一种空间六自由度自动创口吻合器

摘要

本发明公开一种空间六自由度自动创口吻合器，设计XY向平动平台、Z向驱动电机模块实现吻合模块在空间X、Y、Z三轴方向的移动。通过设计由传动丝牵拉转动的导杆实现调姿执行模块和吻合模块的同时周向转动；进一步将吻合模块安装于导杆端部的调姿执行模块，通过传动丝牵拉实现调姿执行模块的控制，实现吻合模块的摆动和自转控制。该吻合模块通过传动丝控制可实现吻合钉的输出。本发明具备空间六自由度，可在其工作空间范围内实现吻合位置和姿态调整，并实现创口吻合聚拢功能。

权利要求

1.一种空间六自由度自动创口吻合器，包括XY向移动电机法兰，Z向驱动电机模块，调姿运动模块，调姿执行模块与吻合模块；

所述XY向移动电机法兰上安装Z向驱动电机模块；Z向驱动电机模块具有Z向移动的电机法兰；电机法兰周向上设计有四个由电机驱动旋转的传动头A分别用来与调姿运动模块末端四个可转动传动头B配合插接定位，通过传动轴A的转动的带动传动头B被动旋转；同时四个传动头B的转轴上均安装有卷丝轮；

调姿运动模块前端安装有可转动导杆，导杆前端安装调姿执行模块；调姿执行模块具有U形结构调姿关节A与调姿关节B，以及四根传动丝；其中，调姿关节A末端固定于导杆端部；调姿关节B两端分别通过偏摆轮轴和自转导向轮轴与调姿关节A两侧铰接，形成转动副；

调姿关节B底部设置有自转轮，自转轮与吻合模块相连；

令四个传动头B的转轴分别为转轴A D，四根传动丝分为导杆自转传动丝、偏摆传动丝、~

自转传动丝和吻合传动丝；则导杆自转传动丝缠绕于转轴A的一个卷丝轮上，进一步缠绕于导杆末端卷丝槽后，返回缠绕于转轴A的另一个卷丝轮上；由此通过转轴A的转动，可带动导杆沿自身轴向旋转；

偏摆传动丝缠绕于转轴B的一个卷丝轮上，经导向轮导向后沿Z轴方向穿入导杆内，并由调姿关节A上的出丝孔穿出，随后缠绕于偏摆轮轴上的偏摆轮，随后沿原路返回经导向轮导向后缠绕于转轴B的另一个卷丝轮上；通过转轴B的转动带动偏摆轮旋转，进一步带动调姿关节B绕偏转轮轴轴线旋转；

自转传动丝缠绕于转轴C上，一端经导向轮导向后沿Z轴方向穿入导杆内，并由调姿关节A上的出丝孔穿出，由自转导向轮轴上的自传导向轮一侧经过，随后缠绕自转轮后经自转导向轮轴上的自传导向轮另一侧并与对侧的自转传动丝交叉设置，最后沿原路返回经导向轮导向后，缠绕于转轴C的另一个卷丝轮上；通过转轴C转动可带动自转轮转动进一步带动吻合模块的旋转运动；

转轴D用于通过吻合传动丝实现吻合模块的运动；吻合模块前端设计有储钉舱，储钉舱内部用于放置吻合钉，且当出钉口处无吻合钉时，自动上钉；吻合模块内部具有沿Z轴方向设置弹簧支承杆，弹簧支承杆与推钉板底部滑块间套接，推钉板的板面与吻合模块两侧间形成滑动副；同时弹簧支承杆上还套有推钉板弹簧，位于滑块与储钉舱之间；推钉板中部设计有缺口，缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板配合；推钉板前方为出钉口；为实现推钉，推钉板前侧设计凹进，且前侧两端设计为阶梯结构，用于配合吻合钉顶部；

所述吻合挡板具有转动副，且通过扭簧限制初始位置；吻合挡板后端设计有与推钉板上缺口后侧边斜面配合的斜面，且当扭簧处于自由状态时，吻合挡板后端位于开口内，同时两斜面间贴合；吻合挡板前端设计有挡板，用于限制吻合钉的前向位移；

