且轴13的控制和致动线/棒延伸穿过外壳32并附接到驱动单元16。驱动单元16可以包含控制杆和齿轮以用于将使用者接口 80的移动转化为对控制和/或致动线的拉动。此类转移可以是机械的(手动)或机动化的。图lc、图14a到图14b以及图15到图16中示出了驱动单元16的机动化实施例。
[0088]图1b说明使用者手部100与接口80之间的接合。外科医生的手部100是以如此的方式放置使得使用者手部的背部(本文中为手背101)定位在(手背接口 30的)束件33下面同时使用者的三个手指自由地抓住第一接口 40(本文中也称为手掌接口 40)，拇指和食指接合第二接口 60 (本文中也称为手指接口 60)。
[0089 ]图1 c说明在外壳盖被移除的情况下的控制单元1，从而示出了驱动单元和关联组件。驱动单元16包含电机组、电池11、控制器15的电路和手掌接口 40的底座41。透热疗法插头17被示为连接到装置主体。
[0090]图2a更详细地说明使用者接口80的三个控制接口，即手背接口 30、手掌接口 40和手指接口 60。
[0091]手背接口 30包含在其端部处互连的两个弧形元件32和33。元件33接合手背101，且可弹性变形以在将向下力施加到手背101时与手背101—致。元件32优选地为刚性，但可以具有一些弹性。手背接口 30在31处连接到手掌接口 40。手背接口 30可不动地附接到底座41，或其可相对于底座41自由旋转由此适应使用者手部紧靠在手掌接口 42(的顶部上)的方式。
[0092]手掌接口 40枢转地附接到底座41且包含传感器，所述传感器用于通过测量手掌表面42相对于底座41的定向来测量使用者手部的空间定向。
[0093]手指接口 60经由轴91连接到手掌接口 40。轴91形成球窝接头90 (不可见)的一部分，所述球窝接头90允许轴91相对于手掌接口 40空间地旋转。轴91的移动允许使用者调节手指接口 60的定向以便达成人体工程学。
[0094]手柄92允许使用者调节球窝接口90上的摩擦力，从而允许使手指接口 60相对于手掌接口 40固定下来或使得使用者能够在任何时候改变手指接口 60的定向。
[0095]手指接口60用来控制装置的执行器端部(例如，手术工具(例如，抓钳))。手指接口60可以经由附接到这个接口的控制杆的传感器来同时确定使用者手指之间的距离及其定向。
[0096]图2b说明接口80与使用者手部100之间的典型接合。使用者的手掌搁在手掌接口40的手掌表面42上，手背101定位在手背接口 30的底下(且由于元件33的弹性变形而被迫向下)，使用者的三个手指抓住手掌表面42的圆周且另外两个手指(拇指和食指)接合(夹捏)手指接口 60的控制杆62 ο当固持住接口 80时，使用者可以倾斜手掌表面42，并打开/闭合或旋转手指接口 60的控制杆62 ο当执行这些移动时，位于接口 40和60处的传感器测量所述移动。所述传感器测量值由控制器15取样。控制器15将手掌表面42的定向与关节22(图5e)的定向相比较。如果存在差异，那么控制器将命令发送到电机以便改变关节22的定向从而与使用者手部的定向匹配。
[0097]手指接口60通过测量(例如)这个接口的手指-控制杆62的角度来测量接合控制杆的拇指与食指之间的距离。控制器15计算手指的距离与(例如)抓钳执行器端部的钳口之间的距离之间的差异，并将命令发送到电机，从而操作钳口开闭机构以便使钳口张开度与手指距离匹配。
[0098]经由旋转传感器(未示出)来启用旋转(扭转)测量，所述旋转(扭转)测量是测量手指接口60与轴91之间的角度。控制器15计算手指的角度与钳口和轴之间的角度之间的差异。如果所述测量值之间存在差异，那么控制器15将命令发送到电机，从而操作钳口旋转机构以便使钳口旋转与手指成角匹配。
[0099]可按比例缩放由控制器15取样的一些测量值，以便维持最佳的人体工程学。举例来说，可以按比例增加使用者手部的移动，以便经由相对小的手掌移动来提供轴偏转的较大改变，或替代地，可以按比例减小使用者手部的移动以提高移动的准确性。
