CN115251805A - 一种蛇骨结构、内窥镜及蛇骨结构的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种蛇骨结构、内窥镜及蛇骨结构的制备方法，蛇骨结构包括若干个骨节以及用于驱动所述骨节运动的多组牵引绳，所述骨节包括多个第一连接部和多个第二连接部交错围成的筒形结构，所述骨节的第一径向相对设置有一组牵引绳，所述骨节的第二径向相对设置有另一组牵引绳，其中：所述第一连接部与相邻骨节的第二连接部转动连接，当其中一组所述第一牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳的出线方向经过所述第一连接部与第二连接部的旋转轴线。本申请实施例提高了蛇骨结构的传动精确度。

Description

一种蛇骨结构、内窥镜及蛇骨结构的制备方法

技术领域

本申请涉及手术机器人技术领域，尤其涉及一种蛇骨结构、内窥镜及蛇骨结构的制备方法。

背景技术

蛇骨结构是内窥镜实现弯曲运动的重要部件，广泛应用于各类柔性内窥镜(如胃镜、肠镜等)上。蛇骨为多个骨节连接成的结构，每个骨节上通常穿设有四根牵引绳，四根牵引绳分为两组，每组牵引绳成对控制，牵拉一组牵引绳中的一根牵引绳使其中一根牵引绳张紧，另一根牵引绳将会松弛，从而可实现蛇骨沿张紧的牵引绳所在方向进行一定角度的弯曲。，然而，由于蛇骨在上下方向的弯曲与左右方向的弯曲具有耦合作用，使得蛇骨在上下方向弯曲时，左右方向的牵引绳也处于松弛状态，或者，蛇骨在左右方向弯曲时，上下方向的牵引绳也处于松弛状态，这会导致无法准确计算蛇骨的传动距离，影响了蛇骨运动控制的准确性。

发明内容

为解决内窥镜的蛇骨传动精确性低的问题，本申请提供了一种蛇骨结构、内窥镜及蛇骨结构的制备方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种蛇骨结构，该蛇骨结构包括包括若干个骨节以及用于驱动所述骨节运动的多组牵引绳，所述骨节包括多个第一连接部和多个第二连接部交错围成的筒形结构，所述骨节的第一径向相对设置有一组牵引绳，所述骨节的第二径向相对设置有另一组牵引绳，其中：

所述第一连接部与相邻骨节的第二连接部转动连接，当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳的出线方向经过所述第一连接部与第二连接部的旋转轴线。

在一些实施例中，所述第一连接部设置有连接芯，所述第二连接部设有与所述连接芯配合的第二连接环，所述连接芯与所述第二连接环转动连接。

在一些实施例中，所述连接芯的外侧设置有第一连接环，所述第一连接环朝向所述连接芯弯曲，相邻的所述骨节通过所述第一连接环与第二连接环嵌入连接。

在一些实施例中，所述第二连接环与所述连接芯的包络角小于180度。

在一些实施例中，所述第一连接部设有第一主穿线孔，所述第一径向和第二径向相垂直，当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳以相邻两个所述骨节为单位确定一个延伸方向，并在所述第一主穿线孔处变化至下一延伸方向。

在一些实施例中，所述第一连接部还设有第一副穿线孔，所述第二连接部设有第二副穿线孔，所述牵引绳依次穿过两个骨节中第一骨节的第一副穿线孔、第一主穿线孔和第二个骨节的第二副穿线孔，所述第一个骨节与所述第二个骨节嵌入连接。

在一些实施例中，所述蛇骨结构还包括蛇骨头部和蛇骨尾部，所述蛇骨头部与第一个所述骨节的第一连接部连接，所述蛇骨尾部与最后一个所述骨节的第二连接部连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种内窥镜，该内窥镜包括镜体，所述镜体包括镜头和第一方面所述的蛇骨结构，所述蛇骨结构与镜头连接，用于控制所述镜头进行转动。

