CN116919317A - 内窥镜及内窥镜驱动设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内窥镜及内窥镜驱动设备，内窥镜包括插入部和操作部；插入部包括软管及设置在软管端部的弯曲部，操作部包括外壳、牵引线及动力耦合机构，动力耦合机构包括转矩轴及传动组件，牵引线的一端与弯曲部相连，牵引线的另一端穿过软管与传动组件相连，转矩轴外伸至外壳外，转矩轴用于与内窥镜驱动装置配合并在内窥镜驱动装置的作用下带动传动组件运动。本发明将操作部与驱动部分离，外观面完整、平滑，不存在死角和不易清理的缝隙，能有效降低交叉感染风险；容易洗消，降低洗消人员的负担；借助内窥镜驱动装置与转矩轴组成的刚性体直接驱动牵引线，减少动力转接次数，提升传动可靠性，结构简单，降低了成本和加工装配难度。

Description

内窥镜及内窥镜驱动设备

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，尤其涉及一种内窥镜及内窥镜驱动设备。

背景技术

随着科技的发展，内窥镜作为一种实用而功能强大的工具，被人们不断的该进和广泛的使用，尤其是在医疗领域，内窥镜被应用到呼吸道、消化道诊疗和微创手术中。在传统的内窥镜诊疗过程中，操作者需要全程手持操作部，通过频繁的旋转手轮，并配合身体动作来控制插入部的弯曲、旋转和进退，不仅消耗操作者大量的体力，患者往往也比较痛苦。传统内窥镜的操控依赖于操作者丰富的经验和手感，对操作者的技术水平要求较高，不符合内窥镜的使用和推广需求。同时由于传统内窥镜在使用完毕后，往往需要整体洗消，劳动强度较大，由于管道较多难以完全清理干净，存在交叉感染风险。

专利CN104968251B提出了一种电动内窥镜装置，该装置的操作部与插入部为一体式结构，将插入部的弯曲动力设置在操作部后端的连接器内，以降低手持操作部的重量。但该装置仍然需要医生手持操作，来控制插入部的进退和旋转动作，没有更好的降低人工劳动强度。同时由于其结构复杂，难以做到小型化和轻量化。

专利CN113208545A提出了一种内窥镜装置，包括插入部、操作部、支撑部。插入部的弯曲传动轴与操作部旋转轴同轴。该装置的传动机构采用类似锥齿轮的正交传动方式，将插入部的弯曲和旋转啮合面设置在操作部的圆周上。再通过设置在支撑部上的电机控制插入部做出相应的动作。由于该内窥镜装置中各种管线需要穿过弯曲动力耦合机构，导致结构复杂、体积过大；外壳(或外表面)存在缝隙导致无法洗消，或存在摩擦导致镜体损伤，或存在磁性物质吸附杂物。

发明内容

本发明提供一种内窥镜及内窥镜驱动设备，用以解决现有技术中内窥镜容易发生交叉感染且结构复杂的缺陷。

本发明提供一种内窥镜，包括插入部和操作部；

所述插入部包括软管及设置在软管端部的弯曲部，所述操作部包括外壳、牵引线及动力耦合机构，所述动力耦合机构包括转矩轴及传动组件，所述牵引线的一端与所述弯曲部相连，所述牵引线的另一端穿过所述软管与所述传动组件相连，所述转矩轴外伸至所述外壳外，所述转矩轴用于与内窥镜驱动装置配合并在所述内窥镜驱动装置的作用下带动所述传动组件运动。

根据本发明提供的一种内窥镜，所述传动组件包括链条及链轮，所述链条与所述链轮配合，所述链轮套接固定于所述转矩轴。

根据本发明提供的一种内窥镜，所述动力耦合机构还包括角度检测传感器，所述角度检测传感器用于检测所述转矩轴的旋转角度。

根据本发明提供的一种内窥镜，所述操作部远离所述软管的一端设有附属设备接口组件，所述操作部的侧面设置有光电通信组件。

本发明还提供一种内窥镜驱动设备，包括内窥镜驱动装置及如上所述的内窥镜，所述内窥镜驱动装置包括支撑座、舱门、旋转舱、旋转驱动机构、离合机构和弯曲驱动机构；

所述旋转驱动机构安装于所述旋转舱，所述旋转舱安装于所述支撑座并能在所述旋转驱动机构的作用下相对所述支撑座转动；

所述旋转舱设有凹槽，所述操作部卡装于所述凹槽，所述弯曲驱动机构安装于所述离合机构，所述离合机构安装于所述旋转舱，在所述离合机构的作用下，所述弯曲驱动机构的输出轴与所述转矩轴耦合或脱离耦合；

所述舱门安装于所述支撑座用于封闭所述凹槽或打开所述凹槽以放置内窥镜。

根据本发明提供的一种内窥镜驱动设备，所述旋转驱动机构包括旋转驱动单元及旋转传动组件，所述旋转传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述旋转驱动单元安装于所述旋转舱内，所述第二齿轮和所述第三齿轮均可转动安装于所述旋转舱，所述第一齿轮套接于所述旋转驱动单元的输出轴，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮啮合，所述支撑座设有内齿面，所述第一齿轮和所述第三齿轮均与所述内齿面啮合。

根据本发明提供的一种内窥镜驱动设备，所述离合机构包括直线驱动和连接板，所述直线驱动的输出端与所述连接板相连，所述连接板可滑动安装于所述旋转舱内，所述弯曲驱动机构安装于所述连接板。

