用于诸如用于机器人外科系统中的外科器械的致动组件

技术领域

本公开涉及外科器械，并且更具体地涉及用于诸如用于机器人外科系统中的外科器械的、例如包括各自具有一个或多个相关联的铰接机构、驱动致动机构、展开致动机构等的一个或多个致动机构的致动组件。

背景技术

机器人外科系统越来越多地用于各种不同的外科手术。一些机器人外科系统包括支撑机器人臂的控制台。一个或多个不同的外科器械可被配置用于与机器人外科系统一起使用，并且可选择性地安装到机器人臂。机器人臂提供到所安装的外科器械的一个或多个输入，以使得能够操作所安装的外科器械。

发明内容

如本文所用，术语“远侧”是指所描述的距操作者(无论是人类外科医生还是外科机器人)更远的部分，而术语“近侧”是指所描述的距操作者更近的部分。如本文所用，术语“约”、“大体上”等旨在说明制造、材料、环境、使用和/或测量公差和变化，并且在任何情况下可涵盖高达10％的差异。进一步，在一致的程度上，本文所描述的任何方面可与本文所描述的任何或所有其他方面结合使用。

根据本公开的各方面提供一种外科器械的致动组件。该致动组件包括致动机构和输出机构。该致动机构包括活塞组件，该活塞组件被构造成使得该活塞组件的正向致动沿着流体管线从该活塞组件推动加压流体，并且使得该活塞组件的负向致动允许该加压流体从该流体管线返回到该活塞组件。该输出机构包括限定与该流体管线流体连通的流体口的流体容器、以密封地且可滑动的方式设置在该流体容器中的活塞、和联接到该活塞的驱动器。响应于该活塞组件的正向致动，该加压流体流入该流体容器的流体接收部分中以移动该活塞，从而使该驱动器在第一方向上平移。响应于该活塞组件的负向致动，该加压流体离开该流体容器的该流体接收部分而进入该流体管线中，以允许该活塞移动，从而使该驱动器在相反的第二方向上平移。

在本公开的一方面，偏置构件设置在该流体容器中以使该活塞偏置。在这样的方面，响应于该活塞组件的正向致动，该加压流体流入该流体容器的流体接收部分中以针对该偏置构件的偏置而移动该活塞，从而使该驱动器在第一方向上平移。响应于该活塞组件的负向致动，该加压流体离开该流体容器的该流体接收部分而进入该流体管线中，并且该偏置构件在该偏置构件的偏置作用下移动该活塞，从而使该驱动器在相反的第二方向上平移。

在本公开的一方面，致动机构还包括导螺杆组件，该导螺杆组件被构造成接收旋转输入并且将该旋转输入转换为纵向运动。该导螺杆组件联接到该活塞组件，使得由该导螺杆组件产生的向前纵向运动正向地致动该活塞组件，并且使得由该导螺杆组件产生的反向纵向运动负向地致动该活塞组件。

在本公开的另一方面，该导螺杆组件被构造成接收来自输入联接器的该旋转输入，该输入联接器被构造成连接到机器人外科系统。

在本公开的另一方面，该导螺杆组件包括导螺杆，该导螺杆与该输入联接器联接，使得该输入联接器的旋转以类似方式旋转该导螺杆。该导螺杆组件还包括螺母，该螺母围绕该导螺杆螺纹接合，使得该导螺杆的旋转使该螺母沿着该导螺杆平移以提供该纵向运动。

在本公开的仍另一个方面，该流体管线的至少一部分是柔性的，以允许该流体管线铰接，从而使得该输出机构能够相对于该致动机构铰接。

在本公开的又另一个方面，柔性缆线延伸穿过该流体管线并且联接在该活塞组件的活塞与该输出机构的该活塞之间。

在本公开的仍又另一个方面，该驱动器是驱动棒或连接到驱动棒，该驱动棒被构造成相对于第一钳口构件或第二钳口构件中的至少一者在隔开位置与接近位置之间致动该第一钳口构件或该第二钳口构件中的另一者，以在该隔开位置与该接近位置之间夹持组织。

在本公开的另一个方面，该驱动器是支撑刀的刀支撑杆或连接到支撑刀的刀支撑杆，该刀被构造成相对于端部执行器组件在回缩位置与展开位置之间平移，以切割由该端部执行器组件夹持的组织。

在本公开的又另一个方面，该驱动器是第一铰接缆线或连接到第一铰接缆线，该第一铰接缆线被构造成相对于壳体铰接端部执行器组件。在这样的方面，该驱动器连接到该第一铰接缆线并且进一步连接到第二铰接缆线。在这样的方面，该第一铰接缆线和该第二铰接缆线被构造成响应于该驱动器的平移而在相反的方向上移动。

