本申請(qǐng)要求于2014年8月13日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/036,904號(hào)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其全部的公開內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及機(jī)器人技術(shù)，并且更具體地涉及一種用于執(zhí)行手術(shù)操作的機(jī)器人手術(shù)設(shè)備和/或系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)用于微創(chuàng)醫(yī)療操作中。一些機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)包括支撐機(jī)器人臂的控制臺(tái)以及安裝到機(jī)器人臂上的至少一個(gè)末端執(zhí)行器，諸如鑷子或抓取工具。在醫(yī)療操作期間，末端執(zhí)行器被插入到患者的小切口(經(jīng)由插管)或自然孔口內(nèi)，以將末端執(zhí)行器定位在患者體內(nèi)的工作部位。

線纜從機(jī)器人控制臺(tái)延伸，穿過機(jī)器人臂并且連接到末端執(zhí)行器的腕和/或鉗夾組件。在一些情況下，線纜由處理系統(tǒng)控制的電動(dòng)機(jī)致動(dòng)，處理系統(tǒng)具有用戶界面，使外科醫(yī)生或臨床醫(yī)生能夠控制包括機(jī)器人臂、腕組件和/或鉗夾組件在內(nèi)的機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。

在一些情況下，腕組件具有用于使用若干線纜來使鉗夾組件運(yùn)動(dòng)的多個(gè)自由度。例如，對(duì)于抓取或切割末端執(zhí)行器，腕組件通過允許改變鉗夾組件的俯仰、偏轉(zhuǎn)或打開和閉合而提供了運(yùn)動(dòng)自由度。

隨著對(duì)較小末端執(zhí)行器的需求增加，設(shè)備制造商繼續(xù)開發(fā)具有較小橫截面面積的末端執(zhí)行器，諸如抓取和切割末端執(zhí)行器。這些較小橫截面面積減小了可以施加在末端執(zhí)行器的鉗夾之間的總力。此外，設(shè)計(jì)支持多個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的末端執(zhí)行器需要若干線纜。所需的每個(gè)附加線纜進(jìn)一步限制了減小這些末端執(zhí)行器的橫截面面積的能力。

存在對(duì)能夠在末端執(zhí)行器的兩個(gè)鉗夾之間提供更大的力同時(shí)提供多個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的具有小橫截面面積的末端執(zhí)行器的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

手術(shù)工具的末端執(zhí)行器可以包括具有近端和遠(yuǎn)端的殼體。所述殼體可以限定延伸穿過所述近端和遠(yuǎn)端的縱向軸線。所述末端執(zhí)行器可以包括鉗夾支撐軸、一對(duì)鉗夾構(gòu)件、關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件和一對(duì)凸輪滑輪。

所述鉗夾支撐軸可以限定延伸穿過其中的樞轉(zhuǎn)軸線。所述樞轉(zhuǎn)軸線可以橫向于所述殼體的所述縱向軸線。在實(shí)施例中，所述鉗夾支撐軸可以安裝到所述殼體。

所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件可以支撐在所述鉗夾支撐軸上并且可以繞所述樞轉(zhuǎn)軸線能樞轉(zhuǎn)。所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的每個(gè)可以限定穿過其中的弓形槽。每個(gè)弓形槽可以適于接收所述鉗夾支撐軸。所述鉗夾支撐軸可以適于沿所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件的所述弓形槽滑動(dòng)以使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件能夠繞所述樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。

所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可以限定穿過其中的槽。所述槽可以適于接收所述鉗夾支撐軸以將所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件支撐在所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件之間。所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可以包括從其延伸并聯(lián)接到所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件的一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷。在一些實(shí)施例中，所述一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷中的至少一個(gè)的至少一部分可以位于所述樞轉(zhuǎn)軸線近側(cè)。在實(shí)施例中，所述一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷中的至少一個(gè)的至少一部分可以位于所述樞轉(zhuǎn)軸線遠(yuǎn)側(cè)。所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可繞所述鉗夾支撐軸能旋轉(zhuǎn)，以使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件相對(duì)于所述縱向軸線關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，所述鉗夾支撐軸的所述樞轉(zhuǎn)軸線可以縱向地偏離所述一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷。

所述一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷可以適于聯(lián)接到所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件。所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的每個(gè)鉗夾構(gòu)件可以限定關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷開口，所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷開口適于接收所述一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷中的一個(gè)，以將所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接到所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件。在一些實(shí)施例中，所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件可以適于響應(yīng)于所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件繞所述鉗夾支撐軸的旋轉(zhuǎn)而相對(duì)于所述殼體的所述縱向軸線關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)到約90度的偏轉(zhuǎn)角。所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件可在相對(duì)于所述縱向軸線處于關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)位置的同時(shí)繞所述樞轉(zhuǎn)軸線能樞轉(zhuǎn)。

所述一對(duì)凸輪滑輪可以安裝到所述殼體并且聯(lián)接到所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件。所述一對(duì)凸輪滑輪可以繞所述樞轉(zhuǎn)軸線能旋轉(zhuǎn)，以使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件在打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn)。在實(shí)施例中，所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件可以適于響應(yīng)于所述一對(duì)凸輪滑輪中的至少一個(gè)的旋轉(zhuǎn)而樞轉(zhuǎn)到約60度的鉗夾角。

所述一對(duì)凸輪滑輪中的每個(gè)凸輪滑輪可以聯(lián)接到至少一根第一線纜，并且所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件可以聯(lián)接到至少一根第二線纜。所述至少一根第一線纜和所述至少一根第二線纜可以聯(lián)接到至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)，使得所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的致動(dòng)使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)和/或樞轉(zhuǎn)。

