CN115919474A - 软式内镜操控机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软式内镜操控机器人系统，包括对软式内镜执行手术操控的台车，对台车发出操控指令的医生端控制台；台车上布置有对软式内镜的头端部进行输送操控的第二机械臂，和对软式内镜的操作部进行功能控制的第一机械臂；台车位于手术侧，靠近手术台布置，医生端控制台可远离手术侧，台车由其上的第一机械臂和第二机械臂，分别对软式内镜的操作部和头端部进行夹持和功能操控，第二机械臂的末端设置输送装置，将头端部输送至手术位置，第一机械臂对软式内镜的操作部进行功能控制，实现软式内镜的不同手术控制，通过医生端控制台对台车的远距离控制，实现由机器人系统对软式内镜的输送和手术操作，满足软式内镜的自动化控制。

Description

软式内镜操控机器人系统

技术领域

本发明涉及医疗机器人技术领域，更具体地说，涉及一种软式内镜操控机器人系统。

背景技术

消化道、呼吸道等自然腔道是人类常见疾病好发部位，由于病灶处于人体自然腔道内部，因此需要通过软式内镜进行检查或手术治疗。

传统的软式内镜检查或手术，需要人双手配合持镜体、操作旋钮、手工输送镜体等动作完成操作过程；有的检查或手术需要在放射线的图像引导下进行，医务人员需要穿戴沉重的铅制防护服等长时间手工操作软式内镜，对医务人员诊疗操作质量、体力和健康影响较大，尤其对经验丰富的年长或女性医务人员制约更大，甚至被迫放弃软式内镜工作。

随着机器人辅助技术的发展，机器人和数字化技术在医院的应用愈显突出。医生可以通过调节手柄开关和按钮就可以调节软式内镜的输送长度和姿态，可以大大降低医生的体力和手工操作疲劳，降低手术的操作要求，减少对医务人员的辐射，同时可以提高医务人员与影像之间的交互。同时利用远程医疗方式，发挥大城市、大医学中心优异的疾病诊断治疗能力，缓解我国医疗资源分布不均的现状。

但现有的机器人系统无法完全覆盖软式内镜检查、活检与治疗要求，仍然需要大量医务人员介入，比如机器人系统无法操作活检钳等。又比如胶囊型机器人仅能实现简单的软式内镜检查。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种软式内镜操控机器人系统，以软式内镜的自动化控制要求。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种软式内镜操控机器人系统，用于对软式内镜手术的远距离操控，包括对所述软式内镜执行手术操控的台车，对所述台车发出操控指令的医生端控制台；

所述台车上布置有对软式内镜的操作部进行功能控制的第一机械臂，和对所述软式内镜的头端部进行输送操控的第二机械臂；

所述第二机械臂的末端安装有对所述头端部进行输送的输送装置，所述第一机械臂的末端安装有驱动所述操作部动作的操作装置。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述台车包括台车主体，对所述台车主体进行支撑和行走移动的台车底盘，沿高度方向伸出于所述台车主体的台车立柱，所述台车立柱上固定有第一直线导轨模组和第二直线导轨模组，所述第一机械臂安装于所述第一直线导轨模组上，所述第二机械臂安装于所述第二直线导轨模组上。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述第一机械臂和所述第二机械臂均是由多个臂件组成的多自由度机械臂，相邻的所述臂件之间布置有模块电机。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述输送装置包括输送驱动器、输送耗材和润滑模块，所述输送驱动器的中部具有输送所述软式内镜的输送通道，所述输送耗材设于所述输送驱动器的输出端，所述输送耗材和所述输送驱动器的对接端面上设置对所述输送耗材进行输送动力传递的对接轴。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述输送耗材上设置弹性卡扣，所述输送驱动器上设置对接孔，所述弹性卡扣卡装配合于所述对接孔内。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述输送耗材包括刮粘液结构和润滑液注射模块，所述润滑液注射模块随所述软式内镜的输送，在所述软式内镜的外表面涂抹润滑液；所述刮粘液结构在所述软式内镜抽出过程中，对其表面粘液进行刮除。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述操作装置包括对所述软式内镜进行操作的内镜操作装置，和

对所述软式内镜进行操作的同时，同步对所述软式内镜配套的器械进行操作的器械操作装置；

还包括对所述内镜操作装置和所述器械操作装置进行连接和固定的操作部基座。

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，所述内镜操作装置包括对所述软式内镜的操作部进行适配安装的适配器，以及驱动所述适配器对所述软式内镜上的功能按钮执行手术操作的驱动结构；