上述推钉板的移动通过吻合传动丝与吻合传动丝换向轴配合实现；其中，吻合传动丝换向轴具有转动副；吻合传动丝一端缠绕于转轴D上，另一端经导向轮导向后沿Z轴穿入导杆内，由调姿关节A中心开孔穿出，随后经吻合自转座末端开孔进入吻合模块内，进一步经推钉板滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴后，与滑块连接；通过牵拉吻合传送丝，会向推钉板施加前向力，推动推钉板向前移动；推钉板前移过程中由推钉板带动吻合挡板后端上抬，前端下降；同时由推钉板前端推动吻合钉前移；直至吻合挡板与吻合钉接触，限制吻合钉继续前移；此时推钉板继续前移，通过推钉板前侧凹进两端阶梯结构向吻合钉两侧施力，使吻合钉两侧钉脚产生变形，实现对创口的吻合。

2.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：Z向驱动电机模块具有导向轴筒；导向轴筒末端内部安装有直线电机与进给轴；直线电机输出轴沿Z轴方向，机体端通过其末端铰接孔与固定于导向轴筒末端端面上的直线电机座铰接；进给轴末端与直线电机输出轴固连，周向上通过进给滑动轴承与导向轴筒内壁连接；进给滑动轴承末端定位通过导向轴筒内壁设计的环形台肩实现；进给轴前端安装电机法兰。

3.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：传动头A端面上沿径向设计有楔形截面凹槽，与传动头B端面上沿径向设计的楔形截面凸起配合。

4.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：四个传动头B的转轴上通过螺栓顶紧固定有卷丝固定环，用于固定卷丝轮上缠绕的传动丝端部。

5.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：传动头B与转轴间具有沿轴向上的滑动副，同时在传动轴B用于转轴的安装平台间设置弹簧。

6.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：调姿运动模块具有外壳，外壳末端与套于Z向驱动电机模块外部的旋紧盖螺纹配合连接，周向移动限位通过旋紧盖与电机法兰端面间配合实现。

7.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：偏摆传动丝、自转传动丝与吻合传动丝进行缠绕过程中经过的导向轮安装于导杆末端设置的传动导向架上。

8.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：吻合模块与自转轮间的连接方式为：吻合模块末端设计有沿Z轴方向的中空轴与调姿关节B内部连通用于穿过吻合传动丝；中空轴为D形截面，与自转轮中心位置开设的D形孔配合插接，实现两者周向定位；中空轴与自转轮间的轴向定位通过在中空轴末端套接自转轮锁紧套实现。

9.如权利要求1所述一种空间六自由度自动创口吻合器，其特征在于：自转传动丝由调姿关节A上的出丝孔穿出，由自转导向轮轴上的自传导向轮一侧经过后进一步穿过在调姿关节B底面固定的筒状结构自转固定架侧部开孔后缠绕自转轮；且开孔以及整体自传固定架边缘位置均为圆滑过渡，由自转固定架实现对自转传动丝的导向，防止自转传动丝被拉断。

说明书

一种空间六自由度自动创口吻合器

技术领域

[0001] 本发明属于医疗机器人设备，设计一种创口吻合器，具体来说是一种空间六自由度自动创口吻合器。

背景技术

[0002] 吻合器原理与订书机类似，工作原理为向人体组织内击发吻合钉，吻合钉刺入组织创口两侧并接合封闭，实现创口复原。

[0003] 吻合器主要分为线性吻合器、环形吻合器、线性切割吻合器、皮肤吻合器等，不同手术场合应用专用吻合器。目前在胃肠外科、肝外科、泌尿外科等应用广泛，经常用于肠切
除、胃肠闭合、肛门手术等。

[0004] 目前市面上已推出的吻合器能够对不同类型的创口进行吻合。具体功能和使用方法：手动聚拢创口表面，并将出钉口紧密贴合，通过手动按压激发杆可将一枚吻合钉激发钉
入创口两侧，使创口吻合。不同类型的吻合器适用于不同类型的手术，且适用不同部位的创
口，但其使用方法均类似，且主要原理和功能类似，仅改变外形以适应不同类型创口。