在本公開的一個(gè)方面中，可以提供一種用于機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的機(jī)器人臂且連接到機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的機(jī)器人臂的末端執(zhí)行器，其中所述末端執(zhí)行器可以由從所述機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的控制設(shè)備的電動(dòng)機(jī)延伸的至少一根線纜來控制。

根據(jù)又一方面，可以提供一種致動(dòng)機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的末端執(zhí)行器的方法。所述方法可以包括：旋轉(zhuǎn)被固定到一對(duì)鉗夾構(gòu)件的凸輪滑輪，以繞樞轉(zhuǎn)軸線打開或閉合所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件；和旋轉(zhuǎn)位于所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件之間的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，以利用從所述關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件延伸的一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷來使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件相對(duì)于所述末端執(zhí)行器的縱向軸線關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)，其中，所述一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷中的至少一個(gè)可以至少部分地縱向地偏離所述樞轉(zhuǎn)軸線。

根據(jù)再一方面，可以提供一種手術(shù)工具的末端執(zhí)行器。所述末端執(zhí)行器可以包括殼體、鉗夾支撐軸、一對(duì)鉗夾構(gòu)件和一對(duì)凸輪滑輪。

所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的每個(gè)可以限定穿過其中的支撐軸槽，并且可以包括從其延伸的滑輪銷和鉗夾銷。在實(shí)施例中，所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的每個(gè)的所述支撐軸槽可以是彎曲的。所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的每個(gè)可以限定鉗夾銷槽，所述鉗夾銷槽適于接收所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的相對(duì)的一個(gè)鉗夾銷。在實(shí)施例中，鉗夾銷槽可以是彎曲的。

所述一對(duì)凸輪滑輪可以安裝到所述鉗夾支撐軸并且聯(lián)接到所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件。所述一對(duì)凸輪滑輪可繞所述樞轉(zhuǎn)軸線能旋轉(zhuǎn)，以使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件繞鉗夾支撐軸樞轉(zhuǎn)。所述一對(duì)凸輪滑輪中的每個(gè)可以包括滑輪銷槽?；嗕N槽可以適于接收所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的相應(yīng)的一個(gè)鉗夾構(gòu)件的滑輪銷。至少一根線纜可以固定到所述一對(duì)凸輪滑輪。所述至少一根線纜可以是能移動(dòng)的以旋轉(zhuǎn)所述一對(duì)凸輪滑輪中的至少一個(gè)，以使所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的至少一個(gè)繞所述樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。

在實(shí)施例中，至少一根第一線纜可以聯(lián)接到所述一對(duì)凸輪滑輪中的第一凸輪滑輪，并且至少一根第二線纜可以聯(lián)接到所述一對(duì)凸輪滑輪中的第二凸輪滑輪。所述一對(duì)凸輪滑輪中的所述第一凸輪滑輪和所述一對(duì)凸輪滑輪中的所述第二凸輪滑輪可以聯(lián)接到至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)，使得所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)的致動(dòng)實(shí)現(xiàn)以下中的至少一個(gè)：(1)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)，或(2)所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

在一個(gè)方面中，可以提供一種用于機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的機(jī)器人臂且連接到機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的機(jī)器人臂的末端執(zhí)行器。所述末端執(zhí)行器可以由從機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)的控制設(shè)備的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)延伸的至少一根線纜來控制。所述末端執(zhí)行器可以包括殼體、鉗夾支撐軸、一對(duì)鉗夾構(gòu)件和一對(duì)凸輪滑輪。

所述一對(duì)凸輪滑輪可繞所述樞轉(zhuǎn)軸線能旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)以下中的至少一個(gè)：(1)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)，或(2)所述一對(duì)鉗夾構(gòu)件繞所述鉗夾支撐軸的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

在實(shí)施例中，所述至少一根線纜可以包括可以聯(lián)接到所述一對(duì)凸輪滑輪中的第一凸輪滑輪的至少一根第一線纜以及可以聯(lián)接到所述一對(duì)凸輪滑輪中的第二凸輪滑輪的至少一根第二線纜。所述一對(duì)凸輪滑輪中的所述第一凸輪滑輪和所述一對(duì)凸輪滑輪中的所述第二凸輪滑輪聯(lián)接到所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)。

下面參照附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和方面。

附圖說明

附圖并入本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出了本公開的實(shí)施例，并且與上文給出的本公開的一般描述以及下文給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述一起用于解釋本公開的原理，其中：

圖1A是根據(jù)本公開的醫(yī)療工作站和操作控制臺(tái)的示意圖；

圖1B是圖1A的醫(yī)療工作站的控制設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的示意性立體圖；

圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施例的在圖1A的醫(yī)療工作站中使用的末端執(zhí)行器的立體圖，圖示了其鉗夾組件處于未關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)且打開狀態(tài)的一個(gè)實(shí)施例；

圖3是部件分離的、圖2的鉗夾組件的立體圖；

圖4是圖2的末端執(zhí)行器的側(cè)視圖，為清楚起見，鉗夾組件的一部分被移除和/或以虛線示出，鉗夾組件被圖示為處于未關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)且閉合狀態(tài)；

圖5是圖2的末端執(zhí)行器的側(cè)視圖，為清楚起見，鉗夾組件的一部分被移除和/或以虛線示出，鉗夾組件被圖示為處于已關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)且閉合狀態(tài)；