优选地，在上述软式内镜操控机器人系统中，还包括连工作站，其上设置对所述软式内镜的镜下视野图像进行传输的内镜工作站、视频监测系统和提供高频电的高频电工作站；

所述视频监测系统包括由所述医生控制台发出控制命令至所述台车，按需求读取所述工作站发出的原始图像或所述台车处理后的第一融合图像；

或由所述医生端控制台发出控制命令至所述台车，按需求读取所述工作站发出的原始图像和所述台车的状态信息，并与所述医生端控制台操作信息融合输出融合后的第二融合图像。

一种软式内镜远程手术机器人系统，应用于如上任一项所述的软式内镜操控机器人系统，包括对软式内镜执行远程操控的医生端远程控制中心，和设于所述软式内镜操控机器人系统的台车内，对所述医生端远程控制中心和所述台车进行通信服务的服务器，所述服务器内设置对所述台车获取的图像数据、语音数据、指令或状态数据进行网络传输的通信系统。

本发明提供的软式内镜操控机器人系统，用于对软式内镜手术的远距离操控，包括对软式内镜执行手术操控的台车，对台车发出操控指令的医生端控制台；台车上布置有对软式内镜的头端部进行输送操控的第二机械臂，和对软式内镜的操作部进行功能控制的第一机械臂；第二机械臂的末端安装有对头端部进行输送的输送装置，第一机械臂的末端安装有驱动操作部动作的操作装置。台车位于手术侧，靠近手术台布置，医生端控制台可远离手术侧，台车由其上的第一机械臂和第二机械臂，分别对软式内镜的操作部和头端部进行夹持和功能操控，第二机械臂的末端设置输送装置，将头端部输送至手术位置，第一机械臂对软式内镜的操作部进行功能控制，实现软式内镜的不同手术控制，通过医生端控制台对台车的远距离控制，实现由机器人系统对软式内镜的输送和手术操作，满足软式内镜的自动化控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅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为软式内镜的基本结构示意图；

图2为本发明提供的软式内镜操控机器人系统的布置结构示意图；

图3为图2中的台车结构示意图；

图4为图3中台车结构中台车底盘结构示意图；

图5为本发明提供的所示的本发明提供的软式内镜操控机器人系统的第一种数据传递方式图；

图6为本发明提供的所示的本发明提供的软式内镜操控机器人系统的第二种数据传递方式图；

图7为本发明提供的软式内镜操控机器人系统中第二机械臂的结构示意图；

图8为图7中输送装置的局部结构示意图；

图9为图2中操作装置的局部结构示意图；

图10为图9中适配器的安装结构示意图；

图11为图9中器械操作装置的安装结构示意图；

图12为本发明提供的软式内镜操控机器人系统中医生端控制台的布置结构示意图；

图13为本发明提供的软式内镜操控机器人系统中工作台的布置结构示意图；

图14为为本发明提供的软式内镜远程手术机器人系统的数据命令交互示意图；

图15为本发明提供的软式内镜远程手术机器人系统的一种布局结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种软式内镜操控机器人系统，实现了软式内镜的自动化控制。

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、完整的描述，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。

如图1所示，图1为软式内镜的基本结构示意图。

软式内镜在执行手术操作时，以消化软式内镜为例，软式内镜包括操作部101、插入部102和头端部103，在进行软式内镜插入操作时，医师需一手手持软式内镜的前端，将头端部103送入人体，另一手手持操作部101，操作部101一般置于医师胸前位置，通过操作部101上的功能按钮对头端部103进行控制，一般以拇指、中指和无名指调节不同的功能按钮1007，如通过拇指控制1003大波轮和小波轮1002两个旋钮，以调节成像角度和视野，中指控制水汽阀按钮1005进行注气、注水，食指控制吸引阀按钮1006将液体吸出。在控制软式内镜的进退时，需要旋转镜身，以维持良好视野。头端部103通过插入部102到达病灶或者需要活检处，从器械通道入口1004装入对应操作器械，经插入部102内部的器械通道，送至头端部103，由软式内镜头端部103的镜下视野配合，完成对应操作。由于软式内镜与操作器械在人体内涉及多种操作，对医师提出了较高要求。软式内镜上还设置工作站接口1001，读取镜下视野。