[0005] 目前的吻合器产品均为手动触发，不具备自动化功能，不具备自动调整吻合位置姿态的功能。对于目前的医疗机器人无法适配，无法应用于采用医疗机器人进行手术的场
景，这极大地限制了手术自动化、智能化的进程。

发明内容

[0006] 针对上述问题，本发明提出一种空间六自由度自动创口吻合器，具备空间六自由度，可在其工作空间范围内实现吻合位置和姿态调整。

[0007] 本发明空间六自由度自动创口吻合器，包括XY向移动电机法兰，Z向驱动电机模块，调姿运动模块，调姿执行模块与吻合模块。

[0008] 所述XY向移动电机法兰上安装Z向驱动电机模块。Z向驱动电机模块具有由电机驱动Z轴方向移动的电机法兰。电机法兰周向上设计有四个由电机驱动旋转的传动头A分别用
来与调姿运动模块末端四个可转动传动头B配合插接定位，通过传动轴A的转动的带动传动
头B被动旋转；同时四个传动头B的转轴上均安装有两个卷丝轮。

[0009] 调姿运动模块前端安装有可转动导杆，导杆前端安装调姿执行模块；调姿执行模块具有U形结构调姿关节A与调姿关节B，以及四根传动丝。其中，调姿关节A末端固定于导杆
端部；调姿关节B两端分别通过偏摆轮轴和自转导向轮轴与调姿关节A两侧铰接，形成转动
副。调姿关节B底部设置有自转轮，自转轮与吻合模块相连。

[0010] 令四个传动头B的转轴分别为转轴A～D，四根卷丝轴分为导杆自转传动丝、偏摆传动丝、自转传动丝；则导杆自转传动丝缠绕于转轴A的一个卷丝轮上，进一步缠绕于导杆末
端卷丝槽后，返回缠绕于转轴A的另一个卷丝轮上。由此通过转轴A的转动，可带动导杆沿自
身轴向旋转。

[0011] 偏摆传动丝缠绕于转轴B的一个卷丝轮上，经导向轮导向后沿Z轴方向穿入导杆内，并由调姿关节A上的出丝孔穿出，随后缠绕于偏摆轮轴上的偏摆轮，随后沿原路返回经
导向轮导向后缠绕于转轴B的另一个卷丝轮上。通过转轴B的转动带动偏摆轮旋转，进一步
带动调姿关节B绕偏转轮轴轴线旋转；

[0012] 自转传动丝缠绕于转轴C上，一端经导向轮导向后沿Z轴方向穿入导杆内，并由调姿关节A上的出丝孔穿出，由自转导向轮轴上的自传导向轮一侧经过，随后缠绕自转轮后经
自转导向轮轴上的自传导向轮另一侧并与对侧的自转传动丝交叉设置，最后沿原路返回经
导向轮导向后，缠绕于转轴C的另一个卷丝轮上。通过转轴C转动可带动自转轮转动进一步
带动吻合模块的旋转运动；

[0013] 转轴D用于通过吻合传动丝实现吻合模块的运动。吻合模块前端设计有储钉舱，储钉舱内部用于放置吻合钉，且当出钉口处无吻合钉时，自动上钉。吻合模块内部具有沿Z轴
方向设置弹簧支承杆，弹簧支承杆与推钉板底部滑块间套接，推钉板的板面与吻合模块两
侧间形成滑动副；同时弹簧支承杆上还套有推钉板弹簧，位于滑块与储钉舱之间；推钉板中
部设计有缺口，缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板配合；推钉板前方为出钉口；为实现
推钉，推钉板前侧设计凹进，且前侧两端设计为阶梯结构，用于配合吻合钉顶部。

[0014] 所述吻合挡板具有转动副，且通过扭簧限制初始位置；吻合挡板后端设计有与推钉板上缺口后侧边斜面配合的斜面，且当扭簧处于自由状态时，吻合挡板后端位于开口内，
同时两斜面间贴合；吻合挡板前端设计有挡板，用于限制吻合钉的前向位移。