圖6是圖2的末端執(zhí)行器的側(cè)視圖，為清楚起見，鉗夾組件的一部分被移除和/或以虛線示出，鉗夾組件被圖示為處于另一未關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)且打開狀態(tài)；

圖7是圖2的末端執(zhí)行器的側(cè)視圖，為清楚起見，鉗夾組件的一部分被移除和/或以虛線示出，鉗夾組件被圖示為處于已關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)且打開狀態(tài)；

圖8是部件分離的、鉗夾組件的另一個(gè)實(shí)施例的立體圖；以及

圖9是部件分離的、鉗夾組件的又一實(shí)施例的立體圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本公開的機(jī)器人控制的末端執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)了緊湊的鉗夾組件的線纜驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，用于增強(qiáng)機(jī)械優(yōu)勢(shì)的抓取。文中所述的末端執(zhí)行器包括關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件提供了相應(yīng)的鉗夾組件從末端執(zhí)行器的縱向軸線高達(dá)大約90度的雙側(cè)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。這些末端執(zhí)行器的至少一個(gè)凸輪滑輪可以經(jīng)旋轉(zhuǎn)以將其鉗夾構(gòu)件定位在打開狀態(tài)，使得鉗夾構(gòu)件將鉗夾角限定成高達(dá)大約60度。

現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述當(dāng)前公開的末端執(zhí)行器的實(shí)施例，其中在若干視圖中的每個(gè)中，相同的附圖標(biāo)記指示相同或相應(yīng)的元件。如文中所使用的術(shù)語“遠(yuǎn)側(cè)”是指末端執(zhí)行器的更遠(yuǎn)離使用者的那部分，而術(shù)語“近側(cè)”是指末端執(zhí)行器的更靠近使用者的那部分。

首先參照?qǐng)D1A和圖1B，醫(yī)療工作站一般性地示出為工作站1，并且一般可以包括多個(gè)機(jī)器人臂2、3；控制設(shè)備4；以及與控制設(shè)備4聯(lián)接的操作控制臺(tái)5。操作控制臺(tái)5可以包括顯示設(shè)備6，其可以尤其被設(shè)置為顯示三維圖像；以及手動(dòng)輸入設(shè)備7、8，原則上，如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，借助該手動(dòng)輸入設(shè)備7、8，人(未示出)(例如外科醫(yī)生)能夠在第一操作模式下遙控操縱機(jī)器人臂2、3。

如下文將更詳細(xì)描述的，根據(jù)文中所公開的若干實(shí)施例中的任一個(gè)，機(jī)器人臂2、3中的每個(gè)可以包括通過關(guān)節(jié)所連接的多個(gè)構(gòu)件以及可以附接有(例如)支撐末端執(zhí)行器100的手術(shù)工具“ST”的附接設(shè)備9、11。

機(jī)器人臂2、3可以由連接到控制設(shè)備4的電驅(qū)動(dòng)器(未示出)驅(qū)動(dòng)?？刂圃O(shè)備4(例如，計(jì)算機(jī))可以被設(shè)置成尤其借助計(jì)算機(jī)程序啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，使得機(jī)器人臂2、3、其附接設(shè)備9、11由此以及手術(shù)工具(包括末端執(zhí)行器100在內(nèi))根據(jù)借助手動(dòng)輸入設(shè)備7、8所限定的運(yùn)動(dòng)來執(zhí)行期望的運(yùn)動(dòng)?？刂圃O(shè)備4也可以設(shè)置為使得其調(diào)節(jié)機(jī)器人臂2、3和/或驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)。

醫(yī)療工作站1可以被配置為用于躺在患者臺(tái)12上待借助末端執(zhí)行器100以微創(chuàng)方式治療的患者13。醫(yī)療工作站1還可以包括多于兩個(gè)的機(jī)器人臂2、3,附加的機(jī)械人臂同樣連接到控制設(shè)備4并且能借助操作控制臺(tái)5遙控操縱。醫(yī)療器械或手術(shù)工具(包括末端執(zhí)行器100在內(nèi))也可附接到附加的機(jī)械人臂。醫(yī)療工作站1可以包括存儲(chǔ)有例如來自生物體13和/或解剖圖譜的術(shù)前數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫14，尤其是與控制設(shè)備4耦合的數(shù)據(jù)庫。

對(duì)于醫(yī)療工作站1的構(gòu)造和操作的詳細(xì)論述，可以參考2011年11月3日提交的名稱為“Medical Workstation(醫(yī)療工作站)”的美國專利公開第2012/0116416號(hào)，其全部的內(nèi)容通過引用并入本文。

控制設(shè)備4可以控制多個(gè)電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)1...n)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)被配置成卷起或釋放穿過每個(gè)機(jī)械人臂而延伸到手術(shù)工具的末端執(zhí)行器100的一段長度的線纜“C”(圖1B)。在使用時(shí)，隨著線纜“C”被卷起并釋放，線纜“C”實(shí)現(xiàn)了手術(shù)工具的每個(gè)末端執(zhí)行器100的操作和/或運(yùn)動(dòng)。控制設(shè)備4可以協(xié)調(diào)各個(gè)電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)1...n)的啟動(dòng)來協(xié)調(diào)卷起或釋放一段長度的相應(yīng)的線纜“C”，以協(xié)調(diào)相應(yīng)的末端執(zhí)行器的操作和/或運(yùn)動(dòng)。盡管圖1B示出了由單個(gè)電動(dòng)機(jī)卷起或釋放的單根線纜“C”，但在一些情況下，可以由單個(gè)電動(dòng)機(jī)卷起或釋放兩根或更多根的線纜或單根線纜的兩端。例如，在一些情況下，兩根線纜或線纜端可以以相反的方向聯(lián)接到單個(gè)電動(dòng)機(jī)，使得可以隨著電動(dòng)機(jī)在第一方向上被啟動(dòng)，線纜中的一根卷起而另一根線纜釋放。在不同的實(shí)施例中可以使用其他的線纜配置。

