CN117598647A - 一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械及控制方法，柔性管臂的第一圆管件滑动自由地穿设在第二圆管件内，第一圆管件与第二圆管件同心布置、前端之间固定连接，第一圆管件的前端附近可弯曲设置并且阵列设置有多个第一径向切槽，第二圆管件的前端附近可弯曲设置并且阵列设置有多个第二径向切槽，第一径向切槽与第二径向切槽朝向相反的设置在同一区段内而构成对置切槽同心关节，驱动单元驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动而带动对置切槽同心关节单向弯曲。本发明能够解决内镜器械在狭小弯曲的人体自然腔道中难以灵活操作的技术问题，并在设定弯曲状态提高刚度，结构简单、便于操作，在狭小空间医疗操作中具有广泛的应用前景。

Description

一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械及控制方法

技术领域

本发明涉及微创医疗技术领域，尤其是提供了一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械及控制方法。

背景技术

在微创医疗技术领域，使用穿刺内镜器械辅助手术具有精度高、创伤小等优势，在近年来成为了一种主流诊疗手段。如何提升内窥镜的可操控性是一个重要研究目标。内窥镜可分为柔性和刚性结构，柔性内窥镜具有弯曲可控性，但环境外力会造成其不可控形变，使操作难度较高。当病灶点距离体表较近且其通过空间狭小时，如耳道、鼻腔和神经内窥镜手术，经常选择小尺寸的刚性工具实现高刚度的末端定位和操作力传递。然而，由于难以实现主动的弯曲控制，刚性工具在不规则的自然腔道中其可见空间和操作性受限，手术时可能需要破坏人体组织，造成额外的损伤。因此，手术机器人设计中急需一种小尺度的内窥镜器械，其能够实现主动弯曲控制且在弯曲后能够具有高刚度以保持形状。

目前，出现的一些弯曲可控内窥镜，主要由离散关节和连续体关节实现，常见尺寸在2.8mm-3.2mm之间。在该尺度下，离散关节的加工难度高且难以形成有效的操作孔道，难以满足内窥镜的需求，因此常使用连续体关节。基于同心管设计的柔性关节具有天然的孔道，且具有刚度高和操作自由度高等优势。但部件管有冗余控制且会发生位姿突变。基于多骨干设计的柔性关节具有控制自由度高和轴向刚度高的特点，但是尺寸较大且抗扭性能低。切槽管关节结构和控制简单且弯曲曲率大，，但是可弯曲机构的设计为了实现较高的灵活度往往具有较低的刚度，在受到外力干扰时会产生明显的不可控形变。

同时，为了提高操作末端在狭小复杂空间中手术操作性和稳定性，柔性关节需要具有变刚度特性，即弯曲形变时具有较低刚度，而固定形状时具有较高刚度。用于柔性关节躯干的变刚度方法可大致分为材料干扰、热环境驱动和机构设计。材料干扰方法结构简单但是体积较大。热环境驱动方法通过温控改变形状记忆合金SMA和低熔点合金LMPA的刚度，有宽广的刚度变化区间，但是响应速度慢。机构设计方法，一般通过设计驱动丝的布线路径来增加丝驱动关节的强度，但布线路径较为复杂，使得关节结构复杂度较高且难以小型化。肌腱锁定是另一种方式，一般丝驱动关节在近端锁定肌腱情况下的刚度，但是刚度提升有限；或者，基于支撑结构转换的刚度变化被用于切槽关节设计中，在单向矩形切槽关节的基础上增加了辅助接触部分，在一定角度时提升了关节整体刚度，但是该构型不能在任意弯角实现刚度提升。

发明内容

本发明的目的在于实现小尺度内镜手术下内镜器械的柔性可控弯曲和刚性保持操作的能力，解决现有内镜器械无法在自然弯曲的人体腔道手术环境中操作并实现可控弯曲和高效传递力的性能问题。