根据本发明提供的一种内窥镜驱动设备，所述弯曲驱动机构包括弯曲动力单元、弯曲传动组件及传动销，所述弯曲动力单元通过所述弯曲传动单元与所述传动销传动连接，所述传动销可转动安装于所述离合机构，所述凹槽的槽壁设有通孔，所述传动销插设于所述通孔，在所述离合机构的作用下，所述传动销穿过所述通孔与所述转矩轴耦合或解除耦合。

根据本发明提供的一种内窥镜驱动设备，所述弯曲传动组件包括第一锥齿轮及第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述弯曲动力单元的输出轴相连，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮套接固定于所述传动销。

根据本发明提供的一种内窥镜驱动设备，所述内窥镜驱动装置还包括舱门驱动机构，所述舱门驱动机构安装于支撑座，所述舱门驱动机构的输出端与所述舱门相连，在所述舱门驱动机构的作用下，所述舱门相对于所述支撑座滑动。

本发明提供的内窥镜及内窥镜驱动设备，将操作部与驱动部分离，外观面完整、平滑，不存在死角和不易清理的缝隙，能有效降低交叉感染风险；而且容易洗消，能够降低内窥镜洗消人员的负担。另外，借助外部内窥镜驱动装置与转矩轴组成的刚性体直接驱动牵引线，减少了动力转接次数，提升了传动可靠性，结构简单，降低了成本和加工装配难度。

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一简单地介绍，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是本发明提供的内窥镜的结构示意图；

图2是本发明提供的操作部的结构示意图；

图3是本发明提供的操作部的内部结构示意图；

图4是本发明提供的转接组件的结构示意图；

图5是本发明提供的附属设备接口组件的结构示意图；

图6是本发明提供的光电通信组件的结构示意图；

图7是本发明提供的内窥镜驱动装置的立体图；

图8是本发明提供的内窥镜驱动装置的内部结构图；

图9是本发明提供的旋转舱的内部结构示意图；

图10是本发明提供的旋转驱动机构与支撑座的配合示意图；

图11是本发明提供的内窥镜驱动装置的部分结构示意图；

图12是本发明提供的滚动体的转动示意图；

图13是本发明提供的离合机构的结构示意图之一；

图14是本发明提供的离合机构的结构示意图之二；

图15是本发明提供的弯曲驱动机构的结构示意图；

图16是本发明提供的内窥镜驱动装置的侧视图；

图17是本发明提供的内窥镜驱动设备的结构示意图。

附图标记：

4100、插入部；

4110、软管；4120、弯曲部；

4200、操作部；

4210、外壳；4220、牵引线；

4230、动力耦合机构；4231、主动轮；4232、从动轮；

4241、转矩轴；4242、传动链条；

4252、检测板；

4260、转接组件；4261、转接座；4262、安装座；4263、力检测器；

4270、附属设备接口组件；4271、固定座；4272、钳道接口；4273、外部水气吸引接口；4274、钳道；4275、水气吸引管；

4280、光电通信组件；4281、固定块；4282、光接口；4283、电信号接口；

3100、支撑座；3101、底板；3102、第一支撑板；3103、第二支撑板；3110、第一支撑面；3120、第二支撑面；3130、内齿面；

3200、舱门；3210、舱门驱动机构；3211、舱门驱动单元；3212、舱门传动齿轮组；3213、齿条；3220、旋转角度检测元件；3221、电路板；3222、磁铁；

3300、旋转舱；3310、凹槽；3311、第一通孔；3312、第二通孔；3321、第一导轨；3322、第二导轨；3330、光电通信接口；3341、第一端面；3342、第二端面；

3400、旋转驱动机构；3410、旋转驱动单元；3411、第一齿轮；3412、第二齿轮；3413、第三齿轮；3420、滚动体；

3500、离合机构；3510、直线驱动；3511、第一连杆；3512、第二连杆；3513、第一连接板；3514、第二连接板；3520、手动离合操作件；3530、离合开关；

3600、弯曲驱动机构；

3610、第一弯曲驱动机构；3611、第一弯曲电机；3612、第一安装座；3613、第一传动销；3614、第一锥齿轮；3615、第二锥齿轮；3616、第三锥齿轮；3617、第一力检测传感器；3618、第一弹性件；

3620、第二弯曲驱动机构；3621、第二弯曲电机；3622、第二安装座；3623、第二传动销；3624、第四锥齿轮；3625、第五锥齿轮；3626、第六锥齿轮；3627、第二力检测传感器；3628、第二弹性件。

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1-图6描述本发明的内窥镜。

本发明提供一种内窥镜，如图1所示，其包括插入部4100和操作部4200。

具体地，如图1所示，插入部4100包括细长的软管4110和设置在软管4110前端的弯曲部4120。如图1和图2所示，操作部4200包括外壳4210、牵引线4220及动力耦合机构4230。牵引线4220的一端连接弯曲部4120，牵引线4220的另一端穿过软管4110与动力耦合机构4230连接。内窥镜驱动装置的传动销与动力耦合机构4230啮合，带动牵引线4220运动，进而控制弯曲部4120做出弯曲动作。

其中，动力耦合机构4230包括转矩轴4241及传动组件。转矩轴4241与传动组件相连并通过传动组件与牵引线4220相连。如图3所示，转矩轴4241的啮合点设置在外壳4210的侧部用于与内窥镜驱动装置的传动销啮合。

