一种对接装置和末端驱动机构的制作方法

1.本实用新型涉及微创手术领域，具体是一种对接装置和末端驱动机构。


背景技术：

2.微创手术机器人因其操作简单、动作精度高，操作难度低逐渐得到越来越广泛的应用。为了防止交叉感染的发生，通常器械部分需要从主机上取下做清洗和高温高压灭菌处理，等下次手术前再与主机对插锁紧连接；或者在手术过程中需要进行多种不同器械之间的切换时，也需要将器械与主机快速对插锁紧。
3.现在普遍采用的对插锁紧连接方式存在以下缺陷：需要工装使得器械输入端与主机输出端保持方向一致，再进行对插，其弊端很明显，操作繁琐不便，对使用人员熟练度要求高，操作时间长。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的对接装置操作繁琐不便，对使用人员熟练度要求高，操作时间长的技术问题，本实用新型提供了一种，解决了上述技术问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.本实用新型提供了一种对接装置，包括:母端连接结构，所述母端连接结构包括固定板，所述固定板可转动地设有多个旋转接头，所述旋转接头靠近公端连接结构的一端形成为承插头，所述承插头开有凹槽，所述凹槽的内槽壁设置有多个导引槽；公端连接结构，所述公端连接结构包括安装板，所述安装板上可转动地安装有多个对插头，所述对插头靠近所述母端连接结构的引导端部周向上形成有引导块，所述对插头插入所述承插头时，所述引导块可自适应地转入所述导引槽完成对接并形成联动结构。
7.进一步地，所述引导端形成为两个引导面，两个所述引导面相交于所述引导端的端部。
8.进一步地，所述导引槽朝向所述对插头的端面上形成有斜向的导向面。
9.进一步地，还包括防呆组件，所述防呆组件包括设置在所述固定板上的至少两个不同尺寸的定位凸台和设置在所述安装板上与所述定位凸台配合的插槽，所述定位凸台与对应的所述插槽插接。
10.本实用新型的另一方面还提供了一种末端驱动机构，包括：上述的对接装置；动力装置，包括驱动电机和与所述驱动电机对应连接的动力轴，所述驱动电机设置在所述安装板上远离所述固定板的一侧，所述驱动电机的输出轴与所述对插头连接，所述动力轴与所述旋转接头连接，所述动力轴借助所述旋转接头与驱动电机自适应连接。
11.进一步地，还包括驱动模组，所述驱动模组包括依次内外套接的多根驱动杆；所述动力装置包括安装座，所述安装座上配置多根动力轴，所述动力轴与对应的所述驱动杆连接。
12.进一步地，所述驱动模组包括三根驱动杆，分别为第一驱动杆、第二驱动杆和第三
驱动杆，所述动力装置包括三根动力轴，三根动力轴分别直接或间接驱动所述第一驱动杆、第二驱动杆和第三驱动杆转动。
13.进一步地，所述安装座包括第一基板和第二基板，所述第三驱动杆可转动地安装在所述第一基板上，三根所述动力轴分别为第一动力轴、第二动力轴和第三动力轴，所述第一动力轴可转动地安装在所述第二基板上并直接驱动所述第一驱动杆，所述第二动力轴和第三动力轴的两端分别可转动地安装在所述第一基板和第二基板上并分别间接驱动所述第二驱动杆和第三驱动杆。
14.进一步地，所述第一驱动杆靠近所述驱动电机的一端至少一部分突出于所述第二驱动杆形成突出部，所述突出部直接与所述第一动力轴刚性连接，所述第二驱动杆至少一部分突出于所述第三驱动杆形成突出端，所述突出端上安装从齿轮ⅰ，所述第二动力轴上设有驱动所述从齿轮ⅰ的主齿轮ⅰ，所述第三驱动杆的靠近所述突出端的一端安装从齿轮ⅱ，所述第三动力轴上设有驱动所述从齿轮ⅱ的主齿轮ⅱ。
15.进一步地，还包括锁紧组件，所述锁紧组件包括压盖、锁紧螺栓和固定于所述安装座的螺接套，所述压盖压靠于所述驱动电机，所述锁紧螺栓的锁紧部贯穿所述压盖、安装板和所述螺接套螺纹连接。
16.基于上述结构，本实用新型所能实现的技术效果为：