一种被构造成附接到机器人外科系统并且根据本公开提供的外科器械包括：壳体；轴，该轴从该壳体向远侧延伸并且包括铰接区段；端部执行器组件，该端部执行器组件从该轴向远侧延伸，使得该轴的该铰接区段设置在该壳体与该端部执行器组件之间；致动机构，该致动机构设置在该壳体内；和输出机构，该输出机构设置在该轴的该铰接区段的远侧。该致动机构包括活塞组件，该活塞组件被构造成使得该活塞组件的正向致动沿着流体管线从该活塞组件推动加压流体，并且使得该活塞组件的负向致动允许该加压流体从该流体管线返回到该活塞组件。该流体管线从该壳体延伸并且至少部分地穿过包括该轴的该铰接区段的该轴。该输出机构包括限定与该流体管线流体连通的流体口的流体容器、以密封地且可滑动的方式设置在该流体容器中的活塞、和联接到该活塞并且被构造成致动该端部执行器组件或相对于该端部执行器组件的部件的驱动器。响应于该活塞组件的正向致动，该加压流体流入该流体容器中以移动该活塞，从而使该驱动器在第一方向上平移。响应于该活塞组件的负向致动，该加压流体离开该流体容器而进入该流体管线中，以允许该活塞移动，从而使该驱动器在相反的第二方向上平移。

在本公开的一方面，偏置构件设置在该流体容器内以使该活塞偏置。在这样的方面，响应于该活塞组件的正向致动，该加压流体流入该流体容器的流体接收部分中以针对该偏置构件的偏置而移动该活塞，从而使该驱动器在第一方向上平移。响应于该活塞组件的负向致动，该加压流体离开该流体容器的该流体接收部分而进入该流体管线，并且该偏置构件在该偏置构件的偏置作用下移动该活塞，从而使该驱动器在相反的第二方向上平移。

在本公开的一方面，该流体管线的至少一部分是柔性的，以允许该流体管线在该轴的该铰接区段铰接时铰接。

在本公开的另一个方面，柔性缆线延伸穿过该流体管线并且联接在该活塞组件的活塞与该输出机构的该活塞之间。

在本公开的仍另一个方面，该驱动器是驱动棒或连接到驱动棒，该驱动棒被构造成相对于该端部执行器组件的第一钳口构件或第二钳口构件中的至少一者在隔开位置与接近位置之间致动该第一钳口构件或该第二钳口构件中的另一者，以在该隔开位置与该接近位置之间夹持组织。

在本公开的又另一方面，该驱动器是支撑刀的刀支撑杆或连接到支撑刀的刀支撑杆。该刀是该部件，并且被构造成相对于该端部执行器组件在回缩位置与展开位置之间平移，以切割由该端部执行器组件夹持的组织。

另一种被构造成附接到机器人外科系统并且根据本公开提供的外科器械包括：壳体；轴，该轴从该壳体向远侧延伸并且具有铰接区段；端部执行器组件，该端部执行器组件从该轴向远侧延伸，使得该轴的该铰接区段设置在该壳体与该端部执行器组件之间；至少一根铰接缆线，该至少一根铰接缆线延伸穿过该铰接区段，使得该至少一根铰接缆线的致动铰接该铰接区段，从而相对于该壳体铰接该端部执行器组件；致动机构，该致动机构设置在该壳体内；和输出机构，该输出机构设置在该轴的该铰接区段的远侧。该致动机构包括活塞组件，该活塞组件被构造成使得该活塞组件的正向致动沿着流体管线从该活塞组件推动加压流体，并且使得该活塞组件的负向致动允许该加压流体从该流体管线返回到该活塞组件。该流体管线从该壳体延伸并且至少部分地穿过包括该轴的该铰接区段的该轴。该输出机构包括限定与该流体管线流体连通的流体口的流体容器、以密封地且可滑动的方式设置在该流体容器中的活塞、和设置在该流体容器内以使该活塞偏置的偏置构件。该至少一根铰接缆线联接到该活塞。响应于该活塞组件的正向致动，该加压流体流入该流体容器中以针对该偏置构件的偏置而移动该活塞，从而使该至少一根铰接缆线在第一方向上平移。响应于该活塞组件的负向致动，该加压流体在该偏置构件的偏置作用下离开该流体容器而进入该流体管线，移动该活塞，从而使该至少一根铰接缆线在相反的第二方向上平移。

在本公开的一方面，致动机构还包括导螺杆组件，该导螺杆组件被构造成接收旋转输入并且将该旋转输入转换为纵向运动。在这样的方面，该导螺杆组件可联接到该活塞组件，使得由该导螺杆组件产生的向前纵向运动正向地致动该活塞组件，并且使得由该导螺杆组件产生的反向纵向运动负向地致动该活塞组件。

在本公开的另一方面，该外科器械还包括输入联接器，该输入联接器被构造成连接到机器人外科系统。在这样的方面，该导螺杆组件被构造成接收来自该输入联接器的该旋转输入。

在本公开的仍另一方面，该导螺杆组件包括导螺杆，该导螺杆与该输入联接器联接，使得该输入联接器的旋转以类似方式旋转该导螺杆。螺母围绕该导螺杆螺纹接合，使得该导螺杆的旋转使该螺母沿着该导螺杆平移，以提供该纵向运动。