如图2-图4所示，图2为本发明提供的软式内镜操控机器人系统的布置结构示意图；图3为图2中的台车结构示意图；图4为图3中台车结构中台车底盘结构示意图。

本实施例提供一种软式内镜操控机器人系统，包括医生端控制台1和台车2，二者之间布置工作站3，医生端控制台1通过工作站3连接台车2，并发出控制指令。还具有手术台4，台车2可靠近手术台4布置，在对患者进行手术时，医生处于医生端控制台1进行手术操作，由台车2上的手术操作装置对患者进行手术操作。

台车2上的手术操作装置包括第一机械臂21和第二机械臂22，第一机械臂21和第二机械臂22均为多自由度机械臂，第一机械臂21上设置对软式内镜的操作部101进行控制的操作装置23，第二机械臂22上设置将软式内镜的头端部103送入到患者体内的输送装置24，第一机械臂21和第二机械臂22可在患者手术过程中，执行软式内镜送入患者体内的输送动作，以及在软式内镜头端部103达到病灶或者活检位置时，对操作部101执行的清洗、吸液、成像和手术执行操作。

以消化道检查为例，按照患者手术操作的术式需求，患者采用侧躺或平躺等方式卧于手术台4上。

此时软式内镜已经安装到台车2上完成了术前准备工作，软式内镜的操作部101安装于第一机械臂21的操作装置23上，并通过其上的内镜工作站接口1001与工作站3的接口对接；软式内镜的头端部101安装在输送装置24上，并由输送装置24对插入部102的端部进行抱紧。第二机械臂22将输送装置24拖动至患者口腔处，并将输送装置24的输出口对准口腔，医生即可通过医生端控制台1进行消化道检查工作。

在本案一具体实施例中，台车2包括台车主体201，对台车主体201进行支撑和行走移动的台车底盘202，沿高度方向伸出于台车主体201的台车立柱203，台车立柱203上固定有第一直线导轨模组25和第二直线导轨模组26，第一机械臂21安装于第一直线导轨模组25上，第二机械臂22安装于第二直线导轨模组26上，通过两个直线导轨模组，分别实现对第一机械臂21和第二机械臂22高度的调节。

台车主体201位于台车立柱203的后方布置有对其推送的把手29，对台车2上功能部件进行开关控制的台车控制按钮30，和对台车2工作信息进行显示的台车显示屏28。

台车控制按钮30包括对台车进行供/断电控制的开/关系统按钮，对台车立柱203进行开关控制的立柱开关按钮，对台车2的工作提供电动助力的电动助力开关按钮等。

台车显示器28用于显示软式内镜的镜下视野，医生端控制台1发送的操作医师信息，以及系统安全提示等系统信息。

台车立柱203的顶部布置多个监测装置27，具体可以采用监测相机、监控摄像头等，监测装置27的监测方向朝向手术台4，以记录术者的手术中状态；监测第二机械臂22进行软式内镜输送过程中的机械臂特征点的辨识和位置追踪，以实时监测第二机械臂22的输送状态，以保证系统安全。

台车主体203的底部还预装有多种功能接口31，包括电源接口、数据接口等。电源接口用于连接外部电源，以提供台车2工作电力。数据接口用于对台车储存的信息进行导出，包括由工作站3传来的图像信息，由医生端控制台1的主控端传来的操作信息，以及台车2输出处理后的图像信息等。

台车底盘202包括台车底板212，台车底板212下方安装有备用电池，优选采用备用锂电池。台车2运行时，备用电池为满电状态，在外部电源断开时，备用电池提供备用电源，保证系统安全退出。台车底盘212的底部设置万向轮242和伸缩支撑柱232，伸缩支撑柱232可通过电推动装置222驱动上下伸缩，将台车2顶起或放下，台车2通过台车底盘202推动至指定位置后，通过支撑柱232指令开关发出伸出指令，支撑柱232被驱动向下伸出，直至与地面接触并将台车2顶起，使得万向轮242与地面脱离，从而实现台车2在手术位置的定位。电推动装置222可以采用电推缸、直线电机或液压缸等直线动力设备对支撑柱232进行竖向伸缩驱动。

台车主体201内集成有GPU，能够对图像信息快速处理，具体地，GPU可以对台车2接收的工作站3发出的图像信息，并融合由监测装置27获取的第二机械臂26位置信息，台车2采集的图像信息，以及软式内镜的输送长度等信息，生成系统图像信息，并输出至医生端控制台1，也可以输出至其他显示设备。同时，GPU可以将台车自身工作状态信息传回至医生端控制台1，包括第二机械臂22位置信息，软式内镜当前输送长度信息，软式内镜的转动角度信息以系统安全操作信息等。

