多关节运动解耦控制组件、远端执行机构及手术器械的制作方法

本发明涉及手术设备技术领域，特别是涉及一种多关节运动解耦控制组件、远端执行机构及手术器械。

背景技术：

当前的微创医疗手术器械大多包含近端执行器、细长杆件和远端执行器。微创医疗手术器械按照远端执行器运动类型可以分为两种：一种是远端执行器不可俯仰偏转，另一种是远端执行器可以俯仰偏转。当前的远端执行器大多为一个俯仰偏转关节加上一个开合机构或者仅有其中的一个，其能够适应大多数的工况。但是，上述远端执行器的装置一般不能绕过障碍物，对一些需要绕过障碍器官的手术环境不太适应，影响远端执行器的操作精度，进而影响手术器械的使用。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前远端执行器的装置无法绕过障碍物而影响使用的问题，提供一种能够绕过障碍物的多关节运动解耦控制组件、远端执行机构及手术器械。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种多关节运动解耦控制组件，用于对关节组件的运动进行解耦，所述多关节运动解耦控制组件与转接组件连接，所述多关节运动解耦控制组件至少与所述关节组件中一个连接关节的关节控制线连接，用于控制对应连接关节的偏转。

在其中一个实施例中，每一连接关节对应一个所述多关节运动解耦控制组件，或者，连接关节的数量比所述多关节运动解耦控制组件的数量多。

在其中一个实施例中，所述多关节运动解耦控制组件包括解耦转动件以及解耦操作件，所述关节控制线连接和/或穿过所述解耦转动件，所述解耦操作件与所述解耦转动件连接以带动所述解耦转动件运动。

在其中一个实施例中，所述多关节运动解耦控制组件还包括解耦固定件，所述解耦固定件与所述解耦转动件连接，用于实现所述解耦转动件的锁定与解锁。

在其中一个实施例中，所述解耦转动件包括第一转动件与第二转动件，所述第一转动件安装于所述转接组件，所述第二转动件与所述第一转动件可旋转连接，并与所述解耦操作件连接。

在其中一个实施例中，所述第一转动件与所述第二转动件之间通过球副连接。

一种远端执行机构，包括：

关节组件，包括多个可旋转串联的连接关节以及连接对应所述连接关节的关节控制线；

转接组件，连接于所述关节组件的近端，用于供所述关节控制线穿过；以及

如上述任一技术特征所述的多关节运动解耦控制组件，所述多关节运动解耦控制组件与所述转接组件连接。

在其中一个实施例中，所述转接组件包括连接管以及转接管，所述转接管与所述连接管连接，还与所述解耦转动件的第一转动件连接，所述连接管内供所述关节控制线走线，且所述关节控制线沿所述转接管的外侧连接和/或穿过所述解耦转动件的第二转动件。

在其中一个实施例中，所述关节组件包括第一连接关节与第二连接关节，所述第二连接关节的一端可旋转连接所述第一连接关节，所述第二连接关节的另一端连接所述转接组件；

所述关节组件还包括第一关节控制线与第二关节控制线，所述第一关节控制线连接所述第一连接关节，并穿过所述第二连接关节伸入所述转接组件中，所述第二关节控制线连接所述第二连接关节并伸入所述转接组件中。

在其中一个实施例中，所述第一关节控制线穿过所述解耦转动件的第二转动件，并与所述近端执行器连接；

所述第二关节控制线连接于所述第二转动件。

在其中一个实施例中，所述第一关节控制线连接于所述解耦转动件的第二转动件；

所述第二关节控制线穿过所述第二转动件，并与所述近端执行器连接。

在其中一个实施例中，每一所述连接关节对应多根所述关节控制线。

一种手术器械，包括末端执行器、近端执行器以及如上述任一技术特征所述的远端执行机构；

所述末端执行器安装于所述远端执行机构的关节的远端，所述近端执行器连接于所述远端执行机构的多关节运动解耦控制组件。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的多关节运动解耦控制组件、远端执行机构及手术器械，多关节运动解耦控制组件通过转接组件与关节组件连接，并且，多关节运动解耦控制组件还连接至少一个连接关节的关节控制线，控制对应连接关节的偏转，实现连接关节的运动轨迹控制，避免与多关节运动解耦控制组件连接的连接关节影响其余连接关节的运动，实现多个连接关节的解耦；有效的解决目前远端执行器的装置无法绕过障碍物而影响使用的问题，使得关节组件的各个连接关节之间的运动相互独立，可以带动关节组件远端的末端执行器有效的越过障碍物，便于末端执行器对准手术部位，保证手术的安全性，便于使用。

附图说明

图1为本发明一实施例的远端执行机构连接末端执行器以及近端执行器的示意图；

图2为图1所示的远端执行机构连接末端执行器处于初始状态的示意图；

图3为图2所示的远端执行机构连接末端执行器运动时的示意图；

图4为图1所示的远端执行机构中多关节运动解耦控制组件处的局部放大图；

图5为图4所示的多关节运动解耦控制组件处的分解示意图；

图6为图2所示的远端执行机构中第一连接关节的分解示意图；

图7为图2所示的远端执行机构中第二连接关节的分解示意图；

图8为图6所示的第一连接关节中第一关节主体的立体图；

图9为图6所示的第一连接关节中第一旋转件的立体图；

图10为图7所示的第二连接关节中第二关节主体的立体图。

其中：100、远端执行机构；110、关节组件；111、第一连接关节；1111、第一关节主体；11111、第一过线孔；1112、第一旋转件；11121、第四过线孔；112、第二连接关节；1121、第二关节主体；11211、第二过线孔；11212、第三过线孔；1122、第二旋转件；11221、第五过线孔；113、关节连接件；120、转接组件；121、连接管；122、转接管；130、多关节运动解耦控制组件；131、解耦转动件；1311、第一转动件；1312、第二转动件；132、解耦操作件；133、解耦固定件；140、安装座；200、末端执行器；300、近端执行器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“远端”、“近端”作为方位词，该方位词为介入医疗器械领域惯用术语，其中“远端”表示手术过程中远离医护人员的一端，“近端”表示手术过程中靠近医护人员的一端。

