JPH01148232A - Apparatus for automatically inserting endoscope - Google Patents

Apparatus for automatically inserting endoscope

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Publication number
JPH01148232A
JPH01148232A JP62306898A JP30689887A JPH01148232A JP H01148232 A JPH01148232 A JP H01148232A JP 62306898 A JP62306898 A JP 62306898A JP 30689887 A JP30689887 A JP 30689887A JP H01148232 A JPH01148232 A JP H01148232A
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JP
Japan
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output
angle
endoscope
bending
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP62306898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Adachi
英之 安達
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH01148232A publication Critical patent/JPH01148232A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To adapt the title apparatus to a pipeline having a fine diameter or steep angle part, by determining the curving direction of a curving pipe part corresponding to the output of a sensor for detecting the approach of the leading end of an endoscope to a pipe wall. CONSTITUTION:At first, a motor 12 is rotated by a predetermined angle in a forward direction to curve a curving pipe part 7 by a predetermined angle in an upward direction and the output of a potentiometer 16 is taken in is a curving angle signal through a voltage detection circuit 25 and, when this curved angle is equal to or less than the limit angle preliminarily inputted by a control part 31, the output of the corresponding pressure sensor 27a is taken in. It is judged whether the output of a comparator 33 is an H-level and, when said output is the H-level or less, operation is again executed from the beginning. When the output of the comparator 33 is an H-level, the motor 12 is stopped and the output of the potentiometer 16 is written in a memory 34a. Hereinafter, in the same way, the motor 12 is rotated in a reverse direction and a motor 17 is rotated in a forward/reverse direction and the curving pipe part 7 is curved in lower left-and-right direction and the data of memories 34a-34d are compared to calculate the max. value.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内視鏡を管路内に自動的に挿入する内視鏡自
動挿入装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an automatic endoscope insertion device that automatically inserts an endoscope into a duct.

〔従来技術〕[Prior art]

このような内視鏡の従来例としては、特開昭56−13
5820号公報に記載の管路用観察装置がある。ここで
は、ケーブルの先端に外側に付勢されるアームを設け、
これに自走可能な車輪を取付け、この車輪によりケーブ
ルを管路内に挿入するものである。
A conventional example of such an endoscope is the Japanese Patent Application Laid-open No. 56-13
There is a conduit observation device described in Japanese Patent No. 5820. Here, an arm that is biased outward is provided at the tip of the cable,
Self-propelled wheels are attached to this, and the cables are inserted into the pipeline using these wheels.

また、実開昭51−88091号公報に記載のカフ式体
腔内挿入装置もある。ここでは、内視鏡の外側に外部か
らの流体により膨張及び伸縮自在とともに、遠隔操作に
よって内視鏡の軸方向に往復移動自在な流体密なカフを
設け、このカフの膨張伸縮及び往復動を交番的に組合わ
せることにより、内視鏡を移動させるものである。
There is also a cuff type intrabody cavity insertion device described in Japanese Utility Model Application Publication No. 51-88091. Here, a fluid-tight cuff is provided on the outside of the endoscope, which can be inflated and expanded by external fluid, and can also be moved reciprocally in the axial direction of the endoscope by remote control. The endoscope is moved by alternately combining them.

しかし、前者では内視鏡の外側にアームを放射させると
いう構造上、ある程度の径を有する管路に挿入するもの
にしか適用できなかった。また、後者でも90″以上曲
がっている角部のある管路では前進が困難である欠点が
あった。
However, because the former has a structure in which the arm radiates outside the endoscope, it can only be applied to a device that is inserted into a duct having a certain diameter. The latter also has the disadvantage that it is difficult to move forward in a conduit with corners that are bent by more than 90 inches.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このように従来の内視鏡自動挿入装置では、細径の管路
や急峻な角部のある管路には適応できないという欠点が
あった。
As described above, the conventional automatic endoscope insertion device has the disadvantage that it cannot be applied to a narrow diameter conduit or a conduit with steep corners.