为了达到上述目的，第一方面，本发明提供了一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，包括柔性管臂和驱动单元；所述柔性管臂包括第一圆管件和第二圆管件，所述第一圆管件滑动自由的穿设在第二圆管件内，第一圆管件与第二圆管件同心布置、前端之间固定连接，所述第一圆管件的前端附近可弯曲设置并且沿轴向阵列设置有多个第一径向切槽，所述第二圆管件的前端附近可弯曲设置并且沿轴向阵列设置有多个第二径向切槽，所述第一径向切槽与第二径向切槽朝向相反的设置在同一区段内而构成对置切槽同心关节；所述驱动单元与柔性管臂的后端驱动连接，通过驱动单元驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动而带动所述对置切槽同心关节的单向弯曲；所述第一圆管件和第二圆管件的内腔构成贯通柔性管臂的操作孔道，内镜器械能够经过所述操作孔道穿过设置。

可选地，所述驱动单元包括底座、固定夹持座、活动夹持座和线性机构，所述固定夹持座固定设置在底座上，所述线性机构与活动夹持座驱动连接，所述第二圆管件的后端与固定夹持座连接，所述第一圆管件的后端与活动夹持座连接。

可选地，所述第一圆管件后端由第二圆管件后端向外伸出，所述活动夹持座滑设在固定夹持座的后侧，所述固定夹持座对第二圆管件的后端夹持固定，所述活动夹持座对第一圆管件的后端夹持固定。

可选地，所述驱动单元设置有丝杆螺母机构，包括丝杆、滑块和转动部件，所述丝杆沿着纵向转动自由的设置在底座上，所述滑块固定设置在所述活动夹持座并与所述丝杆啮合连接，所述转动部件与所述丝杆驱动连接。

可选地，所述驱动单元还设置有锁定机构，通过所述锁定机构锁定所述活动夹持座的位置，以使得第一圆管件相对于第二圆管件轴向位置固定，使得所述对置切槽同心关节弯曲后的状态固定。

可选地，所述第一径向切槽和第二径向切槽分别为矩形切槽，所述矩形切槽的两端对称的延伸至圆管件的后侧并靠近设置。

可选地，所述第一圆管件位于第一径向切槽以外的部分设置为刚性结构，和，所述第二圆管件位于第二径向切槽以外的部分设置为刚性结构。

为了达到上述目的，第二方面，本发明提供了一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法，包括：

通过驱动单元驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向前移，第一圆管件位于所述对置切槽同心关节处承受压力而向第一径向切槽侧弯曲，第二圆管件位于所述对置切槽同心关节处承受拉力而向远离第二径向切槽侧弯曲，使得所述对置切槽同心关节向第一径向切槽侧弯曲；

通过驱动单元驱动第二圆管件相对于第一圆管件轴向后移，第一圆管件位于所述对置切槽同心关节处承受拉力而向远离第一径向切槽侧弯曲，第二圆管件位于所述对置切槽同心关节处承受压力而向第二径向切槽侧弯曲，使得所述对置切槽同心关节向第二径向切槽侧弯曲。

可选地，所提供的方法包括：

S100.所述驱动单元的固定夹持座连接第二圆管件的后端、活动夹持座连接第一圆管件的后端；

S200.所述线性机构驱动活动夹持座相对于固定夹持座轴向移动，带动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动而驱动所述对置切槽同心关节弯曲；

S300.当所述对置切槽同心关节弯曲至设定状态时，通过锁定机构锁定所述线性机构；

S400.所述内镜器械由第一圆管件后端穿入、经过第一圆管件的内腔后由前端穿出。

可选地，所提供的方法包括：

在驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动时，第一圆管件相对于第二圆管件分别产生弯曲，对置切槽同心关节在驱动过程中处于低刚度状态，以较小的驱动力改变弯曲姿态；

