具有可旋轉(zhuǎn)的釘部署布置的外科縫合器械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種外科縫合器械。各種實施例包括用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動的致動系統(tǒng)。外科端部執(zhí)行器操作地聯(lián)接到所述致動系統(tǒng)。所述致動系統(tǒng)與致動構件交接，所述致動構件能夠操作地接合可旋轉(zhuǎn)的凸輪構件(5030’)以擊發(fā)所述端部執(zhí)行器內(nèi)的釘與所述端部執(zhí)行器的砧座部分成形接觸。
【專利說明】具有可旋轉(zhuǎn)的釘部署布置的外科縫合器械
【背景技術】
[0001]多年以來，已經(jīng)開發(fā)出多種微創(chuàng)機器人(或“遠程外科手術”)系統(tǒng)以增加外科手術的靈活性，并允許外科醫(yī)生以直觀的方式對患者進行手術。多個此類系統(tǒng)在以下美國專利中有所公開，所述各個美國專利全文以引用的方式并入本文:名稱為“ArticulatedSurgical Instrument For Performing Minimally Invasive Surgery With EnhancedDexterity and Sensitivity” 的美國專利 5，792，135、名稱為 “Robotic Arm DLUS ForPerforming Surgical Tasks” 的美國專利 6，231，565、名稱為 “Robotic Surgical ToolWith Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument” 的美國專利 6，783, 524、名稱為“Alignment of Master and Slave In a Minimally Invasive Surgical Apparatus”的美國專利 6，364，888、名稱為 “Mechanical Actuator Interface System For RoboticSurgical Tools” 的美國專利 7，524，320、名稱為 “Platform Link Wrist Mechanism”白勺美國專利 7，691，098、名稱為 “Repositioning and Reorientation of Master/SlaveRelationship in Minimally Invasive Telesurgery，，的美國專利 7，806，891 和名稱為“Surgical Tool With Writed Monopolar Electrosurgical End Effectors” 的美國專利7，824，401。然而，過去的多個此類系統(tǒng)已不能產(chǎn)生有效切割和緊固組織所需量級的力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的整體方面，提供了包括用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動的致動系統(tǒng)的外科縫合器械。外科端部執(zhí)行器操作地聯(lián)接到致動系統(tǒng)。在各種實施例中，外科端部執(zhí)行器包括外科釘倉，所述外科釘倉操作地支撐排列成間隔開的至少兩個釘行的多個外科釘。致動構件操作地與致動系統(tǒng)交接，使得當向致動構件施加控制運動時，在起始位置和結束位置之間在外科釘倉內(nèi)軸向驅(qū)動致動構件。致動構件上具有對應于至少兩個釘行中的每一個的可旋轉(zhuǎn)的釘凸輪構件，使得隨著致動構件從起始位置驅(qū)動至結束位置，每個可旋轉(zhuǎn)的凸輪構件旋轉(zhuǎn)至與相應的釘行中的外科釘凸輪驅(qū)動地接合。
[0003]根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的其他整體方面，提供了包括用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動的致動系統(tǒng)的外科縫合器械。外科端部執(zhí)行器操作地聯(lián)接到致動系統(tǒng)。在各種實施例中，外科端部執(zhí)行器包括砧座，所述砧座響應于由致動系統(tǒng)對砧座施加的閉合運動在打開位置和閉合位置之間運動。器械還包括外科釘倉，在外科釘倉中操作地支撐多個線性排列的推動器構件。在每個推動器構件上操作地支撐至少一個未成形的外科釘。器械還包括對應于多個線性排列的推動器構件的多個線性排列的釘驅(qū)動器。每個釘驅(qū)動器可旋轉(zhuǎn)地支撐于端部執(zhí)行器中。致動構件操作地與致動系統(tǒng)交接，使得當向致動構件施加擊發(fā)控制運動時，在起始位置和結束位置之間在外科釘倉內(nèi)軸向驅(qū)動致動構件。在各種實施例中，致動構件能夠使每個釘驅(qū)動器運動至與每個對應的推動器構件可旋轉(zhuǎn)地凸輪接合，以當致動器被從起始位置驅(qū)動至結束位置時，驅(qū)動支撐在推動器構件上的至少一個外科釘與砧座成形接觸。
[0004]根據(jù)其他整體方面，本發(fā)明的各種實施例涉及包括用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動的致動系統(tǒng)的外科縫合器械。外科端部執(zhí)行器操作地聯(lián)接到致動系統(tǒng)。在各種實施例中，外科端部執(zhí)行器包括砧座，所述砧座響應于由致動系統(tǒng)對砧座施加的閉合運動而在打開位置和閉合位置之間運動。器械還包括外科釘倉，在外科釘倉中操作地支撐多個線性排列的推動器構件。在每個推動器構件上操作地支撐至少一個未成形的外科釘。器械還包括致動構件，所述致動構件操作地與致動系統(tǒng)交接，使得對致動構件施加控制運動時，在起始位置和結束位置之間在外科釘倉內(nèi)軸向驅(qū)動致動構件。凸輪裝置也與致動構件交接，使得隨著致動構件從起始位置驅(qū)動至結束位置，凸輪裝置運動至與每個外科推動器構件可旋轉(zhuǎn)地凸輪接合，以當砧座處于閉合位置時，驅(qū)動支撐在推動器構件上的至少一個外科釘與砧座成形接觸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]本文以舉例的方式結合以下附圖描述了本發(fā)明的各種實施例，其中:
[0006]圖1為一個機器人控制器實施例的透視圖；
[0007]圖2為操作地支撐本發(fā)明的多個外科工具實施例的機器人系統(tǒng)的一個機器人外科臂車/操縱器的透視圖；
[0008]圖3為圖2中示出的機器人外科臂車/操縱器的側(cè)視圖；
[0009]圖4為具有用于操作地支撐機器人操縱器的定位連桿的示例性的車結構的透視圖，該機器人操縱器可與本發(fā)明的各種外科工具實施例一起使用；
[0010]圖5為本發(fā)明的外科工具實施例的透視圖；
[0011]圖6為用于將各種外科工具實施例附接到機器人系統(tǒng)的適配器和工具架布置的分解組件視圖；
[0012]圖7為圖6中示出的適配器的側(cè)視圖；
[0013]圖8為圖6中示出的適配器的底視圖；
[0014]圖9為圖6和圖7的適配器的頂視圖；
[0015]圖10為圖5的外科工具實施例的局部底部透視圖；
[0016]圖11為本發(fā)明的可進行關節(jié)運動的外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的局部分解圖；
[0017]圖12為移除了工具安裝外殼的圖10的外科工具實施例的透視圖；
[0018]圖13為移除了工具安裝外殼的圖10的外科工具實施例的后部透視圖；
[0019]圖14為移除了工具安裝外殼的圖10的外科工具實施例的前透視圖；
[0020]圖15為圖14的外科工具實施例的局部分解透視圖；
[0021]圖16為圖10的外科工具實施例的局部橫截面?zhèn)纫晥D；
[0022]圖17為圖16中示出的外科工具的一部分的放大剖視圖；
[0023]圖18為圖10中示出的外科工具實施例的工具安裝部分的一部分的分解透視圖；
[0024]圖19為圖18的工具安裝部分的一部分的放大分解透視圖；
[0025]圖20為圖10的外科工具的細長軸組件的一部分的局部剖視圖；
[0026]圖21為本發(fā)明的外科工具實施例的閉合螺母實施例的半部分的側(cè)視圖；
[0027]圖22為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖；
[0028]圖23為圖22的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于打開位置并且閉合離合器組件處于中間位置；
[0029]圖24為圖23中示出的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的另一個橫截面?zhèn)纫晥D，其中離合器組件接合于閉合位置；
[0030]圖25為圖23中示出的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的另一個橫截面?zhèn)纫晥D，其中離合器組件接合于擊發(fā)位置；
[0031]圖26是本發(fā)明的工具安裝部分實施例的一部分的頂視圖；
[0032]圖27為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖；
[0033]圖28為圖27的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于打開位置；
[0034]圖29為圖27的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的另一個橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于閉合位置；
[0035]圖30為本發(fā)明的閉合驅(qū)動螺母和部分刀桿實施例的透視圖；
[0036]圖31是本發(fā)明的另一個工具安裝部分實施例的頂視圖；
[0037]圖32為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖；
[0038]圖33為圖32 的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于打開位置；
[0039]圖34為圖33的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的另一個橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于閉合位置；
[0040]圖35為本發(fā)明的外科工具實施例的安裝襯圈實施例的剖視圖，示出了閉合驅(qū)動軸的刀桿和遠端部分；
[0041]圖36為圖35的安裝襯圈實施例的剖視圖；
[0042]圖37為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的另一個工具安裝部分實施例的頂視圖；
[0043]圖37A為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的齒輪布置的一部分的分解透視圖；
[0044]圖37B為圖37A中示出的齒輪布置的橫截面透視圖；
[0045]圖38為采用了壓力傳感器布置的本發(fā)明的另一個外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于打開位置；
[0046]圖39為圖38的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的另一個橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于閉合位置；
[0047]圖40為與機器人系統(tǒng)的工具架部分相關的本發(fā)明的另一個外科工具實施例的一部分的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出；
[0048]圖41為與機器人系統(tǒng)的工具架部分相關的本發(fā)明的另一個外科工具實施例的一部分的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出；
[0049]圖42為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的一部分的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出；
[0050]圖43為本發(fā)明的外科工具實施例的一部分的另一個外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出；
[0051]圖44為本發(fā)明的外科工具實施例的一部分的另一個外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出；[0052]圖45為本發(fā)明的外科工具實施例的一部分的另一個外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出；
[0053]圖46為圖45的端部執(zhí)行器的一部分的放大剖視圖；
[0054]圖47為圖45和46的端部執(zhí)行器的一部分的另一個剖視圖；
[0055]圖48為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于打開位置；
[0056]圖49為圖48的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的放大橫截面?zhèn)纫晥D；
[0057]圖50為圖48和49的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的另一個橫截面?zhèn)纫晥D，其中砧座處于閉合位置；
[0058]圖51為圖48至50的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器和細長軸組件的一部分的放大橫截面?zhèn)纫晥D；
[0059]圖52為本發(fā)明的外科工具實施例的工具安裝部分實施例的頂視圖；
[0060]圖53為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視組件視圖；
[0061]圖54為可以與本發(fā)明的各種外科工具實施例一起使用的一次性加載單元布置的前透視圖；
[0062]圖55為圖54的一次性加載單元的后部透視圖；
[0063]圖56為圖54和5 5的一次性加載單元的底部透視圖；
[0064]圖57為可以與本發(fā)明的各種外科工具實施例一起使用的另一個一次性加載單元實施例的底部透視圖；
[0065]圖58為圖54至56中示出的一次性加載單元的安裝部分的分解透視圖；
[0066]圖59為本發(fā)明的外科工具實施例的一次性加載單元和細長軸組件實施例的一部分的透視圖，其中一次性加載單元處于第一位置；
[0067]圖60為圖59的一次性加載單元和細長軸組件的一部分的另一個透視圖，其中一次性加載單元處于第二位置；
[0068]圖61為圖59和60中示出的一次性加載單元和細長軸組件實施例的一部分的剖視圖；
[0069]圖62為圖59至61中示出的一次性加載單元和細長軸組件實施例的另一個剖視圖；
[0070]圖63為本發(fā)明的外科工具實施例的另一個一次性加載單元實施例的一部分和細長軸組件實施例的局部分解透視圖；
[0071]圖64為本發(fā)明的外科工具實施例的另一個一次性加載單元實施例的一部分和細長軸組件實施例的局部分解透視圖；
[0072]圖65為圖64的一次性加載單元實施例和細長軸組件實施例的另一個局部分解透視圖；
[0073]圖66為本發(fā)明的外科工具實施例的另一個工具安裝部分實施例的頂視圖；
[0074]圖67為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的側(cè)視圖，其一些部件以橫截面示出并與機器人系統(tǒng)的機器人工具架相關；
[0075]圖68為可結合本發(fā)明的各種外科工具實施例使用的外科端部執(zhí)行器實施例的分解組件視圖；
[0076]圖69為用于驅(qū)動在本發(fā)明的各種外科端部執(zhí)行器實施例中使用的切割器械的纜線驅(qū)動系統(tǒng)的一部分的側(cè)視圖；
[0077]圖70為圖69的纜線驅(qū)動系統(tǒng)和切割器械的頂視圖；
[0078]圖71為處于閉合位置的本發(fā)明的纜線驅(qū)動傳動裝置實施例的頂視圖；
[0079]圖72為處于中間位置的圖71的纜線驅(qū)動傳動裝置實施例的另一個頂視圖；
[0080]圖73為處于擊發(fā)位置的圖71和72的纜線驅(qū)動傳動裝置實施例的另一個頂視圖；
[0081]圖74為處于圖71中示出的位置的纜線驅(qū)動傳動裝置實施例的透視圖；
[0082]圖75為處于圖72中示出的位置的纜線驅(qū)動傳動裝置實施例的透視圖；
[0083]圖76為處于圖73中示出的位置的纜線驅(qū)動傳動裝置實施例的透視圖；
[0084]圖77為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖；
[0085]圖78為用于驅(qū)動在本發(fā)明的各種外科端部執(zhí)行器實施例中使用的切割器械的另一個纜線驅(qū)動系統(tǒng)實施例的一部分的側(cè)視圖；
[0086]圖79為圖78的纜線驅(qū)動系統(tǒng)實施例的頂視圖；
[0087]圖80為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的工具安裝部分實施例的頂視圖；
[0088]圖81是本發(fā)明的另一個外科工具實施例的頂視剖視圖；
[0089]圖82為本發(fā)明的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的剖視圖；
[0090]圖83為沿著圖82中的線83-83截取的圖82的外科端部執(zhí)行器橫截面端視圖；
[0091]圖84為其部分以橫截面示出的圖82和83的外科端部執(zhí)行器的透視圖；
[0092]圖85為圖82至84的外科端部執(zhí)行器的一部分的側(cè)視圖；
[0093]圖86為本發(fā)明的各種外科工具實施例的滑動件組件實施例的透視圖；
[0094]圖87為圖86的滑動件組件實施例和圖85的細長通道的一部分的剖視圖；
[0095]圖88至93以圖解法示出了在本發(fā)明的外科工具實施例中的釘?shù)捻樞驌舭l(fā)；
[0096]圖94為本發(fā)明的外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的局部透視圖；
[0097]圖95為本發(fā)明的外科工具實施例的外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的局部橫截面透視圖；
[0098]圖96為滑動件組件軸向推進穿過其中的圖95的外科端部執(zhí)行器實施例的另一個局部橫截面透視圖；
[0099]圖97為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的另一個滑動件組件實施例的透視圖；
[0100]圖98為滑動件組件軸向推進穿過其中的圖95和96中示出的外科端部執(zhí)行器實施例的一部分的局部頂視圖；
[0101]圖99為圖98的外科端部執(zhí)行器實施例的另一個局部頂視圖，為了清楚起見，已移除外科釘倉的頂部表面；
[0102]圖100為圖95和97中示出的外科端部執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器實施例和釘推動器實施例的局部橫截面?zhèn)纫晥D；
[0103]圖101為本發(fā)明的自動重新加載系統(tǒng)實施例的透視圖，其中外科端部執(zhí)行器與其提取系統(tǒng)以提取方式接合；
[0104]圖102為圖101中示出的自動重新加載系統(tǒng)實施例的另一個透視圖；
[0105]圖102為圖101和102中示 出的自動重新加載系統(tǒng)實施例的橫截面正視圖；[0106]圖104為圖101至103中示出的自動重新加載系統(tǒng)實施例的另一個橫截面正視圖，其中其提取系統(tǒng)從外科端部執(zhí)行器中移除用過的外科釘倉；
[0107]圖105為圖101至104中示出的自動重新加載系統(tǒng)實施例的另一個橫截面正視圖，示出了將新的外科釘倉加載到外科端部執(zhí)行器中；
[0108]圖106為本發(fā)明的另一個自動重新加載系統(tǒng)實施例的透視圖，其一些部件以橫截面示出；
[0109]圖107為圖106的自動重新加載系統(tǒng)實施例的一部分的分解透視圖；
[0110]圖108為圖107中示出的部分自動重新加載系統(tǒng)實施例的另一個分解透視圖；
[0111]圖109為圖106至108的自動重新加載系統(tǒng)實施例的橫截面正視圖；
[0112]圖110為支撐其中的一次性加載單元的取向管實施例的剖視圖；
[0113]圖111為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖；
[0114]圖112為本發(fā)明的外科工具實施例的關節(jié)運動接頭實施例的局部透視圖；
[0115]圖113為本發(fā)明的外科工具實施例的閉合管實施例的透視圖；
[0116]圖114為組裝在圖112的關節(jié)運動接頭實施例上的圖113的閉合管實施例的透視圖；
[0117]圖115為本發(fā)明的外科工具實施例的工具安裝部分實施例的一部分的頂視圖；
[0118]圖116為圖115的工具安裝部分實施例中采用的關節(jié)運動驅(qū)動組件實施例的透視圖；
[0119]圖117為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖；并且
[0120]圖118為本發(fā)明的另一個外科工具實施例的透視圖。
【具體實施方式】
[0121]本專利申請的 申請人:還擁有與本專利同一日期提交的以下專利申請，這些專利申請各自的全部內(nèi)容均以引用方式并入本文:
[0122]-名稱為“Surgical Instrument With Wireless Communication Between aControl Unit of a Robotic System and Remote Sensor” 的美國專利申請序列號—,代理人案卷號 END5924USCIP2/060339CIP2 ；
[0123]-名稱為“Robotically-Controlled Disposable Motor Driven Loading Unit”的美國專利申請序列號―，代理人案卷號END6213USCIP1/070330CIP1 ；
[0124]-名稱為“Robotically-Controlled Endoscopic Accessory Channel，，的美國專利申請序列號―，代理人案卷號END5568USCIP2/100809CIP2 ；
[0125]-名稱為“Robotically-ControlledMotorized Surgical Instrument”的美國專利申請序列號―，代理人案卷號END6416USCIP1/080205CIP1 ；
[0126]-名稱為“Robotically-ControlledSurgical Stapling Devices That ProduceFormed Staples Having Different Lengths”的美國專利申請序列號—，代理人案卷號END5675USCIP6/050504CIP6 ；
[0127]-名稱為“Robotically-ControlledMotorized Cutting and FasteningInstrument”的美國專利申請序列號代理人案卷號END6269USCIP1/070391CIP1 ；
[0128]-名稱為“ Robot i cal Iy-Contro I led Shaft Based Rotary DriveSystems For Surgical Instruments”的美國專利申請序列號—，代理人案卷號END6089USCIP1/070059CIP1 ；
[0129]-名稱為“Robotically-Controlled Surgical Instrument Having RecordingCapabilities”的美國專利申請序列號代理人案卷號END5773USCIP4/050698CIP4 ；
[0130]-名稱為“Robotically-ControlledSurgical Instrument With Force FeedbackCapabilities”的美國專利申請序列號―，代理人案卷號END5773USCIP5/050698CIP5 ;以及
[0131]-名稱為“Robotically-Driven Surgical Instrument With E-Beam Driver” 的美國專利申請序列號―，代理人案卷號END0908USCIP2/100810CIP2。
[0132]現(xiàn)在將描述某些示例性實施例，以從整體上理解本文所公開的裝置和方法的結構、功能、制造和用途的原理。這些實施例的一個或多個實例在附圖中示出。本領域的普通技術人員將會理解，本文特別描述和在附圖中示出的裝置和方法為非限制性的示例性實施例，并且本發(fā)明各種實施例的范圍僅由權利要求書限定。就一個示例性實施例進行圖解說明或描述的特征，可與其它實施例的特征進行組合。這種修改形式和變化形式旨在包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0133]因此，本說明書通篇使用的短語“在各種實施例中”、“在一些實施例中”、“在一個實施例中”或“在實施例中”等并不一定都指相同的實施例。此外，在一個或多個其它實施例中，可按照任何合適的方式組合一個或多個實施例的具體特征、結構或特性。這種修改形式和變化形式旨在包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。[0134]圖1示出了可結合圖2中示出的從屬機械臂車1100類型使用的主控制器1001的一個型式。主控制器1001和從屬機械臂車1100以及它們各自的部件和控制系統(tǒng)在本文中統(tǒng)稱為機器人系統(tǒng)1000。此類系統(tǒng)和裝置的實例公開于美國專利7，524，320中，所述專利以引用的方式并入本文。因而，除了可能必要的理解本發(fā)明的多種實施例和形式以外，本文將不詳細地描述此類裝置的各個細節(jié)。眾所周知，主控制器1001通常包括如下主控制器(在圖1中一般表示為1003):在外科醫(yī)生通過立體顯示器1002觀察手術的同時，所述主控制器由外科醫(yī)生抓持并在空中操控。主控制器1001通常包括手動輸入裝置，所述手動輸入裝置優(yōu)選地以多個自由度移動并通常還具有用于致動工具(例如，用于閉合抓持鋸、施加電勢到電極等)的致動手柄。
[0135]如在圖2中可見，在一種形式中，機械臂車1100能夠致動多個外科工具，一般稱為1200。使用主控制器和機械臂車布置的各種機器人外科系統(tǒng)和方法公開于名稱為“Mult1-Component Telepresence System and Method” 的美國專利 6，132，368 中，該專利的全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。在各種形式中，機械臂車1100包括基座1002，在圖示實施例中，所述基座支撐有三個外科工具1200。在各種形式中，外科工具1200均由一系列手動關節(jié)運動的連桿(一般稱為裝置接頭1104)和機器人操縱器1106支撐。本文示出的這些結構具有在機器人連桿的大部分之上延伸的護蓋。這些護蓋可以是任選的，并且可在尺寸上有所限制或在一些實施例中完全消除，以使用于操縱此類裝置的伺服機構遇到的慣性最小化、限制移動部件的體積以避免碰撞并且限制車1100的總重量。車1100將通常具有適于在手術室之間搬運車1100的尺寸。車1100可能夠通常適于穿過標準的手術室門并放置到標準的醫(yī)院電梯上。在各種形式中，車1100可優(yōu)選地具有重量并包括輪(或其他運輸)系統(tǒng)，所述輪系統(tǒng)允許由單個維護人員將車1100設置在鄰近手術臺。
[0136]現(xiàn)在參見圖3，在至少一種形式中，機器人操縱器1106可包括限制外科工具1200的運動的連桿1108。在各種實施例中，連桿1108包括由旋轉(zhuǎn)接頭以平行四邊形布置方式聯(lián)接在一起的剛性連接件，使得外科工具1200圍繞空間1110中的某一點旋轉(zhuǎn)，如在公布的美國專利5，817，084中更完整地描述，所述專利的全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。平行四邊形布置方式將旋轉(zhuǎn)限制為圍繞軸1112a (有時稱為俯仰軸)樞轉(zhuǎn)。支撐平行四邊形連桿的連接件可樞轉(zhuǎn)地安裝到裝置接頭1104 (圖2)上，使得外科工具1200進一步圍繞軸1112b (有時稱為偏航軸)旋轉(zhuǎn)。俯仰軸1112a和偏航軸1112b在遠程中心1114處相交，所述遠程中心沿著外科工具1200的軸1208對齊。當由操縱器1106支撐時，外科工具1200可以具有另外的驅(qū)動自由度，包括外科工具1200沿著縱向工具軸線“LT-LT”的滑動運動。當外科工具1200沿著工具軸線LT-LT相對于操縱器1106滑動(箭頭1112c)時，遠程中心1114相對于操縱器1106的基座1116保持固定。從而，使整個操縱器總體上發(fā)生移動以重新定位遠程中心1114。操縱器1106的連桿1108由一系列的馬達1120驅(qū)動。這些馬達響應于控制系統(tǒng)處理器的命令而主動移動連桿1108。如將在下文中進一步詳細描述，馬達1120還用于操縱外科工具1200。
[0137]圖4中示出了可供選擇的裝置接頭結構。在該實施例中，外科工具1200由兩個組織操縱工具之間的可供選擇的操縱器結構1106’支撐。本領域的普通技術人員將會知道本發(fā)明的各種實施例可以包括多種可供選擇的機器人結構，包括描述于名稱為“AutomatedEndoscope System For Optimal Positioning”的美國專利 5，878，193 中的那些，該專利的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。另外，雖然結合外科工具1200和主控制器1001之間的連通在本文中初步描述了機器人部件和機器人外科系統(tǒng)的處理器之間的數(shù)據(jù)連通，應當理解，類似的連通可發(fā) 生在操縱器、裝置接頭、內(nèi)窺鏡或其他圖像捕獲裝置等的電路和機器人外科系統(tǒng)的處理器之間，所述機器人外科系統(tǒng)的處理器用于部件兼容性確認、部件類型識另O、部件校正(例如偏移等)連通、部件與機器人外科系統(tǒng)的聯(lián)接確認等。
[0138]圖5中示出了非常適于與機器人系統(tǒng)1000 —起使用的示例性的非限制性外科工具1200，所述機器人系統(tǒng)具有操作地聯(lián)接到主控制器1001的工具驅(qū)動組件1010(圖6)，所述主控制器能夠通過操作者(即，外科醫(yī)生)的輸入操作。如在圖中可見，外科工具1200包括外科端部執(zhí)行器2012，所述端部執(zhí)行器包括直線切割器。在至少一種形式中，外科工具1200通常包括細長軸組件2008，所述細長軸組件具有通過關節(jié)運動接頭2011聯(lián)接在一起的近側(cè)閉合管2040和遠側(cè)閉合管2042。外科工具1200通過工具安裝部分(一般稱為1300)操作地聯(lián)接到操縱器。外科工具1200還包括將工具安裝部分1300機械地且電力地聯(lián)接到操縱器的接口 1230。接口 1230的一種形式在圖6-10中示出。在各種實施例中，工具安裝部分1300包括工具安裝板1302，所述工具安裝板操作地支撐多個(圖10中示出了四個)可旋轉(zhuǎn)主體部分、從動盤或從動元件1304,所述每個從動盤或從動元件均包括從從動元件1304的表面延伸的一對銷1306。一個銷1306比相同從動元件1304上的其他銷1306更靠近每個從動元件1304的旋轉(zhuǎn)軸，這有助于確保從動元件1304的正向角對齊。接口 1230包括能夠與安裝板1302以安裝方式接合的適配器部分1240，如將在下文中進一步描述。適配器部分1240可包括一系列電連接銷1242 (圖8)，所述電連接銷可通過工具安裝部分1300中的電路板聯(lián)接到存儲器結構。雖然結合機械耦合元件、電耦合元件和磁力耦合元件在本文描述了接口 1230，應當理解，可使用多種遙測形式，包括紅外、電感耦合等。
[0139]如在圖6-9中可見，適配器部分1240通常包括工具側(cè)1244和夾持器側(cè)1246。在各種形式中，將多個可旋轉(zhuǎn)主體1250安裝到浮動板1248，所述浮動板相對于垂直于適配器1240主表面的周圍適配器結構具有限定的運動范圍。當沿著工具安裝部分外殼1301的側(cè)面致動杠桿1303時(參見圖5)，浮動板1248的軸向運動有助于使可旋轉(zhuǎn)主體1250從工具安裝部分1300脫離?？刹捎闷渌麢C構/布置以可釋放的方式將工具安裝部分1300聯(lián)接到適配器1240。在至少一種形式中，通過彈性徑向構件將可旋轉(zhuǎn)主體1250彈性地安裝到浮動板1248，所述彈性徑向構件圍繞可旋轉(zhuǎn)主體1250延伸到周邊凹痕中?？尚D(zhuǎn)主體1250可通過偏轉(zhuǎn)這些彈性結構相對于板1248軸向運動。當設置在第一軸向位置(朝工具側(cè)1244)時，可旋轉(zhuǎn)主體1250自由旋轉(zhuǎn)而沒有角度限制。然而，當可旋轉(zhuǎn)主體1250朝工具側(cè)1244軸向運動時，突出部1252 (從可旋轉(zhuǎn)主體1250徑向延伸)橫向接合浮動板上的閉鎖裝置以便限制可旋轉(zhuǎn)主體1250圍繞其軸線的角旋轉(zhuǎn)。當驅(qū)動銷1272將可旋轉(zhuǎn)主體1250推動到受限的旋轉(zhuǎn)位置直到銷1234與開口 1256’對齊(并滑動到其中)時，可使用該受限的旋轉(zhuǎn)以有助于可旋轉(zhuǎn)主體1250與機器人系統(tǒng)1000的對應的工具架部分1270的驅(qū)動銷1272驅(qū)動接合。可旋轉(zhuǎn)主體1250的工具側(cè)1244上的開口 1256和夾持器側(cè)1246上的開口 1256’能夠使工具安裝部分1300的從動元件1304 (圖10)與工具架1270的驅(qū)動元件1271準確對齊。有關從動元件1304的內(nèi)側(cè)和外側(cè)銷1306如上所述，開口 1256，1256’位于相距其各自的旋轉(zhuǎn)主體1250的旋轉(zhuǎn)軸線不同的距離處，以確保與之要達到的位置不呈180度對齊。另外，每個開口 1256略微徑向伸長，以適當?shù)厝菁{周邊方向上的銷1306。這使得銷1306在開口 1256、1256’內(nèi)徑向滑動并適應工具1200和工具架1270之間的一些軸偏差，同時使驅(qū)動元件和從動元件之間的任何角偏差和角側(cè)隙最小化。工具側(cè)1244上的開口 1256與夾持器側(cè)1246上的開口 1256’(以虛線示出)成約90度的偏移，如在圖9中明顯可見。
[0140]各種實施例還可包括位于適配器1240的夾持器側(cè)1246上的一系列電連接器銷1242，并且適配器1240的工 具側(cè)1244可包括狹槽1258 (圖9)以用于容納工具安裝部分1300的銷陣列(未示出)。除了在外科工具1200和工具架1270之間傳輸電信號之外，可通過適配器1240的電路板將這些電連接器中的至少一些聯(lián)接到適配器存儲器裝置1260 (圖8)。
[0141]可使用可拆卸的閂鎖布置1239以可釋放的方式將適配器1240附連到工具架1270。如本文所用，術語“工具驅(qū)動組件”在用于機器人系統(tǒng)1000的上下文中時至少涵蓋適配器1240和工具架1270的各種實施例，并且其在圖6中一般稱為1010。例如，如在圖6中可見，工具架1270可包括第一閂鎖銷布置1274，所述第一閂鎖銷布置的尺寸被設定為容納在設置于適配器1240中相應的連接叉狹槽1241中。另外，工具架1270還可包括第二閂鎖銷1276，所述第二閂鎖銷的尺寸被設定為保持在適配器1240中相應的閂鎖連接叉1243中。參見圖29。在至少一種形式中，閂鎖組件1245可運動地支撐在適配器1240上，并且能夠在第一閂鎖位置和未閂鎖位置之間偏置，在第一閂鎖位置中，閂鎖銷1276保持在各自的閂鎖連接叉1243中，在未閂鎖位置中，第二閂鎖銷1276可進入閂鎖連接叉1243或從中移除。使用彈簧(未示出)以將閂鎖組件偏置到閂鎖位置。適配器1240工具側(cè)1244上的凸緣可滑動地容納工具安裝外殼1301的橫向延伸的突出部。