第三方面，本申请实施例提供了一种蛇骨结构的制备方法，用于制备第一方面所述的蛇骨结构，其中，所述蛇骨结构的第一连接部设有第一主穿线孔，所述第一径向和第二径向相垂直，当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳以相邻两个所述骨节为单位确定一个延伸方向，并在所述第一主穿线孔处变化至下一延伸方向，所述制备方法包括：

在目标管材对应第一主穿线孔的位置进行打薄处理；

切割所述第一主穿线孔的上边沿对应的位置和下边沿对应的位置，并对所述上边沿和下边沿之间的管材朝向所述目标管材的中心轴线进行冲压成型；

按照所述第一连接部和第二连接部的结构，在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型。

在一些实施例中，在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型，包括：通过激光切割技术在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型，切割方向为切点的法线方向。

本申请提供的蛇骨结构、内窥镜及蛇骨结构的制备方法的有益效果包括：

本申请的蛇骨结构包括多个骨节以及用于驱动所述骨节运动的多组牵引绳，相邻骨节的第一连接部和第二连接部转动连接当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳的出线方向经过所述第一连接部与第二连接部的旋转轴线，使得其中一组牵引绳使得蛇骨结构发生弯曲时，另一组牵引绳沿着第一连接部与第二连接部的旋转轴线发生弯折，从而使得该另一组牵引绳的传动距离保持不变，从而解除了蛇骨结构非相对的方向上的运动耦合，提高了蛇骨传动控制的精确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1中示例性示出了一种内窥镜的结构示意图；

图2中示例性示出了一种蛇骨结构的结构示意图；

图3中示例性示出了一种第一连接部的结构示意图；

图4中示例性示出了一种第二连接部的结构示意图；

图5中示例性示出了一种骨节连接示意图；

图6中示例性示出了一种骨节截面示意图；

图7中示例性示出了一种骨节的结构示意图；

图8中示例性示出了一种非弯曲状态的蛇骨示意图；

图9中示例性示出了一种弯曲状态的蛇骨示意图；

图10中示例性示出了一种蛇骨弯曲时减小的传动距离的计算示意图；

图11中示例性示出了一种蛇骨弯曲时增加的传动距离的计算示意图；

图12中示例性示出了一种蛇骨结构的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于机械臂的操作用户进行定义。术语“近侧”、“近端”是指元件的更靠近操作用户的位置，并且术语“远侧”、“远端”是指元件的更靠近镜头且因此更远离操作用户的位置。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

现在参照附图详细描述当前公开的实施例，其中在若干视图中的每个中，相同的附图标记指示相同或相应的元件。

参见图1，为本申请实施例提供的一种3D内窥镜的结构示意图。如图1所示，该3D内窥镜包括镜体10、手柄20、驱动座30和线缆40。

驱动座30和手柄20安装在镜体10的近端，驱动座30上安装驱动模块后，可驱动镜体10进行上、下、左、右四个方向地弯曲，以及驱动镜体10绕镜体10的轴线进行自转。通过线缆40可为镜体10内的镜头供电并进行通讯传输，其中，镜头用于生成图像信号，然后将图像信号通过线缆40进行传输，线缆40可包括用于供电的电缆和用于进行信号传输的通信线缆。

镜体10上可设置有蛇骨结构100，蛇骨结构100也可称为蛇骨组件。参见图2，为本申请实施例提供的一种蛇骨结构的结构示意图。如图2所示，蛇骨结构100可包括蛇骨头部101、蛇骨尾部102以及连接在蛇骨头部101和蛇骨尾部102之间的多个骨节103。蛇骨头部101、多个骨节103和蛇骨尾部102依次嵌合连接在一起，蛇骨头部101、多个骨节103和蛇骨尾部102在四个方向的对应位置穿设有牵引绳104，通过张紧其中一根牵引绳104并松弛其相对方向的牵引绳可使蛇骨组件实现上下、左右方向地弯曲，其中，牵引绳104可为钢丝绳。本发明中为描述方便，将驱动蛇骨结构在上下方向/左右方向弯曲的一对牵引绳相对设置于骨节的第一径向方向，将驱动蛇骨结构在左右方向/上下方向弯曲的另一对牵引绳相对设置于骨节的第二径向方向，第一径向方向与第二径向方向相垂直，其中，左右方向也可称为前后方向。

