[发明专利]铰接式工具定位器及采用它的系统

权利要求书

1.一种铰接式工具定位装置，所述装置包括：

连续排列的底座构件、中间构件、末端构件和第一工具支架，所述底座构件、中间构件、末端构件和工具支架中的每一者都具有对应的中心开口；

在所述底座构件与所述中间构件之间的第一多个联接引导件，其中所述第一多个联接引导件的至少一个联接至所述底座构件，并且所述第一多个联接引导件的至少一个联接至所述中间构件，并且其中所述第一多个联接引导件的每一个联接引导件都具有对应的中心开口；

在所述中间构件与所述末端构件之间的第二多个联接引导件，其中所述第二多个联接引导件的至少一个联接至所述中间构件，并且所述第二多个联接引导件的至少一个联接至所述末端构件，并且其中所述第二多个联接引导件的每一个联接引导件都具有对应的中心开口；

在所述末端构件与所述工具支架之间的第三多个联接引导件，其中所述第三多个联接引导件的至少一个联接至所述末端构件，并且所述第三多个联接引导件的至少一个联接至所述工具支架，并且其中所述第三多个联接引导件的每一个联接引导件都具有对应的中心开口；

在所述底座构件中的第一引导开口和在所述第一多个联接引导件的每个联接引导件中的相应的大致对齐的第一引导开口；

第一多个柔性控制链接件，所述第一多个柔性控制链接件以平行地间隔开的关系布置并且延伸穿过所述底座构件中的所述第一引导开口的对应开口，并且穿过所述第一多个联接引导件中的所述相应第一引导开口的对应开口，所述第一多个柔性控制链接件中的每一者都具有连接至所述中间构件的对应的第一末端部分和延伸离开所述底座构件的对应的第二末端部分；

在所述中间构件中的第二引导开口和在所述第一和第二多个联接引导件的每个联接引导件中的相应的大致对齐的第二引导开口；

第二多个柔性控制链接件，所述第二多个柔性控制链接件以平行地间隔开的关系布置，各自具有连接至所述末端构件的第一端、连接至所述底座构件和与所述底座间隔开的物体中的至少一者的第二端，并且具有在所述第一端和第二端之间的中间部分，各个所述中间部分延伸穿过所述中间构件中的对应的第二引导开口并且穿过所述第一和第二多个联接引导件的每个引导件中的对应的第二引导开口；

第三引导开口，所述第三引导开口在所述底座构件中，并且在所述第一多个联接引导件的每个联接引导件中，并且在所述中间构件中，并且在所述第二多个联接引导件的每个联接引导件中，并且在所述末端构件中，并且在所述第三多个联接引导件的每个联接引导件中；以及

第三多个柔性控制链接件，所述第三多个柔性控制链接件以平行地间隔开的关系布置并且在穿过对应的所述第三引导开口的所述底座构件中、在穿过对应的所述第三引导开口的所述第一多个联接引导件的每个联接引导件中、在穿过对应的所述第三引导开口的所述中间构件中、在穿过对应的所述第三引导开口的所述第二多个联接引导件的每个联接引导件中、在所述末端构件中延伸穿过对应的所述第三引导开口，并且在所述第三多个联接引导件的每个联接引导件中延伸穿过对应的所述第三引导开口，所述第三多个柔性控制链接件的每个所述柔性控制链接件具有连接至工具支架的第一端和延伸离开所述底座构件的第二端；

其中所述第一多个柔性控制链接件和第三多个柔性控制链接件是可推动和可拉动的；

其中选择性地推动和拉动所述第一多个控制链接件的控制链接件引起所述底座构件、所述第一多个联接引导件、所述中间构件、所述第二多个联接引导件和所述末端构件采取选择性地定义连续曲线的位置；

其中当所述第一和第三柔性控制链接件中任一者被选择性地推动和拉动时，所述第二多个控制链接件引起所述末端构件维持与所述底座构件大致相同的取向；并且

其中选择性地推动和拉动所述第三多个控制链接件的控制链接件引起所述工具支架选择性地移动为多个取向的任一者，使得在所述末端构件与所述工具支架之间的所述第三多个联接引导件定义从所述末端构件到所述工具支架的连续曲线。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一、第二和第三多个柔性控制链接件包括金属丝，所述金属丝能够经受约200N的拉伸和压缩而不变形，并且能够经受高达2％到4％的应变。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述金属丝的至少一个由具有形状记忆和超弹性的镍与钛的金属合金构成。