在本公开的又另一方面，该至少一根铰接缆线包括两根铰接缆线，并且其中该活塞组件的致动使该两根铰接缆线在相反的方向上平移。

附图说明

下文中参考附图描述本公开的各种方面和特征，在附图中：

图1是根据本公开的外科器械的透视图，该外科器械被配置用于安装在机器人外科系统的机器人臂上；

图2是图1的移除了部分的外科器械的近端部分的透视图；

图3A是例示图1的外科器械的第一致动机构和第三致动机构的第一侧视图；

图3B是例示图1的外科器械的第二致动机构和第四致动机构的第二侧视图；

图4是被构造成可释放地接收图1的外科器械的示例性机器人外科系统的示意图；

图5是例示分别可操作地联接到图1的外科器械的端部执行器组件的切割驱动机构和钳口驱动机构的第三致动机构和第四致动机构的侧面局部纵向横截面视图；

图6是图1的外科器械的端部执行器组件、切割驱动机构和钳口驱动机构的局部纵向横截面视图；

图7是可操作地联接到图1的外科器械的钳口驱动机构的第四致动机构的侧面局部纵向横截面视图；

图8是可操作地联接到图1的外科器械的切割驱动机构的第三致动机构的侧面局部纵向横截面视图；

图9是例示分别可操作地联接到第一铰接机构和第二铰接机构的第一致动机构的侧面局部纵向横截面视图，该第一铰接机构和第二铰接机构包括延伸穿过图1的外科器械的铰接区段到达该外科器械的端部执行器组件的相应第一铰接缆线和第二铰接缆线；

图10是例示分别可操作地联接到第三铰接机构和第四铰接机构的第二致动机构的侧面局部纵向横截面视图，该第三铰接机构和第四铰接机构包括从其延伸的相应的第一铰接缆线和第二铰接缆线；并且

图11是例示可操作地联接到致动机构并且包括从其延伸的第一铰接缆线和第二铰接缆线的根据本公开内容的另一个铰接机构的侧面局部纵向横截面视图。

具体实施方式

参考图1至图3B，根据本公开提供的外科器械10通常包括壳体20、从壳体20向远侧延伸的轴30，从轴30向远侧延伸的端部执行器组件40，以及致动组件100。致动组件100包括多个致动机构200、300、400、500(图3A和图3B)、可操作地联接到致动机构200的钳口驱动机构600(图5至图7)、可操作地联接到致动机构300的切割驱动机构700(图5、图6和图8)、以及分别可操作地联接到致动机构400、500的第一铰接机构800和第二铰接机构900(分别为图9和图10)。器械10在本文中被详述为包括可展开的刀60(图6)的铰接电外科钳，该刀被构造成与机器人外科系统(例如，机器人外科系统1000)(图4)一起使用。然而，下面详述的根据本公开提供的器械10的方面和特征同样可适用于与其它合适的外科器械(例如，抓握器、缝合器、施夹器)；与其他能量模态(例如，超声、微波、热等)一起使用；用于致动其他部件和/或功能；和/或用于其他合适的外科系统中，例如，机动手持式或手动手持式系统。

参考图1，器械10的壳体20包括第一主体部分22a和第二主体部分22b以及近侧面板24，它们相配合以包封致动组件100和第一铰接组件800和第二铰接组件900(图9和图10)。近侧面板24包括限定在其中的孔口，输入联接器110-140(图2和图3A至图3B)延伸穿过这些孔口。从壳体20的相对侧向外延伸的一对闩锁杆26(在图1中仅例示其中一个)使得壳体20能够与例如机器人外科系统1000(图4)的外科系统的机器人臂可释放地接合。穿过壳体20限定的孔口28允许指移轮440延伸穿过该孔口，以使得能够从壳体20的外部手动操控指移轮440，从而允许手动打开和闭合末端执行器组合件40。指移轮440可操作地联接或可联接到例如导螺杆210(图3B)以例如代替由机器人外科系统1000(图4)提供的机动旋转实现该导螺杆的手动旋转。

还参考图2，多个电触点90延伸穿过近侧面板24限定的一个或多个孔口，以在器械10接合在机器人外科系统1000(图4)上时实现器械10与机器人外科系统之间的电通信，以例如用于其间的数据、控制和/或功率信号的通信。作为延伸穿过近侧面板24的电触点90的替代方案，还设想了例如使用RFID、