骨节103可包括两个第一连接部和两个第二连接部围成的筒形结构，其中，第一连接部和第二连接部交错分布，其中两个第一连接部在一个径向方向相对设置，两个第二连接部在另一个方向相对设置。

参见图3，为本申请实施例提供的一种第一连接部的结构示意图，如图3所示，第一连接部的上端设置有连接芯201、第一连接环202。连接芯201可为半圆形结构，第一连接环202为朝向连接芯201弯曲的弧形结构，第一连接环202的数量为两个，两个第一连接环202对称分布在连接芯201的两侧，并与连接芯201之间形成第一弧形槽211。

第一连接部还设置有第一主穿线孔205和第一副穿线孔206，其中，第一主穿线孔205设置在连接芯201的底部，第一副穿线孔206设置在第一连接部的底部。第一主穿线孔205和第一副穿线孔206可用于穿设其中一根牵引绳104。

参见图4，为本申请实施例提供的一种第二连接部的结构示意图，如图4所示，第二连接部的上端设置有第二副穿线孔207，第二副穿线孔207可用于穿设牵引绳104。

第二连接部的底端设置有朝下弯曲的第二连接环203，第二连接环203的两侧对称分布有朝向第二连接环203弯曲的第二弧形槽212。

相邻的两个骨节103可通过其中一个骨节中的第一连接部和另一个骨节中的第二连接部相连接。参见图5，为本申请实施例提供的一种相邻骨节的连接示意图，如图5所示，第一个骨节的第二连接部A2可与第二个骨节的第一连接部B1相连接，第一个骨节位于第二连接部A2对侧的第二连接部可与第二个骨节位于第一连接部B1对侧的第一连接部相连接，第二骨节的一对第二连接部与第三骨节的第一连接部相连接。

为便于区分，第一个骨节的第二连接部A2和第三个骨节的第二连接部C2的相同结构用不同的附图标记进行表示，例如，第一个骨节的第二副穿线孔207与第三个骨节的第二副穿线孔407的结构相同，第一个骨节的骨节主体204与第三个骨节的骨节主体404的结构相同，第一个骨节的第二连接环203与第三个骨节的第二连接环403的结构相同。

如图5所示，骨节B的连接芯301可嵌入到骨节A的第二连接环203内，骨节B的第一连接环302可嵌入到骨节A的第二连接环203外侧的第二弧形槽内。通过连接芯301和第一连接环302的双重嵌接可使骨节B的骨节主体304和骨节A的骨节主体204连接在一起，且骨节B的第一连接部不易从骨节A的第二连接部上脱落。牵引绳可依次穿设在骨节A上的第二副穿线孔207、骨节B的第一主穿线孔305、骨节B的第一副穿线孔306、骨节C的第二副穿线孔407内，用于控制骨节A和骨节B进行相对转动。

在一些实施例中，第二连接环203与连接芯301的包络角小于180°，可使得连接芯301根部的切割量较小，有利于增强连接芯301的强度，更好抵抗来自第二连接环203对连接芯301的挤压力，同时，由于第二连接环203对连接芯301的包络角小于180°，因此第二连接环203无法形成对连接芯301的拉扯力，避免连接芯301受到交变的拉、压力作用，形成疲劳断裂。骨节A的第二连接环203的外侧与骨节B的第一连接环302的内侧嵌合，第一连接环302的内侧对第二连接环203的外侧有一个向心作用力，当骨节A和骨节B之间旋转到极限位置时，第二连接环203任意一边不能脱离与第一连接环302的嵌合，从而保证骨节弯曲运动时不会发生嵌合脱离。