参见图1至图3，本发明一种多关节运动解耦控制组件130，该多关节运动解耦控制组件130应用于手术器械的远端执行机构100，尤其是微创手术器械中，远端执行机构100的远端连接手术器械的末端执行器200，多关节运动解耦控制组件130实现远端执行机构100的解耦操作，使得末端执行器200准确绕过患者体内的障碍物，并对准手术部位。当然，在本发明的其他实施方式中，该多关节运动解耦控制组件130也可以用于其他多关节结构中，如对设备狭小空间处的部件探伤、将部件安装于狭小空间等等。值得说明的是，多关节运动解耦控制组件130应用于其他多关节结构中与应用于微创手术中的结构及操作原理实质相同，本发明仅以多关节运动解耦控制组件130应用于微创手术中为例进行说明。

参见图1至图3，本发明提供一种多关节运动解耦控制组件130。该多关节运动解耦控制组件130用于对关节组件110的运动进行解耦，多关节运动解耦控制组件130与转接组件120连接，多关节运动解耦控制组件130至少与关节组件110中一个连接关节的关节控制线连接，用于控制对应连接关节的偏转。

多关节运动解耦控制组件130可以进行解耦操作，多关节运动解耦控制组件130还连接至少一个连接关节的关节控制线，控制对应连接关节的偏转，实现连接关节的运动轨迹控制，使得对应的连接关节进行解耦或者锁定，以便于连接关节运动的控制，进而实现多个连接关节的结构，使得关节组件110的各个连接关节之间的运动相互独立，可以带动关节组件110远端的末端执行器200有效的越过障碍物，便于末端执行器对准手术部位，保证手术的安全性，便于使用。

参见图1至图3，本发明一种远端执行机构100。该远端执行机构100应用于手术器械中，尤其是微创手术器械中，远端执行机构100的远端连接手术器械的末端执行器200，通过远端执行机构100可以使得末端执行器200准确绕过患者体内的障碍物，并对准手术部位。当然，在本发明的其他实施方式中，该远端执行机构100也可以用于其他多关节结构中，如对设备狭小空间处的部件探伤、将部件安装于狭小空间等等。值得说明的是，远端执行机构100应用于其他多关节结构中与应用于微创手术中的结构及操作原理实质相同，本发明仅以远端执行机构100应用于微创手术中为例进行说明。

参见图1至图5，在一实施例中，远端执行机构100包括关节组件110、转接组件120以及多关节运动解耦控制组件130。关节组件110包括多个可旋转串联连接的连接关节以及连接对应连接关节的关节控制线。转接组件120连接于关节组件110的近端，用于供关节控制线穿过。多关节运动解耦控制组件130固定安装于转接组件120，多关节运动解耦控制组件130通过转接组件120连接至少一关节控制线，用于控制对应连接关节的锁定与解锁，至少一关节控制线穿过多关节运动解耦控制组件130连接至近端执行器300。

关节组件110为远端执行机构100的主体部分，关节组件110的远端连接末端执行器200，关节组件110可以带动末端执行器200进入患者体内，使末端执行器200运动至手术部位，并执行手术操作。具体的，关节组件110包括多个连接关节，多个连接关节可旋转地串联连接。也就是说，相邻的两个连接关节可旋转连接。多个连接关节串联连接后，多个连接关节的一端即为关节组件110的远端，多个连接关节的另一端即为关节组件110的近端。

而且，关节组件110还包括连接对应连接关节的关节控制线。医护人员通过关节控制线可以控制对应的连接关节产生相应的形变，使得连接关节运动并调节连接关节的偏转方向和偏转角度，最终控制末端执行器200运动。具体的，每一连接关节对应多根关节控制线，多根关节控制线的具体布局方式在后文提及。

转接组件120连接于关节组件110的近端，即连接于关节组件110近端处的连接关节上。转接组件120可以实现关节控制线的走线。而且，转接组件120还可连接其他类型的控制线，如末端执行器200的控制线等，本发明中以末端控制线替代。转接组件120可以将关节控制线与末端控制线相分离，避免关节控制线与末端控制线之间发生干涉，使得末端执行器200与连接关节之间的运动相互独立，避免末端执行器200或连接关节碰触到患者体内的器官。

多关节运动解耦控制组件130设置于转接组件120远离关节组件110的端部，多关节运动解耦控制组件130用于实现关节组件110中至少一连接关节的锁定与解锁。具体的，至少一个连接关节的关节控制线连接于多关节运动解耦控制组件130，多关节运动解耦控制组件130可以控制该关节控制线对应的连接关节锁定与解锁。当多关节运动解耦控制组件130控制该连接关节锁定时，该连接关节对应的关节控制线无法带动连接关节运动，实现各连接关节的解耦。此时，其余的关节控制线可以控制对应的连接关节运动，各连接关节之间的运动相互对独立，不会产生干涉，不会影响未与多关节运动解耦控制组件130连接的连接关节运动，保证末端执行器200运动轨迹准确。多关节运动解耦控制组件130控制连接关节解锁时，多关节运动解耦控制组件130可以控制关节控制线带动对应的连接关节运动。