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、
細径の管路や急峻な角部のある管路にも適応できる内視
鏡自動挿入装置を提供することをその目的とする。
This invention was made to deal with the above-mentioned circumstances,
The purpose of the present invention is to provide an automatic endoscope insertion device that can be applied to narrow-diameter conduits and conduits with steep corners.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明による内視鏡自動挿入装置は管路外に設けられ
、内視鏡を管路内に挿入する挿入装置19と、内視鏡の
湾曲管部7を湾曲させる湾曲機構11と、内視鏡の先端
の管壁への接近を検出するセンサ26.41と、内視鏡
の先端が管壁へ接近する時、湾曲機構11を介して湾曲
管部7を上下左右の方向へ湾曲させ、各方向への湾曲時
のセンサ26.41の出力に応じて、湾曲管部7の湾曲
方向を決定する湾曲方向決定部32を具備する。
The automatic endoscope insertion device according to the present invention is provided outside the pipe, and includes an insertion device 19 for inserting the endoscope into the pipe, a bending mechanism 11 for bending the curved pipe portion 7 of the endoscope, and an endoscope insertion device 19 for inserting the endoscope into the pipe. A sensor 26.41 detects the approach of the tip of the endoscope to the tube wall, and when the tip of the endoscope approaches the tube wall, the bending tube section 7 is bent in vertical and horizontal directions via the bending mechanism 11. A bending direction determining unit 32 is provided that determines the bending direction of the bending tube portion 7 according to the output of the sensor 26.41 when bending in each direction.

〔作用〕[Effect]

この発明による内視鏡自動挿入装置によれば、内視鏡の
先端が管壁に接触すると、挿入が中断され、湾曲管部を
上下左右のどの方向へ湾曲させた時に、最も管壁に接近
するかに応じて管路の曲がり方向を検出できる。この後
、検出した管路の曲がり方向に応じて湾曲管部を湾曲さ
せてから、挿入を再開することにより、どんな複雑に曲
がっている管路にも自動的に内視鏡を挿入できる。さら
に、挿入装置は管路外に設けたので、細い管路にも適応
できる。
According to the automatic endoscope insertion device according to the present invention, when the tip of the endoscope comes into contact with the tube wall, insertion is interrupted, and when the curved tube section is bent in any direction (up, down, left, or right), it comes closest to the tube wall. The bending direction of the conduit can be detected depending on the direction of the bend. Thereafter, the endoscope can be automatically inserted into any complicatedly curved conduit by curving the curved tube portion according to the detected bending direction of the conduit and then restarting insertion. Furthermore, since the insertion device is provided outside the duct, it can be applied to narrow ducts.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照してこの発明による内視鏡自動挿入装
置の一実施例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an automatic endoscope insertion device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は第1実施例の構成を示す図である。内視鏡1は
可撓性の管からなる挿入部2、挿入部2の手元部にあっ
て挿入のための種々の操作等を行う操作部3、操作部3
の手元側にあり、イメージガイドファイバの像を見る接
眼部4、光源からの照明光を導くライトガイVケーブル
5からなる。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment. The endoscope 1 includes an insertion section 2 made of a flexible tube, an operation section 3 that is located at the proximal portion of the insertion section 2 and performs various operations for insertion, and an operation section 3.
It consists of an eyepiece section 4 for viewing the image of the image guide fiber, and a light guy V cable 5 for guiding illumination light from a light source.

ここで、光学系の構成は本願の要旨とは関係ないので、
説明は省略する。また、内視鏡としては、このようなア
アイバスコーブに限定されず、電子式のスコープであっ
てもよい。
Here, since the configuration of the optical system is not related to the gist of the present application,
Explanation will be omitted. Further, the endoscope is not limited to such an eye bath scope, and may be an electronic scope.

挿入部2の先端には、複数の関節部材6が軸方向に沿っ
て互いに枢支されてなる湾曲管部7が設けられている。
At the distal end of the insertion section 2, a curved tube section 7 is provided, in which a plurality of joint members 6 are mutually pivotally supported along the axial direction.

そして、最も先端の関節部材8に対して、上下左右の湾
曲用のアングルワイヤ9が4本(第1図では、上下の湾
曲用のアングルワイヤ9a、9bのみ示す)、管の周囲
に沿って90・間隔で、バイブ10を介して固定されて
いる。これらのアングルワイヤ9をそれぞれ引張ること
により、湾曲管部7を上下左右力向に自在に湾曲させる
ことができる。
Then, four angle wires 9 for vertical and horizontal bending (only angle wires 9a and 9b for vertical bending are shown in FIG. 1) are attached to the most distal joint member 8 along the circumference of the tube. They are fixed via vibrators 10 at 90 mm intervals. By pulling each of these angle wires 9, the bending tube portion 7 can be freely bent in the vertical, horizontal, and horizontal directions.