参见图6，连接芯301和第二连接环203的纵向咬合厚度为d1，横向咬合厚度为d3，第一连接环302和骨节主体204的纵向咬合厚度为d2，横向咬合厚度为d4，则骨节A和骨节B的总纵向咬合厚度D1为：D1＝d1+d3，总横向咬合厚度D2为：D2＝d2+d4。可见，本申请实施例通过双重咬合，增加了相邻骨节的咬合厚度，能够增强相邻骨节之间的连接强度。

为对本申请实施例提供的蛇骨结构做进一步说明，图7示出了一种骨节的三维结构示意图，如图7所示，骨节103的两个第一连接部沿骨节103的中心轴线209对称分布，骨节103的两个第二连接部沿骨节103的中心轴线209对称分布，即对于单个骨节103，第一连接部和第二连接部在侧边相邻接。

需要说明的是，为保障骨节103的结构强度，第一连接部和第二连接部为一体成型结构，本申请实施例将骨节103分解为两个第一连接部和两个第二连接部仅为了便于描述骨节103的结构。

参见图7，在一些实施例中，第一主穿线孔205、第一副穿线孔206和第二副穿线孔207均为骨节103的骨节主体204向中心轴线209内凹成的结构。为保障骨节103内部的走线空间S的大小，第一主穿线孔205、第一副穿线孔206和第二副穿线孔207的壁厚可小于骨节主体204的厚度，避免占用骨节103过多内部空间。

如图7所示，第一主穿线孔205的上切面208与骨节103的中心轴线209垂直，且与第一连接部的旋转轴线210所在的骨节径向截面重合，其中，旋转轴线210为两个连接芯201的圆心P1、P2确定的轴线。

本申请实施例提供的上述蛇骨结构的非弯曲状态可参见图8，一种弯曲状态可参见图9。

参见图8，为本申请实施例提供的一种蛇骨结构的非弯曲状态示意图，图8中，蛇骨结构的第三个骨节的第二连接部A2与第四个骨节的第一连接部B1相连接。

第一牵引绳501、第二牵引绳502、第三牵引绳503和第四牵引绳依次穿设在图8的每个骨节中，其中，第四牵引绳位于第二牵引绳502的背面，与第二牵引绳502对称设置，第一牵引绳501和第三牵引绳503对称设置，第三牵引绳503张紧使得蛇骨结构弯曲可称为向下弯曲，第一牵引绳501张紧使得蛇骨结构弯曲可称为向上弯曲，第二牵引绳502张紧使得蛇骨结构弯曲可称为向左弯曲，第四牵引绳张紧使得蛇骨结构弯曲可称为向右弯曲。

为便于描述蛇骨结构的牵引绳传动，可将第二牵引绳502在第二连接部A2的第二副连接孔到第一连接部B1的第一主穿线孔之间的部分称为a段牵引绳，将第二牵引绳502在第一连接部B1的第一主穿线孔到第一连接部B1的第一副穿线孔之间的部分称为b段牵引绳，a段牵引绳和b段牵引绳的分界点为M点，M点为第一连接部B1的第一主穿线孔的出线点；将第一牵引绳501在图8中第三个骨节的第一连接部的第一主穿线孔到第三个骨节的第一副穿线孔之间的部分称为c段牵引绳，将第一牵引绳501在图8中第三个骨节的第一副穿线孔和第四个骨节的第二副连接孔之间的部分称为d段牵引绳，将第一牵引绳501位于第四个骨节的第二副穿线孔到第五个骨节的第一主穿线孔之间的部分称为e段牵引绳。

