程进行描述。

在下文中，以以下情况为例进行描述，末端工具俯仰滑轮的直径为6φ，末端工具钳口俯仰主滑轮的直径为4φ，驱动部俯仰滑轮的直径为9φ，驱动部中介滑轮的直径为6φ。

首先，为了进行俯仰动作，作为驱动部200的驱动部俯仰滑轮的滑轮231旋转60°，从而拉动作为俯仰导线的导线304，并且同时释放导线303。此时，导线303/导线304分别缠绕和退绕的长度为1.5π。

因此，在末端工具100中，由于导线304被拉动1.5π，导线303被释放1.5

π，因此作为末端工具俯仰滑轮的滑轮131以与1.5π对应的90°相同的角度旋转。

同时，当滑轮131围绕旋转轴143进行俯仰旋转时，钳口101和102以及滑轮111/滑轮112也围绕旋转轴143进行俯仰旋转。因此，作为结合到滑轮111的第一钳口导线的导线301和导线305都被拉动，并且作为结合到滑轮121的第二钳口导线的导线302和导线306都被释放。此时，末端工具俯仰滑轮和末端工具钳口俯仰主滑轮的旋转角度相同，均为90°，因此，钳口导线缠绕在末端工具钳口俯仰主滑轮上或从中退绕的长度为1π。

同时，由于滑轮231和滑轮219/滑轮220通过俯仰-偏转连接器232刚性地结合，当滑轮231围绕旋转轴243自传(rotation)60°时，滑轮219/滑轮220围绕旋转轴243公转(revolution)60°。

另外，如上所述，当滑轮219/滑轮220如此公转(revolution)时，钳口导线缠绕在滑轮215和滑轮216上或从中退绕与公转角度60°对应的1π，所述滑轮215与滑轮216的直径之和为6φ。即，作为第一钳口导线的导线301和导线305在整体上被释放，并且作为第二钳口导线的导线302和导线306在整体上被拉动。

换句话说，缠绕在作为驱动部第一钳口中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217和滑轮218上的导线301和导线305的总路径长度被减小，导线301和导线305以与其减少的路径长度相同的量释放。另外，缠绕在作为驱动部第二钳口中介滑轮的滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228上的导线302和导线306的总路径长度增加，导线302和导线306以与其增加的路径长度相同的量拉动。

即，作为第一钳口导线的导线301和导线305在末端工具100侧被拉动，而在驱动部200侧被释放，使得根据俯仰动作的钳口导线的移动得到补偿。同理，作为第二钳口导线的导线302和导线306在末端工具100侧被拉动，而在驱动部200侧被释放，使得根据俯仰动作的钳口导线的移动得到补偿。

其结果，根据俯仰动作，钳口导线在驱动部200侧以与钳口导线在末端工具100侧被缠绕(或被退绕)的长度相同的量释放(或拉动)，从而能够在俯仰动作不会影响钳口的偏转轴方向旋转的同时独立地进行俯仰动作。

即，当通过刚性连接驱动部俯仰滑轮和驱动部卫星滑轮来使驱动部俯仰滑轮围绕旋转轴243自传(rotation)时，驱动部卫星滑轮围绕旋转轴243公转(revolution)，使得缠绕在驱动部中介滑轮上的钳口导线的路径长度发生变化。另外，该钳口导线的路径长度的变化对根据俯仰动作的末端工具侧的钳口导线的移动进行补偿，从而能够独立地进行俯仰动作。

(偏转动作)

图17和图18为示出图4所示的多关节型手术装置的偏转动作的图。

参见图13、图14、图17、图18等，为了进行偏转动作，当作为驱动部第一钳口滑轮的滑轮211向箭头A3方向旋转时，随着滑轮211旋转，作为第一钳口导线的导线301和导线305的任意一侧缠绕在滑轮211上，另一侧从滑轮211中退绕。因此，连接到导线301和导线305的相对侧的作为末端工具第一钳口滑轮的滑轮111向箭头A4方向旋转，从而进行偏转动作。

此时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮219、滑轮220、滑轮229和滑轮230，以及作为驱动部中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217、滑轮218、滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228的位置不变，然而，仅发生导线301和导线305缠绕在驱动部卫星滑轮和驱动部中介滑轮上或从中退绕的动作。

因此，刚性连接到驱动部卫星滑轮的驱动部俯仰滑轮也不会旋转，并且作为俯仰导线的导线303和导线304也保持其位置而不缠绕或退绕。

同理，为了进行偏转动作，当作为驱动部第二钳口滑轮的滑轮221旋转时，随着滑轮221旋转，作为第二钳口导线的导线302和导线306的任意一侧缠绕在滑轮221上，另一侧从滑轮221中退绕。因此，连接到导线302和导线306的相对侧的作为末端工具第二钳口滑轮的滑轮121向任意一方向旋转，从而进行偏转动作。

此时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮219、滑轮220、滑轮229和滑轮230，以及作为驱动部中介滑轮的滑轮215、滑轮216、滑轮217、滑轮218、滑轮225、滑轮226、滑轮227和滑轮228的位置不变，然而，仅发生导线302和导线306缠绕在驱动部卫星滑轮和驱动部中介滑轮上或从中退绕的动作。