如图3所示，转矩轴4241外伸至外壳4210外的端部设有卡槽。可选的，卡槽呈非圆型，如花键型或五边形等。内窥镜驱动装置的传动销端部形状与卡槽形状一致。

使用时，内窥镜驱动装置驱动转矩轴4241转动，经由传动组件带动牵引线4220运动，从而牵拉弯曲部4120，使弯曲部4120做出弯曲动作。

相较于传统内窥镜或现有技术中的电动内窥镜，本发明提供的内窥镜，操作部4200与驱动部分离设置，外观面完整、平滑，不存在死角和不易清理的缝隙，能有效降低交叉感染风险；而且容易洗消，能够降低内窥镜洗消人员的负担。另外，借助外部内窥镜驱动装置与转矩轴4241组成的刚性体直接驱动牵引线4220，减少了动力转接次数，提升了传动可靠性，结构简单，降低了成本和加工装配难度。

其中，如图3所示，传动组件包括传动链条4242及链轮，链轮套设于转矩轴4241，传动链条4242与链轮相连。传动链条4242的两端分别与一牵引绳相连。两条牵引绳的另一端均与弯曲部4120相连。

在又一具体实施例中，传动组件包括齿轮及牵引轮。齿轮套设在转矩轴4241上，齿轮与牵引轮啮合，带动牵引轮转动。牵引绳的搭设在牵引轮上，在牵引轮转动时带动牵引绳同步运动。除此之外，传动组件还可以采用皮带传动、同步带传动或摩擦传动，以带动弯曲部4120弯曲。对应的，牵引轮采用同步带轮、皮带轮或摩擦轮。

需要说明的是，动力耦合机构4230的数量可以为一个或多个，对应的，弯曲驱动机构的数量与动力耦合机构4230的数量一致，对此本发明实施例不做具体限定。

在内窥镜驱动装置的弯曲驱动机构作用下，传动销带动转矩轴转动，进而通过传动组件拉动牵引线4220，控制弯曲部4120实现弯曲动作。

为了实时检测弯曲部4120的弯曲角度，动力耦合机构4230还包括角度检测传感器，角度检测传感器用于检测从动轮4232的旋转角度。

可选的，如图3所示，角度检测传感器包括磁体及检测板4252。动力耦合机构4230还包括主动轮4231及从动轮4232，主动轮4231套接于转矩轴4241，主动轮4231与从动轮4232啮合。磁体设置在从动轮4232上，检测板4252位于磁体上方。检测板4252上设置有磁编码器。当转矩轴4241受内窥镜驱动装置的驱动力转动时，磁编码器可以检测到磁体的旋转角度，也即检测从动轮4232的旋转角度。当然，还可以采用其他形式的旋转角度检测传感器，对此本发明不做具体限定。

具体地，如图4所示，操作部4200还包括转接组件4260，转接组件4260的一端连接软管4110，转接组件4260的另一端连接动力耦合机构4230。

为了提高电控的安全性和可靠性，在转接组件4260上设置有力检测器4263，能够实时检测转接组件4260受到的扭力状况，由于这种扭力是因插入部4100的旋转而产生，因此可较为精准的获取插入部4100在患者体内的力反馈信息。相较于现有技术，本发明中所获取的力反馈信息不需要经过大量模拟计算，更接近真实状况。

如图4所示，转接组件4260包括与软管4110连接的转接座4261和与动力耦合机构4230连接的安装座4262。转接座4261上设置有力检测器4263，力检测器4263能够实时检测转接组件4260受到的扭力，由于这种扭力是因插入部4100的旋转而产生。可选的，力检测器4263包括应变片。

本发明提供的内窥镜驱动装置，通过设置力检测器4263可更为精准的获取插入部4100在患者体内的力反馈信息。

如图2所示，操作部4200远离软管4110的一端设置有附属设备接口组件4270。如图5所示，附属设备接口组件4270包括固定座4271，固定座4271的外露端面设有钳道接口4272和外部水气吸引接口4273，固定座4271的另一端设有钳道4274和水气吸引管4275。其中，钳道接口4272和水气吸引接口的数量可以为一个或多个，根据具体需要设置。

本发明提供的内窥镜，水、气、副送水和钳道等管件集成在同一固定座4271上，固定座4271设置在外壳4210远离插入部4100的一端，并留有对外接接口，结构简单，方便对接外部设备。

如图2所示，操作部4200的侧面设置有光电通信组件4280。如图6所示，光电通信组件4280设置在外壳4210的侧部，包括光接口4282、电信号接口4283和固定块4281，光接口4282和电信号接口4283集成在同一固定块4281上，固定块4281设置在外壳4210的侧部。固定块4281将光接口4282和电信号接口4283紧密包裹，以实现防水。

其中，光接口4282包括一个或多个光照明单元，电信号接口4283包括多个通讯对接口，电信号接口4283可以采用Type-C或pogopin等任意形式的标准电连接器，或者为电磁耦合、簧片或触点等电连接结构。

如图1和图2所示，动力耦合机构4230、光电通信组件4280设置在操作部4200的侧部，附属设备接口组件4270设置在操作部4200上远离插入部4100的一端，由此将电连接和管路连接分开，避免因水气吸引、钳道管滴漏造成的交叉感染和短路风险。

下面结合图7-图16描述本发明的内窥镜驱动装置的具体结构。

如图7和图8所示，本发明提供一种内窥镜驱动装置，其包括支撑座3100、舱门3200、旋转舱3300、旋转驱动机构3400、离合机构3500及弯曲驱动机构3600。旋转驱动机构3400安装于旋转舱3300，旋转舱3300安装于支撑座3100并能在旋转驱动机构3400的作用下相对支撑座3100转动。旋转舱3300设有用于放置操作部4200的凹槽3310，弯曲驱动机构3600安装于离合机构3500，离合机构3500安装于旋转舱3300。在离合机构3500的作用下，弯曲驱动机构3600的输出轴与凹槽3310内的操作部4200的转矩轴4241耦合或脱离耦合。舱门3200安装于支撑座3100，用于封闭凹槽3310的槽口或打开凹槽3310以放置内窥镜。