图8中，在非弯曲状态下，第一连接部B1的第一主穿线孔的上切面垂直于第四个骨节的中心轴线，且与第四个骨节的旋转轴线所在的骨节径向截面重合，使得第二连接部A2的的牵引绳出线方向与第四个骨节的旋转轴线相交，即a段牵引绳与b段牵引绳的连接点位于第一连接部B1的旋转轴线上，a段牵引绳的长度等于第二连接部A2的第二副穿线孔与第四个骨节的旋转轴线之间的距离，b段牵引绳的长度等于第四个骨节的旋转轴线与第一连接部B1出线点之间的距离。c段牵引绳的长度为第三个骨节的第一连接部的第一主穿线孔到第三个骨节的第一副穿线孔之间的距离，d段牵引绳的长度为第三个骨节的第一副穿线孔和第四个骨节的第二副连接孔之间的距离，e段牵引绳的长度为第四个骨节的第二副穿线孔到第五个骨节的第一主穿线孔之间的距离。图8中，在非弯曲状态下，d段牵引绳对应的夹角为α，该夹角为第三个骨节在上侧的第一连接部的第一副穿线孔的出线点与第四个骨节在上侧的第二连接部的第二副穿线孔的出线点分别到第四个骨节的旋转中心点的连线形成的夹角。

参见图9，在蛇骨结构向下弯曲时，上侧牵引绳由于依次经过相邻骨节的第一副穿线孔与第一主穿线孔，使得牵引绳沿着骨节的管壁延伸，即沿着骨节的轴向延伸；左侧或/和右侧方向牵引绳在其中一节骨节的主穿线孔的出线方向经过另一骨节的旋转轴线，使得牵引绳沿着另一骨节的轴向方向延伸，这样左右方向的牵引绳以每两节骨节为单位确定一个牵引绳延伸方向进行延伸，蛇骨结构上下方向的弯曲运动不会导致左右方向牵引绳长度变化，即蛇骨结构上下方向的弯曲运动与左右方向的牵引绳解耦。同理，本申请也解除了蛇骨结构左右运动时对上下运动的耦合。

如图9所示，若第三个骨节和第四个骨节之间向下弯曲的角度为β，则此时d段牵引绳对应的夹角为(α+β)，图9与图8相比，a段牵引绳的长度保持不变，b段牵引绳的长度保持不变，因此，本申请解除了蛇骨结构上下运动对左右运动的耦合，同理，本申请也解除了蛇骨结构左右运动对上下运动的耦合。

图9中，在蛇骨结构发生向下弯曲时(骨节间相对弯曲β角)，下方骨节减少的传动距离的计算示意图可参见图10，如图10所示，通过正弦定理可得到下方骨节减少的传动距离为

其中R为骨节的管内孔半径；第一牵引绳501由于有了第一副穿线孔206和第二副穿线孔207的辅助，使得第一牵引绳501能够贴紧骨节内壁，牵引绳c段的长度与牵引绳e段的长度没有发生变化，牵引绳d段的长度增加了与下方骨节减少的传动距离相同，因为控制蛇骨结构向下弯曲是以牵引绳减少一侧为主动，相对一侧方向为从动，并且控制蛇骨向下弯曲的牵引绳收放由同一个电机控制，所以上方牵引绳增加长度设置为与下方牵引绳减少长度相同。

图9中，在蛇骨结构发生向下弯曲时(骨节间相对弯曲β角)，上方骨节增加的传动距离的计算示意图参见图11，如图11所示，通过正弦定理可得到上方骨节实际需要增加的传动距离为

为了达到更精准控制，也可通过其他方式对上方牵引绳的实际需要增加的传动距离

)进行补偿，保证了蛇骨运动控制的可预测性，有利于对蛇骨运动实施精准控制。同时，由于第一主穿线孔、第一副穿线孔和第二副穿线孔的配合使得牵引绳能够沿着内管壁传动，减少了牵引绳与蛇骨管内线缆或者蛇骨内屏蔽层的摩擦，从而降低牵引绳对蛇骨内部元器件及自身的磨损，有效提升了内窥镜的整体寿命。

