一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的制作方法

1.本发明属于内窥镜技术领域，具体是指一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜。


背景技术：

2.在隔墙潜望、物体内部拆弹等特殊情况下，经常需要使用内窥镜，现有的内窥镜往往存在以下缺陷：a：结构复杂，一般来讲，内窥镜有多少个自由度就要设置多少个驱动单元（电机），这种内窥镜自由度高，但整体尺寸大、结构复杂、故障率高、价格高；b：市面上的通过液体控制弯曲的内窥镜一般只能整体弯曲，无法通过端部小幅度的弯曲来精准控制钻进方向；c：上述内窥镜在每次调节时，端部的形态都会随之发生改变，即用于钻进的顶端没有单独保持弯曲状态的功能（只能随着整体一起弯曲），这无疑降低了钻进能力和效率。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种能够分段控制弯曲幅度和方向的、前端具有形状保持功能的、前端的长度可以自行调节的具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜；为了方便通过简单便于操作的驱动机构使可弯曲主体骨架发生弯曲，本发明创造性地提出了液囊分段驱动式弯曲控制机构和封闭式液体流向双轴控制机构，通过封闭式液体流向双轴控制机构对环形均布的糖葫芦式液囊组件进行联动和控制，通过阵列设置的弧形片状液囊部的膨胀和收缩带着可弯曲主体骨架进行弯曲，不仅如此，为了在保持可调节自由度的同时简化结构，本发明还创造性地提出了锁止控制杆，通过锁止控制杆对滑动压合块的挤压将一体式液囊本体分成两个相互独立的腔室，从而实现在前端一段长度的可弯曲主体骨架保持弯曲的同时，整体调节该段的位置和角度。
4.本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜，包括液囊分段驱动式弯曲控制机构、封闭式液体流向双轴控制机构、可弯曲主体骨架和照明摄像头组件，所述照明摄像头组件设于可弯曲主体骨架的端部；通过可弯曲主体骨架的弯曲能够适应复杂的钻进路径，从而使照明摄像头组件到达物体的内部空间，所述液囊分段驱动式弯曲控制机构环形均布设于可弯曲主体骨架中，通过环形均布并且沿着可弯曲主体骨架阵列分布的液囊分段驱动式弯曲控制机构，能够控制可弯曲主体骨架进行弯曲，所述封闭式液体流向双轴控制机构设于液囊分段驱动式弯曲控制机构的底部，通过封闭式液体流向双轴控制机构能够为液囊分段驱动式弯曲控制机构中相对位置的糖葫芦式液囊组件进行液体分配，从而驱动可弯曲主体骨架进行弯曲，所述可弯曲主体骨架和封闭式液体流向双轴控制机构相互分离，封闭式液体流向双轴控制机构可以相对于可弯曲主体骨架移动，从而为锁止控制杆的伸缩留出空间。
5.进一步地，所述液囊分段驱动式弯曲控制机构包括糖葫芦式液囊组件和液囊贯通
闭合控制组件，所述糖葫芦式液囊组件环形均布设于可弯曲主体骨架的夹层中，所述液囊贯通闭合控制组件阵列设于糖葫芦式液囊组件上。
6.作为优选地，所述糖葫芦式液囊组件包括液囊底部圆柱形接头、液囊接头底部封板和一体式液囊本体，所述一体式液囊本体上阵列设有弧形片状液囊部，所述弧形片状液囊部设于可弯曲主体骨架的夹层中，通过一体式液囊本体的膨胀和收缩能够控制可弯曲主体骨架的形态，当相对布置的一体式液囊本体的大小不同时，可弯曲主体骨架将会朝向小的一组一体式液囊本体所在的方向弯曲，所述一体式液囊本体在弧形片状液囊部之间阵列设有用于贯通弧形片状液囊部的扁平状液囊贯通部，所述扁平状液囊贯通部的最末端一组和液囊底部圆柱形接头连接，通过扁平状液囊贯通部的贯通和闭合，能够控制相邻的弧形片状液囊部是否连通，所述液囊底部圆柱形接头的侧面设有液囊接头圆孔，所述液囊接头底部封板卡合设于液囊底部圆柱形接头上。