因此，刚性连接到驱动部卫星滑轮的驱动部俯仰滑轮也不会旋转，并且作为俯仰导线的导线303和导线304也保持其位置而不缠绕或退绕。

其结果，为了进行偏转动作或致动动作，即使作为驱动部钳口滑轮的滑轮211或滑轮221旋转，作为钳口导线的导线301、导线302、导线305和导线306在驱动部200中的总长度也保持恒定。

如上所述，在根据本发明一实施例的多关节型手术装置30中，当驱动部俯仰滑轮旋转时，驱动部卫星滑轮围绕驱动部俯仰滑轮的旋转轴公转，使得缠绕在驱动部中介滑轮上的钳口导线的路径长度发生变化，从而使钳口导线对应于驱动部俯仰滑轮的旋转而缠绕或退绕，从而抵消或补偿根据俯仰驱动的钳口导线的移动，其结果，可以获得将俯仰动作和偏转动作分开的效果。

<第二实施例>

图19和图20为示出根据本发明的第二实施例的多关节型手术装置的概念图。

与图4至图18所示的第一实施例相比，根据本发明的第二实施例的多关节型手术装置70的驱动部中介滑轮的组成在特征上是不同的。在下文中，将主要描述与第一实施例不同的部分。

参见图19和图20，根据本发明的第二实施例的多关节型手术装置70的一特征在于，驱动部第一中介滑轮和驱动部第二中介滑轮的直径实质上相同。

即，作为驱动部第一钳口第一中介滑轮的滑轮415和滑轮416和作为驱动部第一钳口第二中介滑轮的滑轮417和滑轮418的直径都形成为彼此相同。另外，作为驱动部第二钳口第一中介滑轮的滑轮425和滑轮426以及作为驱动部第二钳口第二中介滑轮的滑轮427和滑轮428的直径也可以形成为与驱动部第一钳口第一中介滑轮和驱动部第一钳口第二中介滑轮的直径相同。

另外，在本实施例中，如第一实施例中所述，可以建立以下关系：(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)＝(驱动部俯仰滑轮的直径：驱动部中介滑轮的直径)。

例如，当(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)为6：4时，(驱动部俯仰滑轮的直径：驱动部中介滑轮的直径)也可以为6：4。

另外，此处，驱动部中介滑轮可以包括驱动部第一中介滑轮和驱动部第二中介滑轮的两个(或多个)滑轮。另外，可以将驱动部第一中介滑轮与驱动部第二中介滑轮的直径之和定义为驱动部中介滑轮的直径。

另外，可以描述为(驱动部第一中介滑轮的旋转量+驱动部第二中介滑轮的旋转量)与驱动部俯仰滑轮的旋转量成正比。

然而，即使(末端工具俯仰滑轮的直径：末端工具钳口俯仰主滑轮的直径)的比率与(驱动部俯仰滑轮的直径：驱动部中介滑轮的直径)的比率不完全匹配，如果选择滑轮的直径，使得比率彼此相似，也可以在一定程度上实现根据驱动部俯仰滑轮的旋转来补偿钳口导线的移动的本发明的目的。

根据如上所述的实施例，通过使用相同尺寸的滑轮来减少部件数量，从而能够获得容易制造且降低制造成本的效果。

<第三实施例>

图21为示出根据本发明的第三实施例的多关节型手术装置的概念图，图22为示出图21的多关节型手术装置的俯仰动作的概念图。

根据本发明的第三实施例的多关节型手术装置80的一特征在于，采用齿条(rack)/小齿轮(pinion)结构，以随着驱动部俯仰滑轮的旋转而改变钳口导线的路径长度。即，本实施例可以被视为将图4中的第一实施例中使用滑轮和导线的旋转运动替代为使用齿条(rack)/小齿轮(pinion)结构的直线运动的结构。

参考图21和图22，驱动部俯仰齿轮531形成为与驱动部俯仰滑轮(未示出)一起围绕同一轴旋转。另外，补偿齿轮532形成在驱动部俯仰齿轮531的一侧，以与驱动部俯仰齿轮531啮合，使得在驱动部俯仰齿轮531与驱动部俯仰滑轮(未示出)一起旋转时，补偿齿轮532形成为进行上下平移运动。即，补偿齿轮执行一种齿条(rack)的功能，并且俯仰齿轮执行一种小齿轮(pinion)的功能。

同时，根据本发明的第三实施例的多关节型手术装置80包括作为第一钳口导线的导线301/导线305被缠绕的驱动部第一钳口第一中介滑轮515、驱动部第一钳口第二中介滑轮517和驱动部第一钳口卫星滑轮519。另外，所述多关节型手术装置80包括作为第二钳口导线的导线302/导线306被缠绕的驱动部第二钳口第一中介滑轮525、驱动部第二钳口第二中介滑轮527和驱动部第二钳口卫星滑轮529。

在下文中，将对根据本发明的第三实施例的多关节型手术装置80的俯仰动作进行描述。

参考图21和图22，可以形成为在图21的状态下，当驱动部俯仰齿轮531与驱动部俯仰滑轮(未示出)一起向图22中的箭头A5方向旋转时，补偿齿轮532向图20中的箭头A6方向进行平移运动。

