本发明涉及机械工程技术领域，具体来说，涉及一种基于机械传动的序贯递接穿引系统。
背景技术：
目前在机械和医疗领域，尚无机械式序贯递接和穿引的系统，尤其是医疗领域，缝合技术的极限使得缝合时间无法缩短，而在一些诸如实体器官创面修补缝合中，器官热缺血时间又显著影响着血管开放后器官的功能恢复。同时，在一些诸如膀胱镜、输尿管镜、宫腔镜、消化内镜等腔内手术中，由于器械原理技术的限制，无法进行单纯内镜（非腹腔镜）下缝合，致使很多手术必须以腹腔镜手术的形式完成，无法做到更微创。
本系统的发明突破了这一传统限制，原理可推广应用于外科手术器械中，包括开放手术和含腹腔镜、膀胱镜、输尿管镜、宫腔镜、消化内镜等在内（不限于此）的内镜手术，帮助医生明显缩短缝合时间，完成原先不可能完成的更微创缝合。
技术实现要素：
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于机械传动的序贯递接穿引系统，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于机械传动的序贯递接穿引系统，包括双向机械动力转化输入机构、一对交叉摆动控制机构、一对交叉摆动机构、一对擒纵控制机构和一对擒纵机构，其中，所述的摆动控制机构包括摆动控制机构控制行为输入端和摆动控制机构控制行为输出端，所述的擒纵控制机构包括擒纵控制机构控制行为输入端和擒纵控制机构控制行为输出端；所述的每个摆动控制机构控制行为输入端均连接一个擒纵控制机构控制行为输入端，构成正反两套机构；所述的由摆动控制机构控制行为输入端和擒纵控制机构控制行为输入端所形成的正反两套机构均与双向机械动力转化输入机构连接，所述每个擒纵控制机构均连接一个擒纵机构，所述每个擒纵机构均连接一个摆动机构。
进一步的，所述的摆动控制机构控制行为输入端和摆动控制机构控制行为输出端规律间歇机械接触，当其机械接触时，摆动控制机构控制摆动机构交叉摆动，当其机械分离时，摆动控制机构控制摆动机构静止。
进一步的，所述的擒纵控制机构控制行为输入端和擒纵控制机构控制行为输出端规律间歇机械接触，当其机械接触时，擒纵控制机构控制相应擒纵机构作出“擒”或“纵”的单一动作，一次次机械接触使得“擒”、“纵”动作交替，当其机械分离时，擒纵控制机构控制擒纵机构静止于“擒”或“纵”的单一状态。
进一步的，所述的一对擒纵控制机构的擒纵控制机构控制行为输入端和擒纵控制机构控制行为输出端在每次机械接触时所受机械动力效果相反，保证在每次机械接触时一“擒”一“纵”。
优选的，所述的一对擒纵控制机构的擒纵控制机构控制行为输入端和擒纵控制机构控制行为输出端在每次机械接触时存在交替时间差，保证在每次机械接触时先“擒”后“纵”。
进一步的，所述的摆动机构和擒纵机构整体在机械持续传动的过程中呈现“交叉摆动-擒-纵-交叉摆动-擒-纵”的规律模式运动。
进一步的，所述的双向机械动力转化输入机构将单向或双向输入的机械动力转化为周期变向的反向机械动力传递给后续机构。
本发明的有益效果：本发明提供的基于机械传动的序贯递接穿引系统，整体系统设计较简洁，将很多独立的单元整合为一体，同时主体正面观均在施动元件摆动范围内，节省了空间，而可以在垂直摆动平面方向作同向平行延展的摆动机构，远离了机械动力输入机构，为系统在狭小范围内精细操作提供了技术支持；该系统在功能上运用单向双向机械动力转换、机械接触和分离机制、交替机械接触时间差等技术，将整体动作输出分割为多个规律序贯的动作位相，最终使受动物体稳定地完成一个连贯的单向圆形旋转动作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种基于机械传动的序贯递接穿引系统的结构示意图一；