作为将上述信息存储在电子装置的存储装置中的替代方案或补充，可将例如使用信息、校准信息、设置信息和/或调整信息的这种信息的一些或全部存储在与机器人外科系统1000(图4)、远程服务器、云服务器等相关联的存储装置中并且可经由器械10和/或机器人外科系统1000(图4)访问。在这样的构造中，该信息可例如通过制造商提供的更新来更新，和/或可应用于单个器械、器械单元(例如，来自相同生产地点、生产周期、批号等的单元)，或用于所有器械中。仍另外，即使信息被本地存储在每个器械上，该信息也可由制造商提供的更新手动更新或在连接到机器人外科系统1000(图4)时自动更新。

参考图2和图3A至图3B，输入联接器110、120、130、140可旋转地设置在近侧面板24内，并被构造成当外科器械10(图1)被安装在机器人外科系统1000(图4)上时接收来自机器人外科系统1000(图4)的旋转输入。输入联接器110、120、130、140进而分别与致动机构200、300、400、500可操作地联接。更具体地，每个致动机构200、300、400、500包括导螺杆210，该导螺杆以固定旋转关系与相应的输入联接器110、120、130、140接合，使得输入联接器110、120、130、140的旋转实现对应导螺杆210的类似旋转。螺母220围绕每个导螺杆210螺纹设置，使得导螺杆210的旋转沿其平移对应螺母220。因此，将由机器人外科系统1000(图4)提供的旋转输入转换为螺母220基于旋转输入的方向在任意方向上的纵向平移。螺母220进而与活塞组件230可操作地联接，例如固定接合或以其他方式联接。

活塞组件230包括流体容器232、以密封地且可滑动的方式设置在流体容器232中的活塞头234、与活塞头234接合的活塞棒236。螺母220与活塞组件230的活塞头234可操作地联接，使得螺母220的平移推动活塞头234穿过对应的流体容器232。流体容器232保留加压流体，例如空气、其他气体、水、盐水、其他液体等，使得活塞头234在流体容器232中在第一方向上的滑动驱动加压流体通过流体管线238流出，并且使得活塞头234在流体容器232中在相反的第二方向上的滑动将加压流体从流体管线238吸回到流体容器232中(或使得加压流体能够流动)。

四个活塞组件230分别可操作地联接到钳口驱动机构600(图5至图7)、切割驱动机构700(图5、图6和图8)、第一铰接机构800(图9)和第二铰接机构900(图10)，以实现它们的流体驱动的致动。更具体地，如下文详述的，致动机构200、300、400、500的致动(例如，响应于由机器人外科系统1000(图4)提供的旋转输入)提供了端部执行器组件40的流体驱动的打开和关闭、刀60(图6)的展开和缩回、以及端部执行器组件40相对于轴30的俯仰和/或偏转铰接。

返回到图1，器械10的轴30包括远侧段32、近侧段34以及分别设置在远侧段32和近侧段34之间的铰接区段36。铰接区段36包括一个或多个铰接部件37，例如链节、接头等。多根铰接缆线38(例如，四(4)根铰接缆线)或其他合适的致动器延伸穿过铰接区段36。更具体地，铰接缆线38在其远端处可操作地联接到轴30的远侧段32，并且从轴30的远侧段32向近侧延伸，穿过轴30的铰接区段36和轴30的近侧段34，并且进入壳体20，其中第一对和第二对铰接缆线38与相应铰接机构800、900(图9和图10)可操作地联接，以实现远侧段32(并且因此端部执行器组件40)相对于近侧段34和壳体20例如，围绕至少两个铰接轴(例如，偏转和俯仰铰接)的铰接。铰接缆线38被布置成大体矩形构型，但也想到其他合适的构型。在一些构造中，作为替代方案，轴30是基本上刚性、延展性或柔性的并且不被构造成进行主动铰接。

关于端部执行器组件40相对于轴30的近侧段34的铰接，可成对地实现铰接缆线38的致动。更具体地，为了使端部执行器组件40俯仰，相对于彼此以类似方式致动上缆线38对，同时以类似方式但是相对于上缆线38对相反的方式致动下缆线38对。关于偏转铰接，相对于彼此以类似方式致动右侧缆线38对，而以类似方式但相对于右侧一对缆线38相反的方式致动左侧缆线38对。因此，无论俯仰和/或偏转铰接是否被致动，对角相对的铰接缆线38始终以相反的方式被致动。因此，仅需要两个铰接机构800、900(图9和图10)来实现俯仰和/或偏转铰接的任何组合：第一铰接机构800(图9)，该第一铰接机构以相等的幅度但相反的方向致动第一对对角相对的铰接缆线38；以及第二铰接机构900(图10)，该第二铰接机构以相等的幅度但相反的方向致动第二对对角相对的铰接缆线38。还设想了铰接缆线38的双侧构造。