用于連接到機(jī)器人臂2、3和用于由控制設(shè)備4操縱的末端執(zhí)行器一般性地表示為100。如從圖2所見，末端執(zhí)行器100可以包括腕組件110和樞轉(zhuǎn)地連接到腕組件110的鉗夾組件120。腕組件110可以包括限定第一縱向軸線“X1-X1”的具有向遠(yuǎn)側(cè)延伸的U形夾的形式的腕殼體112。腕殼體112限定與第一縱向軸線“X1-X1”取向成正交的第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”。在實(shí)施例中，第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”可以延伸穿過第一縱向軸線“X1-X1”。具有U形夾的形式的腕殼體112可以包括第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”延伸所穿過的一對(duì)間隔開的、相對(duì)的直立支撐部112a、112b。每個(gè)相對(duì)的直立支撐部112a、112b限定多個(gè)開口112c。

腕組件110還可以包括第一支撐軸114a和第二支撐軸114b，支撐軸114a和第二支撐軸114b中的每個(gè)固定在相對(duì)的直立支撐部112a、112b的多個(gè)開口112c中的縱向?qū)R的一對(duì)開口之內(nèi)并在相對(duì)的直立支撐部112a、112b的多個(gè)開口112c中的縱向?qū)R的一對(duì)開口之間延伸。第一支撐軸114a可以設(shè)置在沿第一縱向軸線“X1-X1”的、可以與第二支撐軸114b縱向地間隔開的位置處。每個(gè)支撐軸114a、114b支撐一個(gè)或多個(gè)凸輪滑輪116。每個(gè)凸輪滑輪116限定穿過其中的接收第一支撐軸114a和/或第二支撐軸114b中的一個(gè)的開口116a。一個(gè)或多個(gè)凸輪滑輪116可以可旋轉(zhuǎn)地安裝到或牢固地固定到第一支撐軸114a和/或第二支撐軸114b中的一個(gè)?？梢岳斫猓谝恢屋S114a和/或第二支撐軸114b可以支撐具有任何合適的形狀或尺寸的任何數(shù)目的凸輪滑輪116。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，鉗夾組件120的一個(gè)實(shí)施例可以包括鉗夾殼體130、關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140、一對(duì)鉗夾構(gòu)件150、一對(duì)凸輪滑輪160和鉗夾支撐軸170。

可以為U形夾的形式的鉗夾殼體130限定了延伸穿過其中的縱向軸線“X2-X2”。鉗夾殼體130具有主體130a，主體130a限定穿過其中的開口132，開口132適于且尺寸設(shè)定成接收第二支撐軸114b以將鉗夾組件120樞轉(zhuǎn)地連接到腕組件110。特別地，主體130a可在第一支撐軸114b上定位在一對(duì)凸輪滑輪116之間。主體130a可以包括從主體130a向遠(yuǎn)側(cè)延伸的相對(duì)的直立支撐部134、136。相對(duì)的直立支撐部134、136間隔開并且在其兩者之間包括具有鞍座(saddle)138的形式的內(nèi)表面。內(nèi)表面138可以限定U形開口138a，該U形開口138a適于接收關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140、一對(duì)鉗夾構(gòu)件150、一對(duì)凸輪滑輪160和鉗夾支撐軸170中的至少一部分。相對(duì)的直立支撐部134、136中的每個(gè)限定了穿過其中的軸開口134a，軸開口134a適于且尺寸設(shè)定成接收鉗夾支撐軸170，以使支撐軸170能夠支撐關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140、一對(duì)鉗夾構(gòu)件150和一對(duì)凸輪滑輪160。相對(duì)的直立支撐部134、136的軸開口134a可以彼此縱向地對(duì)齊。

如從圖2和圖3所見，延伸穿過相對(duì)的直立支撐部134、136(例如，穿過軸開口134a)的第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”可以取向?yàn)榕c第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”正交并且與第一縱向軸線“X1-X1”正交。在一些實(shí)施例中，第一縱向軸線“X1-X1”可以與第二縱向軸線“X2-X2”平行(例如，鉗夾組件120可以相對(duì)于第一縱向軸線“X1-X1”處于縱向?qū)R的方位)，并且第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”延伸穿過第一縱向軸線“X1-X1”。

