CN115281588B - 柔性末端可控医疗器械运动控制系统及医疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统及医疗设备，属于医疗器械技术领域，其中柔性末端可控医疗器械控制系统包括安装主体、鞘摆动装置和插入部摆动装置；鞘摆动装置包括鞘驱动机构、鞘摆臂和鞘安装机构，所述鞘驱动机构与所述安装主体连接，所述鞘安装机构通过所述鞘摆臂与所述鞘驱动机构连接；插入部摆动装置包括插入部驱动机构、插入部摆臂和插入部安装机构，插入部驱动机构与安装主体连接，插入部安装机构通过插入部摆臂与插入部驱动机构连接。本发明在实现鞘和插入部的移动过程中，只需鞘驱动机构和插入部驱动机构的驱动，无需其他部件与电机进行配合，从而降低了柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构复杂性。

Description

柔性末端可控医疗器械运动控制系统及医疗设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统及医疗设备。

背景技术

近年来，柔性末端可控医疗器械大量的用于微创诊断与治疗领域。柔性末端可控医疗器械为二级同心管式结构，可通过口腔或其他人体自然腔道进入人体体内，借助柔性末端可控医疗器械可以观察人体体内的病变情况。随着微创医疗技术的快速发展，柔性末端可控医疗器械的自动控制系统应运而生。

在现有技术中，柔性末端可控医疗器械控制系统的结构示意图如图1所示，柔性末端可控医疗器械主要包括鞘101和插入部102，该柔性末端可控医疗器械控制系统包括鞘安装机构103、插入部安装机构104和直线驱动系统；直线驱动系统包括电机105、丝杠106、滑块108、联轴器和导轨107；鞘101的尾端设置在鞘安装机构103上，插入部102的尾端设置在插入部安装机构104上，插入部102的首端伸入鞘101；电机105的输出轴通过联轴器与丝杠106连接，滑块108设置在丝杠106上，鞘安装机构103和插入部安装机构104通过滑块108设置在导轨107上；在电机105的带动下鞘安装机构103和插入部安装机构104直线移动，以使得鞘101和插入部102进行相对移动。

但上述现有技术中，直线驱动系统需要电机105、丝杠106、滑块108、联轴器和导轨107配合使用，导致直线驱动系统的结构较为复杂且重量较重，进一步增加柔性末端可控医疗器械控制系统的结构复杂性。

发明内容

本发明提供一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统及医疗设备，用以解决现有技术中增加柔性末端可控医疗器械控制系统的结构复杂性的缺陷。

本发明提供一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，包括：

安装主体；

鞘摆动装置，包括鞘驱动机构、鞘摆臂和鞘安装机构，所述鞘驱动机构与所述安装主体连接，所述鞘安装机构通过所述鞘摆臂与所述鞘驱动机构连接；

插入部摆动装置，包括插入部驱动机构、插入部摆臂和插入部安装机构，所述插入部驱动机构与所述安装主体连接，所述插入部安装机构通过所述插入部摆臂与所述插入部驱动机构连接；

所述鞘驱动机构用于驱动所述鞘安装机构在第一位置和第二位置之间摆动，在所述第一位置时，所述鞘安装机构远离所述插入部安装机构，在所述第二位置时，所述鞘安装机构靠近所述插入部安装机构；所述插入部驱动机构用于驱动所述插入部安装机构在第三位置和第四位置之间摆动，在所述第三位置时，所述插入部安装机构靠近所述鞘安装机构，在所述第四位置时，所述插入部安装机构远离所述鞘安装机构。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述插入部安装机构包括插入部直线丝驱动组件和与所述插入部直线丝驱动组件可拆卸连接的插入部安装组件；

所述插入部直线丝驱动组件与所述插入部摆臂连接。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述插入部摆动装置还包括：

转动组件，所述插入部直线丝驱动组件通过所述转动组件与所述插入部摆臂转动连接；所述转动组件，用于使所述插入部直线丝驱动组件相对所述插入部摆臂转动。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述转动组件包括旋转轴和与所述旋转轴连接的连接件；

所述插入部摆臂与所述旋转轴连接，所述连接件与所述插入部直线丝驱动组件连接。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述插入部摆动装置还包括定位组件，所述定位组件设置在所述插入部摆臂上；

