一种内窥镜辅助装置和内窥镜机器人的制作方法

1.本发明涉及内窥镜技术领域，尤其涉及一种内窥镜辅助装置和内窥镜机器人。


背景技术：

2.内窥镜是一种医疗器械，可经人体的天然孔道，或是经手术做的小切口进入人体内，以窥视有关部位的变化，或可通过工作通道对窥视部位进行相应的处理。
3.现有技术中，为了便于内窥镜的操作，出现了控制内窥镜镜体运动的系统，医生可通过向系统发送控制指令，即可驱动镜体完成相应的操作。
4.在实际使用中，为了将镜体对准患者的天然孔道或切口，一般需要移动整台设备来调节方向，和/或，对设备整体进行升降。显而易见的，现有的这种对准结构和方法较为不便，且操作繁琐，不能实现快速的对准调节。


技术实现要素：

5.本发明提供一种内窥镜辅助装置和内窥镜机器人，用以解决现有技术中对准结构和方法较为不便的缺陷，实现镜体射出位置的调节和射出方向的对准。
6.本发明提供一种内窥镜辅助装置，包括：
7.射入部，所述射入部内具有射入腔，所述射入部的一端具有连通所述射入腔的射入口，所述射入口用于供镜体的插入部穿入；
8.射出部，所述射出部内具有射出腔，所述射出部的一端具有连通所述射出腔的射出口，所述射出口用于供镜体的插入部穿出；
9.导向管，所述导向管具有导向腔，所述导向腔连通于所述射入腔和所述射出腔，所述导向腔的一端与所述射入部的另一端通过第一万向结构转动连接，所述导向腔的另一端与所述射出部的另一端通过第二万向结构转动连接。
10.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述第一万向结构为万向球或万向节，和，所述第二万向结构为万向球或万向节。
11.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述万向节包括第一万向节叉、中间块以及第二万向节叉，所述中间块具有互不平行的第一旋转轴和第二旋转轴，所述中间块置于所述第一万向节叉和所述第二万向节叉之间，所述中间块具有中间连接腔，所述中间连接腔连通于所述射入腔和导向腔，所述第一万向节叉包括两第一连接部，所述第二万向节叉包括两第二连接部，所述中间块沿所述第一旋转轴延伸方向的两端分别具有第一连接端，所述中间块沿所述第二旋转轴延伸方向的两端分别具有第二连接端，两所述第一连接部分别与两所述第一连接端转动连接，两所述第二连接部分别与两所述第二连接端转动连接。
12.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述万向节还包括两个锁紧机构，以分别锁紧所述第一旋转轴和所述第二旋转轴。
13.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述万向节还包括第一驱动装置和第二
驱动装置，所述第一驱动装置的固定部设于所述第一连接端，所述第一驱动装置的旋转部与对应的所述第一连接部连接；所述第二驱动装置的固定部设于所述第二连接端，所述第二驱动机构的旋转部与对应的所述第二连接部连接。
14.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述第一驱动装置包括外部动力源、牵引远程传动机构和执行机构，所述执行机构设于所述第一旋转轴处，所述外部动力源被设于所述内窥镜辅助装置之外，所述外部动力源通过所述牵引远程传动机构连接所述执行机构，以将所述外部动力源的驱动力传递给所述执行机构。
15.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述万向球包括万向球头、球座以及压盘，所述球座具有与万向球头相配合的弧形孔，所述万向球头可动地设于所述球座内，所述压盘具有直径小于万向球台的压孔，所述压盘扣设于万向球头上，且所述压盘与所述球座可拆连接。
16.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述内窥镜辅助装置还包括柔性套，所述柔性套穿设于所述射入腔、导向腔以及射出腔。
17.根据本发明提供的一种内窥镜辅助装置，所述射出部的射出口的位置调节范围为直径大于50mm的球面。
18.本发明还提供一种内窥镜机器人，包括导轨、操作部、镜体、支撑端、支撑部以及如上述任一种所述的内窥镜辅助装置；