另外，如上所述，补偿齿轮532在进行平移运动的同时，改变作为钳口导线的导线301和导线302的路径长度。

即，与作为第一钳口导线的导线301在图21的位置中的路径长度L3相比，第一钳口导线在图22的位置中的路径长度L4变长，并且第一钳口导线在驱动部侧以与路径长度变长(L4-L3)的量相同的量拉动。其结果，由于在驱动部200侧作为第一钳口导线的导线301被拉动，在末端工具100侧作为第一钳口导线的导线301也被释放，其结果，可以进行俯仰运动。

同理，与作为第二钳口导线的导线302在图21中的位置处的路径长度相比，第二钳口导线在图22位置中的路径长度变短，并且第二钳口导线在驱动部侧以与路径长度变短的量相同的量释放。其结果，由于在驱动部200侧作为第二钳口导线的导线302被释放，在末端工具100侧作为第二钳口导线的导线302也被拉动，其结果，可以进行俯仰运动。

如上所述，在根据本发明的第三实施例的多关节型手术装置80中，当驱动部俯仰齿轮531旋转时，与驱动部俯仰齿轮531啮合的补偿齿轮532和与其连接的驱动部卫星滑轮519和驱动部卫星滑轮529进行直线运动，使得驱动部中的钳口导线的总长度发生变化，从而使钳口导线对应于驱动部俯仰滑轮的旋转而缠绕或退绕，其结果，可以获得进行俯仰动作的效果。

<第四实施例>

图23为示出根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置的概念图，图24为示出图23的多关节型手术装置的俯仰动作的概念图，图25为示出图23的多关节型手术装置的偏转动作的概念图，图26为示出图23的多关节型手术装置同时进行俯仰动作和偏转动作的状态的概念图，图27为示出图23的多关节型手术装置的致动动作的概念图。在每个附图中，在作为第一钳口滑轮的滑轮111的一侧，一起示出了滑轮111和连接到滑轮111的第一钳口101的平面图，并且在作为第二钳口滑轮的滑轮121的一侧，一起示出了滑轮121和连接到滑轮121的第二钳口102的平面图。

在上述本发明的第一至第三实施例中，在驱动部的滑轮组成中，设置有用于驱动第一钳口的驱动部第一钳口滑轮、用于驱动第二钳口的驱动部第二钳口滑轮以及用于实现俯仰动作的驱动部俯仰滑轮。并且，与驱动部第一钳口滑轮连接的电机被启动，以实现第一钳口的旋转(即，偏转或致动)，并且与驱动部第二钳口滑轮连接的电机被启动，以实现第二钳口的旋转(即，偏转或致动)，并且与驱动部俯仰滑轮连接的电机被启动，以实现俯仰旋转。

相反，根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90由用于驱动俯仰动作的驱动部俯仰滑轮、用于驱动偏转动作的驱动部偏转滑轮以及用于驱动致动动作的驱动部致动滑轮组成。并且，与驱动部俯仰滑轮连接的电机被启动，以实现俯仰旋转，并且与驱动部偏转滑轮连接的电机被启动，以实现偏转旋转，并且与驱动部致动滑轮连接的电机被启动，以实现致动旋转。

此时，可以被视为在一定程度上用于俯仰动作的滑轮/导线组成和用于偏转动作的滑轮/导线组成分别类似于上述第三实施例。

参考图23，根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90包括驱动部俯仰滑轮(未示出)、驱动部俯仰齿轮631和俯仰补偿齿轮623，以进行俯仰动作。此处，驱动部俯仰滑轮(未示出)和驱动部俯仰齿轮631形成为可围绕同一轴一同旋转。另外，俯仰补偿齿轮632形成在驱动部俯仰齿轮631的一侧，以与驱动部俯仰齿轮631啮合，使得在驱动部俯仰齿轮631与驱动部俯仰滑轮(未示出)一起旋转时，俯仰补偿齿轮632形成为进行上下平移运动。即，补偿齿轮执行一种齿条(rack)的功能，并且俯仰齿轮执行一种小齿轮(pinion)的功能。

另外，根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90包括作为第一钳口导线的导线301/导线305被缠绕的驱动部第一俯仰第一中介滑轮615、驱动部第一俯仰第二中介滑轮617和驱动部第一俯仰卫星滑轮619，以进行俯仰动作。另外，所述多关节型手术装置90还包括作为第二钳口导线的导线302/导线306被缠绕的驱动部第二俯仰第一中介滑轮625、驱动部第二俯仰第二中介滑轮627和驱动部第二俯仰卫星滑轮629。同时，虽然在附图中未示出，但每个驱动部中介滑轮和驱动部卫星滑轮都可以成对，使得每根导线的两股分支都能够缠绕在其上。

此处，驱动部俯仰齿轮631、作为驱动部中介滑轮的滑轮615、滑轮617、滑轮625和滑轮627可以形成为使它们的相对位置固定。另外，作为驱动部卫星滑轮的滑轮619和滑轮629可以形成为能够相对于驱动部俯仰齿轮631和驱动部中介滑轮相对移动。如上所述，当驱动部卫星滑轮相对于驱动部俯仰滑轮和驱动部中介滑轮相对移动时，驱动部中的钳口导线的总长度发生变化，从而使末端工具进行俯仰旋转。

