CN115137284A

CN115137284A - 一种3d内窥镜

Info

Publication number: CN115137284A
Application number: CN202210762606.3A
Authority: CN
Inventors: 蒙顺政; 何国良; 王平峰
Original assignee: Nanjing Tuodao Medical Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Tuodao Medical Technology Co Ltd
Priority date: 2022-06-29
Filing date: 2022-06-29
Publication date: 2022-10-04

Abstract

本申请实施例提供了一种3D内窥镜，包括：镜体，包括镜头、蛇骨组件，所述镜头与所述蛇骨组件的远端连接；多根牵引绳，连接于所述蛇骨组件的远端，使所述蛇骨组件多方向弯曲；绕线组件，设置于所述镜体的近端，多根所述牵引绳围绕所述绕线组件缠绕；弹性管，所述多根牵引绳分别穿设于所述弹性管弹性管内，所述弹性管连接于所述蛇骨组件的近端并向所述镜体的近端方向延伸，所述弹性管的实际长度大于所述弹性管在所述蛇骨组件上的近端与所述弹性管在所述镜体上的远端之间的总直线长度。本申请实施例解决了3D内窥镜视向角单一的技术问题。

Description

一种3D内窥镜

技术领域

本申请涉及电子内窥镜技术领域，尤其涉及一种3D内窥镜。

背景技术

3D内窥镜是腹腔镜手术中的重要仪器。3D内窥镜通过两个摄像头模拟人眼在人体内部采集两路图像，然后将两路图像传输给图像处理设备，图像处理设备通过3D重建技术对这两路图像的视差进行调整，得到具有深度信息的3D图像，方便了手术操作。

临床上常用的3D内窥镜按视向角可分为0°镜、12°镜、30°镜、45°镜、70°镜和90°镜，不同视向角的3D内窥镜适用于不同位置的腹腔镜手术。在一些腹腔镜手术中，可能用到2种或者更多种角度的内窥镜，这就需要在手术前准备多个内窥镜，在手术时频繁切换内窥镜，在手术后清洗多个内窥镜，导致整台手术的流程较为繁琐，手术时间也较长。

发明内容

为解决3D内窥镜视向角单一的技术问题，本申请提供了一种3D内窥镜。

本申请提供了一种3D内窥镜，该3D内窥镜包括：

镜体，包括镜头、蛇骨组件，所述镜头与所述蛇骨组件的远端连接；

多根牵引绳，连接于所述蛇骨组件的远端，使所述蛇骨组件多方向弯曲；

绕线组件，设置于所述镜体的近端，多根所述牵引绳围绕所述绕线组件缠绕；

弹性管，所述多根牵引绳分别穿设于所述弹性管弹性管内，所述弹性管连接于所述蛇骨组件的近端并向所述镜体的近端方向延伸，所述弹性管的实际长度大于所述弹性管在所述蛇骨组件上的近端与所述弹性管在所述镜体上的远端之间的总直线长度。

在一些实施例中，还包括镜体旋转齿轮，所述镜体旋转齿轮与镜体转动连接。

在一些实施例中，所述弹性管的最小冗余长度为：

其中，L为所述弹性管的冗余长度，L₀为所述镜体的自转角度为零时，所述弹性管在镜体部分的直线长度，所述冗余长度为所述实际长度与总直线长度L₀的差值，所述总直线长度为所述弹性管远端的固定点和所述弹性管近端的固定点之间的直线长度，α为所述镜体的最大自转角度。

在一些实施例中，所述绕线组件包括镜体弯曲驱动盘和绕线轮，所述牵引绳缠绕在所述绕线轮上，所述镜体弯曲驱动盘与绕线轮传动连接。

在一些实施例中，还包括弹性管固定座，所述弹性管固定座的一端开设有用于穿设所述牵引绳的第二牵引绳槽，所述弹性管固定座的另一端开设有用于固定所述弹性管的第二弹性管槽，所述第二牵引绳槽与第二弹性管槽同轴设置且相贯通，所述第二牵引绳槽的孔径小于所述第二弹性管槽的孔径。