再次參照?qǐng)D3，關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140可以被接收在鞍座138的U形開口138a中，并且可以包括具有三角形構(gòu)造的主體142?？梢岳斫猓黧w142可以具有任何合適的形狀和/或尺寸。主體142可以包括底表面142a、可以是平面的一對(duì)側(cè)表面142b、以及向遠(yuǎn)側(cè)地朝向峰部(peak)142d成錐形的頂表面142c。細(xì)長槽144可以被限定穿過主體142且在一對(duì)側(cè)表面142b之間。細(xì)長槽144可以包括近端144a和遠(yuǎn)端144b。一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b在鄰近細(xì)長槽144的近端144a的位置處從一對(duì)側(cè)表面142b延伸。一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b中的每個(gè)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b可以與一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b中的另一個(gè)關(guān)于細(xì)長槽144以鏡像關(guān)系布置。一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b中的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a可以沿與一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b中的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146b相反的方向側(cè)向向外延伸。一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b可以固定在關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140上，使得一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146a、146b中的一者或兩者的至少一部分保持位于靠近鉗夾組件120的第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”(下面更詳細(xì)地描述)，第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”可以與鉗夾支撐軸170的中心長軸線170a對(duì)齊，同時(shí)鉗夾支撐軸170可以位于細(xì)長槽144內(nèi)，包括細(xì)長槽144的近端和遠(yuǎn)端144a、144b兩處的位置在內(nèi)。

參照?qǐng)D1A、圖1B以及圖2和圖3，使用任何已知的緊固技術(shù)，一根或多根線纜“C”可以固定到滑輪160，以使滑輪160能夠繞第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”沿順時(shí)針和/或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以便于鉗夾組件120相對(duì)于第一縱向軸線“X1-X1”繞腕組件110的雙側(cè)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)(下面更詳細(xì)地描述)。例如，單根線纜“C”可以沿溝道(channel)166至少部分地纏繞(例如，至少180度)到單個(gè)滑輪160上和/或固定到單個(gè)滑輪160。在一些情況下，代替單根線纜“C”纏繞到滑輪160上，諸如線纜“C1”和“C2”的第一對(duì)線纜的遠(yuǎn)端可以在任何合適的位置處固定到滑輪160的不同側(cè)，以允許滑輪160經(jīng)由線纜順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。包括線纜“C1”和“C2”在內(nèi)的這些線纜“C”中的任何線纜具有近端，該近端可以延伸穿過機(jī)器人臂2或3并且可以與控制設(shè)備4的相應(yīng)的第一電動(dòng)機(jī)和/或至少一個(gè)第二電動(dòng)機(jī)(未示出)操作性地關(guān)聯(lián)。

再次參照?qǐng)D3，一對(duì)鉗夾構(gòu)件150可以包括第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b。一對(duì)鉗夾構(gòu)件150中的每個(gè)具有基部152和從基部152向遠(yuǎn)側(cè)延伸的鉗夾部154。弓形槽156可以限定為貫通基部152，并且可以適于并且尺寸設(shè)定成接收穿過其中的鉗夾支撐軸170。弓形槽156可以適于并且尺寸設(shè)定成：隨著第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b相對(duì)于第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”繞支撐軸170樞轉(zhuǎn)，使鉗夾支撐軸170能夠在弓形槽156的近端156a與遠(yuǎn)端156b之間滑動(dòng)。關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷開口158a和凸輪銷開口158b被限定為穿過每個(gè)基部152。鉗夾部154可以在其抓取表面上包括多個(gè)齒154a。

一對(duì)凸輪滑輪160可以包括第一凸輪滑輪160a和第二凸輪滑輪160b，凸輪滑輪160a和第二凸輪滑輪160b中的每個(gè)可以是大致盤形的。一對(duì)凸輪滑輪160中的每個(gè)限定了穿過其中的軸開口162，軸開口162適于并且尺寸設(shè)定成接收支撐軸170。凸輪銷164從一對(duì)凸輪滑輪160中的每個(gè)延伸。每個(gè)凸輪銷164可以被接收在一對(duì)鉗夾構(gòu)件的凸輪銷開口158b中的一個(gè)中。一對(duì)凸輪滑輪160中的每個(gè)在其外表面中限定了一個(gè)或多個(gè)溝道166。一個(gè)或多個(gè)溝道166適于并且尺寸設(shè)定成固定到諸如線纜“C3”和/或“C4”的一根或多根線纜，以便于凸輪滑輪160的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和鉗夾構(gòu)件150在打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(下文更詳細(xì)地描述)?？梢岳斫猓€纜“C3”和“C4”可以使用諸如上文針對(duì)線纜“C1”和“C2”描述的任何合適的緊固技術(shù)纏繞于和/或固定到一對(duì)凸輪滑輪160中的一個(gè)。與線纜“C1”和“C2”類似，線纜“C3”和“C4”具有近端，該近端可以延伸穿過機(jī)器人臂2或3，并且可以與控制設(shè)備4的相應(yīng)的第一電動(dòng)機(jī)和/或至少一個(gè)第二電動(dòng)機(jī)(未示出)操作性地關(guān)聯(lián)。此外，包括線纜“C1”、“C2”、“C3”和“C4”在內(nèi)的任何當(dāng)前描述的線纜“C”可以至少部分地纏繞于一個(gè)或多個(gè)凸輪滑輪116上。凸輪滑輪116可以用作任何當(dāng)前描述的線纜“C”的線纜引導(dǎo)件。

在操作時(shí)，控制設(shè)備4可以啟動(dòng)與其連接的一個(gè)或多個(gè)電驅(qū)動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)，以將末端執(zhí)行器100沿順時(shí)針或逆時(shí)針方向繞第一縱向軸線“X1-X1”旋轉(zhuǎn)到任何合適的徑向取向(例如，360度)，如圖4中“α”指示的線所示。為了使一對(duì)鉗夾構(gòu)件150繞第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)同時(shí)單獨(dú)的鉗夾構(gòu)件150a、150b處于任何徑向取向，纏繞于滑輪160a或160b中的一個(gè)的一根或多根線纜(例如，線纜“C1”和“C4”或線纜“C2”和“C3”)的近端可以沿近側(cè)方向被拉動(dòng)，同時(shí)可以松弛纏繞于滑輪160b或160a中的另一個(gè)的其他線纜的近端。繞第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)的方向取決于被選擇而使其近側(cè)線纜端沿近側(cè)方向被拉動(dòng)的滑輪160a、160b。

