[发明专利]一种柔性连接件及末端执行器组件

说明书

本发明涉及一种柔性连接件及末端执行器组件，柔性连接件包括：制动力传递通道、制动力件、姿态力传递通道和姿态力件，制动力件在制动力传递通道中轴向移动传递推力和拉力，制动力件随柔性连接件多自由度弯曲，姿态力件穿设在姿态力传递通道中，姿态力件的一端与柔性连接件的一端连接，通过姿态力件传递轴向拉力，带动柔性连接件多自由度弯曲；末端执行器组件包括柔性连接件，柔性连接件的两端分别连接有支撑件和执行器，执行器与制动力件连接，执行器接收制动力件轴向传递的推力或拉力。本发明在实现多方向弯曲的同时，沿弯曲的轴向传递拉力和推力，且不会对侧壁造成较大挤压，在保证末端执行器正常工作的同时，提高末端执行器的灵活度。

技术领域

本发明涉及手术用末端执行器技术领域，尤其是指一种柔性连接件及末端执行器组件。

背景技术

许多外科手术器械是将轴向的制动力从手柄传递到末端执行器以实现既定的器械动作，例如线性吻合器需要轴向的制动力推动刀片，从而依靠刀片和砧板、钉仓座之间的滑轨结构完成对于组织的抓取、切割和吻合，手术钳、手术剪等夹取形式的手术器械需要轴向的制动力拉动/推动器械末端的连杆机构以实现器械闭合状态和关闭状态之间的切换，从而完成对于组织的抓取、切割等。

此类需要传递轴向制动力的现有外科手术器械大多为刚性结构，少数器械的末端也只能在轴向垂直平面实现一个自由度的弯曲。在已知的此类手术器械中，其末端均不能达到两个自由度(俯仰、偏转)。其原因主要在于，为了实现器械末端的弯曲，轴向制动力的传动链必然需要有一部分是柔性可弯曲的。然而现有此类器械的轴向制动力传动方案最多只能实现一个自由度的转动。此外，现有可实现两个自由度转动的轴向制动力传动方案只能用于很小的力(例如消化道内镜活检钳)，当这些方案用于很大的力时会对传递轴向制动力的侧壁产生强大的挤压，从而压迫柔性可弯曲的部分使其无法保持初始的弯曲幅度。采用这些方案的外科手术器械刚度低、稳定性差。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中用于手术的末端执行器存在弯曲自由度限制、以及弯曲时难以传递轴向作用力的问题，提供一种柔性连接件及包括该柔性连接件的末端执行器组件，在实现多方向弯曲的同时，能够在不影响弯曲的情况下，沿弯曲的轴向传递拉力和推力，在弯曲状态下沿轴线传递较大制动力时不会对侧壁造成较大挤压，在保证末端执行器正常工作的同时，提高末端执行器的灵活度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种柔性连接件，能够多自由度弯曲，包括：

制动力传递通道，设置在所述柔性连接件的内部，沿所述柔性连接件的轴向延伸方向贯穿所述柔性连接件；

制动力件，穿设在所述制动力传递通道中，所述制动力件在制动力传递通道中轴向移动传递推力和拉力，所述制动力件随柔性连接件多自由度弯曲；

姿态力传递通道，设置在所述柔性连接件的内部，沿所述柔性连接件的轴向延伸方向贯穿所述柔性连接件，所述柔性连接件内设置至少三条姿态力传递通道，所述姿态力传递通道围绕所述制动力传递通道均匀分布；

姿态力件，穿设在所述姿态力传递通道中，所述姿态力件的一端与柔性连接件的一端连接，通过所述姿态力件传递轴向拉力，带动柔性连接件多自由度弯曲。

在本发明的一个实施例中，所述柔性连接件包括多个依次首尾相连呈链条状结构的关节件，所述关节件的两侧接触面分别为能够匹配的球形凹面和球形凸面，相邻两个关节件之间通过球形凹面和球形凸面配合能够相对转动。

在本发明的一个实施例中，所述制动力件包括多个依次首尾相连呈链条状结构的转动件，所述转动件的两侧接触面分别设置有能够匹配的旋转端面，相邻两个转动件之间通过旋转端面配合能够相对转动，相邻两个转动件之间还设置有扣合结构。

在本发明的一个实施例中，所述扣合结构由所述转动件旋转端面的自身形状匹配扣合形成或由外部连接件将所述转动件串联形成。

在本发明的一个实施例中，所述姿态力件为钢丝、钢丝绳或链条结构。