在一些实施例中，还包括：

第一导向轮，其安装在所述牵引绳从所述弹性管穿出的出线处，所述第一导向轮接收所述牵引绳并使所述牵引绳朝向第二导向轮重新定向；

第二导向轮，其安装在所述第一导向轮的出线处，所述第二导向轮接收所述牵引绳并使所述牵引绳朝向所述绕线组件重新定向。

在一些实施例中，还包括弹性管固定座，所述弹性管固定座开设有通孔，所述通孔内转动设置有导向组件，所述弹性管的近端固定设置在所述导向组件内，所述导向组件使所述牵引绳朝向所述绕线组件重新定向。

在一些实施例中，所述牵引绳的表面均包裹有软管。

在一些实施例中，所述镜体还包括蛇骨固定件，所述蛇骨固定件的近侧开设有用于穿设所述牵引绳的第一牵引绳槽，所述蛇骨固定件的远侧开设有用于固定所述弹性管的第一弹性管槽，所述第一牵引绳槽与第一弹性管槽同轴设置且相贯通，所述第一牵引绳槽的孔径小于所述第一弹性管槽的孔径。

在一些实施例中，所述镜体还包括多根照明光纤，多根所述照明光纤围绕在所述镜头外侧。

本申请提供的3D内窥镜的有益效果包括：

本申请提供的3D内窥镜，镜体设置有蛇骨组件和镜头，蛇骨组件内穿设有多根牵引绳，牵引绳缠绕在绕线组件上，通过转动绕线组件，可使蛇骨组件连接的镜头的朝向发生变化，实现了视向角的调整，解决了3D内窥镜视向角单一的技术问题；进一步的，牵引绳套设有弹性管，弹性管的实际长度大于弹性管弹性管在蛇骨组件上的近端与弹性管在镜体上的远端之间的总直线长度，即弹性管设置有冗余长度，由于弹性管具有一定的刚性，因此，弹性管内的牵引绳可保持张紧状态，在镜体旋转时，牵引绳将跟随镜体进行扭转，利用弹性管的冗余量减少，弹性管的总长度和弹性管内的牵引绳的总长度不变，实现将牵引绳的变距传动转换为不变距传动，有效解决了牵引绳被拉伸而抗拒镜体自转的问题，避免了牵引绳断裂的发生，提高了3D内窥镜和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1中示例性示出了一种3D内窥镜的结构示意图；

图2中示例性示出了一种镜体的结构示意图；

图3中示例性示出了一种蛇骨组件的结构示意图；

图4中示例性示出了一种蛇骨组件的截面示意图；

图5中示例性示出了一种蛇骨固定件的结构示意图；

图6中示例性示出了一种驱动座的结构示意图；

图7中示例性示出了一种驱动座的结构示意图；

图8中示例性示出了一种驱动座的结构示意图；

图9中示例性示出了一种镜体自转的示意图；

图10中示例性示出了一种弹性管固定座的结构示意图；

图11中示例性示出了图10的剖面结构示意图；

图12中示例性示出了一种弹性管固定座的结构示意图；

图13中示例性示出了图12的局部剖面示意图；

图14中示例性示出了一种弹性管固定座的结构示意图；

图15中示例性示出了一种驱动座的壳体底部示意图；

图16中示例性示出了一种驱动模块的结构示意图；

图17中示例性示出了一种手柄的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的和实施方式更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施方式进行清楚、完整地描述，显然，描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，本申请中对于术语的简要说明，仅是为了方便理解接下来描述的实施方式，而不是意图限定本申请的实施方式。除非另有说明，这些术语应当按照其普通和通常的含义理解。

本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似或同类的对象或实体，而不必然意味着限定特定的顺序或先后次序，除非另外注明。应该理解这样使用的用语在适当情况下可以互换。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的所有组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。

术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于机械臂的操作用户进行定义。术语“近侧”、“近端”是指元件的更靠近操作用户的位置，并且术语“远侧”、“远端”是指元件的更靠近镜头且因此更远离操作用户的位置。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。