7.作为本发明的进一步优选，所述液囊贯通闭合控制组件包括弧形固定底座、滑动压合块和自复位弹片，所述弧形固定底座固接于可弯曲主体骨架上，所述弧形固定底座的内侧设有底座平台部，所述弧形固定底座在底座平台部的两侧对称设有底座滑孔，所述滑动压合块上设有能够和底座平台部相互卡合的压合块平台部，所述滑动压合块在压合块平台部的两侧对称设有压合块导向滑轴，所述滑动压合块通过压合块导向滑轴卡合滑动设于底座滑孔中，通过滑动压合块的滑动挤压能够压紧扁平状液囊贯通部，从而切断相邻的两组弧形片状液囊部的连接状态，所述自复位弹片设于弧形固定底座和滑动压合块之间，自复位弹片能够在失去了滑动圆柱头的挤压之后，自动使滑动压合块复位，从而使底座安装孔恢复连接作用。
8.作为本发明的进一步优选，所述滑动压合块的内侧设有压合块锥形内凸台，所述液囊贯通闭合控制组件位于扁平状液囊贯通部处，所述各组弧形片状液囊部通过液囊贯通闭合控制组件分隔开来。
9.进一步地，所述封闭式液体流向双轴控制机构包括双轴底座、手动调节活塞组件、连接管道一和连接管道二，所述双轴底座上设有相互垂直的底座安装孔，所述手动调节活塞组件卡合设于底座安装孔中。
10.作为优选地，所述手动调节活塞组件包括活塞筒、端板、尾板和螺纹活塞柱，所述活塞筒固接于底座安装孔中，所述端板和尾板分别设于活塞筒的两端，所述端板上设有螺纹密封孔和管道连接孔一，所述尾板上设有管道连接孔二，通过手动调节活塞组件的调节，能够改变相对方向的一体式液囊本体中的液体分配，从而使可弯曲主体骨架发生弯曲。
11.作为本发明的进一步优选，所述螺纹活塞柱和螺纹密封孔螺纹连接，所述螺纹活塞柱的一端设有活塞部，所述活塞部和活塞筒的内壁滑动密封接触，所述螺纹活塞柱的另一端设有便于操作的手柄部。
12.作为本发明的进一步优选，所述连接管道一的一端卡合设于液囊接头圆孔中，所述连接管道一的另一端卡合设于管道连接孔一中，所述连接管道二的一端卡合设于液囊接头圆孔中，所述连接管道二的另一端卡合设于管道连接孔二中。
13.进一步地，所述可弯曲主体骨架包括可弯曲内管、可弯曲外管、可弯曲支撑骨架和锁止控制杆，所述可弯曲内管和可弯曲外管之间通过可弯曲支撑骨架连接固定，所述可弯曲内管上阵列设有内管窗口部，所述压合块锥形内凸台位于内管窗口部中，所述弧形固定
底座固接于可弯曲内管的内壁上，所述一体式液囊本体位于可弯曲内管和可弯曲外管之间，所述可弯曲支撑骨架上阵列设有骨架镂空部，可弯曲内管、可弯曲外管和可弯曲支撑骨架组成了一个可以弯曲的、带有中空和环形夹层的长条形结构，所述锁止控制杆位于可弯曲内管中，所述锁止控制杆的端部设有滑动圆柱头，所述滑动圆柱头滑动设于可弯曲内管中，所述滑动圆柱头能够同时覆盖相邻的两组压合块锥形内凸台，通过滑动圆柱头的滑动位置能够对弯曲进行分段，能够保证在前段的弯曲幅度不发生变化的情况下，对后段的弯曲幅度、方向进行再调节；通过前后段的分配，以及前后端分别、独立的弯曲控制，能够使照明摄像头组件灵活地改变自身角度和位置，从而实现在狭小空间钻进、探视的技术目的。
14.进一步地，所述照明摄像头组件包括窥视模块底座、环形照明光源和摄像头，所述窥视模块底座卡合设于可弯曲外管的端部，所述环形照明光源设于窥视模块底座中，所述摄像头设于窥视模块底座中。