而且，至少一关节控制线连接于多关节运动解耦控制组件130时，其余关节控制线穿过多关节运动解耦控制组件130连接于手术器械的近端执行器300，通过近端执行器300控制其余连接关节的运动。示例性地，当连接关节的数量为两个时，其中一个连接关节的关节控制线连接于多关节运动解耦控制组件130，另一连接关节的关节控制线穿过多关节运动解耦控制组件130连接至近端执行器300。当连接关节的数量为三个时，其中两个连接关节的关节控制线连接于多关节运动解耦控制组件130，另一连接关节的关节控制线穿过多关节运动解耦控制组件130连接至近端执行器300。当然，在本发明的其他实施方式中，连接关节的数量还可为更多，其原理与上述实施例实质相同，在此不一一赘述。

可以理解的，各连接关节按照从近端到远端的顺序进行调节。示例性地，当与多关节运动解耦控制组件130连接的连接关节位于关节组件110的近端，与近端执行器300连接的连接关节位于关节组件110的远端时，先控制多关节运动解耦控制组件130带动至少一连接关节运动，待该链接关节调节至合适位置后，通过多关节运动解耦控制组件130锁定该连接关节，随后，再通过近端执行器300控制其余关节控制线带动对应的连接关节运动，以使末端执行器200运动至合适位置。当然，在本发明的其他实施方式中，与多关节运动解耦控制组件130连接的连接关节位于关节组件110的远端，与近端执行器300连接的连接关节位于关节组件110的近端时，先控制近端处的连接关节运动，再控制远端处的连接关节运动。

多关节运动解耦控制组件130解锁对应的连接关节后，多关节运动解耦控制组件130运动时可调节连接关节的偏转方向和偏转角度，使得关节组件110及其远端的末端执行器200能够绕过障碍物，避免关节组件110及末端执行器200碰触到患者体内的器官，保证手术的安全性。而且，多关节运动解耦控制组件130锁定对应的连接关节后，近端执行器300可以控制与其连接的连接关节运动，调节连接关节的偏转方向和偏转角度，使得末端执行器200能够绕过障碍物并准确的对准手术部位。多关节运动解耦控制组件130锁定连接于其上的连接关节，使得各个连接关节之间的运动相互独立，实现了多个连接关节之间的解耦。通过此种方式可以保证各连接关节的运动轨迹准确，便于关节组件110的运动控制。

上述实施例的远端执行机构100，关节组件110的近端通过转接组件120连接多关节运动解耦控制组件130，多关节运动解耦控制组件130可实现至少一连接关节的锁定与解锁；多关节运动解耦控制组件130锁定连接关节时，可以实现对其余连接关节的运动轨迹进行控制，避免与多关节运动解耦控制组件130连接的连接关节影响其余连接关节的运动，实现多个连接关节的解耦；有效的解决目前远端执行器的装置无法绕过障碍物而影响使用的问题，使得各个连接关节之间的运动相互独立，可以带动关节组件110远端的末端执行器200有效的越过障碍物，便于末端执行器200对准手术部位，保证手术的安全性，便于使用。

在一实施例中，连接关节的数量比多关节运动解耦控制组件130的数量多。也就是说，当连接关节的数量为两个时，多关节运动解耦控制组件130的数量为一个；当连接关节的数量为三个时，多关节运动解耦控制组件130的数量为两个；等等。每一多关节运动解耦控制组件130连接一个连接关节的关节控制线，剩余的一个关节控制线则连接至近端执行器300。通过多关节运动解耦控制组件130控制对应的连接关节的锁定与解锁，以使各个连接关节的运动相互独立，实现各连接关节之间的解耦，保证各个连接关节的运动偏转方向和偏转角度可控，避免各连接关节之间发生干涉，调使得连接关节可以带动末端执行器200绕过障碍物，保证末端执行器200的控制精度。

当然，在本发明的其他实施方式中，每一连接关节对应一个多关节运动解耦控制组件130。也就是说，每个连接关节都由对应的多关节运动解耦控制组件130进行控制，使得连接关节由对应的多关节运动解耦控制组件130控制，保证运动轨迹准确。

本发明仅以连接关节的数量比多关节运动解耦控制组件130的数量多一个为例进行说明。具体如下：

参见图1、图4和图5，在一实施例中，多关节运动解耦控制组件130包括解耦转动件131以及解耦操作件132，关节控制线连接和/或穿过解耦转动件131，解耦操作件132与解耦转动件131连接以带动解耦转动件131运动。解耦转动件131用于实现连接关节运动的控制。部分关节控制线连接于解耦转动件131，部分关节控制线穿过解耦转动件131连接于末端执行器200。解耦转动件131可通过与连接的关节控制线控制对应的连接关节运动，以调节该连接关节的运动轨迹。

当需要其余连接关节的运动轨迹时，控制解耦转动件131的位置固定，此时，解耦转动件131及与其连接的关节控制线被锁定而无法运动，相应的，与该关节控制线连接的连接关节的运动偏转方向和偏转角度也被锁定，以保持当前的运动偏转方向和偏转角度。通过近端执行器300控制与其连接的关节控制线运动，该关节控制线穿过解耦转动件131连接于连接关节，由于解耦转动件131已被固定，上述关节控制线运动时，不会带动解耦转动件131运动，进而不会带动与解耦转动件131连接的关节控制线及对应的连接关节运动。