其中，支撑座3100用于为整个内窥镜驱动装置提供支撑。具体地，如图7所示，支撑座3100包括底板3101、第一支撑板3102和第二支撑板3103，第一支撑板3102和第二支撑板3103设置在底板3101的相对两侧。第一支撑板3102设有圆弧形的第一支撑面3110，第二支撑板3103设有圆弧形的第二支撑面3120。旋转舱3300呈圆筒状，其外壁与第一支撑面3110和第二支撑面3120接触，并能绕第一支撑面3110和第二支撑面3120转动。第一支撑面3110和第二支撑面3120均设有缺口，缺口与凹槽3310的槽口对应以便放置内窥镜。需要说明的是，第一支撑板3102和第二支撑板3103具有一定的厚度，确保其上设置的第一支撑面3110和第二支撑面3120能够为旋转舱3300提供有力的支撑。

旋转舱3300包括第一外壳及内壳，第一外壳与内壳可拆卸连接。具体地，内壳设有凹槽3310，凹槽3310用于收纳内窥镜，凹槽3310的形状与内窥镜的外形一致。如图7至图9所示，凹槽3310呈U型。第一外壳罩设在内壳外，用于将旋转驱动机构3400、离合机构3500和弯曲驱动机构3600隐藏起来。离合机构3500和弯曲驱动机构3600均安装于旋转舱3300，在旋转舱3300转动时，离合机构3500和弯曲驱动机构3600随着旋转舱3300一起转动。

舱门3200采用过手动推拉门或者电动滑动门结构或者是其他开关门结构，只要能实现旋转舱3300的打开和关闭即可。

使用时，内窥镜放置在凹槽3310内，离合机构3500带动弯曲驱动机构3600与内窥镜耦合，从而限定内窥镜在凹槽3310内位置，并将弯曲驱动机构3600的输出动力传递给内窥镜，以实现内窥镜的弯曲操作。当需要实现内窥镜的旋转时，旋转驱动机构3400运行，驱动旋转舱3300相对于支撑座3100转动，从而带动内窥镜转动。在操作结束后，离合机构3500带动弯曲驱动机构3600与内窥镜脱离啮合，解除对内窥镜的位置限定，以便从凹槽3310内取出内窥镜。整个操作拆装内窥镜较为便利，通过旋转驱动机构3400、离合机构3500和弯曲驱动机构3600等电动控制机构减轻使用者的体力负担。另外，仅支撑座3100、旋转舱3300和舱门3200外露，外观面平整，能降低内窥镜的洗消负担。

本发明实施例提供的内窥镜驱动装置，旋转舱3300设有用于放置内窥镜的凹槽3310，在离合机构3500的作用下，弯曲驱动机构3600的输出轴可与凹槽3310内的内窥镜耦合，以限定内窥镜在凹槽3310内的位置并实现弯曲动作的动力传递，以便实现内窥镜的弯曲操作，旋转舱3300在旋转驱动机构3400的作用下可转动，从而能够带动内窥镜随之旋转，实现内窥镜的转动操作，借助一个机械结构即可实现内窥镜的旋转和弯曲，结构简单。内窥镜放置在凹槽3310内即可对接内窥镜驱动装置，并通过舱门3200实现相对密封，能充分减少内窥镜的污染，减轻洗消工作。

在上述实施例基础上，如图9和图10所示，旋转驱动机构3400包括旋转驱动单元3410及旋转传动组件，旋转驱动单元3410固定安装于旋转舱3300内。在一具体实施例中，支撑座3100设有内齿面3130。如图10所示，旋转传动组件包括第一齿轮3411、第二齿轮3412和第三齿轮3413。第一齿轮3411套接固定于旋转驱动单元3410的输出轴。第二齿轮3412和第三齿轮3413均安装于旋转舱3300内。其中，第一齿轮3411与第二齿轮3412啮合，第二齿轮3412与第三齿轮3413啮合。支撑座3100设有内齿面3130，第一齿轮3411和第三齿轮3413均与内齿面3130啮合。

其中，如图10所示，第一齿轮3411、第二齿轮3412和第三齿轮3413沿旋转舱3300的周向布设。第一支撑板3102设有光滑的第一支撑面3110及带有内齿的内齿面3130。第一支撑面3110用于与旋转舱3300转动配合，内齿面3130用于传递旋转传动组件的输出动力。第一齿轮3411和第三齿轮3413均与内齿面3130啮合，第二齿轮3412与内齿面3130不接触。通过设置第二齿轮3412确保第一齿轮3411和第三齿轮3413的转向相同，同时确保经过第一支撑面3110的缺口时第一齿轮3411和第三齿轮3413中的至少一个与内齿面3130上的内齿啮合，以持续为旋转舱3300的转动提供动力。

在又一具体实施例中，旋转传动组件包括摩擦轮，第一支撑板3102设有光滑的第一支撑面3110及用于与摩擦轮配合的摩擦面。摩擦轮与旋转驱动单元3410驱动连接，并与摩擦面抵接。第一端面3341周向设置的滚动体3420与第一支撑面3110抵触。在旋转驱动单元3410的驱动下，摩擦轮沿摩擦面周向转动，带动旋转舱3300旋转。可以理解的，摩擦轮可以设置多个，多个摩擦轮确保在缺口处仍有至少一个摩擦轮与摩擦面配合，以提供持续的旋转动力。