继续参考图1，末端执行器组合件40分别包含第一钳口构件42和第二钳口构件44。每个钳口构件42、44分别包括近侧凸缘部分43a、45a和远侧主体部分43b、45b。远侧主体部分43b、45b分别限定相对的组织接触表面46、48。近侧凸缘部分43a、45a可枢转地围绕枢轴50彼此联接并且经由凸轮槽组件52可操作地彼此联接，该凸轮槽组件包括凸轮销86(图5至图7)，该凸轮销可滑动地接收在凸轮槽内，该凸轮槽分别限定在钳口构件42、44中的至少一个的近侧凸缘部分43a、45a内，以使钳口构件42能够相对于钳口构件44和轴30的远端段32在隔开位置(例如，端部执行器组件40的打开位置)与接近位置(例如，端部执行器组件40的关闭位置)之间枢转以夹持在组织接触表面46、48之间的组织。作为这种单向构型的替代方案，可提供双向构型，从而两个钳口构件42、44都可相对于彼此和轴30的远侧段32枢转。然而，还设想了其它合适构造。在各方面，一个或多个止动结构设置在任意或两个组织接触表面46、48上、延伸穿过该任意或两个组织接触表面或以其他方式与其相关联，从而在其接近位置维持组织接触表面46、48之间的最小间隙距离。

在构造中，纵向延伸的刀槽49(仅例示了钳口构件44的刀槽49；钳口构件42的刀槽被类似地构造)被限定穿过一个或两个钳口构件42、44的组织接触表面46、48。另外参考图6，支撑在刀支撑棒62上的刀60可选择性地平移通过刀槽49并在钳口构件42、44之间平移，以切割分别夹持在钳口构件42、44的组织接触表面46、48之间的组织。刀支撑棒62可操作地联接到切割驱动机构700(图5、图6和图8)，该切割驱动机构进而可操作地联接到致动机构300，以使得能够选择性地致动刀支撑棒62，进而使刀60在钳口构件42、44之间往复运动，以切割夹持在组织接触表面46、48之间的组织。作为可纵向移动的机械刀的替代方案，还设想了其他合适的机械切割器(例如，闸刀式切割器)，如静态或动态构造的基于能量的切割器(例如，RF电切割器、超声波切割器等)。

仍参考图1，支撑具有从其任意侧横向延伸的凸轮销86(图7)的凸轮块84(图7)的驱动棒82可操作地联接到端部执行器组件40的凸轮槽组件52，例如，凸轮销86(图7)在于任意或两个钳口构件42、44相关联的凸轮槽中接合，使得驱动棒82的纵向致动使钳口构件42相对于钳口构件44在隔开位置与接近位置之间枢转。驱动棒82进而可操作地联接到钳口驱动机构600(图5至图7)，该钳口驱动机构进而可操作地联接到致动机构200，以使得能够选择性地致动驱动棒82，从而使钳口构件42相对于钳口构件44在隔开位置与接近位置之间枢转。

钳口构件42的组织接触表面46、钳口构件44的组织接触表面48分别至少部分地由导电材料形成，并且可被激励成不同的电位，以便能够通过被抓取在其间的组织传导RF电能，但是组织接触表面46、48也可被配置成通过被抓取在其间的组织供应任何合适的能量，例如热、微波、光、超声、超声波等，以用于基于能量的组织治疗。器械10限定通过壳体20和轴30到达端部执行器组件40的传导通路(未示出)，该传导通路可包括导线、触点和/或导电部件，以使钳口构件42、44的组织接触表面46、48能够分别电连接到能量源(未示出)，例如电手术发电机，以便向组织接触表面46、48提供能量以处理(例如，密封)夹持在组织接触表面46、48之间的组织。

当器械10安装在机器人外科系统1000(图4)上时，致动组件100被构造成经由输入联接器110-120(图2)与机器人外科系统1000(图4)可操作地介接，以使得致动组件100的机械操作能够提供以上详述的功能。也就是说，机器人外科系统1000(图4)选择性地向输入联接器110-140(图2)提供例如旋转输入的输入，以铰接端部执行器组件40，操纵钳口构件42、44中的一者或两者以在其间夹持组织，和/或推进刀60切割夹持在钳口构件42、44之间的组织。然而，还设想了致动组件100被构造成与任何其他合适的外科系统(例如，手动外科手柄、电动外科手柄等)介接。出于本文的目的，大体上描述了机器人外科系统1000(图4)。

转到图4，机器人外科系统1000被构造成根据本公开使用。省略与本公开的理解无密切关系的机器人外科系统1000的方面和特征，以避免以不必要的细节模糊本公开的方面和特征。

机器人外科系统1000通常包括多个机器人臂1002、1003；控制装置1004；以及与控制装置1004联接的操作控制台1005。操作控制台1005可包括显示装置1006，该显示装置可被设置，尤其是显示三维图像；以及手动输入装置1007、1008，通过该手动输入装置，例如外科医生的人员可能能够以第一操作模式远程操控机器人臂1002、1003。机器人外科系统1000可以被配置用于躺在患者台1012上以微创方式治疗的患者1013。机器人外科系统1000可以另外包括数据库1014，特别是联接到控制装置1004的数据库，其中存储例如来自患者1013的术前数据和/或解剖图。