这样即可实现与解耦转动件131连接的连接关节及与近端执行器300连接的连接关节之间的解耦操作，与近端执行器300连接的连接关节的运动时，不会影响与解耦转动件131连接的连接关节的运动偏转方向和偏转角度，保证各连接关节之间的运动轨迹准确，使得末端执行器200及连接关节可以准确的绕过障碍物，使得末端执行器200可以准确运动至手术部位，保证手术操作的准确性。

可选地，解耦转动件131具有穿过孔以及安装孔。部分关节控制线安装于安装孔中，以实现与解耦转动件131连接，通过解耦转动件131实现该关节控制线运动的控制，进而实现关节控制线对应的连接关节的运动。部分关节控制线位于穿过孔中，并穿过穿过孔与近端执行器300连接，通过近端执行器300实现该关节控制线运动的控制，进而实现关节控制线对应的连接关节的运动。

在一实施例中，多关节运动解耦控制组件130还包括解耦固定件133，解耦固定件133与解耦转动件131连接，用于实现解耦转动件131的锁定与解锁。解耦固定件133可运动设置于近端执行器300的固定架上，解耦固定件133运动时可与解耦转动件131抵接或脱离解耦转动件131。具体的，解耦固定件133运动并与解耦转动件131抵接时，解耦固定件133可限制解耦转动件131的转动，实现解耦转动件131的锁定，实现各连接关节之间的解耦，此时，各连接关节之间的运动相互独立，不会产生干扰。解耦固定件133运动并脱离解耦转动件131时，解耦固定件133解锁解耦转动件131，此时，与解耦转动件131连接的关节控制线可以控制对应连接关节运动。

值得说明的是，解耦固定件133的形式原则上不受限制，只要能够与解耦转动件131抵接，实现解耦转动件131的转动限位即可。示例性地，如图4和图5所示，解耦固定件133可以为可上下运动的固定钮，固定钮向下运动时，固定钮可与解耦转动件131抵接并压紧解耦转动件131，以限制解耦转动件131的运动。当固定钮向上运动时，固定钮脱离解耦转动件131。可选地，固定钮可升降地设置于近端执行器300的固定架上，固定钮呈平板状，可以增加其与解耦转动件131的接触面积，同时增加操作面积，便于医护人员操作。

在本发明的其他实施方式中，解耦固定件133还可为限位销等，限位销可以卡入解耦转动件131中，实现解耦转动件131的锁定。当然，解耦固定件133还可为其他能够实现解耦转动件131固定的部件。

在一实施例中，解耦转动件131包括第一转动件1311与第二转动件1312，第一转动件1311安装于转接组件120，第二转动件1312与第一转动件1311可旋转连接，并与解耦操作件132连接。第一转动件1311的一端与转接组件120连接，第一转动件1311的另一端与第二转动件1312可旋转连接。第二转动件1312可相对于第一转动件1311旋转。部分关节控制线连接于第二转动件1312，部分关节控制线穿过第二转动件1312连接至近端执行器300。第二转动件1312旋转时，可带动与其连接的关节控制线运动，进而控制对应的连接关节的偏转方向和偏转角度变化，以使连接关节及末端执行器200绕过障碍物。

可选地，安装孔与穿过孔均位于第二转动件1312上。穿过孔沿轴向方向贯通第二转动件1312。解耦操作件132为第二转动件1312的控制部件，通过解耦操作件132可实现与第二转动件1312连接的关节控制线及连接关节运动偏转方向和偏转角度的控制，便于操作。解耦操作件132与第二转动件1312连接后，解耦操作件132可带动第二转动件1312相对于第一转动件1311运动，以调节与第二转动件1312连接的连接关节的偏转方向和偏转角度。

在一实施例中，第一转动件1311与第二转动件1312之间通过球副连接。可以理解的，解耦转动件131的形式原则上不受限制，只要能够实现可与转接组件120可旋转连接即可。可选地，第一转动件1311朝向第二转动件1312的一端为球状端，第二转动件1312朝向第一转动件1311的一端具有球型槽，第一转动件1311的球状端可在第二转动件1312的球型槽中转动。可选地，第一转动件1311朝向第二转动件1312的一端为球型槽，第二转动件1312朝向第一转动件1311的一端具有球状端，第二转动件1312的球状端可在第一转动件1311的球型槽中转动。又可选地，第一转动件1311与第二转动件1312为球铰或球轴承。当然，在本发明的其他实施方式中，第一转动件1311与第二转动件1312还可为万向节或者其他能够实现可旋转连接的部件。

可选地，解耦操作件132通过螺纹件、卡固件或胶粘等方式固定于第二转动件1312，以保证解耦操作件132可带动第二转动件1312运动。可以理解的，解耦操作件132的形式原则上不受限制，只要能够实现第二转动件1312运动的控制即可。可选地，解耦操作件132可为操作手柄。进一步地，操作手柄呈球状、杆状或者方便医护人员握持的形状。

在一实施例中，转接组件120包括连接管121以及转接管122，连接管121可转动连接于关节组件110的近端，转接管122与连接管121连接，还与第一转动件1311连接，连接管121内供关节控制线走线，且关节控制线沿转接管122的外侧连接和/或穿过第二转动件1312。连接管121的一端安装于关节组件110近端的连接关节上，连接管121的另一端与转接管122连接，转接管122远离连接管121的端部连接。