当对置切槽同心关节形成设定弯曲姿态后，活动夹持座通过锁定机构锁定，第一圆管件、第二圆管件的后端和前端都被固定，因此在受到外部载荷时，两管件作为一根梁产生整体弯曲而不是分别弯曲，使得对置切槽同心关节保持弯曲姿态并具有很高的弯曲刚度。

本发明所提供的一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械及控制方法，技术优势至少体现在：

第一方面，柔性管臂通过第一圆管件滑动自由的穿设在第二圆管件内并且前端固连，第一径向切槽与第二径向切槽朝向相反的设置在同一区段内而构成对置切槽同心关节，驱动单元驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动而带动对置切槽同心关节单向弯曲，携带内镜器械灵活的狭小弯曲的人体自然腔道或小面积切口中，操作简单、灵活，避免过大创伤；

第二方面，弯曲状态改变过程中，第一圆管件相对于第二圆管件分别产生弯曲，对置切槽同心关节在驱动过程中处于低刚度状态，以较小的驱动力改变弯曲姿态；当达到设定弯曲姿态后，第一圆管件、第二圆管件的后端和前端都被固定，两管件作为一根梁产生整体弯曲而不是分别弯曲，使得对置切槽同心关节保持弯曲姿态并具有很高的弯曲刚度，从而使得关节在弯曲过程和保持形状两个状态下具有不同的刚度，实现了柔性关节的变刚度调节，不仅提高了穿入人体过程中的灵活性，而且提高了变形后的支撑强度；

第三方面，基于该柔性关节的内镜器械，第一圆管件形成贯通的操作孔道，柔性管臂在狭小工作空间内操作孔道的弯曲状态灵活可控，并且在弯曲状态调整过程中操作孔道保持贯通性稳定，便于内镜器械由外部穿入，直接到达柔性管臂末端所在的位置，可以灵活的应用于现场操作，可应用于各类内镜手术场景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在所提供的附图中：

图1为所提供的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的实施例的结构示意图。

图2为图1的A处的局部放大图。

图3为图1的A处去除部分第二圆管件的结构示意图。

图4为第一圆管件与第二圆管件分拆的结构示意图。

图5为对置切槽同心关节弯曲状态的一实施例的结构示意图。

图6为对置切槽同心关节弯曲状态的另一实施例的结构示意图。

图7为对置切槽同心关节弯曲状态调整过程中的状态示意图。

图8为图7的C处的横截面剖视图。

图9为对置切槽同心关节弯曲状态固定后的状态示意图。

图10为图9的E处的横截面剖视图。

图11为所提供的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法的实施例的流程框图。

附图标识说明：

图中，1—第一圆管件，11—第一径向切槽，12—第一圆管中性面，2—第二圆管件，21—第二径向切槽，22—第二圆管中性面，3—对置切槽同心关节，4—转动部件，5—活动夹持座，6—固定夹持座，7—丝杆，8—滑块，9—操作孔道，10—顶端固连。

具体实施方式

在使用穿刺内镜器械辅助手术过程中，柔性内窥镜具有弯曲可控性，但环境外力会造成其不可控形变，使操作难度较高。而刚性结构难以实现主动的弯曲控制，需要破坏人体组织，造成额外的损伤。目前，出现的一些弯曲可控内窥镜，主要由离散关节和连续体关节实现，离散关节的加工难度高且难以形成有效的操作孔道；使用连续体关节，抗扭性能低，在受到外力干扰时会产生明显的不可控形变。而且，柔性关节需要具有变刚度特性，即弯曲形变时具有较低刚度，而固定形状时具有较高刚度，现有技术实现难度大，存在操作适应性差的问题。