操作部3には挿入部2の湾曲管部7を遠隔的に湾曲操作
するための湾曲機構11が設けられている。なお、第1
図では上下方向の湾曲機構11のみを示しているが、同
様な構造の左右方向の湾曲機構も設けられている。
The operating section 3 is provided with a bending mechanism 11 for remotely operating the bending tube section 7 of the insertion section 2 . In addition, the first
Although only the vertical bending mechanism 11 is shown in the figure, a horizontal bending mechanism with a similar structure is also provided.

ここで、湾曲機構11について詳しく説明する。Here, the bending mechanism 11 will be explained in detail.

駆動装置26により駆動される正逆回転可能なモータ1
2の回転が減速歯車14.15を介して回転ドラム13
に伝達される。回転ドラム13の円周部には上下の湾曲
用の一対のアングルワイヤ9a、9bが固定されている
。また、回転ドラム13の同軸上にポテンシオメータ1
6が接続される。ポテンシオメータ16の出力が電圧検
出回路25に入力され、回転ドラム13の回転角信号、
すなわち、湾曲管部7の上下方向の湾曲角信号が発生さ
れる。
Motor 1 capable of forward and reverse rotation driven by drive device 26
The rotation of 2 is transmitted to the rotating drum 13 via reduction gears 14 and 15.
transmitted to. A pair of angle wires 9a and 9b for vertical bending are fixed to the circumference of the rotating drum 13. In addition, a potentiometer 1 is mounted on the same axis of the rotating drum 13.
6 is connected. The output of the potentiometer 16 is input to the voltage detection circuit 25, and the rotation angle signal of the rotating drum 13,
That is, a vertical bending angle signal of the bending tube section 7 is generated.

図面に図示していない左右方向の湾曲機構についても同
様であり、このためにモータ17、ポテンシオメータ1
8が設けられる。ただし、モータ17の駆動装置はモー
タ12の駆動装置26と共通である。
The same applies to the left and right bending mechanism not shown in the drawings, and for this purpose the motor 17 and the potentiometer 1
8 is provided. However, the drive device for the motor 17 is the same as the drive device 26 for the motor 12.

従って、モータ12が駆動されることにより、回転ドラ
ム13が回転されると、一方のアングルワイヤ9がドラ
ム13に巻込まれて引張られるとともに、他方のアング
ルワイヤ9が繰り出される。
Therefore, when the rotary drum 13 is rotated by driving the motor 12, one of the angle wires 9 is wound around the drum 13 and pulled, and the other angle wire 9 is let out.

この結果、一方のアングルワイヤ側に湾曲管部7が湾曲
される。
As a result, the curved tube portion 7 is curved toward one angle wire side.

挿入装置19について説明する。胴部が中央に向かって
くびれでいる一対のローラ20の間に内視鏡1の挿入部
2が配置されている。挿入装置19は管路の外に設けら
れる。ローラ対20の軸には歯車21が固定される。固
定アーム24により、ローラ対20は回転自在に支持さ
れている。
The insertion device 19 will be explained. The insertion section 2 of the endoscope 1 is arranged between a pair of rollers 20 whose bodies are constricted toward the center. An insertion device 19 is provided outside the conduit. A gear 21 is fixed to the shaft of the roller pair 20. The roller pair 20 is rotatably supported by the fixed arm 24.

駆動装置29によって駆動されるモータ23の回転が歯
車22を介してローラ対20に伝達される。
Rotation of the motor 23 driven by the drive device 29 is transmitted to the roller pair 20 via the gear 22.

ローラ対20の正回転により、挿入部2はローラ表面と
の摩擦力により押込まれる。逆に、ローラ対20の逆回
転により、挿入部2は引抜かれる。
Due to the forward rotation of the roller pair 20, the insertion portion 2 is pushed in by the frictional force with the roller surface. Conversely, the insertion section 2 is pulled out by the reverse rotation of the roller pair 20.

最も先端の関節部材8の外周には、4本のアングルワイ
ヤ9の配置位置に対応して、上下左右に圧力センサ26
a、24b、24c、24dがそれぞれ配置されてい乙
。また、最も先端の関節部材8の先端にも圧力センサ2
6eが配置されている。これらの圧力センサ26a〜2
6eは圧力変化により電圧が変化する原理のセンサであ
る。そのため、圧力センサ26a〜26eの出力信号が
電圧検出回路27に取込まれる。そして、ある−定の圧
力以上の圧力を検出するために、基準値発生回路28と
比較器33を設け、電圧検出回路27の出力電圧が基準
電圧以上になると、比較器33からHレベルの2値信号
が発生されるようになっている。
On the outer periphery of the most distal joint member 8, there are pressure sensors 26 on the top, bottom, left and right, corresponding to the placement positions of the four angle wires 9.
A, 24b, 24c, and 24d are arranged respectively. Additionally, a pressure sensor 2 is also provided at the tip of the most tip joint member 8.
6e is placed. These pressure sensors 26a-2
6e is a sensor based on the principle that voltage changes due to pressure change. Therefore, the output signals of the pressure sensors 26a to 26e are taken into the voltage detection circuit 27. In order to detect a pressure higher than a certain pressure, a reference value generation circuit 28 and a comparator 33 are provided. When the output voltage of the voltage detection circuit 27 exceeds the reference voltage, the comparator 33 outputs an A value signal is generated.