在再一具体实施例中，旋转传动组件包括第一链轮、第二链轮、第三链轮、第四链轮及链条，第一链轮和第三链轮均套接于旋转驱动单元3410的输出端相连，第一链轮和第二链轮通过链条相连。第三链轮和第四链轮同轴设置，且第四链轮和第一链轮分别与第一支撑板3102上设置的齿槽啮合。在旋转驱动单元3410的作用下，第一链轮转动，通过链条带动第四链轮转动，同样可以实现旋转舱3300的旋转。类似的，旋转传动组件还可以采用同步带与同步带轮进行传动，具体结构与链轮链条类似，不再赘述。

如图11所示，支撑座3100设有第一支撑面3110和第二支撑面3120。如图9所示，旋转舱3300具有第一端面3341和第二端面3342，沿第一端面3341和第二端面3342周向分别设有滚动体3420。其中，如图8所示，第一端面3341周向设置的滚动体3420与第一支撑面3110抵触，第二端面3342周向设置的滚动体3420与第二支撑面3120抵触。

当旋转舱3300在旋转驱动机构3400作用下相对于支撑座3100转动时，滚动体3420转动的同时沿第一支撑面3110和第二支撑面3120移动，从而使旋转舱3300的旋转更加平稳顺畅。

需要说明的是，任何时刻处于啮合状态的滚动体3420数量至少为3个。其中，如图12所示，在滚动体3420移动至第一支撑面3110和第二支撑面3120的缺口处时，处于啮合状态的滚动体3420数量仍不少于3个，从而为旋转舱3300的旋转提供稳定的支撑。

如图13和图14所示，离合机构3500包括直线驱动3510、第一连杆3511、第二连杆3512、第一连接板3513及第二连接板3514。第一连杆3511的第一端和第二连杆3512的第一端均与直线驱动3510的输出端可转动连接。第一连杆3511的第二端与第一连接板3513转动连接，第二连杆3512的第二端与第二连接板3514转动连接。第一连接板3513和第二连接板3514均可滑动安装于旋转舱3300内。第一弯曲驱动机构3610安装于第一连接板3513，第二弯曲驱动机构3620安装于第二连接板3514。弯曲驱动机构3600包括第一弯曲驱动机构3610和第二弯曲驱动机构3620。其中，第一弯曲驱动机构3610安装于第一连接板3513，第二弯曲驱动机构3620安装于第二连接板3514。如图15所示，第一弯曲驱动机构3610和第二弯曲驱动机构3620设置在凹槽3310的左右两侧。

如图13和图14所示，旋转舱3300内设有第一导轨3321和第二导轨3322，第一连接板3513的相对两端分别与第一导轨3321和第二导轨3322滑动连接，第二连接板3514的相对两端分别与第一导轨3321和第二导轨3322滑动连接。借由第一导轨3321和第二导轨3322使第一连接板3513和第二连接板3514的滑动更加平稳。在直线驱动3510的作用下，第一连杆3511和第二连杆3512带动第一连接板3513和第二连杆3512板相互靠拢或相互远离，从而带动第一弯曲驱动机构3610和第二弯曲驱动机构3620与凹槽3310内的转矩轴4241耦合或脱离耦合。

具体地，如图13所示，直线驱动3510为直线电机，直线电机的电机轴通过转接头与第一连杆3511的第一端和第二连杆3512的第一端相连。在一可选的实施例中，第一连杆3511和第二连杆3512呈Y型。当直线驱动3510向下驱动时，第一连杆3511和第二连杆3512向两侧移动，推动第一连接板3513和第二连接板3514向外张开。当直线驱动3510向上驱动时，第一连杆3511和第二连杆3512向内收，带动第一连接板3513和第二连接板3514向内靠拢。在又一可选的实施例中，如图14所示，第一连杆3511和第二连杆3512呈倒立的个字型。此时，直线驱动3510向上驱动时，第一连杆3511和第二连杆3512向两侧移动，第一连接板3513和第二连接板3514向外张开。当直线驱动3510向下驱动时，第一连杆3511和第二连杆3512向内收，带动第一连接板3513和第二连接板3514向内靠拢。

在另一具体实施例中，离合机构3500包括直线驱动及连接板，弯曲驱动机构3600安装于连接板，直线驱动的输出轴与连接板相连，连接板可滑动安装于旋转舱3300。在直线驱动的作用下，连接板靠近或远离凹槽3310，以带动弯曲驱动机构3600的传动销与内窥镜啮合。

需要说明的是，离合机构3500包括一个或多个连接板。对应的，弯曲驱动机构3600设有一个和多个。每一弯曲驱动机构3600与一连接板相连，以便随连接板靠近或远离凹槽3310。

如图8和图15所示，离合机构3500还包括手动离合操作件3520，手动离合操作件3520与直线驱动3510相连。在手动离合操作件3520被按压或转动时，借助手动离合操作件3520与直线驱动3510的机械配合，使直线驱动3510运动，进而带动第一连接板3513和第二连接板3514相互靠近或远离。

通常情况下，通过控制器控制直线驱动3510即可实现离合驱动的自动运行。在遇到直线驱动3510失效的情况下，通过按压或转动手动离合操作件3520带动直线驱动3510上下运动。如图8和图15所示，手动离合操作件3520设置在第一端面3341上，在手动离合操作件3520的端部设有外螺纹，方便旋拧。

