[发明专利]一种前端执行器及其方法、机械手装置及外科手术器械

权利要求书

1.一种前端执行装置，其特征在于，包括：

十字交叉轴，所述十字交叉轴包括相互垂直相交的第一交叉轴和第二交叉轴，所述第一交叉轴两端设置有第一丝轮，所述第二交叉轴两端设置有第二丝轮，用于在驱动装置的驱动下绕所述第一交叉轴和/或第二交叉轴转动以实现所述前端执行装置俯仰和偏转两个自由度的驱动，所述两个自由度包括第一自由度与第二自由度；以及

导向轮，所述导向轮设置于所述十字交叉轴上，并与所述第一丝轮或第二丝轮同轴设置，以将用于驱动所述第一自由度转动的驱动丝换向至与驱动第二自由度转动的驱动丝的同侧，使得位于连接座上的驱动丝的穿丝孔呈直线布置，且所述直线方向与所述第二自由度的旋转轴平行。

2.根据权利要求1所述的前端执行器，其特征在于，还包括：

前端执行器，所述前端执行器固定在所述十字交叉轴的第一交叉轴或第二交叉轴的两端。

3.根据权利要求2所述的前端执行装置，其特征在于，所述前端执行器为夹持类前端执行组件，所述夹持类前端执行组件具有至少两个能够独立运动的执行零件，至少两个所述执行零件均设置有驱动丝轮，用于在驱动丝的驱动下实现至少两个所述执行零件的开合。

4.根据权利要求3所述的前端执行装置，其特征在于，所述驱动丝轮为第一丝轮，其中所述第一丝轮与所述导向轮为非同轴设置。

5.根据权利要求3所述的前端执行装置，其特征在于，至少两个所述执行零件相对地安装于所述十字交叉轴的第一交叉轴或第二交叉轴的两端，使得实现至少两个所述执行零件的开合运动的转动轴线与所述两个自由度中的一个的旋转轴线重合。

6.根据权利要求5所述的前端执行装置，其特征在于，所述至少两个能够独立运动的执行零件包括两片相互啮合的钳页，所述钳页为“Z”形结构，使得与所述夹持类前端执行组件的夹持自由度同轴的偏转自由度或俯仰自由度的偏转角度小于-90°或大于90°。

7.根据权利要求3所述的前端执行装置，其特征在于，所述导向轮上具有与导向轮同心分布的环形的第一轮槽和第二轮槽，用于驱动所述前端执行器所在的轴的所述驱动丝包括：

第一前端执行器驱动丝，所述第一前端执行器驱动丝一点固定在所述第一丝轮上，并绕过所述第一丝轮后，沿着所述导向轮上的轮槽，穿过所述穿丝孔与驱动装置连接；以及

第二前端执行器驱动丝，第二前端执行器驱动丝与所述第一前端执行器驱动丝在第一丝轮上的缠绕方向相反。

8.根据权利要求1所述的前端执行装置，其特征在于，所述前端执行装置的第一自由度的旋转轴与第二自由度的旋转轴的间距为0，或所述前端执行器的负载能力为至少30N。

9.根据权利要求1所述的前端执行装置，其特征在于，所述前端执行器包括执行器安装座，所述执行器安装座具有两个相对固定的安装腿，两个所述安装腿分别与所述十字交叉轴的第一交叉轴或第二交叉轴的两端相对固定。

10.根据权利要求9所述的前端执行装置，其特征在于，所述前端执行器为能量工具。

11.一种如所述权利要求1-11任一项所述的前端执行装置的控制方法，包括：

控制操纵器的第一驱动器驱动致动机构内的驱动丝轮的转动，拉动设置于所述十字交叉轴中第一丝轮和/或第二丝轮转动，以实现十字交叉轴在俯仰和偏转两个自由度方向上顺时针和逆时针两向的绕轴转动，从而操作所述前端执行装置执行俯仰运动和/或偏转运动。

12.一种外科手术器械，其特征在于，所述外科手术器械包括如权利要求1-11任一项所述的前端执行装置。

13.一种机械手装置，其特征在于，包括：

关节组件，所述关节组件包括如权利要求1-11任一项所述的前端执行装置。

14.根据权利要求13所述的机械手装置，其特征在于，所述前端执行装置设置于机械手装置中的从机械手的所述关节组件，其中，所述从机械手的操作指令由主机械手发送。