机器人臂1002、1003中的每个机器人臂可以包括通过接头连接的多个构件以及所安装的装置，所安装的装置可以是例如外科工具“ST”。外科工具“ST”中的一个或多个外科工具“ST”可为器械10(图1)，从而在机器人外科系统1000上提供这种功能。

机器人臂1002、1003可由连接到控制装置1004的电驱动器(例如，马达)驱动。马达例如可为旋转驱动马达，该旋转驱动马达被构造成提供旋转输入，例如以选择性地旋转驱动外科器械(图1)的输入联接器110-140(图2)，从而完成期望的一项或多项任务。控制装置1004(例如，计算机)可被构造成具体借助于计算机程序以使机器人臂1002、1003以及由此机器人臂的所安装的外科工具“ST”分别根据来自手动输入装置1007、1008的对应输入来执行期望移动和/或功能的方式来激活马达。控制装置1004还可以一方式配置，该方式使得该控制装置调整机器人臂1002、1003和/或马达的移动。

更具体地，控制装置1004可基于旋转控制马达中的一个或多个马达，例如，使用与马达相关联的旋转位置编码器(或霍尔效应传感器或其他合适的旋转位置编码器)对旋转位置进行控制，以根据马达确定旋转度输出，从而确定提供给外科器械10(图1)的对应输入联接器110-140(图2)的旋转度输入。可替代地或另外，控制装置1004可基于扭矩、电流或以任何其它合适的方式来控制马达中的一个或多个马达。

参考图5至图7，描述了钳口驱动机构600及其经由致动机构200的致动，以实现端部执行器组件40的打开和关闭。如上所述，响应于由机器人外科系统1000(图4)提供给输入联接器110的旋转输入，根据旋转输入的方向，加压流体被向远侧推动穿过流体管线238或被向近侧拉动(或允许返回)穿过流体管线238。更具体地，流体管线238限定了细长的柔性构造，使得流体管线238能够从壳体20(图1)内的致动机构200的活塞组件230延伸穿过包括其铰接区段36(图1)的轴30(图1)，到达轴30的远侧区段32或端部执行器组件40，以连接到钳口驱动机构600。钳口驱动机构600可设置在端部执行器组件40或轴30的远侧区段32内(或以其他方式设置在轴30的铰接区段36的远侧(参见图1))，并且包括流体容器610、以密封地且可滑动的方式设置在流体容器610内以将流体容器610分成流体接收部分612和相对部分614的活塞头620、将流体容器610的流体接收部分612与致动机构200的活塞组件230的流体管线238流体联接的流体口630、以及例如螺旋弹簧的偏置构件640，该偏置构件设置在流体容器610的相对部分614内并且被构造成向流体容器610的流体接收部分612偏置活塞头620。驱动棒82的近侧部分联接到活塞头620，使得活塞头620在流体容器610中的平移同样以类似的方式平移驱动棒82。如上所述，驱动棒82在其远侧部分支撑包括凸轮销86的凸轮块84，该凸轮销可操作地联接到端部执行器组件40(图1)的凸轮槽组件52，使得驱动棒82的纵向致动使钳口构件42相对于钳口构件44在隔开位置与接近位置之间枢转。在各方面，柔性缆线680在钳口驱动机构600的活塞头620与致动机构200的活塞头234之间延伸并使这些活塞头接合，以提供支撑并促进这些活塞头之间的伴随运动。

作为上述详细构造的结果，活塞头234在流体容器232中在第一方向上的滑动推动加压流体从流体容器232穿过流体管线238和流体口630进入流体容器610的流体接收部分612中，由此加压流体推动流体容器610内的活塞头620向流体容器610的相对部分614并抵抗偏置构件640的偏置移动。活塞头620的这种平移进而使驱动棒82平移，从而使钳口构件42相对于钳口构件44从隔开位置向接近位置枢转，例如以夹持其间的组织。

在各方面，钳口夹紧压力(例如，施加到夹持在钳口构件42与钳口构件44之间的组织的压力)可经由加压流体和/或偏置构件640调节到例如在约3kg/cm

为了使得钳口构件42、44能够向隔开位置返回，输入到输入联接器110的相对旋转输入由机器人外科系统1000(图4)提供，使得活塞头234在流体容器232内在相反的第二方向上滑动，从而扩大流体容器232内可被加压流体占据的容积。因此，加压流体可被推动和/或吸入流体容器232。更具体地，随着流体容器232内可被加压流体占据的容积增加，加压流体抵抗偏置构件640的偏置而施加在活塞头620上的力减小或消除，使得偏置构件640向流体容器610的流体接收部分612推回活塞头620，从而推动加压流体流出口630穿过流体管线238进入流体容器232，直到加压流体基本上充满流体容器232内的扩大容积。活塞头620的这种运动在如上面详述的相反的方向上拉动驱动棒82，从而使钳口构件42相对于钳口构件44从接近位置向隔开位置枢转。