如图5所示，图5为本发明提供的所示的本发明提供的软式内镜操控机器人系统的第一种数据传递方式图。

医生端控制台51可以直接对台车52发出控制命令，完成软式内镜输送、转动、手术操作等任务，医生端控制台51作为主控端执行上位机操控动作，台车52作为受控设备，并内置GPU作为下位机。

台车52具备图像信息高速处理能力，台车可接收工作站53发出的图像信息，并融合当前台车中第二机械臂的位置信息、台车2由其检测装置27采集的图像信息，以及软式内镜的输送长度等信息，生成融合后的第一融合图像54，第一融合图像54可传输至医生端控制台51或其他显示设备。同时，台车也可以将自身状态信息传回至医生端控制台51，包括第二机械臂信息、当前软式内镜输送长度、转动角度，以及系统安全操作等信息。

如图6所示，图6为本发明提供的所示的本发明提供的软式内镜操控机器人系统的第二种数据传递方式图。

医生端控制台61可同时读取工作站发出的原始图像信息62或者台车状态信息63，使得医生端控制台61作为信息融合端，对原始图像信息62和台车状态信息63，以及医生端控制端操作台61信息融合，并生成融合后的第二融合图像64信息，在医生端控制台上显示，或传输至其他显示设备进行显示。

在本案一具体实施例中，第一机械臂21和第二机械臂22上还套装有分别对二者进行隔离防护的机械臂隔离罩32，台车2上还套装有对台车主体201进行防护的台车隔离罩。机械臂隔离罩32和台车隔离罩可以采用塑料材质或其他防止灰尘、液体通过的材质制备。

在对患者进行手术前，第二机械臂22先将输送装置24拖动至便于安装手术耗材位置，进行输送装置24耗材、软式内镜、软式内镜适配器以及手术操作器械的安装，并在机械臂和台车2上安装完隔离罩后，再将输送装置24拖动至指定手术位置。通过对手术相关耗材、器械和隔离罩等的安装实现不同部件的防护，满足粘液、体液以及无菌环境下的不同隔离要求。

如图7和图8所示，图7为本发明提供的软式内镜操控机器人系统中第二机械臂的结构示意图；图8为图7中输送装置的局部结构示意图。

在本案一具体实施例中，第一机械臂21和第二机械臂22均采用具有4个转动副的多自由机械臂，每个转动副内均布置驱动臂件动作的模块电机。第一机械臂21和第二机械臂22可在台车立柱202的导向上进行高度方向的平移，通过第一机械臂21和第二机械臂22的4个转动副实现的4个自由度移动，以及高度方向的平移自由度，实现第一机械臂21和第二机械臂22的五个自由度移动。

具体地，以第二机械臂22为例，转动副由基部至末端包括第一转动副221、第二转动副222、第三转动副223和第四转动副224，每个转动副连接相邻的两个臂件，每个转动副内均布置有模块电机。第一转动副221连接第二直线导轨模组26，第四转动副224连接输送装置24。

第二机械臂22靠近患者位置，第二机械臂22的输送装置24外壳上设置拖动把手242，在手术操作的初始阶段，可通过拖动把手242直接拖动对第二机械臂22的伸出位置和伸出长度进行调节，将输送装置24拖动对准患者手术部位。第二机械臂22和输送装置24之间集成有力传感器246，可根据第二机械臂22拖动力的方向和大小，自动控制模块电机输出动力。输送装置24上还设置有对其拖动力进行控制的拖动控制按钮241，可集成电力输出和停止动作，以保证第二机械臂22拖动过程中的安全性。拖动控制按钮241可以设置为机械按钮或触摸按钮等。

在本案一具体实施例中，输送装置24包括输送驱动器249、输送耗材247和润滑模块243。输送驱动器249的中部具有输送软式内镜的插入部102的输送通道，输送耗材247设于输送驱动器249靠近患者的一端，输送耗材247和输送驱动器249相对的对接端面上设置对输送耗材247的传递输送动力的对接轴2471，输送驱动器249通过对接轴2471将动力传递至输送耗材247，输送耗材247完成对软式内镜进行夹紧、输送至患者体内以及旋转软式内镜的动作。