所述定位组件，用于在所述插入部直线丝驱动组件转动时，对所述插入部直线丝驱动组件进行限位。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述定位组件包括第一限位件和第二限位件；所述第一限位件设置在所述插入部摆臂朝向所述鞘安装机构的一侧，所述第二限位件设置在所述插入部摆臂背离所述鞘安装机构的一侧；

所述第一限位件，用于在所述插入部直线丝驱动组件沿第一方向转动时，对所述插入部直线丝驱动组件进行限位；

所述第二限位件，用于在所述第一限位件对所述插入部直线丝驱动组件进行限位后，对所述插入部直线丝驱动组件进行定位。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述插入部摆动装置还包括锁定组件，所述锁定组件设置在所述插入部摆臂上和/或所述插入部直线丝驱动组件上；

所述锁定组件，用于在所述插入部直线丝驱动组件绕所述转动组件转动至所述插入部摆臂背离所述鞘安装机构的一侧时，对所述插入部直线丝驱动组件进行锁定。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述锁定组件包括第一磁铁和与所述第一磁铁磁吸配合的第二磁铁；

所述第一磁铁设置在所述插入部摆臂上，所述第二磁铁设置在所述插入部直线丝驱动组件上。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述鞘驱动机构包括鞘摆动驱动电机；所述插入部驱动机构包括插入部摆动驱动电机；

所述鞘摆动驱动电机和插入部摆动驱动电机均设置在所述安装主体上；所述鞘摆动驱动电机的输出轴与所述鞘摆臂的一端连接，所述鞘摆臂的另一端与所述鞘安装机构连接；所述插入部摆动驱动电机的输出轴与所述插入部摆臂的一端连接，所述插入部摆臂的另一端与所述插入部安装机构连接。

根据本发明提供的一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，所述鞘安装机构包括鞘直线丝驱动组件和与所述鞘直线丝驱动组件可拆卸连接的鞘安装组件；

所述鞘直线丝驱动组件与所述鞘摆臂连接。

本发明还提供一种医疗设备，包括位移驱动系统和上述任意一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统；

所述柔性末端可控医疗器械运动控制系统的安装主体与所述位移驱动系统连接。

本发明提供的柔性末端可控医疗器械运动控制系统及医疗设备，将鞘安装机构通过鞘摆臂与鞘驱动机构连接，将插入部安装机构通过插入部摆臂与插入部驱动机构连接，通过鞘驱动机构驱动鞘安装机构发生摆动，通过插入部驱动机构驱动插入部安装机构发生摆动，从而在鞘安装机构和插入部安装机构摆动的过程中实现了鞘和插入部的移动。可知，本发明只需通过鞘驱动机构转动实现鞘的摆动，通过插入部驱动机构转动实现插入部的摆动，进而使得鞘和插入部在摆动过程中实现移动，而仅实现摆动的驱动机构的结构较为简单且重量较轻，从而降低了柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构复杂性。另外，鞘驱动机构驱动鞘摆动，插入部驱动机构驱动插入部摆动，鞘和插入部为摆动运动方式，使得在插入部弯曲进入鞘内时可进行精准控制，插入部不需保持直线状态进入鞘内，并且鞘和插入部的摆动运动方式可节省系统空间。

附图说明

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简单地介绍，显而易见地，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。

图1是现有技术中柔性末端可控医疗器械控制系统的结构示意图；

图2是本发明提供的柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构示意图之一；

图3是本发明提供的柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构示意图之二；

图4是本发明提供的鞘摆动装置的结构示意图；

图5是本发明提供的插入部摆动装置的结构示意图之一；

图6是本发明提供的转动组件和定位组件的结构示意图之一；

图7是本发明提供的转动组件和定位组件的结构示意图之二；

图8是本发明提供的转动组件和定位组件的结构示意图之三；

图9是本发明提供的插入部摆动装置的结构示意图之二；

图10是本发明提供的插入部摆动装置的结构示意图之三；

附图标记：

101、鞘；102、插入部；103、鞘安装机构；104、插入部安装机构；105、电机；106、丝杠；107、导轨；108、滑块；

201、安装主体；202、鞘摆动装置；203、鞘驱动机构；204、鞘摆臂；205、鞘安装机构；206、插入部摆动装置；207、插入部驱动机构；208、插入部摆臂；209、插入部安装机构；210、鞘直线丝驱动组件；211、鞘安装组件；212、插入部直线丝驱动组件；213、插入部安装组件；214、转动组件；