现在参照附图详细描述当前公开的镜头的实施例，其中在若干视图中的每个中，相同的附图标记指示相同或相应的元件。

参见图1，为本申请实施例提供的一种3D内窥镜的结构示意图。如图1所示，该3D内窥镜包括镜体100、手柄200、驱动座300和线缆400。

驱动座300和手柄200安装在镜体100的近端，驱动座300上安装驱动模块后，可驱动镜体100进行上、下、左、右四个方向地弯曲，以及驱动镜体100绕镜体100的轴线进行自转。通过线缆400可为镜体100内的传感器板供电并进行通讯传输，其中，传感器板用于获取图像信号，然后将图像信号通过线缆400进行传输，线缆400可包括用于供电的电缆和用于进行信号传输的通信线缆。

镜体100的结构可参见图2，为本申请实施例提供的一种镜体的结构示意图。如图2所示，镜体包括镜头外管101、镜头102、照明光纤103、蛇骨组件104、牵引绳105、软管106、弹性管107、蛇骨固定件108、中心管109和蛇骨连接件110。

图2中，镜头外管101设置有安装镜头座和照明光纤103和sensor(传感器)板的腔体，其中，镜头座用于安装两个镜头102，两个镜头102类似人的两个眼睛，可获得两组有视差的影像，sensor板可控制镜头102实现拍照、录像等图像采集功能。镜头座两侧分别布置着半月形的照明光纤103，照明光纤103为镜头102提供均匀的照明光线。镜头外管101与蛇骨连接件110相连接。

蛇骨连接件110由非金属制作而成，蛇骨连接件的远端与镜头外管101连接，用于对镜头外管101进行密封。蛇骨连接件110与镜头外管101的连接处可通过医用胶水进行密封，中间预留一个孔，用于穿设照明光纤103以及sensor板的通讯信号线。蛇骨连接件110的近端外部套设有软管106，软管106可采用非金属材质。软管106的近端穿设到蛇骨固定件108内，并套设在中心管109上。

中心管109的远端固定连接在蛇骨固定件108的内部，中心管109的近端穿过驱动座300后穿设进手柄200的腔体内，中心管109可采用非金属材质，如玻纤管、碳纤维管、PEEK管等。如此，镜头102到手柄200的腔体之间经过蛇骨连接件110、软管106和中心管109形成了一个非金属的管道，照明光纤103及通讯信号线可穿设在该管道内，实现了镜头端与手柄端的密封和电磁隔离。

需要说明的是，中心管109外部还套设有一个外管，以避免在进行微创手术时，弹性管107等结构与人体直接接触，该外管可延伸进驱动座，与驱动座内设置的镜体旋转齿轮转动连接，以实现镜体的自转。

蛇骨组件104套设在软管106的外部。蛇骨组件104的远端与蛇骨连接件110固定连接，近端与蛇骨固定件108固定连接。

参见图3，为本申请实施例提供的一种蛇骨组件的结构示意图。如图3所示，蛇骨组件104的两端分别是用于与蛇骨连接件110相连接的连接部113，以及用于与蛇骨固定件108相连接的连接部111，中间为多个关节112通过铆钉连接成的一个既可靠又稳固的结构组件。

参见图4，为本申请实施例提供的一种蛇骨组件的截面示意图。如图4所示，每个关节112的内侧设置有以关节112的截面的中心点为对称点，呈对称分布的两组穿线孔114，两组穿线孔114用于穿设两组牵引绳105，牵引绳105可为钢丝绳。钢丝绳与蛇骨组件104的远端固定连接。通过控制钢丝绳的预紧力可使得蛇骨组件104的刚度进行变化，通过控制一组钢丝绳在蛇骨组件104内的长短发生相对变化，可实现调节蛇骨组件104的弯曲方向。例如，对于一组钢丝绳，朝着远离镜头102的方向拉动其中一根钢丝绳，可使该根钢丝绳在蛇骨组件内变短，另一根钢丝绳与该跟钢丝绳成对传动，会在蛇骨组件104内变长，可使得蛇骨组件104朝向变短的钢丝绳弯曲。牵引绳105的近端穿过蛇骨组件104后穿进蛇骨固定件108。

参见图5，为本申请实施例提供的一种蛇骨固定件的结构示意图，如图5所示，蛇骨固定件108的远端穿设有软管106，近端穿设有中心管109，软管106在蛇骨固定件108的内部套设在中心管109上。由于中心管109与蛇骨固定件108固定连接，软管106外套设的蛇骨组件104固定在蛇骨固定件108上，因此，蛇骨组件104通过蛇骨固定件108与中心管109固定连接。