次に、制御部30について説明する。制御部30は比較
器33、出力命令制御部31、湾曲方向決定部32から
なる。
Next, the control section 30 will be explained. The control section 30 includes a comparator 33, an output command control section 31, and a bending direction determination section 32.

湾曲方向決定部32はポテンシオメータ16の出力を記
憶するメモリ34a、34 b、ポテンシオメータ18
の出力を記憶するメモリ34c。
The bending direction determining unit 32 includes memories 34a and 34b for storing the output of the potentiometer 16, and the potentiometer 18.
A memory 34c stores the output of.

34d1メモリ34a〜34dの出力を比較し、最大値
を検出する比較部38と、この最大値の90%を目標値
として出力命令演算部31に出力する演′!!y、部3
9からなる。
34d1 A comparator 38 that compares the outputs of the memories 34a to 34d and detects the maximum value, and an operator that outputs 90% of this maximum value to the output command calculation unit 31 as a target value! ! y, part 3
Consists of 9.

出力命令演算部31は比較器33、演算部39、電圧検
出回路25の出力信号を受けて、駆動装置29.26に
制御信号を出力する。
The output command calculation section 31 receives the output signals of the comparator 33, the calculation section 39, and the voltage detection circuit 25, and outputs a control signal to the drive devices 29 and 26.

第1実施例による内視鏡の自動挿入動作を説明する。こ
こでは、第2図〜第4図に示すように、途中で下の方に
90°折れ曲がっている管路に内視鏡を挿入する場合を
説明する。第5図は制御部30の動作を示すフローチャ
ートである。
The automatic insertion operation of the endoscope according to the first embodiment will be explained. Here, as shown in FIGS. 2 to 4, a case will be described in which an endoscope is inserted into a conduit that is bent 90 degrees downward in the middle. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the control section 30.

動作開始されると、ステップ2で先端の圧力センサ26
eの出力を電圧検出回路27に取込む。
When the operation is started, the pressure sensor 26 at the tip is activated in step 2.
The output of e is taken into the voltage detection circuit 27.

ステップ3で、比較器33の出力がHレベルかどうか、
すなわち、挿入部2の先端が第2図に示すように管壁に
接触し、挿入部2の先端の圧力が基準圧力以上かどうか
判定する。接触していなければ、ステップ4で、モータ
23を駆動し、ローラ対20を正回転させることにより
、挿入部2を管路内に挿入していく。
In step 3, check whether the output of the comparator 33 is at H level or not.
That is, the tip of the insertion section 2 contacts the tube wall as shown in FIG. 2, and it is determined whether the pressure at the tip of the insertion section 2 is equal to or higher than the reference pressure. If there is no contact, then in step 4, the motor 23 is driven to rotate the pair of rollers 20 in the forward direction, thereby inserting the insertion portion 2 into the conduit.

第2図に示すように挿入部2の先端が管壁に接触すると
、比較器33の出力がHレベルになり、ステップ5でモ
ータ23の駆動を停止する。ここで、A−A−線に沿っ
た断面図を第3図に示すように、第2図の管路は下方向
に曲がっている。
As shown in FIG. 2, when the tip of the insertion portion 2 comes into contact with the tube wall, the output of the comparator 33 becomes H level, and the drive of the motor 23 is stopped in step 5. Here, as shown in FIG. 3, which is a cross-sectional view taken along line AA-, the pipe line in FIG. 2 is bent downward.

以後の動作は、この管路が上下左右のいずれの方向に曲
がっているかを調べる動作である。
The subsequent operation is to check in which direction this conduit is bent, up, down, left, or right.