17.1、本实用新型的对接装置通过母端连接结构上的可转动的承插头与公端连接结构上可转动的对插头进行初定位，利用初定位过程中对插头和承插头可以自由转动以适应地纠正对插头或承插头的对插角度的特点，实现快速地对插连接，从而解决了技术中的对接装置操作繁琐不便，对使用人员熟练度要求高，操作时间长的技术问题。
18.2、本实用新型的末端驱动机构包括上述对接装置、驱动电机和与驱动电机对应连接的动力轴，驱动电机的输出轴与所述对插头连接，动力轴与旋转接头固定连接形成联动结构，以此实现驱动电机与动力轴的快速对接，方便快捷。
附图说明
19.图1是本实用新型的母端连接结构的整体结构示意图；
20.图2是本实用新型的旋转接头的第一视角示意图；
21.图3是本实用新型的旋转接头的第二视角示意图；
22.图4是本实用新型的旋转接头的第三视角示意图；
23.图5是本实用新型的公端连接结构的整体结构示意图；
24.图6是本实用新型的公端连接结构的另一视角的结构示意图；
25.图7是本实用新型的对插头的示意图；
26.图8是本实用新型的对插头的另一视角的示意图；
27.图9是本实用新型的对插头与承插头对接后的示意图；
28.图10是本实用新型的对插头与承插头的对接过程图；
29.图11是本实用新型的防呆组件的示意图；
30.图12是本实用新型的动力装置与驱动模组的示意图；
31.图13是本实用新型的动力装置与驱动模组的另一视角示意图；
32.图14是图13的剖面图；
33.图15是本实用新型的连接套的示意图；
34.图16是本实用新型的锁紧组件的示意图；
35.图17是本实用新型的末端执行装置的整体结构的示意图；
36.图18是本实用新型的末端执行装置的剖面图；
37.图19是本实用新型的端座的第一视角示意图；
38.图20是本实用新型的端座的第二视角示意图；
39.图21是本实用新型的端座的第三视角示意图；
40.图22是本实用新型的端座的剖面示意图；
41.图23是本实用新型的动夹的示意图；
42.图24是本实用新型的万向联轴器的示意图；
43.图25是本实用新型的末端执行装置自转动作的齿轮示意图；
44.图26是本实用新型的末端执行装置俯仰动作的齿轮的第一视角的示意图；
45.图27是本实用新型的末端执行装置俯仰动作的齿轮的第二视角的示意图；
46.图28是本实用新型的末端执行装置俯仰动作的齿轮的第三视角的示意图；
47.图29是本实用新型的承载座的结构示意图；
48.图30是本实用新型的末端驱动机构与末端执行装置的配合图；
49.图31是本实用新型的末端驱动机构与末端执行装置的内部结构配合示意图。
50.其中：1
‑
母端连接结构，11
‑
固定板，111
‑
旋转接头，1111
‑
承插头，1112
‑
凹槽，1113
‑
导引槽，1114
‑
导向面，1115
‑
连接槽；2
‑
公端连接结构，21
‑
安装板，211
‑
对插头，2111
‑
引导块，2112
‑
引导面，2113
‑
槽孔；3
‑
防呆组件，31
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定位凸台，32
‑
插槽；4
‑
动力装置，41
‑
安装座，411
‑
第一基板，412
‑
第二基板，42
‑
第一动力轴，43
‑
第二动力轴，431
‑
主齿轮ⅰ，44
‑
第三动力轴，441
‑
主齿轮ⅱ，414
‑
第一调速齿轮轴，4141
‑
第一调速齿轮，415
‑
第二调速齿轮轴，4151
‑
第二调速齿轮，416
‑
连接套，45
‑
驱动电机；5
‑
驱动模组，51
‑
第一驱动杆，52
‑
第二驱动杆，521
‑
从齿轮ⅰ，53
‑
第三驱动杆，531
‑
从齿轮ⅱ；6
‑
锁紧组件，61
‑
压盖，62
‑
锁紧螺栓，63
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螺接套；7
‑