15.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）通过可弯曲主体骨架的弯曲能够适应复杂的钻进路径，从而使照明摄像头组件到达物体的内部空间；（2）通过环形均布并且沿着可弯曲主体骨架阵列分布的液囊分段驱动式弯曲控制机构，能够控制可弯曲主体骨架进行弯曲；（3）通过封闭式液体流向双轴控制机构能够为液囊分段驱动式弯曲控制机构中相对位置的糖葫芦式液囊组件进行液体分配，从而驱动可弯曲主体骨架进行弯曲；；（4）封闭式液体流向双轴控制机构可以相对于可弯曲主体骨架移动，从而为锁止控制杆的伸缩留出空间；（5）通过一体式液囊本体的膨胀和收缩能够控制可弯曲主体骨架的形态，当相对布置的一体式液囊本体的大小不同时，可弯曲主体骨架将会朝向小的一组一体式液囊本体所在的方向弯曲；（6）通过扁平状液囊贯通部的贯通和闭合，能够控制相邻的弧形片状液囊部是否连通；（7）通过滑动压合块的滑动挤压能够压紧扁平状液囊贯通部，从而切断相邻的两组弧形片状液囊部的连接状态；（8）自复位弹片能够在失去了滑动圆柱头的挤压之后，自动使滑动压合块复位，从而使底座安装孔恢复连接作用；（9）通过手动调节活塞组件的调节，能够改变相对方向的一体式液囊本体中的液体分配，从而使可弯曲主体骨架发生弯曲；（10）可弯曲内管、可弯曲外管和可弯曲支撑骨架组成了一个可以弯曲的、带有中空和环形夹层的长条形结构；（11）通过滑动圆柱头的滑动位置能够对弯曲进行分段，能够保证在前段的弯曲幅度不发生变化的情况下，对后段的弯曲幅度、方向进行再调节；通过前后段的分配，以及前后端分别、独立的弯曲控制，能够使照明摄像头组件灵活地改变自身角度和位置，从而实现在狭小空间钻进、探视的技术目的。
附图说明
16.图1为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的立体图；图2为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的主视图；图3为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的俯视图；图4为图2中沿着剖切线a-a的剖视图；图5为图4中沿着剖切线b-b的剖视图；图6为图4中沿着剖切线c-c的剖视图；图7为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的液囊分段驱动式弯曲控制机构的结构示意图；图8为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的封闭式液体流向双轴控制机构的结构示意图；图9为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的可弯曲主体骨架的结构示意图；图10为本发明提出的一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜的照明摄像头组件的结构示意图；图11为图4中ⅰ处的局部放大图；图12为图6中ⅱ处的局部放大图；图13为图5中ⅲ处的局部放大图。
17.其中，1、液囊分段驱动式弯曲控制机构，2、封闭式液体流向双轴控制机构，3、可弯曲主体骨架，4、照明摄像头组件，5、糖葫芦式液囊组件，6、液囊贯通闭合控制组件，7、液囊底部圆柱形接头，8、液囊接头底部封板，9、一体式液囊本体，10、弧形固定底座，11、滑动压合块，12、自复位弹片，13、液囊接头圆孔，14、弧形片状液囊部，15、扁平状液囊贯通部，16、底座平台部，17、底座滑孔，18、压合块平台部，19、压合块导向滑轴，20、压合块锥形内凸台，21、双轴底座，22、手动调节活塞组件，23、连接管道一，24、连接管道二，25、底座安装孔，26、活塞筒，27、端板，28、尾板，29、螺纹活塞柱，30、螺纹密封孔，31、管道连接孔一，32、管道连接孔二，33、活塞部，34、手柄部，35、可弯曲内管，36、可弯曲外管，37、可弯曲支撑骨架，38、内管窗口部，39、骨架镂空部，40、窥视模块底座，41、环形照明光源，42、摄像头，43、锁止控制杆，44、滑动圆柱头。