蛇骨固定件108的近侧沿中心管109的轴向开设有用于穿设牵引绳的第一牵引绳槽115，蛇骨固定件108的远侧开设有用于固定弹性管107的第一弹性管槽116，第一牵引绳槽115与第一弹性管槽116同轴设置且相贯通，第一牵引绳槽115的孔径小于第一弹性管槽116的孔径，弹性管107的远端可固定在第一弹性管槽116内，弹性管107的近端向镜体的近端方向延伸，其中，弹性管107可为弹簧管或其他兼具一定柔性和刚性的空心管。

第一弹性管槽116的底部可开设有穿绳孔117，该穿绳孔117与第一牵引绳槽115同轴设置且相贯通，使得牵引绳105从第一牵引绳槽115穿进后可经穿绳孔117穿进第一弹性管槽116。穿绳孔117能够减少牵引绳105与第一弹性管槽116之间的摩擦。弹性管107的孔径大于牵引绳105的外径，使得牵引绳105能穿进弹性管107内。为了降低弹性管107与牵引绳105之间的摩擦力，弹性管107内可设置有一条超薄的软管，该软管可为聚四氟乙烯管，聚四氟乙烯管套在牵引绳105上，既能减少牵引绳105传动时的摩擦力，又能消除弹性管107与牵引绳105的间隙，让牵引绳105的传动位置控制更精准。或者，弹性管107也可不套设该软管，牵引绳105可为包胶的钢丝绳，也可达到上述消除间隙以及提高传动位置精准性的技术效果。

弹性管107的远端固定在蛇骨固定件108上，近端沿着中心管109穿设进驱动座300，驱动座300连接驱动模块500(如图16中所示)后可通过控制蛇骨组件104内部的牵引绳105长短，控制蛇骨组件104伸直或者弯曲。

参见图6，为本申请实施例提供的一种驱动座的结构示意图。如图6所示，驱动座300由壳体301和安装架302形成主体框架。

壳体301上设置有解锁按钮303，解锁按钮303用于将驱动座300固定在驱动模块500上或将驱动座300从驱动模块500上拆卸下来。

安装架302上设置有弹性管固定座307、驱动盘309、驱动盘310、绕线轮311、导轮313和导轮312等结构。

弹性管固定座307的一端穿设有四根弹性管306，四根弹性管306的一端固定在弹性管固定座307的内部，四根弹性管306内分别穿设有一根牵引绳308，牵引绳308从弹性管固定座307的另一端穿出弹性管固定座307。牵引绳308同样可包裹在聚四氟乙烯管内，可减小牵引绳308与弹性管306的摩擦。

为便于区分，驱动座300内的弹性管306可称为第二弹性管，镜体100上的弹性管107可称为第一弹性管，驱动座300内的牵引绳308可称为第二牵引绳，镜体100上的牵引绳105可称为第一牵引绳。

需要说明的是，弹性管306可以和弹性管107是同一根弹性管在3D内窥镜不同位置的不同名称，牵引绳105和牵引绳308可以是同一根牵引绳在3D内窥镜不同位置的不同名称，即弹性管107的远端固定在蛇骨固定件108上，近端穿进驱动座300后，固定在驱动座300内的弹性管固定座307内，牵引绳105的远端固定在蛇骨组件104上，近端套进弹性管107后跟随弹性管107穿进驱动座300内的弹性管固定座307，然后从弹性管固定座307穿出。或者，弹性管306可以和弹性管107是两根连接在一起的弹性管，牵引绳105和牵引绳308可以是两根连接在一起的牵引绳，即弹性管107的一端固定在蛇骨固定件108上，另一端穿进驱动座300，驱动座300内的弹性管306一端固定在弹性管固定座307内，另一端与穿进驱动座300的弹性管107连接，弹性管306内穿设有牵引绳308，牵引绳308的长度长于弹性管306，牵引绳308的一端与弹性管107内的牵引绳105连接，另一端穿出弹性管固定座307。