端座，71
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定夹，72
‑
动夹，721
‑
铰接部，722
‑
自由端，723
‑
驱动部，7231
‑
导向槽，724
‑
第一延伸臂，73
‑
传动杆,731
‑
螺套,732
‑
凸块,733
‑
环形限位凸起,74
‑
限位凸起,75
‑
夹块，76
‑
环形凸起，77
‑
环形凸缘，78
‑
万向联轴器，781
‑
连接件，782
‑
连接块；8
‑
基座，81
‑
传动齿轮，811
‑
套体，82
‑
摆臂，821
‑
齿，83
‑
自转驱动齿轮，84
‑
贯穿口，85
‑
自转从动齿轮，86
‑
限位套，861
‑
限位槽；9
‑
承载座，91
‑
铰接臂，92
‑
俯仰驱动齿轮，93
‑
俯仰从动齿轮，94
‑
避让通口。
具体实施方式
51.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
52.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
53.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
54.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
55.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
56.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
57.实施例一：
58.微创手术机器人包括器械和主机，通常情况下做完一台手术需要将器械从主机上取下做清洗和高温高压灭菌处理，等下次手术前再与主机对插锁紧连接，或者在手术过程中需要进行多种不同器械之间的切换时，也需要将器械与主机快速对插锁紧。为了解决上述问题本实施例提供了一种对接装置和末端驱动机构以实现快速将器械和主机进行对插连接。
59.如图1
‑
16所示，本实施例提供了一种对接装置，包括母端连接结构1和公端连接结构2，母端连接结构1包括固定板11，固定板11为圆形板，圆形板上设置有多个轴承座，轴承座内可转动地设有多个旋转接头111，旋转接头111靠近公端连接结构2的一端形成为承插头1111，承插头1111开有凹槽1112，凹槽1112的内槽壁设置有多个导引槽1113，公端连接结构2包括安装板21，安装板21形状与固定板11一致，安装板21上可转动地安装有多个对插头211，对插头211靠近承插头1111的引导端部周向上形成有引导块2111，对插头211插入承插
头1111时，对插头211上的引导块2111可自适应地转入导引槽1113完成对接并形成联动结构。
60.根据本实用新型的对接装置的一个实施例，自适应的结构如下，对插头211的引导端形成为两个引导面2112，两个引导面2112相交于引导端的端部，通过引导面2112可以让对插头211自适应地插入到导引槽1113内，因为两个引导面2112会形成斜向导向面，在对插过程中斜向导引面会自动调整引导块2111的插入位置，方便快捷；
61.根据本实用新型的对接装置的另一个实施例，自适应的结构如下，承插头1111的导引槽1113朝向对插头211的端面上形成有斜向导向面，利用导引槽1113的斜向导向面也可以实现自适应引导插入，与上述原理相同，在此不做赘述。
62.根据本实用新型的对接装置的又一个实施例，自适应的结构如下，对插头211和导引槽1113形成相适配的斜向导向面，这样对插头211上的与承插头1111上的斜向导向面相互配合可以实现两者的初定位，而且在初定位过程中对插头211和承插头1111可以自由转动，从而自适应地纠正对插头211或承插头1111的对插角度，从而实现快速地对插连接。