[0142]然后轉(zhuǎn)到圖10-17，在至少一個實施例中，外科工具1200包括外科端部執(zhí)行器2012，在該實例中，所述外科端部執(zhí)行器此外包括至少一個部件2024，所述部件相對于至少一個其他部件2022在第一位置和第二位置之間響應于施加至其上的各種控制運動而選擇性地運動，如將在下文中進一步詳細地描述。在各種實施例中，部件2022包括能夠操作地支撐其中的外科釘倉2034的細長通道2022，并且部件2024包括可樞轉(zhuǎn)地平移的夾緊構件，例如砧座2024。外科端部執(zhí)行器2012的各種實施例能夠使砧座2024和細長通道2022保持在確保有效縫合和切斷夾持在外科端部執(zhí)行器2012中的組織的間距處。如在圖16中可見，外科端部執(zhí)行器2012還包括切割器械2032和滑動件2033。例如，切割器械2032可以為刀。外科釘倉2034操作地容納其中支撐在可移動的釘驅(qū)動器(未示出)上的多個外科釘(未示出)。當切割器械2032朝遠側(cè)驅(qū)動穿過外科釘倉2034中居中設置的狹槽(未示出)時，其也向遠側(cè)推動滑動件2033。當滑動件2033朝遠側(cè)驅(qū)動時，其“楔形”構型接觸可移動的釘驅(qū)動器并朝閉合砧座2024豎直驅(qū)動釘驅(qū)動器。當外科釘被驅(qū)動到位于砧座2024下側(cè)的成形表面時，形成外科釘?；瑒蛹?033可以是外科釘倉2034的一部分，使得當切割器械2032在切割操作后回縮時，滑動件2033不會回縮。砧座2024可在位于細長通道2022的近端的樞軸點2025處樞轉(zhuǎn)地打開和閉合。砧座2024還可包括位于其近端的突出部2027，所述突出部與機械閉合系統(tǒng)(下文中進一步描述)的部件相互作用以利于砧座2024的打開。細長通道2022和砧座2024可以由導電材料(例如金屬)制成，使得它們可作為與端部執(zhí)行器中的一個或多個傳感器連通的天線的一部分，如上所述。外科釘倉2034可以由非導電材料(例如塑料)制成，并且傳感器可連接到或設置在外科釘倉2034中，也如上所述。
[0143]如在圖10-17中可見，根據(jù)各種實施例，通過細長軸組件2008將外科端部執(zhí)行器2012附接到工具安裝部分1300。如圖示實施例所示，軸組件2008包括關節(jié)運動接頭(通常表示為2011)，所述關節(jié)運動接頭使外科端部執(zhí)行器2012能夠選擇性地圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA進行關節(jié)運動，所述關節(jié)運動軸線AA-AA基本上橫向于縱向工具軸線LT-LT。參見圖
11。在其它實施例中，省略了關節(jié)運動接頭。在各種實施例中，軸組件2008可包括閉合管組件2009，所述閉合管組件包括通過樞轉(zhuǎn)連接件2044樞轉(zhuǎn)地連接和操作地支撐在脊組件(一般描述為2049)上的近側(cè)閉合 管2040和遠側(cè)閉合管2042。在圖示實施例中，脊組件2049包括遠側(cè)脊部分2050，所述遠側(cè)脊部分附接到細長通道2022并且可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到近側(cè)脊部分2052。閉合管組件2009能夠響應于施加至其上的致動運動在脊組件2049上軸向滑動。遠側(cè)閉合管2042包括開口 2045，砧座2024上的突出部2027插入到所述開口中以當遠側(cè)閉合管2042在近側(cè)方向“H)”上軸向運動時有利于砧座2024的打開。閉合管2040、2042可以由導電材料(例如金屬)制成，使得其可以用作天線的一部分，如上所述。主驅(qū)動軸組件(如，驅(qū)動軸2048、2050)的部件可以由非導電材料(例如塑料)制成。
[0144]在使用中，圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)外科端部執(zhí)行器2012可能是有利的。在至少一個實施例中，工具安裝部分1300包括旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件2069，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的對應的旋轉(zhuǎn)輸出運動，并將此旋轉(zhuǎn)輸出運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)控制運動以使細長軸組件2008 (和外科端部執(zhí)行器2012)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。在各種實施例中，例如，近側(cè)閉合管2040的近端2060通過向前的支撐支架1309和同樣可運動地支撐在工具安裝板1302上的閉合滑動件2100被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝部分1300的工具安裝板1302上。在至少一種形式中，旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件2069包括管齒輪段2062，所述管齒輪段形成于(或附接到)近側(cè)閉合管2040的近端2060上，以通過操作地支撐在工具安裝板1302上的旋轉(zhuǎn)齒輪組件2070操作地接合。如在圖13中可見，在至少一個實施例中，旋轉(zhuǎn)齒輪組件2070包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2072，當工具安裝部分1300聯(lián)接到工具驅(qū)動組件1010時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板1302的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。參見圖10。旋轉(zhuǎn)齒輪組件2070還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪2074，所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪與管齒輪段2062和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2072以嚙合的方式旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板1302上。將來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的第一旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到相應的從動元件1304，從而將引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2072的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2072的旋轉(zhuǎn)最終導致細長軸組件2008 (和外科端部執(zhí)行器2012)圍繞縱向工具軸線LT-LT (圖13中由箭頭“R”表示)旋轉(zhuǎn)。應當理解，在一個方向上施加來自工具驅(qū)動組件1010的旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起細長軸組件2008和外科端部執(zhí)行器2012圍繞縱向工具軸線LT-LT在第一方向上旋轉(zhuǎn)，并且在相對的方向上施加旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起細長軸組件2008和外科端部執(zhí)行器2012在相對于第一方向的第二方向上旋轉(zhuǎn)。
[0145]在至少一個實施例中，通過在脊組件2049上沿著遠側(cè)方向“DD”使閉合管組件2009軸向運動來實現(xiàn)砧座2024相對于釘倉2034的閉合。如上所述，在各種實施例中，近側(cè)閉合管2040的近端2060由閉合滑動件2100支撐,所述閉合滑動件包括閉合傳動裝置(一般描述為2099)的一部分。在至少一種形式中，閉合滑動件2100能夠?qū)㈤]合管2009支撐在工具安裝板1320上，使得近側(cè)閉合管2040能夠相對于閉合滑動件2100旋轉(zhuǎn)并且隨閉合滑動件2100軸向行進。具體地講，如在圖18中可見，閉合滑動件2100具有直立的突出部2101，所述直立的突出部延伸到近側(cè)閉合管2040的近端部分中的徑向溝槽2063中。另外，如在圖15和18中可見，閉合滑動件2100具有延伸穿過工具安裝板1302中的狹槽1305的突出部部分2102。突出部部分2102能夠保持閉合滑動件2100與工具安裝板1302滑動接合。在各種實施例中，閉合滑動件2100具有直立部分2104，所述直立部分具有在其上形成的閉合齒條齒輪2106。閉合齒條齒輪2106能夠與閉合齒輪組件2110驅(qū)動接合。參見圖
15。
[0146]在各種形式中，閉合齒輪組件2110包括閉合正齒輪2112，所述閉合正齒輪聯(lián)接到工具安裝板1302的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第二個。參見圖
10。因此，當工具安裝部分1300聯(lián)接到工具驅(qū)動組件1010時，將來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的第二旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到相應的第二從動元件1304上將引起閉合正齒輪2112的旋轉(zhuǎn)。閉合齒輪組件2110還包括與閉合正齒輪2112以嚙合的方式而被支撐的閉合減速齒輪組2114。如在圖14和15中可見，閉合減速齒輪組2114包括與閉合正齒輪2112以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐的從動齒輪2116。閉合減速齒輪組2114還包括與第二閉合傳動齒輪2120哨合的第一閉合傳動齒輪2118，所述第二閉合傳動齒輪與閉合齒條齒輪2106以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板1302上。因此，將來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的第二旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到相應的第二從動元件1304將引起閉合正齒輪2112和閉合傳動裝置2110的旋轉(zhuǎn)，并且最終軸向驅(qū)動閉合滑動件2100和閉合管組件2009。閉合管組件2009運動的軸向最終取決于第二從動元件1304旋轉(zhuǎn)的方向。例如，響應于從機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010接收的一個旋轉(zhuǎn)輸出運動，將在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動閉合滑動件2100并且最終在遠側(cè)方向上驅(qū)動閉合管組件1009。當朝遠側(cè)驅(qū)動遠側(cè)閉合管2042時，閉合管段2042的末端將接合砧座2024的一部分并使砧座2024樞轉(zhuǎn)到閉合位置。當施加來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的“開口”輸出運動時，將沿著近側(cè)方向“ro”驅(qū)動閉合滑動件2100和軸組件2008。當在近側(cè)方向上驅(qū)動遠側(cè)閉合管2042時，其中的開口 2045與砧座2024上的突出部2027相互作用以利于其打開。在各種實施例中，當遠側(cè)閉合管2042被運動至其起始位置時，可使用彈簧(未示出)以將砧座偏置至打開位置。在各種實施例中，閉合齒輪組件2110的各種齒輪的尺寸設定成能夠產(chǎn)生所需的必要的閉合力，所述閉合力滿意地在待由外科端部執(zhí)行器2012切割和縫合的組織上閉合砧座2024。例如，閉合傳動裝置2110的齒輪的尺寸可設定成能夠產(chǎn)生大約70-120磅的力。
[0147]在各種實施例中，通過刀桿2200驅(qū)動切割器械2032穿過外科端部執(zhí)行器2012。參見圖16和18。在至少一種形式中，刀桿2200可由(例如)不銹鋼或其他類似材料制成并且具有大致矩形的橫截面形狀。此刀桿構型足夠剛性以推動切割器械2032穿過夾持在外科端部執(zhí)行器2012中的組織，同時足夠柔性以使外科端部執(zhí)行器2012相對于近側(cè)閉合管2040和近側(cè)脊部分2052圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA進行關節(jié)運動，如將在下文中進一步詳細地描述。如在圖19和20中可見，近側(cè)脊部分2052具有延伸穿過其中的矩形通路2054，以在其被軸向推動穿過其中時為刀桿2200提供支撐。近側(cè)脊部分2052具有近端2056，所述近端可旋轉(zhuǎn)地安裝到附接到工具安裝板1032的脊安裝托架2057上。參見圖18。此布置允許近側(cè)脊部分2052在近側(cè)閉合管2040內(nèi)旋轉(zhuǎn)但不軸向運動。
[0148]如圖16所示，將刀桿2200的遠端2202附接到切割器械2032。刀桿2200的近端2204可旋轉(zhuǎn)地附連到刀齒條齒輪2206上，使得刀桿2200相對于刀齒條齒輪2206自由旋轉(zhuǎn)。參見圖18。如在圖12-17中可見，刀齒條齒輪2206可滑動地支撐在附接到工具安裝板1302的齒條外殼2210內(nèi)，使得刀齒條齒輪2206保持與刀齒輪組件2220嚙合。更具體地講并結合圖15，在至少一個實施例中，刀齒輪組件2220包括刀正齒輪2222，所述刀正齒輪聯(lián)接到工具安裝板1302的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第三個。參見圖10。 因此，將來自機器人系統(tǒng)1000的另一旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的第三從動元件1304，從而將引起刀正齒輪2222的旋轉(zhuǎn)。刀齒輪組件2220還包括刀減速齒輪組2224，所述刀減速齒輪組包括第一刀從動齒輪2226和第二刀傳動齒輪2228。刀減速齒輪組2224可旋轉(zhuǎn)地安裝到工具安裝板1302上，使得第一刀從動齒輪2226與刀正齒輪2222嚙合。同樣，第二刀傳動齒輪2228與第三刀傳動齒輪2230嚙合，所述第三刀傳動齒輪與刀齒條齒輪2206以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板1302上。在各種實施例中，刀齒輪組件2220的齒輪的尺寸設定成能夠產(chǎn)生如下力:需要所述力以驅(qū)動切割元件2032穿過夾持在外科端部執(zhí)行器2012中的組織并致動其中的釘。例如，刀驅(qū)動組件2230的齒輪的尺寸可設定成能夠產(chǎn)生大約40至100磅的力。應當理解，在一個方向上施加來自工具驅(qū)動組件1010的旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起切割器械2032在遠側(cè)方向上軸向運動，并且在相對的方向上施加旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起切割器械2032在近側(cè)方向上軸向運動。
[0149]在各種實施例中，外科工具1200采用包括關節(jié)運動接頭2011的關節(jié)運動系統(tǒng)2007，所述關節(jié)運動接頭使外科端部執(zhí)行器2012能夠圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA進行關節(jié)運動，所述關節(jié)運動軸線AA-AA基本上橫向于縱向工具軸線LT-LT。在至少一個實施例中，外科工具1200包括第一關節(jié)運動桿2250a和第二關節(jié)運動桿2250b，所述第一關節(jié)運動桿和第二關節(jié)運動桿可滑動地支撐在穿過近側(cè)脊部分2052的相應通路2053中。參見圖18和20。在至少一種形式中，通過關節(jié)運動傳動裝置(一般稱為2249)致動第一關節(jié)運動桿2250a和第二關節(jié)運動桿2250b，所述關節(jié)運動傳動裝置操作地支撐在工具安裝板1032上。關節(jié)運動桿2250a、2250b中的每一個均具有從中突起的導向桿的近端2252，所述導向桿橫向延伸穿過近側(cè)脊部分2052的近端部分中的對應的狹槽并且進入關節(jié)運動螺母2260中的對應的弓形狹槽，所述關節(jié)運動螺母包括關節(jié)運動傳動裝置的一部分。圖19示出了關節(jié)運動桿2250a。應當理解，關節(jié)運動桿2250b被相似地構造。如在圖19中可見，例如，關節(jié)運動桿2250a具有導向桿2254，所述導向桿橫向延伸穿過遠側(cè)脊部分2050的近端部分2056中的對應的狹槽2058并且進入關節(jié)運動螺母2260中的對應的弓形狹槽2262。另外，關節(jié)運動桿2250a具有通過例如銷2253a可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到遠側(cè)脊部分2050的遠端2251a，并且關節(jié)運動桿2250b具有通過例如銷2253b可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到遠側(cè)脊部分2050的遠端2251b。具體地講，關節(jié)運動桿2250a在第一橫向上與縱向工具軸線LT-LT橫向偏移，并且關節(jié)運動桿2250b在第二橫向上與縱向工具軸線LT-LT橫向偏移。因此，關節(jié)運動桿2250a和2250b在相對方向上的軸向運動將使遠側(cè)脊部分2050以及附接到其上的外科端部執(zhí)行器2012能夠圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA進行關節(jié)運動，如將在下文中進一步詳細地描述。 [0150]通過圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)關節(jié)運動螺母2260來控制外科端部執(zhí)行器2012的關節(jié)運動。關節(jié)運動螺母2260可旋轉(zhuǎn)地接合在遠側(cè)脊部分2050的近端部分2056，并且通過關節(jié)運動齒輪組件2270可旋轉(zhuǎn)地在遠側(cè)脊部分的近端部分上驅(qū)動。更具體地講并結合圖13，在至少一個實施例中，關節(jié)運動齒輪組件2270包括關節(jié)運動正齒輪2272，所述關節(jié)運動正齒輪聯(lián)接到工具安裝板1302的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第四個。參見圖10。因此，當接口 1230聯(lián)接到工具架1270時，穿過工具驅(qū)動組件1010將來自機器人系統(tǒng)1000的另一旋轉(zhuǎn)輸入運動施加到相應的第四從動元件1304上，從而將引起關節(jié)運動正齒輪2272的旋轉(zhuǎn)。關節(jié)運動傳動齒輪2274旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板1302上并與關節(jié)運動正齒輪2272和如圖所示的關節(jié)運動螺母2260的齒輪部分2264嚙合。如在圖18和19中可見，關節(jié)運動螺母2260具有在其上形成的肩部2266，所述肩部限定環(huán)形溝槽2267以容納其中的保持桿2268。將保持桿2268附接到工具安裝板1302上，并用于防止關節(jié)運動螺母2260在近側(cè)脊部分2052上軸向運動，同時保持相對于其的旋轉(zhuǎn)能力。因此，由于導向桿2254與關節(jié)運動齒輪2260中螺旋狹槽2262的相互作用，在第一方向上旋轉(zhuǎn)關節(jié)運動螺母2260將導致關節(jié)運動桿2250a在遠側(cè)方向“DD”上軸向運動以及關節(jié)運動桿2250b在近側(cè)方向“ro”上軸向運動。相似地，在與第一方向相對的第二方向上旋轉(zhuǎn)關節(jié)運動螺母2260將導致關節(jié)運動桿2250a在近側(cè)方向“H)”上軸向運動并引起關節(jié)運動桿2250b在遠側(cè)方向“DD”上軸向運動。因此，可以通過同時在遠側(cè)方向“DD”上移動關節(jié)運動桿2250a和在近側(cè)方向“H)”上移動關節(jié)運動桿2250b而使外科端部執(zhí)行器2012選擇性地在第一方向“FD”上圍繞關節(jié)運動軸線“AA-AA”進行關節(jié)運動。同樣，可以通過同時在近側(cè)方向“H)”上移動關節(jié)運動桿2250a和在遠側(cè)方向“DD”上移動關節(jié)運動桿2250b而使外科端部執(zhí)行器2012選擇性地在第二方向“SD”上圍繞關節(jié)運動軸線“AA-AA”進行關節(jié)運動。參見圖11。
[0151]上述工具實施例采用了交接布置，所述交接布置尤其適于將機器人控制的醫(yī)療工具安裝到至少一種形式的機械臂布置上，所述機械臂布置產(chǎn)生至少四種不同的旋轉(zhuǎn)控制運動。本領域的普通技術人員將會知道可通過機器人系統(tǒng)/控制器經(jīng)由可編程控制系統(tǒng)來選擇性地控制此類旋轉(zhuǎn)輸出運動。例如，上述工具布置可很好地適于與由IntuitiveSurgical, Inc.(Sunnyvale, California, U.S.A.)制造的那些機器人系統(tǒng)一起使用，其中許多可以在以引用的方式并入本文的各種專利中詳細描述。本發(fā)明的各種實施例的獨特的和新型的方面用來利用由機器人系統(tǒng)提供的旋轉(zhuǎn)輸出運動以產(chǎn)生特定的控制運動，所述控制運動具有使端部執(zhí)行器切割和縫合組織的足夠量級。因此，本發(fā)明的各種實施例的獨特布置和原則可以使本文所公開和受權利要求保護的多種不同形式的工具系統(tǒng)結合提供程序化的旋轉(zhuǎn)或其他輸出運動的其他類型和形式的機器人系統(tǒng)有效地使用。另外，隨著繼續(xù)參閱本【具體實施方式】將變得更加明顯，利用由機器人系統(tǒng)產(chǎn)生的一種或多種控制運動還可以有效地致動需要其他形式的致動運動的本發(fā)明的各種端部執(zhí)行器實施例。
[0152]圖22-26示出了可結合具有工具驅(qū)動組件的機器人系統(tǒng)1000有效使用的另一種外科工具2300，所述工具驅(qū)動組件操作地聯(lián)接到能夠通過操作者的輸入操作的機器人系統(tǒng)的控制器，并且其能夠向支撐在工具驅(qū)動組件上的至少一個可旋轉(zhuǎn)主體部分提供至少一種旋轉(zhuǎn)輸出運動。在各種形式中，外科工具2300包括外科端部執(zhí)行器2312，所述外科端部執(zhí)行器包括細長通道2322和可樞轉(zhuǎn)平移的夾緊構件，例如砧2324，所述細長通道和可樞轉(zhuǎn)平移的夾緊構件保持在確保有效地縫合和切斷被夾持在外科端部執(zhí)行器2312中的組織的間距處。如圖示實施例中所示，外科端部執(zhí)行器2312可包括除了前述細長通道2322和砧座2324之外的具有在其上形成的滑動件部分2333的切割器械2332、位于細長通道2322中的外科釘倉2334和具有在其上形成的螺旋形螺紋的旋轉(zhuǎn)端部執(zhí)行器驅(qū)動軸2336。例如，切割器械2332可以為刀。如將在下文中進一步詳細地描述，旋轉(zhuǎn)端部執(zhí)行器驅(qū)動軸2336將使切割器械2332和滑動件部分2333軸向行進穿過外科釘倉2334以在起始位置和結束位置之間運動。切割器械2332軸向行進的方向取決于端部執(zhí)行器驅(qū)動軸2336旋轉(zhuǎn)的方向。砧座2324可在連接至細長 通道2322的近端的樞軸點2325處可樞轉(zhuǎn)地打開和閉合。砧座2324還可包括位于其近端的突出部2327，所述突出部操作地與機械閉合系統(tǒng)(以下進一步描述)的部件交接以打開和閉合砧座2324。當旋轉(zhuǎn)端部執(zhí)行器驅(qū)動軸2336時，切割器械2332和滑動件2333將穿過外科釘倉2334從起始位置縱向行進至結束位置，從而切割夾持在外科端部執(zhí)行器2312中的組織?；瑒蛹?333穿過外科釘倉2334的運動使得其中的釘被驅(qū)動穿過被切斷的組織并且抵靠閉合的砧座2324，所述砧座使釘彎曲以緊固被切斷的組織。在一種形式中，細長通道2322和砧座2324可以由導電材料(例如金屬)制成，使得它們可作為與端部執(zhí)行器中的一個或多個傳感器連通的天線的一部分，如上所述。外科釘倉2334可以由非導電材料(例如塑料)制成，并且傳感器可以連接到或設置在外科釘倉2334中，如上所述。
[0153]應該指出的是，雖然本文描述的外科工具2300的實施例使用對切斷的組織進行縫合的外科端部執(zhí)行器2312，但是在其它實施例中，可使用用于對切斷的組織進行緊固或密封的不同技術。例如，也可使用利用射頻能量或粘合劑來緊固被切斷的組織的端部執(zhí)行器。授予Yates等人的名稱為“Electrosurgical Hemostatic Device”的美國專利5，709，680 以及授予 Yates 等人的名稱為 “Electrosurgical Hemostatic Device WithRecessed And/Or Offset Electrodes”的美國專利5，688，270公開了使用射頻能量來緊固被切斷的組織的切割器械，該專利以引用的方式并入本文。授予Morgan等人的美國專利申請序列號11/267，811以及授予Shelton等人的美國專利申請序列號11/267，363公開了使用粘合劑來緊固被切斷的組織的切割器械，該專利也以引用的方式并入本文。因此，雖然本文的描述涉及切割/縫合操作等，但是應當認識到，這僅是示例性實施例，并不旨在進行限制。也可以使用其它組織緊固技術。
[0154]在圖示實施例中，外科端部執(zhí)行器2312聯(lián)接到細長軸組件2308，所述細長軸組件聯(lián)接到工具安裝部分2460并限定縱向工具軸線LT-LT。在該實施例中，細長軸組件2308不包括關節(jié)運動接頭。本領域的普通技術人員將會理解其它實施例中可具有關節(jié)運動接頭。在至少一個實施例中，細長軸組件2308包括中空的外管2340，所述中空的外管可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝部分2460的工具安裝盤2462上，如將在下文中進一步詳細地描述。在各種實施例中，細長軸組件2308還包括遠側(cè)脊軸2350。遠側(cè)脊軸2350具有遠端部分2354，所述遠端部分聯(lián)接到遠側(cè)固定基座部分2360或與其一體化形成，該遠側(cè)固定基座部分不可移除地聯(lián)接到通道2322。參見圖23-25。
[0155]如圖23所示，遠側(cè)脊軸2350具有滑動地容納在近側(cè)脊軸2353中的狹槽2355內(nèi)的近端部分2351，所述近側(cè)脊軸通過至少一個支撐襯圈2357不可運動地支撐在中空的外管2340內(nèi)。如圖23和24進一步所示，外科工具2300包括閉合管2370，所述閉合管被限制為相對于遠側(cè)固定基座部分2360僅進行軸向運動。閉合管2370具有近端2372，所述近端具有在其中形成并且與傳動裝置布置螺紋接合的內(nèi)螺紋2374，所述傳動裝置布置(一般描述為2375)操作地支撐在工具安裝板2462上。在各種形式中，傳動裝置布置2375包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸組件(一般稱為2381 )。當旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸組件2381將促使閉合管2370軸向運動，如將在下文中進一步詳細地描述。在至少一種形式中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸組件2381包括閉合離合器組件(一般稱為2380)的閉合驅(qū)動螺母2382。更具體地講，閉合驅(qū)動螺母2382具有近端部分2384，所述近端部分相對于外管2340可旋轉(zhuǎn)地支撐并與閉合管2370螺紋接合。出于組裝目的，近端部分2384可通過螺紋附接到保持環(huán)2386。與閉合驅(qū)動螺母2382的末端2387協(xié)作的保持環(huán)2386限定環(huán)狀狹槽2388，鎖定襯圈2390的肩部2392延伸到所述環(huán)狀狹槽中。鎖定襯圈2390不可移除地附接(例如，焊接、膠粘等)到外管2340的末端。此布置用于將閉合驅(qū)動螺母 2382附連到外管2340上，同時使閉合驅(qū)動螺母2382相對于外管2340旋轉(zhuǎn)。閉合驅(qū)動螺母2382還具有遠端2383，所述遠端具有螺紋部分2385，所述螺紋部分與閉合管2370的內(nèi)螺紋2374通過螺紋接合。因此，閉合驅(qū)動螺母2382的旋轉(zhuǎn)將使閉合管2370軸向運動，如圖24中的箭頭“D”所示。
[0156]通過由中空的驅(qū)動套管2400傳輸?shù)目刂七\動實現(xiàn)砧座2324的閉合和切割器械2332的致動。如在圖23和24中可見，中空驅(qū)動套管2400可旋轉(zhuǎn)地并且可滑動地容納在遠側(cè)脊軸2350上。驅(qū)動套管2400具有可旋轉(zhuǎn)地安裝到近側(cè)脊軸2353上的近端部分2401，所述近側(cè)脊軸從工具安裝部分2460突起使得驅(qū)動套管2400可相對于近側(cè)脊軸旋轉(zhuǎn)。參見圖23。另外如圖23-25所示，驅(qū)動套管2400通過驅(qū)動軸2440圍繞縱向工具軸線“LT-LT”旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸2440具有附接到其遠端2442并與附接到驅(qū)動套管2400的從動齒輪2450嚙合的傳動齒輪2444。
[0157]驅(qū)動套管2400還具有遠端部分2402，所述遠端部分聯(lián)接到閉合離合器組件2380的閉合離合器2410部分，所述閉合離合器組件具有近側(cè)面2412和遠側(cè)面2414。近側(cè)面2412具有在其上形成的一系列近側(cè)齒狀物2416，所述近側(cè)齒狀物適于與形成于閉合驅(qū)動螺母2382的近端部分2384中的相應的近側(cè)齒狀物腔體2418選擇性地接合。因此，當近側(cè)齒狀物2416與閉合驅(qū)動螺母2382中的近側(cè)齒狀物腔體2418嚙合時，驅(qū)動套管2400的旋轉(zhuǎn)將引起閉合驅(qū)動螺母2382的旋轉(zhuǎn)，并且最終引起閉合管2370軸向運動，如將在下文中進一步詳細地描述。
[0158]尤其如圖23和24所示，驅(qū)動離合器部分2410的遠側(cè)面2414具有在其上形成的一系列遠側(cè)齒狀物2415，所述遠側(cè)齒狀物適于與形成于刀驅(qū)動軸組件2420的面板部分2424中的相應的遠側(cè)齒狀物腔體2426選擇性地接合。在各種實施例中，刀驅(qū)動軸組件2420包括中空的刀軸段2430，所述中空的刀軸段可旋轉(zhuǎn)地容納在遠側(cè)脊軸2350的對應的部分上，所述遠側(cè)脊軸的對應的部分附接到固定基座2360或從固定基座2360突起。當閉合離合器部分2410的遠側(cè)齒狀物2415與面板部分2424中的遠側(cè)齒狀物腔體2426嚙合時，驅(qū)動套管2400的旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸段2430圍繞固定軸2350旋轉(zhuǎn)。如在圖23-25中可見，將刀傳動齒輪2432附接到驅(qū)動軸段2430，并與附接到端部執(zhí)行器驅(qū)動軸2336的驅(qū)動刀齒輪2434嚙合。因此，驅(qū)動軸段2430的旋轉(zhuǎn)將引起端部執(zhí)行器驅(qū)動軸2336的旋轉(zhuǎn)，從而朝遠側(cè)驅(qū)動切割器械2332和滑動件2333穿過外科釘倉2334，以切割和縫合夾持在外科端部執(zhí)行器2312中的組織?；瑒蛹?333可由例如塑料制成，并且可具有傾斜的遠側(cè)表面。當滑動件2333穿過細長通道2322時，滑動件2333的前傾表面可向上推動或“驅(qū)動”外科釘倉2334中的釘穿過被夾持的組織并抵靠砧座2324。砧座2324使釘彎曲或“成形”，從而縫合切斷的組織。如本文所用，術語“擊發(fā)”是指引發(fā)如下動作:需要所述動作以沿遠側(cè)方向驅(qū)動切割器械和滑動件部分穿過外科釘倉，以切割夾持在外科端部執(zhí)行器中的組織并驅(qū)動釘穿過切斷的組織。[0159]在使用中，圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)外科端部執(zhí)行器2312可能是有利的。在至少一個實施例中，傳動裝置布置2375包括旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件2465,所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的對應的旋轉(zhuǎn)輸出運動，并將此旋轉(zhuǎn)輸出運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)控制運動以使細長軸組件2308 (和外科端部執(zhí)行器2312)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。如在圖26中可見，外管2340的近端2341可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架布置2343中，所述支架布置附接到工具安裝部分2460的工具安裝板2462。旋轉(zhuǎn)齒輪2345形成在細長軸組件2308的外管2340的近端2341上或附接到其上，以與操作地支撐在工具安裝板2462上的旋轉(zhuǎn)齒輪組件2470嚙合。在至少一個實施例中，當工具安裝部分2460聯(lián)接到工具驅(qū)動組件1010時，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2472聯(lián)接到工具安裝板2462的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。參見圖10和26。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2470還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪2474，所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪與旋轉(zhuǎn)齒輪2345和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2472以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2462上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第一旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2472的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2472的旋轉(zhuǎn)最終導致細長軸組件2308(和端部執(zhí)行器2312)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)(主旋轉(zhuǎn)運動)。