そのため、先ず、ステップ6で、モータ12を正方向に
所定角度だけ回転する。これにより、湾曲管部7が上方
向に所定角度だけ湾曲される。ステップ7で、ポテンシ
オメータ16の出力を電圧検出回路25を介して湾曲角
信号として取込む。
Therefore, first, in step 6, the motor 12 is rotated in the forward direction by a predetermined angle. Thereby, the curved tube portion 7 is curved upward by a predetermined angle. In step 7, the output of the potentiometer 16 is taken in as a bending angle signal via the voltage detection circuit 25.

ステップ8で、この湾曲角が出力命令制御部31であら
かじめ入力しである限界角度に達したかどうか判定する
。限界角度以下の場合は、ステップ9で、上方向湾曲用
のアングルワイヤに対応する圧力センサ27aの出力を
取込む。ステップ1゜で、比較器33の出力がHレベル
かどうか、すなわち、挿入部2の先端が管壁に接触し、
圧力が基準圧力以上かどうか判定する。接触していなけ
れば、ステップ6を再度実行する。比較器33の出力が
Hレベルの場合は、ステップ11で、モータ12を停止
する。なお、ステップ8で湾曲角が限界角度に達したと
判定した場合は、ステップ9を飛ばして、ステップ11
で、モ〜り12をすぐ停止する。
In step 8, it is determined whether this bending angle has been input in advance to the output command control section 31 and has reached a certain limit angle. If the angle is below the limit angle, in step 9, the output of the pressure sensor 27a corresponding to the angle wire for upward bending is taken in. In step 1°, it is determined whether the output of the comparator 33 is at H level, that is, the tip of the insertion section 2 is in contact with the tube wall;
Determine whether the pressure is greater than or equal to the reference pressure. If there is no contact, step 6 is executed again. If the output of the comparator 33 is at H level, the motor 12 is stopped in step 11. Note that if it is determined in step 8 that the bending angle has reached the limit angle, step 9 is skipped and step 11 is performed.
So, stop the motor 12 immediately.

そして、ステップ12で、ポテンシオメータ16の出力
をメモリ34aに書込む。
Then, in step 12, the output of the potentiometer 16 is written into the memory 34a.

以下、同様に、ステップ13で、モータ12を逆方向に
回転し、湾曲管部7を下方向に湾曲する。
Similarly, in step 13, the motor 12 is rotated in the opposite direction to bend the bending tube section 7 downward.

ステップ14で、ポテンシオメータ16の出力を取込み
、ステップ15で、湾曲角が限界角度に達したかどうか
判定する。限界角度以下の場合は、ステップ16で、圧
力センサ27bの出力を取込み、ステップ10で、比較
器33の出力がHレベルかどうか判定する。Hレベルで
なければ、ステップ13を再度実行−する。Hレベルの
場合は、ステップ18で、モータ12を停止する。なお
、ステップ15で湾曲角が限界角度に達したと判定した
場合は、ステップ18で、モータ12をすぐ停 。
In step 14, the output of the potentiometer 16 is taken in, and in step 15, it is determined whether the bending angle has reached the limit angle. If the angle is below the limit angle, in step 16 the output of the pressure sensor 27b is taken in, and in step 10 it is determined whether the output of the comparator 33 is at H level. If it is not at H level, step 13 is executed again. If the level is H, the motor 12 is stopped in step 18. If it is determined in step 15 that the bending angle has reached the limit angle, the motor 12 is immediately stopped in step 18.

止する。そして、ステップ19で、ポテンシオメータ1
6の出力をメモリ34bに書込む。
Stop. Then, in step 19, potentiometer 1
6 is written to the memory 34b.

次に、ステップ20で、モータ17を正方向に回転し、
湾曲管部7を左方向に湾曲する。ステップ21で、ポテ
ンシオメータ18の出力を取込み、ステップ22で、湾
曲角が限界角度に達したかどうか判定する。限界角度以
下の場合は、ステップ23で、圧力センサ27cの出力
を取込み、ステップ24で、比較器33の出力がHレベ
ルかどうか判定する。Hレベルでなければ、ステップ2
゜を再度実行する。Hレベルの場合は、ステップ25で
、モータ17を停止する。なお、ステップ22で湾曲角
が限界角度に達したと判定した場合は、ステップ25で
、モータ17をすぐ停止する。
Next, in step 20, the motor 17 is rotated in the forward direction,
The curved pipe portion 7 is curved to the left. In step 21, the output of the potentiometer 18 is taken in, and in step 22, it is determined whether the bending angle has reached the limit angle. If the angle is below the limit angle, in step 23 the output of the pressure sensor 27c is taken in, and in step 24 it is determined whether the output of the comparator 33 is at H level. If not H level, step 2
Execute ゜ again. If the level is H, the motor 17 is stopped in step 25. Note that if it is determined in step 22 that the bending angle has reached the limit angle, the motor 17 is immediately stopped in step 25.