基于上述蛇骨结构，本申请实施例还提供了一种蛇骨结构制备方法，用于制备蛇骨结构的骨节，参见图12，该方法可包括如下步骤：

步骤S101：在目标管材对应第一主穿线孔的位置进行打薄处理。

在一些实施例中，目标管材可选用金属管材，基材厚度可在0.3mm-1mm之间，能够保障蛇骨结构的骨节圆周刚度及连接强度。每个骨节上设置有第一主穿线孔，未设置第一副穿线孔和第二副穿线孔，将目标管材对应骨节上第一主穿线孔的位置进行打薄处理，可减小第一主穿线孔向目标管材内冲压后占用的管材内部空间。

在一些实施例中，每个骨节还设置有第一副穿线孔和第二副穿线孔，除了将第一主穿线孔的位置进行打薄处理，还将目标管材对应骨节上第一副穿线孔和第二副穿线孔的位置进行打薄处理，从而也减小第一副穿线孔和第二副穿线孔向目标管材内冲压后占用的管材内部空间。

在一些实施例中，将目标管材打薄至厚度为基材厚度的二分之一或厚度为0.2mm，或者，还可打薄至上述基材厚度的二分之一与0.2mm中的最小值。

步骤S102：切割所述第一主穿线孔的上边沿对应的位置和下边沿对应的位置，并对所述上边沿和下边沿之间的管材朝向所述目标管材的中心轴线进行冲压成型，可得到图7所示的内凹的第一主穿线孔。

在一些实施例中，每个骨节上设置有第一主穿线孔，未设置第一副穿线孔和第二副穿线孔，可将第一主穿线孔的上边沿对应的位置和下边沿对应的位置进行切割，然后朝着目标管材的中心轴线方向分别对第一主穿线孔上边沿和下边沿之间的管材进行冲压，可得到图7所示的内凹的第一主穿线孔。

在一些实施例中，每个骨节还设置有第一副穿线孔和第二副穿线孔，除了冲压第一主穿线孔，还将第一副穿线孔上边沿和下边沿之间的管材、第二副穿线孔上边沿和下边沿之间的管材进行冲压，可得到图7所示的内凹的第一副穿线孔和第二副穿线孔。本申请先将第一主穿线孔、第一副穿线孔和第二副穿线孔的上边沿对应的位置和下边沿对应的位置进行切割，能够避免上边沿上侧和下边沿下侧的管材被冲压变型。

步骤S103：按照所述第一连接部和第二连接部的结构，在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型。

在一些实施例中，每个骨节上设置有第一主穿线孔，未设置第一副穿线孔和第二副穿线孔，在冲压完第一主穿线孔后，可利用激光切割技术，对第一连接部和第二连接部的其他部分，如对连接芯和连接芯凹槽、第一连接环、第二连接环等位置进行切割，以得到一体成型的骨节，通过一体成型技术可保障骨节的强度。

在一些实施例中，每个骨节还设置有第一副穿线孔和第二副穿线孔，在冲压完第一主穿线孔、第一副穿线孔和第二副穿线孔后，可利用激光切割技术，对第一连接部和第二连接部的其他部分，如对连接芯和连接芯凹槽、第一连接环、第二连接环等位置进行切割，以得到图7所示的一体成型的骨节，通过一体成型技术可保障骨节的强度。

在一些实施例中，在进行切割时，采用激光切割技术沿着切点的法线方向进行切割。

需要说明的是，在一些实施例中，也可先执行步骤S103，再执行步骤S102。

蛇骨结构的骨节103、蛇骨头部101和蛇骨尾部102均可根据图10所示的方法进行生产，将蛇骨头部101、多个骨节103和蛇骨尾部102组装成蛇骨结构后，可再将蛇骨结构与内窥镜的其他组件进行组装，最终得到如图1所示的内窥镜。