[0160]通過使閉合管2370在遠側(cè)方向“DD”上軸向運動，實現(xiàn)砧座2324相對于釘倉2034的閉合。通過向閉合驅(qū)動螺母2382施加旋轉(zhuǎn)控制運動，實現(xiàn)閉合管2370在遠側(cè)方向“DD”上的軸向運動。為了向閉合驅(qū)動螺母2382施加旋轉(zhuǎn)控制運動，閉合離合器2410必須首先與閉合驅(qū)動螺母2382的近端部分2384嚙合。在各種實施例中，傳動裝置布置2375還包括操作地支撐在工具安裝板2462上的移位器驅(qū)動組件2480。更具體地講并結合圖26，可以看出，近側(cè)脊部分2353的近端部分2359延伸穿過旋轉(zhuǎn)齒輪2345并可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到移位器齒輪齒條2481，所述移位器齒輪齒條穿過狹槽2482可滑動地附連到工具安裝板2462。移位器驅(qū)動組件2480還包括移位器傳動齒輪2483，當工具安裝部分2460聯(lián)接到工具架1270時，所述移位器傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板2462的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第二個。參見圖10和26。移位器驅(qū)動組件2480還包括移位器從動齒輪2478，所述移位器從動齒輪與移位器傳動齒輪2483和移位器齒條齒輪2482以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2462上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第二旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起移位器傳動齒輪2483的旋轉(zhuǎn)。移位器傳動齒輪2483的旋轉(zhuǎn)最終引起移位器齒輪齒條2482和近側(cè)脊部分2353以及驅(qū)動套管2400和附接至其的閉合離合器2410的軸向運動。閉合離合器2410的軸向行進方向取決于移位器傳動齒輪2483通過機器人系統(tǒng)1000旋轉(zhuǎn)的方向。因此,移位器傳動齒輪2483在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)將引起閉合離合器2410沿近側(cè)方向“PD”的軸向運動，從而使近側(cè)齒狀物2416與閉合驅(qū)動螺母2382中的近側(cè)齒狀物腔體2418嚙合。反之，移位器傳動齒輪2483在第二旋轉(zhuǎn)方向(與第一旋轉(zhuǎn)方向相反)上的旋轉(zhuǎn)將引起閉合離合器2410沿遠側(cè)方向“DD”的軸向運動，從而使遠側(cè)齒狀物2415與形成于刀驅(qū)動軸組件2420的面板部分2424中的相應的遠側(cè)齒狀物腔體2426嚙合。
[0161]一旦使閉合離合器2410與閉合驅(qū)動螺母2382嚙合，閉合驅(qū)動螺母2382通過旋轉(zhuǎn)閉合離合器2410進行旋轉(zhuǎn)。通過向傳動裝置布置2375的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳動裝置部分2490施加旋轉(zhuǎn)輸出運動來控制閉合離合器2410的旋轉(zhuǎn)，所述傳動裝置布置操作地支撐在工具安裝板2462上,如圖26所示。在至少一個實施例中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳動裝置2490包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2490’，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件包括齒輪2491，當工具安裝部分2460聯(lián)接到工具架1270時，所述齒輪聯(lián)接到工具安裝板2462的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第三個。參見圖10和26。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳動裝置2490還包括第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪2492，所述第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪與第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪2493和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2462上。第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪2493聯(lián)接到驅(qū)動軸2440的近端部分2443。
[0162]旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸2440在第一方向上的旋轉(zhuǎn)。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491在第二旋轉(zhuǎn)方向(與第一旋轉(zhuǎn)方向相反)上的旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸2440在第二方向上的旋轉(zhuǎn)。如上所述，驅(qū)動軸2440具有傳動齒輪2444，所述傳動齒輪附接到其遠端2442并與附接到驅(qū)動套管2400的從動齒輪2450嚙合。因此，驅(qū)動軸2440的旋轉(zhuǎn)引起驅(qū)動套管2400的旋轉(zhuǎn)。
[0163]現(xiàn)將描述操作外科工具2300的方法。一旦工具安裝部分2462操作地聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000的工具架1270，并定向至鄰近待切割和縫合的靶組織的位置，如果砧座2334尚未處于打開位置(圖23),機器人系統(tǒng)1000可向移位器傳動齒輪2483施加第一旋轉(zhuǎn)輸出運動，這使閉合離合器2410軸向運動至與閉合驅(qū)動螺母2382嚙合(如果尚未與其嚙合)。參見圖24。一旦機器人系統(tǒng)1000的控制器1001確定閉合離合器2410與閉合驅(qū)動螺母2382嚙合(例如，通過外科端部執(zhí)行器2312中與機器人控制系統(tǒng)連通的一個或多個傳感器)，則機器人控制器1001可向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2492施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動，如上所述，這將最終引起旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母2382在第一方向上的旋轉(zhuǎn)，從而引起閉合管2370在遠側(cè)方向“DD”上的軸向行進。當閉合管2370在遠側(cè)方向上運動時，其接觸砧座2323的一部分并使砧座2324樞轉(zhuǎn)至閉合位置，從而夾持介于砧座2324和外科釘倉2334之間的靶組織。一旦機器人控制器1001確定砧座2334已通過外科端部執(zhí)行器2312中與之連通的相應的一個或多個傳感器樞轉(zhuǎn)至閉合位置，則機器人系統(tǒng)1000停止向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動。機器人控制器1001還可以為外科醫(yī)生提供砧座2334已完全閉合的指示。然后外科醫(yī)生可引發(fā)擊發(fā)過程。在可供選擇的實施例中，擊發(fā)過程可由機器人控制器1001自動引發(fā)。然后，機器人控制器1001向移位器傳動齒輪2483施加主旋轉(zhuǎn)控制運動2483，這使閉合離合器2410軸向運動至與刀驅(qū)動軸組件2420的面板部分2424嚙合。參見圖25。一旦機器人系統(tǒng)1000的控制器1001確定閉合離合器2410與面板部分2424嚙合(通過端部執(zhí)行器2312中與機器人控制器1001連通的一個或多個傳感器)，則機器人控制器1001向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2492施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動，如上所述，這最終使切割器械2332和滑動件部分2333沿遠側(cè)方向“DD”軸向運動穿過外科釘倉2334。當切割器械2332朝遠側(cè)運動穿過外科釘倉2334時，切斷夾持在其中的組織。當滑動件部分2333朝遠側(cè)驅(qū)動時，其驅(qū)動外科釘倉中的釘穿過切斷的組織，從而與砧座2324成形接觸。一旦機器人控制器1001確定切割器械2324已到達外科釘倉2334中的結束位置(通過端部執(zhí)行器2312中與機器人控制器1001連通的一個或多個傳感器)，則機器人控制器1001停止向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動。然后，機器人控制器1001向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491施加次旋轉(zhuǎn)輸出運動，這最終使切割器械2332和滑動件部分2333沿近側(cè)方向“H)”軸向行進至起始位置。一旦機器人控制器1001通過外科端部執(zhí)行器2312中與機器人控制器1001連通的一個或多個傳感器確定切割器械2324已到達起始位置，則機器人控制器1001停止向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491施加次旋轉(zhuǎn)輸出運動。然后，機器人控制器1001向移位器傳動齒輪2483施加主旋轉(zhuǎn)輸出運動,從而使閉合離合器2410運動至與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母2382接合。一旦閉合離合器2410已運動至與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母2382嚙合，則機器人控制器1001向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2491施加次輸出運動，這最終引起旋轉(zhuǎn)驅(qū)動螺母 2382在第二方向上旋轉(zhuǎn)，從而使閉合管2370在近側(cè)方向“H)”上運動。如在圖23-25中可見，閉合管2370中具有開口 2345，所述開口接合砧座2324上的突出部2327以使砧座2324樞轉(zhuǎn)至打開位置。在可供選擇的實施例中，當閉合管2370回到起始位置時(圖23 )，可使用彈簧以將砧座2324樞轉(zhuǎn)至打開位置。
[0164]圖27-31示出了可結合機器人系統(tǒng)1000有效使用的另一個外科工具2500。在各種形式中，外科工具2500包括外科端部執(zhí)行器2512，所述外科端部執(zhí)行器包括細長通道2522形式的“第一部分”和可樞轉(zhuǎn)地平移的夾緊構件(例如砧座2524)形式的“第二可移動部分”，所述第一部分和第二可移動部分保持在確保有效縫合和切斷夾持在外科端部執(zhí)行器2512中的組織的間距處。如圖示實施例中所示，外科端部執(zhí)行器2512可包括除了前述細長通道2522和砧座2524之外的切割器械2532形式的“第三可移動部分”、滑動件(未示出)和可移除地位于細長通道2522中的外科釘倉2534。例如，切割器械2532可以為刀。砧座2524可在連接至細長通道2522的近端的樞軸點2525處可樞轉(zhuǎn)地打開和閉合。砧座2524還可包括位于其近端的突出部2527，所述突出部能夠與機械閉合系統(tǒng)(以下進一步描述)的部件操作地交接以打開和閉合砧座2524。當致動時，刀2532和滑動件沿著細長通道2522縱向行進，從而切割夾持在外科端部執(zhí)行器2512中的組織?；瑒蛹刂氶L通道2522的運動使得外科釘倉2534的釘被驅(qū)動穿過切斷的組織并且抵靠閉合的砧座2524，所述砧座使釘彎曲以緊固被切斷的組織。在一種形式中，細長通道2522和砧座2524可以由導電材料(例如金屬)制成，使得它們可以作為與外科端部執(zhí)行器中的一個或多個傳感器連通的天線的一部分，如上所述。外科釘倉2534可以由非導電材料(例如塑料)制成，并且傳感器可以連接到或設置在外科釘倉2534中，如上所述。
[0165]應該指出的是，雖然本文描述的外科工具2500的實施例使用對切斷的組織進行縫合的外科端部執(zhí)行器2512，但是在其它實施例中，可使用用于對切斷的組織進行緊固或密封的不同技術。例如，也可使用利用射頻能量或粘合劑來緊固被切斷的組織的端部執(zhí)行器。授予Yates等人的名稱為“Electrosurgical Hemostatic Device”的美國專利5，709，680 以及授予 Yates 等人的名稱為 “Electrosurgical Hemostatic Device WithRecessed And/Or Offset Electrodes”的美國專利5，688，270公開了使用射頻能量來緊固被切斷的組織的切割器械，該專利以引用的方式并入本文。授予Morgan等人的美國專利申請序列號11/267，811以及授予Shelton等人的美國專利申請序列號11/267，363公開了使用粘合劑來緊固被切斷的組織的切割器械，該專利也以引用的方式并入本文。因此，雖然本文的描述涉及切割/縫合操作等，但是應當認識到，這僅是示例性實施例，并不旨在進行限制。也可以使用其它組織緊固技術。
[0166]在圖示實施例中，外科端部執(zhí)行器2512的細長通道2522聯(lián)接到細長軸組件2508，所述細長軸組件聯(lián)接到工具安裝部分2600。如圖27所示，細長軸組件2508可以包括本文所述類型和構造的關節(jié)運動接頭2511以允許外科端部執(zhí)行器2512圍繞基本上橫向于工具軸線LT-LT的軸線選擇性地進行關節(jié)運動。然而，其它實施例可不含關節(jié)運動接頭布置。在至少一個實施例中，細長軸組件2508包括中空的脊管2540，所述中空的脊管不可移除地聯(lián)接到工具安裝部分2600的工具安裝板2602。如在圖28和29中可見，細長通道2522的近端2523包括能夠附接到脊管2540的遠端2541的中空的管狀結構。在一個實施例中，例如，將細長通道2522的近端2523焊接或膠粘到脊管2540的遠端。
[0167]如圖28和2 9進一步所示，在至少一個非限制性實施例中，外科工具2500還包括閉合管2550形式的可軸向運動的致動構件，所述閉合管被限制為相對于細長通道2522和脊管1540進行軸向運動。閉合管2550具有近端2552，所述近端具有形成于其中的內(nèi)螺紋2554，所述內(nèi)螺紋與閉合驅(qū)動螺母2560形式的可旋轉(zhuǎn)運動的部分進行螺紋接合。更具體地講，閉合驅(qū)動螺母2560具有相對于細長通道2522和脊管2540旋轉(zhuǎn)支撐的近端部分2562。出于組裝目的，近端部分2562螺紋附接到保持環(huán)2570。保持環(huán)2570容納在溝槽2529中，所述溝槽在細長通道2522的近端2523上的肩部2527和脊管1540的遠端2541之間形成。此布置用于將閉合驅(qū)動螺母2560可旋轉(zhuǎn)地支撐在細長通道2522內(nèi)。閉合驅(qū)動螺母2560的旋轉(zhuǎn)將引起閉合管2550軸向運動，如圖28中的箭頭“D”所示。
[0168]驅(qū)動構件延伸穿過脊管2540和閉合驅(qū)動螺母2560，在至少一個實施例中，所述驅(qū)動構件包括具有遠端部分2582的刀桿2580，所述遠端部分可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到切割器械2532，使得刀桿2580可相對于切割器械2582旋轉(zhuǎn)。如在圖49-51中可見，閉合驅(qū)動螺母2560中具有狹槽2564，刀桿2580可滑動地延伸穿過所述狹槽。此布置允許刀桿2580相對于閉合驅(qū)動螺母2560軸向運動。然而，刀桿2580圍繞縱向工具軸線LT-LT的旋轉(zhuǎn)還將引起閉合驅(qū)動螺母2560的旋轉(zhuǎn)。閉合管2550運動的軸向最終取決于刀桿2580和閉合驅(qū)動螺母2560旋轉(zhuǎn)的方向。當朝遠側(cè)驅(qū)動閉合管2550時，其遠端將接觸砧座2524并使砧座2524樞轉(zhuǎn)至閉合位置。當施加來自機器人系統(tǒng)1000的開放式旋轉(zhuǎn)輸出運動時，閉合管2550將沿近側(cè)方向“H)”被驅(qū)動，并且憑借突出部2527與閉合管2550中的開口 2555的接合而將砧座2524樞轉(zhuǎn)至打開位置。
[0169]在使用中，圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)外科端部執(zhí)行器2512可能是有利的。在至少一個實施例中，工具安裝部分2600能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的相應的第一旋轉(zhuǎn)輸出運動，并將此旋轉(zhuǎn)輸出運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)控制運動以使細長軸組件2508圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。如在圖26中可見，中空的脊管2540的近端2542可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架布置2603中，所述支架裝置附接到工具安裝部分2600的工具安裝板2602。外科工具2500的各種實施例還包括操作地支撐在工具安裝板2602上的傳動裝置布置，一般描述為2605。在各種形式中，傳動裝置布置2605包括旋轉(zhuǎn)齒輪2544，所述旋轉(zhuǎn)齒輪形成于或附接到脊管2540的近端2542，以與操作地支撐在工具安裝板2602上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2610嚙合。在至少一個實施例中，當工具安裝部分2600聯(lián)接到工具架1270時，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2612聯(lián)接到工具安裝板2602的適配器側(cè)上相應的旋轉(zhuǎn)主體、從動盤或從動元件1304中的第一個。參見圖10和31。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2610還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪2614，所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪與旋轉(zhuǎn)齒輪2544和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2612以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2602上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第一旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的從動旋轉(zhuǎn)主體1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2612的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2612的旋轉(zhuǎn)最終使細長軸組件2508 (和端部執(zhí)行器2512)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。
[0170]通過使閉合管2550在遠側(cè)方向“DD”上軸向運動，實現(xiàn)砧座2524相對于外科釘倉2534的閉合。通過向閉合驅(qū)動螺母2382施加旋轉(zhuǎn)控制運動，實現(xiàn)閉合管2550在遠側(cè)方向“DD”上的軸向運動。在各種實施例中，通過向刀桿2580施加旋轉(zhuǎn)輸出運動來轉(zhuǎn)動閉合驅(qū)動螺母2560。通過向旋轉(zhuǎn)閉合系統(tǒng)2620施加旋轉(zhuǎn)輸出運動來控制刀桿2580的旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)閉合系統(tǒng)操作地支撐在工具安裝板2602上，如圖31所示。在至少一個實施例中，旋轉(zhuǎn)閉合系統(tǒng)2620包括閉合 傳動齒輪2622，當工具安裝部分2600聯(lián)接到工具架1270時，所述閉合傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板2462的適配器側(cè)上相應的從動可旋轉(zhuǎn)主體部分、盤或元件1304中的第二個。參見圖10和31。在至少一個實施例中，閉合傳動齒輪2622與閉合齒輪系(一般描述為2623)驅(qū)動嚙合。閉合齒輪驅(qū)動系2623包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2602上的第一從動閉合齒輪2624。通過驅(qū)動軸2628將第一閉合從動齒輪2624附接到第二閉合從動齒輪2626。第二閉合從動齒輪2626與可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2602上的第三閉合從動齒輪2630嚙合。閉合傳動齒輪2622在第二旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)將引起第三閉合從動齒輪2630在第二方向上的旋轉(zhuǎn)。反之，閉合傳動齒輪2483在次旋轉(zhuǎn)方向(與第二旋轉(zhuǎn)方向相反)上的旋轉(zhuǎn)將引起第三閉合從動齒輪2630在次旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)。
[0171]如在圖31中可見，驅(qū)動軸組件2640聯(lián)接到刀桿2580的近端。在各種實施例中，驅(qū)動軸組件2640包括具有正方形橫截面形狀的近側(cè)部分2642。近側(cè)部分2642能夠與第三從動齒輪2630中相應的成形孔滑動地接合。當?shù)谌龔膭育X輪2630旋轉(zhuǎn)時，此布置引起驅(qū)動軸組件2640 (和刀桿2580)的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸組件2640通過刀驅(qū)動組件2650在遠側(cè)和近側(cè)方向上被軸向推進。一種形式的刀驅(qū)動組件2650包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652，當工具安裝部分2600聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板2462的適配器側(cè)上相應的從動可旋轉(zhuǎn)主體部分、盤或元件1304中的第三個。參見圖10和31。旋轉(zhuǎn)從動齒輪2652與齒輪系(一般描述為2653)驅(qū)動哨合。在至少一種形式中，齒輪系2653還包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2602上的第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2654。第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2654與第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2656嚙合，所述第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2602上并且與第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2658嚙合，所述第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件與驅(qū)動軸組件2640的螺紋部分2644嚙合。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652在第三旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件2640和刀桿2580在遠側(cè)方向“DD”上軸向行進。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652在三級旋轉(zhuǎn)方向(與第三旋轉(zhuǎn)方向相反)上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件2640和刀桿2580在近側(cè)方向上運動。
[0172]現(xiàn)將描述操作外科工具2500的方法。一旦工具安裝部分2600操作地聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000的工具架1270，則機器人系統(tǒng)1000可將外科端部執(zhí)行器2512定位在鄰近待切割和縫合的靶組織的位置。如果砧座2524尚未處于打開位置(圖49)，機器人系統(tǒng)1000可向閉合傳動齒輪2622施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動，這引起刀桿2580在第二方向上的旋轉(zhuǎn)。刀桿2580在第二方向上的旋轉(zhuǎn)引起閉合驅(qū)動螺母2560在第二方向上的旋轉(zhuǎn)。當閉合驅(qū)動螺母2560在第二方向上旋轉(zhuǎn)時，閉合管2550在近側(cè)方向“PD”上運動。當閉合管2550在近側(cè)方向“PD”上運動時，砧座2524上的突出部2527與閉合管2550中的開口 2555交接并使砧座2524樞轉(zhuǎn)至打開位置。除此之外或在可供選擇的實施例中，當閉合管2550回到起始位置時(圖28)，可使用彈簧(未示出)以將砧座2354樞轉(zhuǎn)至打開位置。然后，可通過機器人系統(tǒng)1000操縱打開的外科端部執(zhí)行器2512以將靶組織定位在打開的砧座2524和外科釘倉2534之間。然后，外科醫(yī)生可通過啟動機器人控制系統(tǒng)1000以向閉合傳動齒輪2622施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動來引發(fā)閉合過程，如上所述，這最終引起閉合驅(qū)動螺母2382在第二方向上的旋轉(zhuǎn)，從而引起閉合管2250在遠側(cè)方向“DD”上的軸向行進。當閉合管2550在遠側(cè)方向上運動時，其接觸砧座2524的一部分并使砧座2524樞轉(zhuǎn)至閉合位置，從而夾持砧座2524和釘倉2534之間的靶組織。一旦機器人控制器1001確定砧座2524已通過端部執(zhí)行器2512中與之連通的相應的一個或多個傳感器樞轉(zhuǎn)至閉合位置，則機器人控制器1001停止向閉合傳動齒輪2622施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動。機器人控制器1001還可以為外科醫(yī)生提供砧座2524已完全閉合的指示。然后外科醫(yī)生可引發(fā)擊發(fā)過程。在可供選擇的實施例中，擊發(fā)過程可由機器人控制器1001自動引發(fā)。
[0173]在機器人控制器1001確定砧座2524處于閉合位置之后，然后機器人控制器1001向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652施加第三旋轉(zhuǎn)輸出運動，這引起驅(qū)動軸組件2640和刀桿2580在遠側(cè)方向“DD”上的軸向運動。當切割器械2532朝遠側(cè)運動穿過外科釘倉2534時，切斷夾持在其中的組織。當滑動件部分(未示出)朝遠側(cè)驅(qū)動時，其驅(qū)動外科釘倉2534中的釘穿過切斷的組織，從而與砧座2524成形接觸。一旦機器人控制器1001通過外科端部執(zhí)行器2512中與機器人控制器1001連通的一個或多個傳感器確定切割器械2532已到達外科釘倉2534內(nèi)的結束位置，則機器人控制器1001停止向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動。然后，機器人控制器1001向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652施加次旋轉(zhuǎn)控制運動，這最終使切割器械2532和滑動件部分在近側(cè)方向“PD”上軸向行進至起始位置。一旦機器人控制器1001通過端部執(zhí)行器2512中與機器人控制器1001連通的一個或多個傳感器確定切割器械2524已到達起始位置，則機器人控制器1001停止向旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2652施加次旋轉(zhuǎn)輸出運動。然后，機器人控制器1001可向閉合傳動齒輪2622施加次旋轉(zhuǎn)輸出運動，這引起刀桿2580在次方向上的旋轉(zhuǎn)。刀桿2580在次方向上的旋轉(zhuǎn)引起閉合驅(qū)動螺母2560在次方向上的旋轉(zhuǎn)。當閉合驅(qū)動螺母2560在次方向上旋轉(zhuǎn)時，閉合管2550在近側(cè)方向“H)”上運動至打開位置。
[0174]圖32-37B示出了可結合機器人系統(tǒng)1000有效使用的另一個外科工具2700。在各種形式中，外科工具2700包括外科端部執(zhí)行器2712，所述外科端部執(zhí)行器包括細長通道2722形式的“第一部分”和包括可樞轉(zhuǎn)地平移的夾緊構件(例如砧座2724)形式的“第二可移動部分”，所述第一部分和第二可移動部分保持在確保有效縫合和切斷夾持在外科端部執(zhí)行器2712中的組織的間距處。如圖示實施例中所示，外科端部執(zhí)行器2712可包括除了前述通道2722和砧座2724之外的切割器械2732形式的“第三可移動部分”、滑動件(未示出)和可移除地位于細長通道2722中的外科釘倉2734。例如，切割器械2732可以為刀。砧座2724可在連接至細長通道2722的近端的樞軸點2725處可樞轉(zhuǎn)地打開和閉合。砧座2724還可包括位于其近端的突出部2727，所述突出部與機械閉合系統(tǒng)(以下進一步描述)的部件交接以打開和閉合砧座2724。當致動時，刀2732和滑動件沿著細長通道2722縱向行進，從而切割夾持在外科端部執(zhí)行器2712中的組織?；瑒蛹刂氶L通道2722的運動使得外科釘倉2734的釘被驅(qū)動穿過切斷的組織并且抵靠閉合的砧座2724，所述砧座使釘彎曲以緊固被切斷的組織。在一種形式中，細長通道2722和砧座2724可以由導電材料(例如金屬)制成，使得它們可以作為與外科端部執(zhí)行器中的一個或多個傳感器連通的天線的一部分，如上所述。外科釘倉2734可以由非導電材料(例如塑料)制成，并且傳感器可以連接到或設置在外科釘倉2734中，如上所述。 [0175]應該指出的是，雖然本文描述的外科工具2500的實施例使用對切斷的組織進行縫合的外科端部執(zhí)行器2712，但是在其它實施例中，可使用用于對切斷的組織進行緊固或密封的不同技術。例如，也可使用利用射頻能量或粘合劑來緊固被切斷的組織的端部執(zhí)行器。授予Yates等人的名稱為“Electrosurgical Hemostatic Device”的美國專利5，709，680 以及授予 Yates 等人的名稱為 “Electrosurgical Hemostatic Device WithRecessed And/Or Offset Electrodes”的美國專利5，688，270公開了使用射頻能量來緊固被切斷的組織的切割器械，該專利以引用的方式并入本文。授予Morgan等人的美國專利申請序列號11/267，811以及授予Shelton等人的美國專利申請序列號11/267，363公開了使用粘合劑來緊固被切斷的組織的切割器械，該專利也以引用的方式并入本文。因此，雖然本文的描述涉及切割/縫合操作等，但是應當認識到，這僅是示例性實施例，并不旨在進行限制。也可以使用其它組織緊固技術。
[0176]在圖示實施例中，外科端部執(zhí)行器2712的細長通道2722聯(lián)接到細長軸組件2708，所述細長軸組件聯(lián)接到工具安裝部分2900。雖然未示出，細長軸組件2708可包括關節(jié)運動接頭以允許外科端部執(zhí)行器2712圍繞基本上橫向于工具軸線LT-LT的軸線選擇性地進行關節(jié)運動。在至少一個實施例中，細長軸組件2708包括中空的脊管2740，所述中空的脊管不可移除地聯(lián)接到工具安裝部分2900的工具安裝板2902。如在圖33和34中可見，細長通道2722的近端2723包括通過安裝襯圈2790附接到脊管2740的中空的管狀結構。圖35中示出了安裝襯圈2790的剖視圖。在各種實施例中，安裝襯圈2790具有能夠附接至脊管2740的遠端的近側(cè)凸緣末端2791。在至少一個實施例中，例如，將安裝襯圈2790的近側(cè)凸緣末端2791焊接或膠粘到脊管2740的遠端。如圖33和34進一步所示，安裝襯圈2790還具有安裝轂部分2792，所述安裝轂部分的尺寸設定成能夠容納其上的細長通道2722的近端2723。細長通道2722的近端2723通過例如焊接、粘結等不可移除地附接到安裝轂部分 2792。
[0177]如圖33和34進一步所示，外科工具2700還包括閉合管2750形式的可軸向運動的致動構件，所述閉合管被限制為相對于細長通道2722進行軸向運動。閉合管2750具有近端2752，所述近端具有形成于其中的內(nèi)螺紋2754，所述內(nèi)螺紋與閉合驅(qū)動螺母2760形式的可旋轉(zhuǎn)運動的部分進行螺紋接合。更具體地講，閉合驅(qū)動螺母2760具有相對于細長通道2722和脊管2740旋轉(zhuǎn)支撐的近端部分2762。出于組裝目的，近端部分2762螺紋附接到保持環(huán)2770。保持環(huán)2770容納在溝槽2729中，所述溝槽在通道2722的近端2723上的肩部2727和安裝襯圈2790的安裝轂2729之間形成。此布置用于將閉合驅(qū)動螺母2760旋轉(zhuǎn)地支撐在通道2722內(nèi)。閉合驅(qū)動螺母2760的旋轉(zhuǎn)將引起閉合管2750軸向運動，如圖33中的箭頭“D”所示。
[0178]驅(qū)動構件延伸穿過脊管2740、安裝襯圈2790和閉合驅(qū)動螺母2760，在至少一個實施例中，所述驅(qū)動構件包括具有聯(lián)接到切割器械2732的遠端部分2782的刀桿2780。如在圖33和34中可見，安裝襯圈2790具有穿過其中的通路2793以允許刀桿2780滑動地穿過其中。相似地，閉合驅(qū)動螺母2760中具有狹槽2764，刀桿2780可滑動地延伸穿過所述狹槽。此布置允許刀桿2780相對于閉合驅(qū)動螺母2760軸向運動。