401、鞘导管固定件；

501、手持部；502、第一限位件；503、第二限位件；504、第一磁铁；505、第二磁铁；506、插入部导管固定件；

601、基座；602、手柄；603、压紧头；604、肘夹安装件；605、旋转轴；606、连接件；607、缓冲器。

具体实施方式

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作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。

下面结合图2-图10描述本发明的柔性末端可控医疗器械运动控制系统。

图2是本发明实施例提供的柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构示意图之一，图3是本发明实施例提供的柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构示意图之二，如图2和图3所示，该柔性末端可控医疗器械运动控制系统包括安装主体201、鞘摆动装置202和插入部摆动装置206。

其中，本发明柔性末端可控医疗器械可为医疗领域中应用的内窥镜，如支气管镜、尿道镜、十二指肠镜、胆道镜、肾盂镜等纤细的柔性电子内窥镜。柔性末端可控医疗器械为二级同心管式结构，可通过人体的口腔或者其他自然腔道进入人体内的待测部位，以检查人体内有无病变情况。柔性末端可控医疗器械主要包括相配合的鞘101和插入部102，插入部102穿设在鞘101内并可相对鞘101移动，鞘101和插入部102可同步进入人体内的待测部位，进行病变检测；但在人体内的待测部位空间受限时，由于插入部102的径向尺寸小于鞘101的径向尺寸，可仅驱动插入部102移动，则插入部102相对鞘101向前伸出并进入待测部位。因此，鞘101和插入部102具有各自的驱动装置。

图4是本发明实施例提供的鞘摆动装置的结构示意图，如图3和图4所示，鞘摆动装置202包括鞘驱动机构203、鞘摆臂204和鞘安装机构205，鞘驱动机构203可为鞘驱动电机，也可为旋转气缸或伺服机构等；鞘驱动机构203的固定座设置在安装主体201上，鞘摆臂204的一端与鞘驱动机构203的输出轴连接，鞘安装机构205与鞘摆臂204的另一端连接，鞘101的尾部安装在鞘安装机构205上；通过鞘驱动机构203驱动鞘摆臂204摆动，鞘摆臂204带动鞘安装机构205在第一位置和第二位置之间摆动，从而鞘101在鞘安装机构205的摆动过程中实现了移动。

图5是本发明实施例提供的插入部摆动装置的结构示意图之一，如图3和图5所示，插入部摆动装置206包括插入部驱动机构207、插入部摆臂208和插入部安装机构209，插入部驱动机构207可为插入部驱动电机，也可为旋转气缸或伺服机构等；插入部驱动机构207的固定座设置在安装主体201上，插入部摆臂208的一端与插入部驱动机构207的输出轴连接，插入部安装机构209与插入部摆臂208的另一端连接，插入部102的尾部安装在插入部安装机构209上；通过插入部驱动机构207驱动插入部摆臂208摆动，插入部摆臂208带动插入部安装机构209在第三位置和第四位置之间摆动，从而插入部102在插入部安装机构209的摆动过程中实现了移动。

需要说明的是，鞘驱动机构203可实现鞘101的移动，插入部驱动机构207可实现插入部102的移动；鞘驱动机构203和插入部驱动机构207的同步驱动，可实现插入部102和鞘101的同步移动；鞘驱动机构203和插入部驱动机构207的不同驱动，可实现插入部102和鞘101的相对移动。

需要说明的是，插入部102和鞘101的相对移动可以是插入部102相对鞘101的移动，在插入部102和鞘101同步移动至人体的待测部位附近，由于空间受限，此时，仅通过插入部驱动机构207驱动插入部102向前(靠近待测部位)移动，则插入部102的首部伸出鞘101到达目标待测部位，插入部102的首部用于进行病变检测以及微创手术治疗。

需要说明的是，鞘驱动机构203和插入部驱动机构207的结构可以相同，也可不同，本实施例鞘驱动机构203和插入部驱动机构207的结构相同，均为驱动电机，如图3所示，需要指出的是，在图3中方向标识“上”表示柔性末端可控医疗器械运动控制系统的上部方位，“下”表示柔性末端可控医疗器械运动控制系统的下部方位，“前”表示柔性末端可控医疗器械运动控制系统的前侧方位，“后”表示柔性末端可控医疗器械运动控制系统的后侧方位。应当理解，上述各方向标识仅是便于对柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构进行描述，而不对本发明构成任何限定。