输送耗材247通过定位结构2472连接输送驱动器249，定位结构包括设于输送耗材247的对接端面上的弹性卡扣2472，弹性卡扣2472包括环绕输送耗材247对接端面上的多个，优选地采用三爪结构，由三个弹性卡扣围成爪状结构，对应的，输送驱动器249上具有对接孔，输送耗材247通过对接卡扣2472和对接孔结构连接。

输送耗材247的头端设有刮粘液结构248和润滑液注射模块243，在软式内镜输送过程中，润滑液注射模块243随软式内镜的输送，由润滑液管路在软式内镜的外表面均匀涂抹润滑液，降低软式内镜输送阻力；手术完成后，软式内镜需要由患者体内抽出，由刮粘液结构248对软式内镜的表面粘液进行刮除，保证输送耗材内部的干燥。

本实施例中，输送装置24上还设置对输送耗材247的型号进行识别的型号识别模块，用于判断安装的输送耗材是否为对应手术操作的术士需求耗材。输送驱动器249面向患者的一侧还设置图像采集模块245，图像采集模块245的采集位置与软式内镜的输入位置相对，用于观察软式内镜输送情况和患者情况。

进一步地，输送装置24上还设置与医生端控制台1连接的语音交互模块244，使得医师可通过语音交互模块244与患者交流，完成医患沟通。

如图9-图11所示，图9为图2中操作装置的局部结构示意图；图10为图9中适配器的安装结构示意图；图11为图9中器械操作装置的安装结构示意图。

本实施例中，操作装置23主要包括对软式内镜进行操作的内镜操作装置235，和对操作器械进行操作的器械操作装置233，内镜操作装置235和器械操作装置233通过操作部基座231进行连接和固定。内镜操作装置235能够相对操作部基座231转动，以带动软式内镜转动，进行不同成像位置的调整。

内镜操作装置235包括对软式内镜的操作部101进行适配安装的适配器232，以及驱动适配器232对软式内镜上功能按钮1007执行手术操作的驱动结构，适配器232上伸出适配器卡爪2321，驱动结构上伸出驱动卡爪2322。

适配器232的下端面与驱动结构的上端面对接，适配器232上伸出适配器卡爪2321，驱动结构上伸出驱动卡爪2322，通过适配器卡爪2321和驱动卡爪2322对适配器232和驱动结构进行卡接固定。驱动结构上还具有驱动波轮，通过驱动波轮传递扭矩。

适配器232与驱动结构对接固定后，再执行对适配器232与软式内镜的安装。对于内镜操作部101上功能按钮的触发，可以通过驱动结构驱动适配器232，传递对功能按钮的操作。也可以在适配器上集成微型直线电机2323，在适配器232上直接制备对软式内镜上的功能按钮进行驱动。

在本案一具体实施例中，器械操作装置233包括器械驱动结构和伸出器械驱动结构上的器械，器械的前端为器械执行器2331；器械驱动结构的外壳上设置导向柱2333，操作部基座231上伸出导向滑座，器械驱动结构通过导向柱2333和导向滑座的导向滑移落在操作部基座231上。器械驱动结构的下端面和操作部基座231上端面之间分别设置器械对接盘2332和驱动对接盘2312，二者的对接端面还具有对二者进行对接限位的卡扣限位结构2311。器械驱动结构与操作部基座231对接后，通过转动器械对接盘2332和驱动对接盘2312，完成动力对接。

器械操作装置233连接至软式内镜的器械通道入口，在二者之间可设置中空管234作为器械导入通道，中空管234也可以直接固定在器械操作装置233上，在进行术前准备时，将中空管234连接至软式内镜上的器械通道入口。

器械受器械驱动结构的驱动伸缩，同时器械驱动结构控制器械执行器动作，器械执行器的执行动作包括但不限于器械输送、执行器开合、执行器旋转、器械输出前端可弯曲段弯曲以及嵌套式输送。嵌套式输送为先将器械的外侧输送至病灶处，再推动器械的内部输送，器械的内部结构包括全套器、注射针等。

在本案一具体实施例中，操作部基座上安装有型号识别模块，在适配器与器械上有存储型号信息的芯片，通过射频识别技术识别安装的适配器或器械部件是否符合术式。

如图12和图13所示，图12为本发明提供的软式内镜操控机器人系统中医生端控制台的布置结构示意图；图13为本发明提供的软式内镜操控机器人系统中工作台的布置结构示意图。