[0179]通過旋轉(zhuǎn)從動閉合軸2800來控制砧座2724的致動。如在圖33和34中可見，閉合驅(qū)動軸2800的遠端部分2802延伸穿過安裝襯圈2790中的通路2794，并且閉合齒輪2804附接至其上。閉合齒輪2804能夠與閉合驅(qū)動螺母2760的內(nèi)表面2761驅(qū)動接合。因此，閉合軸2800的旋轉(zhuǎn)也將引起閉合驅(qū)動螺母2760的旋轉(zhuǎn)。閉合管2750運動的軸向最終取決于閉合軸2800和閉合驅(qū)動螺母2760旋轉(zhuǎn)的方向。例如，響應于接收自機器人系統(tǒng)1000的一個旋轉(zhuǎn)閉合運動，閉合管2750將在遠側(cè)方向“DD”上被驅(qū)動。當閉合管2750朝遠側(cè)驅(qū)動時，開口 2745將接合砧座2724上的突出部2727并使砧座2724樞轉(zhuǎn)至閉合位置。當施加來自機器人系統(tǒng)1000的開放式旋轉(zhuǎn)運動時，閉合管2750將在近側(cè)方向“ro”上被驅(qū)動并且將砧座2724樞轉(zhuǎn)至打開位置。在各種實施例中，可使用彈簧(未示出)以將砧座2724偏置至打開位置(圖33)。
[0180]在使用中，圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)外科端部執(zhí)行器2712可能是有利的。在至少一個實施例中，工具安裝部分2900能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的相應的第一旋轉(zhuǎn)輸出運動以使細長軸組件2708圍繞工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。如在圖37中可見，中空的脊管2740的近端2742可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架布置2903和軸承組件2904中，所述支架布置和軸承組件附接到工具安裝部分2900的工具安裝板2902。旋轉(zhuǎn)齒輪2744形成于或附接到脊管2740的近端2742，以與操作地支撐在工具安裝板2902上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2910嚙合。在至少一個實施例中，當工具安裝部分2600聯(lián)接到工具架1270時，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2912聯(lián)接到工具安裝板2602的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。參見圖10和37。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2910還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪2914，所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪與旋轉(zhuǎn)齒輪2744和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2912以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2902上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第一旋轉(zhuǎn)控制運動通過工具架1270和適配器1240施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2912的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2912的旋轉(zhuǎn)最終導致 細長軸組件2708 (和端部執(zhí)行器2712)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)(主旋轉(zhuǎn)運動)。[0181]通過使閉合管2750在遠側(cè)方向“DD”上軸向運動，實現(xiàn)砧座2724相對于釘倉2734的閉合。通過向閉合驅(qū)動螺母2760施加旋轉(zhuǎn)控制運動，實現(xiàn)閉合管2750在遠側(cè)方向“DD”上的軸向運動。在各種實施例中，通過施加旋轉(zhuǎn)輸出運動到閉合驅(qū)動軸2800來旋轉(zhuǎn)閉合驅(qū)動螺母2760。如在圖37中可見，閉合驅(qū)動軸2800的近端部分2806上具有與閉合驅(qū)動組件2920嚙合的從動齒輪2808。在各種實施例中，閉合驅(qū)動系統(tǒng)2920包括閉合傳動齒輪2922，當工具安裝部分2900聯(lián)接到工具架1270時，所述閉合傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板2462的適配器側(cè)上相應的從動旋轉(zhuǎn)主體或從動元件1304中的第二個。參見圖10和37。閉合傳動齒輪2922以與閉合齒輪系(一般描述為2923)以哨合的方式而被支撐。在至少一種形式中，閉合齒輪系2923包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2902上的第一從動閉合齒輪2924。通過驅(qū)動軸2928將第一閉合從動齒輪2924附接到第二閉合從動齒輪2926。第二閉合從動齒輪2926與行星齒輪組件2930嚙合。在各種實施例中，行星齒輪組件2930包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在軸承組件2904中的從動行星閉合齒輪2932，所述軸承組件安裝在工具安裝板2902上。如在圖37和37B中可見，閉合驅(qū)動軸2800的近端部分2806可旋轉(zhuǎn)地支撐在脊管2740的近端部分2742中，使得從動齒輪2808與行星齒輪2932上形成的中心齒輪齒2934嚙合。另外如圖37A所示，兩個另外的支撐齒輪2936附接到脊管2740的近端部分2742或相對于所述脊管的近端部分旋轉(zhuǎn)地支撐以向其提供軸承支撐。此具有行星齒輪組件2930的布置用于通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件2910適應脊軸2740的旋轉(zhuǎn)，同時允許閉合從動齒輪2808與閉合驅(qū)動系統(tǒng)2920保持嚙合。另外，閉合傳動齒輪2922在第一方向上的旋轉(zhuǎn)將最終引起閉合驅(qū)動軸2800和閉合驅(qū)動螺母2760的旋轉(zhuǎn)，這將最終導致砧座2724閉合，如上所述。反之，閉合傳動齒輪2922在第二相反方向上的旋轉(zhuǎn)將最終引起閉合驅(qū)動螺母2760在相反方向上的旋轉(zhuǎn)，這將使砧座2724打開。
[0182]如在圖31中可見，刀桿2780的近端2784具有與之附接并與刀驅(qū)動組件2940驅(qū)動接合的螺紋軸部分2786。在各種實施例中，螺紋軸部分2786通過附接到工具安裝板2902的軸承2906旋轉(zhuǎn)地支撐。此布置允許螺紋軸部分2786相對于工具安裝板2902旋轉(zhuǎn)和軸向運動。刀桿2780通過刀驅(qū)動組件2940在遠側(cè)和近側(cè)方向上軸向推進。一種形式的刀驅(qū)動組件2940包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2942，當工具安裝部分2900聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板2902的適配器側(cè)上相應的旋轉(zhuǎn)主體、從動盤或從動元件1304中的第三個。參見圖10和37。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2942與刀齒輪系(一般描述為2943)嚙合。在各種實施例中，刀齒輪系2943包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2902上的第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2944。第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2944與第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2946嚙合，所述第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板2902上并且與第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件2948嚙合，所述第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件與刀桿2780的螺紋部分2786嚙合。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2942在一個方向上的旋轉(zhuǎn)將引起刀桿2780在遠側(cè)方向“DD”上軸向行進。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪2942在相反方向上的旋轉(zhuǎn)將引起刀桿2780在近側(cè)方向上運動。否則，可使用工具2700，如上所述。
[0183]圖38和39示出了基本上與上文詳細描述的工具2700相同的外科工具實施例2700。然而，工具2700’包括壓力傳感器2950，所述壓力傳感器能夠向機器人控制器1001提供關于砧座2724受到的夾緊壓力的量的反饋。在各種實施例中，例如，壓力傳感器可包括彈簧偏置的接觸開關。對于連續(xù)信號而言，可使用其上具有應變計的懸臂梁或內(nèi)部有應變計的圓頂按鈕蓋。另一種產(chǎn)品形式可包括僅以已知的所需負載接觸的斷路開關。此布置可包括基座上的圓頂，其中該圓頂為一個電極并且基座為另一個電極。此布置允許機器人控制器1001通過調(diào)節(jié)施加到砧座2724的閉合壓力的量來調(diào)節(jié)施加到外科端部執(zhí)行器2712內(nèi)組織的夾緊壓力的量。本領域的普通技術人員將會理解，此壓力傳感器布置可與本文所述的若干外科工具實施例以及它們的等價結構一起有效地使用。
[0184]圖40示出了可結合機器人系統(tǒng)1000有效使用的另一個外科工具3000的一部分。外科工具3003采用一個或多個機載馬達以為外科端部執(zhí)行器切割器械的各種部件提供動力。在至少一個非限制性的實施例中，例如，外科工具3000包括直線切割器(未示出)形式的外科端部執(zhí)行器，其具有上述類型和構造的砧座(未示出)和外科釘倉布置(未示出)。外科工具3000還包括上述類型的細長軸(未示出)和砧座閉合布置(未示出)。因而，除了必須理解外科工具3000的各種實施例的獨特和新穎屬性之外，此部分的【具體實施方式】將不重復對那些部件的描述。
[0185]在所示實施例中，端部執(zhí)行器包括聯(lián)接到刀桿3003的切割器械3002。如在圖40中可見，外科工具3000包括工具安裝部分3010，所述工具安裝部分包括能夠與適配器部分1240’以安裝方式交接的工具安裝板3012，所述適配器部分以上述各種方式聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000。在工具安裝部分3010上能夠操作地支撐傳動裝置布置3013。在至少一個實施例中，適配器部分1240’在適配器1240沒有采用動力旋轉(zhuǎn)主體和盤構件的情況下可能與上文中詳細描述的適配器部分1240相同。在其它實施例中，適配器部分1240’可能與適配器部分1240相同。被視為在本發(fā)明的各種形式的實質(zhì)和范圍內(nèi)的其他修改形式可以采用一種或多種來自工具架部分1270 (如在上文中所述)的機械運動(即，旋轉(zhuǎn)運動)以啟動/致動傳動裝置布置3013，同時還使用一個或多個在工具安裝部分3010內(nèi)的馬達以為外科端部執(zhí)行器的一個或多 個其他部件提供動力。另外，雖然所示實施例的端部執(zhí)行器包括直線切割器，但是本領域的普通技術人員將會知道，在不脫離本發(fā)明的各種形式的實質(zhì)和范圍的情況下可結合其他類型的外科端部執(zhí)行器有效地使用所示實施例的獨特和新穎屬性。
[0186]在各種實施例中，工具安裝板3012能夠至少容納第一擊發(fā)馬達3011以為刀桿3003提供擊發(fā)和回縮運動，所述刀桿聯(lián)接到切割器械3002或與切割器械操作地交接。工具安裝板3012具有一系列電連接銷3014，所述電連接銷能夠與適配器1240’中的狹槽1258(圖9)交接。此布置允許機器人系統(tǒng)1000的控制器1001為外科工具3000的電子控制電路3020提供控制信號。雖然結合機械耦合元件、電耦合元件和磁力耦合元件在本文中描述了接口，應當理解，可使用多種遙測形式，包括紅外、電感耦合等。
[0187]控制電路3020在圖40中以圖解示意圖的形式示出。在一種形式或?qū)嵤├?，控制電?020包括電池3022形式的電源，所述電池聯(lián)接到通斷螺線管電源開關3024。控制電路3020還包括聯(lián)接到雙極開關3028的通斷擊發(fā)螺線管3026以用于控制馬達3011的旋轉(zhuǎn)方向。因而，當機器人系統(tǒng)1000的控制器1001提供適當?shù)目刂菩盘枙r，開關3024將允許電池3022為雙極開關3028提供電力。機器人系統(tǒng)1000的控制器1001還將為雙極開關3028提供適當?shù)男盘?，從而為馬達3011提供電力。當期望擊發(fā)外科端部執(zhí)行器(即，朝遠側(cè)驅(qū)動切割器械3002穿過夾持在外科端部執(zhí)行器中的組織)時，雙極開關3028將處于第一位置。當期望將切割器械3002回縮至起始位置時，雙極開關3028將通過控制器1001運動至第二位置。[0188]外科工具3000的各種實施例還采用尺寸設定成與擊發(fā)齒輪系3031結合的齒輪箱3030,在至少一個非限制性實施例中，所述擊發(fā)齒輪系包括擊發(fā)傳動齒輪3032,所述擊發(fā)傳動齒輪與擊發(fā)從動齒輪3034嚙合以產(chǎn)生所需量的驅(qū)動力，從而驅(qū)動切割器械3002穿過組織并以本文所述的各種方式驅(qū)動和形成釘。在圖40中示出的實施例中，從動齒輪3034聯(lián)接到與螺母布置3038螺紋接合的螺桿軸3036，限制所述螺母布置進行軸向運動(由箭頭“D”表示)。將螺母布置3038附接到擊發(fā)桿3003。因而，通過在第一方向上旋轉(zhuǎn)螺桿軸3036在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動切割器械3002，并通過在相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)螺桿軸可以在近側(cè)方向“PD”上回縮切割器械3002。
[0189]圖41示出了另一個基本上與上述工具3000相同的外科工具3000’的一部分，不同的是從動齒輪3034附接到驅(qū)動軸3040。將驅(qū)動軸3040附接到與第三從動齒輪3044嚙合的第二傳動齒輪3042，所述第三從動齒輪與聯(lián)接到擊發(fā)桿3003的螺釘3046嚙合。
[0190]圖42示出了可結合機器人系統(tǒng)1000有效使用的另一個外科工具3200。在該實施例中，外科工具3200包括非限制性形式的外科端部執(zhí)行器3212，所述外科端部執(zhí)行器包括相對于至少一個其他端 部執(zhí)行器部件部分在第一位置和第二位置之間選擇性運動的部件部分。如將在下文中進一步詳細地描述，外科工具3200采用機載馬達以為傳動裝置布置3305的各種部件提供動力。外科端部執(zhí)行器3212包括操作地支撐外科釘倉3234的細長通道3222。細長通道3222具有可滑動地延伸到中空的細長軸組件3208中的近端3223，所述中空的細長軸組件聯(lián)接到工具安裝部分3300。另外，外科端部執(zhí)行器3212包括通過一對耳軸3225可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到細長通道3222的砧座3224，所述耳軸容納在細長通道3222中相應的開口 3229內(nèi)。軸組件3208的遠端部分3209包括開口 3245，當細長通道3222相對于軸組件3208的遠端部分3209在近側(cè)方向“H)”上軸向運動時，砧座3224上的突出部3227插入到所述開口中以打開砧座3224。在各種實施例中，可以使用彈簧(未示出)以將砧座3224偏置至打開位置。
[0191]如上所述，外科工具3200包括工具安裝部分3300，所述工具安裝部分包括能夠操作地支撐傳動裝置布置3305并與適配器部分1240’安裝交接的工具安裝板3302，所述適配器部分以上述各種方式聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000。在至少一個實施例中，適配器部分1240’在沒有適配器1240采用的動力盤構件的情況下可能與上文中詳細描述的適配器部分1240相同。在其它實施例中，適配器部分1240’可能與適配器部分1240相同。然而，在此實施例中，因為外科端部執(zhí)行器3212的各種部件全部由工具安裝部分3300中的馬達提供電力，外科工具3200將不采用或需要來自工具架部分1270的任何機械(即，非電力的)致動運動以為外科端部執(zhí)行器3200部件提供動力。被視為在本發(fā)明的各種形式的實質(zhì)和范圍內(nèi)的其他修改形式可以采用一種或多種來自工具架部分1270 (如在上文中所述)的機械運動以啟動/致動一個或多個外科端部執(zhí)行器部件，同時還使用一個或多個在工具安裝部分內(nèi)的馬達以為外科端部執(zhí)行器的一個或多個其他部件提供動力。
[0192]在各種實施例中，工具安裝板3302能夠支撐第一擊發(fā)馬達3310以用于為傳動裝置布置3305提供擊發(fā)和回縮運動，從而驅(qū)動聯(lián)接到上述類型的切割器械3332的刀桿3335。如在圖42中可見，工具安裝板3212具有一系列電連接銷3014，所述電連接銷能夠與適配器1240’中的狹槽1258 (圖9)交接。此布置允許機器人系統(tǒng)1000的控制器1001為外科工具3200的電子控制電路3320、3340提供控制信號。雖然結合機械耦合元件、電耦合元件和磁力耦合元件在本文中描述了接口，應當理解，可使用多種遙測形式，包括紅外、電感耦合等。
[0193]在一種形式或?qū)嵤├?，第一控制電?320包括第一電池3322形式的第一電源，所述第一電池聯(lián)接到第一通斷螺線管電源開關3324。第一擊發(fā)控制電路3320還包括第一通斷擊發(fā)螺線管3326，所述第一通斷擊發(fā)螺線管聯(lián)接到第一雙極開關3328以控制第一擊發(fā)馬達3310的旋轉(zhuǎn)方向。因而，當機器人控制器1001提供適當?shù)目刂菩盘枙r，第一開關3324將允許第一電池3322為第一雙極開關3328提供電力。機器人控制器1001還將為第一雙極開關3328提供適當?shù)男盘?，從而為第一擊發(fā)馬達3310提供電力。當期望擊發(fā)外科端部執(zhí)行器(即，朝遠側(cè)驅(qū)動切割器械3232穿過夾持在外科端部執(zhí)行器3212中的組織)時，第一開關3328將通過機器人控制器1001設置在第一位置。當期望將切割器械3232回縮至起始位置時，機器人控制器1001將發(fā)送適當?shù)目刂菩盘栆允沟谝婚_關3328運動至第二位置。
[0194]外科工具3200的各種實施例還采用尺寸設定成與附接的擊發(fā)傳動齒輪3332結合的第一齒輪箱3330，所述擊發(fā)傳動齒輪操作地與擊發(fā)齒輪系3333交接。在至少一個非限制性實施例中，擊發(fā)齒輪系333包括擊發(fā)從動齒輪3334,所述擊發(fā)從動齒輪與傳動齒輪3332嚙合以產(chǎn)生所需量的驅(qū)動力，從而驅(qū)動切割器械3232穿過組織并以本文中所述的各種方式驅(qū)動和形成釘。在圖41示出的實施例中，從動齒輪3334聯(lián)接到驅(qū)動軸3335，所述驅(qū)動軸具有與之聯(lián)接的第二從動齒輪3336。第二從動齒輪3336以與第三從動齒輪3337嚙合的方式被支撐，所述第三從動齒輪與第四從動齒輪3338嚙合。第四從動齒輪3338與刀桿3235的螺紋近側(cè)部分3339嚙合，限制所述刀桿進行軸向運動。因而，通過在第一方向上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸3335，在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動切割器械3232并在相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸3335，切割器械3232可在近側(cè)方向“PD”上回縮。
[0195]如上所述，通過相對于細長軸組件3208使細長通道3222軸向運動來控制砧座3224的打開和閉合。 細長通道3222的軸向運動由閉合控制系統(tǒng)3339控制。在各種實施例中，閉合控制系統(tǒng)3339包括閉合軸3340，所述閉合軸具有與螺紋閉合桿3342通過螺紋接合的中空的螺紋端部3341。螺紋端部3341可旋轉(zhuǎn)地支撐在脊軸3343中，所述脊軸操作地與工具安裝部分3300交接并延伸穿過軸組件3208的一部分，如圖所示。閉合系統(tǒng)3339還包括閉合控制電路3350，所述閉合控制電路包括第二電池3352形式的第二電源，所述第二電池聯(lián)接到第二通斷螺線管電源開關3354。閉合控制電路3350還包括第二通斷擊發(fā)螺線管3356，所述第二通斷擊發(fā)螺線管聯(lián)接到第二雙極開關3358以控制第二閉合馬達3360的旋轉(zhuǎn)。因而，當機器人控制器1001提供適當?shù)目刂菩盘枙r，第二開關3354將允許第二電池3352為第二雙極開關3354提供電力。機器人控制器1001還將為第二雙極開關3358提供適當?shù)男盘枺瑥亩鵀榈诙R達3360提供電力。當期望閉合砧座3224時，第二開關3348將處于第一位置。當期望打開砧座3224時，第二開關3348將運動至第二位置。
[0196]工具安裝部分3300的各種實施例還采用聯(lián)接到閉合傳動齒輪3364的第二齒輪箱3362。閉合傳動齒輪3364與閉合齒輪系3363嚙合。在各種非限制性形式中，閉合齒輪系3363包括附接到閉合驅(qū)動軸3366的閉合從動齒輪3365。與附接到閉合軸3340的閉合軸齒輪3360嚙合的閉合傳動齒輪3367也附接到閉合驅(qū)動軸3366。圖42示出了處于打開位置的端部執(zhí)行器3212。如上所述，當螺紋閉合桿3342處于圖42中示出的位置時，彈簧(未示出)將砧座3224偏置至打開位置。當期望閉合砧座3224時，機器人控制器1001將啟動第二馬達3360以旋轉(zhuǎn)閉合軸3340，從而在近側(cè)方向‘PD’上牽拉螺紋閉合桿3342和通道3222。當砧座3224與軸3208的遠端部分3209接觸時，砧座3224樞轉(zhuǎn)至閉合位置。
[0197]現(xiàn)將描述操作外科工具3200的方法。一旦工具安裝部分3302操作地聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000的工具架1270，機器人系統(tǒng)1000可將端部執(zhí)行器3212定位在鄰近待切割和縫合的靶組織的位置。如果砧座3224尚未處于打開位置，則機器人控制器1001可啟動第二閉合馬達3360以在遠側(cè)方向上將通道3222驅(qū)動至圖42中示出的位置。一旦機器人控制器1001通過在端部執(zhí)行器和/或工具安裝部分3300中的一個或多個傳感器確定外科端部執(zhí)行器3212已處于打開位置，則機器人控制器1001可為外科醫(yī)生提供信號，從而通知外科醫(yī)生隨后可閉合砧座3224。一旦靶組織定位在打開的砧座3224和外科釘倉3234之間，則外科醫(yī)生可通過啟動機器人控制器1001以向第二閉合馬達3360施加閉合控制信號來開始閉合過程。第二閉合馬達3360向閉合軸3340施加旋轉(zhuǎn)運動，以在近側(cè)方向“PD”上牽拉通道3222直到砧座3224樞轉(zhuǎn)至閉合位置。一旦機器人控制器1001通過在外科端部執(zhí)行器3212和/或與機器人控制系統(tǒng)連通的工具安裝部分3300中的一個或多個傳感器確定砧座3224已運動至閉合位置，則馬達3360可被停止。然后，可通過外科醫(yī)生啟動控制器1001上的觸發(fā)器、按鈕等手動開始擊發(fā)過程，或控制器1001可自動地開始擊發(fā)過程。
[0198]為了開始擊發(fā)過程，機器人控制器1001啟動擊發(fā)馬達3310以在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動擊發(fā)桿3235和切割器械3232。一旦機器人控制器1001通過在外科端部執(zhí)行器3212和/或馬達驅(qū)動部分3300中的傳感器確定切割器械3232已運動至外科釘倉3234中的結束位置，則機器人控制器1001可為外科醫(yī)生提供指示信號。然后，外科醫(yī)生可手動啟動第一馬達3310以回縮切割器械3232至起始位置，或機器人控制器1001可自動地啟動第一馬達3310以回縮切割元件3232。[0199]圖42中示出的實施例不包括關節(jié)運動接頭。圖64和65示出了分別具有端部執(zhí)行器3212’、3212”的外科工具3200’和3200”，所述端部執(zhí)行器可與具有本文所公開的各種類型的關節(jié)運動接頭的細長軸實施例一起使用。例如，如在圖64中可見，螺紋閉合軸3342通過柔性纜線或其他柔性構件3345聯(lián)接到細長通道3222的近端3223。關節(jié)運動接頭(未示出)在細長軸組件3208中的位置將與柔性構件3345 —致，從而使柔性構件3345適應此關節(jié)運動。另外，在上述的實施例中，柔性構件3345可旋轉(zhuǎn)地附連到細長通道3222的近端部分3223以使柔性構件33345相對于其旋轉(zhuǎn)，從而防止柔性構件3229相對于通道3222 “卷繞”。雖然未示出，可通過刀桿以上述方式中的一者來驅(qū)動切割元件，所述刀桿也可適應細長軸組件的關節(jié)運動。圖44示出了基本上與上述外科端部執(zhí)行器3212相同的外科端部執(zhí)行器3212”，不同的是螺紋閉合桿3342附接到閉合螺母3347，限制所述閉合螺母僅在細長軸組件3208內(nèi)進行軸向運動。將柔性構件3345附接到閉合螺母3347。此布置還防止螺紋閉合桿3342卷繞柔性構件3345?？刹捎萌嵝缘稐U3235’以利于外科端部執(zhí)行器3212”的關節(jié)運動。
[0200]上述外科工具3200、3200’和3200”也可采用本文所述的切割器械實施例中的任何一個。如上所述，通過牽拉細長通道至與細長軸組件的遠端接觸來閉合這些工具的每個端部執(zhí)行器的砧座。因此，一旦靶組織位于釘倉3234和砧座3224之間，機器人控制器1001可開始向內(nèi)牽拉通道3222至軸組件3208中。然而，在各種實施例中，為了防止端部執(zhí)行器3212、3212’、3212”在該閉合過程中使靶組織隨著端部執(zhí)行器運動，控制器1001可同時使工具架運動并最終使工具運動以補償細長通道3222的運動，從而使靶組織實際上被夾持在石占座和細長通道之間而不被移動。
[0201]圖45-47示出了除了下文描述的差異之外基本上與上述外科工具3200”相同的另一個外科工具實施例3201。在該實施例中，螺紋閉合桿3342’具有可變節(jié)距的溝槽。更具體地講，如在圖46中可見，閉合桿3342’具有遠側(cè)溝槽部分3380和近側(cè)溝槽部分3382。遠側(cè)溝槽部分3380和近側(cè)溝槽部分3382能夠與支撐在中空的螺紋端部3341’中的耳狀物3390相接合。如在圖46中可見，遠側(cè)溝槽部分3380具有比溝槽部分3382更細小的節(jié)距。因此，此可變節(jié)距布置通過耳狀物3390和近側(cè)溝槽部分3382之間的接合而允許細長通道3222以第一速度或速率被牽拉到軸3208中。當耳狀物3390接合遠側(cè)溝槽部分時，通道3222將以第二速度或速率被牽拉到軸3208中。因為近側(cè)溝槽部分3382比遠側(cè)溝槽部分3380更粗糙，第一速度將大于第二速度。此布置用于加速端部執(zhí)行器的初始閉合以用于操縱組織，然后在將組織準確地定位在其中之后，產(chǎn)生適當夾持組織以對組織進行切割和縫合的閉合力的大小。因此，砧座3234最初以較小的力快速閉合，然后隨著砧座更慢閉合而施加更大的閉合力。
[0202]在將組織完全夾持在所需位置以進行切割和縫合之前，可利用外科端部執(zhí)行器打開和閉合運動以允許使用者使用端部執(zhí)行器抓持和操縱組織。例如，使用者可在該過程中多次打開和閉合外科端部執(zhí)行器以將端部執(zhí)`行器定位在使組織被保持在所需位置的適當?shù)奈恢?。因此，在至少一些實施例中，為了產(chǎn)生用于擊發(fā)的高負載，細牙螺紋可能需要多達5至10次完全旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生必要的負載。在一些情況下，例如，該動作可能花費長達2至5秒。如果在定位/組織操縱過程中每次也花費等長的時間打開和閉合端部執(zhí)行器，則定位端部執(zhí)行器可能花費過長的時間。如果出現(xiàn)這種情況，使用者可能放棄使用端部執(zhí)行器以使用常規(guī)的抓緊器裝置。使用抓緊器等可不利地增加與完成外科手術相關的成本。
[0203]上述實施例采用一個或多個電池以為用于驅(qū)動端部執(zhí)行器部件的馬達提供電力。通過機器人系統(tǒng)1000控制馬達的啟動。在可供選擇的實施例中，電源可包括由機器人系統(tǒng)1000為馬達提供的交流電“AC”。即，交流電可由通過工具架和適配器為機器人系統(tǒng)1000提供電力的系統(tǒng)供給。在其它實施例中，電源線或繩可附接到工具安裝部分3300以提供所需的來自單獨的交流電源或直流電源的電能。
[0204]在使用中，控制器1001可以施加初始旋轉(zhuǎn)運動至閉合軸3340 (圖42)以向內(nèi)軸向牽拉細長通道3222至細長軸組件3208中，并以第一速率使砧座從第一位置運動至中間位置，所述中間位置對應于其中遠側(cè)溝槽部分3380過渡到近側(cè)溝槽部分3382的點。進一步將旋轉(zhuǎn)運動施加到閉合軸3340將使砧座相對于外科釘倉從中間位置運動至閉合位置。當處于閉合位置時，待切割和縫合的組織被適當?shù)貖A持在砧座和外科釘倉之間。
[0205]圖48-52示出本發(fā)明的另一個外科工具實施例3400。該實施例包括從工具安裝部分3500延伸的細長軸組件3408。細長軸組件3408包括可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管段3410，所述可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管段可旋轉(zhuǎn)地連接在近側(cè)脊構件3420上，該近側(cè)脊構件剛性地聯(lián)接到工具安裝部分3500的工具安裝板3502。近側(cè)脊構件3420具有遠端3422，所述遠端聯(lián)接到外科端部執(zhí)行器3412的細長通道部分3522。例如，在至少一個實施例中，細長通道部分3522具有遠端部分3523，所述遠端部分“以鉤的形式接合”脊構件3420的遠端3422。細長通道3522能夠支撐其中的外科釘倉3534。該實施例可使用本文所公開的各種切割器械實施例中的一個來切斷夾持在外科端部執(zhí)行器3412中的組織，并將釘倉3534中的釘擊發(fā)至切斷的組織中。
[0206]外科端部執(zhí)行器3412具有通過一對耳軸3525可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到細長通道3522的砧座3524，所述耳軸容納在細長通道3522中相應的開口 3529內(nèi)。砧座3524通過遠側(cè)閉合管段3430在打開位置(圖48)和閉合位置(圖49-51)之間運動。遠側(cè)閉合管段3430的遠端部分3432包括開口 3445，當遠側(cè)閉合管段3430相對于其進行軸向運動時，砧座3524上的突出部3527插入到所述開口中以打開和閉合砧座3524。在各種實施例中，將開口 3445成形以使得當閉合管段3430在近側(cè)方向上運動時，閉合管段3430使砧座3524樞轉(zhuǎn)至打開位置。除此之外或作為另外一種選擇，可使用彈簧(未示出)以將砧座3524偏置至打開位置。[0207]如在圖48-51中可見，遠側(cè)閉合管段3430包括耳狀物3442，所述耳狀物從其遠端3440延伸至與可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管段3410的遠端3412中形成的可變節(jié)距溝槽/螺紋3414進行螺紋接合?？勺児?jié)距溝槽/螺紋3414具有遠側(cè)部分3416和近側(cè)部分3418。遠側(cè)溝槽/螺紋部分3416的節(jié)距小于近側(cè)溝槽/螺紋部分3418的節(jié)距。另外如圖48-51所示，通過軸向保持器銷3450限制遠側(cè)閉合管段3430相對于脊構件3420進行軸向運動，所述軸向保持器銷容納在脊構件3420的遠端中的軸向狹槽3424中。
[0208]如上所述，通過旋轉(zhuǎn)近側(cè)閉合管段3410打開和閉合砧座2524?？勺児?jié)距螺紋布置通過耳狀物3442和近側(cè)溝槽/螺紋部分3418之間的接合而允許以第一速度或速率在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動遠側(cè)閉合管段3430。當耳狀物3442接合遠側(cè)溝槽/螺紋部分3416時，將以第二速度或速率在遠側(cè)方向上驅(qū)動遠側(cè)閉合管段3430。因為近側(cè)溝槽/螺紋部分3418比遠側(cè)溝槽/螺紋部分3416更粗糙，第一速度將大于第二速度。
[0209]在至少一個實施例中，工具安裝部分3500能夠接收來自機器人控制器1001的相應的第一旋轉(zhuǎn)運動，并將該第一旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成主旋轉(zhuǎn)運動，以使可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管段3410圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。如在圖52中可見，近側(cè)閉合管段3410的近端3460可旋轉(zhuǎn)地支撐在附接到工具安裝部分3500的工具安裝板3502的支架布置3504中。旋轉(zhuǎn)齒輪3462形成于或附接到閉合管段3410的近端3460，以與操作地支撐在工具安裝板3502上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件3470嚙合。在至少一個實施例中，當工具安裝部分3500聯(lián)接到工具架1270時，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3472聯(lián)接到工具安裝板3502的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。參見圖10和52。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件3470還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪3474，所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪與旋轉(zhuǎn)齒輪3462和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3472以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板3502上。將來自機器人控制器1001的第一旋轉(zhuǎn)控制運動通過工具架1270和適配器1240施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3472的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3472的旋轉(zhuǎn)最終引起閉合管段3410的旋轉(zhuǎn)，從而打開和閉合砧座3524，如上所述。