[0015] 上述推钉板的移动通过吻合传动丝与吻合传动丝换向轴配合实现。其中，吻合传动丝换向轴具有转动副；吻合传动丝一端缠绕于转轴D上的卷丝轮上，另一端经导向轮导向
后沿Z轴穿入导杆内，由调姿关节A中心开孔穿出，随后经吻合自转座末端开孔进入吻合模
块内，进一步经推钉板滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴后，与滑块连接。通过牵
拉吻合传送丝，会向推钉板施加前向力，推动推钉板向前移动。推钉板前移过程中由推钉板
带动吻合挡板后端上抬，前端下降；同时由推钉板前端推动吻合钉前移；直至吻合挡板与吻
合钉接触，限制吻合钉继续前移；此时推钉板继续前移，通过推钉板前侧凹进两端阶梯结构
向吻合钉两侧施力，使吻合钉两侧钉脚产生变形，实现对创口的吻合。

[0016] 本发明的优点在于：

[0017] 1、本发明空间六自由度自动创口吻合器，具备空间六自由度，可在其工作空间范围内实现吻合位置和姿态调整。

[0018] 2、本发明空间六自由度自动创口吻合器，机械结构和电气设备可分离，与人体组织接触的机械结构可单独进行医用灭菌处理。

[0019] 3、本发明空间六自由度自动创口吻合器，构型紧凑，集成尺寸小，适应狭小部位创口。

[0020] 4、本发明空间六自由度自动创口吻合器，吻合过程可聚拢创口，无需单独手动聚拢。

附图说明

[0021] 图1为本发明空间六自由度自动创口吻合器整体结构示意图。

[0022] 图2为本发明空间六自由度自动创口吻合器的Z向驱动电机模块结构图。

[0023] 图3为本发明空间六自由度自动创口吻合器的Z向驱动电机模块剖面图。

[0024] 图4为本发明空间六自由度自动创口吻合器的调姿运动模块结构图。

[0025] 图5为本发明空间六自由度自动创口吻合器调姿运动模块剖面图。

[0026] 图6为本发明空间六自由度自动创口吻合器调姿运动模块内部结构图。

[0027] 图7为本发明空间六自由度自动创口吻合器的调姿执行模块和吻合模块安装位置示意图。

[0028] 图8为本发明空间六自由度自动创口吻合器的调姿执行模块结构图。

[0029] 图9为本发明空间六自由度自动创口吻合器的调姿执行模块分解图。

[0030] 图10为本发明空间六自由度自动创口吻合器的吻合模块整体结构示意图。

[0031] 图11为本发明空间六自由度自动创口吻合器的吻合模块内部结构示意图。

[0032] 图12为本发明空间六自由度自动创口吻合器的吻合模块推钉方式示意图。

[0033] 图13为本发明空间六自由度自动创口吻合器的吻合模块的吻合钉变形方式示意图。

[0034] 图14为本发明空间六自由度自动创口吻合器的吻合模块的储钉舱结构示意图。

[0035] 图中：

[0036] 1‑XY向移动平台          2‑Z向驱动电机模块       3‑调姿运动模块

[0037] 4‑调姿执行模块          5‑吻合模块              201‑导向轴筒

[0038] 202‑伺服电机            203‑旋紧盖              204‑电机法兰

[0039] 205‑传动头A             206‑直线电机座          207‑直线电机

[0040] 208‑进给轴              209‑进给滑动轴承        210‑进给轴承端盖

[0041] 301‑座盖口              302‑座盖                303‑导杆座

[0042] 304‑传动头B             305‑传动头弹簧          306‑卷丝轴承A

[0043] 307‑卷丝轴              308‑卷丝固定环A         309‑卷丝固定环B

[0044] 310‑卷丝轴承B           311‑传动头弹簧垫片      312‑卷丝轮A

[0045] 313‑卷丝轮B             314‑传动导向轴          315‑传动导向架