そして、ステップ26で、ポテンシオメータ18の出力
をメ、モリ34cに書込む。
Then, in step 26, the output of the potentiometer 18 is written into the memory 34c.

さらに、ステップ27で、モータ17を逆方向に回転し
、・湾曲管部7を右方向に湾曲する。ステップ28で、
ポテンシオメータ18の出力を取込み、ステップ29で
、湾曲角が限界角度に達したかどうか判定する。限界角
度以下の場合は、ステップ30で、圧力セン−’+27
dの出方を取込み、ステップ31で、比i器33の出力
がHレベルがどうか判定する。Hレベルでなければ、ス
テップ27を再度実行する。Hレベルの場合は、ステッ
プ32で、モータ17を停止する。なお、ステップ29
で湾曲角が限界角度に達したと判定した場合は、ステッ
プ32で、モータ17をすぐ停止する。そして、ステッ
プ33で、ポテンシオメータ18の出力をメモリ34d
に書込む。
Furthermore, in step 27, the motor 17 is rotated in the opposite direction, and the bending tube section 7 is bent to the right. In step 28,
The output of the potentiometer 18 is taken in, and in step 29 it is determined whether the bending angle has reached the limit angle. If the angle is below the limit angle, in step 30, the pressure sensor -'+27
The output of d is taken in, and in step 31 it is determined whether the output of the ratio i converter 33 is at H level. If it is not at H level, step 27 is executed again. If the level is H, the motor 17 is stopped in step 32. Note that step 29
If it is determined that the bending angle has reached the limit angle, the motor 17 is immediately stopped in step 32. Then, in step 33, the output of the potentiometer 18 is stored in the memory 34d.
write to.

以上により、湾曲管部7を上下左右の各方向にどれだけ
曲げると、管壁に接触したかが検出できる。
As described above, it is possible to detect how far the curved pipe portion 7 is bent in each of the up, down, left and right directions until it comes into contact with the pipe wall.

このため、ステップ34で、演算部39により、メモリ
34a〜34dのデータ、すなわち、ポテンシオメータ
16.18の出力湾曲角信号を比較し、最大値を求める
。この最大値が得られた方向が管路が曲がっている方向
であり、湾曲管部7をこの方向に湾曲させれば、内視鏡
の挿入が容品となる。そこで、さらに、この最大値の9
0%を目標値として出力命令制御部31に出力する。ス
テップ35で、この最大値を発生するメモリに対応する
モータ12、または17を正、または逆回転する。ステ
ップ36で、この時のポテンシオメータ16、または1
8の出力を取込む。ステップ37で、これが目標値に一
致したかどうか判定する。一致しない場合は、ステップ
35を再度実行する。一致した場合は、ステップ2に戻
る。この一致した時の状態が第4図である。この後、ス
テップ2からの動作で、先端がまた管壁に接触するまで
、挿入され、以下この動作が繰返され、湾曲管部の先端
が常に管路の曲がり方向に応じて曲げられ、内視鏡が自
動的に管路内に挿入される。
Therefore, in step 34, the calculation unit 39 compares the data in the memories 34a to 34d, that is, the output bending angle signals of the potentiometers 16 and 18, and determines the maximum value. The direction in which this maximum value is obtained is the direction in which the conduit is bent, and if the curved tube section 7 is bent in this direction, the endoscope can be inserted easily. Therefore, further add 9 of this maximum value.
It outputs to the output command control section 31 with 0% as the target value. In step 35, the motor 12 or 17 corresponding to the memory that generates this maximum value is rotated forward or backward. In step 36, the potentiometer 16 or 1 at this time is
Take in the output of 8. In step 37, it is determined whether this matches the target value. If they do not match, step 35 is executed again. If they match, return to step 2. FIG. 4 shows the state when this coincidence occurs. After this, in the operation from step 2, it is inserted until the tip comes into contact with the tube wall again, and this operation is repeated, so that the tip of the curved tube section is always bent according to the bending direction of the tube, and the endoscopic view is A speculum is automatically inserted into the conduit.