[0210]如上所述，外科端部執(zhí)行器3412采用上述類型和構造的切割器械。圖52示出了用于軸向推進刀桿3492的刀驅(qū)動組件3480的一種形式，所述刀桿附接到該切割器械。一種形式的刀驅(qū)動組件3480包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3482，當工具驅(qū)動部分3500聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板3502的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第三個。參見圖10和52。刀驅(qū)動組件3480還包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板5200上的第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3484。第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3484與第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3486嚙合，所述第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板3502上并與第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3488嚙合，所述第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件與聯(lián)接到刀桿3492的驅(qū)動軸組件3490的螺紋部分3494嚙合。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3482在第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件3490和刀桿3492在遠側(cè)方向“DD”上軸向行進。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3482在次旋轉(zhuǎn)方向(與第二旋轉(zhuǎn)方向相反)上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件3490和刀桿3492在近側(cè)方向上運動。
[0211]圖53-62示出了可結合機器人系統(tǒng)1000使用的本發(fā)明的另一個外科工具3600實施例。如在圖53中可見，工具3600包括一次性加載單元3612形式的端部執(zhí)行器?？山Y合工具3600使用的一次性加載單元的各種形式在例如名稱為“End EffectorArrangements For a Surgical Cutting and Stapling Instrument，，的美國專利申請公布N0.US2009/0206131Al中公開，該專利的公開內(nèi)容全文以引用的方式并入本文。
[0212]在至少一種形式中，一次性加載單元3612包括砧座組件3620，所述砧座組件被支撐以相對于操作地支撐其中的釘倉3640的載體3630而樞轉(zhuǎn)行進。安裝組件3650可樞轉(zhuǎn) 地聯(lián)接到倉載體3630，以使載體3630圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA相對于縱向工具軸線LT-LT樞轉(zhuǎn)。參見圖58，安裝組件3650包括上部安裝部分3652和下部安裝部分3654。每個安裝部分包括在其每個側(cè)面上的螺紋鏜孔3656，所述螺紋鏜孔的尺寸設定成能夠容納螺栓(未示出)以固定載體3630的近端。一對中心定位的樞轉(zhuǎn)構件3658通過一對聯(lián)接構件3660在上部安裝部分和下部安裝部分之間延伸，所述聯(lián)接構件與外殼部分3662的遠端接合。每個聯(lián)接構件3660均包括互鎖近側(cè)部分3664，所述互鎖近側(cè)部分能夠容納于在外殼部分3662的近端中形成的溝槽3666中，從而使安裝組件3650和外殼部分3662保持在相對于其的縱向固定位置。
[0213]在各種形式中，一次性加載單兀3614的外殼部分3662包括包含在外部殼體3674內(nèi)的上半部外殼3670和下半部外殼3672。上半部外殼3670的近端包括用于以可釋放的方式接合細長軸3700和插入尖端3678的接合塊3676。接合塊3676與細長軸3700的遠端形成卡口式聯(lián)接，這將在下文中進一步詳細地描述。外殼半部3670，3672限定用于可滑動地容納軸向驅(qū)動組件3680的通道3674。第二關節(jié)運動連接件3690的尺寸設定成可滑動地定位于在外殼半部3670，3672之間形成的狹槽3679中。將一對防爆板3691設置在鄰近與軸向驅(qū)動組件3680的遠端相鄰的外殼部分3662的遠端，以防止在載體3630的關節(jié)運動過程中驅(qū)動組件3680向外凸出。
[0214]在各種實施例中，第二關節(jié)運動連接件3690包括至少一個細長金屬板。優(yōu)選地，堆疊兩個或更多個金屬板以形成連接件3690。關節(jié)運動連接件3690的近端包括鉤部分3692，所述鉤部分能夠接合延伸穿過細長軸3700的第一關節(jié)運動連接件3710。第二關節(jié)運動連接件3690的遠端包括套環(huán)3694，所述套環(huán)的尺寸設定成能夠接合安裝組件3650上形成的突出。突出與樞軸銷3658橫向錯開，使得第二關節(jié)運動連接件3690的線性運動促使安裝組件3650圍繞樞軸銷3658樞轉(zhuǎn)，從而使載體3630進行關節(jié)運動。
[0215]在各種形式中，軸向驅(qū)動組件3680包括細長的驅(qū)動橫梁3682，所述細長的驅(qū)動橫梁包括遠側(cè)工作頭3684和近側(cè)接合部分3685。驅(qū)動橫梁3682可由單個材料片或優(yōu)選地多個堆疊的片材制成。接合部分3685包括一對接合指狀物，所述接合指狀物的尺寸設定成并能夠以安裝方式接合驅(qū)動構件3686中形成的一對相應的保持狹槽。驅(qū)動構件3686包括近側(cè)通道口 3687，當一次性加載單元3614的近端與外科工具3600的細長軸3700接合時，所述近側(cè)通道口能夠容納控制桿2720的遠端3722 (參見圖62)。
[0216]參見圖53和60-62，為了使用外科工具3600，首先將一次性加載單元3612固定到細長軸3700的遠端。應當理解，外科工具3600可包括關節(jié)運動或非關節(jié)運動的一次性加載單元。為了將一次性加載單元3612固定到細長軸3700，將控制桿3720的遠端3722插入到一次性加載單元3612的插入尖端3678中，并且插入尖端3678在圖60中箭頭“A”示出的方向上縱向滑動到細長軸3700的遠端，使得第二關節(jié)運動連接件3690的鉤部分3692在細長軸3700中的通道3702內(nèi)滑動。每個接合塊3676將在細長軸3700各自的通道(未示出)中對齊。當鉤部分3692接合通道3702的近側(cè)壁3704時，一次性加載單元3612在圖59和62中箭頭“B”示出的方向上旋轉(zhuǎn)以使第二關節(jié)運動連接件3690的鉤部分3692運動至與第一關節(jié)運動連接件3710的指狀物3712接合。接合塊3676還在細長軸3700中的環(huán)形通道3703內(nèi)形成“卡口式”聯(lián)接。在加載單元3612的旋轉(zhuǎn)過程中，接合塊3676接合擋板3730的凸輪表面3732 (圖60)，以首先在圖60中箭頭“C”示出的方向上移動板3730以便將接合構件3734鎖定在控制桿3720的凹槽3721中，從而防止控制桿3720在一次性加載單元3612的附接過程中縱向運動。在最終程度的旋轉(zhuǎn)過程中，接合塊3676從凸輪表面3732脫離以允許擋板3730在圖59和62中箭頭“D”示出的方向上從接合構件3734的后面運動，從而再次允許控制桿3720縱向運動。雖然上述附接方法反映了相對于細長軸3700操縱一次性加載單元3612，但是本領域的普通技術人員將會知道，一次性加載單元3612可支撐在固定位置，并且機器人系統(tǒng)1000可相對于一次性加載單元3612操縱細長軸部分3700，從而實現(xiàn)上述聯(lián)接過程。
[0217]圖63示出了可附接在具有細長軸3700’的卡口式布置中的另一個一次性加載單元3612’，所述細長軸除了 下文所述差異之外基本上與軸3700相同。如在圖63中可見，細長軸3700’具有延伸其至少一部分的狹槽3705，并且所述狹槽能夠容納其中的接合塊3676。在各種實施例中，一次性加載單元3612’包括從其延伸的臂3677，在一次性加載單元3612’旋轉(zhuǎn)之前，所述臂可與從外殼部分3662延伸的接合塊3676對齊或至少基本上對齊。在至少一個實施例中，例如，當一次性加載單元3612’插入到細長軸3700’中時，臂3677和接合塊3676可插入到細長軸3700’中的狹槽3705中。當一次性加載單元3612’旋轉(zhuǎn)時，可將臂3677充分地限制在狹槽3705內(nèi)，使得狹槽3705可將臂保持在適當?shù)奈恢?，然而接合塊3676可被定位為使得其不被限制在狹槽3705內(nèi)并可相對于臂3677旋轉(zhuǎn)。當旋轉(zhuǎn)時，關節(jié)運動連接件3690的鉤部分3692與延伸穿過細長軸3700’的第一關節(jié)運動連接件3710接
入
口 ο
[0218]可使用將一次性加載單元聯(lián)接到細長軸的末端的其他方法。例如，如圖64和65所示，一次性加載單元3612”可以包括能夠與細長軸3700”的連接器部分3740接合的連接器部分3613。在至少一個實施例中，連接器部分3613可以包括可以與連接器部分3740的至少一個突出和/或溝槽配合的至少一個突出和/或溝槽。在至少一個此類實施例中，連接器部分可包括協(xié)作的燕尾部分。在各種實施例中，連接器部分能夠彼此互鎖，并且防止或至少抑制一次性加載單元3612”沿著軸線3741進行遠側(cè)和/或近側(cè)運動。在至少一個實施例中，軸向驅(qū)動組件3680’的遠端可包括小孔3681，所述小孔能夠容納從控制桿3720’延伸的突出3721。在各種實施例中，此布置可允許一次性加載單元3612”在不與軸線3741共線或平行的方向上組裝到細長軸3700。雖然未示出，軸向驅(qū)動組件3680’和控制桿3720可包括任何其他合適的突出和小孔布置以操作地彼此連接。另外在該實施例中，第一關節(jié)運動連接件3710操作地與第二關節(jié)運動連接件3690接合。
[0219]如在圖53和66中可見，外科工具3600包括工具安裝部分3750。工具安裝部分3750包括能夠附接至工具驅(qū)動組件1010的工具安裝板3751。在工具安裝部分上操作地支撐傳動裝置布置3752。在使用中，圍繞由細長軸3700限定的縱向工具軸線旋轉(zhuǎn)一次性加載單元3612可能是有利的。在至少一個實施例中，傳動裝置布置3752包括旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件3753，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的對應的旋轉(zhuǎn)輸出運動，并將此旋轉(zhuǎn)輸出運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)控制運動以使細長軸3700 (和一次性加載單元3612)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。如在圖66中可見，細長軸3700的近端3701可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架布置3754中，所述支架布置附接到工具安裝部分3750的工具安裝板3751。旋轉(zhuǎn)齒輪3755形成于或附接到細長軸3700的近端3701，以與操作地支撐在工具安裝板3751上的旋轉(zhuǎn)齒輪組件3756嚙合。在至少一個實施例中，當工具安裝部分3750聯(lián)接到工具驅(qū)動組件1010時，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3757驅(qū)動地聯(lián)接到工具安裝板3751的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件3753還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪3758，所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪以與旋轉(zhuǎn)齒輪3755和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3757以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板3751上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第一旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3757的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3757的旋轉(zhuǎn)最終致使細長軸3700(和一次性加載單元3612)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)(主旋轉(zhuǎn)運動)。
[0220]如在圖66中可見，將驅(qū)動軸組件3760聯(lián)接到控制桿2720的近端。在各種實施例中，控制桿2720通過刀/閉合驅(qū)動傳動裝置3762在遠側(cè)和近側(cè)方向上軸向行進。一種形式的刀/閉合驅(qū)動組件3762包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3763，當工具安裝部分3750聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板3751的適配器側(cè)上相應的從動可旋轉(zhuǎn)主體部分、盤或元件1304中 的第二個。旋轉(zhuǎn)從動齒輪3763與齒輪系(一般描述為3764)驅(qū)動嚙合。在至少一種形式中，齒輪系3764還包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板3751上的第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3765。第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3765與第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3766嚙合，所述第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板3751上并且與第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件3767嚙合，所述第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件與驅(qū)動軸組件3760的螺紋部分3768嚙合。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3763在第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件3760和控制桿2720在遠側(cè)方向“DD”上軸向行進。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪3763在次旋轉(zhuǎn)方向(與第二旋轉(zhuǎn)方向相反)上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件3760和控制桿2720在近側(cè)方向上運動。當控制桿2720在遠側(cè)方向上運動時，其朝遠側(cè)驅(qū)動其驅(qū)動橫梁3682和工作頭3684穿過外科釘倉3640。當工作頭3684朝遠側(cè)驅(qū)動時，其操作地接合砧座3620以將砧座樞轉(zhuǎn)至閉合位置。
[0221]可通過施加軸向關節(jié)運動控制運動至第一關節(jié)運動連接件3710和第二關節(jié)運動連接件3690來使倉載體3630圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA選擇性地進行關節(jié)運動。在各種實施例中，傳動裝置布置3752還包括操作地支撐在工具安裝板3751上的關節(jié)運動驅(qū)動器3770。更具體地講并結合圖66可看出，能夠操作地與第一關節(jié)運動連接件3710接合的關節(jié)運動驅(qū)動軸3771的近端部分3772延伸穿過旋轉(zhuǎn)齒輪3755并可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到移位器齒條齒輪3774，所述移位器齒條齒輪穿過狹槽3775可滑動地附連到工具安裝板3751。關節(jié)運動驅(qū)動器3770還包括移位器傳動齒輪3776，當工具安裝部分3750聯(lián)接到工具架1270時，所述移位器傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板3751的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第三個。關節(jié)運動驅(qū)動組件3770還包括移位器從動齒輪3778，所述移位器從動齒輪與移位器傳動齒輪3776和移位器齒條齒輪3774以嚙合的方式被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板3751上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第三旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起移位器傳動齒輪3776的旋轉(zhuǎn)。移位器傳動齒輪3776的旋轉(zhuǎn)最終引起移位器齒輪齒條3774和關節(jié)運動驅(qū)動軸3771的軸向運動。關節(jié)運動驅(qū)動軸3771的軸向行進的方向取決于移位器傳動齒輪3776通過機器人系統(tǒng)1000旋轉(zhuǎn)的方向。因此，移位器傳動齒輪3776在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)將引起關節(jié)運動驅(qū)動軸3771在近側(cè)方向“PD”上的軸向運動并引起倉載體3630圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA在第一方向上樞轉(zhuǎn)。反之，移位器傳動齒輪3776在第二旋轉(zhuǎn)方向(與第一旋轉(zhuǎn)方向相反)上的旋轉(zhuǎn)將引起關節(jié)運動驅(qū)動軸3771在遠側(cè)方向“DD”上的軸向運動，從而引起倉載體3630圍繞關節(jié)運動軸線AA-AA在相反方向上樞轉(zhuǎn)。 [0222]圖67示出了可與機器人系統(tǒng)1000 —起使用的本發(fā)明的另一個外科工具3800實施例。如在圖67中可見，外科工具3800包括直線切割器3814形式的外科端部執(zhí)行器3812，所述直線切割器采用各種纜線驅(qū)動的部件。各種形式的纜線驅(qū)動的直線切割器在例如名稱為“Surgical Stapler With Universal Articulation and Tissue Pre-Clamp”的美國專利7，726，537和名稱為“Cable Driven Surgical Stapling and Cutting Instrument WithImproved Cable Attachment Arrangements” 的美國專利申請公布 N0.US2008/0308603A1中公開，所述專利的公開內(nèi)容全文均以引用的方式并入本文。此類直線切割器3814可以被稱為“一次性加載單元”，因為其被設計為在單次使用后被丟棄。然而，本發(fā)明的各種實施例的各種獨特和新穎的布置也可結合可重復使用的纜線驅(qū)動的端部執(zhí)行器使用。
[0223]如在圖67中可見，在至少一種形式中，直線切割器3814包括操作地支撐其中的外科釘倉3834的細長通道3822。砧座3824被可樞轉(zhuǎn)地支撐以相對于外科釘倉3834運動。砧座3824具有能夠與預夾緊襯圈3840相互作用的凸輪表面3825，所述預夾緊襯圈被支撐以相對于凸輪表面進行軸向運動。將端部執(zhí)行器3814與附接到工具安裝部分3900的細長軸組件3808聯(lián)接。在各種實施例中，可采用閉合纜線3850以將預夾緊襯圈3840朝遠側(cè)移動到凸輪表面3825及其上方，以相對于外科釘倉3834閉合砧座3824并壓縮其間的組織。優(yōu)選地，閉合纜線3850在點3841處或靠近點3841附接到預夾緊襯圈3840，并饋通砧座3824(或在砧座3824的近側(cè)部分的下方)中的通道并朝近側(cè)饋通軸3808。閉合纜線3850在近側(cè)方向“H)”上的致動迫使預夾緊襯圈3840朝遠側(cè)抵靠凸輪表面3825以相對于釘倉組件3834閉合砧座3824。可采用返回機構，例如，彈簧、纜線系統(tǒng)等以將預夾緊襯圈3840返回至重新打開砧座3824的預夾緊方向。
[0224]細長軸組件3808的形狀可以是圓柱形的，并且限定通道3811，所述通道的尺寸可被設計為能夠容納管適配器3870。參見圖68。在各種實施例中，管適配器3870可與細長軸3808的內(nèi)部通道以摩擦配合接合的方式而被滑動容納。管適配器3870的外表面還可包括至少一個機械接口，例如，切口或凹口 3871，所述切口或凹口被取向為與設置在內(nèi)部通道3811的內(nèi)周邊上的相應的機械接口，例如徑向向內(nèi)延伸的突起或棘爪(未示出)配合，以將管適配器3870鎖定到細長軸3808。在各種實施例中，管適配器3870的遠端可包括一對相對的凸緣3872a和3872b，它們限定了用于在其中樞轉(zhuǎn)地容納樞軸塊3873的腔體。每個凸緣3872a和3872b可包括小孔3874a和3874b，所述小孔被取向為容納延伸穿過樞軸塊3873中的小孔的樞軸銷3875，以允許樞軸塊3873圍繞與縱向工具軸線“LT-LT”垂直的軸線樞轉(zhuǎn)運動。通道3822可由兩個向上延伸的凸緣3823a、3823b形成，所述向上延伸的凸緣中具有尺寸設定成能夠容納樞軸銷3827的小孔。繼而，樞軸銷3875穿過樞軸塊3873中的小孔安裝，以允許外科端部執(zhí)行器3814在給定的外科手術過程中當需要時圍繞“Y”軸旋轉(zhuǎn)。樞軸塊3873沿著“Z”軸圍繞銷3875的旋轉(zhuǎn)使外科端部執(zhí)行器3814圍繞“Z”軸旋轉(zhuǎn)。參見圖68。在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，可有效采用將細長通道3822緊固到樞軸塊3873上的其他方法。
[0225]在制備或組裝過程中外科釘倉3834可被組裝并安裝在細長通道3822內(nèi)，并作為外科端部執(zhí)行器3812的一部分出售，或在需要時外科釘倉3834可被設計為選擇性地安裝在細長通道3822內(nèi)并單獨出售，例如作為單次使用的置換件、可替換的或一次性的釘倉組件。例如，外科端部執(zhí)行器3812可樞轉(zhuǎn)地、操作地或一體地附接到一次性外科縫合器的細長軸組件3808的遠端3809上是在本公開范圍內(nèi)的。眾所周知，使用的或用過的一次性加載單元3814可從細長軸組件3808中移除并用未使用的一次性單元替換。一旦將未耗費的或未使用的倉3834安裝在細長通道3822中，則直線切割器3814還可優(yōu)選地包括致動器、優(yōu)選地動態(tài)夾緊構件3860、滑動件3862以及釘推動器(未示出)和釘(未示出)。參見圖68。
[0226]在各種實施例中，動態(tài)夾緊構件3860與滑動件3862相關聯(lián)，例如，安裝和靠在滑動件上、或與其相連或一體結合和/或靠在其后面。據(jù)設想，動態(tài)夾緊構件3860可具有與其連接的或一體成型的凸輪楔形件或凸輪表面，或由凸輪楔形件或凸輪表面的遠側(cè)前表面推動。在各種實施例中，動態(tài)夾緊構件3860可包括具有橫向小孔3864 (銷3865可安裝或安裝在其中)的上部3863、中央支撐件或向上的延伸部分3866和基本上為T形的底部凸緣3867，所述各部分配合以在滑動件3862的縱向遠側(cè)運動過程中沿著理想的切割路徑滑動地保持動態(tài)夾緊構件3860。前切刃3868 (這里為刀片3869)的尺寸設定成靠在釘倉組件3834的狹槽3835中，并且一旦縫合就使組織分離。如本文所用，術語“刀組件”可以包括上述動態(tài)夾緊構件3860、刀3869和滑動件3862或其他刀/橫梁/滑動件驅(qū)動布置和切割器械布置。另外，本發(fā)明的各種實施例可采用刀組件/切割器械布置，所述刀組件/切割器械布置可完全支撐在釘倉3834中或局部支撐在釘倉3834和細長通道3822中或全部支撐在細長通道3822中。
[0227]在各種實施例中，可通過纜線驅(qū)動組件3870在近側(cè)和遠側(cè)方向上驅(qū)動動態(tài)夾緊構件3860。在一個非限制性形式中，纜線驅(qū)動組件包括一對推進纜線3880、3882和擊發(fā)纜線3884。圖90和91示出了圖表形式的纜線3880、3882、3884。如在那些圖中可見，第一推進纜線3880操作地支撐在第一遠側(cè)纜線過渡支撐體3885和第一近側(cè)纜線過渡支撐體3886上，所述第一遠側(cè)纜線過渡支撐體可包括附接到細長通道3822的遠端的例如皮帶輪、桿、絞盤等，所述第一近側(cè)纜線過渡支撐體可包括由細長通道3822操作地支撐的例如皮帶輪、桿、絞盤等。第一推進纜線3880的遠端3881附連到動態(tài)夾緊組件3860。第二推進纜線3882操作地支撐在第二遠側(cè)纜線過渡支撐體3887和第二近側(cè)纜線過渡支撐體3888上，所述第二遠側(cè)纜線過渡支撐體可包括安裝到細長通道3822的遠端的例如皮帶輪、桿、絞盤等，所述第二近側(cè)纜線過渡支撐體可包括安裝到細長通道3822的近端的例如皮帶輪、桿、絞盤等。第二推進纜線3882的近端3883可附接到動態(tài)夾緊組件3860。另外，在這些實施例中，采用環(huán)狀擊發(fā)纜線3884并將其連接在支撐體3889上，所述支撐體可包括安裝在細長軸3808中的皮帶輪、桿、絞盤等。在一個實施例中，回縮纜線3884可在套環(huán)中形成并聯(lián)接到連接器3889’，所述連接器固定地附接到第一推進纜線3880和第二推進纜線3882。
[0228]本發(fā)明的各種非限制性實施例包括操作地支撐在工具安裝部分3900的工具安裝板3902上的纜線驅(qū)動傳動裝置3920。工具安裝部分3900具有一系列電連接銷3904，所述電連接銷能夠與適配器1240’中的狹槽1258 (圖9)交接。此布置允許機器人系統(tǒng)1000為工具3800的控制電路3910提供控制信號。雖然結合機械耦合元件、電耦合元件和磁力耦合元件在本文中描述了接口，應當理解，可使用多種遙測形式，包括紅外、電感耦合等。
[0229]控制電路3910在圖67中以圖解示意圖的形式示出。在一種形式或?qū)嵤├?，控制電?910包括電池3912形式的電源，所述電池聯(lián)接到通斷螺線管電源開關3914。然而，在其它實施例中，電源可包括交流電源。控制電路3910還包括通斷螺線管3916，所述螺線管聯(lián)接到雙極開關3918以控制馬達旋轉(zhuǎn)方向。因此，當機器人系統(tǒng)1000提供適當?shù)目刂菩盘枙r，開關3914將允許電池3912為雙極開關3918提供電力。機器人系統(tǒng)1000還為雙極開關3918提供適當?shù)男盘栆詾橐莆黄黢R達3922提供電力。
[0230]轉(zhuǎn)到圖71-76，纜線驅(qū)動傳動裝置3920的至少一個實施例包括操作地安裝到驅(qū)動軸3932的驅(qū)動皮帶輪3930，所述驅(qū)動軸與上述類型和構造的從動元件1304附接，所述從動元件被設計為與適配器1240的相應的驅(qū)動元件1250交接。參見圖9和74。因此，當工具安裝部分3900操作地聯(lián)接到工具架1270時，機器人系統(tǒng)1000可在所需方向上施加旋轉(zhuǎn)運動到驅(qū)動皮帶輪3930。第一驅(qū)動構件或皮帶3934驅(qū)動接合驅(qū)動皮帶輪3930，并且可旋轉(zhuǎn)地支撐在移位器軛3940上的第二驅(qū)動軸3936。移位器軛3940操作地聯(lián)接到移位器馬達3922，使得移位器馬達3922的軸3923在第一方向上的旋轉(zhuǎn)將在第一方向“FD”上偏移移位器軛，并且移位器馬達軸3923在第二方向上的旋轉(zhuǎn)將在第二方向“SD”上偏移移位器軛3940。本發(fā)明的其它實施例可采用移位器螺線管布置，以在所述的第一方向和第二方向上偏移移位器軛。
[0231]如在圖71-74中可見，閉合傳動齒輪3950安裝到第二驅(qū)動軸3936，并能夠與閉合驅(qū)動組件(一般稱為3951)選擇性地嚙合。同樣，擊發(fā)傳動齒輪3960也安裝到第二驅(qū)動軸3936，并能夠與擊發(fā)驅(qū)動組件(一般稱為3961)選擇性地嚙合。第二驅(qū)動軸3936的旋轉(zhuǎn)引起閉合傳動齒輪3950和擊發(fā)傳動齒輪3960旋轉(zhuǎn)。在一個非限制性實施例中，閉合驅(qū)動組件3951包括閉合從動齒輪3952，所述閉合從動齒輪聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)地支撐在第三驅(qū)動軸3956上的第一閉合皮帶輪3954。閉合纜線3850驅(qū)動地容納在第一閉合皮帶輪3954上，使得閉合從動齒輪3952的旋轉(zhuǎn)將驅(qū)動閉合纜線3850。同樣，擊發(fā)驅(qū)動組件3961包括擊發(fā)從動齒輪3962，所述擊發(fā)從動齒輪聯(lián)接到可旋轉(zhuǎn)地支撐在第三驅(qū)動軸3956上的第一擊發(fā)皮帶輪3964。第一驅(qū)動皮帶輪3954和第二驅(qū)動皮帶輪3964在第三驅(qū)動軸3956上獨立地旋轉(zhuǎn)。擊發(fā)纜線3884驅(qū)動地容納在第一擊發(fā)皮帶輪3964上，使得擊發(fā)從動齒輪3962的旋轉(zhuǎn)將驅(qū)動擊發(fā)纜線3884。
[0232]另外在各種實施例中，纜線驅(qū)動傳動裝置3920還包括制動組件3970。例如，在至少一個實施例中，制動組件3970包括閉合制動器3972,所述閉合制動器包括附接到傳動裝置外殼3971的一部分的彈簧臂3973。閉合制動器3972具有齒輪耳狀物3974，所述齒輪耳狀物的尺寸設定成能夠接合閉合從動齒輪3952的齒狀物，如將在下文中進一步詳細地描述。制動組件3970還包括擊發(fā)制動器3976，所述擊發(fā)制動器包括附接到傳動裝置外殼3971的另一部分的彈簧臂3977。擊發(fā)制動器3976具有齒輪耳狀物3978，所述齒輪耳狀物的尺寸設定成能夠接合擊發(fā)從動齒輪3962的齒狀物。
[0233]外科工具3800的至少一個實施例可按如下使用。工具安裝部分3900操作地聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000的接口 1240。操作機器人系統(tǒng)的控制器或控制單元，以將待切割和縫合的組織定位在打開的砧座3824和釘倉3834之間。當位于初始位置時，制動組件3970已鎖定了閉合從動齒輪3952和擊發(fā)從動齒輪3962，使得它們不能旋轉(zhuǎn)。即，如圖72所示，齒輪耳狀物3974與閉合從動齒輪3952鎖定接合，并且齒輪耳狀物3978與擊發(fā)從動齒輪3962鎖定接合。一旦外科端部執(zhí)行器3814已被適當?shù)囟ㄎ?，機器人系統(tǒng)1000的控制器1001將為移位器馬達3922 (或移位器螺線管)提供控制信號，從而在第一方向上移動移位器軛3940。當移位器軛3940在第一方向上運動時，當閉合傳動齒輪3950運動至與閉合從動齒輪3952嚙合時，閉合傳動齒輪使齒輪耳狀物3974運動至與閉合從動齒輪3952脫離。如在圖71中可見，當處于該位置時，齒輪耳狀物3978保持與擊發(fā)從動齒輪3962鎖定接合，從而防止擊發(fā)系統(tǒng)的致動。然后，機器人控制器1001穿過從動元件1304和工具架1240的對應的部件之間的接口而為驅(qū)動皮帶輪3930提供第一旋轉(zhuǎn)致動運動。當驅(qū)動皮帶輪3930在第一方向上旋轉(zhuǎn)時，閉合纜線3850被旋轉(zhuǎn)以將預夾緊襯圈3840驅(qū)動至與砧座3824的凸輪表面3825閉合接合，以便使其運動至閉合位置，從而夾緊砧座3824和釘倉3834之間的靶組織。參見圖67。一旦砧座3824已運動至閉合位置，機器人控制器1001停止施加第一旋轉(zhuǎn)運動至驅(qū)動皮帶輪3930。然后，機器人控制器1001可通過發(fā)送另一控制信號至移位器馬達3922(或移位器螺線管)來使移位器軛在第二方向“SD”上運動而開始擊發(fā)過程，如圖94所示。當移位器軛3940在第二方向上運動時，當擊發(fā)傳動齒輪3960運動至與擊發(fā)從動齒輪3962嚙合時，擊發(fā)傳動齒輪使齒輪耳狀物3978與擊發(fā)從動齒輪3962脫尚。如在圖73中可見，當處于該位置時，齒輪耳狀物3974保持與閉合從動齒輪3952鎖定接合，從而防止閉合系統(tǒng)的致動。然后，穿過從動元 件1304和工具架1240的對應的部件之間的接口來啟動機器人控制器1001，以為驅(qū)動皮帶輪3930提供第一旋轉(zhuǎn)致動運動。當驅(qū)動皮帶輪3930在第一方向上旋轉(zhuǎn)時，擊發(fā)纜線3884被旋轉(zhuǎn)以在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動動態(tài)夾緊構件3860，從而擊發(fā)釘并切割夾持在端部執(zhí)行器3814中的組織。一旦機器人系統(tǒng)1000通過傳感器或通過監(jiān)測施加到驅(qū)動皮帶輪3930的旋轉(zhuǎn)輸入的量來確定動態(tài)夾緊構件3860已到達其最遠側(cè)位置，則控制器1001可向驅(qū)動皮帶輪3930施加第二旋轉(zhuǎn)運動以在相反方向上旋轉(zhuǎn)閉合纜線3850，從而在近側(cè)方向“H)”上回縮動態(tài)夾緊構件3860。一旦動態(tài)夾緊構件回縮至起始位置，停止向驅(qū)動皮帶輪3930施加第二旋轉(zhuǎn)運動。然后，移位器馬達3922 (或移位器螺線管)通電，以將移位器軛3940移動到閉合位置(圖71)。一旦閉合傳動齒輪3950與閉合從動齒輪3952嚙合，則機器人控制器1001可再次向驅(qū)動皮帶輪3930施加第二旋轉(zhuǎn)運動。驅(qū)動皮帶輪3930在第二方向上的旋轉(zhuǎn)使閉合纜線3850將預夾緊襯圈3840回縮至與砧座3824的凸輪表面3825脫離，以允許砧座3824運動至打開位置(通過彈簧或其他裝置)，從而從外科端部執(zhí)行器3814釋放被縫合的組織。
[0234]圖77示出了采用如圖78-80中示出的齒輪從動擊發(fā)桿4092的外科工具4000。該實施例包括從工具安裝部分4100延伸的細長軸組件4008。工具安裝部分4100包括工具安裝板4102，在工具安裝部分上操作地支撐傳動裝置布置4103。細長軸組件4008包括可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管4010，所述可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管可旋轉(zhuǎn)地連接在近側(cè)脊構件4020上，所述近側(cè)脊構件剛性聯(lián)接到工具安裝板4102。近側(cè)脊構件4020具有聯(lián)接到外科端部執(zhí)行器4012的細長通道部分4022的遠端。外科端部執(zhí)行器4012可基本上類似于上述外科端部執(zhí)行器3412。另外，可通過與近側(cè)閉合管4010操作地交接的遠側(cè)閉合管4030打開和閉合外科端部執(zhí)行器4012的砧座4024。遠側(cè)閉合管4030與上述遠側(cè)閉合管3430相同。相似地，近側(cè)閉合管4010與上述近側(cè)閉合管段3410相同。
