CN101011292A - 微创外科手术用多自由度微机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微创外科手术用多自由度微机械手，包括有底座、末端工具传动部分的上牵引机构、下牵引机构、自转机构和末端工具的执行机构，以及传动箱箱体。底座中的伺服电机通过联轴器与下离合盘相连，下离合盘通过滚动轴承固定在电机机架上；传动箱箱体设置在电机机架上表面；上牵引机构、下牵引机构和自转机构分别位于传动箱箱体的内部，其上端分别固定在传动箱箱体的顶面内，其下端分别穿过传动箱箱体的底面与下离合盘相连，其前端依次通过自身的上牵引套、下牵引套、自转套筒由上至下贯通相连；自转套筒的下端连接有末端工具的执行机构。本发明具有弯曲自由度，即末端手术工具能在设计范围内的任意位置打开或闭合，且结构简单，承载能力强，并可保证末端工具锁紧可靠、传动可靠并可更换多种末端工具。
Description
技术领域
本发明涉及一种外科手术用的医疗设备。特别是涉及一种使用方便、灵活的微创外科手术用多自由度微机械手。
背景技术
微创手术是借助先进的手术器械与设备、以极小的创伤完成手术，达到与传统开口手术相同的疗效。其中，喉部微创手术的手术工具一般需要通过口腔与喉腔在喉镜下实施手术操作，手术空间较为狭小，因此，该类型手术属于微创手术中的难点。目前，该类手术还不能处理声带缝合，声带下囊肿切除等复杂喉部手术动作，而对此类手术不得不采用开喉办法。因此，迫切需要一种微操作手，以便延伸医生手术能力，完成喉部手术缝合等复杂的手术操作。目前，国外关于机器人辅助喉部微创手术的工具研究尚未见报道。大量的喉部临床试验仍然基于机器人辅助外科手术***Da vinci***。Da vinci***是针对腹腔微创手术特点设计的，因此，在进行喉部手术实验过程中遇到很多问题，如：工具直径大，操作不灵活和工具干涉等问题。而针对喉部手术特点所设计的机器人，至今尚未见报道。国际上许多研究机构，如John Hopkins大学的研究中心，也正在进行该方面的研究。国内自主研发的医疗机器人只能从事对外科手术中的体内探察、定位、夹线等辅助工作，更加无法满足喉部手术的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种微创外科手术用多自由度小直径微机械手，即能够深入狭小空间内实现双手协调操作，在它的帮助下医生可以在狭小空隙内，如鼻腔、喉腔和口腔等，完成缝合、打结等人手无法完成的动作的微创外科手术用多自由度微机械手。
本发明所采用的技术方案是：一种微创外科手术用多自由度微机械手，包括有底座、末端工具传动部分的上牵引机构、末端工具传动部分的下牵引机构、末端工具传动部分的自转机构、末端工具的执行机构以及传动箱箱体，底座中，三组伺服电机分别通过三个联轴器与三个下离合盘相连，三个下离合盘分别通过三个滚动轴承固定在电机机架上；传动箱箱体设置在电机机架上表面；上牵引机构、下牵引机构和自转机构分别位于传动箱箱体的内部，上牵引机构、下牵引机构和自转机构的上端分别固定在传动箱箱体的顶面内，下端分别穿过传动箱箱体的底面与下离合盘相连，上牵引机构、下牵引机构和自转机构的前端依次通过自身的上牵引套、下牵引套、自转套筒由上至下贯通相连，自转机构的自转套筒贯穿于自转支座内，自转套筒的下端连接有末端工具的执行机构。