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.如图1至图13所示，本发明提出了一种具有旋转弯曲结构及自锁功能的内窥镜，包括液囊分段驱动式弯曲控制机构1、封闭式液体流向双轴控制机构2、可弯曲主体骨架3和照明摄像头组件4，照明摄像头组件4设于可弯曲主体骨架3的端部；通过可弯曲主体骨架3的弯曲能够适应复杂的钻进路径，从而使照明摄像头组件4到达物体的内部空间，液囊分段驱动式弯曲控制机构1环形均布设于可弯曲主体骨架3中，通过环形均布并且沿着可弯曲主体骨架3阵列分布的液囊分段驱动式弯曲控制机构1，能够控制可弯曲主体骨架3进行弯曲，封闭式液体流向双轴控制机构2设于液囊分段驱动式弯曲控制机构1的底部，通过封闭式液体流向双轴控制机构2能够为液囊分段驱动式弯曲控制机构1中相对位置的糖葫芦式液囊组件5进行液体分配，从而驱动可弯曲主体骨架3进行弯曲，可弯曲主体骨架3和封闭式液体流向双轴控制机构2相互分离，封闭式液体流向双轴控制机构2可以相对于可弯曲主体骨架3移动，从而为锁止控制杆43的伸缩留出空间。
22.可弯曲主体骨架3包括可弯曲内管35、可弯曲外管36、可弯曲支撑骨架37和锁止控制杆43，可弯曲内管35和可弯曲外管36之间通过可弯曲支撑骨架37连接固定，可弯曲内管35上阵列设有内管窗口部38，压合块锥形内凸台20位于内管窗口部38中，弧形固定底座10固接于可弯曲内管35的内壁上，一体式液囊本体9位于可弯曲内管35和可弯曲外管36之间，可弯曲支撑骨架37上阵列设有骨架镂空部39，可弯曲内管35、可弯曲外管36和可弯曲支撑骨架37组成了一个可以弯曲的、带有中空和环形夹层的长条形结构，锁止控制杆43位于可弯曲内管35中，锁止控制杆43的端部设有滑动圆柱头44，滑动圆柱头44滑动设于可弯曲内管35中，滑动圆柱头44能够同时覆盖相邻的两组压合块锥形内凸台20，通过滑动圆柱头44的滑动位置能够对弯曲进行分段，能够保证在前段的弯曲幅度不发生变化的情况下，对后段的弯曲幅度、方向进行再调节；通过前后段的分配，以及前后端分别、独立的弯曲控制，能够使照明摄像头组件4灵活地改变自身角度和位置，从而实现在狭小空间钻进、探视的技术目的。
23.照明摄像头组件4包括窥视模块底座40、环形照明光源41和摄像头42，窥视模块底座40卡合设于可弯曲外管36的端部，环形照明光源41设于窥视模块底座40中，摄像头42设于窥视模块底座40中。
24.液囊分段驱动式弯曲控制机构1包括糖葫芦式液囊组件5和液囊贯通闭合控制组件6，糖葫芦式液囊组件5环形均布设于可弯曲主体骨架3的夹层中，液囊贯通闭合控制组件6阵列设于糖葫芦式液囊组件5上；糖葫芦式液囊组件5包括液囊底部圆柱形接头7、液囊接头底部封板8和一体式液囊本体9，一体式液囊本体9上阵列设有弧形片状液囊部14，弧形片状液囊部14设于可弯曲主体骨架3的夹层中，通过一体式液囊本体9的膨胀和收缩能够控制可弯曲主体骨架3的形态，当相对布置的一体式液囊本体9的大小不同时，可弯曲主体骨架3将会朝向小的一组一体式液囊本体9所在的方向弯曲，一体式液囊本体9在弧形片状液囊部14之间阵列设有用于贯通弧形片状液囊部14的扁平状液囊贯通部15，扁平状液囊贯通部15的最末端一组和液囊底部圆柱形接头7连接，通过扁平状液囊贯通部15的贯通和闭合，能够控制相邻的弧形片状液囊部14是否连通，液囊底部圆柱形接头7的侧面设有液囊接头圆孔13，液囊接头底部封板8卡合设于液囊底部圆柱形接头7上。
25.液囊贯通闭合控制组件6包括弧形固定底座10、滑动压合块11和自复位弹片12，弧