鞘驱动机构203和插入部驱动机构207前后间隔设置，且鞘驱动机构203和插入部驱动机构207的输出轴的轴线平行，使得鞘安装机构205和插入部安装机构209沿同一平面摆动，也就是图3中的前后摆动；鞘驱动机构203驱动鞘安装机构205前后摆动，鞘安装机构205向前(鞘安装机构205远离插入部安装机构209)摆动的极限位置作为第一位置，鞘安装机构205向后(鞘安装机构205靠近插入部安装机构209)摆动的极限位置作为第二位置，则鞘安装机构205在该第一位置和第二位置之间摆动。同样地，插入部驱动机构207驱动插入部安装机构209前后摆动，插入部安装机构209向前(插入部安装机构209靠近鞘安装机构205)摆动的极限位置作为第三位置，插入部安装机构209向后(插入部安装机构209远离鞘安装机构205)摆动的极限位置作为第四位置，则插入部安装机构209在该第三位置和第四位置之间摆动。

本发明柔性末端可控医疗器械运动控制系统将鞘安装机构205通过鞘摆臂204与鞘驱动机构203连接，将插入部安装机构209通过插入部摆臂208与插入部驱动机构207连接，通过鞘驱动机构203驱动鞘安装机构205发生摆动，通过插入部驱动机构207驱动插入部安装机构209发生摆动，从而在鞘安装机构205和插入部安装机构209摆动的过程中实现了鞘101和插入部102的移动。可知，本发明只需通过鞘驱动机构203实现鞘101的摆动，通过插入部驱动机构207实现插入部102的摆动，进而使得鞘101和插入部102在摆动过程中实现移动，而仅实现摆动的驱动机构的结构较为简单且重量较轻，从而降低了柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构复杂性。

需要说明的是，鞘安装机构205是用于安装鞘101的，插入部安装机构209是用来安装插入部102的，在鞘101和插入部102每完成一次检测及治疗后，需对鞘101和插入部102进行消毒。现有技术中，鞘101与鞘安装机构205是固定连接，插入部102和插入部安装机构209也是固定连接，鞘101及插入部102均是无法进行拆卸后消毒的，只能是对装配好的鞘101和插入部102进行消毒，但会存在消毒不彻底的隐患，鞘101和插入部102再次使用时易造成交叉感染。因此，本发明将鞘安装机构205和插入部安装机构209均设计为可拆结构，实现鞘101及插入部102一次性更换的设计；操作人员每完成一次检测及治疗后，对鞘101及插入部102进行消毒或更换。

具体地，鞘安装机构205包括鞘直线丝驱动组件210和与鞘直线丝驱动组件210可拆卸连接的鞘安装组件211，这里需要说明的是，鞘直线丝驱动组件210和鞘安装组件211均为现有的部件，鞘安装组件211是用来安装鞘101的，鞘101包括鞘导管和设置在鞘导管前端的鞘柔性可控器械，鞘直线丝驱动组件210用于控制鞘导管前端的鞘柔性可控器械的弯曲姿态。鞘导管的尾部通过鞘导管固定件401固定在鞘安装组件211上，鞘安装组件211连接在鞘直线丝驱动组件210的侧板上，鞘直线丝驱动组件210与鞘摆臂204连接。鞘直线丝驱动组件210的侧板上设有鞘压紧组件，在鞘压紧组件中压爪打开时，鞘安装组件211可从鞘直线丝驱动组件210上分离，在鞘压紧组件中压爪闭合时，可将鞘安装组件211夹紧固定在鞘直线丝驱动组件210上。鞘直线丝驱动组件210包括鞘线性驱动机构和鞘拉线传感器，鞘拉线传感器安装在鞘线性驱动机构中的丝杆上，鞘拉线传感器与鞘柔性可控器械拉线连接，并可实时检测鞘柔性可控器械拉线上的拉力，具体的，鞘柔性可控器械拉线的一端与鞘拉线传感器可拆卸连接，另一端连接在鞘柔性可控器械内侧，鞘线性驱动机构数量同鞘柔性可控器械拉线数量相同，均为多个，优选多个鞘柔性可控器械拉线沿圆周均匀焊接在鞘柔性可控器械内侧，则鞘安装组件211用于固定鞘导管和鞘柔性可控器械拉线，通过在鞘线性驱动机构的驱动下，带动鞘柔性可控器械拉线的前后运动而控制鞘柔性可控器械的弯曲姿态。