从弹性管固定座307穿出的两对牵引绳308各缠绕在一个绕线组件上。

在一些实施例中，绕线组件可包括一组导轮、两个绕线轮和一个驱动盘，其中，一组导轮可包括两个导轮，如导轮312和导轮313。

从弹性管固定座307穿出的其中一对牵引绳308经导轮312和导轮313导向后分别缠绕在驱动盘309同轴的两个绕线轮311上，两个绕线轮311与驱动盘309同轴传动并与驱动盘309同向传动，该对牵引绳308围绕绕线轮311在相反的方向上缠绕，在驱动盘309转动时，可实现这一对牵引绳308的一张一弛，带动蛇骨组件104朝着张紧的牵引绳的方向弯曲。

从弹性管固定座307穿出的另一对牵引绳308经过另一组导轮导向后分别缠绕在驱动盘310同轴的两个绕线轮上，每个绕线轮上至少缠绕一圈牵引绳，这两个绕线轮同样与驱动盘310同轴传动，一对牵引绳308围绕绕线轮311在相反的方向上缠绕，在驱动盘310转动时，可实现这一对牵引绳308的一张一弛，带动蛇骨组件104朝着张紧的牵引绳的方向弯曲。

为对驱动座300做进一步描述，图7和图8示出了驱动座不同角度的示意图。

参见图7，驱动座300内还设置有驱动盘314、镜体旋转驱动轮304、转向齿轮315和镜体旋转齿轮305，其中，镜体旋转驱动轮304和驱动盘314同轴设置，能够跟随驱动盘314进行旋转。转向齿轮315设置在镜体旋转驱动轮304和镜体旋转齿轮305之间，且分别与镜体旋转驱动轮304和镜体旋转齿轮305传动连接，使得镜体旋转驱动轮304可作为主动轮，镜体旋转齿轮305作为从动轮能与主动轮同步旋转。

为便于区分驱动盘310、驱动盘309和驱动盘314，驱动盘310和驱动盘309可称为镜体弯曲驱动盘，驱动盘314可称为镜体自转驱动盘。

在中心管109自转时，中心管109外部的四根弹性管107将跟随中心管109发生一定扭转，为避免弹性管107被扭转而导致弹性管107内的牵引绳105拉伸甚至拉断，本申请实施例中，弹性管107的实际长度大于弹性管107在蛇骨组件104上的近端与弹性管107在所述镜体100上的远端之间的总直线长度，从而弹性管107具有一定的冗余量可供扭转所需，弹性管107不会被拉伸，进而弹性管107内的牵引绳105也不会被拉伸。

参见图8，弹性管306压缩了一定长度。图8中，弹性管306朝向中心管109的近端拱起，表示弹性管306处于压缩状态，若把弹性管306伸直到自然状态，则蛇骨固定件108至弹性管固定座307之间的弹性管总长度大于弹性管固定座307至蛇骨固定件108之间的直线长度，即弹性管设置有冗余长度。四根弹性管均设置有冗余长度，冗余长度可相同。由于弹性管具有一定的刚性，使得弹性管内的牵引绳105能够保持在张紧状态，在镜体100发生自转时，弹性管将扭转，减轻甚至避免镜体100上的牵引绳105被过度张紧而与镜体100自转产生的耦合，弹性管在扭转前后都处于压缩状态，并且扭转前后弹性管压缩程度不变，弹性管与弹性管中牵引绳的长度都是不变的。

为对镜体自转过程弹性管做进一步说明，图9示出了一种镜体自转的示意图，图9中，左侧为镜体旋转前的示意图，右侧为镜体旋转后的示意图。

若镜体100不发生旋转，弹性管107在镜体近端到蛇骨组件近端的直线长度为S1，在蛇骨组件104内的直线长度为S2。在镜体100的蛇骨组件104不向任一方向弯曲时，镜体部分每根牵引绳的直线总长度S为固定值，大小为：L21＝S1+S2。驱动座部分每根牵引绳的直线总长度为L22，L22为中心管109的近端到弹性管固定座307的直线长度。

在蛇骨组件104向其中一根牵引绳所在的方向弯曲时，则该根牵引绳在镜体100部分的总长度将小于L21，由于牵引绳是成对传动的，该根牵引绳相对的牵引绳在镜体100部分的长度将大于L21。