19.所述操作部可移动地设于所述导轨上，所述支撑端设于所述导轨远离操作部的端部，所述操作部相对于所述支撑端移动，所述镜体包括插头部和插入部，所述插头部连接于所述操作部，所述插入部远离插头部的端部具有弯曲部，所述支撑部包括多节依序嵌套的支撑管，所述支撑部的一端与所述插头部连接，所述支撑部的另一端与所述支撑端连接，所述插入部穿设于所述支撑部；
20.所述射入部的射入口与所述支撑部可拆连接。
21.本发明提供的内窥镜辅助装置和内窥镜机器人，该装置可用在内窥镜镜体的插入部的端部，在插入部穿过射入腔、导向腔以及射出腔后，可通过调节导向管相对于射入部的角度，来调整插入部射出的位置，通过调节射出部相对于导向管的角度，来调整插入部的射出方向，从而对准患者的天然孔道或切口。相较于现有的对准结构和方法而言，本发明给出的内窥镜辅助装置，对准准确方便，且仅通过调节该内窥镜辅助装置即可实现对准，无需驱动较重的部件，可以实现射出位置的快速调节和射出方向的快速对准。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例一提供的内窥镜辅助装置的结构示意图；
24.图2是本发明实施例一提供的内窥镜辅助装置的分解结构示意图；
25.图3是本发明实施例二提供的内窥镜辅助装置的结构示意图；
26.图4是本发明实施例二提供的内窥镜辅助装置的分解结构示意图；
27.图5是本发明实施例三提供的内窥镜辅助装置的结构示意图；
28.图6是本发明实施例三提供的内窥镜辅助装置的分解结构示意图；
29.图7是本发明实施例三提供的内窥镜辅助装置的剖面结构示意图；
30.图8是本发明提供的内窥镜机器人的结构示意图；
31.附图标记：
32.10：导向管；11：第一万向节叉；12：万向球头；13：接头夹；20：射入部；21：第二万向节叉；22：球座；23：卡扣；30：射出部；40：第一万向结构；41：中间块；42：第一连接旋钮；421：第一旋钮头；422：第一锁紧部；423：第一旋钮部；43：第二连接旋钮；
33.44：第一驱动装置；441：轴座；442：卷筒；443：卷绳；444：螺丝；45：第二驱动装置；46：压盘；50：第二万向结构；61：导轨；62：操作部；631：插头部；632：插入部；633：弯曲部；64：支撑部；70：操控手柄。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.内窥镜是用作窥视人体内部的医疗器械，其一般设有镜体，镜体可通过弯曲和旋转伸入人体的天然孔道或切口，进入人体内，并通过镜体端部的摄像头拍摄有关部位，通过镜体内的水气腔道和工作腔道可对有关部位进行相应的处理，摄像头经镜体内的线缆可将拍摄数据返回并在相应的显示设备上显示，以供医疗人员直观的实现医疗诊断。本发明给出的内窥镜辅助装置可以用作内窥镜机器人上，也可用在其他需要内窥镜镜体的插入部导向的地方，不作赘述。
36.下面结合图1-图8描述本发明的内窥镜辅助装置和内窥镜机器人。
37.请结合参阅图1至图7，本发明实施例中，内窥镜辅助装置，包括：
38.射入部20，所述射入部20内具有射入腔，所述射入部20的一端具有连通所述射入腔的射入口，所述射入口用于供镜体的插入部632穿入；
39.射出部30，所述射出部30内具有射出腔，所述射出部30的一端具有连通所述射出腔的射出口，所述射出口用于供镜体的插入部632穿出；
40.导向管10，所述导向管10具有导向腔，所述导向腔连通于所述射入腔和所述射出腔，所述导向腔的一端与所述射入部20的另一端通过第一万向结构40转动连接，所述导向腔的另一端与所述射出部30的另一端通过第二万向结构50转动连接。
41.上述结构中，射入腔、导向腔以及射出腔依序连通，可供镜体的插入部632依序穿过，从而实现对插入部632的导向，本实施例中，射出部30和导向管10的外形不作限制，可选为管状结构，以简化结构体积和重量，方便定位导向；沿射出方向，射出部30的端部呈横截面减小的锥台状结构，以便医护人员得知射出方向，方便调节。
42.另外，上述导向管10是具有一定的长度的，以保证射出的偏移位置达到要求，此处偏移位置可以为偏移的高度距离或水平距离。本实施例中，导向管10的长度为200-400mm，可选为200mm、300mm或400mm，这样，能保证有效的位置调节，并且，导向管10的长度不会过