63.进一步地，承插头1111上导引槽1113的数量是对插头211上引导块2111数量的整数倍，在本实例中，导引槽1113的数量被优选为八个，引导块2111的数量被优选为四个，这样在对插过程中无需人工对位，导引槽1113和引导块2111会自动完成纠偏对位，方便快捷。
64.为了使对插更为快速便捷，固定板11和安装板21之间还设有防呆组件3，防呆组件3包括设置在固定板11的至少两个不同尺寸的定位凸台31和设置在安装板21上与定位凸台31配合的插槽32，定位凸台31与对应的插槽32插接。在本实施例中，定位凸台31为一大一小两个，分布在固定板11的边缘处，且两个凸台大致呈180度角设置，对应地，插槽32也为一大一小两个，分布在安装板21的边缘处并呈180度角设置，这样在对插时，用户只能按照定位凸台31与适配插槽32对应的方式进行插接，方便用户确认插接方式，方便快捷。
65.如图11
‑
16所示，本实施例还提供了一种末端驱动机构，包括上述的对接装置和动力装置4，动力装置4包括多个驱动电机45和与驱动电机45对应连接的动力轴，驱动电机45设置在安装板21上远离固定板11的一侧，驱动电机45的输出轴突出于安装板21与公端连接结构2上的对插头211固定连接，例如，在对插头211上设置槽孔2113，驱动电机45的输出轴插入槽孔2113并固定，动力轴与母端连接结构1上的旋转接头111固定连接，例如，旋转接头111的第一端开设有连接槽1115，旋转接头111通过连接槽1115与动力轴固定连接，即动力轴的端部插入连接槽1115并形成过盈配合，这样动力轴便可以借助旋转接头111与驱动电机45自适应连接。
66.进一步地，还包括驱动模组5，驱动模组5包括依次内外套接的多根驱动杆以与末端的执行机构进行连接，同时，动力装置4还包括安装座41，具体地，安装座41包括第一基板411和第二基板412，第一基板411和第二基板412平行设置且分别设置有多个轴承座，轴承座上可转动地配置多根动力轴，动力轴与对应的驱动杆连接以进行动力输出。
67.根据本申请的一个具体实施例，驱动模组5包括三根驱动杆，分别为从内到外依次套接的第一驱动杆51、第二驱动杆52和第三驱动杆53，最外端的第三驱动杆53可转动地安装在第一基板411上，动力装置4包括三根动力轴，三根动力轴分别直接或间接驱动第一驱动杆51、第二驱动杆52和第三驱动杆53转动。
68.进一步地，三根动力轴分别为第一动力轴42、第二动力轴43和第三动力轴44，第一
动力轴42可转动地安装在第二基板412的轴承座内上并直接驱动第一驱动杆51，第二动力轴43和第三动力轴44的两端分别可转动地安装在第一基板411和第二基板412上并分别间接驱动第二驱动杆52和第三驱动杆53。
69.具体而言，第一驱动杆51的驱动结构为：第一驱动杆51靠近所述驱动电机45的一端至少一部分突出于第二驱动杆52并形成突出部，突出部直接与第一动力轴42刚性连接，具体地，可在突出部上切削出限转平面，在第一动力轴42上开设与突出部配合的插入槽，突出部装入插入槽形成刚性连接。
70.进一步地，第二驱动杆52的驱动结构为：第二驱动杆52至少一部分突出于所述第三驱动杆53形成突出端，突出端借助连接套416安装从齿轮i，第二动力轴43上设有驱动所述从齿轮ⅰ521的主齿轮ⅰ431，具体地，可在突出端上切削出限转平面，突出端与连接套416的内面固定配合，连接套416的外周面至少一部分与从齿轮ⅰ521固定连接，连接套416的底部顶靠到第三驱动杆53上，通过连接套416可以限位第二驱动杆52。
71.优选地，本实施例中主齿轮ⅰ431是借助第一调速齿轮4141驱动从齿轮ⅰ521转动，具体地，第一基板411和第二基板412上设有第一调速齿轮轴414，第一调速齿轮4141固定于第一调速齿轮轴414，第一调速齿轮4141分别与主齿轮ⅰ431、从齿轮ⅰ521啮合，如此，第二动力轴43的安装位置更灵活。