连接管121与转接管122可以方便各种控制线的走线。具体的，各种控制线包括控制连接关节的关节控制线、控制末端执行器200的末端控制线等，关节控制线与末端控制线均位于连接管121中。连接管121起防护作用，可以避免关节控制线与末端控制线外露，避免关节控制线与末端控制线被刮碰，保证各连接关节与末端执行器200的运动轨迹准确；同时，还能避免碰触到患者体内的器官，避免对患者造成损伤，保证手术的安全性。

关节控制线与末端控制线从连接管121的靠近关节组件110的一段伸入连接管121，在连接管121远离关节组件110的一端，关节控制线与末端控制线分开走线。具体的，关节控制线从转接管122的外侧走线，末端控制线从转接管122的内侧走线。部分关节控制线连接于第二转动件1312，部分关节控制线穿过第二转动件1312连接于近端执行器300。末端控制线在转接管122的内侧穿过第一转动件1311及第二转动件1312连接于近端执行器300。

这样，近端执行器300通过与其连接的关节控制线控制对应的连接关节运动，以调节与近端执行器300连接的连接关节的偏转方向和偏转角度；近端执行器300可以通过末端控制线控制末端执行器200运动，以使末端执行器200可对手术部位执行手术操作。解耦操作件132可通过第二转动件1312控制与其连接的关节控制线控制对应的连接关节运动，以调节与第二转动件1312连接的连接关节的偏转方向和偏转角度。

通过连接管121与转接管122的配合可以实现关节控制线与末端控制线的走线相分离，避免关节控制线与末端控制线之间的运动发生干涉，保证末端执行器200与连接关节之间的运动相互独立，保证手术操作的准确性。可选地，连接管121与转接管122均为中空的管状结构。进一步地，连接管121为细长管。

可选地，第一转动件1311通过螺纹件、卡固件或胶粘等方式固定于转接组件120的转接管122，保证第一转动件1311与转接管122之间连接可靠。可选地，转接管122与连接管121之间螺纹件、卡固件或胶粘等方式连接固定，保证转接管122与连接管121之间连接可靠。

参见图1至图3，值得说明的是，本发明的远端执行机构100中，关节组件110可以包括两个连接关节、三个连接关节甚至更多的连接关节，即远端执行机构100可以实现多关节的分级解耦，并不局限于双级解耦。关节组件110包括其他数量的连接关节的具体结构及工作原理与其包括两个连接关节的具体结构及工作原理实质相同，本发明仅以关节组件110包括两个连接关节为例进行说明，远端执行机构100可以实现双级解耦，其他形式不在一一赘述。

在具体一实施例中，关节组件110包括第一连接关节111与第二连接关节112，第二连接关节112的一端可转动连接第一连接关节111，第二连接关节112的另一端连接第一转动件1311。关节组件110还包括第一关节控制线与第二关节控制线，第一关节控制线连接第一连接关节111，并穿过第二连接关节112伸入转接组件120中，第二关节控制线连接第二连接关节112并伸入转接组件120中。

关节组件110中位于远端的为第一连接关节111，位于近端的为第二连接关节112。第一连接关节111与第二连接关节112之间可转动连接。第一关节控制线用于实现第一连接关节111偏转方向和偏转角度的控制，第二关节控制线用于实现第二连接关节112偏转方向和偏转角度的控制。

具体的，第一关节控制线从第一连接关节111的远端连接到第一连接关节111的近端，并穿过第二连接关节112伸入转接组件120的连接管121中。通过第一关节控制线可以控制第一连接关节111转动，以调节第一连接关节111的偏转方向和偏转角度。第二关节控制线从第二连接关节112的远端连接到第二连接关节112的近端，并伸入转接组件120的连接管121中。通过第二关节控制线可以控制第二连接关节112转动，以调节第二连接关节112的偏转方向和偏转角度。

在本发明的一实施例中，第一关节控制线穿过第二转动件1312，并与近端执行器300连接。第二关节控制线连接于第二转动件1312。也就是说，第二连接关节112可以通过多关节运动解耦控制组件130锁定与解锁，第二连接关节112的运动偏转方向和偏转角度由多关节运动解耦控制组件130控制，第一连接关节111的运动偏转方向和偏转角度由近端执行器300控制。

具体的，第二关节控制线经连接管121与第二转动件1312连接，第一关节控制线穿过第二连接关节112、连接管121及第二转动件1312与近端执行器300连接。当调节第二连接关节112的偏转方向和偏转角度时，医护人员解锁解耦固定件133，使得解耦固定件133脱离第二转动件1312，此时，医护人员操作解耦操作件132，通过解耦操作件132带动第二转动件1312相对于第一转动件1311旋转，使得第二转动件1312带动第二关节控制线运动，进而第二关节控制线带动第二连接关节112运动，据此实现第二连接关节112运动的控制。通过操纵解耦操作件132的方位实现第二连接关节112的偏转方向和偏转角度的调整，使得第一连接关节111、第二连接关节112以及末端执行器200可以准确的绕过障碍物，避免碰触患者体内器官，以避免造成患者损伤，保证手术安全性。

当调节第一连接关节111的偏转方向和偏转角度时，医护人员操作解耦固定件133，使得解耦固定件133与第二转动件1312抵接，实现第二转动件1312的锁定，此时，第二连接关节112保持当前的偏转方向和偏转角度固定不动，同时，即使以外碰触到解耦操作件132，第二转动件1312也不会转动。这样，第一连接关节111的运动不会影响第二连接关节112的运动，保证第一连接关节111与第二连接关节112的运动轨迹准确，实现第一连接关节111与第二连接关节112的解耦。通过近端执行器300可以控制第一关节控制线运动，进而第一关节控制线经第二转动件1312后可带动第一连接关节111运动，据此实现第一连接关节111运动的控制。