[0046] 316‑传动导向轮          401‑调姿关节A           402‑偏摆轮

[0047] 403‑调姿关节B           404‑自转导向轮          405‑自转固定架

[0048] 406‑偏摆轮轴            407‑自转轮锁紧套        408‑自转轮

[0049] 409‑自转导向轮轴        410‑偏摆传动丝          411‑自转传动丝

[0050] 412‑导杆                413‑导杆自转传动丝      414‑导杆自转轴轴承

[0051] 501‑吻合自转座          502‑吻合头壳            503‑吻合传动丝

[0052] 504‑吻合挡板            505‑扭簧                506‑吻合挡板轴

[0053] 507‑推钉板              508‑推钉板弹簧          509‑吻合传动丝换向轴

[0054] 510‑弹簧支承杆          511‑吻合钉              512‑储钉舱开关

[0055] 513‑顶钉块              514‑顶钉弹簧            515‑取钉块

[0056] 516‑储钉舱

具体实施方式

[0057] 下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。

[0058] 本发明提供一种空间六自由度自动创口吻合器，如图1所示，包括XY向移动平台1，Z向驱动电机模块2，调姿运动模块3，调姿执行模块4与吻合模块5。

[0059] 所述XY向移动平台1具有圆盘底座，底座上安装有Y向移动平台，Y向移动平台的台座上安装X向移动平台。

[0060] 所述Z向驱动电机模块2安装于前述X向移动平台的台座上，通过XY向移动平台1控制Z向驱动电机模块2沿空间X轴与Y轴方向移动。该Z向驱动电机模块包括导向轴筒201、伺
服电机202、旋紧盖203、电机法兰204、传动头A205、直线电机座206、直线电机207、进给轴
208、进给滑动轴承209与进给轴承端盖210，如图2，图3所示。

[0061] 其中，导向轴筒201末端固定安装于X向移动平台的台座上，其轴线沿Z轴方向，内部安装有直线电机207与进给轴208。直线电机207输出轴沿Z轴方向，机体端通过其末端铰
接孔与直线电机座206铰接，直线电机座206固定于导向轴筒201末端端面上，可补偿加工引
起微小的与进给轴208不同心的误差。进给轴208与导向轴筒201同轴，末端与直线电机207
输出轴固连，周向上通过进给滑动轴承209与导向轴筒201内壁连接；进给滑动轴承209末端
定位通过导向轴筒201内壁设计的环形台肩实现；进给滑动轴承209前端的定位通过导向套
筒201前端面上安装的进给轴承端盖210实现。同时，进给轴208前端还穿过进给轴承端盖
210上设计的中心孔后与电机法兰204中部固连。

[0062] 伺服电机202为四个，周向等角度间隔固定安装于电机法兰204末端面上；四个伺服电机202的输出轴穿过电机法兰204，各连接一个传动头A205。传动头A205为柱状结构，通
过末端面上开孔与伺服电机202的输出轴间配合插接；传动头A侧壁上还开有与开孔连通的
螺纹孔，用于连接螺栓，通过拧紧螺栓，使开孔抱紧伺服电机202的输出轴，实现传动头A205
与伺服电机202输出轴间的固定，进而通过伺服电机202可驱动传动头A205旋转。传动头
A205前端面上沿径向还设计有楔形截面凹槽，用于与调姿运动模块3中的传动头B304配合
实现传动。

[0063] 旋紧盖203套于上述结构Z向驱动电机模块2上，用于连接调姿运动模块3。所述调姿运动模块3包括座盖口301、座盖302、导杆座303、传动头B304、传动头弹簧305、卷丝轴承
A306、卷丝轴307、卷丝固定环A308、卷丝固定环B309、卷丝轴承B310、传动头弹簧垫片311、
卷丝轮A312、卷丝轮B313、传动导向轴314、传动导向架315、传动导向轮316，如图4、图5、图6
所示。