在本案一具体实施例中，医生端控制台1上设置手柄1201、医生身份识别模块1205、脚踏开关1207、显示设备1202和语音交互模块1208。医生端控制台上的还设有对手术中内镜弯曲段与组织接触力进行映射和反馈的力反馈系统，力反馈系统连接至手柄，以使医生获取手术过程中器械操作的接触力。

显示设备1202用于对软式内镜成像进行显示，还具有触摸屏1203对手术过程中的参数进行设置和显示，医生端控制台1上还设置控制按钮1204，脚踏开关1207等，用于对医生端控制台1的位置调节、开关控制等操作，还设置控制台接口1206，用于与工作站的连接。

工作站3，包括软式内镜工作站301，用于连接内镜工作站接口1001；还包括高频电工作站306，提供工作电源和器械电力控制，工作站还具有水泵、二氧化碳气泵307、软式内镜冷光源305和内镜图像处理器104，与软式内镜不同的工作进行配合。

工作站3上还设置显示器对病人手术状态、设备工作状态信息进行显示的显示器303；还设置置物盘302提高术中便利性。工作站上中设置工作站接口，用于与医生端工作台和台车的信号连接。

如图14和图15所示，图14为本发明提供的软式内镜远程手术机器人系统的数据命令交互示意图；图15为本发明提供的软式内镜远程手术机器人系统的一种布局结构示意图。

基于上述软式内镜操控机器人系统，本申请还提供了一种软式内镜远程手术机器人系统，应用于如上任一项所述的软式内镜操控机器人系统，包括对软式内镜执行远程操控的医生端远程控制中心133，和设于软式内镜操控机器人系统的台车内，对医生端远程控制中心133和台车进行通信服务的服务器，服务器内设置对台车获取的图像数据、语音数据、指令或状态数据进行网络传输的通信系统132。

本实施例中，软式内镜远程手术机器人系统应用于软式内镜操控机器人系统，用以实现对软式内镜操作设备131的远程操控，软式内镜操作设备131，其包含台车，台车上的第一机械臂和第二机械臂，输送装置，操作装置和工作站，以及手术过程中涉及的其他显示设备等，如患者状态显示设备。

对于一般的软式内镜的手术操控，可以在同一操控环境下，布置台车、工作站和医生端控制台，而在远程操控时，具体指如手术环境和教学环境的远程展示，不同地域之间的医师的协同手术或指导手术等环境，将远程端的控制台设置为医生端远程控制中心133。

不同空间环境下对于软式内镜的远程操控，需要布置通信系统132连接医生端远程控制中心133和台车上的软式内镜手术操作装置131，具体地，通信系统作为连接二者的桥梁，医生端远程控制中心133可以布置在同一个地点，或者同一地点不同房间。亦可以布置在异地，可以将软式内镜操作设备131安装在偏远城市山区，边关哨所，远洋船，太空舱等地方。医生端远程控制中心133也可以布置在医疗条件发达的城市，完成远程手术任务。

本实施例中，软式内镜操作设备的台车作为服务器，从工作站接收图像数据，整合软式内镜操作设备自身的图像数据、状态数据，语音数据，将多信息融合生成处新图像。

本实施例中，医生端远程控制中心133生成指令数据，包括手柄数据，开关数据，语音数据。指令数据经过通信系统132发送至软式内镜操作设备131。

软式内镜进行手术操控过程中，医生端远程控制中心133直接软式内镜操作设备，数据传输的即时性，决定着手术操控的精确性，因此，通信系统132的网络稳定性，如何保证数据传输即时性，影响手术安全。

本实施例提供一种对于软式内镜远程手术机器人系统的数据传输方法，本实施例中，数据传递过程中，传输数据划分为数据流A~E，并对数据流A~E进行分组，其中数据流A、B、C为软式内镜操作设备传至医生端控制台，数据流D和E为医生端控制台传至软式内镜手术操作装置。

其中，数据流A，包括工作站的软式内镜镜下视野、台车立柱场景视野，第二机械臂22上介入区域视野，融合了部分状态数据，比如软式内镜输送长度，软式内镜旋转角度等。选定待传递的图像信息，多个图像合成视频，经过视频编码，压缩成传递数据。经过通信系统，传递至医生端控制台，完成视频解码，恢复视频数据。