通过操纵近端执行器300的方位实现第一连接关节111的偏转方向和偏转角度的调整，使得第一连接关节111以及末端执行器200可以准确的绕过障碍物，避免碰触患者体内器官，以避免造成患者损伤，保证手术安全性。而且，由于第二转动件1312的位置被解耦固定件133锁定，第一关节控制线运动时不会带动第二转动件1312转动，进而不会影响第二连接关节112的运动轨迹。

在本发明的另一实施例中，第一关节控制线连接于第二转动件1312。第二关节控制线穿过第二转动件1312，并与近端执行器300连接。也就是说，第一连接关节111可以通过多关节运动解耦控制组件130锁定与解锁，第一连接关节111的运动偏转方向和偏转角度由多关节运动解耦控制组件130控制，第二连接关节112的运动偏转方向和偏转角度由近端执行器300控制。

具体的，第一关节控制线经第二连接关节112、连接管121与第二转动件1312连接，第二关节控制线穿过连接管121及第二转动件1312与近端执行器300连接。当调节第一连接关节111的偏转方向和偏转角度时，医护人员解锁解耦固定件133，使得解耦固定件133脱离第二转动件1312，此时，医护人员操作解耦操作件132，通过解耦操作件132带动第二转动件1312相对于第一转动件1311旋转，使得第二转动件1312带动第一关节控制线运动，进而第一关节控制线带动第一连接关节111运动，据此实现第一连接关节111运动的控制。通过操纵解耦操作件132的方位实现第一连接关节111的偏转方向和偏转角度的调整，使得第一连接关节111、第二连接关节112以及末端执行器200可以准确的绕过障碍物，避免碰触患者体内器官，以避免造成患者损伤，保证手术安全性。

当调节第二连接关节112的偏转方向和偏转角度时，医护人员操作解耦固定件133，使得解耦固定件133与第二转动件1312抵接，实现第二转动件1312的锁定，此时，第一连接关节111保持当前的偏转方向和偏转角度固定不动，同时，即使以外碰触到解耦操作件132，第二转动件1312也不会转动。这样，第二连接关节112的运动不会影响第一连接关节111的运动，保证第一连接关节111与第二连接关节112的运动轨迹准确，实现第一连接关节111与第二连接关节112的解耦。通过近端执行器300可以控制第二关节控制线运动，进而第二关节控制线经第二转动件1312后可带动第二连接关节112运动，据此实现第二连接关节112运动的控制。

通过操纵近端执行器300的方位实现第二连接关节112的偏转方向和偏转角度的调整，使得第二连接关节112以及末端执行器200可以准确的绕过障碍物，避免碰触患者体内器官，以避免造成患者损伤，保证手术安全性。而且，由于第二转动件1312的位置被解耦固定件133锁定，第二关节控制线运动时不会带动第二转动件1312转动，进而不会影响第一连接关节111的运动轨迹。

在一实施例中，关节组件110还包括关节连接件113，关节连接件113可旋转连接两个连接关节。关节连接件113用于实现两个连接关节之间的可旋转连接。具体的，第一连接关节111与第二连接关节112通过关节连接件113可旋转连接，使得第一连接关节111与第二连接关节112之间的角度可以任意调整，以带动末端执行器200运动至手术部位，类似于人体的腕关节与肘关节。当第一关节控制线控制第一连接关节111运动时，第一连接关节111可以通过关节连接件113相对于第二连接关节112运动，以调节第一连接关节111的偏转方向和偏转角度。

在一实施例中，关节连接件113包括第一连接件与第二连接件，第一连接件安装于其中一个连接关节，第二连接件安装于另一连接关节，第一连接件与第二连接件可旋转连接。第一连接件的一端与第一连接关节111的近端连接，第一连接件的另一端与第二连接件可旋转连接，第二连接件远离第一连接件的一端与第二连接关节112的远端连接。第一连接件可相对于第二连接件旋转。当第一关节控制线控制第一连接关节111运动时，第一连接关节111可以通过第一连接件绕第二连接件旋转，以实现第一连接关节111相对于第二连接关节112运动，达到调节第一连接关节111偏转方向和偏转角度的目的。

可以理解的，关节连接件113的形式原则上不受限制，只要能够实现可旋转连接第一连接关节111与第二连接关节112即可。可选地，第一连接件朝向第二连接件的一端为球状端，第二连接件朝向第一连接件的一端具有球型槽，第一连接件的球状端可在第二连接件的球型槽中转动。可选地，第一连接件朝向第二连接件的一端为球型槽，第二连接件朝向第一连接件的一端具有球状端，第二连接件的球状端可在第一连接件的球型槽中转动。又可选地，第一连接件与第二连接件为球铰或球轴承。当然，在本发明的其他实施方式中，第一连接件与第二连接件还可为万向节或者其他能够实现可旋转连接的部件。

可选地，第一连接件通过螺纹件、卡固件或胶粘等方式固定于第一连接关节111的近端，保证第一连接件与第一连接关节111之间连接可靠。可选地，第二连接件通过螺纹件、卡固件或胶粘等方式固定于第二连接关节112的远端，保证第二连接件与第二连接关节112之间连接可靠。

可选地，关节组件110还包括连接基座，连接基座位于连接关节的端部，用于实现关节连接件113的安装以及与连接管121等部件的连接。示例性地，连接基座连接第二连接关节112的近端与连接管121；连接基座设置于第二连接关节112的远端，用于安装第二连接件。