[0064] 其中，座盖口301、座盖302与导杆座303三者间由后至前同轴设置由螺栓连接；座盖口301与座盖302为筒状结构，导杆座303为锥形结构；导杆座303端面具有安装平台，安装
平台周向等角度间隔位置开孔，分别插入沿Z轴方向设置的四根卷丝轴307，且与安装平台
开孔间通过卷丝轴承B310连接形成转动副。四根卷丝轴307另一端插入座盖302开孔，通过
卷丝轴承A306连接形成转动副。四根卷丝轴307末端安装有传动头B304，传动头B304末端面
上沿径向设计有楔形截面凸起，用于与Z向电机驱动模块2中的传动头A205配合实现传动。
传动头B前端面上设计有筒状连接段，连接段内部相对位置设计有滑块；同时在卷丝轴307
末端设计有沿Z轴方向的滑道，且滑道置于连接段内，使连接段内相对的滑块由滑道两侧与
滑道间配合滑动连接形成滑动副，进而使传动头B304可沿Z轴方向滑动。传动头B与座盖302
的安装平台间设置有传动头弹簧305，传动头弹簧305套于传动头B304前端的连接段上，两
端分别与传动头B304前端面及套接于卷丝轴307轴肩的传动头弹簧垫片311接触。由于在传
动头A205和传动头B304在对接的时候不能保证两者配合的凹槽与凸起对正插入，因此通过
设计传动头弹簧305，使得在传动头A205和传动头B304没有对正情况下，传动头B304可以回
缩，当伺服电机202旋转时，传动头B304的凸起在传动头弹簧305作用下可以顶入传动头A的
凹槽内，完成两者间的对接。四根卷丝轴307前部套有卷丝固定环A308与卷丝固定环B309；
四根卷丝轴307上位于卷丝固定环A308与卷丝固定环B309之间固定套有卷丝轮A312与卷丝
轮B313，卷丝轮A312和卷丝轮B313用来缠绕传动丝。上述卷丝固定环A308与卷丝固定环
B309侧壁开有螺纹孔，用于连接螺栓，通过拧紧螺栓，使螺栓顶紧卷丝轴307，实现卷丝固定
环A308、卷丝固定环B309、卷丝轮A312、卷丝轮B313与卷丝轴307间的固定，同时由卷丝固定
环A308与卷丝固定环B309压紧缠绕于卷丝轮A312与卷丝轮B313上的传动丝。

[0065] 导杆座303上开有中心通孔，用于插入导杆412。导杆座303末端面中部还安装有与导杆座303中心通孔连通的传动导向架315；传动导向架315内部安装有三根传动导向轴
314；令其中两根传动导向轴314为传动导向轴A，另一根为传动导向轴B，则两根传动导向轴
A垂直于导向轴筒201设置；每根传动导向轴A上安装有两个传动导向轮316形成转动副。一
个传动导向轴B垂直于传动导向轴A设置,其上安装有一个传动导向轮316形成转动副。

[0066] 上述结构的调姿运动模块3通过座盖口301末端外螺纹结构与前述Z向驱动电机模块2中的旋紧盖203前端内螺纹结构配合螺纹连接固定；且固定后，四个传动头B304的凸起
分别与四个传动头A205的凹槽配合插接，且通过旋紧盖203内侧周向上的台肩与电机法兰
204端面间配合实现轴向定位。由此，通过XY向移动平台1实现调姿运动模块在X、Y方向上的
移动，通过Z向驱动电机模块2实现调姿运动模块在Z轴方向上的移动；且通过四个传动头
A205的旋转，由四个传动头B304传动，最终带动四个卷丝轴307旋转；且实现可简易拆分的
机电分离。

[0067] 所述调姿执行模块4包括调姿关节A401、偏摆轮402、调姿关节B403、自转导向轮404、自转固定架405、偏摆轮轴406、自转轮锁紧套407、自转轮408、自转导向轮轴409、偏摆
传动丝410、自转传动丝411、导杆412、导杆自转传动丝413与导杆自转轴轴承414，如图5～
图9所示。

[0068] 其中，导杆412沿Z轴方向，末端插入前述导杆座303中心孔内，通过导杆座303中心通孔内前后位置安装的导杆自转轴轴承414与导杆座303连接形成转动副。导杆412末端设
计有卷丝槽，用于缠绕传动丝。

[0069] 调姿关节A401为U形结构，末端固定套接于导杆412前端；调姿关节A401末端中心开有一个出丝孔，周向上开有4个出丝孔，用于传动丝穿过。调姿关节B403同为U形结构，两
端分别通过偏摆轮轴406和自转导向轮轴409与调姿关节A401两侧铰接。