所述的末端工具传动部分的上牵引机构包括有：上牵引臂；与上牵引臂的中部通过螺纹连接的第一丝杠，第一丝杠的上、下两端分别通过滚动轴承连接在传动箱箱体的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体底面并与上离合盘相连，上离合盘位于传动箱箱体底面的外侧并与底座中的下离合盘相啮合；在上牵引臂的一端部设置有通过滚动轴承贯穿上牵引臂的上牵引套，贯穿上牵引套设置有下端连接末端工具的执行机构的上牵引杆，上牵引杆的上端通过紧钉螺钉与上牵引套相连；在上牵引臂的另一端部设置有直线运动球轴承，贯穿直线运动球轴承设置有导向轴，导向轴的上、下两端分别固定在传动箱箱体的顶面和底面内。
所述的末端工具传动部分的下牵引机构包括有：下牵引臂；与下牵引臂的中部通过螺纹连接的第二丝杠，第二丝杠的上、下两端分别通过滚动轴承连接在传动箱箱体的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体底面并与上离合盘相连，上离合盘位于传动箱箱体底面的外侧并与底座中的下离合盘相啮合；在下牵引臂的一端部设置有通过滚动轴承贯穿下牵引臂的下牵引套，贯穿下牵引套设置有下端连接末端工具的执行机构的下牵引杆，下牵引杆的上端通过紧钉螺钉与下牵引套相连，下牵引套的上端形成有凹槽，用于将上牵引机构中的上牵引套的下端置于凹槽中；在下牵引臂的另一端部设置有直线运动球轴承，贯穿直线运动球轴承设置有导向轴，导向轴的上、下两端分别固定在传动箱箱体的顶面和底面内。
所述的末端工具传动部分的自转机构包括有：丝轮轴，丝轮轴的上、下两端分别通过滚动轴承连接在传动箱箱体的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体底面并与上离合盘相连，上离合盘位于传动箱箱体底面的外侧并与底座中的下离合盘相啮合；丝轮轴通过闭合钢丝绳与丝轮螺母相连；丝轮螺母的上端设置有锁紧螺母、下端依次设置有上滑动轴套、自转支座、下滑动轴套，并由自转套筒贯穿其中；自转套筒的上端形成有凹槽，用于将下牵引机构中的下牵引套的下端置于槽中，自转套筒的上端形成有螺纹，与锁紧螺母及丝轮螺母相连；自转支座与传动箱箱体的正面相连接，自转支座与上、下滑动轴套相连之处形成有可以将自转套筒贯穿于其中的结构；上牵引机构中的上牵引杆和下牵引机构中的下牵引杆置于自转套筒中，自转套筒下端连接末端工具的执行机构。
所述的末端工具的执行机构包括有：与上牵引机构中的上牵引杆下端、下牵引机构中的下牵引杆下端以及自转套筒下端相连的上、下颚，上、下颚上分别形成有中心孔和偏心孔，自转套筒下端形成有与所述中心孔对应的连接孔，牵引杆下端形成有与所述偏心孔对应的连接孔，末端工具的执行机构的上、下颚的中心孔通过芯轴与自转套筒下端相连，同时其偏心孔通过芯轴与牵引杆下端相连。
所述的传动箱箱体的两侧还分别设置有钢丝张紧机构，包括有张紧轮座；通过心轴连接在张紧轮座一端的位于闭合钢丝绳外侧的张紧轮；连接在传动箱箱体外侧且贯穿张紧轮座另一端的螺钉；以及设置于螺钉上的锁紧螺母。
所述的传动箱箱体的底面两侧分别形成有柱销孔，电机机架顶面两侧与柱销孔对应的位置处分别设置有用于传动箱箱体与电机机架相互定位的柱销，从而组成定位结构；传动箱箱体两侧面底部分别形成有卡钩，电机机架与其对应处设置有由与电机机架两侧通过芯轴铰接的手柄、与手柄铰接并用于与所述卡钩相钩的拉伸钩，从而组成的锁紧机构。
本发明的微创外科手术用多自由度微机械手，具有以下有益效果：
1.本发明具有弯曲自由度，即末端手术工具能在设计范围内的任意位置打开或闭合；
2.本发明末端工具执行部分结构采用类曲柄滑块机构，通过牵引杆自身的挠性实现其偏心摆动，从而大大简化机构，增加可靠性；
3.本发明通过调整设置于上、下颚偏心孔的位置，实现两牵引杆在工作行程中均受拉，大大增强承载能力，同时降低径向尺寸；
4.本发明自转套筒与自转支座间由滑动轴套连接，大大降低自转支座的径向尺寸，从而符合复杂微创手术的要求，该类手术要求在狭小空间内双手协调进行操作；