插入部安装机构209包括插入部直线丝驱动组件212和与插入部直线丝驱动组件212可拆卸连接的插入部安装组件213，这里需要说明的是，插入部直线丝驱动组件212和插入部安装组件213均为现有的部件，插入部安装组件213是用来安装插入部102的，插入部102包括插入部导管和设置在插入部导管前端的插入部柔性可控器械，插入部直线丝驱动组件212用于控制插入部导管前端的插入部柔性可控器械的弯曲姿态。插入部导管的尾部通过插入部导管固定件506固定在插入部安装组件213上，插入部安装组件213连接在插入部直线丝驱动组件212的侧板上，插入部直线丝驱动组件212与插入部摆臂208连接。插入部直线丝驱动组件212的侧板上设有插入部压紧组件，在插入部压紧组件中压爪打开时，插入部安装组件213可从插入部直线丝驱动组件212上分离，在插入部压紧组件中压爪闭合时，可将插入部安装组件213夹紧固定在插入部直线丝驱动组件212上。插入部直线丝驱动组件212的具体结构与鞘直线丝驱动组件210的结构相同，本发明在此不再赘述。

本发明柔性末端可控医疗器械运动控制系统将鞘直线丝驱动组件210和鞘安装组件211设计为可拆卸连接，插入部直线丝驱动组件212和插入部安装组件213为可拆卸连接，便于每完成一次检测及治疗后，对鞘101及插入部102进行消毒或更换，避免鞘101和插入部102消毒不彻底，造成再次使用时造成的交叉感染。

根据本发明的实施例，鞘安装组件211、鞘直线丝驱动组件210、插入部安装组件213和插入部直线丝驱动组件212由前至后依次布设，如图3所示，本实施例柔性末端可控医疗器械运动控制系统处于初始状态，此时，鞘安装机构205和插入部安装机构209均处于最低位置，且均为水平设置，从而鞘101和插入部102也为水平设置。

进一步地，在需要拆卸鞘101时，将鞘直线丝驱动组件210侧板上的鞘压紧组件中压爪打开，鞘安装组件211从鞘直线丝驱动组件210上分离，实现鞘安装组件211的拆除，从而实现鞘101的拆除。在需要拆卸插入部102时，将插入部直线丝驱动组件212侧板上的插入部压紧组件中压爪打开，插入部安装组件213与插入部直线丝驱动组件212分离时，由于插入部直线丝驱动组件212的存在，插入部安装组件213无法后移，只能向靠近鞘直线丝驱动组件210一侧移动，但是，若将插入部安装组件213向前移动拆卸时，会与鞘直线丝驱动组件210发生碰撞，引起鞘直线丝驱动组件210和/或插入部安装组件213的损坏。因此，本发明插入部摆动装置206还包括转动组件214，如图3所示，插入部直线丝驱动组件212通过转动组件214与插入部摆臂208连接，在转动组件214的作用下，插入部直线丝驱动组件212可相对插入部摆臂208转动，使插入部直线丝驱动组件212发生翻转，给插入部安装组件213的后移提供运动空间。

本发明柔性末端可控医疗器械运动控制系统将插入部安装组件213与插入部摆臂208通过转动组件214实现转动连接，使插入部直线丝驱动组件212可相对插入部摆臂208转动，给与插入部直线丝驱动组件212分离后的插入部安装组件213后移(远离鞘直线丝驱动组件210移动)提供运动空间，避免插入部安装组件213拆卸过程中与鞘直线丝驱动组件210的碰撞问题，从而便于插入部安装组件213的拆卸和安装，进一步便于插入部102的拆卸和安装。

图6是本发明实施例提供的转动组件和定位组件的结构示意图之一，如图6所示，转动组件214包括旋转轴605和与旋转轴605连接的连接件606；插入部摆臂208与旋转轴605连接，连接件606与插入部直线丝驱动组件212连接。在一实施例中，旋转轴605转动设置在插入部摆臂208上，旋转轴605可在插入部摆臂208上自转，通过插入部直线丝驱动组件212与旋转轴605固连，即可实现插入部直线丝驱动组件212相对插入部摆臂208转动；为了便于插入部直线丝驱动组件212与旋转轴605的连接，在旋转轴605上固连一个连接件606，通过连接件606与插入部直线丝驱动组件212的固连，可实现旋转轴605与插入部直线丝驱动组件212的固连，连接件606与插入部直线丝驱动组件212可采用螺钉连接，则插入部直线丝驱动组件212、连接件606、旋转轴605整体可相对插入部摆臂208转动；在另一实施例中，旋转轴605与插入部摆臂208固连，连接件606与旋转轴605转动连接，连接件606可绕旋转轴605转动，且插入部直线丝驱动组件212通过螺钉与连接件606固连，则插入部直线丝驱动组件212与连接件606整体绕旋转轴605转动，从而插入部直线丝驱动组件212绕旋转轴605相对插入部摆臂208转动。