關(guān)于樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)可以通過拉動(dòng)每個(gè)相應(yīng)的滑輪160a和160b的沿相同方向旋轉(zhuǎn)每個(gè)滑輪160a、160b的線纜(例如，線纜“C1”和“C2”或線纜“C3”和“C4”)的近端同時(shí)釋放其他的線纜端來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)由滑輪160a、160b上的凸輪銷164和關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140上的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146與鉗夾構(gòu)件150的基部152上的相應(yīng)的銷開口158接合，旋轉(zhuǎn)每個(gè)滑輪160a、160b引起鉗夾構(gòu)件150旋轉(zhuǎn)。這些銷164和146以及銷開口158的位置可以在不同實(shí)施例中改變或更改。例如，銷164可以以不同位置固定到基部構(gòu)件152，并且相應(yīng)的銷開口158可以設(shè)置在滑輪160上。隨著關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140樞轉(zhuǎn)，一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷146在位于一對(duì)鉗夾構(gòu)件150的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷開口158a中的同時(shí)將一對(duì)鉗夾構(gòu)件150與關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140一同驅(qū)動(dòng)，以使一對(duì)鉗夾構(gòu)件150相對(duì)于第一縱向軸線“X1-X1”關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。在實(shí)施例中，一對(duì)鉗夾構(gòu)件150中的單獨(dú)的鉗夾構(gòu)件150a、150b可以沿雙側(cè)方向(即，兩個(gè)相對(duì)的側(cè)向)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。如在圖5中描繪的角度“β”所示，在一些情況下，可以使一對(duì)鉗夾構(gòu)件150關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)到邊界線“L”(例如，最大偏轉(zhuǎn)角)，其可以沿雙側(cè)向中的每個(gè)方向相對(duì)于第一縱向軸線“X1-X1”成約90度角(例如，總共約180度)。在實(shí)施例中，邊界線“L”可以與第一樞轉(zhuǎn)軸線“A-A”共面。

另外，在操作時(shí)，為了使末端執(zhí)行器100的一對(duì)鉗夾構(gòu)件150中的一者或兩者繞鉗夾組件120的第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”在閉合狀態(tài)(圖4)與打開狀態(tài)(圖6和圖7)之間樞轉(zhuǎn)，由于來自控制設(shè)備4的輸入啟動(dòng)第三電動(dòng)機(jī)(未示出)并且選擇地啟動(dòng)第四電動(dòng)機(jī)(未示出)，線纜“C3”和“C4”的近端中的一個(gè)沿向近側(cè)方向被拉動(dòng)，而釋放了線纜“C3”和“C4”的近端中的另一個(gè)，或者反之亦然。依據(jù)線纜“C3”和“C4”的近端中的哪一個(gè)沿向近側(cè)方向被拉動(dòng)，將確定繞第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”的哪個(gè)樞轉(zhuǎn)方向可通過凸輪銷164傳遞來支撐凸輪滑輪160a、160b從而樞轉(zhuǎn)第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b。

在實(shí)施例中，第一鉗夾構(gòu)件150a可以分離并獨(dú)立于第二鉗夾構(gòu)件150b樞轉(zhuǎn)，并且反之亦然。另外地和/或可替代地，隨著第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b在閉合狀態(tài)與打開狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn)，第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b可以同時(shí)朝向彼此樞轉(zhuǎn)和/或遠(yuǎn)離彼此樞轉(zhuǎn)。在實(shí)施例中，如圖6所描繪的，第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b可樞轉(zhuǎn)達(dá)到約60度的最大鉗夾角“θ”。如從圖4、圖6和圖7所見，隨著第一鉗夾構(gòu)件150a和第二鉗夾構(gòu)件150b在打開狀態(tài)與閉合狀態(tài)之間運(yùn)動(dòng)，關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140在其近端156a與遠(yuǎn)端156b之間沿弓形槽156滑動(dòng)。例如，在閉合狀態(tài)下(圖4)，鉗夾支撐軸170可以設(shè)置在細(xì)長槽144的近端144a和一對(duì)鉗夾構(gòu)件150的弓形槽156的近端中，而在打開狀態(tài)之一下(圖6和圖7)，鉗夾支撐軸170可以設(shè)置在細(xì)長槽144的遠(yuǎn)端144b和一對(duì)鉗夾構(gòu)件150的弓形槽156的遠(yuǎn)端。關(guān)于這點(diǎn)，一對(duì)鉗夾構(gòu)件150樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到它們的打開狀態(tài)之一使一對(duì)鉗夾構(gòu)件150和關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140能夠沿第一縱向軸線“X1-X1”在向近側(cè)方向上(朝腕組件110)相對(duì)于線“L”、鉗夾支撐軸170和/或一對(duì)凸輪滑輪160軸向地平移，并且反之對(duì)于一對(duì)鉗夾構(gòu)件150朝閉合狀態(tài)的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)亦然。可以理解，末端執(zhí)行器100的一個(gè)或多個(gè)部件可以同時(shí)地(和/或分離地/獨(dú)立地)旋轉(zhuǎn)、關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)和/或樞轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖8，根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的用于連接到機(jī)器人臂2、3的末端執(zhí)行器并且用于由控制設(shè)備4操縱的鉗夾組件一般性地標(biāo)記為220。鉗夾組件220可以大致類似于鉗夾組件120，因此將僅對(duì)其詳細(xì)描述到對(duì)描述與鉗夾組件120在構(gòu)造和/或操作上不同的必要程度。特別地，鉗夾組件220可以包括鉗夾殼體130、關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件240、一對(duì)鉗夾構(gòu)件250、一對(duì)凸輪滑輪160和鉗夾支承軸170。