同时，参考图23，根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90包括驱动部偏转滑轮(未示出)、驱动部偏转齿轮661和偏转补偿齿轮662，以进行偏转动作。此处，驱动部偏转滑轮(未示出)和驱动部偏转齿轮661形成为可围绕同一轴一同旋转。另外，补偿齿轮662形成在驱动部偏转齿轮661的一侧，以与驱动部偏转齿轮661啮合，使得在驱动部偏转齿轮661与驱动部偏转滑轮(未示出)一起旋转时，补偿齿轮662形成为进行上下平移运动。即，补偿齿轮执行一种齿条(rack)的功能，并且偏转齿轮执行一种小齿轮(pinion)的功能。

另外，根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90包括导线305/导线306被缠绕的驱动部第一偏转第一中介滑轮645、驱动部第一偏转第二中介滑轮647和驱动部第一偏转卫星滑轮649，以进行偏转动作。另外，所述多关节型手术装置90还包括导线301/导线302被缠绕的驱动部第二偏转第一中介滑轮655、驱动部第二偏转第二中介滑轮657和驱动部第二偏转卫星滑轮659。同时，虽然在附图中未示出，但每个驱动部中介滑轮和驱动部卫星滑轮都可以成对，使得每根导线的两股分支都能够缠绕在其上。

此处，驱动部偏转齿轮661、作为驱动部中介滑轮的滑轮645、滑轮647、滑轮655和滑轮657可以形成为使它们的相对位置固定。另外，作为驱动部卫星滑轮的滑轮649和滑轮659可以形成为能够相对于驱动部偏转齿轮661和驱动部中介滑轮相对移动。如上所述，当驱动部卫星滑轮相对于驱动部偏转滑轮和驱动部中介滑轮相对移动时，驱动部中的钳口导线的总长度发生变化，从而使末端工具进行偏转旋转。

在下文中，将对根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90的俯仰动作进行描述。

参考图23和图24，在图23的状态下，当驱动部俯仰齿轮631与驱动部俯仰滑轮(未示出)一起向图24中的箭头A7方向旋转时，俯仰补偿齿轮632向图24中的箭头A8方向进行平移运动(直线运动)。

另外，如上所述，俯仰补偿齿轮632在进行平移运动的同时，改变作为第一钳口导线的导线301和导线305以及作为第二钳口导线的导线302和导线306的路径长度。

即，与作为第一钳口导线的导线301和导线305在图23中的位置处的路径长度相比，第一钳口导线在图24中的位置处的路径长度变长，并且第一钳口导线在驱动部侧以与路径长度变长的量相同的量拉动。换句话说，驱动部600中的第一钳口导线的总长度变长，并且末端工具100中的第一钳口导线的总长度与此联动地变短，使得第一钳口101向图24中的向下方向旋转。

同理，与作为第二钳口导线的导线302和导线306在图23中的位置处的路径长度相比，第二钳口导线在图24中的位置处的路径长度变短，并且第二钳口导线在驱动部侧以与路径长度变短的量相同的量释放。换句话说，驱动部600中的第二钳口导线的总长度变短，并且末端工具100中的第二钳口导线的总长度与此联动地变长，使得第二钳口101向图24中的向下方向旋转转方向。

其结果，由于在驱动部200侧作为第一钳口导线的导线301/导线305被拉动，作为第二钳口导线的导线302/导线306也被释放，从而能够进行末端工具100的俯仰运动。

在下文中，将对根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90的偏转动作进行描述。

参考图23和图25，在图23的状态下，当驱动部偏转齿轮661与驱动部偏转滑轮(未示出)一起向图25中的箭头A9方向旋转时，偏转补偿齿轮662向图25中的箭头A10方向进行平移运动(直线运动)。

另外，如上所述，偏转补偿齿轮652在进行平移运动的同时，改变导线301和导线302以及导线305和导线306的路径长度。

详细地，第一钳口导线中的导线305和第二钳口导线中的导线306缠绕在驱动部第一偏转卫星滑轮649上，第一钳口导线中的导线301和第二钳口导线中的导线302缠绕在驱动部第二偏转卫星滑轮659上。

因此，当驱动部偏转齿轮661向图25中的箭头A9方向旋转，使得偏转补偿齿轮662向图25中的箭头A10方向进行直线运动时，缠绕在驱动部第一偏转卫星滑轮649上的导线305和导线306的路径长度变长，并且缠绕在驱动部第二偏转卫星滑轮659上的导线305和导线306的路径长度变短。

即，与导线305和导线306在图23中的位置处的路径长度相比，导线305和导线306在图25中的位置处的路径长度变长，并且导线305和导线306在驱动部侧以与路径长度变长的量相同的量拉动。换句话说，驱动部600中的导线305和导线306的总长度变长，并且末端工具100中的导线305和导线306的总长度与此联动地变短，使得第一钳口101向顺时针方向旋转，如图25所示。