参见图1至图3、图6至图10，在一实施例中，连接关节包括多个关节主体以及多个旋转件，相邻的两个关节主体之间通过旋转件可旋转连接。即每两个关节主体之间通过一个旋转件可旋转连接，也就是说，关节主体的两端分别具有旋转件，关节主体可以绕旋转件相对于相邻的关节主体转动。关节控制线连接后，关节控制线可以调节连接关节的偏转方向和偏转角度，具体的，关节控制线可以带动关节主体绕旋转件转动，以调节关节主体的位姿；各个关节主体均通过关节控制线控制，使得各个关节主体绕对应的旋转件转动，各个关节主体转动即可实现连接关节偏转方向和偏转角度的调节。

在一实施例中，旋转件呈球状设置，相邻的两个关节主体具有旋转槽，旋转件分别安装于两侧关节主体的旋转槽中。旋转件的一侧部分位于一个关节主体的旋转槽中，旋转件的另一侧的部分位于另一个关节主体的旋转槽中。也就是说，成球状的旋转件与具有关节主体的旋转槽形成球副。

关节主体在关节控制线的作用力下，可通过旋转槽的内壁沿旋转件运动，实现关节主体的旋转。多个关节主体分别通过对应的旋转槽与旋转件的配合即可实现连接关节偏转方向和偏转角度的调节。同时，两个关节主体通过旋转槽与旋转件配合还可以使得结构紧凑，减小连接关节的体积，以使远端执行机构100可以伸入狭小空间中使用。

可选地，当两个相邻的关节主体通过旋转件可旋转连接时，相邻的两个关节主体之间存在一定的间隙，该间隙为相邻的关节主体转动提供转动空间，避免相邻的两个关节主体发生干涉。示例性地，关节主体呈柱形设置，柱形的两端具有凹陷的旋转槽，旋转槽的半径小于旋转件的半径。旋转槽部分容纳旋转件。

在一实施例中，旋转件包括第一旋转部与第二旋转部，第一旋转部安装于一关节主体，第二旋转部安装于相邻的关节主体，第一旋转部与第二旋转部可旋转连接。第一旋转部的一端与一关节主体连接，第一旋转部的另一端与第二旋转部可旋转连接，第二旋转部远离第一旋转部的一端与另一关节主体连接。第一旋转部可相对于第二旋转件1122旋转。当关节控制线控制连接关节运动时，关节主体可以通过第一旋转部绕第二旋转部旋转，以实现关节主体相对于相邻的关节主体运动，达到调节连接关节偏转方向和偏转角度的目的。

在一实施例中，第一旋转部与第二旋转部为旋转球与旋转槽的配合。可以理解的，旋转件的形式原则上不受限制，只要能够实现可旋转连接两个关节主体即可。可选地，第一旋转部朝向第二旋转部的一端为球状的旋转球，第二旋转部朝向第一旋转部的一端具有球型的旋转槽，第一旋转部的旋转球可在第二连接件的旋转槽中转动。可选地，第一旋转部朝向第二旋转部的一端为球型的旋转槽，第二旋转部朝向第一旋转部的一端具有球状的旋转球，第二旋转部的旋转球可在第一旋转部的旋转槽中转动。当然，在本发明的其他实施方式中，第一旋转部与第二旋转部为球铰、球轴承、万向节或者其他能够实现可旋转连接的部件。

在一实施例中，位于关节组件110远端的连接关节具有过线孔；过线孔供远端的连接关节对应的关节控制线穿过。位于关节主体近端的连接关节具有过线孔，过线孔供各连接关节对应的关节控制线穿过。也就是说，远端的连接关节的过线孔只供远端的连接关节对应对的关节控制线穿过，近端处的连接关节的过线孔除了供近端的连接关节对应的关节控制线穿过，还需要供远端的连接关节对应对的关节控制线穿过。

示例性地，当关节组件110包括两个连接关节时，远端的连接关节的过线孔只供远端的连接关节对应对的关节控制线穿过；近端的连接关节的过线孔需要供两个连接关节的关节控制线穿过。当关节组件110包括三个连接关节时，远端的连接关节的过线孔只供远端的连接关节对应对的关节控制线穿过；中间的连接关节需要供中间的以及远端的连接关节的关节控制线穿过；近端的连接关节的过线孔需要供三个连接关节的关节控制线穿过。等等。

在一实施例中，每一连接关节对应多根关节控制线，部分关节控制线连接于连接关节远端的关节主体，并穿过各关节主体伸出。也就是说，关节控制线的一端固定于连接远端的关节主体上，并依次穿过各关节主体的过线孔，从连接关节的近端伸出。这样，医护人员通过对关节控制线的操纵即可带动对应的关节主体绕旋转件运动，以调节关节主体的位姿，进而调节连接关节的位姿。而且，关节控制线的数量为多个，多个关节控制线可以保证连接关节的运动轨迹准确。

可选地，多根关节控制线沿关节主体的周向均匀分布。这样可以保证关节主体沿轴向方向上受力均衡，便于调整连接关节的偏转方向和偏转角度。可选地，近端处连接关节对应的关节控制线的数量多于远端处连接关节对应的关节控制线的数量。这是因为靠近近端处连接关节所需的控制力较大，通过较多数量的关节控制线可以方便连接关节偏转方向和偏转角度的调整。