图2是根据本发明实施例所述的一种基于机械传动的序贯递接穿引系统的结构示意图二；
图3是根据本发明实施例所述的擒纵控制机构整体一的ⅰ面正视图；
图4是根据本发明实施例所述的擒纵控制机构整体一的ⅱ面正视图；
图5是根据本发明实施例所述的擒纵控制机构整体一的正视图；
图6是根据本发明实施例所述的擒纵控制机构整体二的ⅰ面正视图；
图7是根据本发明实施例所述的擒纵控制机构整体二的ⅱ面正视图；
图8是根据本发明实施例所述的擒纵控制机构整体二的正视图；
图中：
1、双向机械动力转化输入机构；2、摆动控制机构控制行为输入端；3、擒纵控制机构控制行为输入端；4、摆动控制机构控制行为输出端；5、擒纵控制机构控制行为输出端；6、摆动机构；7、擒纵机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-8所示，根据本发明实施例所述的一种基于机械传动的序贯递接穿引系统，包括双向机械动力转化输入机构1、一对交叉摆动控制机构、一对交叉摆动机构6、一对擒纵控制机构和一对擒纵机构7，其中，所述的摆动控制机构包括摆动控制机构控制行为输入端2和摆动控制机构控制行为输出端4，所述的擒纵控制机构包括擒纵控制机构控制行为输入端3和擒纵控制机构控制行为输出端5；所述的每个摆动控制机构控制行为输入端2均连接一个擒纵控制机构控制行为输入端3，构成正（i面）反（ii面）两套机构，正反两套机构呈镜像对称分布；所述的由摆动控制机构控制行为输入端2和擒纵控制机构控制行为输入端3所形成的正反两套机构均与双向机械动力转化输入机构1连接，所述每个擒纵控制机构均连接一个擒纵机构7，所述每个擒纵机构7均连接一个摆动机构6。
在一具体实施例中，所述的摆动控制机构控制行为输入端2和摆动控制机构控制行为输出端4规律间歇机械接触，当其机械接触时，摆动控制机构控制摆动机构6交叉摆动，当其机械分离时，摆动控制机构控制摆动机构6静止。
在一具体实施例中，所述的擒纵控制机构控制行为输入端3和擒纵控制机构控制行为输出端5规律间歇机械接触，当其机械接触时，擒纵控制机构控制相应擒纵机构7作出“擒”或“纵”的单一动作，一次次机械接触使得“擒”、“纵”动作交替，当其机械分离时，擒纵控制机构控制擒纵机构7静止于“擒”或“纵”的单一状态。
在一具体实施例中，所述的一对擒纵控制机构的擒纵控制机构控制行为输入端3和擒纵控制机构控制行为输出端5在每次机械接触时所受机械动力效果相反，保证在每次机械接触时一“擒”一“纵”。
在一具体实施例中，所述的一对擒纵控制机构的擒纵控制机构控制行为输入端3和擒纵控制机构控制行为输出端5在每次机械接触时存在交替时间差，保证在每次机械接触时先“擒”后“纵”。
在一具体实施例中，所述的摆动机构6和擒纵机构7整体在机械持续传动的过程中呈现“交叉摆动-擒-纵-交叉摆动-擒-纵”的规律模式运动。
在一具体实施例中，所述的双向机械动力转化输入机构1将单向或双向输入的机械动力转化为周期变向的反向机械动力传递给后续机构。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，本发明所述的工作过程为，单向或双向机械动力输入后被双向机械动力转化输入机构转化为周期变向的反向机械动力进行传动，并通过存在交替时间差的周期性机械接触和分离的摆动控制机构与擒纵控制机构，使摆动机构与擒纵机构产生“交叉摆动-擒（i面）-纵（ii面）-交叉摆动-擒（ii面）-纵（i面）”的规律的序贯动作位相，最终转化为可使受动物体被交替擒纵递接并作单向圆形旋转运动（穿引）行为。