72.进一步地，第三驱动杆53的驱动结构为：第三驱动杆53上套装从齿轮ⅱ531，第三动力轴44上设有驱动从齿轮ⅱ531的主齿轮ⅱ441，优选地，本实施例主齿轮ⅱ441是通过第二调速齿轮4151间接驱动从齿轮ⅱ531转动，具体地，第一基板411和第二基板412上设有第二调速齿轮轴415，第二调速齿轮4151固定于第二调速齿轮轴415，第二调速齿轮4151分别与从齿轮ⅱ531、主齿轮ⅱ441啮合，如此，第三动力轴44的安装位置灵活，且从齿轮ⅰ521和从齿轮ⅱ531在被驱动时不会存在干涉。
73.根据本申请的一个实施例，还包括锁紧组件6，锁紧组件6包括压盖61、锁紧螺栓62和固定于安装座41的螺接套63，螺接套63固定于安装座41的第一基板411与第二基板412之间，压盖61压靠于驱动电机45，锁紧螺栓62远离螺接套63的一端设有可供人手旋转的手柄，锁紧螺栓62的锁紧部贯穿压盖61、安装板21和螺接套63螺纹连接以将对接装置锁紧。
74.基于上述结构，本实施例的对接装置工作原理如下：首先将驱动电机45集成安装在安装板21上，动力轴集成安装在安装座41上，然后将固定板11螺接到安装座41上，安装过程中使动力轴的端部与旋转接头111对应插接，然后根据安装板21和固定板11上的防呆组件3进行装配，装配过程中对插头211和承插头1111会自适应调整对接位置，直至插接过程完成，然后通过锁紧组件6将各部分固定连接为一体，对插完成后每一个驱动电机45通过与对插头211对插的旋转接头111来将动力传输给动力轴，再通过动力轴传输给对应的驱动杆，最终实现末端执行装置的动作，通过上述内容可知，整个对接过程用户可以快速找对插接位置并可以快速进行插接，方便快捷，进一步地，由于驱动杆依次内外套接的结构结合动力轴与驱动杆一一对应的驱动方式使得末端执行装置能够实现多个动作且相互之间无干涉。
75.实施例二：
76.如图17
‑
31所示，本实施例还提供了一种末端执行装置，与上述的驱动机构配合使用，该末端执行装置包括末端开合结构、末端自转结构、末端俯仰结构和驱动模组5，末端开
合结构包括固定于端座7的定夹71和铰接于定夹71的动夹72，动夹72由驱动模组5驱动以偏转，末端自转结构包括基座8，基座8的第一侧可转动地装配端座7，基座8的第二侧可转动地安装有传动齿轮81，端座7与传动齿轮81刚性连接，传动齿轮81由驱动模组5驱动以带动端座7旋转，末端俯仰结构包括摆臂82，摆臂82形成在基座8上，摆臂82上形成有齿，齿由驱动模组5驱动以带动基座8俯仰动作，驱动模组5配置于承载座9内，承载座9上形成有铰接臂91，铰接臂91与摆臂82铰接。
77.根据本申请的末端开合结构一个实施例，定夹71与端座7相对固定，定夹71可以与端座7一体成型，也可以通过紧固件固定连接于端座7，在本实施例中，端座7被配置为圆形座体，圆形座体的一侧外缘延伸出定夹71。
78.进一步地，如图17
‑
23所示，定夹71上铰接动夹72，具体地，动夹72的第一端形成有铰接部721，铰接部721位于动夹72第一端的下部，铰接部721铰接于定夹71，动夹72的第二端被配置为自由端722，自由端722围绕铰接点偏转从而形成开合动作，优选地，动夹72的第一端形成为两个第一延伸臂724，两个第一延伸臂724的下部形成有铰接孔，定夹71上也形成有铰接孔，两个第一延伸臂724的下部通过铰接轴、铰接孔与定夹71进行铰接，如此，两个第一延伸臂724之间形成容纳空间，该容纳空间可以用来容纳驱动动夹72偏转的驱动部分，使得整体结构更紧凑。