本发明柔性末端可控医疗器械运动控制系统通过设置在插入部摆臂208上的旋转轴605，实现插入部直线丝驱动组件212的转动，结构简单；且插入部直线丝驱动组件212与旋转轴605之间通过一个连接件606实现连接，连接方式简单。

可选地，本发明的实施例中插入部摆动装置206还包括定位组件，定位组件设置在插入部摆臂208上；定位组件，用于在插入部直线丝驱动组件212转动时，对插入部直线丝驱动组件212进行限位。

其中，由于转动组件214的作用，可实现插入部直线丝驱动组件212的转动，则通过定位组件对插入部直线丝驱动组件212的位置进行限位，使插入部直线丝驱动组件212定位在水平位置，如图3所示的位置。

具体地，如图5所示，定位组件包括第一限位件502和第二限位件503；第一限位件502设置在插入部摆臂208朝向鞘安装机构205的一侧，第二限位件503设置在插入部摆臂208背离鞘安装机构205一侧。

第一限位件502，用于在插入部直线丝驱动组件212沿第一方向转动时，对插入部直线丝驱动组件212进行限位。第二限位件503，用于在第一限位件502对所述插入部直线丝驱动组件212进行限位后，对插入部直线丝驱动组件212进行定位。

其中，第一方向为插入部直线丝驱动组件212绕旋转轴605的轴线向靠近鞘直线丝驱动组件210转动的方向，也就是图3中顺时针方向；第二方向为与第一方向相反的方向，具体地，第二方向为插入部直线丝驱动组件212绕旋转轴605的轴线向远离鞘直线丝驱动组件210转动的方向，也就是图3中逆时针方向。

在插入部直线丝驱动组件212沿第一方向转动至与第一限位件502接触时，插入部直线丝驱动组件212无法再沿第一方向转动，并处于水平位置，此时，插入部直线丝驱动组件212可沿第二方向转动，则通过设置插入部摆臂208的另一侧的第二限位件503对插入部直线丝驱动组件212进行压紧限位，使得插入部直线丝驱动组件212定位于水平位置。

本发明柔性末端可控医疗器械运动控制系统通过第一限位件502和第二限位件503可对插入部直线丝驱动组件212的位置进行准确定位。

进一步地，第一限位件502为设置在插入部摆臂208朝向鞘安装机构205一侧的限位块；第二限位件503为设置在插入部摆臂208背离鞘安装机构205一侧的肘夹。

其中，如图6所示，肘夹包括基座601以及连接在基座601上的手柄602和压紧头603，肘夹通过肘夹安装件604设置在插入部摆臂208上，具体的，肘夹安装件604呈L形，包括第一安装板和与第一安装板垂直固连的第二安装板，第一安装板设置在插入部摆臂208背离鞘安装机构205一侧的侧壁上，插入部摆臂208上设有供第二安装板穿设的通孔，肘夹的基座601设置在第二安装板上；肘夹包括锁紧状态和解锁状态，锁紧状态下，肘夹的压紧头603用于压紧插入部直线丝驱动组件212，即限位块将插入部直线丝驱动组件212限位于水平位置，压紧头603将插入部直线丝驱动组件212固定在该位置，压紧头603可采用弹性材料制作；在需要拆卸插入部安装组件213(也就是插入部102)时，将肘夹的锁紧状态切换为解锁状态，通过驱动手柄602使压紧头603抬起并绕基座601转动，此时，肘夹处于解锁状态，插入部直线丝驱动组件212可相对插入部摆臂208沿第二方向转动至插入部摆臂208背离鞘安装机构205的一侧。

图7是本发明实施例提供的转动组件和定位组件的结构示意图之二，图8是本发明实施例提供的转动组件和定位组件的结构示意图之三，如图7所示，此时，肘夹处于锁紧状态，在需要切换为解锁状态，通过将手柄602抬起，使压紧头603抬起；如图8所示，此时肘夹处于解锁状态，插入部直线丝驱动组件212可相对插入部摆臂208转动。