[0235]通過以上述方式相對于遠側(cè)閉合管3410旋轉(zhuǎn)近側(cè)閉合管4010來打開和閉合砧座4024。在至少一個實施例中，傳動裝置布置包括閉合傳動裝置(一般稱為4011)。如將在下文中進一步描述，閉合傳動裝置4011能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的相應的第一旋轉(zhuǎn)運動，并將此第一旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成主旋轉(zhuǎn)運動，以使可旋轉(zhuǎn)的近側(cè)閉合管4010圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。如在圖80中可見，近側(cè)閉合管4010的近端4060可旋轉(zhuǎn)地支撐在支架布置4104中，所述支架布置附接到工具安裝部分4100的工具安裝板4102。旋轉(zhuǎn)齒輪4062形成于或附接到閉合管段4010的近端4060，以與操作地支撐在工具安裝板4102上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件4070嚙合。在至少一個實施例中，當工具安裝部分4100聯(lián)接到工具架1270時，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4072聯(lián)接到工具安裝板4102的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。參見圖10和80。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件4070還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪4074,所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪與旋轉(zhuǎn)齒輪4062和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4072以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板4102上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第一旋轉(zhuǎn)控制運動通過工具架1270和適配器1240施加到相應的從動元件1304，從而將通過操作地聯(lián)接至其而引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4072的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4072的旋轉(zhuǎn)最終引起閉合管段4010的旋轉(zhuǎn)，從而打開和閉合砧座4024，如上所述。
[0236] 如上所述，端部執(zhí)行器4012采用如圖78和79中示出的切割元件3860。在至少一個非限制性實施例中，傳動裝置布置4103還包括刀驅(qū)動傳動裝置，所述刀驅(qū)動傳動裝置包括刀驅(qū)動組件4080。圖80示出了用于軸向推進刀桿4092的刀驅(qū)動組件4080的一種形式，所述刀桿使用上述纜線相對于外科工具3800附接到此切割元件。具體地講，刀桿4092替代外科工具3800的實施例中采用的擊發(fā)纜線3884。一種形式的刀驅(qū)動組件4080包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4082，當工具安裝部分4100聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板4102的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第二個。參見圖10和80。刀驅(qū)動組件4080還包括可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板4102上的第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件4084。第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件4084與第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件4086嚙合，所述第三旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板4102上并與第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件4088嚙合，所述第四旋轉(zhuǎn)從動齒輪組件與聯(lián)接到刀桿4092的驅(qū)動軸組件4090的螺紋部分4094嚙合。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4082在第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件4090和刀桿4092在遠側(cè)方向“DD”上軸向行進。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪4082在次旋轉(zhuǎn)方向(與第二旋轉(zhuǎn)方向相反)上旋轉(zhuǎn)將引起驅(qū)動軸組件4090和刀桿4092在近側(cè)方向上運動。擊發(fā)桿4092在近側(cè)方向“H)”上的運動將在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動切割元件3860。反之，擊發(fā)桿4092在遠側(cè)方向“DD”上的運動將引起切割元件3860在近側(cè)方向“PD”上運動。[0237]圖81-87示出了可結合機器人系統(tǒng)1000有效使用的另一個外科工具5000。在各種形式中，外科工具5000包括外科縫合器械形式的外科端部執(zhí)行器5012，所述外科縫合器械包括細長通道5020和可樞轉(zhuǎn)平移的夾緊構件(例如砧座5070)，所述細長通道和可樞轉(zhuǎn)平移的夾緊構件保持在確保有效縫合和切斷夾持在外科端部執(zhí)行器5012中的組織的間距處。如在圖83中可見，細長通道5020的橫截面可以是大致U形的，并且由例如鈦、203不銹鋼、304不銹鋼、416不銹鋼、17-4不銹鋼、17_7不銹鋼、6061或7075鋁、鉻鋼、陶瓷等制成。大致U形的金屬通道盤5022可支撐在細長通道5020的底部，如圖所示。
[0238]各種實施例包括滑動件組件5030形式的致動構件，所述滑動件組件操作地支撐在外科端部執(zhí)行器5012中，并響應于施加至其上的控制運動在起始位置和結束位置之間軸向運動。在一些形式中，金屬通道盤5022具有居中設置的狹槽5024以可運動地容納滑動件組件5030的基座部分5032?；糠?032包括支腳部分5034，所述支腳部分的尺寸設定成可滑動地容納在細長通道5020中的狹槽5021中。參見圖104。如在圖82、83、86和87中可見，滑動件組件5030的基座部分5032包括能夠通過螺紋容納在螺紋驅(qū)動軸5130上的軸向延伸的螺紋鏜孔 5036，如將在下文中進一步詳細地描述。另外，滑動件組件5030包括支撐組織切割刀片或組織切割器械5040的直立支撐部分5038。直立支撐部分5038終止于頂部5042，所述頂部具有從其中突起的橫向延伸的一對保持翅片5044。如圖83所示，翅片5044被定位成容納在砧座5070中相應的狹槽5072內(nèi)。當滑動件組件5030朝遠側(cè)驅(qū)動穿過夾持在外科端部執(zhí)行器5014中的組織時，翅片5044和支腳5034用于將砧座5070保持在期望的間隔開的閉合位置處。另外如圖85和87所示，滑動件組件5030還包括往復或順序啟動的驅(qū)動組件5050，以朝閉合砧座5070驅(qū)動釘推動器。
[0239]更具體地講并結合圖83和84，細長通道5020能夠操作地支撐其中的外科釘倉5080。在至少一種形式中，外科釘倉5080包括主體部分5082，所述主體部分可由例如維克特拉(Vectra)、尼龍(6/6或6/12)制成并包括居中設置的狹槽5084，以容納滑動件組件5030的直立支撐部分5038。參見圖83。這些材料還可用10%_40%的玻璃、碳或礦物質(zhì)填充。外科釘倉5080還包括多個腔體5086以用于可運動地支撐其中成行的或成排的釘支撐推動器5088。腔體5086可排列在間隔開的縱向延伸的行或排5090、5092、5094、5096中。例如，排5090在本文中可被稱為第一外側(cè)排。排5092在本文中可被稱為第一內(nèi)側(cè)排。排5094可被稱為第二內(nèi)側(cè)排以及排5096可被稱為第二外側(cè)排。第一內(nèi)側(cè)排5090和第一外側(cè)排5092位于縱向狹槽5084的第一橫向側(cè)上，第二內(nèi)側(cè)排5094和第二外側(cè)排5096位于縱向狹槽5084的第二橫向側(cè)上。第一內(nèi)側(cè)排5092中的第一釘推動器5088相對于第一外側(cè)排5090中的第一釘推動器5088交錯排列。相似地，第二外側(cè)排5096中的第二釘推動器5088相對于第二內(nèi)側(cè)排5094中的第二推動器5088交錯排列。每個推動器5088操作地支撐其上的外科釘5098。
[0240]在各種實施例中，順序啟動或往復啟動的驅(qū)動組件5050包括各自附接到公共軸5056的一對外側(cè)驅(qū)動器5052和一對內(nèi)側(cè)驅(qū)動器5054，所述公共軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在滑動件組件5030的基座5032中。外側(cè)驅(qū)動器5052被取向為與設置在通道盤5022中的相應的多個外側(cè)啟動腔體5026順序或往復地接合。同樣，內(nèi)側(cè)驅(qū)動器5054被取向為與設置在通道盤5022中的相應的多個內(nèi)側(cè)啟動腔體5028順序或往復地接合。內(nèi)側(cè)啟動腔體5028相對于鄰近的外側(cè)啟動腔體5026交錯排列。參見圖84。另外如圖84和86所示，在至少一個實施例中，滑動件組件5030還包括位于鏜孔5036的每個側(cè)面上的遠側(cè)楔形件段5060和中間楔形件段5062，以當滑動件組件5030在遠側(cè)方向“DD”上朝遠側(cè)驅(qū)動時與推動器5088接合。如上所述，滑動件組件5030通過螺紋容納在驅(qū)動軸5130的螺紋部分5132上，所述驅(qū)動軸可旋轉(zhuǎn)地支撐在端部執(zhí)行器5012中。例如，在各種實施例中，驅(qū)動軸5130具有支撐在遠側(cè)軸承5136中的遠端5134，所述遠側(cè)軸承安裝在外科端部執(zhí)行器5012中。參見圖83和84。
[0241]在各種實施例中，外科端部執(zhí)行器5012通過細長軸組件5108聯(lián)接到工具安裝部分5200。在至少一個實施例中，工具安裝部分5200操作地支撐傳動裝置布置(一般稱為5204)，所述傳動裝置布置能夠接收來自機器人系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)輸出運動。細長軸組件5108包括可在脊構件5120上旋轉(zhuǎn)和軸向運動的外部閉合管5110，所述脊構件剛性聯(lián)接到工具安裝部分5200的工具安裝板5201。脊構件5120還具有聯(lián)接到外科端部執(zhí)行器5012的細長通道部分5020的遠端5122。
[0242]在使用中，圍繞由細長軸組件5008限定的縱向工具軸線LT-LT來旋轉(zhuǎn)外科端部執(zhí)行器5012可能是有利的。在各種實施例中，外部閉合管5110具有近端5112，所述近端通過向前的支撐支架5203可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具驅(qū)動部分5200的工具安裝板5201上。外部閉合管5110的近端5112能夠操作地與傳動裝置布置5204的旋轉(zhuǎn)傳動裝置部分5206交接。在各種實施例中，外部閉合管5110的近端5112也支撐在閉合滑動件5140上，所述閉合滑動件也可運動地支撐在工具安裝板5201上。閉合管齒輪段5114形成在外部閉合管5110的近端5112上，以與旋轉(zhuǎn)傳動裝置5206的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件5150嚙合。如在圖102中可見，在至少一個實施例中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件5150包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5152，當工具驅(qū)動部分5200聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板5201的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第一個。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件5150還包括旋轉(zhuǎn)從動齒輪5154,所述旋轉(zhuǎn)從動齒輪以與閉合管齒輪段5114和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5152嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板5201上。將來自機器人系統(tǒng)1000的第一旋轉(zhuǎn)控制運動通過工具架1270和適配器1240施加到相應的從動元件1304以引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5152的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5152的旋轉(zhuǎn)最終引起細長軸組件5108 (和端部執(zhí)行器5012)圍繞縱向工具軸線LT-LT (圖81中由箭頭“R”表示)旋轉(zhuǎn)。
[0243]通過使外部閉合管5110在遠側(cè)方向“DD”上軸向運動，實現(xiàn)砧座5070相對于外科釘倉5080的閉合。外部閉合管5110的此類軸向運動可以通過傳動裝置布置5204的閉合傳動裝置部分5144實現(xiàn)。如上所述，在各種實施例中，外部閉合管5110的近端5112由閉合滑動件5140支撐，所述閉合滑動件使近端5112相對于其進行旋轉(zhuǎn)，但是隨著閉合滑動件5140軸向行進。具體地講，如在圖81中可見，閉合滑動件5140具有直立的突出部5141，所述直立的突出部延伸到外部閉合管5110的近端部分5112中的徑向溝槽5115中。另外，如上所述，閉合滑動件5140可滑動地安裝到工具安裝板5201。在各種實施例中，閉合滑動件5140具有直立部分5142，所述直立部分具有在其上形成的閉合齒條齒輪5143。閉合齒條齒輪5143能夠與閉合傳動裝置5144驅(qū)動接合。
[0244]在各種形式中，閉合傳動裝置5144包括閉合正齒輪5145，所述閉合正齒輪聯(lián)接到工具安裝板5201的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第二個。因此，當接口 1230聯(lián)接到工具安裝部分5200時，將來自機器人系統(tǒng)1000的第二旋轉(zhuǎn)控制運動通過工具架1270和適配器1240施加到相應的第二從動元件1304上將引起閉合正齒輪5145的旋轉(zhuǎn)。閉合傳動裝置5144還包括以與閉合正齒輪5145和閉合齒條齒輪5143嚙合的方式而被支撐的從動閉合齒輪組5146。因此，將來自機器人系統(tǒng)1000的第二旋轉(zhuǎn)控制運動通過工具架1270和適配器1240施加到相應的第二從動元件1304將引起閉合正齒輪5145的旋轉(zhuǎn)，并最終軸向驅(qū)動閉合滑動件5140和外部閉合管5110。閉合管5110運動的軸向最終取決于第二從動元件1304旋轉(zhuǎn)的方向。例如，響應于接收自機器人系統(tǒng)1000的一個旋轉(zhuǎn)閉合運動，閉合滑動件5140將在遠側(cè)方向“DD”上被驅(qū)動，并且外部閉合管5110最終也將在遠側(cè)方向上被驅(qū)動。外部閉合管5110具有遠端5116中的開口 5117，所述遠端能夠以上述方式與砧座5070上的突出部5071接合。當朝遠側(cè)驅(qū)動外部閉合管5110時，閉合管5110的近端5116將接觸砧座5070并將其樞轉(zhuǎn)閉合。當施加來自機器人系統(tǒng)1000的“開口”旋轉(zhuǎn)運動時，將在近側(cè)方向“H)”上驅(qū)動閉合滑動件5140和外部閉合管5110，并且以上述方式將砧座5070樞轉(zhuǎn)至打開位置。
[0245]在至少一個實施例中，驅(qū)動軸5130具有近端5137，所述近端具有與之附接的近側(cè)軸齒輪5138。近側(cè)軸齒輪5138以與附接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160的遠側(cè)傳動齒輪5162嚙合的方式而被支撐，使用脊構件5120可旋轉(zhuǎn)地支撐所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿。通過旋轉(zhuǎn)刀傳動裝置5207來控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160和最終旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5130的旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)刀傳動裝置包括支撐在工具安裝板5210上的傳動裝置布置5204的一部分。在各種實施例中，旋轉(zhuǎn)刀傳動裝置5207包括操作地支撐在工具安裝板5201上的旋轉(zhuǎn)刀驅(qū)動系統(tǒng)5170。在各種實施例中，刀驅(qū)動系統(tǒng)5170包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5172，當工具驅(qū)動部分5200聯(lián)接到工具架1270時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板5201的適配器側(cè)上相應的從動盤或從動元件1304中的第三個。刀驅(qū)動系統(tǒng)5170還包括第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪5174，所述第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪以與第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪5176和旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5172嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板5201上。將第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪5176 聯(lián)接到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160的近端部分5164。
[0246]旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5172在第一旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)將引起旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5130在第一方向上的旋轉(zhuǎn)。反之，旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5172在第二旋轉(zhuǎn)方向(與第一旋轉(zhuǎn)方向相反)上的旋轉(zhuǎn)將引起旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5130在第二方向上的旋轉(zhuǎn)。2400因此，驅(qū)動軸2440的旋轉(zhuǎn)引起驅(qū)動套管2400的旋轉(zhuǎn)。
[0247]現(xiàn)將描述操作外科工具5000的一種方法。工具驅(qū)動器5200操作地聯(lián)接到機器人系統(tǒng)1000的接口 1240。操作機器人系統(tǒng)1000的控制器1001以將待切割和縫合的組織定位在打開的站座5070和外科釘倉5080之間。一旦通過機器人系統(tǒng)1000定位外科端部執(zhí)行器5012而使得靶組織位于砧座5070和外科釘倉5080之間，則可啟動機器人系統(tǒng)1000的控制器1001以向與閉合正齒輪5145聯(lián)接的第二從動元件1304施加第二旋轉(zhuǎn)輸出運動，以在遠側(cè)方向上軸向驅(qū)動閉合滑動件5140和外部閉合管5110，從而以上述方式樞轉(zhuǎn)閉合砧座5070。一旦機器人控制器1001通過例如外科端部執(zhí)行器5012和/或工具驅(qū)動部分5200中的傳感器確定砧座5070已閉合，則機器人控制器1001系統(tǒng)可為外科醫(yī)生提供表明砧座閉合的指示。此類指示可以是例如光和/或可聽見的聲音、控制構件上的觸覺反饋等形式。然后外科醫(yī)生可引發(fā)擊發(fā)過程。然而，在可供選擇的實施例中，機器人控制器1001可自動開始擊發(fā)過程。
[0248]為了開始擊發(fā)過程，機器人控制器將第三旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到與旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5172聯(lián)接的第三從動盤或從動元件1304。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪5172的旋轉(zhuǎn)使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5130以上述方式旋轉(zhuǎn)?？梢越Y合圖82、84和85最好地理解外科釘5098的擊發(fā)和成形。當滑動件組件5030在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動穿過外科釘倉5080時，遠側(cè)楔形件段5060首先接觸釘推動器5088并開始使其朝閉合砧座5070運動。當滑動件組件5030繼續(xù)朝遠側(cè)移動時，外側(cè)驅(qū)動器5052將落入通道盤5022中的相應的啟動腔體5026中。然后，每個外側(cè)驅(qū)動器5052的相對端將接觸相應的外側(cè)推動器5088，所述外側(cè)推動器將遠側(cè)楔形件段5060和中間楔形件段5062向上移動。滑動件組件5030的進一步遠側(cè)運動使外側(cè)驅(qū)動器5052旋轉(zhuǎn)并朝砧座5070驅(qū)動相應的推動器5088，從而當推動器驅(qū)動至砧座5070中時使支撐在其上的釘5098成形。應當理解，當滑動件組件5030朝遠側(cè)運動時，刀片5040切斷夾持在砧座和釘倉之間的組織。因為內(nèi)側(cè)驅(qū)動器5054和外側(cè)驅(qū)動器5052附接到相同的軸5056并且內(nèi)側(cè)驅(qū)動器5054與外側(cè)驅(qū)動器5052在軸5056上徑向錯開，當外側(cè)驅(qū)動器5052朝砧座5070驅(qū)動其相應的推動器5088時，內(nèi)側(cè)驅(qū)動器5054落入其下一個相應的啟動腔體5028中，從而使它們以相同的方式朝閉合砧座5070可旋轉(zhuǎn)地或往復地驅(qū)動相應的內(nèi)側(cè)推動器5088。因此，當滑動件組件5030朝遠側(cè)被驅(qū)動時，在居中設置的狹槽5084的每一側(cè)上的橫向?qū)耐鈧?cè)釘5098同時一起成形，并且在狹槽5084的每一側(cè)上的橫向?qū)膬?nèi)側(cè)釘5098同時一起成形。一旦機器人控制器1001通過傳感器或通過監(jiān)測施加到驅(qū)動軸5130和/或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動桿5160的旋轉(zhuǎn)輸出量來確定滑動件組件5030已到達其最遠側(cè)位置，則控制器1001可將第三旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到驅(qū)動軸5130以在相反方向上旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸5130，從而將滑動件組件5030回縮至其起始位置。一旦滑動件組件5030回縮至起始位置(如通過端部執(zhí)行器5012和/或工具驅(qū)動部分5200中的傳感器發(fā)送信號)，則停止向驅(qū)動軸5130施加第二旋轉(zhuǎn)運動。然后，外科醫(yī)生可手動啟動砧座打開過程或可通過機器人控制器1001自動開始。為了打開砧座5070，將第二旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到閉合正齒輪5145，以在近側(cè)方向上軸向驅(qū)動閉合滑動件5140和外部閉合管5110。當閉合管5110朝近側(cè)運動時，在閉合管5110遠端5116中的開口 5117接觸砧座5070上的突出部5071，以將砧座5070樞轉(zhuǎn)至打開位置。當閉合管5116返回至起始位置時，也可使用彈簧將砧座5070偏置至打開位置。此外， 外科端部執(zhí)行器5012和/或工具安裝部分5200中的傳感器可為機器人控制器1001提供表明砧座5070現(xiàn)已打開的信號。然后，外科端部執(zhí)行器5012可從外科手術部位撤回。
[0249]圖88-93以圖表示出了外科工具組件5000’中釘?shù)捻樞驌舭l(fā)，所述外科工具組件基本上類似于上述外科工具組件5000。在該實施例中，內(nèi)側(cè)驅(qū)動器5052’和外側(cè)驅(qū)動器5054’具有凸輪形狀，其具有如圖88-94中示出的凸輪表面5053和致動器突起5055。驅(qū)動器5052’、5054’連接在由滑動件組件5030’可旋轉(zhuǎn)地支撐的相同的軸5056’上。在該實施例中，滑動件組件5030’具有用于接合推動器5088的遠側(cè)楔形件段5060’。圖88示出了當滑動件組件5030’在遠側(cè)方向“DD”上被驅(qū)動時兩個內(nèi)側(cè)或外側(cè)驅(qū)動器5052’、5054’的初始位置。如在圖中可見，推動器5088a已向上推進楔形件段5060’并已接觸驅(qū)動器5052’、5054’?；瑒蛹M件5030’在遠側(cè)方向上的進一步行進促使驅(qū)動器5052’、5054’在“P”方向(圖89)上樞轉(zhuǎn)，直到致動器部分5055接觸啟動腔體5026、5028的端壁5029a，如圖90所示。滑動件組件5030’在遠側(cè)方向“DD”上的繼續(xù)推進促使驅(qū)動器5052’、5054’在“D”方向上旋轉(zhuǎn)，如圖91所示。當驅(qū)動器5052’、5054’旋轉(zhuǎn)時，推動器5088a向上推動凸輪表面5053至圖113中示出的最終豎直位置。當推動器5088a到達圖92和93中示出的最終豎直位置時，將支撐在其上的釘(未示出)驅(qū)動至砧座的釘成形表面以形成釘。
[0250]圖95-100示出了例如可結合上文詳細描述的工具安裝部分1300和軸2008使用的外科端部執(zhí)行器5312。在各種形式中，外科端部執(zhí)行器5312包括細長通道5322，所述細長通道如上所述能夠支撐其中的外科釘倉5330。外科釘倉5330包括主體部分5332，所述主體部分包括用于容納滑動件組件5380的豎直支撐部分5386的居中設置的狹槽5334。參見圖95-97。外科釘倉體部分5332還包括多個腔體5336以用于可運動地支撐其中的釘支撐推動器5350。腔體5336可排列在間隔開的縱向延伸的排5340、5342、5344、5346中。排5340、5342位于縱向狹槽5334的一個橫向側(cè)上，并且排5344、5346位于縱向狹槽5334的另一個橫向側(cè)上。在至少一個實施例中，推動器5350能夠支撐其上的兩個外科釘5352。具體地講，位于細長狹槽5334的一側(cè)上的每個推動器5350支撐處于交錯取向的排5340中的一個釘5352和排5342中的一個釘5352。同樣，位于細長狹槽5334的另一側(cè)上的每個推動器5350支撐處于交錯取向的排5344中的一個外科釘5352和排5346中的另一個外科釘5352。因此，每個推動器5350支撐兩個外科釘5352。
[0251]如圖95、96進一步所示，外科釘倉5330包括多個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器5360。更具體地講，在細長狹槽5334的一側(cè)上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器5360排列在單行5370中并且與行5340、5342中的推動器5350相對應。另外，在細長狹槽5334的另一側(cè)上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器5360排列在單行5372中并且與行5344、5346中的推動器5350相對應。如在圖95中可見，每個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器5360可旋轉(zhuǎn)地支撐在釘倉體5332內(nèi)。更具體地講，每個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器5360可旋轉(zhuǎn)地容納在相應的驅(qū)動器軸5362上。每個驅(qū)動器5360具有在其上形成的弓形斜坡部分5364，所述弓形斜坡部分能夠接合在每個推動器5350上形成的弓形下表面5354上。參見圖100。另外，每個驅(qū)動器5360具有底部支撐部分5366，所述底部支撐部分從驅(qū)動器延伸以滑動地支撐通道5322上的推動器5360。每個驅(qū)動器5360具有能夠與滑動件組件5380接合的向下延伸的致動桿5368。
[0252]如在圖97中 可見，在至少一個實施例中，滑動件組件5380包括基座部分5382，所述基座部分具有支腳部分5384，所述支腳部分的尺寸設定成可滑動地容納在通道5322中的狹槽5333中。參見圖95。滑動件組件5380包括支撐組織切割刀片或組織切割器械5388的直立支撐部分5386。直立支撐部分5386終止于頂部5390，所述頂部具有從其中突起的橫向延伸的一對保持翅片5392。將翅片5392定位成容納于砧座(未示出)中相應的狹槽(未示出)內(nèi)。正如上述實施例，當滑動件組件5380朝遠側(cè)被驅(qū)動穿過夾持在外科端部執(zhí)行器5312中的組織時，翅片5392和支腳部分5384用于將砧座(未示出)保持在期望的間隔開的閉合位置。直立支撐部分5386能夠附接到刀桿2200 (圖16)?；瑒蛹M件5380還具有水平延伸的致動器板5394，將所述水平延伸的致動器板成形為用于與推動器5360上的每個致動桿5368致動接合。
[0253]現(xiàn)將結合圖95和96描述外科端部執(zhí)行器5312的操作。當在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動滑動件組件5380穿過釘倉5330時，致動器板5394順序接觸推動器5360上的致動桿5368。當滑動件組件5380繼續(xù)朝遠側(cè)運動時，致動器板5394順序接觸細長狹槽5334的每一側(cè)上的驅(qū)動器5360的致動器桿5368。此動作使驅(qū)動器5360從第一未致動位置旋轉(zhuǎn)至致動部分，在該致動部分中，推動器5350朝閉合砧座被驅(qū)動。當推動器5350朝砧座被驅(qū)動時，其上的外科釘5352被驅(qū)動至與砧座的下側(cè)成形接觸。一旦機器人系統(tǒng)1000通過傳感器或其他裝置確定滑動件組件5080已到達其最遠側(cè)位置時，則機器人系統(tǒng)1000的控制系統(tǒng)可將刀桿和滑動件組件5380回縮至起始位置。然后，機器人控制系統(tǒng)可啟動用于將砧座返回至打開位置以釋放被縫合的組織的過程。
[0254]圖101-105示出了本發(fā)明的自動重新加載系統(tǒng)實施例的一種形式，一般稱為5500。在一種形式中，自動重新加載系統(tǒng)5500能夠用“新的”外科端部執(zhí)行器部件替換機器人外科系統(tǒng)的可操縱的外科工具部分中“用過的”外科端部執(zhí)行器部件。如本文所用，術語“外科端部執(zhí)行器部件”可包括例如外科釘倉、一次性加載單元、或使用時被用過并且必須用新的部件替換的其他端部執(zhí)行器部件。此外，術語“用過的”是指端部執(zhí)行器部件已被啟動并且在當前狀態(tài)下不再可用于所需目的。例如，在外科釘倉或一次性加載單元的上下文中，術語“用過的”是指之前支撐在其中的至少一些未成形的釘已從其“擊發(fā)”。如本文所用，術語“新的”外科端部執(zhí)行器部件是指在預期用途條件下的端部執(zhí)行器部件。在外科釘倉或一次性加載單元的上下文中，例如，術語“新的”是指其中具有未成形的釘并且準備好使用的此類部件。
[0255]在各種實施例中，自動重新加載系統(tǒng)5500包括基座部分5502，所述基座部分可策略性地位于機器人系統(tǒng)1000的機械臂車1100 (圖2)的工作區(qū)域1109內(nèi)。如本文所用，術語“可操縱的外科工具部分”總體上是指本文所公開的各種類型的外科工具和操作地附接到例如機械臂車1100或類似裝置的其他形式的外科機器人致動的工具，所述機械臂車1100或類似裝置能夠自動地操縱和致動外科工具。本文所用的術語“工作區(qū)域”是指機器人系統(tǒng)的可操縱的外科工具部分的運動的范圍。圖2總體上示出了可包括機械臂車1100的工作區(qū)域的區(qū)域。本領域的普通技術人員將會知道在此示出的工作區(qū)域的形狀和尺寸僅為示例性的。工作區(qū)域的最后尺寸、形狀和位置將最終取決于可操縱的外科工具部分的構造、行進限制的范圍和位置。因此，本文所用的術語“工作區(qū)域”旨在涵蓋多種不同尺寸和形狀的工作區(qū)域，并且不應限制于圖2中示出的樣品工作區(qū)域的具體尺寸和形狀。