本发明实施例提供的内窥镜驱动装置，设置有手动离合操作件3520，从而为离合驱动的调节提供电动和手动两种操作模式，适应不同场景下的应用需求。

具体地，第一弯曲驱动机构3610包括第一弯曲传动组件、第一弯曲动力单元及第一传动销3613。第一弯曲动力单元通过第一弯曲传动组件与第一传动销3613传动连接。如图15所示，第一传动销3613可转动安装于离合机构3500的第一连接板3513。如图9所示，凹槽3310的槽壁设有第一通孔3311，第一传动销3613插设在第一通孔3311内。在离合机构3500的作用下，第一传动销3613可穿过第一通孔3311与内窥镜耦合实现动力传递或远离凹槽3310以解除与内窥镜的耦合。

可选的，第一弯曲驱动机构3610包括弯曲动力单元和传动销，弯曲动力单元为旋转驱动，比如旋转电机。弯曲动力单元固定安装于第一连接板3513，弯曲动力单元的输出轴与传动销相连以带动传动销转动。

本发明实施例提供的第一弯曲驱动机构3610，在第一弯曲动力单元的作用下带动第一传动销3613转动，从而驱动内窥镜进行第一方向的来回弯曲动作。

在一可选实施例中，如图15所示，第一弯曲传动组件包括第一锥齿轮3614及第二锥齿轮3615。其中，第一锥齿轮3614套接固定于第一弯曲动力单元的输出轴。第一弯曲动力单元安装于第一连接板3513，第一锥齿轮3614与第二锥齿轮3615啮合。第二锥齿轮3615套接固定于第一传动销3613，第一传动销3613可转动安装于第一连接板3513。

其中，第一弯曲动力单元的输出轴沿凹槽3310的长度方向延伸，第一传动销3613沿凹槽3310的宽度方向延伸，借助第一锥齿轮3614和第二锥齿轮3615的配合调整动力的输出方向。可选的，第一弯曲动力单元为旋转电机或其他实现转动的驱动组件。

如图15所示，第一弯曲动力单元包括具有一定扰度的第一安装座3612和固定于第一安装座3612上的第一弯曲电机3611。第一弯曲电机3611的输出端和第一锥齿轮3614相连，第一安装座3612上设有第一力检测器。第一弯曲电机3611驱动第一锥齿轮3614转动，进而经由第一传动销3613带动内窥镜进行第一方向的弯曲动作，此时，第一力检测器能够检测第一安装座3612受到的扭力。

如图15所示，第一弯曲传动机构还包括第三锥齿轮3616，第三锥齿轮3616与第二锥齿轮3615啮合并可转动安装于旋转舱3300内。第三锥齿轮3616与第一锥齿轮3614沿凹槽3310的长度方向布设，并位于第一传动销3613的相对两侧。

具体地，第三锥齿轮3616可转动安装于第一齿轮座，第一齿轮座固定安装于第一连接板3513。如图15所示，在第三锥齿轮3616上设有第一力检测传感器3617，用于检测第三锥齿轮3616的旋转角度。比如，第一力检测传感器3617包括第一磁铁及第一磁传感器，第一磁铁固定安装于第三锥齿轮3616，第一磁传感器安装于第一齿轮座，以检测第三锥齿轮3616的旋转角度。当然，第一力检测传感器3617也可以采用陀螺仪或者其他角度检测元件，对此本发明实施例不做具体限定。

本发明实施例提供的第一弯曲传动机构，借助第三锥齿轮3616为第一力检测传感器3617的安装提供安装位置，同时，第一锥齿轮3614与第三锥齿轮3616均与第二锥齿轮3615啮合，从而平衡第二锥齿轮3615的受力，提高传动的平稳度。

另外，第一弯曲传动机构还包括第一弹性件3618，第一弹性件3618套设于第一传动销3613。如图15所示，第一弹性件3618的一端与第一外壳抵接，另一端与第二锥齿轮3615的端面抵接。

可选的，第一弹性件3618为弹簧。第一传动销3613在离合机构3500的作用插入第一通孔3311或者从第一通孔3311内退出时，第一弹性件3618用于提供缓冲力。另外，在第一传动销3613插入第一通孔3311的过程中，第一弹性件3618还用于与离合机构3500配合共同使第一传动销3613插入凹槽3310内放置的内窥镜中。

具体地，如图15所示，第二弯曲驱动机构3620包括第二弯曲传动组件、第二弯曲动力单元及第二传动销3623。第二弯曲动力单元通过第二弯曲传动组件与第二传动销3623传动连接。第二传动销3623可转动安装于旋转舱3300。如图9所示，凹槽3310的另一侧槽壁设有第二通孔3312，第二传动销3623在离合机构3500的作用下可插设在第二通孔3312内以便与内窥镜耦合实现动力传递。

本发明实施例提供的第二弯曲驱动机构3620，在第二弯曲动力单元的作用下带动第二传动销3623转动，从而驱动内窥镜进行第二方向的来回弯曲动作。

在本发明一具体实施例中，如图15所示，第二弯曲传动组件包括第四锥齿轮3624及第五锥齿轮3625。其中，第四锥齿轮3624套接固定于第二弯曲动力单元的输出轴。第二弯曲动力单元安装于第二连接板3514，第四锥齿轮3624与第五锥齿轮3625啮合。第五锥齿轮3625套接固定于第二传动销3623，第二传动销3623可转动安装于第二连接板3514。