若镜体100发生旋转，四根牵引绳将会被扭转，会导致四根牵引绳的S1的长度同时加长，此时，若弹性管107没有设置冗余长度，则镜体部分每根牵引绳的初始总长度仍为L21，这会导致四根牵引绳在蛇骨组件104内的长度S2变短，导致蛇骨组件104发生弯曲，即镜体的自转与蛇骨组件弯曲发生了耦合。

镜体的自转与蛇骨组件弯曲发生耦合时，四根牵引绳同时张紧，为抗拒蛇骨组件弯曲，牵引绳会发生一定程度拉伸，发生变距传动，使每根牵引绳的总长度大于L。自转角度越大，则牵引绳拉伸程度越大，影响牵引绳的刚性，甚至可能出现牵引绳断裂。

本申请实施例为弹性管设置了冗余长度，使得在镜体部分弹性管实际长度L11大于L21。在驱动座部分，弹性管的实际长度L12大于L22。

在镜体自转时，弹性管可与镜体发生一定角度的相对摆动，如图9所示，驱动座内的部分弹性管将随着镜体的旋转缠绕在镜体上，从而使镜体部分的牵引绳总长度变长，避免了牵引绳产生拉伸。当镜体发生自转一定角度时，镜体上的弹性管与镜体本身有一定的扭转，但扭转的幅度与镜体的自转角度不是线性变化关系，弹性管扭转的角度小于镜体的扭转角度，当弹性管预设的冗余长度大于镜体扭转所增加的长度时，则，弹性管冗余长度减少，并不会导致弹性管被拉伸，也就不会改变牵引绳的传动距离，实现了将牵引绳的变距运动转化为非变距传动，解决了镜体自转与蛇骨组件弯曲的耦合问题。

在一些实施例中，冗余长度可根据如下方法计算得到：

若弹簧在镜体旋转0°时，弹性管在镜体部分的直线长度为L₀(L₀等于L21)，中心管109的外径为R，按照设计的镜体自转范围为±α旋转，即α为所述中心管的最大自转角度，则需要的冗余长度L的最小值为：

若按照设计的±180°旋转，则需要的冗余长度L的最小值为：

冗余长度L的最大值可根据驱动座的内部控件确定，弹性管不能跟其它零件发生缠绕，弹性管的弯曲角度不易过大而导致影响传动顺畅性。

需要说明的是，冗余长度实际为弹性管远端的固定点和弹性管近端的固定点之间的实际长度与直线长度的差值，根据图9可得，冗余长度为第一差值与第二差值的和，其中，第一差值为L11段弹性管的实际长度与L21的差值，第二差值为L12段弹性管的实际长度与L22的差值。弹性管306一端穿进镜体旋转齿轮305，另一端固定在弹性管固定座307内，弹性管306内的牵引绳308从弹性管固定座307穿出后缠绕在镜体旋转驱动盘对应的绕线轮上。

在一些实施例中，弹性管固定座307的结构参见图10和图11，其中，图10为一种弹性管固定座的结构示意图，图11为图10的剖面结构示意图。

弹性管固定座307的近侧可开设有两个第二牵引绳槽317、远侧开设有两个第二弹性管槽316，第二牵引绳槽317和第二弹性管槽316同轴设置且相贯通，第二牵引绳槽317的孔径小于第二弹性管槽316的孔径，使得弹性管306穿进第二弹性管槽316后不能从第二牵引绳槽317中穿出，从而固定在第二牵引绳槽317内。弹性管槽316内的牵引绳308可从第二牵引绳槽317中穿出。

两组牵引绳308穿出弹性管固定座307后，经两组第一导向轮312和第二导向轮313后分别缠绕在两个绕线轮上。

驱动座300上可设置有四个第一导向轮312和四个第二导向轮313。第一导向轮312可安装在牵引绳从弹性管穿出的出线处，即牵引绳308从弹性管固定座307穿出的出线处，第一导向轮接收牵引绳308并使牵引绳308朝向第二导向轮313重新定向，避免牵引绳308穿出弹性管固定座307时与弹性管固定座307产生摩擦而损耗牵引绳308。

