动力转换装置212，所述的动力转化装置212为动力转换器，动力转化器可以将微型电机211的动力转化成拉线的线性拉动，以驱动动作执行单元22动作完成相应的操作。
[0044]所述的动作执行单元22为两套，两套动作执行单元22分别对应连接于驱动单元21的动力转换装置212。
[0045]所述的每套动作执行单元22包括手臂驱动连接端221、蛇形颈222、末端机械手臂223 ;所述的手臂驱动连接端221、蛇形颈222、末端机械手臂223依次相连，从而共同完成末端机械手臂223相应的操作。
[0046]所述的蛇形颈222连接末端机械手臂223的一端伸入内窥镜装置3的内窥镜管路内，且连接于蛇形颈222末端的末端机械手臂223伸出内窥镜管路，所述伸出内窥镜管路的末端机械手臂223固定在内窥镜管路的末端。
[0047]所述的末端机械手臂223包括手指驱动装置5和操作手指6，所述的操作手指设置在手指驱动装置上，所述的手指驱动装置5包括偏转机构51和旋转机构52。
[0048]末端机械手臂的动作是通过动作指令执行装置2的驱动单元21驱动末端机械手臂223的手指驱动装置5来实现的。
[0049]末端机械手臂223的手指驱动装置5的偏转机构51和旋转机构52分别对应于动作指令执行装置2的两个驱动单元21，所述手指驱动装置5的偏转机构51和旋转机构52与驱动单元21之间通过一根拉线连接，此种结构设计也可实现末端机械手臂223多角度自由操作。
[0050]动作指令执行装置2的驱动单元21驱动末端机械手臂223动作的具体情况为:两个驱动单元21的微型电机211分别对应连接于一根拉线的两端，末端机械手臂223的驱动机构设置在拉线的中部，驱动单元21可以根据瞬时测量的拉力情况分别控制两台微型电机211的旋转，这样通过两台微型电机211来控制末端机械手臂223的驱动机构，能够达到更加精准的控制效果。
[0051]所述的内窥镜装置3包括内窥镜31、内窥镜工作站32以及内窥镜监视器33，内窥镜工作站32分别通过信号线连接内窥镜31和内窥镜监视器33。所述的内窥镜31包括内窥镜管路311以及设置在内窥镜管路311下端部的内窥镜体312，所述内窥镜体312的端部设置有摄像装置，所述摄像装置为集成摄像头313，集成摄像头313可以采用2D或3D的，并且可以通过内窥镜装置3来进行控制。
[0052]所述的内窥镜31主要用于观察体腔内部情况，并将监测到的信息及时反馈到内窥镜工作站32，信号经内窥镜工作站32处理后传输至内窥镜监视器33，这样方便医生手术过程中，随时观察体腔内部情况。
[0053]使用时，末端机械手臂控制站23分别通过信号通讯线与动作指令执行装置2的驱动单元21以及内窥镜装置3的内窥镜工作站32相连，这样可以通过末端机械手臂控制站23向动作指令执行装置2传输操作机械臂的各种操作指令。另外，末端机械手臂控制站23与内窥镜装置3相连目的是为了接收内窥镜装置3反馈过来的体腔内部信息。
[0054]上述所述的偏转结构51包括拉线I 511、底座结构512、滑轮结构513，所述的滑轮结构513设置在底座结构512上部的支撑架上，所述的拉线I 511为两根，所述的两根拉线I 511分别穿过底座结构512，绕过滑轮固定在滑轮上。
[0055]使用时，一侧拉线拉紧，另一侧拉线放松，滑轮结构513带动操作手指6向拉紧侧发生偏转。反之，一侧拉线放松，另一侧拉线拉紧，滑轮结构513则带动操作手指6向另一侧发生偏转。
[0056]所述的手指驱动装置5还包括旋转机构52，所述旋转机构52包括拉线II 521、底座结构522、旋转关节523，所述的拉线II为两根，两根拉线II分别穿过底座结构522进入旋转关节523内部，所述的两根拉线II均沿旋转关节523内部缠绕一周，拉线II的末端固定在旋转关节523上。
[0057]所述的两根对称设置用来驱动旋转关节523的旋转。使用时，一侧的拉线拉紧，另一侧拉线放松，旋转关节523向拉紧一侧旋转；另外，当一侧拉线放松，另一侧拉线拉紧，此时旋转关节反向旋转。所述的旋转关节523底部活动卡置于底座结构522内，这样可以有效的避免旋转关节523在转动时发生错位。
[0058]如图7所示，所述的两套动作执行单元22的其中一套上设置的操作手指6为双指结构，所述双指结构包括两个夹持手指61，所述两夹持手指61相对的内侧设置夹持齿611;夹持齿611可以帮助夹持手指61进行抓取。
[0059]如图8所示，所述的两套动作执行单元22的另外一套上设置的操作手指6为单指结构，单指结构的末端连接切割工具62，单指结构的末端也可以根据需要连接不同的工具。
[0060]动作指令执行装置2的驱动单元21上还设置有力传感器7，所述的力传感器7为弹簧压力传感器。