其中，第二弯曲动力单元的输出轴沿凹槽3310的长度方向延伸，第二传动销3623沿凹槽3310的宽度方向延伸，借助第四锥齿轮3624和第五锥齿轮3625的配合调整动力的输出方向。可选的，第二弯曲动力单元为旋转电机或其他实现转动的驱动组件。

如图15所示，第二弯曲动力单元包括具有一定扰度的第二安装座3622和固定于第二安装座3622上的第二弯曲电机3621。第二弯曲电机3621的输出端和第四锥齿轮3624相连，第二安装座3622上设有第二力检测器。第二弯曲电机3621驱动第四锥齿轮3624转动，进而经由第二传动销3623带动内窥镜进行第二方向的弯曲动作，此时，第二力检测器能够检测第二安装座3622受到的扭力。

如图15所示，第二弯曲传动机构还包括第六锥齿轮3626，第六锥齿轮3626与第五锥齿轮3625啮合并可转动安装于旋转舱3300内。第六锥齿轮3626与第四锥齿轮3624沿凹槽3310的长度方向布设，并位于第二传动销3623的相对两侧。

具体地，第六锥齿轮3626可转动安装于第二齿轮座，第二齿轮座固定安装于第二连接板3514。如图15所示，在第六锥齿轮3626上设有第二力检测传感器3627，用于检测第六锥齿轮3626的旋转角度。比如，第二力检测传感器3627包括第二磁铁及第二磁传感器，第二磁铁固定安装于第六锥齿轮3626，第二磁传感器安装于第二齿轮座，以检测第六锥齿轮3626的旋转角度。当然，第二力检测传感器3627也可以采用陀螺仪或者其他角度检测元件，对此本发明实施例不做具体限定。

本发明实施例提供的第二弯曲传动机构，借助第六锥齿轮3626为第二力检测传感器3627的安装提供安装位置，同时，第四锥齿轮3624与第六锥齿轮3626均与第五锥齿轮3625啮合，能够平衡第五锥齿轮3625的受力，提高传动的平稳度。

另外，第二弯曲传动机构还包括第二弹性件3628，第二弹性件3628套设于第二传动销3623。如图15所示，第二弹性件3628的一端与第一外壳抵接，另一端与第五锥齿轮3625的端面抵接。

可选的，第二弹性件3628为弹簧。第二传动销3623在离合机构3500的作用插入第二通孔3312或者从第二通孔3312内退出时，第二弹性件3628用于提供缓冲力。另外，在第二传动销3623穿过第二通孔3312插入内窥镜时，第二弹性件3628还用于与离合机构3500配合共同使第二传动销3623稳固地插入在凹槽3310内放置的内窥镜中。

在离合驱动的作用下，第一连接板3513和第二连接板3514板相互靠拢，同时带动第一传动销3613穿过第一通孔3311插入内窥镜的左侧，并带动第二传动销3623穿过第二通孔3312插入内窥镜的右侧，使得第一传动销3613和第二传动销3623与内窥镜实现耦合。此时，在第一弯曲动力单元的作用下，第一锥齿轮3614带动第二锥齿轮3615转动，从而带动第一传动销3613转动，带动内窥镜沿第一方向进行弯曲。在第二弯曲动力单元的作用下，第四锥齿轮3624带动第五锥齿轮3625转动，从而带动第二传动销3623转动，带动内窥镜沿第二方向进行弯曲。

在将内窥镜从凹槽3310内取出时，在离合驱动的作用下，第一连接板3513和第二连接板3514板相互远离，带动第一传动销3613从凹槽3310内退出以与内窥镜的左侧脱离耦合，并带动第二传动销3623从凹槽3310内退出以与内窥镜的右侧脱离耦合。

具体地，如图11所示，内窥镜驱动装置还包括舱门驱动机构3210，舱门驱动机构3210的驱动端与舱门3200相连。舱门3200可滑动安装在第一支撑板3102和第二支撑板3103上。

在一可选的实施例中，如图11所示，舱门驱动机构3210包括舱门驱动单元3211、舱门传动齿轮组3212及齿条3213。齿条3213为圆弧形，其与支撑座3100的弧形壁贴合。舱门传动齿轮组3212的输出齿轮与齿条3213啮合，齿条3213的一端与舱门3200相连。舱门传动齿轮组3212的输入齿轮与舱门驱动单元3211相连。舱门驱动单元3211为旋转电机。其中，舱门驱动机构3210还包括旋转角度检测元件3220，用于检测舱门3200的开合角度，舱门驱动单元3211与旋转角度检测元件3220相连以便在达到预设角度时停止工作。比如，旋转角度检测元件3220包括安装在底板3101上的带有磁编码器的电路板3221及设置在舱门传动齿轮组3212任一齿轮上的磁铁3222，通过电路板3221检测磁铁3222的旋转角度，进而确定舱门3200的开合角度，以控制舱门3200的运动。控制板在舱门驱动单元3211的驱动下，舱门传动齿轮组3212带动齿条3213沿支撑座3100的弧形臂滑动，进而带动舱门3200沿支撑座3100滑动，实现舱门3200的打开与关闭。

在又一可选的实施例中，舱门驱动机构3210包括舱门驱动单元3211和牵拉绳。牵拉绳的一端与舱门3200相连，另一端与舱门驱动单元3211的输出轴相连。在舱门驱动单元3211的驱动下，牵拉绳带动舱门3200相对支撑座3100滑动。