长，重量也不会过重，能保证插入部632的稳定导向和支撑，同时，方便医护人员操作调节。另外，基于射出部30的长度和转动位置，射出部的射出口的位置调节范围为直径大于50mm的球面，以保证准确稳定的对准。
43.第一万向结构40可使得导向部相对于射入部20沿各个方向进行倾斜，以调整射出的位置，第二万向结构50可使得射出部30相对于导向管10沿各个方向倾斜，以调整射出方向。第一万向结构40和第二万向结构50的具体结构可参考后述。
44.本实施例中，该装置可用在内窥镜镜体的插入部632的端部，在插入部632穿过射入腔、导向腔以及射出腔后，可通过调节导向管10相对于射入部20的角度，来调整插入部632射出的位置，通过调节射出部30相对于导向管10的角度，来调整插入部632的射出方向，从而对准患者的天然孔道或切口。相较于现有的对准结构和方法而言，本发明给出的内窥镜辅助装置，对准准确方便，且仅通过调节该内窥镜辅助装置即可实现对准，无需驱动较重的部件，可以实现射出位置的快速调节和射出方向的快速对准。
45.请结合参阅图1至图7，本发明实施例中，所述第一万向结构40为万向球或万向节，和，所述第二万向结构50为万向球或万向节。
46.这样，该内窥镜辅助装置可以采用第一万向结构40和第二万向结构50均为万向球，或，第一万向结构40和第二万向结构50均为万向节，或，第一万向结构40为万向球和第二万向结构50为万向节，或第一万向结构40为万向节和第二万向结构50为万向球。通过万向节或万向球从而实现各个方向的角度调节。当然，在其他实施例中，第一万向结构40或第二万向结构50也可为其他旋转结构。
47.请结合参阅图1至图4，基于上述结构，本发明实施例中，所述万向节包括第一万向节叉11、中间块41以及第二万向节叉21，所述中间块41具有互不平行的第一旋转轴和第二旋转轴，所述中间块41置于所述第一万向节叉11和所述第二万向节叉21之间，所述中间块41具有中间连接腔，所述中间连接腔连通于所述射入腔和导向腔，所述第一万向节叉11包括两第一连接部，所述第二万向节叉21包括两第二连接部，所述中间块41沿所述第一旋转轴延伸方向的两端分别具有第一连接端，所述中间块41沿所述第二旋转轴延伸方向的两端分别具有第二连接端，两所述第一连接部分别与两所述第一连接端转动连接，两所述第二连接部分别与两所述第二连接端转动连接。
48.此处，在第一万向结构40为万向节时，第一万向节叉11设于导向管10的端部，第二万向节叉21设于射入部20的端部，在第二万向结构50为万向节时，第一万向节叉11设于导向管10的端部，第二万向节叉21设于射出部30的端部，这样，通过第一万向节叉11相对于中间块41的转动和第二万向节叉21相对于中间块41的转动，可使得导向管10相对于射入部20实现两个方向的转动，或射出部30相对于导向管10的两个方向的转动，即实现万向调节。
49.请结合参阅图1和图2，所述万向节还包括两个锁紧机构，以分别锁紧所述第一旋转轴和所述第二旋转轴。
50.这样，通过锁紧机构可固定导向管10和射入部20，或固定导向管10和射出部30，以保证射出位置稳定不变，方便医疗诊断。
51.具体的，在一实施例中，两个锁紧机构分别包括两个第一连接旋钮42和两个第二连接旋钮43，所述第一连接旋钮42包括第一旋钮头421和第一旋钮部423，所述连接部具有第一穿孔，所述第一连接端具有第一固定孔，所述连接部的第一穿孔与对应的所述第一连
接端的第一固定孔相对布置，每一所述旋钮部穿过所述第一穿孔并与对应的所述第一固定孔螺纹连接；所述第二连接旋钮43包括第二旋钮头和第二旋钮部，所述连接部具有第二穿孔，所述第二连接端具有第二固定孔，所述连接部的第二穿孔与对应的所述第二连接端的第二固定孔相对布置，每一所述旋钮部穿过所述第二穿孔并与对应的所述第二固定孔螺纹连接。
52.两个第一连接旋钮42可分别设于中间块41的两第一连接端，两个第二连接旋钮43可分别设于中间块41的两第二连接端，这样，即可实现第一万向结构40和第二万向结构50的万向转动。
53.进一步的，所述第一连接旋钮42还包括有第一锁紧部422，所述第一锁紧部422设于所述第一旋钮部423朝向所述第一旋钮头421的一端，所述第一锁紧部422的宽度大于所述第一穿孔；所述第二连接旋钮43还包括有第二锁紧部，所述第二锁紧部设于所述第二旋钮部朝向所述第二旋钮头的一端，所述第二锁紧部的宽度大于所述第二穿孔。