關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件240可以包括從其相對(duì)的側(cè)表面延伸的一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷242，并且限定穿過其中的細(xì)長槽244，細(xì)長槽244適于且尺寸設(shè)定成可滑動(dòng)地接收鉗夾支撐軸170。如從圖8所見，一對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷242中的每個(gè)可以位于細(xì)長槽244遠(yuǎn)側(cè)，因此位于鉗夾支撐軸170的中心長軸線170a遠(yuǎn)側(cè)，如上所述在與腕組件110聯(lián)接時(shí)鉗夾支撐軸170的中心長軸線170a可以與第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”(參見圖2)對(duì)齊。

一對(duì)鉗夾構(gòu)件250可以包括第一鉗夾構(gòu)件250a和第二鉗夾構(gòu)件250b。一對(duì)鉗夾構(gòu)件250中的每個(gè)限定了穿過其中的弓形槽252，弓形槽252可以適于并且尺寸設(shè)定成接收鉗夾支撐軸170。弓形槽252可以適于并且尺寸設(shè)定成：隨著第一鉗夾構(gòu)件250a和第二鉗夾構(gòu)件250b相對(duì)于支撐軸170的中心長軸線170a(例如，以及第二樞轉(zhuǎn)軸線“B-B”，參見圖2)繞支撐軸170樞轉(zhuǎn)，使鉗夾支撐軸170能夠在弓形槽252的近端與遠(yuǎn)端之間滑動(dòng)。關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷開口254和凸輪銷開口256被限定為穿過一對(duì)鉗夾構(gòu)件250中的每個(gè)。每個(gè)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷開口254可以位于一對(duì)鉗夾構(gòu)件250中的一個(gè)上，以接收關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件240的關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)銷242中的一個(gè)，并且使關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件240能夠使一對(duì)鉗夾構(gòu)件250類似于上面針對(duì)關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)構(gòu)件140所描述的那樣能夠相對(duì)于第一縱向軸線“X1-X1”關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。每個(gè)凸輪銷開口256可以位于一對(duì)鉗夾構(gòu)件250中的一個(gè)上，以接收凸輪滑輪160的凸輪銷164中的一個(gè)，并且使凸輪滑輪160能夠使一對(duì)鉗夾構(gòu)件250類似于上面針對(duì)一對(duì)鉗夾構(gòu)件150描述的那樣在打開狀態(tài)與閉合狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖9，根據(jù)本公開的又一個(gè)實(shí)施例的用于連接到機(jī)器人臂2、3的末端執(zhí)行器并且用于由控制設(shè)備4操縱的鉗夾組件可以一般性地標(biāo)記為320。鉗夾組件320可以大致類似于鉗夾組件120、220，并且因此將僅對(duì)其詳細(xì)描述到對(duì)描述與鉗夾組件120、220在構(gòu)造和/或操作上不同所必要的程度。

一般地，鉗夾組件320可以包括殼體330、鉗夾支撐軸170、一對(duì)凸輪滑輪340和一對(duì)鉗夾構(gòu)件350。

一對(duì)凸輪滑輪340可以包括第一凸輪滑輪340a和第二凸輪滑輪340b。一對(duì)凸輪滑輪340中的每個(gè)可以安裝到鉗夾支撐軸170并且具有限定中心孔342a和滑輪銷槽342b的主體342。每個(gè)滑輪340的中心孔342可以適于接收穿過其中的鉗夾支撐軸170。每個(gè)滑輪340的主體342還限定了線纜溝道344，線纜溝道344可以適于在其中接收一根或多根線纜，該一根或多根線纜可以至少部分地纏繞于溝道344上和/或固定到溝道344上/內(nèi)。例如，第一線纜“C1”可以纏繞于第一凸輪滑輪340a上，并且第二線纜“C2”可以纏繞于第二凸輪滑輪340b上。在一些情況下，代替單根線纜纏繞于滑輪340上，可以替代地使用終點(diǎn)設(shè)定在滑輪340上的兩根單獨(dú)的線纜。該一根或多根線纜可以是可移動(dòng)的(例如，經(jīng)由電動(dòng)機(jī)移動(dòng)，參見圖1B)，以使一對(duì)凸輪滑輪340a、340b中的一者或兩者繞鉗夾支撐軸170旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。