为此，本发明提供了一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械及控制方法，柔性管臂的第一圆管件滑动自由地穿设在第二圆管件内，第一圆管件与第二圆管件同心布置、前端之间固定连接，第一圆管件的前端附近可弯曲设置并且阵列设置有多个第一径向切槽，第二圆管件的前端附近可弯曲设置并且阵列设置有多个第二径向切槽，第一径向切槽与第二径向切槽朝向相反的设置在同一区段内而构成对置切槽同心关节，驱动单元驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动而带动对置切槽同心关节单向弯曲。本发明能够解决内镜器械在狭小弯曲的人体自然腔道中难以灵活操作的技术问题，并在设定弯曲状态提高刚度，结构简单、便于操作，在狭小空间医疗操作中具有广泛的应用前景。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明所提供的一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，包括柔性管臂和驱动单元；柔性管臂包括第一圆管件1和第二圆管件2，第一圆管件1滑动自由的穿设在第二圆管件2内，第一圆管件1与第二圆管件2同心布置、前端之间固定连接，第一圆管件1的前端附近可弯曲设置并且沿轴向阵列设置有多个第一径向切槽11，第二圆管件2的前端附近可弯曲设置并且沿轴向阵列设置有多个第二径向切槽21，第一径向切槽11与第二径向切槽21朝向相反的设置在同一区段内而构成对置切槽同心关节3；驱动单元与柔性管臂的后端驱动连接，通过驱动单元驱动第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向移动而带动对置切槽同心关节3的单向弯曲；第一圆管件1和第二圆管件2的内腔构成贯通柔性管臂的操作孔道9，内镜器械能够经过操作孔道9穿过设置。

在具体实施中，可控弯曲内镜器械由对置切槽同心关节3以及与之相连的驱动单元组成。两根同心配合的第一圆管件1和第二圆管件2构成对置切槽同心关节3，可实现平面内单关节弯曲，具体如下：第一圆管件1和第二圆管件2在末端的同一区间均匀分布有相同数量的单第一径向切槽11和第二径向切槽21，这些径向切槽的切口降低了管的弯曲刚度，使其能够沿双方向弯曲，第一圆管件1和第二圆管件2在前端固连，并保持第一径向切槽11和第二径向切槽21相对放置，使得第一圆管件1和第二圆管件2的弯曲中性面分布于圆管轴线的两侧。因此，类似于多骨干机构的形变原理，通过两管之间的互相滑动，可以实现关节在平面内的双向弯曲能力。

通过上述方案，驱动单元驱动第一圆管件相对于第二圆管件轴向移动而带动对置切槽同心关节单向弯曲，携带内镜器械灵活的狭小弯曲的人体自然腔道或小面积切口中，操作简单、灵活，避免过大创伤；进一步的，实现了柔性关节的变刚度调节，不仅提高了穿入人体过程中的灵活性，而且提高了变形后的支撑强度；并且，第一圆管件形成贯通的操作孔道，便于内镜器械由外部穿入，直接到达柔性管臂末端所在的位置，可以灵活的应用于内镜手术中。

在一些优选的实施例中，第一径向切槽11和第二径向切槽21分别为矩形切槽，矩形切槽的两端对称的延伸至圆管件的后侧并靠近设置。第一圆管件1位于第一径向切槽11以外的部分设置为刚性结构，第二圆管件2位于第二径向切槽21以外的部分设置为刚性结构。