形固定底座10固接于可弯曲主体骨架3上，弧形固定底座10的内侧设有底座平台部16，弧形固定底座10在底座平台部16的两侧对称设有底座滑孔17，滑动压合块11上设有能够和底座平台部16相互卡合的压合块平台部18，滑动压合块11在压合块平台部18的两侧对称设有压合块导向滑轴19，滑动压合块11通过压合块导向滑轴19卡合滑动设于底座滑孔17中，通过滑动压合块11的滑动挤压能够压紧扁平状液囊贯通部15，从而切断相邻的两组弧形片状液囊部14的连接状态，自复位弹片12设于弧形固定底座10和滑动压合块11之间，自复位弹片12能够在失去了滑动圆柱头44的挤压之后，自动使滑动压合块11复位，从而使底座安装孔25恢复连接作用。
26.滑动压合块11的内侧设有压合块锥形内凸台20，液囊贯通闭合控制组件6位于扁平状液囊贯通部15处，各组弧形片状液囊部14通过液囊贯通闭合控制组件6分隔开来。
27.封闭式液体流向双轴控制机构2包括双轴底座21、手动调节活塞组件22、连接管道一23和连接管道二24，双轴底座21上设有相互垂直的底座安装孔25，手动调节活塞组件22卡合设于底座安装孔25中；手动调节活塞组件22包括活塞筒26、端板27、尾板28和螺纹活塞柱29，活塞筒26固接于底座安装孔25中，端板27和尾板28分别设于活塞筒26的两端，端板27上设有螺纹密封孔30和管道连接孔一31，尾板28上设有管道连接孔二32，通过手动调节活塞组件22的调节，能够改变相对方向的一体式液囊本体9中的液体分配，从而使可弯曲主体骨架3发生弯曲。
28.螺纹活塞柱29和螺纹密封孔30螺纹连接，螺纹活塞柱29的一端设有活塞部33，活塞部33和活塞筒26的内壁滑动密封接触，螺纹活塞柱29的另一端设有便于操作的手柄部34。
29.连接管道一23的一端卡合设于液囊接头圆孔13中，连接管道一23的另一端卡合设于管道连接孔一31中，连接管道二24的一端卡合设于液囊接头圆孔13中，连接管道二24的另一端卡合设于管道连接孔二32中。
30.具体使用时，用户首先将照明摄像头组件4伸入缝隙中，然后将可弯曲主体骨架3向前方送出，使照明摄像头组件4更加伸入；当照明摄像头组件4需要转弯时，将锁止控制杆43推到顶部极限位置，此时位于同一列的所有的弧形片状液囊部14都是贯通的，此时通过旋转手柄部34的方式调节相应方向的一体式液囊本体9中的液体分配，此时一侧的弧形片状液囊部14会均匀膨胀、另一侧的弧形片状液囊部14会均匀收缩，可弯曲主体骨架3会朝向收缩的方向弯曲，弯曲的幅度与螺纹活塞柱29的调节幅度相应；当需要照明摄像头组件4和顶端一段可弯曲主体骨架3作为一个相对固定的整体，一起旋转摆动时，则需要滑动锁止控制杆43至该整体的末端位置，滑动压合块11由于滑动圆柱头44对压合块锥形内凸台20的挤压而滑动靠近弧形固定底座10，并且通过底座平台部16和压合块平台部18将扁平状液囊贯通部15挤压闭合，将一个贯通的一体式液囊本体9分为两个独立的腔室，然后通过旋转螺纹活塞柱29的方式对末端的弯曲方向进行调整，调节方式与上述步骤相同；在滑动圆柱头44滑动的过程中，由于滑动圆柱头44的厚度能够同时覆盖两组液囊贯通闭合控制组件6，因此被分隔的一体式液囊本体9在锁止控制杆43滑动的过程中不会完全贯通，滑动圆柱头44的两侧的可弯曲主体骨架3将呈现出不同的弯曲幅度和方向；
通过上述步骤能够控制照明摄像头组件4和可弯曲主体骨架3的顶端一段长度的弯曲方向和幅度，利用端部的弯曲方便伸入狭小的空间中，而已经处于弯曲缝隙中的可弯曲主体骨架3，即使通过封闭式液体流向双轴控制机构2进行调节，也有缝隙的侧壁为其限位，因此无需控制。
31.以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
32.作为本发明的另一个新的实施例，可以将螺纹活塞柱29和锁止控制杆43更改为电机驱动，即可实现更加快捷、精确的控制。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
35.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。