5.本发明末端工具能快速更换，通过放置、锁紧两动作即可完成末端工具的定位、锁紧以及上、下离合盘的啮合；其中锁紧机构通过拉伸钩自身形变获得相当大的拉力，以保证末端工具可靠锁紧。
6.本发明末端工具传动部分的自转机构采用钢丝绳传动，配合钢丝绳张紧机构，实现中心距较远的两轴的高效率、可靠传动；
7.本发明可以更换多种末端工具，如手术刀、手术镊子、手术剪刀、针持等，从而增加了本微创外科手术用多自由度微机械手的功能。
附图说明
图1是本发明微创外科手术用多自由度微机械手的整体结构示意图；
图2是本发明底座结构示意图；
图3是本发明底座部分电机传动结构示意图；
图4是本发明末端工具传动部分上牵引机构示意图；
图5是本发明末端工具传动部分下牵引机构示意图；
图6、图7、图8是本发明末端工具传动部分自转机构示意图；
图9是本发明末端工具执行部分实施例的结构示意图；
图10是本发明末端工具执行部分实施例的分解结构示意图。
其中：
1传动箱箱体 2-柱销 3-电机机架
4-拉伸钩 5-手柄 6-芯轴
7-下离合盘 8-滚动轴承 9-联轴器
10-伺服电机 11-上牵引杆 12、23-滚动轴承
13-上牵引套 14、24-紧钉螺钉 15-上牵引臂
16-第一丝杠 17、20、28、31、39、46-滚动轴承
18、29-导向轴 19、30-直线运动球轴承21、32、45-上离合盘
22-下牵引杆 25-下牵引套 26-下牵引臂
27-第二丝杠 33-自转套筒 34-下滑动轴套
35-上滑动轴套 36-丝轮螺母 37-锁紧螺母
38-张紧轮 40-丝轮轴 41-芯轴
42-张紧轮座 43-螺钉 44-锁紧螺母
47-钢丝绳 48-自转支座 49、53-芯轴
50-上颚 51-芯轴 52-下颚
54-上滚珠 55-下滚珠 A-底座
B-上牵引机构 C-下牵引机构 D-自转机构
E-执行机构
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的微创外科手术用多自由度微机械手做出详细说明。
如图1、图2、图3所示，本发明的微创外科手术用多自由度微机械手，包括有底座A、末端工具传动部分的上牵引机构B、末端工具传动部分的下牵引机构C、末端工具传动部分的自转机构D、末端工具的执行机构E以及传动箱箱体1，底座A中，三组伺服电机10分别通过三个联轴器9与三个下离合盘7相连，三个下离合盘7分别通过三个滚动轴承8固定在电机机架3上；传动箱箱体1设置在电机机架3上表面；上牵引机构B、下牵引机构C和自转机构D分别位于传动箱箱体1的内部，上牵引机构B、下牵引机构C和自转机构D的上端分别固定在传动箱箱体1的顶面内，下端分别穿过传动箱箱体1的底面与下离合盘7相连，上牵引机构B、下牵引机构C和自转机构D的前端依次通过自身的上牵引套13、下牵引套25、自转套筒33由上至下贯通相连，自转机构D的自转套筒33贯穿于自转支座48内，自转套筒33的下端连接有末端工具的执行机构E。
传动箱箱体1的底面两侧分别形成有柱销孔，电机机架3顶面两侧与柱销孔对应的位置处分别设置有用于传动箱箱体1与电机机架3相互定位的柱销2，从而组成定位结构；传动箱箱体1两侧面底部分别形成有卡钩，电机机架3与其对应处设置有由与电机机架1两侧通过芯轴6铰接的手柄5、与手柄5铰接并用于与所述卡钩相钩的拉伸钩4，从而组成的锁紧机构，以实现传动箱箱体1与电机机架3之间的锁紧。同时也构成了快换机构，通过所述卡钩和拉伸钩4的打开，能够快速的更换不同的手术工具。