进一步地，在限位块上设置缓冲器607，在插入部直线丝驱动组件212转动至与限位块接触时，起到对插入部直线丝驱动组件212的缓冲作用，避免插入部直线丝驱动组件212与限位块对硬碰撞导致的损坏。优选地，可以包括间隔设置地两个的缓冲器607。

更进一步地，如图5所示，在插入部直线丝驱动组件212上设有手持部501，便于插入部直线丝驱动组件212的转动；手持部501可以是设置在插入部直线丝驱动组件212上的翻转手柄，也可以是设置在插入部直线丝驱动组件212的凹槽。

可选地，插入部摆动装置206还包括锁定组件，锁定组件设置在插入部摆臂208上和/或插入部直线丝驱动组件212上；锁定组件，用于在插入部直线丝驱动组件212绕转动组件214转动至插入部摆臂208背离鞘安装机构205的一侧时，对插入部直线丝驱动组件212进行锁定。

图9是本发明实施例提供的插入部摆动装置的结构示意图之二，图10是本发明实施例提供的插入部摆动装置的结构示意图之三；其中，在需要对插入部安装组件213进行拆卸时，先将插入部压紧组件中压爪的打开，插入部安装组件213和插入部直线丝驱动组件212分离，如图9所示；然后通过手柄602将肘夹的压紧头603抬起，再通过手持部501使插入部直线丝驱动组件212绕旋转轴605的轴线进行翻转，插入部直线丝驱动组件212翻转后，如图10所示，通过锁定组件对插入部直线丝驱动组件212进行固定。锁定组件可设置在插入部摆臂208上，也可设置在插入部直线丝驱动组件212上；或者锁定组件是相配合的两个部件，该两个部件分别设置在插入部摆臂208和插入部直线丝驱动组件212上。

具体地，锁定组件为磁体对，磁体对包括第一磁铁504和与第一磁铁504磁吸配合的第二磁铁505；第一磁铁504设置在插入部摆臂208上，第二磁铁505设置在插入部直线丝驱动组件212上；通过第一磁铁504和第二磁铁505的磁吸力，保证插入部直线丝驱动组件212停留在竖直位置。

需要说明的是，磁铁对可以是一对或者多对，比如，磁铁对为两对，第一个磁铁对远离旋转轴605设置，第二个磁铁对靠近旋转轴605设置，第二个磁铁对的第一磁铁504可设置在肘夹安装件604上，第二个磁铁对的第二磁铁505可设置在连接件606上。

需要说明的是，锁定组件还可以是设置在插入部摆臂208或插入部直线丝驱动组件212上的锁扣件；或者实现插入部摆臂208或插入部直线丝驱动组件212连接的连接件，比如螺钉；或者其他可实现将插入部直线丝驱动组件212固定在插入部摆臂208上的连接结构，本发明对此不作限定。

本发明柔性末端可控医疗器械运动控制系统在插入部直线丝驱动组件212相对插入部摆臂208向上翻转后，通过锁定组件对插入部直线丝驱动组件212进行固定，便于插入部安装组件213的更换。

本发明还提供了一种医疗设备，包括位移驱动系统和上述任一项实施例所提供的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，柔性末端可控医疗器械运动控制系统的安装主体201与位移驱动系统的输出工作轴连接，通过位移驱动系统可以使鞘摆动装置202和插入部摆动装置206整体移动和转动，进而调整鞘101和插入部102的位置和姿态。

其中，位移驱动系统可以是机械手，或者是多轴驱动机构等驱动结构。

本发明提供的医疗设备，将驱动鞘101的鞘摆动装置202和驱动插入部102的插入部摆动装置206可集成在一个机械手上，由于现有鞘和插入部分别由机械手进行安装及控制，则控制鞘101和插入部102的运动需采用两个机械手，导致占用空间大，且控制流程复杂。因此，本发明通过单个机械手可实现鞘101和插入部102的统一驱动，占用空间小，且控制流程较为简单；另外，鞘101和插入部102的移动过程中，仅需鞘驱动机构203和插入部驱动机构207的驱动，无需其他部件与电机进行配合，在降低了柔性末端可控医疗器械运动控制系统的结构复杂性的同时，降低了柔性末端可控医疗器械运动控制系统的重量，从而便于机械手的控制。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