第二导向轮313安装在第一导向轮312的出线处，第二导向轮313接收牵引绳308并使牵引绳308朝向绕线轮重新定向，能够避免牵引绳308从第二导向轮313和第一导向轮312上脱落，增强了牵引绳308在绕线轮311和第一导向轮312之间传动地稳定性。第二导向轮313的牵引绳308包弧所在面可与绕线轮311上的切线接近共面，在绕线轮311转动时，绕线轮311的钢丝绳切点上下移动，只会使第二导向轮313的包角发生微小变化，即牵引绳308从绕线轮311上的出线方向与第二导向轮313的切线共轴，不会导致牵引绳308从第二导向轮313和第一导向轮312上脱落。如果弹性管固定座307和绕线轮311之间只有一个导向轮，则该导向轮将很难兼顾到牵引绳308从弹性管固定座307穿出后不与弹性管固定座307摩擦且钢丝绳包弧所在面与绕线轮311上的切线接近共面的要求，会增大牵引绳308与导向轮的摩擦损耗，增大牵引绳308从导向轮上的脱落风险。

在一些实施例中，也可不设置第一导向轮312和第二导向轮313，通过弹性管固定座307也可改变牵引绳308从绕线轮311引出出后的传动方向。参见图12，弹性管固定座307内可设置有导向组件318，牵引绳308从导向组件318穿出后，传动方向与弹性管306穿进弹性管固定座307的方向不同。

图13为图12的局部剖面示意图，如图13所示，导向组件318在弹性管固定座307内可进行旋转，从而使弹性管固定座307穿出的牵引绳308与绕线轮上的切线接近共面，即牵引绳从绕线轮上的出线方向与弹性管固定座穿出的牵引绳的方向共轴。

图14示出了一种弹性管固定座的结构示意图，如图14所示，弹性管固定座307内设置有四个平行的通孔321，每个通孔321内各设置一个导向组件318，导向组件318包括中间的球体以及球体两端的穿线柱。通孔321的直径可略大于导向组件318中间的球体直径，使得导向组件318能在通孔321内在上下、左右方向均可进行小幅度地摆动，不会从弹性管固定座307内脱出。

两个穿线柱可伸出到弹性管固定座307的外部，便于导向组件318在通孔321内进行转动。导向组件318远端的穿线柱开设有通向球体内部的第三弹性管槽319，近端的穿线柱开设有通向球体内部的第三牵引绳槽320，其中，第三弹性管槽319和第三牵引绳槽320同轴设置且相贯通。第三牵引绳槽320的开口直径可大于牵引绳308的直径，可减少牵引绳308与第三牵引绳槽320的摩擦损耗。

弹性管306穿设进弹性管固定座307并固定在第三弹性管槽319内，弹性管306内的牵引绳308可从第三牵引绳槽320穿出然后缠绕在绕线轮上，弹性管固定座307内的导向组件318可朝向绕线轮的切线方向倾斜，使得牵引绳308与弹性管固定座307的摩擦较小。

在一些实施例中，导向组件318也可只包括中间的球体。

在一些实施例中，导向组件318也可不设置在弹性管固定座307内，而是设置在弹性管固定座307外，通过Z轴运动机构沿弹性管固定座307上下滑动，沿转动机构在弹性管固定座307的水平面上进行旋转。

穿出弹性管固定座307的牵引绳308缠绕在绕线轮上，通过驱动盘可驱动绕线轮进行转动。参见图15，为本申请实施例提供的一种驱动座的壳体底部示意图。如图15所示，驱动盘309、驱动盘310和驱动盘314这三个驱动盘上均设置了一对非对称的凹槽，该凹槽与驱动模块500的伺服电机上设置的非对称凸起相匹配，伺服电机上的非对称凸起具有一定弹性，伺服电机通过正反转，能够与驱动盘实现自动配位，配位后，可通过伺服电机使驱动盘进行转动。

参见图16，为本申请实施例提供的一种驱动模块的结构示意图。如图16所示，驱动模块500可采用手术机器人的机械臂的通用驱动模块，该驱动模块500设置有五组伺服电机501，该驱动模块500用于机械臂时，本申请利用该驱动模块500其中的三组伺服电机501实现镜体的自转和上下、左右这四个方向的运动，具有成本低、容易安装等优点。