[0061]当采用拉力传感器检测拉线拉力的大小时，可以通过测量驱动单元上承受的力来等效测量拉线拉力的大小，从而确定拉线的松紧度；当采用弹簧压力传感器检测拉线拉力的大小时，安装在驱动单元上的弹簧压力传感器顶置在拉线上，在弹簧力的作用下拉线形成一个张紧力，通过测量这个张紧力的变化从而实现对拉线拉力大小的测量。
[0062]在获得了控制末端机械手臂223动作的拉线拉力大小之后，这些测量数据将通过信号线传输至末端机械手臂控制站23，测量数据经末端机械手臂控制站23处理后，去除掉传动阻力等干扰因素，得到操作机械臂11实际上应该施加力的大小，经处理得到的数据将通过通信通道4传输至指令传输控制站13，进一步确定医生施加给操作机械臂11力的大小，这样便于医生在手术过程确定操作机械手臂11时施加力的大小。
[0063]以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种内窥镜手术操作系统，包括外部指令输入装置、动作指令执行装置以及内窥镜装置，其特征是，所述的内窥镜装置包括内窥镜、内窥镜工作站以及内窥镜监视器，所述的内窥镜工作站分别通过信号线连接内窥镜和内窥镜监视器；所述的内窥镜包括内窥镜管路以及设置在内窥镜管路下端部的内窥镜体，所述内窥镜体的端部设置有摄像装置； 所述的动作指令执行装置包括末端机械手臂控制站、驱动单元、动作执行单元，所述末端机械手臂控制站分别通过通讯线连接于驱动单元和内窥镜工作站；所述的驱动单元包括若干台微型电机以及若干与微型电机对应设置的动力转换装置； 所述的动作执行单元为两套，两套动作执行单元分别对应连接于驱动单元的动力转换装置，所述的每套动作执行单元包括手臂驱动连接端、蛇形颈、末端机械手臂；所述的手臂驱动连接端、蛇形颈、末端机械手臂依次相连；所述的蛇形颈连接末端机械手臂的一端伸入内窥镜装置的内窥镜管路内，且连接于蛇形颈末端的末端机械手臂伸出内窥镜管路； 所述的末端机械手臂包括手指驱动装置和操作手指，所述的手指驱动装置包括偏转机构和旋转机构，所述的操作手指设置在手指驱动装置上； 所述的末端机械手臂的手指驱动装置的偏转机构和旋转机构分别对应于动作指令执行装置的两个驱动单元，偏转机构和旋转机构与对应设置的驱动单元之间通过拉线连接； 所述的外部指令输入装置包括操作机械臂、外部指令接收器、指令传输控制站以及输入装置监视器，所述的操作机械臂、外部指令接收器、指令传输控制站之间依次通过信号线相连接，所述输入装置监视器分别通过通信线连接指令传输控制站和内窥镜装置的内窥镜监视器； 所述的外部指令输入装置与动作指令执行装置之间设置通信通道，所述通信通道连接外部指令输入装置的指令传输控制站和动作指令执行装置的末端机械手臂控制站。
2.如权利要求1所述的内窥镜手术操作系统，其特征是，所述的偏转机构包括拉线、底座结构、滑轮结构，所述的滑轮结构设置在底座结构上部的支撑架上，所述的拉线为两根，所述的两根拉线分别穿过底座结构，绕过滑轮固定在滑轮上。
3.如权利要求1所述的内窥镜手术操作系统，其特征是，所述的旋转机构包括拉线、底座结构、旋转关节，所述的拉线为两根，两根拉线分别穿过底座结构进入旋转关节内部，所述的两根拉线均沿旋转关节内部缠绕一周，所述拉线末端固定在旋转关节上。
4.如权利要求1所述的内窥镜手术操作系统，其特征是，所述的两套动作执行单元的其中一套上设置的操作手指为双指结构，所述双指结构包括两个夹持手指，所述两夹持手指相对的内侧设置夹持齿；所述的两套动作执行单元的另外一套上设置的操作手指为单指结构，单指结构的末端连接切割工具。
5.如权利要求1所述的内窥镜手术操作系统，其特征是，所述动作指令执行装置的驱动单元上还设置有力传感器，所述的力传感器为弹簧压力传感器。
6.如权利要求1所述的内窥镜手术操作系统，其特征是，所述的内窥镜管路端部设置的摄像头为集成摄像头。
【专利摘要】本发明公开了一种内窥镜手术操作系统，包括外部指令传输装置、动作指令执行装置、内窥镜装置；内窥镜装置包括内窥镜管路、内窥镜工作站以及内窥镜监视器，外部指令传输装置包括操作机械臂、外部指令接收器、指令传输控制站；动作指令执行装置包括末端机械手臂控制站、驱动单元、动作执行单元，驱动单元包括若干台微型电机以及若干与微型电机对应设置的动力转换装置，动作执行单元为两套，每套动作执行单元包括手臂动作接入端、蛇形颈、末端机械手臂；所述的两个驱动单元对应一个末端机械手臂的手指驱动装置，末端机械手臂控制站通过信号通讯线与驱动单元以及内窥镜工作站相连。本发明具有精准度高，操作灵活，使用方便的特点。
【IPC分类】A61B17-00, A61B19-00
【公开号】CN104622523
【申请号】CN201510076000
【发明人】王峥, 王泽楠
【申请人】苏州华奥医药科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日