[0256]如在圖101中可見，基座部分5502包括新的部件支撐部分或布置5510，所述新的部件支撐 部分或布置能夠在“加載取向”上操作地支撐至少一個新的外科端部執(zhí)行器部件。如本文所用，術語“加載取向”是指以此方式支撐新的端部執(zhí)行器部件，以允許可操縱的外科工具部分的相應的部件支撐部分在除了必須的致動機器人系統(tǒng)之外沒有人為干預的情況下，與新的端部執(zhí)行器部件(或使新的端部執(zhí)行器部件與可操縱的外科工具部分的相應的部件支撐部分加載接合)加載接合(即，操作地位于或操作地附接到新的端部執(zhí)行器部件)。繼續(xù)參閱本【具體實施方式】將進一步理解，在至少一個實施例中，準備護士將在外科手術之前用完成外科手術所需的適當長度和顏色的倉(一些外科釘倉可支撐某些尺寸的釘，其尺寸可由倉體的顏色指示)來加載新的部件支撐部分。然而，在外科手術過程中，不需要直接的人機互動來重新加載機器人直線切割器。在一種形式中，外科端部執(zhí)行器部件包括釘倉2034，所述釘倉能夠操作地設置于上述各種其他端部執(zhí)行器布置的任何部件支撐部分(細長通道)中。出于解釋的目的，將新的(未使用的)倉指定為“2034a”并且將用過的倉指定為“2034b”。該圖示出了被設計為與包括通道2022和砧座2024的外科端部執(zhí)行器2012 —起使用的倉2034a、2034b，所述通道和砧座的構造和操作在上文中已詳細地描述。倉2034a、2034b與上述倉2034相同。在各種實施例中，倉2034a、2034b能夠扣合保持(即，加載接合)在外科端部執(zhí)行器2012的通道2022中。然而，繼續(xù)參閱本【具體實施方式】，本領域的普通技術人員將會知道在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，可結合其他倉布置的自動移除和安裝而有效地利用自動的倉重新加載系統(tǒng)5500的獨特且新穎的特性。
[0257]在示出的實施例中，術語“加載取向”是指將新的外科釘倉2034a的遠側(cè)末端部分2035a插入到新的倉支撐部分5510的相應的支撐腔體5512中，使得新的外科釘倉2034a的近端部分2037a處于方便的取向，以使臂車1100操縱外科端部執(zhí)行器2012至如下位置:在該位置，新的倉2034a可自動地加載到外科端部執(zhí)行器2012的通道2022中。在各種實施例中，基座5502包括至少一個傳感器5504，所述傳感器與機器人控制器1001的控制系統(tǒng)1003連通，以為控制系統(tǒng)1003提供基座5502的位置和/或每個分段的或新的倉2034a的重新加載長度和顏色。
[0258]另外如圖所示，基座5502還包括能夠收集用過的倉2034b的收集容器5520，所述用過的倉已從操作地附接到機器人系統(tǒng)1000的外科端部執(zhí)行器2012中移除或脫離。另外，在一種形式中，自動重新加載系統(tǒng)5500包括提取系統(tǒng)5530，在除了必須的啟動機器人系統(tǒng)之外無需特定的人為干預的情況下，所述提取系統(tǒng)用于將用過的端部執(zhí)行器部件從端部執(zhí)行器或可操縱的外科工具部分的相應的支撐部分中自動地移除。在各種實施例中，提取系統(tǒng)5530包括提取鉤構件5532。在一種形式中，例如，提取鉤構件5532剛性地支撐在基座部分5502上。在一個實施例中，提取鉤構件具有在其上形成的至少一個鉤5534，當其支撐在外科端部執(zhí)行器2012的細長通道2022中時，所述鉤能夠與用過的倉2034b的遠端2035以鉤的形式接合。在各種形式中，提取鉤構件5532便利地位于收集容器5520的一部分中，使得當用過的端部執(zhí)行器部件(倉2034b)與提取鉤構件5532以提取方式接合時，用過的端部執(zhí)行器部件(倉2034b)從相應的部件支撐部分(細長通道2022)移除并落入收集容器5020中。因此，為了使用該實施例，可操縱的外科工具部分對附接至其的端部執(zhí)行器進行操縱，以使其中用過的倉2034b的遠端2035與鉤5534以鉤的形式接合，然后以此方式移動端部執(zhí)行器，以將用過的倉203 4b從細長通道2022中分離。
[0259]在其他布置中，提取鉤構件5532包括旋轉(zhuǎn)的輪構型，所述旋轉(zhuǎn)的輪構型具有從其突起的一對沿直徑相對的鉤5334。參見圖101和104。提取鉤構件5532可旋轉(zhuǎn)地支撐在收集容器5520中，并聯(lián)接到由機器人系統(tǒng)的控制器1001所控制的提取馬達5540。該形式的自動重新加載系統(tǒng)5500可按如下使用。圖103示出了操作地附接到可操縱的外科工具部分1200的外科端部執(zhí)行器2012的引入。如在圖中可見，機器人系統(tǒng)1000的臂車1100將外科端部執(zhí)行器2012置于所示的位置，其中提取構件5532的鉤端部5534與外科端部執(zhí)行器2012中用過的倉2034b的遠端2035以鉤的形式接合。外科端部執(zhí)行器2012的砧座2024處于打開位置。用過的倉2034b的遠端2035與鉤端部5532接合后，提取馬達5540被致動以旋轉(zhuǎn)提取輪5532，從而使用過的倉2034b從通道2022中脫離。為了有助于用過的倉2034b從通道2022中脫離(或如果提取構件5530是固定的)，機器人系統(tǒng)1000可在向上的方向上(圖104中的箭頭“U”)移動外科端部執(zhí)行器2012。隨著用過的倉2034b從通道2022中分離，用過的倉2034b落入收集容器5520中。一旦用過的倉2034b從外科端部執(zhí)行器2012中移除，則機器人系統(tǒng)1000將外科端部執(zhí)行器2012移動至圖105中示出的位置。
[0260]在各種實施例中，傳感器布置5533鄰近提取構件5532定位，所述提取構件與機器人系統(tǒng)1000的控制器1001連通。傳感器布置5533可包括傳感器，當遠側(cè)末端部分2035b與提取構件5532接合時，所述傳感器能夠感測外科端部執(zhí)行器2012的存在，更具體地講感測用過的外科釘倉2034b的頂端2035b的存在。在一些實施例中，傳感器布置5533可包括例如光幕布置。然而，可采用其他形式的接近傳感器。在此布置中，當具有用過的外科釘倉2034b的外科端部執(zhí)行器2012與提取構件5532以提取方式接合時，傳感器感測外科釘倉2034b的遠側(cè)末端2035b(如光幕被損壞)。當提取構件5532旋轉(zhuǎn)并且松散地彈出外科釘倉2034b并落入收集容器5520中時，光幕又一次未被損壞。因為在此過程中未移動外科端部執(zhí)行器2012，所以機器人控制器1001確定用過的外科釘倉2034b已從中移除。也可成功地采用其他傳感器布置以為機器人控制器1001提供用過的外科釘倉2034b已從外科端部執(zhí)行器2012中移除的指示。
[0261]如在圖105中可見，外科端部執(zhí)行器2012被定位成抓持通道2022和砧座2024之間新的外科釘倉2034a。更具體地講，如圖102和105所示，每個腔體5512具有與之相關的相應的直立的壓墊5514。定位外科端部執(zhí)行器2012使得壓墊5514位于新的倉2034a和砧座2024之間。一旦處于該位置，機器人系統(tǒng)1000將砧座2024閉合到壓墊5514上，所述壓墊用于推動新的倉2034a至與外科端部執(zhí)行器2012的通道2022扣合。一旦新的倉2034a已在細長通道2022中扣合到位，則機器人系統(tǒng)1000從自動的倉重新加載系統(tǒng)5500中撤出外科端部執(zhí)行器2012，以與進行另一個外科手術結合使用。 [0262]圖106-110示出了另一個自動重新加載系統(tǒng)5600，其可用于從可操縱的外科工具布置3600 (圖53-66)中移除用過的一次性加載單元3612并在其中重新加載新的一次性加載單元3612，所述可操縱的外科工具布置操作地附接到臂車1100或機器人系統(tǒng)1000的其他部分。如在圖106和107中可見，一種形式的自動重新加載系統(tǒng)5600包括外殼5610，所述外殼具有支撐在其上的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤頂板5620形式的可移動的支撐組件，所述旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤頂板與外殼5610配合形成中空的封閉區(qū)5612。自動重新加載系統(tǒng)5600能夠操作地支撐在機器人系統(tǒng)的可操縱的外科工具部分的工作區(qū)域中，如上所述。在各種實施例中，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤板5620具有用于支撐其中的多個取向管5660的多個孔5622。如在圖107和108中可見，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤板5620附連到芯軸5624上。芯軸5624居中設置在封閉區(qū)5612內(nèi)并具有附接至其的芯軸齒輪5626。芯軸齒輪5626與聯(lián)接到轉(zhuǎn)盤驅(qū)動馬達5630的轉(zhuǎn)盤傳動齒輪5628嚙合，所述轉(zhuǎn)盤驅(qū)動馬達與機器人系統(tǒng)1000的機器人控制器1001操作地連通。
[0263]自動重新加載系統(tǒng)5600的各種實施例還可包括轉(zhuǎn)盤鎖定組件，一般稱為5640。在各種形式中，轉(zhuǎn)盤鎖定組件5640包括附連到芯軸5624上的凸輪盤5642。芯軸齒輪5626可附接到凸輪盤5642的下側(cè)，并且凸輪盤5642可鍵鎖到芯軸5624。在可供選擇的布置中，芯軸齒輪5626和凸輪盤5642可獨立地非旋轉(zhuǎn)地附連到芯軸5624。如在圖107和108中可見，多個凹口 5644圍繞凸輪盤5642的周邊間隔開。鎖定臂5648可樞轉(zhuǎn)地安裝到外殼5610中，并通過鎖定彈簧5649被偏置到與凸輪盤5642的周邊接合。如在圖106中可見，凸輪盤5642的外周邊是圓形的以有利于相對于鎖定臂5648旋轉(zhuǎn)凸輪盤5642。每個凹口 5644的邊緣也是圓形的，使得當凸輪盤5642旋轉(zhuǎn)時，通過凸輪盤5642的周邊使鎖定臂5648與凹口 5644脫離。
[0264]各種形式的自動重新加載系統(tǒng)5600能夠支撐便攜式/可替換的托盤組件5650，所述托盤組件能夠在單個取向管5660中支撐多個一次性加載單元3612。更具體地講并結合圖107和108，可替換的托盤組件5650包括具有從其底側(cè)突起的居中設置的定位芯軸5654的托盤5652。定位芯軸5654的尺寸設定成能夠容納在芯軸5624的中空端部5625中。托盤5652中具有能夠支撐其中的取向管5660的多個孔5656。每個取向管5660在期望方向上通過取向管5660上的定位翅片5666被定位在可替換的托盤組件5650中的對應的孔5656中，所述取向管被設計為容納在托盤組件5650中相應的定位狹槽5658中。在至少一個實施例中，定位翅片5666具有大致V形的橫截面形狀，所述橫截面形狀的尺寸設定成適合在V形定位狹槽5658中。此布置用于在期望的起始位置處定位取向管5660，同時當向其施加旋轉(zhuǎn)運動時，使其在孔5656中旋轉(zhuǎn)。即，當向取向管5660施加旋轉(zhuǎn)運動時，V形定位翅片5666將從其相應的定位狹槽中彈出，從而使管5660相對于托盤5652旋轉(zhuǎn)，如將在下文中進一步詳細地描述。另外如圖106-108所示，可替換的托盤5652可設有一個或多個柄部部分5653，以當加載有取向管5660時有利于托盤組件5652的傳輸。
[0265]如在圖110中可見，每個取向管5660包括具有凸緣式開口端5664的主體部分5662。主體部分5662限定腔體5668，所述腔體的尺寸設定成能夠在其中容納一次性加載單兀3612的一部分。為了對一次性加載單兀3612在取向管5660中進行正確取向，腔體5668具有在其中形成的平坦的定位表面5670。如在圖110中可見，平坦的定位表面5670能夠有利于在期望的或預定的非旋轉(zhuǎn)方向上將一次性加載單元插入到腔體5668中。另外，腔體5668的端部5669可包括泡沫或緩沖材料5672，所述泡沫或緩沖材料被設計為緩沖腔體5668內(nèi)的一次性加載單元3612的遠端。另外，定位表面的長度可與一次性加載單元3612的軸向驅(qū)動組件3680的滑動支撐構件3689配合，以進一步將一次性加載單元3612定位在取向管5660中的所需位置。[0266]取向管5660可由尼龍、聚碳酸酯、聚乙烯、液晶聚合物、6061或7075鋁、鈦、300或400系列不銹鋼、涂布的或涂漆鋼、電鍍鋼等制成，并且當加載到可替換的托盤5662并且定位芯軸5654插入到芯軸5624的中空端部5625中時，取向管5660延伸穿過轉(zhuǎn)盤頂板5620中相應的孔5662。每個可替換的托盤5662配備有與機器人系統(tǒng)1000的控制器1001的控制系統(tǒng)1003連通的位置傳感器5663。傳感器5663用于確定重新加載系統(tǒng)的位置，以及容納在托盤中的每個重新加載件的數(shù)量、長度、顏色和擊發(fā)狀態(tài)。另外，與機器人控制器1001連通的一個或多個光學傳感器5665可用于感測加載到位于托盤5662中的一次性加載單兀的類型/尺寸/長度。
[0267]自動重新加載系統(tǒng)5600的各種實施例還包括用于將旋轉(zhuǎn)運動施加到取向管5660的驅(qū)動組件5680，從而將一次性加載單元3612保持附接到外科工具3600 (總體上為“可操縱的外科工具部分”)的軸3700，所述外科工具操作地聯(lián)接到機器人系統(tǒng)。驅(qū)動組件5680包括附接到鎖定臂5648的支撐軛5682。因此，支撐軛5682隨著鎖定臂5648樞轉(zhuǎn)。支撐軛5682可旋轉(zhuǎn)地支撐管惰輪5684和管驅(qū)動輪5686，所述管驅(qū)動輪由附接至其的管馬達5688驅(qū)動。管馬達5688與控制系統(tǒng)1003連通并受其控制。管惰輪5684和管驅(qū)動輪5686由例如天然橡膠、三都平(sanoprene)、熱塑性聚氨酯樹脂(isoplast)等制成,使得其外表面產(chǎn)生足夠量的摩擦力，以在管馬達5688啟動時使與之接觸的取向管5660旋轉(zhuǎn)。惰輪5684和管驅(qū)動輪5686相對于彼此取向，以在兩者間形成支架區(qū)域5687以用于容納其中驅(qū)動接合的取向管5060。
[0268]在使用中，加載到自動重新加載系統(tǒng)5600中的一個或多個取向管5660是空的，同時其他取向管5660操作地支撐其中相應的新的一次性加載單元3612。如將在下文中進一步詳細地描述，使用空的取向管5660容納其中用過的一次性加載單元3612。[0269]在系統(tǒng)5600定位在機器人系統(tǒng)的可操縱的外科工具部分的工作區(qū)域內(nèi)之后，可按如下使用自動重新加載系統(tǒng)5600。如果可操縱的外科工具部分具有操作地與之聯(lián)接的用過的一次性加載單元3612，則支撐在可替換的托盤5662上的取向管5660中的一個是空的，以容納其中用過的一次性加載單元3612。然而，如果可操縱的外科工具部分不具有操作地與之聯(lián)接的一次性加載單元3612，則每個取向管5660可設有適當取向的新的一次性加載單元3612。
[0270]如上所述，一次性加載單元3612采用旋轉(zhuǎn)的“卡口式”聯(lián)接布置，以將一次性加載單元3612操作地聯(lián)接到可操縱的外科工具部分的對應的部分。即，為了將一次性加載單元3612附接到可操縱的外科工具部分(3700-參見圖59、60)的對應的部分，當那些部件已運動至彼此加載接合時，必須將旋轉(zhuǎn)安裝運動施加到一次性加載單元3612和/或可操縱的外科工具部分的對應的部分。此類安裝運動在本文統(tǒng)稱為“加載運動”。同樣，為了將用過的一次性加載單元3612從可操縱的外科工具的相應部分中脫離，必須施加旋轉(zhuǎn)脫離運動到用過的一次性加載單元3612和/或可操縱的外科工具部分的相應部分，同時移動用過的一次性加載單元和可操縱的外科工具的相應部分使之彼此遠離。此類脫離運動統(tǒng)稱為“提取運動”。
[0271]為了開始加載過程，啟動機器人系統(tǒng)1000以操縱可操縱的外科工具部分和/或自動重新加載系統(tǒng)5600以使可操縱的外科工具部分與新的一次性加載單元3612加載接合，所述新的一次性加載單元支撐在與驅(qū)動組件5680驅(qū)動接合的取向管5660中。一旦機器人控制系統(tǒng)1000的機器人控制器1001 (圖1)將可操縱的外科工具部分定位成與新的一次性加載單元3612加載接合，機器人控制器1001啟動驅(qū)動組件5680以施加旋轉(zhuǎn)加載運動到其中支撐有新的一次性加載單元3612的取向管5660，和/或施加另一個旋轉(zhuǎn)加載運動到可操縱的外科工具部分的相應部分。在施加此類旋轉(zhuǎn)加載運動時，機器人控制器1001還使可操縱的外科工具部分的相應部分朝新的一次性加載單元3612移動至與之加載接合。一旦一次性加載單元3612與可 操縱的工具部分的相應部分加載接合，加載運動中止并且可使可操縱的外科工具部分移動遠離自動重新加載系統(tǒng)5600，所述自動重新加載系統(tǒng)附帶有與之操作地聯(lián)接的新的一次性加載單元3612。
[0272]為了將用過的一次性加載單元3612從相應的可操縱的外科工具部分中脫離，機器人系統(tǒng)的機器人控制器1001操縱可操縱的外科工具部分，以將用過的一次性加載單元3612的遠端插入到空的取向管5660中，所述取向管與驅(qū)動組件5680保持驅(qū)動接合。然后，機器人控制器1001啟動驅(qū)動組件5680，以施加旋轉(zhuǎn)提取運動到其中支撐有用過的一次性加載單元3612的取向管5660和/或施加旋轉(zhuǎn)提取運動到可操縱的外科工具部分的相應部分。機器人控制器1001還使可操縱的外科工具部分從用過的旋轉(zhuǎn)的一次性加載單元3612中撤離。然后，停止旋轉(zhuǎn)提取運動。
[0273]用過的一次性加載單元3612從可操縱的外科工具部分中移除之后，機器人控制器1001可啟動轉(zhuǎn)盤驅(qū)動馬達5630，以導引轉(zhuǎn)盤頂板5620使另一個取向管5660與驅(qū)動組件5680驅(qū)動接合，所述另一個取向管支撐其中的新的一次性加載單元3612。然后，可重復加載過程，以將其中新的一次性加載單元3612附接到可操縱的外科工具部分的相應部分。機器人控制器1001可記錄已從特定的可替換托盤5652中使用的一次性加載單元的數(shù)量。一旦控制器1001確定從此托盤中使用了所有新的一次性加載單元3612，則控制器1001可為外科醫(yī)生提供如下信號(可視的和/或可聽的)，所述信號表明支撐所有用過的一次性加載單元3612的托盤5652必須被容納新的一次性加載單元3612的新的托盤5652所替換。
[0274]圖111-116示出了非常適于與具有工具驅(qū)動組件1010 (圖6)的機器人系統(tǒng)1000一起使用的本發(fā)明的外科工具6000的另一個非限制性實施例，所述工具驅(qū)動組件操作地聯(lián)接到能夠通過操作者(即，外科醫(yī)生)的輸入操作的主控制器1001。如在圖111中可見，外科工具6000包括外科端部執(zhí)行器6012，所述端部執(zhí)行器包括直線切割器。在至少一種形式中，外科工具6000通常包括細長軸組件6008，所述細長軸組件具有通過關節(jié)運動接頭6100聯(lián)接在一起的近側(cè)閉合管6040和遠側(cè)閉合管6042。外科工具6000通過工具安裝部分(一般稱為6200)操作地聯(lián)接到操縱器。外科工具6000還包括接口 6030，所述接口可以上述詳細描述的各種方式將工具安裝部分6200機械地和電力地聯(lián)接到操縱器。
[0275]在至少一個實施例中，外科工具6000包括外科端部執(zhí)行器6012，所述外科端部執(zhí)行器此外包括至少一個部件6024，所述部件相對于至少一個其他部件6022在第一位置和第二位置之間響應于施加到部件6024的各種控制運動而選擇性地運動，如將在下文中進一步詳細地描述，從而進行外科手術。在各種實施例中，部件6022包括能夠操作地支撐其中的外科釘倉6034的細長通道6022，并且部件6024包括可樞轉(zhuǎn)地平移的夾緊構件，例如砧座6024。外科端部執(zhí)行器6012的各種實施例能夠使砧座6024和細長通道6022保持在確保有效縫合和切斷夾持在外科端部執(zhí)行器6012中的組織的間距處。除非另外說明，端部執(zhí)行器6012類似于上述外科端部執(zhí)行器2012并包括切割器械(未示出)和滑動件(未示出)。砧座6024可包括位于其近端的突出部6027，所述突出部與機械閉合系統(tǒng)(下文中進一步描述)的部件相互作用以利于砧座6024的打開。細長通道6022和砧座6024可以由導電材料(例如金屬)制成，使得它們可作為與端部執(zhí)行器中的一個或多個傳感器連通的天線的一部分，如上所述。外科釘倉6034可以由非導電材料(例如塑料)制成，并且傳感器可連接到或設置在外科釘倉6034中，也如上所述。
[0276]如在圖111中可見，根據(jù)各種實施例，通過細長軸組件6008將外科端部執(zhí)行器6012附接到工具安裝部分6200。如圖示實施例中所示，細長軸組件6008包括關節(jié)運動接頭(一般稱為6100)，所述關節(jié)運動接頭使外科端部執(zhí)行器6012圍繞基本上橫向于縱向工具軸線LT-LT的第一工具關節(jié)運動軸線AAl-AAl和基本上橫向于縱向工具軸線LT-LT以及第一關節(jié)運動軸線AAl-AAl的第二工具關節(jié)運動軸線AA2-AA2選擇性地進行關節(jié)運動。參見圖112。在各種實施例中，細長軸組件6008包括閉合管組件6009,所述閉合管組件包括通過樞轉(zhuǎn)連接件6044和6046樞轉(zhuǎn)地連接的近側(cè)閉合管6040和遠側(cè)閉合管6042。閉合管組件6009可運動地支撐在脊組件上(一般稱為6102)。
[0277]如在圖113中可見，近側(cè)閉合管6040通過上部樞轉(zhuǎn)連接件6044U和下部樞轉(zhuǎn)連接件6044L可樞轉(zhuǎn)地連接到中間閉合管接頭6043，使得中間閉合管接頭6043圍繞第一閉合軸線CAl-CAl和第二閉合軸線CA2-CA2相對于近側(cè)閉合管6040樞轉(zhuǎn)。在各種實施例中，第一閉合軸線CAl-CAl基本上平行于第二閉合軸線CA2-CA2，并且兩根閉合軸線CA1-CA1, CA2-CA2基本上橫向于縱向工具軸線LT-LT。如圖134進一步所示，中間閉合管接頭6043通過左側(cè)樞轉(zhuǎn)連接件6046L和右側(cè)樞轉(zhuǎn)連接件6046R可樞轉(zhuǎn)地連接到遠側(cè)閉合管6042，使得中間閉合管接頭6043圍繞第三閉合軸線CA3-CA3和第四閉合軸線CA4-CA4相對于遠側(cè)閉合管6042樞轉(zhuǎn)。在各種實施例中，第三閉合軸線CA3-CA3基本上平行于第四閉合軸線CA4-CA4，并且兩根閉合軸線CA3-CA3，CA4-CA4基本上橫向于第一閉合軸線CAl-CAl和第二閉合軸線CA2-CA2以及縱向工具軸線LT-LT。
[0278]閉合管組件6009能夠響應于施加至其上的致動運動而在脊組件6102上軸向滑動。遠側(cè)閉合管6042包括開口 6045，所述開口與砧座6024上的突出部6027交接以當遠側(cè)閉合管6042在近側(cè)方向“PD”上軸向運動時有利于砧座6024的打開。閉合管6040，6042可以由導電材料(例如金屬)制成，使得其可以用作天線的一部分，如上所述。脊組件6102的部件可以由非導電材料(例如塑料)制成。
[0279]如上所述，外科工具6000包括工具安裝部分6200，所述工具安裝部分能夠以上文詳細描述的各種方式操作地附接到機器人系統(tǒng)1000的工具安裝組件1010。如在圖115中可見，工具安裝部分6200包括工具安裝板6202，在工具安裝部分上操作地支撐傳動裝置布置6204。在各種實施例中，傳動裝置布置6204包括關節(jié)運動傳動裝置6142，所述關節(jié)運動傳動裝置包括關節(jié)運動系統(tǒng)6140的一部分，以圍繞第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl和第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2使外科端部執(zhí)行器6012進行關節(jié)運動。第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl基本上橫向于第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2，第一工具關節(jié)運動軸線和第二工具關節(jié)運動軸線均基本上橫向于縱向工具軸線LT-LT。參見圖112。
[0280]為了有利于使外科端部執(zhí)行器6012圍繞第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl和第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2選擇性地進行關節(jié)運動，脊組件6102包括近側(cè)脊部分6110，所述近側(cè)脊部分通過樞軸銷6122可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到遠側(cè)脊部分6120以圍繞TAl-TAl選擇性地樞轉(zhuǎn)行進。相似地，遠側(cè)脊部分6120通過樞軸銷6124可樞轉(zhuǎn)地附接到外科端部執(zhí)行器6012的細長通道6022，以使外科端部執(zhí)行器6012圍繞第二工具軸線TA2-TA2相對于遠側(cè)脊部分6120選擇性地樞轉(zhuǎn)。
[0281]在各種實施例中，關節(jié)運動系統(tǒng)6140還包括操作地與外科端部執(zhí)行器6012交接的多個關節(jié)運動元件，以及操作地支撐在工具安裝構件6200中的關節(jié)運動控制布置6160，如將在下文中進一步詳細地描述。在至少一個實施例中，關節(jié)運動元件包括第一對第一關節(jié)運動纜線6144和6146。第一關節(jié)運動纜線位于縱向工具軸線的第一或右側(cè)上。因此，第一關節(jié)運動纜線在本文中稱為右上部纜線6144和右下部纜線6146。右上部纜線6144和右下部纜線6146沿著近側(cè)脊部分6110的右側(cè)分別延伸穿過相應的通路6147，6148。參見圖137。關節(jié)運動系統(tǒng)6140還包括第二對第二關節(jié)運動纜線6150，6152。第二關節(jié)運動纜線位于縱向工具軸線的第二或左側(cè)上。因此，第二關節(jié)運動纜線在本文中稱為左上部關節(jié)運動纜線6150和左下部關節(jié)運動纜線6152。左上部關節(jié)運動纜線6150和左下部關節(jié)運動纜線6152在近側(cè)脊部分6110中分別延伸穿過通路6153，6154。
[0282]如在圖112中可見，右上部纜線6144圍繞上部樞轉(zhuǎn)接頭6123延伸并且在左側(cè)樞轉(zhuǎn)接頭6125處附接到細長通道6022的左上側(cè)。右下部纜線6146圍繞下部樞轉(zhuǎn)接頭6126延伸并且在左側(cè)樞轉(zhuǎn)接頭6125處附接到細長通道6022的左下側(cè)。左上部纜線6150圍繞上部樞轉(zhuǎn)接頭6123延伸并且在右側(cè)樞轉(zhuǎn)接頭6127處附接到細長通道6022的右上側(cè)。左下部纜線6152圍繞下部樞轉(zhuǎn)接頭6126延伸并且在右側(cè)樞轉(zhuǎn)接頭6127處附接到細長通道6022的右下側(cè)。因此，為了圍繞第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl使外科端部執(zhí)行器6012向左(箭頭“L”)樞轉(zhuǎn)，必須在近側(cè)方向“H)”上牽拉右上部纜線6144和右下部纜線6146。為了圍繞第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl使外科端部執(zhí)行器6012向右(箭頭“R”)進行關節(jié)運動，必須在近側(cè)方向“ro”上牽拉左上部纜線6150和左下部纜線6152。為了在向上的方向(箭頭“U”)上圍繞第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2使外科端部執(zhí)行器6012進行關節(jié)運動，必須在近側(cè)方向“H)”上牽拉右上部纜線6144和左上部纜線6150。為了在向下的方向(箭頭“DW”)上圍繞第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2使外科端部執(zhí)行器6012進行關節(jié)運動，必須在近側(cè)方向“H)”上牽拉右下部纜線6146和左下部纜線6152。
[0283]關節(jié)運動纜線6144，6146，6150, 6152的近端聯(lián)接到包括球形接頭組件的關節(jié)運動控制布置6160，所述球形接頭組件是關節(jié)運動傳動裝置6142的一部分。更具體地講并結合圖116，球形接頭組件6160包括在近側(cè)脊6110的近側(cè)部分上形成的球形構件6162。關節(jié)運動控制環(huán)6164可運動地支撐在球形構件6162上。如圖116進一步所示，關節(jié)運動纜線6144，6146，6150，6152的近端通過相應的球形接頭布置6166聯(lián)接到關節(jié)運動控制環(huán)6164。關節(jié)運動控制環(huán)6164由關節(jié)運動驅(qū)動組件6170控制。尤其如圖116所示，將第一關節(jié)運動纜線6144，6146的近端在位于平面6159上的相應間隔開的第一點6149，6151處附接到關節(jié)運動控制環(huán)6164。同樣，將第二關節(jié)運動纜線6150，6152的近端在也沿著平面6159設置的相應間隔開的第二點6153，6155處附接到關節(jié)運動控制環(huán)6164。繼續(xù)參閱本【具體實施方式】，本領域的普通技術人員將會知道，當關節(jié)運動控制環(huán)6164由關節(jié)運動驅(qū)動組件6170操縱時，關節(jié)運動控制環(huán)6164上的此類纜線附接構型有利于所需范圍內(nèi)的關節(jié)運動動作。
[0284]在各種形式中，關節(jié)運動驅(qū)動組件6170包括水平關節(jié)運動組件(一般稱為6171)。在至少一種形式中，水平關節(jié)運動組件6171包括附接到水平齒輪布置6180的水平推動纜線6172。關節(jié)運動驅(qū)動組件6170還包括豎直關節(jié)運動組件(一般稱為6173)。在至少一種形式中，豎直關節(jié)運動組件6173包括附接到豎直齒輪布置6190的豎直推動纜線6174。如在圖115和116中可見，水平推動纜線6172延伸穿過附接到近側(cè)脊部分6110的支撐板6167。水平推動纜線6174的遠端通過相應的球形/樞轉(zhuǎn)接頭6168附接到關節(jié)運動控制環(huán)6164。豎直推動纜線6174延伸穿過支撐板6167，并且其遠端通過相應的球形/樞轉(zhuǎn)接頭6169附接到關節(jié)運動控制環(huán)6164。
[0285]水平齒輪布置6180包括樞轉(zhuǎn)地安裝到水平軸6181上的水平從動齒輪6182，所述水平軸附接到近側(cè)脊部分6110的近側(cè)部分。水平推動纜線6172的近端可樞轉(zhuǎn)地附接到水平從動齒輪6182，使得當水平從動齒輪6172圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸線HA旋轉(zhuǎn)時，水平推動纜線6172施加第一樞轉(zhuǎn)運動到關節(jié)運動控制環(huán)6164。同樣，豎直齒輪布置6190包括豎直從動齒輪6192，所述豎直從動齒輪可樞轉(zhuǎn)地支撐在與近側(cè)脊部分6110的近側(cè)部分附接的豎直軸6191上，以便圍繞豎直樞轉(zhuǎn)軸線VA樞轉(zhuǎn)行進。豎直推動纜線6174的近端可樞轉(zhuǎn)地附接到豎直從動齒輪6192，使得當豎直從動齒輪6192圍繞豎直樞轉(zhuǎn)軸線VA旋轉(zhuǎn)時，豎直推動纜線6174施加第二樞轉(zhuǎn)運動到關節(jié)運動控制環(huán)6164。
[0286]水平從動齒輪6182和豎直從動齒輪6192通過操作地與關節(jié)運動移位器組件6320交接的關節(jié)運動齒輪系6300驅(qū)動。在至少一種形式中，關節(jié)運動移位器組件包括關節(jié)運動傳動齒輪6322，所述關節(jié)運動傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板6202的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的一個。參見圖10。因此，當接口 1230聯(lián)接到工具架1270時，將來自機器人系統(tǒng)1000的旋轉(zhuǎn)輸入運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的從動元件1304上，從而將引起關節(jié)運動傳動齒輪6322的旋轉(zhuǎn)。將關節(jié)運動從動齒輪6324附接到可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板6202上的花鍵式移位器軸6330。關節(jié)運動從動齒輪6324與關節(jié)運動傳動齒輪6322嚙合，如圖所示。因此，關節(jié)運動傳動齒輪6322的旋轉(zhuǎn)將引起軸6330的旋轉(zhuǎn)。在各種形式中，移位器從動齒輪組件6340可運動地支撐在移位器軸6330的花鍵部分6332上。
[0287]在各種實施例中，移位器從動齒輪組件6340包括附接到移位器板6344的從動移位器齒輪6342。移位器板6344與移位器螺線管組件6350操作地交接。移位器螺線管組件6350通過導體6352聯(lián)接至相應的銷6352。參見圖115。將銷6352取向為與適配器1240的工具側(cè)1244上的狹槽1258 (圖9)電連通。此布置用于將移位器螺線管組件6350電聯(lián)接到機器人控制器1001。因此，移位器螺線管6350的啟動將如圖115和116中的箭頭“S”所示使移位器軸6330的花鍵部分6332上的移位器從動齒輪組件6340發(fā)生偏移。關節(jié)運動齒輪系6300的各種實施例還包括水平齒輪組件6360，所述水平齒輪組件包括安裝在可旋轉(zhuǎn)地附接到工具安裝板6202的軸6361上的第一水平傳動齒輪6362。第一水平傳動齒輪6362以與第二水平傳動齒輪6364嚙合的方式而支撐。如在圖116中可見，水平從動齒輪6182與第二水平從動齒輪6364的遠側(cè)面部分6365嚙合。
[0288]關節(jié)運動齒輪系6300的各種實施例還包括豎直齒輪組件6370，所述豎直齒輪組件包括安裝在可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板6202上的軸6371上的第一豎直傳動齒輪6372。第一豎直傳動齒輪6372以與第二豎直傳動齒輪6374 B齒合的方式而被支撐,第二水平傳動齒輪6364與所述第二豎直傳動齒輪被同心地支撐。第二豎直傳動齒輪6374可旋轉(zhuǎn)地支撐在近側(cè)脊部分6110上以繞其行進。第二水平傳動齒輪6364可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述第二豎直傳動齒輪6374的一部分上以獨立地在其上旋轉(zhuǎn)行進。如在圖116中可見，豎直從動齒輪6192與第二豎直從動齒輪6374的遠側(cè)面部分6375嚙合。
[0289]在各種形式中，第一水平傳動齒輪6362具有第一直徑并且第一豎直傳動齒輪6372具有第二直徑。如在圖115和116中可見，軸6361與軸6371不在公共軸線上。即，第一水平從動齒輪6362和第一豎直從動齒輪6372不圍繞公共軸線旋轉(zhuǎn)。因此，當移位器齒輪6342設置在中心“鎖定”位置使得移位器齒輪6342與第一水平從動齒輪6362和第一豎直傳動齒輪6372嚙合時，關節(jié)運動系統(tǒng)6140的部件被鎖定就位。因此，可移動的移位器齒輪6342和第一水平和豎直傳動齒輪6362，6372的布置以及關節(jié)運動移位器組件6320可統(tǒng)稱為關節(jié)運動鎖定系統(tǒng)(一般稱為6380)。