如图4所示，所述的末端工具传动部分的上牵引机构B包括有：上牵引臂15；与上牵引臂15的中部通过螺纹连接的第一丝杠16，第一丝杠16的上、下两端分别通过滚动轴承17、20连接在传动箱箱体1的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体1底面并与上离合盘21相连，上离合盘21位于传动箱箱体1底面的外侧并与底座A中的下离合盘7相啮合；在上牵引臂15的一端部设置有通过滚动轴承12贯穿上牵引臂15的上牵引套13，贯穿上牵引套13设置有下端连接末端工具的执行机构E的上牵引杆11，上牵引杆11的上端通过紧钉螺钉14与上牵引套13相连；在上牵引臂15的另一端部设置有直线运动球轴承19，贯穿直线运动球轴承19设置有导向轴18，导向轴18的上、下两端分别固定在传动箱箱体1的顶面和底面内。
如图5所示，所述的末端工具传动部分的下牵引机构C包括有：下牵引臂26；与下牵引臂26的中部通过螺纹连接的第二丝杠27，第二丝杠27的上、下两端分别通过滚动轴承28、31连接在传动箱箱体1的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体1底面并与上离合盘32相连，上离合盘32位于传动箱箱体1底面的外侧并与底座A中的下离合盘7相啮合；在下牵引臂26的一端部设置有通过滚动轴承23贯穿下牵引臂26的下牵引套25，贯穿下牵引套25设置有下端连接末端工具的执行机构E的下牵引杆22，下牵引杆22的上端通过紧钉螺钉24与下牵引套25相连，下牵引套25的上端形成有凹槽，用于将上牵引机构B中的上牵引套13的下端置于凹槽中；在下牵引臂26的另一端部设置有直线运动球轴承30，贯穿直线运动球轴承30设置有导向轴29，导向轴29的上、下两端分别固定在传动箱箱体1的顶面和底面内。
如图6、图7所示，所述的末端工具传动部分的自转机构D包括有：丝轮轴40，丝轮轴40的上、下两端分别通过滚动轴承39、46连接在传动箱箱体1的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体1底面并与上离合盘45相连，上离合盘45位于传动箱箱体1底面的外侧并与底座A中的下离合盘7相啮合；丝轮轴40通过闭合钢丝绳47与丝轮螺母36相连；丝轮螺母36的上端设置有锁紧螺母37、下端依次设置有上滑动轴套35、自转支座48、下滑动轴套34，并由自转套筒33贯穿其中；自转套筒33的上端形成有凹槽，用于将下牵引机构C中的下牵引套25的下端置于槽中，自转套筒33的上端形成有螺纹，与锁紧螺母37及丝轮螺母36相连；自转支座48与传动箱箱体1的正面相连接，自转支座48与上、下滑动轴套35、34相连之处形成有可以将自转套筒贯33穿于其中的结构；上牵引机构B中的上牵引杆11和下牵引机构C中的下牵引杆22置于自转套筒33中，自转套筒33下端连接末端工具的执行机构E。
如图6、图8所示，所述的末端工具传动部分的自转机构D还可以设计成包括有：丝轮轴40，丝轮轴40的上、下两端分别通过滚动轴承39、46连接在传动箱箱体1的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体1底面并与上离合盘45相连，上离合盘45位于传动箱箱体1底面的外侧并与底座A中的下离合盘7相啮合；丝轮轴40通过闭合钢丝绳47与丝轮螺母36相连；丝轮螺母36的上端设置有锁紧螺母37、下端依次设置有上滚珠54、自转支座48、下滚珠55，并由自转套筒33贯穿其中；自转套筒33的上端形成有凹槽，用于将下牵引机构C中的下牵引套25的下端置于槽中，自转套筒33的上端形成有螺纹，与锁紧螺母37及丝轮螺母36相连；自转支座48与传动箱箱体1的正面相连接，自转支座48上下两端形成有内锥面，上、下滚珠54、55匀布于内锥面上，从而形成可以将自转套筒贯33穿于其中并旋转的结构；上牵引机构B中的上牵引杆11和下牵引机构C中的下牵引杆22置于自转套筒33中，自转套筒33下端连接末端工具的执行机构E。