如图8所示，旋转舱3300的第一端面3341设有离合开关3530，离合开关3530用于在被按压时触发离合驱动运行并触发舱门3200的开关。

具体的，内窥镜放置在凹槽3310内后，按压离合开关3530，舱门3200启动关闭，离合驱动启动，带动第一弯曲驱动机构3610和第二弯曲驱动机构3620相互靠拢并分别与内窥镜的两侧耦合。操作结束后，再次按压离合开关3530，舱门3200打开，离合驱动启动，带动带动第一弯曲驱动机构3610和第二弯曲驱动机构3620相互远离并分别与内窥镜的两侧脱离耦合。

另外，凹槽3310的底部设有到位检测元件，用于检测凹槽3310内是否放入内窥镜。

如图7和图16所示，在旋转舱3300的第二端面3342设有光电通信接口3330，用于安装光电连接器。

具体地，内窥镜放置在凹槽3310内后，通过光电通信接口3330处安装的光电连接器与外部进行通信。可选的，光电通信接口3330处设有光电连接器锁止机构，通过光电连接器锁止机构将光电连接器可拆卸安装于光电通信接口3330。可选的，光电连接器锁止机构为弹性卡扣机构或者是电驱动的锁止机构。比如，光电连接器锁止机构设有解锁按键，在解锁按键被触发时，光电连接器锁止机构解除锁定。

如图9和图16所示，内窥镜防止在凹槽3310后，内窥镜上的光电通信口与凹槽3310的槽底接触，并通过凹槽3310槽底设置的接口与光电通信接口3330电连接，从而使光电通信线从旋转舱3300的内部走线，将内窥镜的水气管线和光电通信线分开，避免地漏造成交叉感染或出现短路。

如图17所示，本发明提供一种内窥镜驱动设备，包括如上所述的内窥镜驱动装置及如上所述的内窥镜。内窥镜插设在凹槽3310内，在离合机构3500的作用下，弯曲驱动机构3600中的传动销与转矩轴4241对接，实现动力传递。

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 (10)

1.一种内窥镜，其特征在于，包括插入部和操作部；

所述插入部包括软管及设置在软管端部的弯曲部，所述操作部包括外壳、牵引线及动力耦合机构，所述动力耦合机构包括转矩轴及传动组件，所述牵引线的一端与所述弯曲部相连，所述牵引线的另一端穿过所述软管与所述传动组件相连，所述转矩轴外伸至所述外壳外，所述转矩轴用于与内窥镜驱动装置配合并在所述内窥镜驱动装置的作用下带动所述传动组件运动。

2.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述传动组件包括链条及链轮，所述链条与所述链轮配合，所述链轮套接固定于所述转矩轴。

3.根据权利要求1或2所述的内窥镜，其特征在于，所述动力耦合机构还包括角度检测传感器，所述角度检测传感器用于检测所述转矩轴的旋转角度。

4.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述操作部远离所述软管的一端设有附属设备接口组件，所述操作部的侧面设置有光电通信组件。

5.一种内窥镜驱动设备，其特征在于，包括内窥镜驱动装置及如权利要求1至4任一项所述的内窥镜，所述内窥镜驱动装置包括支撑座、舱门、旋转舱、旋转驱动机构、离合机构和弯曲驱动机构；

所述旋转驱动机构安装于所述旋转舱，所述旋转舱安装于所述支撑座并能在所述旋转驱动机构的作用下相对所述支撑座转动；

所述旋转舱设有凹槽，所述操作部卡装于所述凹槽，所述弯曲驱动机构安装于所述离合机构，所述离合机构安装于所述旋转舱，在所述离合机构的作用下，所述弯曲驱动机构的输出轴与所述转矩轴耦合或脱离耦合；

所述舱门安装于所述支撑座用于封闭所述凹槽或打开所述凹槽以放置内窥镜。

6.根据权利要求5所述的内窥镜驱动设备，其特征在于，所述旋转驱动机构包括旋转驱动单元及旋转传动组件，所述旋转传动组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述旋转驱动单元安装于所述旋转舱内，所述第二齿轮和所述第三齿轮均可转动安装于所述旋转舱，所述第一齿轮套接于所述旋转驱动单元的输出轴，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮啮合，所述支撑座设有内齿面，所述第一齿轮和所述第三齿轮均与所述内齿面啮合。

7.根据权利要求5所述的内窥镜驱动设备，其特征在于，所述离合机构包括直线驱动和连接板，所述直线驱动的输出端与所述连接板相连，所述连接板可滑动安装于所述旋转舱内，所述弯曲驱动机构安装于所述连接板。

8.根据权利要求5或7所述的内窥镜驱动设备，其特征在于，所述弯曲驱动机构包括弯曲动力单元、弯曲传动组件及传动销，所述弯曲动力单元通过所述弯曲传动单元与所述传动销传动连接，所述传动销可转动安装于所述离合机构，所述凹槽的槽壁设有通孔，所述传动销插设于所述通孔，在所述离合机构的作用下，所述传动销穿过所述通孔与所述转矩轴耦合或解除耦合。

9.根据权利要求8所述的内窥镜驱动设备，其特征在于，所述弯曲传动组件包括第一锥齿轮及第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述弯曲动力单元的输出轴相连，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮套接固定于所述传动销。

10.根据权利要求5所述的内窥镜驱动设备，其特征在于，所述内窥镜驱动装置还包括舱门驱动机构，所述舱门驱动机构安装于支撑座，所述舱门驱动机构的输出端与所述舱门相连，在所述舱门驱动机构的作用下，所述舱门相对于所述支撑座滑动。