79.如上所述，本实施例中动夹72是由驱动模组5驱动以做开合动作，根据本申请的驱动模组5的一个实施例，驱动模组5包括传动杆73、螺套731和第一驱动杆51，具体地，本实施例的端座7形成有轴孔，传动杆73的光轴部分可转动地安装在所述端座7的轴孔内，传动杆73的第一端与螺套731螺纹配合，传动杆73的第二端穿过轴孔并与驱动模组5的第一驱动杆51连接，传动杆73在第一驱动杆51的驱动下旋转，为了让螺套731不跟转并形成直线移动，本实施例的端座7上形成有对螺套731限转的限位凸起74，螺套731的外周面至少一部分为限转平面，端座7上的限位凸起74与限转平面配合以限制所述螺套731转动，从而螺套731在传动杆73作用下形成直线运动，在本实施例中，螺套731被配置为立方体，立方体其中一个面被配置为限转平面以与限位凸起74配合，当然螺套731还可以配置为球体或圆柱体，在球体或圆柱体靠近限位凸起74的面上铣出限转平面。
80.进一步地，利用螺套731的直线运动推动动夹72围绕铰接点偏转，具体地，螺套731上形成有凸块732，动夹72的第一端形成有驱动部723，驱动部723位于动夹72第一端的上部，驱动部723上设有与凸块732配合的导向槽7231，螺套731的凸块732延伸至导向槽7231内，这样当螺套731直线运动时可以带动动夹72进行偏转以实现末端开合结构的开合动作。
81.需要说明的是，本实施例的螺套731驱动结构还可以做多种变形，例如将凸块732设置在驱动部723上，将导向槽7231设置在螺套731上，同样也可以实现对定夹71的驱动，也就是说，本实施例的螺套731的驱动结构只要能实现对定夹71的驱动即可，具体形式不限。
82.优选地，传动杆73上还形成有两个环形限位凸起733，两个环形限位凸起733限位于端座7的两侧，环形限位凸起733可以防止传动杆73在工作过程中在轴向上与端座7发生相对位移，保证工作的稳定性。
83.优选地，端座7上还形成有至少两个夹块75，两个所述夹块75位于动夹72驱动部723的两侧，以对动夹72进行限位固定。
84.为了能够实现末端执行装置的自转功能同时又能与开合动作相互配合无干涉，本
实施的末端自转结构利用传动齿轮81与末端开合结构的端座7刚性连接，利用传动齿轮81带动端座7旋转，端座7上的定夹71和动夹72会随之旋转，另一方面，传动杆73也可以自由旋转以驱动动夹72偏转实现开合动作，从而使得开合和自转动作之间相互无干涉。
85.根据本申请的一个实施例，传动齿轮81和端座7可以采用下述方式进行刚性连接，传动齿轮81朝向端座7延伸出套体811，端座7朝向套体811延伸出环形凸起76，环形凸起76套设于套体811的内周且与套体811过盈配合，即与套体811一体的传动齿轮81转动时可带动端座7一起转动。
86.进一步地，本实施例的传动齿轮81与基座8的装配结构如下，基座8与端座7形状一致，基座8形成有贯穿口84，套体811被设置在贯穿口84内，套体811的外周面与贯穿口84的内周面间隙配合以使传动齿轮81可在贯穿口84内转动。优选地，本实施例的基座8和端座7之间还设有限位套86，限位套86朝向端座7的一侧形成有限位槽861，端座7形成有环形凸缘77，环形凸缘77装配在限位槽861内并可转动，即限位槽861与环形凸缘77互相限位。
87.为了避免干涉，本实施例的传动齿轮81的套体811内穿过第一驱动杆51，传动齿轮81与第一驱动杆51相对转动，这样第一驱动杆51旋转驱动定夹71开合时不会与传动齿轮81驱动端座7自转的动作相互干涉。
88.进一步地，如上所述，本实施例的传动齿轮81是由驱动模组5驱动旋转，本实施例的驱动模组5是通过第二驱动杆52驱动传动齿轮81旋转，具体地，第二驱动杆52套设在第一驱动杆51外部，且两者之间可相对转动，第二驱动杆52靠近传动齿轮81的一端设置有自转驱动齿轮83，自转驱动齿轮83带动传动齿轮81转动以实现端座7的自转，从而实现末端自转功能。