在传动箱箱体1的两侧还分别设置有钢丝张紧机构，包括有张紧轮座42；通过心轴41连接在张紧轮座42一端的位于闭合钢丝绳47外侧的张紧轮38；连接在传动箱箱体1外侧且贯穿张紧轮座42另一端的螺钉43；以及设置于螺钉43上的锁紧螺母44，通过两螺钉43调整钢丝张紧机构的位置，并由两锁紧螺母44实现锁紧。
如图9、图10所示，所述的末端工具的执行机构E，即手术工具(本实施例为手术镊子机构)包括有：与上牵引机构B中的上牵引杆11下端、下牵引机构C中的下牵引杆22下端以及自转套筒33下端相连的上、下颚50、52，上、下颚50、52上分别形成有中心孔和偏心孔，自转套筒33下端形成有与所述中心孔对应的连接孔，牵引杆11、22下端形成有与所述偏心孔对应的连接孔，末端工具的执行机构D的上、下颚49、51的中心孔通过芯轴51与自转套筒33下端相连，同时其偏心孔通过芯轴49、53与牵引杆11、22下端相连。手术工具还可更换为手术刀、手术镊子、手术剪刀、针持等。
下面说明本发明的微创外科手术用多自由度微机械手的动作实施过程。
1.三自由度运动：
本发明微的微创外科手术用多自由度微机械手包括三自由度运动：末端工具俯仰、开合自由度，以及自转套筒绕自身轴线的旋转自由度。
上牵引臂、下牵引臂在第一丝杠、第二丝杠的驱动下，以两导向杆为导向做上下平动，并通过两滚动轴承将运动传递给上、下牵引套，进而带动由紧钉螺钉固定在上、下牵引套上的上、下牵引杆运动；上、下牵引杆下端通过芯轴与手术镊子的上、下颚上的偏心孔铰接，进而带动手术镊子上、下颚作开合运动；上、下牵引套、上、下牵引杆和上、下颚组成两组“类曲柄滑块机构”，其中中间杆(即牵引杆)与滑块(即上、下牵引套)以固结代替铰接，以中间杆(牵引杆)自身的挠性实现微量摆动，从而大大简化结构，提高可靠性；调整上、下颚上偏心孔的恰当的位置，使末端工具在工作行程中(即闭合动作中)两牵引杆均受拉，从而在提高承载能力的同时降低牵引杆尺寸；调整偏心孔的位置，可使手术镊子上、下颚具备工作所需的行程范围。上述结构能实现手术镊子上、下颚在行程范围内任意位置打开或闭合，因此同时具备俯仰及开合自由度。
丝轮轴通过缠绕在丝轮轴以及丝轮螺母上的闭合钢丝绳带动丝轮螺母旋转，进而带动自转套筒绕自身轴线旋转，即自转自由度。
2.末端工具的快速更换动作方式
本发明能够快速更换不同的手术工具(如手术镊子、手术剪刀、针持等)，在快速更换的同时实现末端工具的定位、锁紧以及传动。
传动箱箱体的底面两侧分别形成有柱销孔，电机机架顶面两侧与柱销孔对应的位置处分别设置有柱销，以实现传动箱箱体与电机机架间定位；在定位的同时，三个上离合盘与三个下离合盘啮合，将伺服电机的运动传递给第一丝杠、第二丝杠以及丝轮轴；传动箱箱体两侧面底部形成有两凸出卡钩，将锁紧机构中的拉伸钩钩住卡扣，同时向下扳动手柄，使拉伸钩发生形变，以产生相当大的拉力，使传动箱箱体与电机机架可靠锁紧。
3.钢丝张紧机构调整
调整螺钉，使两钢丝张紧机构处于适当的位置，以使钢丝绳的松边和紧边分别张紧，之后旋转锁紧螺母将张紧机构锁紧。
Claims (8)