[0070] 偏摆轮轴406穿过调姿关节B403一侧开孔与调姿关节A410一侧铰接，同时偏摆轮402与调姿关节B403侧部固定并同轴铰接于偏摆轮轴406端部；同样自转导向轮轴409穿过
调姿关节B403另一侧开孔与调姿关节B403另一侧铰接，同时自转导向轮404与调姿关节
B403侧部固定并同轴铰接于自转导向轮轴409端部；且偏摆轮402和自转导向轮404位于调
姿关节B403内侧相对位置，且同轴。调姿关节B403底部设置有与导杆412同轴的自转轮408，
该自转轮408与吻合模块5相连。

[0071] 令前述四个卷丝轴307分别为卷丝轴A～D，卷丝轴A、C位置相对，卷丝轴B、D位置相对，则导杆自转传动丝413缠绕于卷丝轴A(图6中上方卷丝轴)的一个卷丝轮上，进一步缠绕
于导杆412末端卷丝槽后，返回缠绕于卷丝轴A的另一个卷丝轮上。由此通过卷丝轴A的转
动，可带动导杆412沿自身轴向旋转。

[0072] 偏摆传动丝410缠绕于卷丝轴B(图6中左侧卷丝轴)的一个卷丝轮上，一端绕过一根传动导向轴A上的一个传动导向轮316，经传动导向轮316导向后沿Z轴方向穿入导杆412
内，并由调姿关节A401上的出丝孔穿出，随后缠绕于偏摆轮402上，最后沿原路返回绕过传
动导向轴A上的另一个传动导向轮316后，缠绕于卷丝轴B的另一个卷丝轮上。由此，通过卷
丝轴B的转动可带动偏摆轮402旋转，进一步带动调姿关节B403绕偏转轮轴轴线旋转。

[0073] 自转传动丝411缠绕于卷丝轴D(图6中右侧卷丝轴)的一个卷丝轮上，一端绕过另一根传动导向轴A上的两个传动导向轮316，经传动导向轮316导向后沿Z轴方向穿入导杆
412内，并由调姿关节A401上的出丝孔穿出，由自转导向轮404一侧经过，随后穿过在调姿关
节B403内设置的筒状结构自转固定架405侧部开孔，进一步缠绕自转轮408后经自转导向轮
404另一侧并与对侧的自转传动丝411交叉设置，最后沿原路返回绕过传动导向轴A上的另
一个传动导向轮316后，缠绕于卷丝轴D的另一个卷丝轮上，由此，通过卷丝轴D转动可带动
自转轮408转动进一步带动吻合模块的旋转运动。上述自转固定架405固定于调姿关节B403
底面上，其侧部开孔以及整体边缘位置均为圆滑过渡，由自转固定架405实现对自转传动丝
411的导向，防止自转传动丝411被拉断。

[0074] 所述吻合模块5包括吻合自转座501、吻合头壳502、吻合传动丝503、吻合挡板504、扭簧505、吻合挡板轴506、推钉板507、推钉板弹簧508、吻合传动丝换向轴509、弹簧支承杆
510、吻合钉511、储钉舱开关板512、顶钉块513、顶钉弹簧514、取钉块515与储钉舱516，如图
10～图14所示。

[0075] 其中，吻合自转座501中心位置设计有沿Z轴方向的中空轴与调姿关节B403内部连通用于穿过吻合传动丝503；且该中空轴为D形截面，与前述自转轮408中心位置开设的D形
孔配合插接，实现两者周向定位；中空轴与自转轮408间的轴向定位通过在中空轴末端套接
自转轮锁紧套407实现。

[0076] 吻合头壳502后端与吻合自转座501间插接固定，吻合头壳502前端下部设计有储钉舱安装位，储钉舱516设置于储钉舱安装位，与吻合头壳502间插接固定，且储钉舱516顶
面与吻合头壳502前端底面之间存在缝隙，作为吻合钉511的出钉口。吻合头壳502内部结构
中，弹簧支承杆510为两根，沿Z轴方向设置。两根弹簧支承杆510前端固定于储钉舱516上。
推钉板501底部安装有滑块，滑块套于两根弹簧支承杆510上，推钉板501的板面与吻合头壳
502两侧间形成滑动副；且两根弹簧支承杆510上还套有推钉板弹簧508，位于滑块与储钉舱
516之间。推钉板501中部设计有缺口，缺口后侧边设计为坡面用于与吻合挡板504配合。推
钉板501前侧设计凹进，且前侧两端设计为阶梯结构，用于配合吻合钉511顶部。