[0290]在使用中，機器人系統(tǒng)1000的機器人控制器1001可按如下控制關節(jié)運動系統(tǒng)6140。為了圍繞第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl使端部執(zhí)行器6012向左進行關節(jié)運動，機器人控制器1001啟動移位器螺線管組件6350，以使移位器齒輪6342與第一水平傳動齒輪6362嚙合。然后，控制器1001施加第一旋轉(zhuǎn)輸出運動到關節(jié)運動傳動齒輪6322，以在第一方向上驅(qū)動移位器齒輪，從而最終在另一個第一方向上驅(qū)動水平從動齒輪6182。驅(qū)動水平從動齒輪6182以樞轉(zhuǎn)球形部分6162上的關節(jié)運動環(huán)6164，從而在近側(cè)方向“H)”上牽拉右上部纜線6144和右下部纜線6146。為了圍繞第一工具關節(jié)運動軸線TAl-TAl使端部執(zhí)行器6012向右進行關節(jié)運動，機器人控制器1001啟動移位器螺線管組件6350，以使移位器齒輪6342與第一水平傳動齒輪6362哨合。然后，控制器1001在相反方向上施加第一旋轉(zhuǎn)輸出運動到關節(jié)運動傳動齒輪6322，以在第二方向上驅(qū)動移位器齒輪6342，從而最終在另一個第二方向上驅(qū)動水平從動齒輪6182。此動作使關節(jié)運動控制環(huán)6164以此方式運動以在近側(cè)方向“H)”上牽拉左上部纜線6150和左下部纜線6152。在各種實施例中，當致動水平齒輪組件6360時，在豎直齒輪組件6370的齒輪之間產(chǎn)生的齒輪比和摩擦力用于防止豎直從動齒輪6192的旋轉(zhuǎn)。[0291]為了圍繞第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2在向上的方向上使端部執(zhí)行器6012進行關節(jié)運動，機器人控制器1001啟動移位器螺線管組件6350，以使移位器齒輪6342與第一豎直傳動齒輪6372嚙合。然后，控制器1001施加第一旋轉(zhuǎn)輸出運動到關節(jié)運動傳動齒輪6322,以在第一方向上驅(qū)動移位器齒輪6342,從而最終在另一個第一方向上驅(qū)動豎直從動齒輪6192。驅(qū)動豎直從動齒輪6192以樞轉(zhuǎn)近側(cè)脊部分6110的球形部分6162上的關節(jié)運動環(huán)6164，從而在近側(cè)方向“H)”上牽拉右上部纜線6144和左上部纜線6150。為了圍繞第二工具關節(jié)運動軸線TA2-TA2在向下的方向上使端部執(zhí)行器6012進行關節(jié)運動，機器人控制器1001啟動移位器螺線管組件6350，以使移位器齒輪6342與第一豎直驅(qū)動齒輪6372嚙合。然后，控制器1001在相反方向上施加第一旋轉(zhuǎn)輸出運動到關節(jié)運動傳動齒輪6322，以在第二方向上驅(qū)動移位器齒輪6342,從而最終在另一個第二方向上驅(qū)動豎直從動齒輪6192。從而此動作使關節(jié)運動控制環(huán)6164在近側(cè)方向“H)”上牽拉右下部纜線6146和左下部纜線6152。在各種實施例中，當致動豎直齒輪組件6370時，在水平齒輪組件6360的齒輪之間產(chǎn)生的齒輪比和摩擦力用于防止水平從動齒輪6182的旋轉(zhuǎn)。
[0292]在各種實施例中，多個傳感器可以與機器人控制器1001連通，以確定端部執(zhí)行器6012的關節(jié)運動位置。例如，此類傳感器可與關節(jié)運動接頭6100交接或位于工具安裝部分6200中。例如，可以使用傳感器以檢測近側(cè)脊部分6110的球形部分6162上的關節(jié)運動控制環(huán)6164的位置。來自傳感器至控制器1001的此類反饋允許控制器1001調(diào)節(jié)關節(jié)運動傳動齒輪6322的旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)輸出的方向。另外，如上所述，當移位器傳動齒輪6342居中設置成與第一水平傳動齒輪6362和第一豎直傳動齒輪6372 B齒合時,端部執(zhí)行器6012被鎖定在關節(jié)運動位置。因此，獲得期望的關節(jié)運動量之后，控制器1001可啟動移位器螺線管組件6350，以使移位器齒輪6342與第一水平傳動齒輪6362和第一豎直傳動齒輪6372嚙合。在可供選擇的實施例中，可將移位器螺線管組件6350彈簧啟動至中心鎖定位置。
[0293]在使用中，圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)外科端部執(zhí)行器6012可能是有利的。在至少一個實施例中，工具安裝部分上的傳動裝置布置6204包括旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件6400，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件能夠接收來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的相應的旋轉(zhuǎn)輸出運動，并將此旋轉(zhuǎn)輸出運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)控制運動，以使細長軸組件6008(和外科端部執(zhí)行器6012)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。在各種實施例中，例如，近側(cè)閉合管6040的近端部分6041通過向前的支撐支架6205以及也可運動地支撐在工具安裝板6202上的閉合滑動件6510而旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝部分6200的工具安裝板6202上。在至少一種形式中，旋轉(zhuǎn)的傳動裝置組件6400包括管齒輪段6402，所述管齒輪段形成于(或附接到)近側(cè)閉合管6040的近端6041上，以通過操作地支撐在工具安裝板6202上的旋轉(zhuǎn)齒輪組件6410操作地接合。如在圖115中可見，在至少一個實施例中，旋轉(zhuǎn)齒輪組件6410包括旋轉(zhuǎn)傳動齒輪6412，當工具安裝部分6200聯(lián)接到工具驅(qū)動組件1010時，所述旋轉(zhuǎn)傳動齒輪聯(lián)接到工具安裝板6202的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第二個。參見圖10。旋轉(zhuǎn)齒輪組件6410還包括第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪6414，所述第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪與旋轉(zhuǎn)傳動齒輪6412以嚙合的方式而被旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板6202上。第一旋轉(zhuǎn)從動齒輪6414附接到可旋轉(zhuǎn)地支撐在工具安裝板6202上的驅(qū)動軸6416。第二旋轉(zhuǎn)從動齒輪6418附接到驅(qū)動軸6416，并與在近側(cè)閉合管6040上的管齒輪段6402嚙合。將來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的第二旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到相應的從動元件1304，從而將引起旋轉(zhuǎn)傳動齒輪6412的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)傳動齒輪6412的旋轉(zhuǎn)最終導致細長軸組件6008(和外科端部執(zhí)行器6012)圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。應當理解，在一個方向上施加來自工具驅(qū)動組件1010的旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起細長軸組件6008和外科端部執(zhí)行器6012圍繞縱向工具軸線LT-LT在第一方向上旋轉(zhuǎn)，并且在相對的方向上施加旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起細長軸組件6008和外科端部執(zhí)行器6012在相對于第一方向的第二方向上旋轉(zhuǎn)。
[0294]在至少一個實施例中，通過在脊組件2049上沿著遠側(cè)方向“DD”使細長軸組件2008的閉合部分軸向運動來實現(xiàn)砧座2024相對于釘倉2034的閉合。如上所述，在各種實施例中，近側(cè)閉合管6040的近端部分6041由閉合滑動件6510支撐,所述閉合滑動件包括閉合傳動裝置(一般描述為6512)的一部分。如在圖115中可見，近側(cè)閉合管部分6040的近端部分6041具有在其上形成的襯圈6048。閉合滑動件6510通過與襯圈6048中的環(huán)形溝槽6049接合的軛6514與襯圈6048聯(lián)接。此布置用于使襯圈6048在保持與閉合傳動裝置6512聯(lián)接的同時圍繞縱向工具軸線LT-LT旋轉(zhuǎn)。在各種實施例中，閉合滑動件6510具有直立部分6516，所述直立部分具有在其上形成的閉合齒條齒輪6518。閉合齒條齒輪6518能夠與閉合齒輪組件6520驅(qū)動接合。參見圖115。
[0295]在各種形式中，閉合齒輪組件6520包括閉合正齒輪6522，所述閉合正齒輪聯(lián)接到工具安裝板6202的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第二個。參見圖10。因此，當工具安裝部分6202聯(lián)接到工具驅(qū)動組件1010時，將來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的第三旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到相應的第二從動元件1304上將引起閉合正齒輪6522的旋轉(zhuǎn)。閉合齒輪組件6520還包括以與閉合正齒輪6522和閉合齒條齒輪2106嚙合的方式而被支撐的閉合減速齒輪組6524。因此，將來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的第三旋轉(zhuǎn)輸出運動施加到相應的第二從動元件1304將引起閉合正齒輪6522和閉合傳動裝置6512的旋轉(zhuǎn)，并且最終在近側(cè)脊部分6110上軸向驅(qū)動閉合滑動件6510和近側(cè)閉合管6040。近側(cè)閉合 管6040運動的軸向最終取決于第三從動元件1304旋轉(zhuǎn)的方向。例如，響應于從機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010接收的一個旋轉(zhuǎn)輸出運動，將在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動閉合滑動件6510并且最終在遠側(cè)方向“DD”上驅(qū)動近側(cè)閉合管6040。當朝遠側(cè)驅(qū)動近側(cè)閉合管6040時，通過其與近側(cè)閉合管6040的連接，還朝遠側(cè)驅(qū)動遠側(cè)閉合管6042。當朝遠側(cè)驅(qū)動遠側(cè)閉合管6042時，閉合管6042的端部將接合砧座6024的一部分并使砧座6024樞轉(zhuǎn)到閉合位置。當施加來自機器人系統(tǒng)1000的工具驅(qū)動組件1010的“開口 ”輸出運動時，將在近側(cè)脊部分6110上沿著近側(cè)方向“H)”驅(qū)動閉合滑動件6510和近側(cè)閉合管6040。當在近側(cè)方向“PD”上驅(qū)動近側(cè)閉合管6040時，還將在近側(cè)方向“PD”上驅(qū)動遠側(cè)閉合管6042。當在近側(cè)方向“PD”上驅(qū)動遠側(cè)閉合管6042時，其中的開口 6045與砧座6024上的突出部6027相互作用以利于其打開。在各種實施例中，當遠側(cè)閉合管6042運動至其起始位置時，可使用彈簧(未示出)以將砧座6024偏置至打開位置。在各種實施例中，閉合齒輪組件6520的各種齒輪的尺寸設定成能夠產(chǎn)生所需的必要的閉合力，所述閉合力滿意地在待由外科端部執(zhí)行器6012切割和縫合的組織上閉合砧座6024。例如，閉合傳動裝置6520的齒輪的尺寸設定成能夠產(chǎn)生大約70-120磅的閉合力。
[0296]在各種實施例中，通過刀桿6530驅(qū)動切割器械穿過外科端部執(zhí)行器6012。參見圖115。在至少一種形式中，刀桿6530由接頭布置(未示出)制成和/或由如下材料制成:所述材料在保持足夠的剛性的同時可適應外科端部執(zhí)行器6102圍繞第一工具關節(jié)運動軸線和第二工具關節(jié)運動軸線而進行的關節(jié)運動，以推動切割器械穿過夾持在外科端部執(zhí)行器6012中的組織。刀桿6530延伸穿過近側(cè)脊部分6110中的中空通路6532。
[0297]在各種實施例中，刀桿6530的近端6534可旋轉(zhuǎn)地附連到刀齒條齒輪6540，使得刀桿6530相對于刀齒條齒輪6540自由旋轉(zhuǎn)。刀桿6530的遠端以上述各種方式附接到切割器械。如在圖115中可見，刀齒條齒輪6540可滑動地支撐在附接到工具安裝板6202的齒條外殼6542內(nèi)，使得刀齒條齒輪6540保持與傳動裝置布置6204的刀驅(qū)動傳動裝置部分6550嚙合。在各種實施例中，刀驅(qū)動傳動裝置部分6550包括刀齒輪組件6560。更具體地講并結合圖115，在至少一個實施例中，刀齒輪組件6560包括刀正齒輪6562，所述刀正齒輪聯(lián)接到工具安裝板6202的適配器側(cè)1307上相應的從動盤或從動元件1304中的第四個。參見圖10。因此，將來自機器人系統(tǒng)1000的另一旋轉(zhuǎn)輸出運動通過工具驅(qū)動組件1010施加到相應的第四從動元件1304將引起刀正齒輪6562的旋轉(zhuǎn)。刀齒輪組件6560還包括刀減速齒輪組6564，所述刀減速齒輪組包括第一刀從動齒輪6566和第二刀傳動齒輪6568。刀減速齒輪組6564可旋轉(zhuǎn)地安裝到工具安裝板6202上，使得第一刀從動齒輪6566與刀正齒輪6562嚙合。同樣，第二刀傳動齒輪6568與第三刀傳動齒輪組件6570嚙合。如圖115所示，第二刀從動齒輪6568與第三刀傳動齒輪組件6570的第四刀從動齒輪6572嚙合。第四刀從動齒輪6572與第五刀從動齒輪組件6574嚙合，所述第五刀從動齒輪組件與刀齒條齒輪6540嚙合。在各種實施例中，刀齒輪組件6560的齒輪的尺寸設定成能夠產(chǎn)生驅(qū)動切割器械穿過夾持在外科端部執(zhí)行器6012中的組織并致動其中的釘所需的力。例如，刀齒輪組件6560的齒輪的尺寸可設定成能夠產(chǎn)生大約40-100磅的驅(qū)動力。應當理解，在一個方向上施加來自工具驅(qū)動組件1010的旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起切割器械在遠側(cè)方向上軸向運動，并且在相對的方向上施加旋轉(zhuǎn)輸出運動將引起切割器械在近側(cè)方向上軸向運動。
[0298]通過上述說明可以理解，外科工具6000代表對現(xiàn)有機器人工具布置的大幅改進。外科工具6000采用的獨特的和新穎的傳動裝置布置使該工具操作地聯(lián)接到僅具有四個旋轉(zhuǎn)輸出主體的機器人系統(tǒng)的工具架部分1010，另外從其獲得旋轉(zhuǎn)輸出運動以:(i)圍繞基本上彼此橫向的以及橫向于縱向工具軸線的兩條不同的關節(jié)運動軸線使端部執(zhí)行器進行關節(jié)運動；(ii)圍繞縱向工具軸線旋轉(zhuǎn)端部執(zhí)行器6012相對于外科釘倉6034不同程度地閉合砧座6024以使端部執(zhí)行器6012能夠用于操縱組織然后將其夾緊到適當位置以用于切割和縫合；以及(iv)擊發(fā)切割器械以切割夾持在端部執(zhí)行器6012中的組織。上述本發(fā)明的各種實施例的獨特的和新穎的移位器布置使得兩種不同的關節(jié)運動動作從機器人系統(tǒng)的單個可旋轉(zhuǎn)主體部分獲得動力。
[0299]以上已經(jīng)結合切割型外科器械對本發(fā)明的各種實施例進行了描述。然而，應該指出的是，在其它實施例中，本文公開的本發(fā)明的外科器械不必為切割型外科器械，而是可被用于包括遙感器轉(zhuǎn)發(fā)器的任何類型的外科器械中。例如，其可為非切割內(nèi)窺鏡式器械、抓緊器、縫合器、施夾器、進入裝置、藥物/基因治療遞送裝置、利用超聲波、射頻、激光等的能量裝置。此外，本發(fā)明例如可為腹腔鏡式器械。本發(fā)明也可在傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡式和開放式外科器械以及機器人輔助的手術中 得到應用。
[0300]圖117示出了結合具有超聲動力的端部執(zhí)行器7012的外科工具7000使用本發(fā)明的某些實施例的各個方面。端部執(zhí)行器7012通過細長軸組件7008操作地附接到工具安裝部分7100。工具安裝部分7100可基本上類似于上述各種工具安裝部分。在一個實施例中，端部執(zhí)行器7012包括超聲動力的鉗口部分7014，所述超聲動力的鉗口部分由交流電或直流電以已知方式提供動力。此類超聲動力的裝置在例如名稱為“Robotic Surgical ToolWith Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument” 的美國專利 6，783，524 中公開，該專利的全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。在圖示實施例中，示出了單獨的電源線7020。然而，應當理解，可通過工具安裝部分7100從機器人控制器1001對其提供動力。外科端部執(zhí)行器7012還包括可用于將組織夾持到超聲鉗口部分7014上的可移動鉗口 7016。可以本文所述的各種方式中的任意一種通過機器人控制器1001選擇性地致動可移動的鉗口部分7016穿過工具安裝部分7100。
[0301]圖118示出了結合具有包括直線型縫合裝置的端部執(zhí)行器8012的外科工具8000使用本發(fā)明的某些實施例的各個方面。端部執(zhí)行器8012通過上述類型和構造的細長軸組件3700操作地附接到工具安裝部分8100。然而，端部執(zhí)行器8012可通過本文所述的各種其他細長軸組件附接到工具安裝部分8100。在一個實施例中，工具安裝部分8100可基本上類似于工具安裝部分3750。然而，還可使用本文詳細描述的各種其他工具安裝部分和它們各自的傳動裝置布置。此類線性縫合壓頭部分也在例如名稱為“Surgical StaplingDevice With Staple Driver That Supports Multiple Wire Diameter Staples，，的美國專利7，673，781中公開，該專利的全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文。
[0302]在授予Shelton, IV等人的美國專利公布N0.2011/0062212 Al中公開的各種傳感器實施例可以與本文所公開的許多外科工具實施例一起使用，該專利的公開內(nèi)容全文以引用的方式并入本文。如上所述，主控制器1001通常包括主控制器(一般表示為1003)，在外科醫(yī)生通過立體顯示器1002觀察手術的同時，所述主控制器由外科醫(yī)生抓持并在空中操控。參見圖1。主控制器1001是手動輸入裝置，其優(yōu)選地以多個自由度運動，并且通常還具有用于致動外科工具的致動手柄。本文所公開的一些外科工具實施例在其工具驅(qū)動部分中采用一個或多個馬達，以為工具端部執(zhí)行器提供各種控制運動。此類實施例也可從機器人系統(tǒng)部件中所采用的馬達布置中獲得另外的控制運動。本文中所公開的其它實施例從機器人系統(tǒng)內(nèi)的馬達布置中獲得全部的控制運動。
[0303]在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，此類馬達動力布置可采用各種傳感器布置，所述傳感器布置在上述引用的已公布美國專利申請中公開以為外科醫(yī)生提供多種形式的反饋。例如，采用手動致動擊發(fā)觸發(fā)器的那些主控制器布置1003可使用馬達運轉(zhuǎn)傳感器以為外科醫(yī)生提供與施加到切割構件或由其承受的力的大小相關的反饋。馬達運轉(zhuǎn)傳感器能夠與擊發(fā)觸發(fā)器部分連通，以檢測擊發(fā)觸發(fā)器部分何時致動而由端部執(zhí)行器開始切割/縫合操作。馬達運轉(zhuǎn)傳感器可以為比例傳感器，例如變阻器或可變電阻器。當擊發(fā)觸發(fā)器被拉近時，傳感器檢測此運動，并發(fā)送電信號，所述電信號指示提供給相應電機的電壓(或功率)。當傳感器為可變電阻器等時，馬達的轉(zhuǎn)速可與擊發(fā)觸發(fā)器的運動量大致成比例。即，如果操作者僅少量牽拉或者閉合擊發(fā)觸發(fā)器，則馬達的轉(zhuǎn)速相對較低。當完全拉近擊發(fā)觸發(fā)器(或者 處于完全閉合位置)時，馬達的轉(zhuǎn)速為其最大值。換句話講，外科醫(yī)生越用力牽拉擊發(fā)觸發(fā)器，則施加到馬達上的電壓就越大，從而轉(zhuǎn)速就越大。其他布置可為外科醫(yī)生提供反饋計1005并為外科醫(yī)生提供力的大小的視覺指示，所述反饋計可通過顯示器1002觀察，并且所述力的大小為施加到切割器械或動態(tài)夾緊構件的力的大小。其他傳感器布置可用于為主控制器1001提供指示，以指示釘倉是否已加載到端部執(zhí)行器中、砧座是否在擊發(fā)之前已運動至閉合位置等。
[0304]在可供選擇的實施例中，可結合控制器1001使用馬達控制的接口，所述控制器根據(jù)外科端部執(zhí)行器承受的負載(如，夾緊力、切割力等)來限制最大的觸發(fā)器牽拉力。例如，越難驅(qū)動切割器械穿過夾持在端部執(zhí)行器中的組織，則越難牽拉/致動擊發(fā)觸發(fā)器。在其它實施例中，將控制器1001上的觸發(fā)器布置成使得觸發(fā)器牽拉位置與端部執(zhí)行器位置/狀態(tài)相當。例如，僅當完全擊發(fā)端部執(zhí)行器時完全按下觸發(fā)器。
[0305]可將本文所公開的裝置設計為單次使用后即進行處理，或者可將它們設計為可多次使用。然而， 在任一種情況下，所述裝置均可進行修復，以在至少一次使用后再次使用。重新修復可包括如下步驟的任意組合:拆卸該裝置、然后清洗或置換某些部分以及隨后組裝。特別是，所述裝置可以拆卸，而且可以任意組合選擇性地置換或移除該裝置任意數(shù)目的特定零件或部分。清洗和/或置換特定部分后，該裝置可以在修復設施處重新組裝以便隨后使用，或者在即將進行外科手術前由外科手術隊重新組裝。本領域的技術人員將會知道，裝置的修復可利用多種用于拆卸、清洗/置換和重新組裝的技術。這些技術的使用以及所得的修復裝置均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0306]盡管本發(fā)明已經(jīng)結合某些公開的實施例描述了本發(fā)明，但是可對那些實施例進行多種修改和變型。例如，可采用不同類型的端部執(zhí)行器。另外，凡是公開了用于某些部件的材料的情形均可使用其它材料。上述描述和以下權利要求旨在涵蓋所有這類修改形式和變型。
[0307]以引用方式全文或部分地并入本文的任何專利、公布或其他公開材料均僅在所并入的材料不與本發(fā)明所述的現(xiàn)有定義、陳述或其他公開材料相沖突的范圍內(nèi)并入本文。由此，在必要的程度下，本文所明確闡述的公開內(nèi)容將取代以引用方式并入本文的任何相沖突的材料。如果據(jù)述以引用方式并入本文但與本文所述的現(xiàn)有定義、陳述或其它公開材料相沖突的任何材料或其部分，僅在所并入的材料和現(xiàn)有的公開材料之間不產(chǎn)生沖突的程度下并入本文。
【權利要求】
1.一種外科縫合器械，包括: 致動系統(tǒng)，所述致動系統(tǒng)用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動； 外科端部執(zhí)行器，所述外科端部執(zhí)行器操作地聯(lián)接到所述致動系統(tǒng)，所述外科端部執(zhí)行器包括: 外科釘倉，所述外科釘倉操作地支撐排列成間隔開的至少兩個釘行的多個外科釘；以及 致動構件，所述致動構件操作地與所述致動系統(tǒng)交接，使得當向所述致動構件施加所述控制運動時，所述致動構件在起始位置和結束位置之間在所述外科釘倉內(nèi)被軸向驅(qū)動，所述致動構件上具有與所述至少兩個釘行中的每一個對應的可旋轉(zhuǎn)的釘凸輪構件，使得當所述致動構件從所述起始位置驅(qū)動至所述結束位置時，每個所述可旋轉(zhuǎn)的凸輪構件旋轉(zhuǎn)至與所述對應的釘行中的所述外科釘凸輪驅(qū)動地接合。
2.根據(jù)權利要求1所述的外科縫合器械，其中在所述致動構件上操作地支撐切割器 械。
3.根據(jù)權利要求1所述的外科縫合器械，其中所述端部執(zhí)行器還包括砧座，所述砧座響應于由所述致動系統(tǒng)對所述砧座施加的閉合運動相對于所述細長釘倉可運動地支撐在打開位置和閉合位置之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的外科縫合器械，其中所述致動構件能夠滑動接合所述砧座，以當所述致動構件從所述起始位置軸向驅(qū)動至所述結束位置時，將所述砧座相對于所述外科釘倉保持在期望的間隔處。
5.根據(jù)權利要求1所述的外科縫合器械，其中所述致動系統(tǒng)包括具有工具驅(qū)動組件的機器人系統(tǒng)，所述工具驅(qū)動組件操作地聯(lián)接到所述機器人系統(tǒng)的控制單元，所述控制單元能夠通過操作者的輸入操作并且能夠向所述外科端部執(zhí)行器的所述致動構件提供所述多種控制運動。
6.根據(jù)權利要求5所述的外科縫合器械，還包括: 細長軸組件，所述細長軸組件操作地聯(lián)接到所述外科端部執(zhí)行器并且能夠向所述外科端部執(zhí)行器傳輸所述控制運動；和 工具安裝部分，所述工具安裝部分操作地聯(lián)接到所述細長軸組件并且能夠與所述機器人系統(tǒng)的所述工具驅(qū)動組件操作地交接，在所述工具安裝部分上操作地支撐傳動裝置布置，所述傳動裝置布置能夠響應于對所述傳動裝置布置施加的來自所述工具驅(qū)動組件的至少一種旋轉(zhuǎn)輸出運動向所述細長軸組件施加至少一種所述控制運動。
7.根據(jù)權利要求6所述的外科縫合器械，其中所述端部執(zhí)行器還包括砧座，所述砧座響應于由所述致動系統(tǒng)對所述砧座施加的閉合運動相對于所述細長釘倉可運動地支撐在打開位置和閉合位置之間。
8.根據(jù)權利要求7所述的外科縫合器械，其中所述傳動裝置布置包括支撐在所述工具安裝部分上的閉合傳動裝置，所述閉合傳動裝置與所述機器人系統(tǒng)的所述工具驅(qū)動組件操作地接合以接收來自所述工具驅(qū)動組件的閉合旋轉(zhuǎn)輸出運動，所述閉合傳動裝置與所述細長軸組件的一部分操作地接合，使得當在第一方向上向所述閉合傳動裝置組件施加所述閉合旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述細長軸組件的所述部分向所述砧座施加閉合運動，并且當在第二方向上向所述閉合傳動裝置施加所述閉合旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述細長軸組件的所述部分向所述砧座施加打開運動。
9.根據(jù)權利要求6所述的外科縫合器械，其中所述細長軸組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸構件和擊發(fā)傳動裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸構件操作地與所述致動構件交接，所述擊發(fā)傳動裝置操作地聯(lián)接到支撐在所述工具驅(qū)動組件上的對應的可旋轉(zhuǎn)主體部分，使得當通過所述可旋轉(zhuǎn)主體部分在第一方向上向所述擊發(fā)傳動裝置施加擊發(fā)旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述擊發(fā)傳動裝置使所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，從而將所述致動構件從所述起始位置驅(qū)動至所述結束位置。
10.根據(jù)權利要求6所述的外科縫合器械，其中所述細長軸組件限定縱向工具軸線并且具有可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述工具安裝部分上的近端部分，并且其中所述傳動裝置布置包括旋轉(zhuǎn)的傳動裝置，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置操作地聯(lián)接到支撐在所述工具驅(qū)動組件上的對應的可旋轉(zhuǎn)主體部分， 使得當通過所述可旋轉(zhuǎn)主體部分在第一方向上向所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置施加軸旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置使所述細長軸組件圍繞所述縱向工具軸線旋轉(zhuǎn)。
11.一種外科縫合器械，包括: 致動系統(tǒng)，所述致動系統(tǒng)用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動； 外科端部執(zhí)行器，所述外科端部執(zhí)行器操作地聯(lián)接到所述致動系統(tǒng)，所述外科端部執(zhí)行器包括: 砧座，所述砧座響應于由所述致動系統(tǒng)對所述砧座施加的閉合運動在打開位置和閉合位置之間運動； 外科釘倉，在所述外科釘倉中操作地支撐多個線性排列的推動器構件，在每個所述推動器構件上操作地支撐至少一個未成形的外科釘； 對應于所述多個線性排列的推動器構件的多個線性排列的釘驅(qū)動器，每個所述釘驅(qū)動器可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述端部執(zhí)行器內(nèi)；和 致動構件，所述致動構件操作地與所述致動系統(tǒng)交接，使得當向所述致動構件施加擊發(fā)控制運動時，所述致動構件在起始位置和結束位置之間在所述外科釘倉內(nèi)被軸向驅(qū)動，并且其中所述致動構件能夠使每個所述釘驅(qū)動器運動至與每個所述對應的推動器構件可旋轉(zhuǎn)地凸輪接合，以當所述致動器被從所述起始位置驅(qū)動至所述結束位置時，驅(qū)動支撐在推動器構件上的所述至少一個外科釘與所述砧座成形接觸。
12.根據(jù)權利要求11所述的外科縫合器械，其中在所述致動構件上操作地支撐切割器械。
13.根據(jù)權利要求11所述的外科縫合器械，其中所述致動構件能夠滑動接合所述砧座，以當所述致動構件從所述起始位置軸向驅(qū)動至所述結束位置時，將所述砧座相對于所述外科釘倉保持在期望的間隔處。
14.根據(jù)權利要求11所述的外科縫合器械，其中所述致動系統(tǒng)包括具有工具驅(qū)動組件的機器人系統(tǒng)，所述工具驅(qū)動組件操作地聯(lián)接到所述機器人系統(tǒng)的控制單元，所述控制單元能夠通過操作者的輸入操作并且能夠向所述外科端部執(zhí)行器的所述致動構件提供所述多種控制運動。
15.根據(jù)權利要求14所述的外科縫合器械，還包括: 細長軸組件，所述細長軸組件操作地聯(lián)接到所述外科端部執(zhí)行器并且能夠向所述外科端部執(zhí)行器傳輸所述控制運動；和工具安裝部分，所述工具安裝部分操作地聯(lián)接到所述細長軸組件并且能夠與所述機器人系統(tǒng)的所述工具驅(qū)動組件操作地交接，在所述工具安裝部分上操作地支撐傳動裝置布置，所述傳動裝置布置能夠響應于對所述傳動裝置布置施加的來自所述工具驅(qū)動組件的至少一種旋轉(zhuǎn)輸出運動向所述細長軸組件施加至少一種所述控制運動。
16.根據(jù)權利要求15所述的外科縫合器械，其中所述傳動裝置布置包括支撐在所述工具安裝部分上的閉合傳動裝置，所述閉合傳動裝置與所述機器人系統(tǒng)的所述工具驅(qū)動組件操作地接合以接收來自所述工具驅(qū)動組件的閉合旋轉(zhuǎn)輸出運動，所述閉合傳動裝置與所述細長軸組件的一部分操作地接合，使得當在第一方向上向所述閉合傳動裝置組件施加所述閉合旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述細長軸組件的所述部分向所述砧座施加閉合運動，并且當在第二方向上向所述閉合傳動裝置施加所述閉合旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述細長軸組件的所述部分向所述砧座施加打開運動。
17.根據(jù)權利要求15所述的外科縫合器械，其中所述細長軸組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸構件和擊發(fā)傳動裝置，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸構件操作地與所述致動構件交接，所述擊發(fā)傳動裝置操作地聯(lián)接到支撐在所述工具驅(qū)動組件上的對應的可旋轉(zhuǎn)主體部分，使得當通過所述可旋轉(zhuǎn)主體部分在第一方向上向所述擊發(fā)傳動裝置施加擊發(fā)旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述擊發(fā)傳動裝置使所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，從而將所述致動構件從所述起始位置驅(qū)動至所述結束位置。
18.根據(jù)權利要求15所述的外科縫合器械，其中所述細長軸組件限定縱向工具軸線并且具有可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述工具安裝部分上的近端部分，并且其中所述傳動裝置布置包括旋轉(zhuǎn)的傳動裝置，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置操作地聯(lián)接到支撐在所述工具驅(qū)動組件上的對應的可旋轉(zhuǎn)主體部分，使得當通過所述可旋轉(zhuǎn)主體部分在第一方向上向所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置施加軸旋轉(zhuǎn)輸出運動時，所述旋轉(zhuǎn)的傳動裝置使所述細長軸組件圍繞所述縱向工具軸線旋轉(zhuǎn)。
19.一種外科縫合器械,包括: 致動系統(tǒng)，所述致動系統(tǒng)用于選擇性地產(chǎn)生多種控制運動； 外科端部執(zhí)行器，所述外科端部執(zhí) 行器操作地聯(lián)接到所述致動系統(tǒng)，所述外科端部執(zhí)行器包括: 砧座，所述砧座響應于由所述致動系統(tǒng)對所述砧座施加的閉合運動在打開位置和閉合位置之間運動； 外科釘倉，在所述外科釘倉中操作地支撐多個線性排列的推動器構件，在每個所述推動器構件上操作地支撐至少一個未成形的外科釘；和 致動構件，所述致動構件操作地與所述致動系統(tǒng)交接，使得當向所述致動構件施加所述控制運動時，所述致動構件在起始位置和結束位置之間在所述外科釘倉內(nèi)被軸向驅(qū)動；以及 凸輪裝置，所述凸輪裝置與所述致動構件交接，使得隨著所述致動構件從所述起始位置驅(qū)動至所述結束位置，所述凸輪裝置運動至與每個所述外科推動器構件可旋轉(zhuǎn)地凸輪接合，以當所述砧座處于所述閉合位置時，驅(qū)動支撐在所述推動器構件上的所述至少一個外科釘與所述砧座成形接觸。
20.根據(jù)權利要求19所述的外科縫合器械，其中所述致動系統(tǒng)包括具有工具驅(qū)動組件的機器人系統(tǒng)，所述工具驅(qū)動組件操作地聯(lián)接到所述機器人系統(tǒng)的控制單元，所述控制單元能夠通過操作者的輸入操作并且能夠向所述外科端部執(zhí)行器的所述致動構件提供所述多種控制運動。`
【文檔編號】A61B17/072GK103717152SQ201280036520
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月24日 優(yōu)先權日:2011年5月27日
【發(fā)明者】F·E·謝爾頓四世, J·R·摩根 申請人:伊西康內(nèi)外科公司