数据流B，包括状态数据，包括内镜操作数据、器械数据、第一机械臂21数据。软式内镜操作数据包括软式内镜弯曲角度、旋转角度、输送长度，以及各方向驱动力。器械数据包括器械输送长度、执行器状态、弯曲以及型号等。数据流B可直接按给定顺序合成字节数据包。经通信系统后，解析字节，恢复状态数据。

数据流C，包括语音数据，主要有患者发出，或者是软式内镜操作设备端医师发出，语音数据可以直接编码传递后再解码来传递。

本实施例中，语音数据经过语义识别生成文本数据，将文本数据合成与字节数据包中，经过通信系统发送至接收端。从字节数据包中解析处文本，并通过预存的操作医师的语音、语调信息，从新合成语音数据。

可以理解的，医生端远程控制中心133可以同时包括远程操控端的医生操作台，和对软式内镜操作设备同一手术环境的医生端控制台，医生端远程控制中心133和软式内镜操作设备131之间的通信系统132，可以为本地有线网络、无线网络以及异地无线网络、异地有线网络等，通过远程网络，实现对软式内镜操作设备的远程操控。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种软式内镜操控机器人系统，用于对软式内镜手术的远距离操控，其特征在于，包括对所述软式内镜执行手术操控的台车，对所述台车发出操控指令的医生端控制台；

所述台车上布置有对软式内镜的操作部进行功能控制的第一机械臂，和对所述软式内镜的头端部进行输送操控的第二机械臂；

所述第二机械臂的末端安装有对所述头端部进行输送的输送装置，所述第一机械臂的末端安装有驱动所述操作部动作的操作装置。

2.根据权利要求1所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述台车包括台车主体，对所述台车主体进行支撑和行走移动的台车底盘，沿高度方向伸出于所述台车主体的台车立柱，所述台车立柱上固定有第一直线导轨模组和第二直线导轨模组，所述第一机械臂安装于所述第一直线导轨模组上，所述第二机械臂安装于所述第二直线导轨模组上。

3.根据权利要求1所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述第一机械臂和所述第二机械臂均是由多个臂件组成的多自由度机械臂，相邻的所述臂件之间布置有模块电机。

4.根据权利要求1所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述输送装置包括输送驱动器、输送耗材和润滑模块，所述输送驱动器的中部具有输送所述软式内镜的输送通道，所述输送耗材设于所述输送驱动器的输出端，所述输送耗材和所述输送驱动器的对接端面上设置对所述输送耗材进行输送动力传递的对接轴。

5.根据权利要求4所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述输送耗材上设置弹性卡扣，所述输送驱动器上设置对接孔，所述弹性卡扣卡装配合于所述对接孔内。

6.根据权利要求5所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述输送耗材包括刮粘液结构和润滑液注射模块，所述润滑液注射模块随所述软式内镜的输送，在所述软式内镜的外表面涂抹润滑液；所述刮粘液结构在所述软式内镜抽出过程中，对其表面粘液进行刮除。

7.根据权利要求1所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述操作装置包括对所述软式内镜进行操作的内镜操作装置，和

对所述软式内镜进行操作的同时，同步对所述软式内镜的配套器械进行操作的器械操作装置；

还包括对所述内镜操作装置和所述器械操作装置进行连接和固定的操作部基座。

8.根据权利要求7所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，所述内镜操作装置包括对所述软式内镜的操作部进行适配安装的适配器，以及驱动所述适配器对所述软式内镜上的功能按钮执行手术操作的驱动结构。

9.根据权利要求1-8任一项所述的软式内镜操控机器人系统，其特征在于，还包括工作站，其上设置对所述软式内镜的镜下视野图像进行传输的内镜工作站、视频监测系统和提供高频电的高频电工作站；

所述视频监测系统包括由所述医生控制台发出控制命令至所述台车，按需求读取所述工作站发出的原始图像或所述台车处理后的新图像；

或由所述医生端控制台发出控制命令至所述台车，按需求读取所述工作站发出的原始图像和所述台车的状态信息，并与所述医生端控制台操作信息融合输出融合后的融合图像。

10.一种软式内镜远程手术机器人系统，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的软式内镜操控机器人系统，包括对软式内镜执行远程操控的医生端远程控制中心，和设于所述软式内镜操控机器人系统的台车内，对所述医生端远程控制中心和所述台车进行通信服务的服务器，所述服务器内设置对所述台车获取的图像数据、语音数据、指令或状态数据进行网络传输的通信系统。

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