同理，与导线301和导线302在图23中的位置处的路径长度相比，导线301和导线302在图25中的位置处的路径长度变短，并且导线301和导线302在驱动部侧以与路径长度变短的量相同的量释放。换句话说，驱动部600中的导线301和导线302的总长度变短，并且末端工具100中的导线301和导线302的总长度与此联动地变长，使得第二钳口102向顺时针方向旋转，如图25所示。

即，当从末端工具观察时，第一钳口导线中的导线305被拉向驱动部200侧，并且导线301在相反方向上被释放，使得第一钳口101向顺时针方向旋转。同时，第二钳口导线中的导线306被拉向，并且导线302被释放，使得第二钳口102向顺时针方向旋转。如上所述，第一钳口101和第二钳口102向彼此相同的方向旋转，从而进行偏转动作。

其结果，由于在驱动部200侧导线305和导线306被拉动，导线301和导线302也被释放，从而能够进行末端工具100的偏转运动。

在下文中，将对根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90的致动动作进行描述。

参考图23和图27，驱动部致动滑轮670、作为驱动部第一钳口滑轮的滑轮611和作为驱动部第二钳口滑轮的滑轮621以齿轮等的形式彼此紧固，从而当任意一个滑轮旋转时，其余滑轮也与其联动地旋转。

在图23的状态下，当驱动部致动滑轮670向图27中的箭头A15方向旋转时，滑轮611和滑轮612也分别向箭头方向进行旋转运动。

另外，如上所述，滑轮611和滑轮612在进行旋转运动的同时，改变导线301和导线302以及导线305和导线306的路径长度。

详细地，作为第一钳口导线的导线301和导线305缠绕在滑轮611上，并且作为第二钳口导线的导线302和导线306缠绕在滑轮612上。因此，当驱动部致动滑轮670向图27中的箭头A15方向旋转时，滑轮611和滑轮612分别向箭头的方向旋转，从而使缠绕在滑轮611上的导线301和导线305以及缠绕在滑轮612上的导线302和导线306在整体上分别随滑轮旋转。

即，当从末端工具观察时，第一钳口导线中的导线305被拉向驱动部200侧，并且导线301在相反方向上被释放，使得第一钳口101向顺时针方向旋转。同时，第二钳口导线中的导线306被拉向，并且导线302被释放，使得第二钳口102向顺时针方向旋转。如上所述，第一钳口101和第二钳口102向彼此相反的方向旋转，从而进行致动动作。

然而，此时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮619和滑轮629相对于驱动部俯仰齿轮631和驱动部中介滑轮不移动，并且作为驱动部卫星滑轮的滑轮649和滑轮659相对于驱动部偏转齿轮661和驱动部中介滑轮不移动，因此驱动部中的每个钳口导线的总长度不变。

同时，驱动部俯仰齿轮631、驱动部俯仰齿轮631和驱动部偏转齿轮661形成为能够彼此独立地旋转。因此，在本实施例中，俯仰动作和偏转动作可以彼此独立且同时进行。

例如，如图26所示，当驱动部俯仰齿轮631与驱动部俯仰滑轮(未示出)一起向图26中的箭头A11方向旋转时，俯仰补偿齿轮632向图26中的箭头A12方向进行平移运动(直线运动)。另外，如上所述，俯仰补偿齿轮632在进行平移运动的同时，改变作为第一钳口导线的导线301和导线305以及作为第二钳口导线的导线302和导线306的路径长度。其结果，由于在驱动部200侧作为第一钳口导线的导线301/导线305被拉动，作为第二钳口导线的导线302/导线306也被释放，其结果，进行末端工具100的俯仰运动。

同时，如图26所示，当驱动部偏转齿轮661与驱动部偏转滑轮(未示出)一起向图26中的箭头A13方向旋转时，偏转补偿齿轮662向图26中的箭头A14方向进行平移运动(直线运动)。另外，如上所述，偏转补偿齿轮662在进行平移运动的同时，改变作为第一钳口导线的导线301和导线305以及作为第二钳口导线的导线302和导线306的路径长度。其结果，由于在驱动部200侧导线305和导线306被拉动，导线301和导线302也被释放，从而进行末端工具100的偏转运动。

如上所述，在根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90中，当驱动部俯仰齿轮531旋转时，与驱动部俯仰齿轮531啮合的补偿齿轮532和与其连接的驱动部卫星滑轮519和驱动部卫星滑轮529进行直线运动，使得驱动部中的钳口导线的总长度发生变化，从而使钳口导线对应于驱动部俯仰滑轮的旋转而缠绕或退绕，其结果，可以获得进行俯仰动作的效果。

进一步地，根据本发明的第四实施例的多关节型手术装置90由用于驱动俯仰动作的驱动部俯仰滑轮、用于驱动偏转动作的驱动部偏转滑轮以及用于驱动致动动作的驱动部致动滑轮组成。在上述第一实施例中，通过驱动部第一钳口滑轮和驱动部第二钳口滑轮的旋转的组合来进行偏转运动和致动运动，而在本实施例中，设置有单独的偏转滑轮和致动滑轮，从而独立地控制偏转运动和致动运动，从而能够独立地控制和测量偏转运动时的输入/输出和致动运动时的输入/输出。如上所述，可以通过分开偏转运动和致动运动的驱动部来获得能够实现对末端工具100的操作的力反馈(force feedback)的效果。