第1実施例によれば、湾曲管部7の先端が管壁に接触す
ると、挿入を一時停止し、管路の曲がり方向を検出して
、湾曲管部7をこれに応じて湾曲してから、再度挿入を
開始するので、90″以上の角部のある管路でも自動的
に挿入できる。また、挿入装置は管路外に設け、内視鏡
内には湾曲用のワイヤと圧力センサを設けるだけであり
、細径の管路にも適応できる。
According to the first embodiment, when the tip of the bending tube section 7 comes into contact with the tube wall, the insertion is temporarily stopped, the bending direction of the tube is detected, and the bending tube section 7 is bent accordingly. , the insertion will start again, so it can be automatically inserted into a duct that has a corner of 90" or more. Also, the insertion device is installed outside the duct, and a bending wire and a pressure sensor are installed inside the endoscope. It can be applied to small-diameter pipes as well.

ここで、目標値は最大値の90%に限らず、他の%でも
よい。
Here, the target value is not limited to 90% of the maximum value, but may be any other percentage.

さらに、上下、左右の方向のポテンシオメータの出力の
最大値を求めずに、上下のポテンシオメータの出力のう
ちの大きい方、左右のポテンシオメータの出力のうちの
大きい方を検出し、湾曲管部をこれらの方向、すなわち
、右上、右下、左下、左上の斜めの方向に湾曲させるよ
うに制御してもよい。
Furthermore, without finding the maximum value of the output of the potentiometers in the vertical and horizontal directions, the larger of the outputs of the upper and lower potentiometers and the larger of the outputs of the left and right potentiometers is detected, and the curved pipe section may be controlled to curve in these directions, that is, in diagonal directions of the upper right, lower right, lower left, and upper left.

次に、第6図を参照して第2実施例を説明する。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

これは、湾曲′機構として形状記憶合金を使用したもの
である。第6図において、第1実施例と対応する部分は
同一参照数字を付して、詳細な説明は省略する。
This uses a shape memory alloy as the bending mechanism. In FIG. 6, parts corresponding to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

湾曲管部7の周囲の上下左右の4か所に上下左右の湾曲
用の形状記憶合金44が設けられる。第6図では、上方
向の湾曲用の形状記憶合金44aのみを示す。形状記憶
合金44の両端が固定部43に固定される。形状記憶合
金44の後端は導電性のワイヤを介して通電加熱装置4
2、抵抗値検出回路41に接続される。抵抗値検出回路
41、通電加熱装置42は制御部30に接続される。制
御部30は出力命令制御部31と湾曲方向決定部32か
らなる。
Shape memory alloys 44 for vertical and horizontal bending are provided at four locations around the bending tube portion 7 on the upper, lower, left and right sides. In FIG. 6, only the shape memory alloy 44a for upward curving is shown. Both ends of the shape memory alloy 44 are fixed to the fixing part 43. The rear end of the shape memory alloy 44 is connected to the electrical heating device 4 via a conductive wire.
2. Connected to the resistance value detection circuit 41. The resistance value detection circuit 41 and the energization heating device 42 are connected to the control section 30. The control section 30 includes an output command control section 31 and a bending direction determining section 32.

第2実施例は形状記憶合金の抵抗値を検出することによ
り圧力を検出する。形状記憶合金の抵抗値は第7図に示
すような特性を有することが知られている。形状記憶合
金に一定電流を流し加熱すると、形状が湾曲状になると
ともに、特性線A−C−Bのように一定の割合いで抵抗
値が徐々に減少する。しかし、0点において、管壁に接
触し圧力が加わると、特性線A−C−Dのように抵抗値
の減少が停止する。このため、抵抗値を検出することに
より、温度が何度の時に、すなわち、湾曲角が何度の時
に、管壁に接触したかがわか′る。
In the second embodiment, pressure is detected by detecting the resistance value of the shape memory alloy. It is known that the resistance value of a shape memory alloy has characteristics as shown in FIG. When a constant current is applied to a shape memory alloy to heat it, the shape becomes curved and the resistance value gradually decreases at a constant rate as shown by the characteristic line A-C-B. However, at the 0 point, when it contacts the tube wall and pressure is applied, the resistance value stops decreasing as shown by the characteristic line A-C-D. Therefore, by detecting the resistance value, it is possible to know at what temperature, that is, at what bending angle, the tube wall is contacted.

具体的には、第5図のフローチャートで、ステップ6〜
ステツプ33の代わりに、上下左右の湾曲用の形状記憶
合金44a、4b、44c。
Specifically, in the flowchart of Figure 5, steps 6 to
Instead of the step 33, shape memory alloys 44a, 4b, 44c are used for vertical and horizontal bending.

44dを所定温度まで加熱し、その時の抵抗値を検出し
、それぞれメモリ34a、34b、34c。
44d is heated to a predetermined temperature, the resistance value at that time is detected, and the resistance values are respectively stored in memories 34a, 34b, and 34c.