1.一种微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，包括有底座(A)、末端工具传动部分的上牵引机构(B)、末端工具传动部分的下牵引机构(C)、末端工具传动部分的自转机构(D)、末端工具的执行机构(E)以及传动箱箱体(1)，底座(A)中，三组伺服电机(10)分别通过三个联轴器(9)与三个下离合盘(7)相连，三个下离合盘(7)分别通过三个滚动轴承(8)固定在电机机架(3)上；传动箱箱体(1)设置在电机机架(3)上表面；上牵引机构(B)、下牵引机构(C)和自转机构(D)分别位于传动箱箱体(1)的内部，上牵引机构(B)、下牵引机构(C)和自转机构(D)的上端分别固定在传动箱箱体(1)的顶面内，下端分别穿过传动箱箱体(1)的底面与下离合盘(7)相连，上牵引机构(B)、下牵引机构(C)和自转机构(D)的前端依次通过自身的上牵引套(13)、下牵引套(25)、自转套筒(33)由上至下贯通相连，自转机构(D)的自转套筒(33)贯穿于自转支座(48)内，自转套筒(33)的下端连接有末端工具的执行机构(E)。
2.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的末端工具传动部分的上牵引机构(B)包括有：上牵引臂(15)；与上牵引臂(15)的中部通过螺纹连接的第一丝杠(16)，第一丝杠(16)的上、下两端分别通过滚动轴承(17、20)连接在传动箱箱体(1)的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体(1)底面并与上离合盘(21)相连，上离合盘(21)位于传动箱箱体(1)底面的外侧并与底座(A)中的下离合盘(7)相啮合；在上牵引臂(15)的一端部设置有通过滚动轴承(12)贯穿上牵引臂(15)的上牵引套(13)，贯穿上牵引套(13)设置有下端连接末端工具的执行机构(E)的上牵引杆(11)，上牵引杆(11)的上端通过紧钉螺钉(14)与上牵引套(13)相连；在上牵引臂(15)的另一端部设置有直线运动球轴承(19)，贯穿直线运动球轴承(19)设置有导向轴(18)，导向轴(18)的上、下两端分别固定在传动箱箱体(1)的顶面和底面内。
3.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的末端工具传动部分的下牵引机构(C)包括有：下牵引臂(26)；与下牵引臂(26)的中部通过螺纹连接的第二丝杠(27)，第二丝杠(27)的上、下两端分别通过滚动轴承(28、31)连接在传动箱箱体(1)的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体(1)底面并与上离合盘(32)相连，上离合盘(32)位于传动箱箱体(1)底面的外侧并与底座(A)中的下离合盘(7)相啮合；在下牵引臂(26)的一端部设置有通过滚动轴承(23)贯穿下牵引臂(26)的下牵引套(25)，贯穿下牵引套(25)设置有下端连接末端工具的执行机构(E)的下牵引杆(22)，下牵引杆(22)的上端通过紧钉螺钉(24)与下牵引套(25)相连，下牵引套(25)的上端形成有凹槽，用于将上牵引机构(B)中的上牵引套(13)的下端置于凹槽中；在下牵引臂(26)的另一端部设置有直线运动球轴承(30)，贯穿直线运动球轴承(30)设置有导向轴(29)，导向轴(29)的上、下两端分别固定在传动箱箱体(1)的顶面和底面内。
4.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的末端工具传动部分的自转机构(D)包括有：丝轮轴(40)，丝轮轴(40)的上、下两端分别通过滚动轴承(39、46)连接在传动箱箱体(1)的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体(1)底面并与上离合盘(45)相连，上离合盘(45)位于传动箱箱体(1)底面的外侧并与底座(A)中的下离合盘(7)相啮合；丝轮轴(40)通过闭合钢丝绳(47)与丝轮螺母(36)相连；丝轮螺母(36)的上端设置有锁紧螺母(37)、下端依次设置有上滑动轴套(35)、自转支座(48)、下滑动轴套(34