转到图5、图6和图8，描述了切割驱动机构700及其经由致动机构300的致动，以相对于端部执行器组件40展开和缩回刀60。如上所述，响应于由机器人外科系统1000(图4)提供给输入联接器120的旋转输入，根据旋转输入的方向，加压流体被向远侧推动穿过流体管线238或被向近侧拉动(或允许返回)穿过致动机构300的流体管线238。切割驱动机构700可设置在端部执行器组件40或轴30的远侧区段32内(或以其他方式设置在轴30的铰接区段36的远侧(参见图1))，并且包括流体容器710、以密封地且可滑动的方式设置在流体容器710内以将流体容器710分成流体接收部分712和相对部分714的活塞头720、将流体容器710的流体接收部分712与致动机构300的活塞组件230的流体管线238流体联接的流体口730、以及例如螺旋弹簧的偏置构件740，该偏置构件设置在流体容器710的相对部分714内并且被构造成向流体容器710的流体接收部分712偏置活塞头720。刀支撑棒62的近侧部分联接到活塞头720，使得活塞头720在流体容器710中的平移同样以类似的方式平移刀支撑棒62。如上所述，刀支撑棒62在其远侧部分支撑刀60，使得刀支撑棒62的纵向致动展开刀60以在钳口构件42、44之间平移，或者根据致动的方向从钳口构件42、44之间向近侧缩回刀60。在各方面，柔性缆线680在切割驱动机构700的活塞头720与致动机构300的活塞头234之间延伸并使这些活塞头接合，以提供支撑并促进这些活塞头之间的伴随运动。

在使用中，致动机构300和切割驱动机构700以与上文关于致动机构200和钳口驱动机构600(图5至图7)详述类似的方式操作，其中加压流体的远侧推动向远侧展开刀60，并且其中加压流体的近侧推动或返回(在偏置构件740的偏置作用下)向近侧缩回刀60。

参考图9和图10，描述了第一铰接机构800和第二铰接机构900及其分别经由致动机构400、500的致动，以描述端部执行器组件40的致动。如上所述，响应于经由致动机构400的致动，第一铰接机构800可被构造成在相反的方向上以相等的幅度选择性地致动第一对对角相对的铰接缆线38，而响应于经由致动机构500的致动，第二铰接机构900可被构造成在相反的方向上以相等的幅度选择性地致动另一对对角相对的铰接缆线38。然而，还设想了其他构造，诸如像，其中为每根铰接缆线38提供单独的铰接组件和/或致动机构，提供大于或小于四(4)根铰接缆线38，联接其他对或其他组的铰接缆线38以进行相等和相反的运动等。

特别参考图9，如上所述，响应于由机器人外科系统1000(图4)提供给输入联接器130的旋转输入，根据旋转输入的方向，加压流体被向远侧推动穿过流体管线238或被向近侧拉动(或允许返回)穿过致动机构400的流体管线238。

铰接机构800可设置在壳体20(图1)内、轴30(参见图1)的近侧部分34内、各自部分地设置在轴30(参见图1)的铰接区段36内，或者以其他方式定位在轴的铰接区段的近侧。铰接机构800可包括第一铰接子组件802和第二铰接子组件804。第一铰接子组件802和第二铰接子组件804同时联接到致动机构400的流体管线238，并且彼此相似，除了第一铰接子组件802和第二铰接子组件804相对于彼此相对布置。因此，并且如下文详述，在致动机构400致动时，第一铰接子组件802和第二铰接子组件804在相反的方向上以相等的幅度操纵对应的铰接缆线38，例如，第一对对角相对的铰接缆线38。作为两个子组件802、804的替代方案，致动机构400可替代地可包括单个组件，诸如下文关于图11详述的，其中单个组件的输出例如经由齿轮、滑轮等被修改，使得在致动时，对应铰接缆线38(例如，第一对对角相对的铰接缆线38)在相反的方向上以相等的幅度致动。

每个铰接子组件802、804包括流体容器810、以密封地且可滑动的方式设置在相应流体容器810内以将相应流体容器810分成流体接收部分812和相对部分814的活塞头820、将对应流体接收部分812与致动机构400的活塞组件230的流体管线238流体联接的流体口830、以及例如螺旋弹簧的偏置构件840，该偏置构件设置在相对部分814内并且被构造成向对应流体容器810的流体接收部分812偏置对应活塞头820。铰接子组件802、804相对于彼此相对定向。第一对角相对的对中的两根铰接缆线38中的每根铰接缆线的近侧部分联接到活塞头820中的一个活塞头，使得活塞头820在流体容器810内的平移同样平移铰接缆线38。铰接缆线38可包括基本上刚性的支撑杆39，该支撑杆围绕铰接缆线设置或与其接合，并从轴30的铰接区段36向近侧延伸(参见图1)，以向缆线38提供结构支撑和刚性，但是也设想了其他构造。