<第五实施例>

图28为示出根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置的概念图，图29为示出图28的多关节型手术装置的俯仰动作的概念图，图30为示出图28的多关节型手术装置的偏转动作的概念图，图31为示出图28的多关节型手术装置同时进行俯仰动作和偏转动作的状态的概念图，图32为示出图28的多关节型手术装置的致动动作的概念图。

在每个附图中，图(a)为示出与第二钳口相关的导线-滑轮的组成的图，图(b)为示出与第一钳口相关的导线-滑轮的组成的图。另外，在每个附图中，在作为第一钳口滑轮的滑轮111的一侧，一起示出了滑轮111和连接到滑轮111的第一钳口101的平面图，并且在作为第二钳口滑轮的滑轮121的一侧，一起示出了滑轮121和连接到滑轮121的第二钳口102的平面图。

在上述本发明的第一至第三实施例中，在驱动部的滑轮组成中，设置有用于驱动第一钳口的驱动部第一钳口滑轮、用于驱动第二钳口的驱动部第二钳口滑轮以及用于实现俯仰动作的驱动部俯仰滑轮。并且，与驱动部第一钳口滑轮连接的电机被启动，以实现第一钳口的旋转(即，偏转或致动)，并且与驱动部第二钳口滑轮连接的电机被启动，以实现第二钳口的旋转(即，偏转或致动)，并且与驱动部俯仰滑轮连接的电机被启动，以实现俯仰旋转。

相反，根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95由用于驱动俯仰动作的驱动部俯仰旋转轴、用于驱动偏转动作的驱动部偏转旋转轴以及用于驱动致动动作的驱动部致动旋转轴组成。并且，与驱动部俯仰旋转轴连接的电机被启动，以实现俯仰旋转，并且与驱动部偏转旋转轴连接的电机被启动，以实现偏转旋转，并且与驱动部致动旋转轴连接的电机被启动，以实现致动旋转。

此时，可以被视为在一定程度上用于俯仰动作的滑轮/导线组成和用于偏转动作的滑轮/导线组成分别类似于上述第一实施例。

参考图28，根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95包括作为第一钳口导线的导线301/导线305被缠绕的驱动部第一俯仰第一中介滑轮715、驱动部第一俯仰第二中介滑轮717、驱动部第一俯仰卫星滑轮719和驱动部第一俯仰辅助滑轮713，以进行俯仰动作。另外，所述多关节型手术装置95还包括作为第二钳口导线的导线302/导线306被缠绕的驱动部第二俯仰第一中介滑轮725、驱动部第二俯仰第二中介滑轮727、驱动部第二俯仰卫星滑轮729和驱动部第二俯仰辅助滑轮723。同时，虽然在附图中未示出，但每个驱动部中介滑轮和驱动部卫星滑轮都可以成对，使得每根导线的两股分支都能够缠绕在其上。

另外，根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95包括驱动部俯仰旋转轴771、驱动部俯仰滑轮731、驱动部俯仰第一连接器732和驱动部俯仰第二连接器733，以进行俯仰动作。

此处，驱动部俯仰第一连接器732和驱动部俯仰第二连接器733可以形成为与驱动部俯仰旋转轴771一起旋转。即，驱动部俯仰滑轮731、驱动部俯仰第一连接器732和驱动部俯仰第二连接器733可以通过与驱动部俯仰旋转轴771结合来与驱动部俯仰旋转轴771一起旋转。

另外，驱动部第一俯仰卫星滑轮719可以结合到驱动部俯仰第一连接器732的端部。驱动部第二俯仰卫星滑轮729可以结合到驱动部俯仰第二连接器733的端部。

其结果，当驱动部俯仰滑轮731与驱动部俯仰旋转轴771一起自传时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮719和滑轮729围绕驱动部俯仰旋转轴771公转。换句话说，可以描述为在每个滑轮719和滑轮729的中心与驱动部俯仰旋转轴771间隔开一定距离的情况下，在每个滑轮719和滑轮729的中心轴与驱动部俯仰旋转轴771保持一定距离的同时，每个滑轮719和滑轮729在整体上围绕驱动部俯仰旋转轴771旋转。

即，驱动部卫星滑轮形成为能够相对于驱动部俯仰滑轮731相对移动，使得驱动部卫星滑轮相对于驱动部俯仰滑轮731的相对位置可以发生变化。另一方面，驱动部俯仰滑轮731和驱动部中介滑轮的相对位置保持恒定。

并且，当驱动部俯仰滑轮731围绕驱动部俯仰旋转轴771旋转时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮719和滑轮729相对于驱动部俯仰滑轮731相对移动，从而使作为钳口导线的导线301、导线302、导线305和导线306在驱动部700中的总长度发生变化，从而使末端工具进行俯仰旋转。

同时，参考图28，根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95包括导线301/导线302被缠绕的驱动部第一偏转第一中介滑轮745、驱动部第一偏转第二中介滑轮747、驱动部第一偏转卫星滑轮749，以进行偏转动作。另外，所述多关节型手术装置95还包括导线305/导线306被缠绕的驱动部第二偏转第一中介滑轮755、驱动部第二偏转第二中介滑轮757和驱动部第二偏转卫星滑轮759。同时，虽然在附图中未示出，但每个驱动部中介滑轮和驱动部卫星滑轮都可以成对，使得每根导线的两股分支都能够缠绕在其上。