[0100]如上文所描述，这些接口元件中的每一者达到不同的控制功能，且可以同时操作所有这三个接口以使得能够精确地和直观地控制腹腔镜工具12、可操纵部分22和执行器端部24(例如，抓钳)。
[0101]除以上内容之外，使用者接口80还可以包含按钮(在接口 40或60上，或在控制单元10的外壳上)，所述按钮用于操作被定位于控制单元10内、医学装置的轴上(例如，在可操纵部分中或在执行器端部24处)的光源、透热疗法装置、相机等。
[0102]下文从手背接口30开始来描述这些接口元件中的每一者。
[0103]手背接口
[0104]图3a到图3b说明了根据本发明的教示建构的手背接口30的一个实施例。手背接口30包含弧形束件32，所述弧形束件32经由铰链31枢转地连接到手掌接口 40的主体。
[0105]铰链31可自由旋转或可锁定，并且使得能够设定把手32与手掌接口远端42之间的角度。
[0106]元件33充当手背接口和人手背部(手背)之间的弹性/可变形连接件。
[0107]手背接口30允许使用者控制装置的空间位置和定向。当使用者从手掌表面42和手指接口 60松开时(如图3c到图3d中所示)，手背接口 30的元件33使得使用者能够改变附接到控制单元10的医学装置相对于组织进入部位的高度、角度和旋转度。此类控制是通过绕肘关节和肩关节的手部移动和通过程度较小的躯干移动来达成，而无需实际上抓住手掌表面42。手背接口 30还允许使用者释放手掌接口 40上的手指固持件，由此在操作的手仍接合到接口 80时为其提供歇息。
[0108]手掌接口
[0109]手掌接口40测量使用者臂部相对于附接到控制单元10的装置的定向。
[0110]图4a到图4e说明手掌接口40的主要组件。底座41是外壳14与手掌表面42之间的连接件。底座41充当电机49的外壳。电机49控制球形制动件43的位置。图4c中所示的内球形主体48被固定而不移到底座41并含有操纵杆传感器50。半球形零件44和45彼此连接并含有内球形主体48，因此形成球窝接头/万向接头。圆柱形物51将棒53与零件45的顶表面连接。当装配时，零件44和45可以绕零件48旋转，从而使操纵杆传感器50的棒53旋转。销56连接到内球形主体48并放置在槽57中。这个配置防止球窝接头的零件44和45绕内球形主体48的第三轴进行非所要的扭转。梁47连接球窝接头(由零件44和45形成)和手掌表面42。
[0111]手掌表面42经成形为半球，并且可以包含用于控制医学装置的所要功能的电开关。开关53充当应急开关。如果用户感测到医学装置并未按所要的那样起作用，那么立即致动应急开关以中止电机并防止医学装置起任何作用。
[0112]开关52控制球窝接头内的制动机构，所述制动机构可以由使用者激活以将关节“冻结”于所要定向。当致动开关52时，球形制动件43接合零件44(图4e)以将摩擦力施加到其并防止其相对于零件50旋转。
[0113]对开关52的第二次致动致动了电机49，从而使制动件43移动远离零件44(图4d)。开关52还可以用来设定控制单元10的各种操作模式，如下文中参考图18进一步描述。
[0114]图4f是手掌接口40的剖视图。电机49连接到底座41。螺母58固定到电机49的轴55并用螺纹连接到制动件43的底；当轴55旋转时，螺母58旋转。制动件43不能够旋转而是将轴55的旋转转化为线性移动。轴55在第一方向上的旋转使制动件43向上移动，且反之亦然。
[0115]图4g说明包含控制杆53的操纵杆传感器，所述控制杆53机械地旋转2个正交电位器，所述正交电位器测量控制杆在2个正交平面处的定向。
[0116]图5a到图5e说明手掌接口的定向和关节22的定向之间的关系。图5a到图5b示出手掌接口 40在右-左平面上倾斜，从而导致关节22相应地弯曲到处于第一平面的侧a和侧b。
[0117]图5c到图5d示出手掌接口40在向前-向后平面上倾斜，从而导致关节22相应地弯曲到处于与第一平面正交的第二平面的侧c和侧d。将手掌接口定向于其它平面中将产生关节的等效定向。
[〇118]手指接口
[0119]手指接口60使得使用者能够控制执行器端部24(抓钳)的2个主要自由度:钳口的开闭和