[0077] 所述储钉舱516内部空腔用于放置吻合钉511与顶钉块513。顶钉块513通过顶钉弹簧514固定于取钉块515顶部。取钉块515底部设计有沿Z轴方向的滑槽。顶钉块513插入储钉
舱516，当插入至极限位置时，顶钉块513顶面与储钉舱516顶面齐平，同时取钉块515底面与
吻合自转座501底面齐平，弹簧处于自由状态。此时，取钉块515底部滑槽与吻合自转座501、
吻合头壳502和储钉舱516底部设计的沿Z轴方向滑槽形成一整体滑槽，滑槽内滑动安装储
钉舱开关512，通过向前推动储钉舱开关512，使储钉舱开关512进入取钉块515底部滑槽后，
实现取钉块515的位置锁定。当向后推动储钉舱开关512，使储钉舱开关512离开取钉块515
底部滑槽后，可释放取钉块515，随后可补充吻合钉511至储钉舱516内。通过上述设计，储钉
舱516内放置多个吻合钉511，在顶钉块513顶面与吻合头壳502前端底面配合下，可实现吻
合钉511的上钉，具体方式为：

[0078] 在顶钉块513插入储钉舱516后，向上推动至接触储钉舱516内最下方吻合钉511，随后继续上推顶钉块513直至位于储钉舱516最上方的吻合钉511与吻合头壳502前端底面
接触，此时继续上推顶钉块513至极限位置，顶钉弹簧514压缩，位于最上方的吻合钉511被
压紧于吻合头壳502前端底面，位于推钉板507前侧。

[0079] 所述吻合挡板504位于吻合头壳502顶部设计的贯通吻合头壳502顶部、底部与前部的通道内，两侧通过吻合挡板轴506安装于吻合头壳502两侧，形成转动副；吻合挡板轴
506上套有扭簧505，扭簧505一端与吻合头壳502连接，另一端与吻合挡板504连接。吻合挡
板504后端设计有与前述推钉板507上缺口后侧边斜面配合的斜面，且当扭簧505处于自由
状态时，吻合挡板504后端位于开口内，同时两斜面间贴合。吻合挡板504前端设计有挡板，
用于限制吻合钉511的前向位移。

[0080] 上述推钉板507的移动通过吻合传动丝503与吻合传动丝换向轴509配合实现。其中，吻合传动丝换向轴509两端安装于吻合头壳502两侧，形成转动副。吻合传动丝503一端
固定卷丝轴D(图6中下方卷丝轴)的任意一个卷丝轮上，另一端绕过传动导向轴B上的传动
导向轮316，经传动导向轮316导向后沿Z轴穿入导杆412内，由导杆412前端安装的调姿关节
A401中心开孔穿出，随后经吻合自转座501末端中空轴穿入吻合自转座501内，进一步经推
钉板507滑块上的开孔由下方绕过吻合传动丝换向轴509后，与滑块连接。由此通过牵拉吻
合传送丝503，会向推钉板507施加前向力，推动推钉板507向前移动。

[0081] 工作时，推钉板507前移，过程中由推钉板507带动吻合挡板504后端上抬，前端下降；同时由推钉板507前端吻合钉511前移；直至吻合挡板504与吻合钉511接触，限制吻合钉
511继续前移。此时推钉板507继续前移，通过推钉板507前侧凹进两端阶梯结构向吻合钉
511两侧施力，使吻合钉511两侧钉脚产生变形；该过程中，由于推钉板507前侧中部设计有
凹进，因此在推钉过程中，吻合挡板504前端会进入推钉板507的凹进位置，不会影响推钉板
507的推钉。

[0082] 上述吻合钉511的两侧钉脚长度不同，一侧长，一侧短，在上述推钉过程中，长脚刺入创口一侧后，配合本发明的调整位置姿态功能，可牵动创口一侧向对侧聚拢，之后继续推
钉，短脚刺入创口对侧，随后吻合钉511变形实现创口聚拢吻合。