另外，根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95包括驱动部偏转旋转轴

772、驱动部偏转第一连接器761和驱动部偏转第二连接器762，以进行偏转动作。

此处，驱动部偏转第一连接器761和驱动部偏转第二连接器762可以形成为与驱动部偏转旋转轴772一起旋转。

另外，驱动部第一偏转卫星滑轮749可以结合到驱动部偏转第一连接器761的端部。驱动部第二偏转卫星滑轮759可以结合到驱动部偏转第二连接器762的端部。

其结果，当驱动部偏转旋转轴772旋转时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮749和滑轮759围绕驱动部偏转旋转轴772公转。换句话说，可以描述为在每个滑轮749和滑轮759的中心与驱动部偏转旋转轴772间隔开一定距离的情况下，在每个滑轮749和滑轮759的中心轴与驱动部偏转旋转轴772保持一定距离的同时，每个滑轮749和滑轮759在整体上围绕驱动部偏转旋转轴772旋转。

即，驱动部卫星滑轮形成为能够相对于驱动部偏转旋转轴772相对移动，从而可以使驱动部卫星滑轮相对于驱动部偏转旋转轴772的相对位置发生变化。另一方面，驱动部偏转旋转轴772和驱动部中介滑轮的相对位置保持恒定。

另外，当驱动部偏转旋转轴772旋转时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮749和滑轮759相对于驱动部偏转旋转轴772相对移动，从而使作为钳口导线的导线301、导线302、导线305和导线306在驱动部700中的总长度发生变化，从而使末端工具进行偏转旋转。

在下文中，将对根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95的俯仰动作进行描述。

参考图28和图29，在图28的状态下，当驱动部俯仰滑轮731向图29的箭头A21方向自传(rotation)时，驱动部俯仰第一连接器732和驱动部俯仰第二连接器733与驱动部俯仰滑轮731一起向箭头A21方向旋转。因此，固定结合到驱动部俯仰第一连接器732的驱动部第一俯仰卫星滑轮719和固定结合到驱动部俯仰第二连接器733的驱动部第二俯仰卫星滑轮729在整体上围绕驱动部俯仰旋转轴771向A21方向公转(revolution)。

另外，如上所述，驱动部第一俯仰卫星滑轮719和驱动部第二俯仰卫星滑轮729在公转的同时，改变作为第一钳口导线的导线301和导线305以及作为第二钳口导线的导线302和导线306的路径长度。

即，与作为第一钳口导线的导线301和导线305在图28中的位置处的路径长度相比，第一钳口导线在图29中的位置处的路径长度变长，并且第一钳口导线在驱动部侧以与路径长度变长的量相同的量拉动。换句话说，驱动部700中的第一钳口导线的总长度变长，并且末端工具100中的第一钳口导线的总长度与此联动地变短，使得第一钳口101向图29中的向下方向旋转。

同理，与作为第二钳口导线的导线302和导线306在图28中的位置处的路径长度相比，第二钳口导线在图29中的位置处的路径长度变短，并且第二钳口导线在驱动部侧以与路径长度变短的量相同的量释放。换句话说，驱动部700中的第二钳口导线的总长度变长，并且末端工具100中的第二钳口导线的总长度与此联动地变短，使得第二钳口101向图24中的向下方向旋转转方向。

其结果，由于在驱动部700侧作为第一钳口导线的导线301/导线305被拉动，作为第二钳口导线的导线302/导线306也被释放，从而能够进行末端工具100的俯仰运动。

在下文中，将对根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95的偏转动作进行描述。

参考图28和图30，在图28的状态下，当驱动部偏转旋转轴772向图30的箭头A22方向自传(rotation)时，驱动部偏转第一连接器761和驱动部偏转第二连接器762与驱动部偏转旋转轴772一起向箭头A22方向旋转。因此，固定结合到驱动部偏转第一连接器761的驱动部第一偏转卫星滑轮749和固定结合到驱动部偏转第二连接器762的驱动部第二偏转卫星滑轮759在整体上围绕驱动部偏转旋转轴772向A22方向公转(revolution)。

另外，如上所述，驱动部第一偏转卫星滑轮749和驱动部第二偏转卫星滑轮759在公转的同时，改变导线301和导线302以及导线305和导线306的路径长度。

详细地，第一钳口导线中的导线305和第二钳口导线中的导线306缠绕在驱动部第一偏转卫星滑轮749上，第一钳口导线中的导线301和第二钳口导线中的导线302缠绕在驱动部第二偏转卫星滑轮759上。

因此，当驱动部偏转旋转轴772向图30中的箭头A22方向自传(rotation)时，使得驱动部第一偏转卫星滑轮749和驱动部第二偏转卫星滑轮759在整体上围绕驱动部偏转旋转轴772向A22方向公转(revolution)，