本发明的工作原理为，将单相机械动力转化为交替反向的双向机械动力进行传动，双向机械动力合并通过存在交替时间差的周期性机械接触和分离机制，产生序贯而不同的动作位相，最终又转化为可使受动物体被交替擒纵递接并作单向圆形旋转运动行为；本发明的正反两面系统呈反向运作，且两者存在夹角。
本发明所述的一对摆动控制机构控制行为输入端与一对擒纵控制机构控制行为输入端分别相连成一体，分别构成正反两套机构；所述双向机械动力转化输入机构与摆动控制机构控制行为输入端、擒纵控制机构控制行为输入端所形成的正反两套机构相连接，并向其输入一对周期变向的反向机械动力；所述一对交互摆动控制机构分别与一对摆动机构分别相连接，控制后者规律反向交叉摆动及静止；所述一对擒纵控制机构与一对擒纵机构分别相连接，控制后者交替擒纵；所述一对交叉摆动机构与一对擒纵机构分别相连成一体，形成正反两套机构；所述摆动控制机构的控制行为输入端和控制行为输出端规律间歇机械接触，当其机械接触时，摆动控制机构控制摆动机构交叉摆动，当其机械分离时，摆动控制机构控制摆动机构静止；所述擒纵控制机构的控制行为输入端和控制行为输出端规律间歇机械接触，当其机械接触时，擒纵控制机构控制相应擒纵机构作出“擒”或“纵”的单一动作，一次次机械接触使得“擒”、“纵”动作交替，当其机械分离时，摆动控制机构控制摆动机构静止于“擒”或“纵”的单一状态；所述一对（i面和ii面）擒纵控制机构的控制行为输入端和控制行为输出端在每次机械接触时所受机械动力效果相反，保证在每次机械接触时一“擒”一“纵”；所述一对（正反两面）擒纵控制机构的控制行为输入端和控制行为输出端在每次机械接触时存在交替时间差，保证在每次机械接触时先“擒”后“纵”；所述摆动机构和擒纵机构的整体在机械持续传动的过程中呈现“交叉摆动-擒（i面）-纵（ii面）-交叉摆动-擒（ii面）-纵（i面）”的规律模式运动，可用于序贯递接、穿引行为。
其中，本发明所述的双向机械动力转化输入机构连接外源动力、双侧摆动控制机构的控制行为输入端和双侧擒纵控制机构的控制行为输入端；优选的，采用齿条和圆柱形齿轮可用于接收外源的周期变向的双向机械动力；优选地，采用四连杆系统可用于将接收到的外源单向机械动力转化为周期变向的双向机械动力；优选地，采用伞型齿轮与两个锥型齿盘啮合，可将周期变向的反向机械动力传动给两个相对的机构（摆动控制机构的控制行为输入端和擒纵控制机构的控制行为输出端所组成的整体，系统正反面各有一个这样的整体），即转化为周期变向的反向机械动力。
本发明所述的摆动机构设置于系统的正反面各一，其摆轴与摆动控制机构的控制行为输出端紧密固定，因固定点而分为长臂、短臂两部分,其中长臂的末端固定有擒纵机构，而擒纵控制机构的控制行为输出端自短臂的末端延伸至长臂末端的擒纵机构内，其中，长臂在摆动平面上的长度远大于短臂；针对需要在狭长细小的空间内操作的情况，优选地，双侧长臂可在垂直于摆动平面方向进行同向平行延伸。
本发明所述的摆动控制机构控制行为输入端设置于系统正反面各一，与双向机械动力转化输入机构、擒纵控制机构的控制行为输入端融为一体，当摆动控制机构的控制行为输入端与摆动控制机构的控制行为输出端机械接触时，摆动机构开始从一侧极限位向另一侧极限位摆动，当两者机械分离时，摆动机构即停止运动，并已达到极限位；摆动控制机构的控制行为输入端采用槽轮机构中的转臂结构，锁弧非传统位，且转臂半径远大于槽轮半径，圆销仅一枚。