基于该对对置切槽同心关节3的弯曲原理，我们设置了相应的驱动单元，可以通过手持进行控制也可以通过电机进行驱动。驱动到单元包括固定夹持座6与活动夹持座5，可以实现第一圆管件1和第二圆管件2沿轴向的相对平移。第二圆管件2的后端通过固定装置与固定夹持座6固连，构成第二圆管件固定模块。第一圆管件1从第二与圆管件固定模块无约束的通过，并通过连接装置活动夹持座固定相连，构成第一圆管件滑动模块。通过电机转动或人工转动丝杆固连的摇轮可让活动夹持座5带动第一圆管件1相对于第二圆管件2平移，实现对置切槽同心关节3的双向弯曲，该装置通过第一圆管件1构成了稳定操作孔道，可用于内镜器械通过，进行手术操作。在一些优选的实施例中，驱动单元包括底座、固定夹持座6、活动夹持座5和线性机构，固定夹持座6固定设置在底座上，线性机构与活动夹持座5驱动连接，第二圆管件2的后端与固定夹持座6连接，第一圆管件1的后端与活动夹持座5连接。优选的，驱动单元设置有丝杆螺母机构，包括丝杆7、滑块8和转动部件4，丝杆7沿着纵向转动自由的设置在底座上，滑块8固定设置在活动夹持座5并与丝杆7啮合连接，转动部件4与丝杆7驱动连接，驱动单元还设置有锁定丝杆7的锁定机构。第一圆管件1后端由第二圆管件2后端向外伸出，活动夹持座5滑设在固定夹持座6的后侧，固定夹持座6对第二圆管件2的后端夹持固定，活动夹持座5对第一圆管件1的后端夹持固定。

本发明提供了一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法，包括：

如图5所示，通过驱动单元驱动第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向前移，第一圆管件1位于对置切槽同心关节3处承受压力而向第一径向切槽11侧弯曲，第二圆管件2位于对置切槽同心关节3处承受拉力而向远离第二径向切槽21侧弯曲，使得对置切槽同心关节3向第一径向切槽11侧弯曲。

如图6所示，通过驱动单元驱动第二圆管件2相对于第一圆管件1轴向后移，第一圆管件1位于对置切槽同心关节3处承受拉力而向远离第一径向切槽11侧弯曲，第二圆管件2位于对置切槽同心关节3处承受压力而向第二径向切槽21侧弯曲，使得对置切槽同心关节3向第二径向切槽21侧弯曲。

在一些优选的实施例中，驱动单元还设置有锁定机构，通过所述锁定机构锁定活动夹持座5的位置，以使得第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向位置固定，使得所述对置切槽同心关节3弯曲后的状态固定。

如图11所示，使用所提供的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法包括：

S100.驱动单元的固定夹持座6连接第二圆管件2的后端、活动夹持座5连接第一圆管件1的后端；

S200.线性机构驱动活动夹持座5相对于固定夹持座6轴向移动，带动第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向移动而驱动对置切槽同心关节3弯曲；

S400.当对置切槽同心关节3弯曲至设定状态时，通过锁定机构锁定线性机构；

S500.内镜器械由第一圆管件1后端穿入、经过第一圆管件1的内腔后由前端穿出。

通过驱动单元驱动第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向后移，各第二径向切槽21受压而逐渐合并，直至各相邻第二径向切槽21的中间部分相邻边缘抵紧，使得对置切槽同心关节3向第二径向切槽21侧弯曲后刚度提高，以使得内置镜头向第二径向切槽21侧转向后的状态稳定。

上述基于对置切槽同心关节3可以实现柔性关节弯曲控制。同时，我们的研究发现这样的机构可以显著提高柔性关节在保持形状时的刚度，为内窥镜柔性关节变刚度机制提供了机构基础。下面结合图7、图8、图9和图10说明对置切槽同心关节的刚度变化的工作原理：

在驱动第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向移动时，第一圆管件1相对于第二圆管件2分别产生弯曲，对置切槽同心关节3在驱动过程中处于低刚度状态，以较小的驱动力改变弯曲姿态；

当对置切槽同心关节3形成设定弯曲姿态后，活动夹持座5通过锁定机构锁定，第一圆管件1、第二圆管件2的后端和前端都被固定，因此在受到外部载荷时，两管件作为一根梁产生整体弯曲而不是分别弯曲，使得对置切槽同心关节3保持弯曲姿态并具有很高的弯曲刚度。