作为上述详细构造的结果，响应于由机器人外科系统1000(图4)向输入联接器130提供的旋转输入，活塞头234在流体容器232中在第一方向上平移，以推动加压流体从流体容器232穿过流体管线238和流体口830进入流体容器810的流体接收部分812中，由此加压流体推动活塞头820向流体容器810的相对部分814并抵抗偏置构件840的偏置移动。活塞头822、842的这种平移进而在相反的方向(由于铰接子组件802、804的相反的定向)上并且以相等的幅度平移铰接缆线38。

另一方面，在由机器人外科系统1000(图4)向输入联接器130提供相反旋转输入的情况下，活塞头234在流体容器232中以第二相反方向平移，以吸入加压流体或允许加压流体返回到流体容器232，使得活塞头820在偏置构件840的偏置作用下以第二方向平移，从而在相反的方向(由于铰接子组件802、804的相反的定向)上并且以相等的幅度平移铰接缆线38。

参考图10，铰接机构900和致动机构500被构造成类似于上文关于图9详述的铰接机构800和致动机构400，除了铰接机构900和致动机构500将输入联接器140与第二对对角相对的铰接缆线38可操作地联接，使得响应于由机器人外科系统1000(图4)向输入联接器140提供旋转输入，第二对对角相对的铰接缆线38在相反的方向上并且以相等的幅度平移。

转到图11，关于铰接机构800(图9)和/或铰接机构900(图10)，作为在每个铰接机构中提供两个相反定向的子组件的替代方案，可提供铰接机构1100来代替铰接机构800(图9)和/或铰接机构900(图10)。铰接机构1100包括联接到对应致动机构400或500的单个组件(也分别参见图9和图10)。更具体地，铰接机构1100包括流体容器1110、以密封地且可滑动的方式设置在流体容器1110内以将流体容器1110分成流体接收部分和相对部分的活塞头1120、将流体容器1110的流体接收部分与致动机构400、500的流体管线238流体联接的流体口1130、以及例如螺旋弹簧的偏置构件1140，该偏置构件设置在流体容器1110的相对部分内并且被构造成向流体容器1110的流体接收部分偏置活塞头1120。该对对角相对的铰接缆线38中的一根铰接缆线的近侧部分联接(例如，正联接，诸如像直接接合)到活塞头1120，使得活塞头1120在流体容器1110中的平移使该铰接缆线38在相同的方向上平移。该对对角相对的铰接缆线38中的另一根铰接缆线联接到(例如，负联接，诸如像经由反向齿轮组件1180)活塞头1120，使得活塞头1120在流体容器1110中的平移使该铰接缆线38在相反的方向上平移。响应于联接的致动机构400或500的致动，铰接机构1100的操作与上面详述的类似，并且提供对角相对的铰接缆线38的相反的方向和相等的幅度的平移。

再次参考图9和图10，可向输入联接器130和/或140提供适当输入，以实现偏转和/或俯仰铰接的任何合适的组合。例如但不限于，在同时向输入联接器130和140输入类似输入的情况下，可基于旋转输入的方向在任意方向上实现俯仰铰接。作为另一个非限制性的示例，在向输入联接器130、140提供相反的输入的情况下，可基于相反的旋转输入的方向在任意方向实现上偏转铰接。如上所述，可提供各种其他输入，以实现偏转和/或俯仰铰接的任何合适的组合。

继续参考图9和图10，在各方面，不是提供偏置构件来将活塞头向对应流体容器的流体接收部分偏置，而是两个流体容器可能可操作地彼此联接，以便各自向另一个流体容器的活塞头提供基于流体压力的偏置，从而提供上面详述的偏置。另外参考图11，可替代地，可利用双作用活塞和流体容器(端口在活塞的相对侧上)而不是两个单独的流体容器或单端口容器，以实现上面详述的功能。不管所利用的流体容器的数量和构造如何，流体容器的尺寸可被设计为和/或适当的流体量(以容积为单位或经由其他合适的度量)可用于维持铰接缆线上的预张力，从而允许更精确的铰接，并且有助于在铰接不是主动进行时保持端部执行器组件的位置。任何或所有上述内容可同样适用于钳口驱动(参见图5和图6)和/或刀展开(参见图5、图7和图8)。

一般参考图5至图11，在各方面，活塞和流体缸可被构造成(例如，在直径、容积、长度等方面)和/或所利用的流体量(以容积为单位或经由其他合适的度量)可被选择为提供适合于所期望的特定致动的所期望的机械优点(或缺点)。

应当理解，可以对本文公开的方面和特征进行各种修改。因此，以上描述不应被解释为限制性的，而仅仅是作为各个方面和特征的范例。本领域的技术人员能够设想在本文所附权利要求书的范围和实质内的其它修改。