由上述实施例可见，本发明的蛇骨结构，可以实现上、下、左、右四个方向地运动。该蛇骨结构采用的是主、副穿线孔配合的方式，使得蛇骨结构往一个方向弯曲时，非相对方向上的牵引绳的传动距离不变，从而解除了牵引绳对之间的耦合，牵引绳的传动量也可以根据蛇骨直径、弯曲角度等信息进行精确计算，给手术机器人的运动控制带了极大的方便。另外，本发明的蛇骨结构的穿线孔局部减薄，有利于穿线孔成型，还可提高骨节的径向刚度，保证了蛇骨结构在传动过程中的强度。通过上述设计，本申请发明的蛇骨结构集成了铆接蛇骨的强度和激光切割蛇骨的优势，还满足了高精度控制的需求。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

以上的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种蛇骨结构，其特征在于，包括若干个骨节以及用于驱动所述骨节运动的多组牵引绳，所述骨节包括多个第一连接部和多个第二连接部交错围成的筒形结构，所述骨节的第一径向相对设置有一组牵引绳，所述骨节的第二径向相对设置有另一组牵引绳，其中：

所述第一连接部与相邻骨节的第二连接部转动连接，当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳的出线方向经过所述第一连接部与第二连接部的旋转轴线。

2.根据权利要求1所述的蛇骨结构，其特征在于，所述第一连接部设置有连接芯，所述第二连接部设有与所述连接芯配合的第二连接环，所述连接芯与所述第二连接环转动连接。

3.根据权利要求2所述的蛇骨结构，其特征在于，所述连接芯的外侧设置有第一连接环，所述第一连接环朝向所述连接芯弯曲，相邻的所述骨节通过所述第一连接环与第二连接环嵌入连接。

4.根据权利要求2或3所述的蛇骨结构，其特征在于，所述第二连接环与所述连接芯的包络角小于180度。

5.根据权利要求1所述的蛇骨结构，其特征在于，所述第一连接部设有第一主穿线孔，所述第一径向和第二径向相垂直，当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳以相邻两个所述骨节为单位确定一个延伸方向，并在所述第一主穿线孔处变化至下一延伸方向。

6.根据权利要求5所述的蛇骨结构，其特征在于，所述第一连接部还设有第一副穿线孔，所述第二连接部设有第二副穿线孔，所述牵引绳依次穿过两个骨节中第一骨节的第一副穿线孔、第一主穿线孔和第二个骨节的第二副穿线孔，所述第一个骨节与所述第二个骨节嵌入连接。

7.根据权利要求1所述的蛇骨结构，其特征在于，所述蛇骨结构还包括蛇骨头部和蛇骨尾部，所述蛇骨头部与第一个所述骨节的第一连接部连接，所述蛇骨尾部与最后一个所述骨节的第二连接部连接。

8.一种内窥镜，其特征在于，包括镜体，所述镜体包括镜头和权利要求1-7任一所述的蛇骨结构，所述蛇骨结构与镜头连接，用于控制所述镜头进行转动。

9.一种蛇骨结构的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-8任一所述的蛇骨结构，其中，所述蛇骨结构的第一连接部设有第一主穿线孔，所述第一径向和第二径向相垂直，当其中一组所述牵引绳驱动所述蛇骨结构弯曲时，另一组所述牵引绳以相邻两个所述骨节为单位确定一个延伸方向，并在所述第一主穿线孔处变化至下一延伸方向，所述制备方法包括：

在目标管材对应第一主穿线孔的位置进行打薄处理；

切割所述第一主穿线孔的上边沿对应的位置和下边沿对应的位置，并对所述上边沿和下边沿之间的管材朝向所述目标管材的中心轴线进行冲压成型；

按照所述第一连接部和第二连接部的结构，在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型。

10.根据权利要求9所述的蛇骨结构的制备方法，其特征在于，在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型，包括：通过激光切割技术在所述目标管材上对除所述第一主穿线孔之外的位置进行切割成型，切割方向为切点的法线方向。

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