参见图6、图8和图9，在一实施例中，第一连接关节111包括多个第一关节主体1111以及可旋转连接第一关节主体1111的第一旋转件1112，第一关节主体1111具有供第一关节控制线穿过的多个第一过线孔11111，多个第一过线孔11111均匀分布。第一关节主体1111的边缘位置均布多个过线孔，每一过线孔中安装至少一根第一关节控制线。通过控制多根第一关节控制线可以实现第一连接关节111运动的调节。

可选地，第一过线孔11111的数量为四个，四个第一过线孔11111均匀分布，并且，每个过线孔中安装一个第一关节控制线。当然，在本发明的其他实施方式中，第一关节控制孔的数量还可以为一个、两个、三个甚至更多个。

参见图7和图10，在一实施例中，第二连接关节112包括多个第二关节主体1121以及可旋转连接第二关节主体1121的第二旋转件1122，第二关节主体1121具有供第一关节控制线与第二关节控制线穿过的多个过线孔组，多个过线孔组均匀分布。第二关节主体1121的边缘均布多个过线孔组，过线孔组用于安装至少一根第一关节控制线与至少一根第二关节控制线。通过控制多根第二关节控制线控制第二连接关节112的运动。

可选地，过线孔组的数量等于第一过线孔11111的数量，以保证第一过线孔11111中的第一关节控制线都可穿过对应位置的过线孔组伸出。可选地，过线孔组的数量为四个，四个过线孔组均匀分布。当然，在本发明的其他实施方式中，过线孔组的数量还可以为一个、两个、三个甚至更多个。

在一实施例中，过线孔组包括相邻且位于同一圆周方向的第二过线孔11211以及第三过线孔11212，第二过线孔11211供第一关节控制线穿过，第三过线孔11212供第二关节控制线穿过。也就是说，第二过线孔11211所处圆周的半径与第三过线孔11212所处圆周的半径相同。这样可以减少第一关节控制线对第二连接关节112的影响。

并且，第二关节主体1121的第二过线孔11211与第一关节主体1111的过线孔的轴线共线。这样第一关节控制线穿过第二关节主体1121的第二过线孔11211，伸入至第一关节主体1111的第一过线孔11111中，避免第一关节控制线弯折，保证连接关节的运动轨迹控制准确。第三过线孔11212与第二过线孔11211相邻设置可以方便第二关节引线的控制。当然在本发明的其他实施方式中，第二过线孔11211与第三过线孔11212也可重合，即第一关节控制线与第二关节控制线安装于同一过线孔中。

在一实施例中，第三过线孔11212的数量为两个，第二过线孔11211的数量为一个，两个第三过线孔11212位于第二过线孔11211的两侧。也就是说，第二关节控制线的数量多于第一关节控制线的数量，便于医护人员调整第二连接关节112的偏转方向和偏转角度。而且，各个关节控制线关于连接关节的中轴线对称布置，使得对称的两根关节控制线的受力在效果上与中轴线同轴，克服了单侧线设置受力偏心的问题，保证连接关节的偏转方向和偏转角度的调节效果。

参见图1至图3，可选地，远端执行机构100还包括安装座140，安装座140可旋转设置于关节组件110的远端，安装座140用于可拆卸连接末端执行器200。末端控制线穿过安装座140连接于末端执行器200，并且，末端控制线还穿过第一连接关节111、第二连接关节112、连接管121、转接管122与近端执行器300连接。可选地，安装座140与第一连接关节111之间的可旋转连接可以通过关节连接件113实现。

可以理解的，当末端执行器200为固定样式即运动自由度，此时，末端执行器200不连接末端控制线。当末端执行器200为具有自由度的部件时，末端执行器200与末端控制线连接。在一实施例中，远端执行机构100还包括至少一根末端控制线，末端控制线穿过安装座140连接于末端执行器200，末端控制线还穿过各连接关节的旋转件与近端执行器300连接。

具体的，末端控制线穿过连接关节的各旋转件、连接管121以及转接管122伸出，并与近端执行器300连接。并且，可以根据实际需求选择合适的自由度，进而增加合适数量的末端控制线。示例性地，可以增加一根至四根末端控制线。如果末端执行器200有一个自由度，可以使用一根或两根末端控制线；如果末端执行器200具有两个自由度，可以使用两根至四根末端控制线。当然，也可设置更多根末端控制线。示例性地，参见图6、图7和图9，末端控制线的数量为两根，在第一旋转件1112开设两个第四过线孔11121，第四过线孔11121供末端控制线穿过；在第二旋转件1122上开设两个第五过线孔11221，第五过线孔11221供末端控制线穿过。

可选地，关节控制线与末端控制线包括但不限于钢丝、绳索等，还可为各类柔性件或者其他能够控制连接关节的部件。

值得说明的是，本发明的解耦原理不仅可以应用于微创手术器械的多关节结构中，还可以应用于其他类型的

参见图1，本发明还提供一种手术器械，包括末端执行器200、近端执行器300以及上述实施例中的远端执行机构100。末端执行器200安装于远端执行机构100的关节组件110的远端，近端执行器300连接于远端执行机构100的转接组件120。具体的，安装座140位于关节组件110的远端，末端执行器200安装于安装座140上，通过末端控制线控制末端执行器200的运动。可选地，末端执行器200可以为卡钳、穿刺针、手术刀等器械。可以理解的，近端执行器300采用目前手术器械中的结构即可，在此不一一赘述。

本发明的手术器械采用上述实施例的远端执行机构100后，可以实现关节组件110中各个连接关节的解耦操作，使得各个连接关节的运动不会发生干涉，保证末端执行器200以及关节组件110的准确控制，使得末端执行器200以及关节组件110可以绕过障碍物，避免碰触患者体内的器官，保证手术的准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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