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。

Claims (11)

1.一种柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，包括：

安装主体；

鞘摆动装置，包括鞘驱动机构、鞘摆臂和鞘安装机构，所述鞘驱动机构与所述安装主体连接，所述鞘安装机构通过所述鞘摆臂与所述鞘驱动机构连接；

插入部摆动装置，包括插入部驱动机构、插入部摆臂和插入部安装机构，所述插入部驱动机构与所述安装主体连接，所述插入部安装机构通过所述插入部摆臂与所述插入部驱动机构连接；

所述鞘驱动机构用于驱动所述鞘安装机构在第一位置和第二位置之间摆动，在所述第一位置时，所述鞘安装机构远离所述插入部安装机构，在所述第二位置时，所述鞘安装机构靠近所述插入部安装机构；所述插入部驱动机构用于驱动所述插入部安装机构在第三位置和第四位置之间摆动，在所述第三位置时，所述插入部安装机构靠近所述鞘安装机构，在所述第四位置时，所述插入部安装机构远离所述鞘安装机构。

2.根据权利要求1所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述插入部安装机构包括插入部直线丝驱动组件和与所述插入部直线丝驱动组件可拆卸连接的插入部安装组件；

所述插入部直线丝驱动组件与所述插入部摆臂连接。

3.根据权利要求2所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述插入部摆动装置还包括：

转动组件，所述插入部直线丝驱动组件通过所述转动组件与所述插入部摆臂转动连接；所述转动组件，用于使所述插入部直线丝驱动组件相对所述插入部摆臂转动。

4.根据权利要求3所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述转动组件包括旋转轴和与所述旋转轴连接的连接件；

所述插入部摆臂与所述旋转轴连接，所述连接件与所述插入部直线丝驱动组件连接。

5.根据权利要求4所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述插入部摆动装置还包括定位组件，所述定位组件设置在所述插入部摆臂上；

所述定位组件，用于在所述插入部直线丝驱动组件转动时，对所述插入部直线丝驱动组件进行限位。

6.根据权利要求5所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述定位组件包括第一限位件和第二限位件；所述第一限位件设置在所述插入部摆臂朝向所述鞘安装机构的一侧，所述第二限位件设置在所述插入部摆臂背离所述鞘安装机构的一侧；

所述第一限位件，用于在所述插入部直线丝驱动组件沿第一方向转动时，对所述插入部直线丝驱动组件进行限位；

所述第二限位件，用于在所述第一限位件对所述插入部直线丝驱动组件进行限位后，对所述插入部直线丝驱动组件进行定位。

7.根据权利要求3至6任一项所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述插入部摆动装置还包括锁定组件，所述锁定组件设置在所述插入部摆臂上和/或所述插入部直线丝驱动组件上；

所述锁定组件，用于在所述插入部直线丝驱动组件绕所述转动组件转动至所述插入部摆臂背离所述鞘安装机构的一侧时，对所述插入部直线丝驱动组件进行锁定。

8.根据权利要求7所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述锁定组件包括第一磁铁和与所述第一磁铁磁吸配合的第二磁铁；

所述第一磁铁设置在所述插入部摆臂上，所述第二磁铁设置在所述插入部直线丝驱动组件上。

9.根据权利要求1至6任一项所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述鞘驱动机构包括鞘摆动驱动电机；所述插入部驱动机构包括插入部摆动驱动电机；

所述鞘摆动驱动电机和插入部摆动驱动电机均设置在所述安装主体上；所述鞘摆动驱动电机的输出轴与所述鞘摆臂的一端连接，所述鞘摆臂的另一端与所述鞘安装机构连接；所述插入部摆动驱动电机的输出轴与所述插入部摆臂的一端连接，所述插入部摆臂的另一端与所述插入部安装机构连接。

10.根据权利要求2至6任一项所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统，其特征在于，所述鞘安装机构包括鞘直线丝驱动组件和与所述鞘直线丝驱动组件可拆卸连接的鞘安装组件；

所述鞘直线丝驱动组件与所述鞘摆臂连接。

11.一种医疗设备，其特征在于，包括位移驱动系统和权利要求1至10任意一项所述的柔性末端可控医疗器械运动控制系统；

所述柔性末端可控医疗器械运动控制系统的安装主体与所述位移驱动系统连接。

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