具体的，如图7和图8所示，在驱动第一圆管件1时，第一圆管件1和第二圆管件2在后端有相对位移而在远端的顶端固连10部位产生相互作用力矩，使两个管以各自切槽段的形心为中性面形成独立的弯曲形变，如图2所示，具体的，第一圆管件1以第一圆管中性面12形成弯曲变形，第二圆管件2以第二圆管中心面22。由于切槽段管截面的惯性矩较小，对置切槽同心关节3在驱动过程中处于低刚度状态，可以以较小的驱动力改变弯曲姿态。

具体的，如图9和图10所示，当想要的弯曲姿态形成后，第一圆管件1的后端连接的活动夹持座5通过锁定机构锁定而保持不动，因此第一圆管件1后端与第二圆管件2后端保持相对固定。由于第一圆管件1、第二圆管件2的后端和前端相对姿态都被完全固定，因此在受到外部载荷时，两管将作为一根梁产生整体弯曲而不是分别弯曲。根据欧拉梁的平截面假设，第一圆管件1的第一圆管中性面12和第二圆管件2的第二圆管中性面22的弯曲中性面将不再处于原先各自梁的形心位置，而是移动到了由第一圆管中心面12和第二圆管中心按22共同形成的靠近管件中心的位置。因此，两管的惯性矩大幅提高，使得柔性关节在保持弯曲姿态时也具有很高的弯曲刚度。

在具体操作中，优选的，在另一些优选的实施例中，通过驱动单元驱动第一圆管件1相对于第二圆管件2轴向前移，各第一径向切槽11受压而逐渐合并，直至各相邻第一径向切槽11的中间部分相邻边缘抵紧，使得对置切槽同心关节3向第一径向切槽11侧弯曲后刚度提高，以使得内置镜头向第一径向切槽11侧转向后的状态稳定。

基于以上实施例，在柔性管臂的弯曲状态改变过程中，对置切槽同心关节在驱动过程中处于低刚度状态，；当达到设定弯曲姿态后，第一圆管件、第二圆管件的后端和前端都被固定，实现了柔性关节的变刚度调节提高，不仅提高了穿入人体过程中的灵活性，而且提高了变形后的支撑强度；在弯曲状态调整过程中操作孔道保持贯通性稳定，便于内镜器械由外部穿入，直接到达柔性管臂末端所在的位置，实现了小尺度内镜手术下内镜器械的柔性可控弯曲和刚性保持操作的能力，解决了现有内镜器械无法在自然弯曲的人体腔道手术环境中操作并实现可控弯曲和高效传递力的性能问题，能够广泛的应用于微创手术。

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。上述附图及具体实施例仅用于说明本发明，本发明并不局限于此。在由本发明权利要求所限定的发明实质和范围内对本发明进行细微的改变均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：

包括柔性管臂和驱动单元；

所述柔性管臂包括第一圆管件(1)和第二圆管件(2)，所述第一圆管件(1)滑动自由地穿设在第二圆管件(2)内，所述第一圆管件(1)与第二圆管件(2)同心布置、前端之间固定连接，所述第一圆管件(1)的前端附近可弯曲设置并且沿轴向阵列设置有多个第一径向切槽(11)，所述第二圆管件(2)的前端附近可弯曲设置并且沿轴向阵列设置有多个第二径向切槽(21)，所述第一径向切槽(11)与第二径向切槽(21)朝向相反的设置在同一区段内而构成对置切槽同心关节(3)；

所述驱动单元与柔性管臂的后端驱动连接，通过驱动单元驱动第一圆管件(1)相对于第二圆管件(2)轴向移动而带动所述对置切槽同心关节(3)的单向弯曲；

所述第一圆管件(1)和第二圆管件(2)的内腔构成贯通柔性管臂的操作孔道(9)，内镜器械能够经过所述操作孔道(9)穿过设置。

2.根据权利要求1所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：所述驱动单元包括底座、固定夹持座(6)、活动夹持座(5)和线性机构，所述固定夹持座(6)固定设置在底座上，所述线性机构与活动夹持座(5)驱动连接，所述第二圆管件(2)的后端与固定夹持座(6)连接，所述第一圆管件(1)的后端与活动夹持座(5)连接。