参见图17，为一种手柄的结构示意图。如图17所示，手柄200包括手柄外壳201、控制按钮组件202、光纤连接头203、线缆连接头204。手柄外壳201是手柄200的主体结构，它侧面安装有控制按钮组件202，按钮组件202可包括控制照明、录像和拍照等功能的多个按钮，按钮的功能和数量可以根据需要进行设定。手柄外壳201的底部通过轴承与驱动座300相连接，且与中心管109固定连接，这样镜体100旋转时，可带动着手柄200一起转动，避免了中心管109内部的照明光纤和线缆发生反复扭转，导致折断或其它故障。手柄外壳201的底部设置有光纤连接头203和线缆连接头204，镜体100内的照明光纤103连接至该光纤连接头203，该光纤连接头203与照明光纤103可拆卸连接，在消毒镜体100的时候，可以拆下照明光纤103。线缆连接头204与通讯线缆可为固定连接，保障供电安全性和稳定性。

由上述实施例可见，本申请提供的3D内窥镜，驱动座可与镜体驱动连接，通过驱动座内的驱动盘可驱动绕线轮和镜体旋转齿轮进行旋转。镜体设置有蛇骨组件和镜头，蛇骨组件内穿设有多根牵引绳，牵引绳缠绕在绕线组件上，通过转动绕线组件，可使蛇骨组件连接的镜头的朝向发生变化，实现了视向角的调整，解决了3D内窥镜视向角单一的技术问题；进一步的，牵引绳套设有弹性管，弹性管的实际长度大于弹性管弹性管在蛇骨组件上的近端与弹性管在镜体上的远端之间的总直线长度，即弹性管设置有冗余长度，由于弹性管具有一定的刚性，因此，弹性管内的牵引绳可保持张紧状态，在镜体旋转时，牵引绳将跟随镜体进行扭转，利用弹性管的冗余量减少，弹性管的总长度和弹性管内的牵引绳的总长度不变，实现将牵引绳的变距传动转换为不变距传动，有效解决了牵引绳被拉伸而抗拒镜体自转的问题，避免了牵引绳断裂的发生，提高了3D内窥镜和安全性；进一步的，通过第一导向轮和第二导向轮，或通过导向组件，可减小牵引绳在驱动座内的传动摩擦，提高传动稳定性。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

以上的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims

1.一种3D内窥镜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，其中，还包括镜体旋转齿轮，所述镜体旋转齿轮与镜体转动连接。

3.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，所述弹性管的最小冗余长度为：

其中，L为所述弹性管的冗余长度，L₀为所述弹性管在镜体部分的直线长度，所述冗余长度为所述实际长度与总直线长度的差值，所述总直线长度为所述弹性管远端的固定点和所述弹性管近端的固定点之间的直线长度，α为所述镜体的最大自转角度。

4.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，所述绕线组件包括镜体弯曲驱动盘和绕线轮，所述牵引绳缠绕在所述绕线轮上，所述镜体弯曲驱动盘与绕线轮传动连接。

5.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，还包括弹性管固定座，所述弹性管固定座的一端开设有用于穿设所述牵引绳的第二牵引绳槽，所述弹性管固定座的另一端开设有用于固定所述弹性管的第二弹性管槽，所述第二牵引绳槽与第二弹性管槽同轴设置且相贯通，所述第二牵引绳槽的孔径小于所述第二弹性管槽的孔径。

6.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，还包括弹性管固定座，所述弹性管固定座开设有通孔，所述通孔内转动设置有导向组件，所述弹性管的近端固定设置在所述导向组件内，所述导向组件使所述牵引绳朝向所述绕线组件重新定向。

8.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，所述牵引绳的表面均包裹有软管。

9.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，所述镜体还包括蛇骨固定件，所述蛇骨固定件的近侧开设有用于穿设所述牵引绳的第一牵引绳槽，所述蛇骨固定件的远侧开设有用于固定所述弹性管的第一弹性管槽，所述第一牵引绳槽与第一弹性管槽同轴设置且相贯通，所述第一牵引绳槽的孔径小于所述第一弹性管槽的孔径。

10.根据权利要求1所述的3D内窥镜，其特征在于，所述镜体还包括多根照明光纤，多根所述照明光纤围绕在所述镜头外侧。