从而缠绕在驱动部第一偏转卫星滑轮749上的导线305和导线306的路径长度变短，并且缠绕在驱动部第二偏转卫星滑轮759上的导线305和导线306的路径长度变长。

即，与导线305和导线306在图28中的位置处的路径长度相比，导线305和导线306在图30中的位置处的路径长度变短，并且导线305和导线306在驱动部侧以与路径长度变短的量相同的量释放。换句话说，驱动部700中的导线305和导线306的总长度变短，并且末端工具100中的导线305和导线306的总长度与此联动地变长，使得第一钳口101向逆时针方向旋转，如图30所示。

同理，与导线301和导线302在图28中的位置处的路径长度相比，导线301和导线302在图30中的位置处的路径长度变长，并且导线301和导线302在驱动部侧以与路径长度变长的量相同的量拉动。换句话说，驱动部700中的导线301和导线302的总长度变长，并且末端工具100中的导线301和导线302的总长度与此联动地变短，使得第二钳口102向逆时针方向旋转，如图30所示。

即，当从末端工具观察时，第一钳口导线中的导线301被拉向驱动部200侧，并且导线305在相反方向上被释放，使得第一钳口101向逆时针方向旋转。同时，第二钳口导线中的导线306被拉向，并且导线302被释放，使得第二钳口102向逆时针方向旋转。如上所述，第一钳口101和第二钳口102向彼此相同的方向旋转，从而进行偏转动作。

其结果，由于在驱动部200侧导线301和导线302被拉动，导线305和导线306也被释放，从而能够进行末端工具100的偏转运动。

在下文中，将对根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95的致动动作进行描述。

参考图28和图30，驱动部第一钳口滑轮711和驱动部第二钳口滑轮721以齿轮等的形式彼此紧固，从而当任意一个滑轮旋转时，其余滑轮也与其联动地旋转。

在图28的状态下，驱动部第一钳口滑轮711向箭头A25方向旋转，驱动部第二钳口滑轮721向箭头A26方向旋转。

另外，如上所述，驱动部第一钳口滑轮711和驱动部第二钳口滑轮712在进行旋转运动的同时，改变导线301和导线302以及导线305和导线306的路径长度。

详细地，作为第一钳口导线的导线301和导线305缠绕在滑轮711上，并且作为第二钳口导线的导线302和导线306缠绕在滑轮712上。因此，当驱动部第一钳口滑轮711向箭头A25方向旋转时，使得缠绕在滑轮711上的导线301和导线305在整体上分别随滑轮旋转。另外，当驱动部第二钳口滑轮721向箭头A26方向旋转时，使得缠绕在滑轮721上的导线302和导线306在整体上分别随滑轮旋转。

即，当从末端工具观察时，第一钳口导线中的导线305被拉向驱动部200侧，并且导线301在相反方向上被释放，使得第一钳口101向顺时针方向旋转。同时，第二钳口导线中的导线306被拉向，并且导线302被释放，使得第二钳口102向逆时针方向旋转。如上所述，第一钳口101和第二钳口102向彼此相反的方向旋转，从而进行致动动作。

然而，此时，作为驱动部卫星滑轮的滑轮719和滑轮729相对于驱动部俯仰滑轮731和驱动部中介滑轮不移动，并且作为驱动部卫星滑轮的滑轮749和滑轮759相对于驱动部偏转旋转轴772和驱动部中介滑轮不移动，因此驱动部中的每个钳口导线的总长度不变。

同时，驱动部俯仰旋转轴771和驱动部偏转旋转轴772形成为能够彼此独立地旋转。因此，在本实施例中，俯仰动作和偏转动作可以彼此独立且同时进行。

如上所述，在根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95中，当驱动部俯仰滑轮731旋转时，驱动部俯仰滑轮731和与其连接的驱动部卫星滑轮719和驱动部卫星滑轮729进行旋转运动，使得驱动部中的钳口导线的总长度发生变化，从而使钳口导线对应于驱动部俯仰滑轮的旋转而缠绕或退绕，其结果，可以获得进行俯仰动作的效果。

进一步地，根据本发明的第五实施例的多关节型手术装置95由用于驱动俯仰动作的驱动部俯仰旋转轴、用于驱动偏转动作的驱动部偏转旋转轴以及用于驱动致动动作的驱动部致动旋转轴组成。在上述第一实施例中，通过驱动部第一钳口滑轮和驱动部第二钳口滑轮的旋转的组合来进行偏转运动和致动运动，而在本实施例中，设置有单独的偏转旋转轴和致动旋转轴，从而独立地控制偏转运动和致动运动，从而能够独立地控制和测量偏转运动时的输入/输出和致动运动时的输入/输出。如上所述，可以通过分开偏转运动和致动运动的驱动部来获得能够实现对末端工具100的操作的力反馈(force feedback)的效果。

如此，虽然参考附图中示出的一实施例描述了本发明，该描述仅是示例性的，本领域普通技术人员应当理解，可以实施各种变形和实施例的变形。因此，本发明的真正技术保护范围应取决于所附的权利要求书的技术思想。

工业实用性

本发明涉及一种多关节型手术装置，更具体地，可以用于一种安装在机器人手臂上或可手动操作以用于腹腔镜手术或各种手术的多关节型手术装置。