3.根据权利要求1所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：所述第一圆管件(1)后端由第二圆管件(2)后端向外伸出，所述活动夹持座(5)滑设在固定夹持座(6)的后侧，所述固定夹持座(6)对第二圆管件(2)的后端夹持固定，所述活动夹持座(5)对第一圆管件(1)的后端夹持固定。

4.根据权利要求1所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：所述驱动单元的线性机构包括丝杆(7)、滑块(8)和转动部件(4)，所述丝杆(7)沿着纵向转动自由的设置在底座上，所述滑块(8)固定设置在所述活动夹持座(5)并与所述丝杆(7)啮合连接，所述转动部件(4)与所述丝杆(7)驱动连接。

5.根据权利要求1所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：所述驱动单元还设置有锁定机构，通过所述锁定机构锁定所述活动夹持座(5)的位置，以使得第一圆管件(1)相对于第二圆管件(2)轴向位置固定，使得所述对置切槽同心关节(3)弯曲后的状态固定。

6.根据权利要求1所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：所述第一径向切槽(11)和第二径向切槽(21)分别为矩形切槽，所述矩形切槽的两端对称地延伸至圆管件的后侧并靠近设置。

7.根据权利要求1所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械，其特征在于：所述第一圆管件(1)位于第一径向切槽(11)以外的部分设置为刚性结构，和所述第二圆管件(2)位于第二径向切槽(21)以外的部分设置为刚性结构。

8.一种可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法，其特征在于，包括：

通过驱动单元驱动第一圆管件(1)相对于第二圆管件(2)轴向前移，第一圆管件(1)位于所述对置切槽同心关节(3)处承受压力而向第一径向切槽(11)侧弯曲，第二圆管件(2)位于所述对置切槽同心关节(3)处承受拉力而向远离第二径向切槽(21)侧弯曲，使得所述对置切槽同心关节(3)向第一径向切槽(11)侧弯曲；

通过驱动单元驱动第二圆管件(2)相对于第一圆管件(1)轴向后移，第一圆管件(1)位于所述对置切槽同心关节(3)处承受拉力而向远离第一径向切槽(11)侧弯曲，第二圆管件(2)位于所述对置切槽同心关节(3)处承受压力而向第二径向切槽(21)侧弯曲，使得所述对置切槽同心关节(3)向第二径向切槽(21)侧弯曲。

9.根据权利要求8所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法，其特征在于，包括：

S100.所述驱动单元的固定夹持座(6)连接第二圆管件(2)的后端、活动夹持座(5)连接第一圆管件(1)的后端；

S200.所述线性机构驱动活动夹持座(5)相对于固定夹持座(6)轴向移动，带动第一圆管件(1)相对于第二圆管件(2)轴向移动而驱动所述对置切槽同心关节(3)弯曲；

S300.当所述对置切槽同心关节(3)弯曲至设定状态时，通过锁定机构锁定所述线性机构；

S400.所述内镜器械由第一圆管件(1)后端穿入、经过所述操作孔道(9)后由前端穿出。

10.根据权利要求8或9所述的可控弯曲变刚度穿刺内镜器械的控制方法，其特征在于，包括：

在驱动第一圆管件(1)相对于第二圆管件(2)轴向移动时，第一圆管件(1)相对于第二圆管件(2)分别产生弯曲，对置切槽同心关节(3)在驱动过程中处于低刚度状态，以较小的驱动力改变弯曲姿态；

当对置切槽同心关节(3)形成设定弯曲姿态后，活动夹持座(5)通过锁定机构锁定，第一圆管件(1)、第二圆管件(2)的后端和前端都被固定，因此在受到外部载荷时，两管件作为一根梁产生整体弯曲而不是分别弯曲，使得对置切槽同心关节(3)保持弯曲姿态并具有很高的弯曲刚度。