本发明所述的摆动控制机构控制行为输入端设置于系统正反面各一，与摆动机构融为一体，优选地，位于摆动机构的转动轴上。其与摆动控制机构的控制行为输入端可作机械接触和分离，当摆动控制机构的控制行为输入端与摆动控制机构的控制行为输出端机械接触时，摆动机构开始从一侧极限位向另一侧极限位摆动，当两者机械分离时，摆动机构已达到极限位，并停止运动；摆动控制机构的控制行为输出端采用槽轮机构中的槽轮结构，槽轮为圆形，槽数等于2，中心对称分布，凹弧非传统位，凹弧数等于2，镜像分布，且槽轮半径远小于圆销转动半径；其中，槽轮的中心在转臂圆销转动弧度内侧；圆销每次完整拨动槽轮，均使槽轮旋转180°；转臂的运动是周期往返运动，使得槽轮及摆动机构来回180°摆动。
本发明所述的擒纵机构位于系统正反面各一，与摆动机构融为一体，位于摆动机构的长臂末端，与擒纵控制机构的控制行为输出端相连接；擒纵机构为夹型结构，无簧，其两个受力端有各有凹槽一条，两条凹槽在“擒”的静止位时呈近似中心对称，并分别与擒纵控制机构的控制行为输出端的两个圆销相连接；当擒纵控制机构的控制行为输出端的两个圆销活动至水平极限位时，擒纵机构张开，呈“纵”状态；当擒纵控制机构的控制行为输出端的两个圆销活动至近竖直极限位时，擒纵机构收紧，呈“擒”状态。
本发明所述的擒纵控制机构控制行为输入端位于系统正反面各一对，与双向机械动力转化输入机构相连接，与摆动控制机构的控制行为输入端融为一体，可与擒纵控制机构的控制行为输出端机械接触和分离；每侧擒纵控制机构的控制行为输入端均分左右两个独立部分，以摆动机构半个摆动周期计算，擒纵控制机构的控制行为输入端的左侧部分的外展移动迟于右侧部分；当摆动机构达到一侧极限位时，擒纵控制机构的控制行为输入端与擒纵控制机构的控制行为输出端开始机械接触。接触后两者分离，摆动机构开始回摆；擒纵控制机构的控制行为输入端采用槽轮机构中的转臂结构，无锁弧结构，且转臂半径远大于槽轮半径，圆销仅一枚；摆动机构开始从一侧极限位向另一侧极限位摆动，当两者机械分离时，摆动机构即停止运动，并已达到极限位。
本发明所述的擒纵控制机构的控制行为输出端位于系统正反面各一，与擒纵控制机构的控制行为输出端与摆动机构一体，自摆动机构的短臂末端延伸至摆动机构的长臂末端，并与擒纵机构相连接。其与擒纵控制机构的控制行为输入端可作机械接触和分离，当擒纵控制机构的控制行为输入端与擒纵控制机构的控制行为输出端机械接触时，擒纵机构开始从一侧极限位向另一侧极限位运动，当两者机械分离时，擒纵机构已达到极限位，并停止运动；擒纵控制机构的控制行为输出端分受动部分、传动部分和施动部分，其中受动部分可与擒纵控制机构的控制行为输入端机械接触，施动部分与擒纵机构相连接，传动部分连接受动部分和施动部分；其中，擒纵控制机构的控制行为输出端受动部分采用槽轮机构中的槽轮结构，槽轮为圆形，无凹弧，槽数等于2，呈90°分布，且槽轮半径远小于圆销转动半径；槽轮的中心在转臂圆销转动弧度内侧；圆销每次完整拨动槽轮，均使槽轮旋转180°；在摆动机构的两个极限位间的半个摆动周期内，左右两侧圆销的运动使得受动槽轮来回180°转动。优选地，传动部分采用连杆机构；施动部分采用连杆机构。
综上所述，本发明提供的基于机械传动的序贯递接穿引系统，整体系统设计较简洁，将很多独立的单元整合为一体，同时主体正面观均在施动元件摆动范围内，节省了空间，而可以在垂直摆动平面方向作同向平行延展的摆动机构，远离了机械动力输入机构，为系统在狭小范围内精细操作提供了技术支持；该系统在功能上运用单向双向机械动力转换、机械接触和分离机制、交替机械接触时间差等技术，将整体动作输出分割为多个规律序贯的动作位相，最终使受动物体稳定地完成一个连贯的单向圆形旋转动作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。