[发明专利]一种可变刚度的柔性胃镜

权利要求书

1.一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述柔性胃镜包括柔性胃镜机构本体、控制电路以及末端图像采集装置，所述柔性胃镜机构本体包括两个前后相接的软体臂，即软体臂a与软体臂b，位于后端的软体臂上设置末端图像采集装置；

所述软体臂的实体部分包括橡胶管、外壳以及前后端盖，所述橡胶管的中央设置有一个内腔，所述内腔通过气管连接至气动比例阀，所述气动比例阀与控制电路连接，所述前端盖与后端盖间固连有外壳和橡胶管；在没有供气的情况下，橡胶管与壳体分离；所述外壳上等间距分布有外楔形块，所述外楔形块间形成近似直角梯形的楔形槽，所述橡胶管的外侧等间距分布有内楔形块，充气膨胀时所述橡胶管上内楔形块嵌入壳体上的楔形槽中，形成刚度可变的结构。

2.如权利要求1所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述外壳上还等角度分布有三个气室，气室a，气室b以及被剖去的一个气室，用户可通过气动比例阀组来控制三个气室的气压，实现软体臂朝不同的方向弯曲。

3.如权利要求1或2所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述外壳上还等角度分布有三个通孔，所述通气孔a，通气孔b以及被剖去的通孔分别为电缆管道、供水管道和充气管道，所述电缆管道用于为LED灯以及摄像头供电和信号的传输，所述供水管道用于为清洗喷头提供清洁水；所述充气管道用于为充气孔供气。

4.如权利要求3所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述软体臂a前端盖上有10个通孔分别为软体臂a通气孔a、软体臂a通气孔b、软体臂a通气孔c、软体臂b通气孔a、软体臂b通气孔b、软体臂b通气孔c、电缆管道、供水管道、充气管道以及内腔通气孔，所述软体臂a通气孔a、软体臂a通气孔b以及软体臂a通气孔c三个通气孔一端连接至气动比例阀，另一端分别与软体臂a的三个气室相连，通过改变三个气室的气压实现软体臂a的弯曲运动；所述软体臂b通气孔a、软体臂b通气孔b以及软体臂b通气孔c三个通气孔一端连接至气动比例阀，另一端分别与软体臂b的三个气室相连；通过改变三个气室的气压实现软体臂b的弯曲运动。

5.如权利要求3所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述电缆管道用于LED灯以及摄像头供电和信号的传输；所述供水管道用于为清洗喷头提供清洁水；所述充气管道用于为充气孔供气；所述内腔充气孔用于软体臂a以及软体臂b的内腔充气，以实现软体臂a以及软体臂b的刚度控制。

6.如权利要求1或2所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述末端图像采集装置包括摄像头，所述软体臂b后端盖上装有清洗喷头、摄像头、LED灯以及充气孔，所述摄像头用于采集实时的图像信号，并通过电缆通道把图像传输回工控机；所述清洗喷头的方向需对准摄像头，所述LED灯为图像传感器的图像采集提供光源，所述充气孔采用的是径向多孔道输出方式。

7.如权利要求1或2所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述控制电路包括工控机、总线以及各个部件的控制电路，所述工控机连接有人机交互界面HMI，通过HMI观察到摄像头采集到的图像信息，并且通过HMI控制LED灯的通断、小型水泵的通断以及气动比例阀组的压力控制。

8.如权利要求7所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述工控机与转接盒通过所述总线实现电连接，所述摄像头的信号由一个单独的以太网接口连接；所述转接盒分别电连接有8个气动比例阀的模拟量控制信号、电磁铁的开关量信号、电子开关的触发信号以及公共端与电源负极共地。

9.如权利要求7所述的一种可变刚度的柔性胃镜，其特征在于，所述气动比例阀组中，有3个气动比例阀用于控制软体臂a的运动，有3个气动比例阀用于控制软体臂b的运动，1个气动比例阀用于通过充气孔控制病患胃部的充其量，1个气动比例阀用于控制柔性胃镜的刚度大小；所述气动比例阀组通过气管连接至柔性胃镜结构本体；所述电磁铁由开关量控制，可吸附或释放衔铁，用于通断小型水泵；所述小型水泵为所述清洗喷头提供压力水源；所述电子开关可实现对所述LED灯的通断控制，以实现对病患胃部的照明控制。