89.需要说明的是，第二驱动杆52上的自转驱动齿轮83可以和传动齿轮81直接啮合以驱动传动齿轮81旋转，但是本实施例的执行装置还需要同时实现俯仰的功能，因此为了避免自转与俯仰之间相互干涉，本实施例的自转驱动齿轮83采用间接驱动的方式驱动传动齿轮81。具体地，基座8的第二侧外缘朝向远离端座7的方向延伸出第二延伸臂，第二延伸臂为两个且对称布置，其中一个第二延伸臂上可转动地安装有自转从动齿轮85，自转从动齿轮85分别与自转驱动齿轮83、传动齿轮81啮合，自转驱动齿轮83、自转从动齿轮85和传动齿轮81均为锥形齿轮。这样自转驱动齿轮83可以通过自转从动齿轮85驱动传动齿轮81旋转，同时利用另一个第二延伸臂可以形成末端俯仰结构的摆臂82。
90.具体来说，另一个第二延伸臂被配置为末端俯仰结构的摆臂82，该摆臂82与承载座9上的铰接臂91相互铰接，具体地，承载座9的形状与基座8一致，承载座9的外缘朝向基座8的一侧延伸出铰接臂91，铰接臂91为两个且对称布置，两个铰接臂91与两个第二延伸臂对应铰接，从而形成基座8与承载座9的偏转关节，如此，基座8便可以相对于承载座9做俯仰动作，基座8上的定夹71和动夹72也随之做俯仰动作，另一方面，两个第二延伸臂之间形成容置空间，容置空间可设置驱动部分。
91.如上所述，基座8是由驱动模组5驱动以实现俯仰动作，具体地，摆臂82上的齿821形成在摆臂82远离基座8的一端且在该端形成为圆弧形齿条，圆弧形齿条由驱动模组5驱动。具体地，第三驱动杆53可转动地安装在所述承载座9内，第三驱动杆53套设在所述第二驱动杆52的外部，第三驱动杆53的端部设俯仰驱动齿轮92，俯仰驱动齿轮92可以直接与摆臂82上的齿821啮合以驱动摆臂82偏转，但是为了能同时兼容自转和俯仰动作，本实施例的
俯仰驱动齿轮92是通过俯仰从动齿轮93驱动摆臂82，具体地，承载座9内设有容纳俯仰驱动齿轮92的安装空间，俯仰驱动齿轮92在该安装空间内可自由转动，该安装空间的一侧设置俯仰从动齿轮93，俯仰从动齿轮93可转动地安装在承载座9上，承载座9在俯仰从动齿轮93的安装位置处还设有避让通口94，使得俯仰从动齿轮93分别与俯仰驱动齿轮92、摆臂82上的齿821啮合，俯仰驱动齿轮92通过俯仰从动齿轮93驱动摆臂82偏转。
92.进一步地，第二驱动杆52延伸突出于承载座9，并在其端部安装上述的自转驱动齿轮83，这样俯仰驱动齿轮92和自转驱动齿轮83、第二驱动杆52和第三驱动杆53在工作时相互之间无干涉。
93.同时，为了能兼容开合功能，本实施例的第一驱动杆51的其中一部分被配置为万向联轴器78，万向联轴器78与偏转关节的位置相对应，即万向联轴器78设置在两个第二延伸臂之间的容置空间内，这样在俯仰的时候第一驱动杆51仍然可以通过万向联轴器78传递动力给传动杆73，因为在俯仰动作时万向联轴器78会随之调整角度，但仍然能传递动力，而且万向联轴器78也不会干涉其两侧的自转从动齿轮85、俯仰从动齿轮93，另外，利用两个第二延伸臂之间的空间安装万向联轴器78，可以使得整体结构更紧凑，有利于小型化设计。
94.优选地，第一驱动杆51的靠近传递杆的一端被配置为万向联轴器78，万向联轴器78与传动杆73刚性连接。如图24所示，本实施例的万向联轴器78包括两个连接件781和一个连接块782，连接件781一端形成为可套设在第一驱动杆51和传动杆73上的套筒，连接件781的外缘朝向远离套筒的一侧延伸出铰接在连接块782上的一对连接臂，连接块782侧壁上形成有供连接臂铰接的销轴，连接块782的形状可以为任意形状，只要能够有效将两个连接件781铰接在两端即可。
95.本实施例中，为了让第一驱动杆51能够突出于第二驱动杆52并与万向联轴器78连接，自转驱动齿轮83上形成有过孔，第一驱动杆51穿过该过孔连接至万向联轴器78，同理，为了让第二驱动杆52能够突出于第三驱动杆53，俯仰驱动齿轮92上也形成有过孔。
96.上述手术机器人末端执行装置的工作原理为：
97.开合动作：第一驱动杆51在动力装置4驱动下旋转，第一驱动杆51通过联轴器带动传动杆73旋转，传动杆73上的螺套731由于被端座7上的限位凸起74限转只能沿着直线运动，螺套731通过其上的凸块732带动动夹72绕铰接点偏转从而实现末端执行装置的开合动作。