)，并由自转套筒(33)贯穿其中；自转套筒(33)的上端形成有凹槽，用于将下牵引机构(C)中的下牵引套(25)的下端置于槽中，自转套筒(33)的上端形成有螺纹，与锁紧螺母(37)及丝轮螺母(36)相连；自转支座(48)与传动箱箱体(1)的正面相连接，自转支座(48)与上、下滑动轴套(35、34)相连之处形成有可以将自转套筒贯(33)穿于其中的结构；上牵引机构(B)中的上牵引杆(11)和下牵引机构(C)中的下牵引杆(22)置于自转套筒(33)中，自转套筒(33)下端连接末端工具的执行机构(E)。
5.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的末端工具传动部分的自转机构(D)包括有：丝轮轴(40)，丝轮轴(40)的上、下两端分别通过滚动轴承(39、46)连接在传动箱箱体(1)的顶面和底面内，其下端贯穿传动箱箱体(1)底面并与上离合盘(45)相连，上离合盘(45)位于传动箱箱体(1)底面的外侧并与底座(A)中的下离合盘(7)相啮合；丝轮轴(40)通过闭合钢丝绳(47)与丝轮螺母(36)相连；丝轮螺母(36)的上端设置有锁紧螺母(37)、下端依次设置有上滚珠(54)、自转支座(48)、下滚珠(55)，并由自转套筒(33)贯穿其中；自转套筒(33)的上端形成有凹槽，用于将下牵引机构(C)中的下牵引套(25)的下端置于槽中，自转套筒(33)的上端形成有螺纹，与锁紧螺母(37)及丝轮螺母(36)相连；自转支座(48)与传动箱箱体(1)的正面相连接，自转支座(48)上下两端形成有内锥面，上、下滚珠(54、55)匀布于内锥面上，从而形成可以将自转套筒贯(33)穿于其中并旋转的结构；上牵引机构(B)中的上牵引杆(11)和下牵引机构(C)中的下牵引杆(22)置于自转套筒(33)中，自转套筒(33)下端连接末端工具的执行机构(E)。
6.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的末端工具的执行机构(E)包括有：与上牵引机构(B)中的上牵引杆(11)下端、下牵引机构(C)中的下牵引杆(22)下端以及自转套筒(33)下端相连的上、下颚(50、52)，上、下颚(50、52)上分别形成有中心孔和偏心孔，自转套筒(33)下端形成有与所述中心孔对应的连接孔，牵引杆(11、22)下端形成有与所述偏心孔对应的连接孔，末端工具的执行机构(E)的上、下颚(50、52)的中心孔通过芯轴(51)与自转套筒(33)下端相连，同时其偏心孔通过芯轴(49、53)与牵引杆(11、22)下端相连。
7.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的传动箱箱体(1)的两侧还分别设置有钢丝张紧机构，包括有张紧轮座(42)；通过心轴(41)连接在张紧轮座(42)一端的位于闭合钢丝绳(47)外侧的张紧轮(38)；连接在传动箱箱体(1)外侧且贯穿张紧轮座(42)另一端的螺钉(43)；以及设置于螺钉(43)上的锁紧螺母(44)。
8.根据权利要求1所述的微创外科手术用多自由度微机械手，其特征在于，所述的传动箱箱体(1)的底面两侧分别形成有柱销孔，电机机架(3)顶面两侧与柱销孔对应的位置处分别设置有用于传动箱箱体(1)与电机机架(3)相互定位的柱销(2)，从而组成定位结构；传动箱箱体(1)两侧面底部分别形成有卡钩，电机机架(3)与其对应处设置有由与电机机架(1)两侧通过芯轴(6)铰接的手柄(5)、与手柄(5)铰接并用于与所述卡钩相钩的拉伸钩(4)，从而组成的锁紧机构。
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