34dに書込むことを行う。ステップ34で最大値を検
出する代わり゛に、メモリ34a、34b。
34d. Instead of detecting the maximum value in step 34, memories 34a, 34b.

34c、34dに記憶されている形状記憶合金44a、
4b、44c、44dの抵抗値の最小値を検出し、最小
値を示す方向が管路の曲がっている方向と判定する。
Shape memory alloy 44a stored in 34c and 34d,
The minimum value of the resistance values of 4b, 44c, and 44d is detected, and the direction showing the minimum value is determined to be the direction in which the conduit is bent.

第2実施例によっても、第1実施例と同様の効果を生じ
るとともに、形状記憶合金が第1実施例の湾曲用ワイヤ
と圧力センサの代わりをするので、より一層の小形化が
できる。
The second embodiment also produces the same effects as the first embodiment, and since the shape memory alloy replaces the bending wire and pressure sensor of the first embodiment, further miniaturization is possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明による内視鏡自動挿入装置によれば、内視鏡の
挿入中に先端が管壁に接触すると、挿入を中断し、管路
の曲がり方向を検出し、これに応じて湾曲管部を湾曲さ
せてから挿入を再開するので、複雑な形状の、しかも細
い管路内にも内視鏡を自動的に挿入できる。
According to the automatic endoscope insertion device according to the present invention, when the tip of the endoscope comes into contact with the tube wall during insertion, the insertion is interrupted, the bending direction of the tube path is detected, and the curved tube portion is adjusted accordingly. Since insertion is resumed after the endoscope is bent, the endoscope can be automatically inserted into complex-shaped and narrow ducts.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明による内視鏡自動挿入装置の・第1実
施例の構成を示す図、第2図〜第4図は挿入の一例を示
す図、第5図は第1実施例の動作を示すフローチャート
、第6図はこの発明による内視鏡自動挿入装置の第2実
施例の構成を示す図、第7図は第2実施例に用いられる
形状記憶合金の特性を示す図である。 2・・・挿入部、6,8・・・関節部材、7・・・湾曲
管部、9・・・アングルワイヤ、11・・・湾曲機構、
12゜17.23・・・モータ、13・・・回転ドラム
、16゜18・・・ポテンシオメータ、19・・・挿入
装置、20・・・ローラ対、25.27・・・電圧検出
回路、26・・・圧力センサ、28・・・基準値発生回
路、30・・・制御部、31・・・出力命令制御部、3
2・・・湾曲方向決定部、33・・・比較器、34a、
34b。 34 c、34 d・・・メモリ、38・・・比較部、
39・・・演算部。 出願人代理人 弁理士  坪井 淳
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the automatic endoscope insertion device according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are diagrams showing an example of insertion, and FIG. 5 is the operation of the first embodiment. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a second embodiment of the automatic endoscope insertion device according to the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing the characteristics of the shape memory alloy used in the second embodiment. 2... Insertion part, 6, 8... Joint member, 7... Curved pipe part, 9... Angle wire, 11... Curving mechanism,
12゜17.23... Motor, 13... Rotating drum, 16°18... Potentiometer, 19... Insertion device, 20... Roller pair, 25.27... Voltage detection circuit, 26... Pressure sensor, 28... Reference value generation circuit, 30... Control unit, 31... Output command control unit, 3
2... Curving direction determining unit, 33... Comparator, 34a,
34b. 34 c, 34 d...memory, 38...comparison section,
39...Arithmetic section. Applicant's agent Patent attorney Atsushi Tsuboi

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 管路外に設けられ、内視鏡を管路内に挿入する挿入手段
と、内視鏡の湾曲部を湾曲する手段と、内視鏡の先端の
管壁への接近を検出する手段と、内視鏡の先端が管壁へ
接近する時、前記湾曲手段を介して湾曲部を種々の方向
へ湾曲させ、各方向への湾曲時の前記検出手段の出力に
応じて、湾曲部の湾曲方向を決定する手段を具備する内
視鏡自動挿入装置。
an insertion means provided outside the conduit for inserting the endoscope into the conduit, a means for curving a curved portion of the endoscope, and a means for detecting approach of the tip of the endoscope to the conduit wall; When the tip of the endoscope approaches the tube wall, the bending section is bent in various directions via the bending means, and the bending direction of the bending section is determined depending on the output of the detection means when bending in each direction. An endoscope automatic insertion device comprising means for determining.
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