54.在将第一连接旋钮42的第一旋钮部423旋紧第一固定孔时，第一锁紧部422最终会抵接第一连接部的侧壁，从而实现锁止，使得第一旋转轴锁定，在将第二连接旋钮43的第二旋钮部旋紧第二固定孔时，第二锁紧部最终会抵接第二连接部的侧壁，使得第二旋转轴锁定，从而实现锁止。
55.这样，请结合参阅图1和图2，在本发明给出的实施例一中，第一万向结构40和第二万向结构50均为万向节，且第一万向结构40和第二万向结构50均通过两个第一连接旋钮42和两个第二连接旋钮43实现旋转和锁止，从而实现插入部632射出位置的调节和射出方向的对准。该实施例中，导向管10、射入部20、射出部30以及两中间块41均是可以拆卸下来的，这样，每个零件都不含有难以清理的窄缝，便于洗消。另外，为了减少洗消的频次，可以在整个内窥镜辅助装置的导向通道内铺设密封且柔性的柔性套，从而完全隔绝各零件与插入部632的接触。
56.请结合参阅图3和图4，另外，本发明的另一实施例中，所述万向节还包括第一驱动装置44和第二驱动装置45，所述第一驱动装置44的固定部设于所述第一连接端，所述第一驱动机构的旋转部与对应的所述第一连接部连接；所述第二驱动装置45的固定部设于所述第二连接端，所述第二驱动机构的旋转部与对应的所述第二连接部连接。
57.通过第一驱动装置44和第二驱动装置45可实现远程操控导向管10或射出部30的转动，操作方便。
58.该实施例中，所述第一驱动装置44包括外部动力源、牵引远程传动机构和执行机构，所述执行机构设于所述第一旋转轴处，所述外部动力源被设于所述内窥镜辅助装置之外，所述外部动力源通过所述牵引远程传动机构连接所述执行机构，以将所述外部动力源的驱动力传递给所述执行机构.
59.该结构中执行机构即设有上述旋转部和固定部，以使得第一连接部相对第一连接端转动，这样，可实现远程驱动，省去了在辅助装置上设驱动件，使得该辅助装置更轻便，方便导向和保证射出位置的稳定。第二驱动装置与第一驱动装置相同，不作赘述。
60.具体的，在一实施例中，外部动力源为牵引电机，执行机构包括轴座441和卷筒442，牵引远程传动机构则为两卷绳443，所述轴座441包括转动轴和轴盖，所述转动轴的一端设有所述轴盖，所述轴盖的一侧设有限位块，所述限位块具有两卷孔，所述转动轴的另一
端固定连接于所述第一连接端，所述卷筒442可转动地套设于所述转动轴上，所述卷筒442固定连接于所述第一连接部，所述卷筒442上分别设有两反向卷绕的卷绳443，两所述卷绳443分别穿过两所述卷孔，且两所述卷绳443的末端与所述牵引电机相连接。
61.这样，卷筒442可绕转动轴旋转，通过轴盖可避免卷筒442脱离转动轴，在通过牵引电机拉动其中一个卷绳443时，卷筒442转动，另一卷绳443会卷绕在卷筒442上，卷筒442相对于轴座441的转动，即实现导向管10相对于中间块41的转动，牵引电机拉动另一卷绳443时，则可实现导向管10反向的转动。并且，限于两卷绳443的卷绕长度，可对导向管10的转动幅度进行限定，避免弯角过大损伤所述插入部632。本实施例中，卷绳443可以为钢丝，且两卷绳443穿出卷孔后，套设在同一钢丝套内，以避免缠绕，方便驱动。本实施例中，卷筒442上具有两环形槽，分别卷绕两卷绳443，以便于两卷绳443卷绕。同样的，第二驱动装置45的结构也可参考该实施例中的第一驱动装置44，不作赘述。
62.进一步的，执行机构还包括螺丝444，所述转动轴的另一端具有非回转块，所述轴座441具有贯穿所述轴盖和转动轴的通孔，所述第一连接端具有非回转槽，所述非回转槽的底面具有螺纹孔，所述非回转块插接于所述非回转槽，所述螺丝444穿过所述通孔并与所述螺纹孔螺纹连接；所述卷筒442的侧壁设有对接凸柱，所述第一连接部的侧壁具有对接孔，所述对接凸柱插接于所述对接孔内。
63.轴盖可避免卷筒442脱离转动轴，在取下螺丝444后，轴座441和卷筒442均可直接拆离，以便于将各个零件拆下，方便洗消。本实施例中，非回转块为方形块，对应的，非回转槽为方向槽，卷筒442的侧壁设有两个对接凸柱，对应的，第一连接部的侧壁具有两对接孔，以保证稳定转动。另外，与之相对的，另一第一连接端和另一第一连接部则直接通过螺丝相连接。