一對(duì)鉗夾構(gòu)件350可以包括第一鉗夾構(gòu)件350a和第二鉗夾構(gòu)件350b。一對(duì)鉗夾構(gòu)件350中的每個(gè)限定穿過其近側(cè)部的支撐軸槽352，并且可以包括在其相對(duì)側(cè)表面上從近側(cè)部延伸的滑輪銷354和鉗夾銷356。支撐軸槽352可以適于并且尺寸設(shè)定成接收鉗夾支撐軸170并且使鉗夾支撐軸170能夠在其中滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在實(shí)施例中，支撐軸槽352可以相對(duì)于一對(duì)鉗夾構(gòu)件350中的一者或兩者的近側(cè)部的中心偏心布置。一對(duì)鉗夾構(gòu)件350中的一者或兩者的支撐軸槽352可以是彎曲的并且可以包括至少一個(gè)小塊(nub)352a。一對(duì)鉗夾構(gòu)件350中的每個(gè)限定鉗夾銷槽358，鉗夾銷槽358適于可滑動(dòng)地接收一對(duì)鉗夾構(gòu)件350的相對(duì)的一個(gè)鉗夾銷356。鉗夾銷槽358可以是彎曲的，以在滑輪角(例如，一對(duì)滑輪中的一者或兩者的旋轉(zhuǎn)角)與鉗夾角(例如，一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的一者或兩者的旋轉(zhuǎn)角)之間提供非線性關(guān)系。

在實(shí)施例中，槽352和/或槽358中的一個(gè)或多個(gè)可以經(jīng)成形為隨著一對(duì)凸輪滑輪350中的一者或兩者被致動(dòng)而支配一對(duì)鉗夾構(gòu)件150中的一者或兩者的比率和運(yùn)動(dòng)輪廓。槽352和/或358中的一個(gè)或多個(gè)可以具有任何合適的輪廓(例如，細(xì)長形的、圓形的、橢圓形的、c形的、s形的，等等)，以適應(yīng)在滑輪角與鉗夾角之間的任何合適的關(guān)系(例如，線性的、非線性的)。

在操作時(shí)，一根或多根線纜被致動(dòng)以使一對(duì)凸輪滑輪340中的一者或兩者繞鉗夾支撐軸170旋轉(zhuǎn)，使得鉗夾銷356在鉗夾銷槽358中滑動(dòng)，并且鉗夾構(gòu)件350b中的至少一個(gè)經(jīng)由支撐軸槽352繞鉗夾支撐軸170滑動(dòng)地樞轉(zhuǎn)。

另外，在操作時(shí)，依據(jù)一對(duì)凸輪滑輪350中的一者或兩者的旋轉(zhuǎn)的方向(例如，順時(shí)針/逆時(shí)針)和/或旋轉(zhuǎn)位移量，一對(duì)凸輪滑輪340中的一者或兩者的運(yùn)動(dòng)(例如，樞轉(zhuǎn))賦予一對(duì)鉗夾構(gòu)件350繞鉗夾支撐軸170的樞轉(zhuǎn)和/或關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)?？梢岳斫猓粚?duì)鉗夾構(gòu)件350可以類似于上面針對(duì)一對(duì)鉗夾構(gòu)件150所描述的那樣而適于在打開狀態(tài)與閉合狀態(tài)之間樞轉(zhuǎn)。第一凸輪滑輪350a和第二凸輪滑輪350b可以相對(duì)于彼此在相同和/或相反的方向上旋轉(zhuǎn)，以賦予一對(duì)鉗夾構(gòu)件350的樞轉(zhuǎn)和/或關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。在實(shí)施例中，第一凸輪滑輪350a和第二凸輪滑輪350b可以以相同和/或不同的量旋轉(zhuǎn)移位，以賦予一對(duì)鉗夾構(gòu)件350的樞轉(zhuǎn)和/或關(guān)節(jié)式運(yùn)動(dòng)。

支撐軸槽352的形狀和尺寸可使一對(duì)鉗夾構(gòu)件350能夠繞鉗夾支撐軸170可滑動(dòng)地樞轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)，使得第一鉗夾構(gòu)件350a和第二鉗夾構(gòu)件350b以大致平行的關(guān)系彼此接近(例如，朝閉合狀態(tài))。沿著一對(duì)鉗夾構(gòu)件350的組織接合表面350c的負(fù)荷分布可以取決于支撐軸槽352的形狀以及一對(duì)鉗夾構(gòu)件350的合成角度和位置而局部地變化。

可以理解，當(dāng)前描述的鉗夾組件中的任何鉗夾組件利用用于改進(jìn)的抓取的其力倍增特征(例如，銷、槽、線纜和/或其組合)提供了增強(qiáng)的機(jī)械優(yōu)勢(shì)。特別地，針對(duì)施加在一根或多根線纜的近端處的等效的或基本等效的張力，滑輪角相對(duì)于鉗夾角的倍增放大了在鉗夾構(gòu)件的末端(例如，遠(yuǎn)端)處的力。這種增強(qiáng)的機(jī)械優(yōu)勢(shì)使使用者能夠通過產(chǎn)生更大的抓取力同時(shí)最小化線纜中的張力和/或減小末端執(zhí)行器的各個(gè)部件(例如，線纜、滑輪等)上的機(jī)械應(yīng)力來操縱厚且重的組織。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)滑輪旋轉(zhuǎn)了80度時(shí)，力倍增特征使一對(duì)鉗夾構(gòu)件中的一者或兩者能夠打開40度。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本文所具體描述和附圖中所示的結(jié)構(gòu)和方法是非限制性的示例性實(shí)施例，并且該描述、公開和附圖應(yīng)當(dāng)僅被解釋為特定實(shí)施例的示例。本公開不限于所描述的精確的實(shí)施例，并且在不偏離本公開的范圍或精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)現(xiàn)各種其他改變和變型。另外，在不偏離本公開的范圍的情況下，可以與某些其他實(shí)施例的元件和特征組合，與某些實(shí)施例一起示出或描述該元件和特征，并且這樣的變型和變化也包括在本公開的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，本公開的主題不限于已經(jīng)具體示出和描述的內(nèi)容。