98.本实施例中的末端开合结构是通过第一驱动杆51、联轴器、传动杆73、螺接于传动杆73的螺套731来实现开合动作，替代了钢丝绳牵引的方式来实现定夹71与动夹72的开合，避免钢丝轮和钢丝绳配合所带来的转动角度或移动位移会出现偏差的问题，解决了现有技术中的微创手术器械的手术机器人末端无法实现精准控制，另外，传动杆73与螺套731的配合更稳定，避免了钢丝绳在长期的牵引拉伸过程中的磨损以及稳定性差的技术问题，由此可见，本实施例中的末端开合结构控制精度更高且稳定性更好。
99.自转动作：第二驱动杆52在动力装置4驱动下旋转，第二驱动杆52上的自转驱动齿轮83依次通过自转从动齿轮85、传动齿轮81带动端座7旋转，端座7带动其上的动夹72和定夹71一起旋转，从而实现末端执行装置的自转动作。
100.本实施例的末端自转结构是利用第二驱动杆52、自转驱动齿轮83、自转从动齿轮85和传动齿轮81来实现自转动作，替代了钢丝绳牵引的方式，避免钢丝轮和钢丝绳配合来
控制末端执行过程中转动角度会出现偏差的问题，解决了现有技术中的微创手术器械的手术机器人末端无法实现精准控制，另外，齿轮与齿轮间的配合更稳定，避免了钢丝绳在长期的牵引拉伸过程中的磨损以及稳定性差的技术问题。更重要的是，传动齿轮81在第二驱动杆52的驱动下可不受限于钢丝绳的长度而实现无限旋转，由此解决了末端不能无限旋转的技术问题。
101.俯仰动作：第三驱动杆53在动力装置4驱动下旋转，第三驱动杆53上的俯仰驱动齿轮92依次通过俯仰从动齿轮93、摆臂82上的齿821带动基座8偏转，基座8带动端座7上的动夹72和定夹71一起做俯仰动作，从而实现末端执行装置的俯仰动作。
102.本实施例的末端俯仰结构是利用第三驱动杆53、俯仰驱动齿轮92、俯仰从动齿轮93和摆臂82上的齿821来实现俯仰动作，替代了钢丝绳牵引的方式来实现末端的俯仰动作，避免钢丝轮和钢丝绳配合来控制末端执行过程中偏转角度会出现偏差的问题，解决了现有技术中的微创手术器械的手术机器人末端无法实现精准控制，另外，齿轮组的配合更稳定，避免了钢丝绳在长期的牵引拉伸过程中的磨损以及稳定性差的技术问题，由此可见，本实施例中的末端俯仰结构控制精度更高且稳定性更好。
103.本实施例的末端开合结构、末端自转结构和末端俯仰结构在设计时分别设计了容纳空间、容置空间和安装空间以分别容纳不同的驱动部分，整体结构更紧凑且相互之间无干涉，另外第一驱动杆51、第二驱动杆52和第三驱动杆53依次内外套接，同样也可以使整体结构紧凑且相互之间无干涉，总体而言，本实施例的手术机器人末端执行装置在有限的空间内集成了末端开合结构、末端自转结构和末端俯仰结构且相互之间无干涉，当一个自由度工作时另外两个自由度的机构件不会对其产生干扰，也就是说，当末端开合结构、末端自转结构和末端俯仰结构其中一个自由度动作时，另外两个自由度保持不动，或者另外两个自由度跟随工作的自由度动作进行适应性地配合动作，从而使得每个末端结构都能动作。需要注意的是：器械实际使用时往往都是单自由度动作，如动作俯仰时一般其他两个自由度保持不动。具体而言，开合动作是由驱动电机45带动万向联轴器78转动而实现的独立动作，无需另外两个自由度的配合；自转动作的实现则需要开合动作的驱动电机45配合，即万向联轴器78跟随转动以防止自转时开合动作的误触发；俯仰动作的实现则需要自转动作的驱动电机45配合1:1转动来解除自转从动齿轮85的干涉，同时万向联轴器78也需要自适应地动改变角度来配合俯仰偏转方向。由此，通过三个自由度的驱动电机45之间的解耦关系来达到使操作者感官上的每个自由度独立动作而互不影响。
104.应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。