64.基于上述实施例，请结合参阅图3和图4，本发明实施例二中，第一万向结构40和第二万向结构50均为万向节，且第一万向结构40和第二万向结构50均通过第一驱动装置44和第二驱动装置45实现旋转。该实施例中，通过取下各个转动位置的螺丝444，导向管10、射入部20、射出部30以及两中间块41也是可以拆卸下来的，以便于洗消。另外，为了减少洗消的频次，可以在该的整个内窥镜辅助装置的导向通道内铺设密封且柔性的柔性套，从而完全隔绝各零件与插入部632的接触。
65.进一步的，在上述实施例一和实施例二中，导向管10可设置为可伸缩管，这样，可根据需要调节导向管10的长度，以方便使用。
66.此外，请结合参阅图5至图7，本发明另一实施例中，所述万向球万向球头12、球座22以及压盘46，所述球座22具有与万向球头12相配合的弧形孔，所述万向球头12可动地设于所述球座22内，所述压盘46具有直径小于万向球台的压孔，所述压盘46扣设于万向球头12上，且所述压盘46与所述球座22可拆连接。
67.通过压盘46压设在万向球头12上，可使得万向球头12在球座22内稳定万向转动，进而实现导向管10相对于射入部20的万向转动，或射出部30相对于导向管10的转动。本实施例中，在第一万向结构40为万向球时，万向球头12设于导向管10的一端，球座22设于射入部20的端部，在第二万向结构50为万向球时，万向球头12设于导向管10的另一端，球座22设于射出部30的端部，另外，万向球头12端部的导向腔呈扩口状，这样，即使导向管10或射出部30旋转至不同角度也不会对插入部632造成挤压等影响，并且，压盘46是与球座22螺纹连
接的，以便于拆卸，通过压盘46可对导向管10或射出部30的转动幅度进行限定，以避免弯角过大损伤插入部632。
68.请结合参阅图5至图7，在本发明给出的实施例三中，第一万向结构40和第二万向结构50均为万向球，从而实现插入部632射出位置的调节和射出方向的对准。该实施例中，导向管10两端均设有万向球，且通过两压盘46与射出部30的球座22和射入部20的球座22的螺纹连接，实现可拆，以便于洗消。并且，为了方便将两压盘46取下，导向管10分为两管段，两管段之间通过接头夹13实现紧密连接，这样，将两管段分离后，即可取下两压盘46。另外，为了减少洗消的频次，可以在整个内窥镜辅助装置的导向通道内铺设密封且柔性的柔性套，从而完全隔绝各零件与插入部632的接触。
69.进一步的，可在两管段之间另接管段，这样，可实现导向管10整体长度的变化，以根据需要调节导向管10的长度，方便使用。
70.本发明实施例中，所述内窥镜辅助装置还包括柔性套，所述柔性套穿设于所述射入腔、导向腔以及射出腔。
71.其设置方式可参照上述实施例，通过该柔性套壳保护插入部不被磨损，并且防止交叉感染。
72.请结合参阅图8，基于上述内窥镜辅助装置，本发明还提供一种内窥镜机器人，包括导轨61、操作部62、镜体、支撑端、支撑部64以及所述的内窥镜辅助装置；
73.所述操作部62可移动地设于所述导轨61上，所述支撑端设于所述导轨61远离操作部62的端部，所述操作部62相对于所述支撑端移动，所述镜体包括插头部631和插入部632，所述插头部631连接于所述操作部62，所述插入部632远离插头部631的端部具有弯曲部633，所述支撑部64包括多节依序嵌套的支撑管，所述支撑部64的一端与所述插头部631连接，所述支撑部64的另一端与所述支撑端连接，所述插入部632穿设于所述支撑部64；
74.所述射入部20的射入口与所述支撑部64可拆连接。
75.在使用时，医护人员可通过操控手柄70控制操作部62，以旋转插入部632或弯曲弯曲部633，并通过控制操作部62沿导轨61的导向移动，将插入部632伸入人体内，结合该内窥镜辅助装置，可调节插入部632的射出位置和射出方向，从而对准患者的天然孔道或切口，方便使用。
76.为了实现该内窥镜辅助装置的连接，所述支撑部64的外支撑管的端部嵌设于所述射入内，所述射入部20的外侧壁设有卡扣23，所述支撑部64的外支撑管的外侧壁设有卡孔，所述卡扣23的卡勾卡嵌于卡孔内。
77.这样，通过按压卡扣23，可将卡勾脱离卡孔内，从而实现输入部与支撑管端部的拆卸，方便拆装。当然，在其他实施例中，该射入部20和支撑部64也可为一体结构。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。