[发明专利]内窥镜前端弯曲部形态检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种内窥镜前端弯曲部形态检测系统，所述内窥镜包括弯曲部，其特征在于，所述内窥镜前端弯曲部形态检测系统包括：

操作部和牵引丝，所述牵引丝的一端与所述操作部相连，另一端用于与所述弯曲部相连，所述操作部用于驱动所述牵引丝运动，以带动所述弯曲部弯曲；

所述弯曲部由多个关节组成；

位移检测模块，与所述操作部和/或牵引丝相连，所述位移检测模块用于检测所述牵引丝的位移信息；

形状生成模块，与所述位移检测模块相连，所述形状生成模块用于接收所述位移信息，并适于根据所述牵引丝的位移信息和所述弯曲部的关节信息建立所述弯曲部的姿态模型；

所述关节信息包括：所述关节的最大弯曲角度、所述关节的弯曲半径、所述弯曲部未弯曲时所述关节的间隙距离、所述弯曲部弯曲时所述关节的弯曲角度、在所述弯曲角度下的压缩侧的所述关节的间隙距离；

显示装置，与所述形状生成模块相连，所述显示装置用于显示所述姿态模型；

辅助信息检测模块，与所述形状生成模块相连，所述辅助信息检测模块还与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息和所述弯曲部的倾斜角度并发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于根据所述辅助信息检测模块的检测结果调整所述弯曲部的姿态模型；

所述辅助信息检测模块包括：

测力单元，所述测力单元与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的受力信息，所述形状生成模块适于根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；

测倾角单元，所述测倾角单元与所述弯曲部相连，用于检测所述弯曲部的倾斜角度，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜；

所述辅助信息检测模块还包括：

图像采集单元，所述图像采集单元位于所述弯曲部的内部，用于采集插入段前端的图像信息，所述形状生成模块适于根据所述图像信息修正所述姿态模型的弯曲角度。

2.根据权利要求1所述的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，其特征在于，

所述操作部包括转动手轮，所述转动手轮与所述牵引丝相连，所述转动手轮被转动，使得所述牵引丝适于带动所述弯曲部弯曲；

其中，所述位移检测模块与所述转动手轮和/或所述牵引丝相连。

3.根据权利要求1所述的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，其特征在于，

所述操作部包括操作手柄和与所述操作手柄电连接的电动弯曲驱动机构，所述电动弯曲驱动机构与所述牵引丝相连，所述操作手柄用于控制所述电动弯曲驱动机构执行动作，以带动所述牵引丝及所述弯曲部运动；

其中，所述位移检测模块与所述电动弯曲驱动机构和/或所述牵引丝相连。

4.根据权利要求3所述的内窥镜前端弯曲部形态检测系统，其特征在于，还包括：

电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与所述操作手柄电连接，并与所述内窥镜相连，所述操作手柄用于控制所述电动旋转驱动机构执行动作，以驱动所述内窥镜旋转；

其中，所述电动旋转驱动机构上设有测旋转角度单元，所述测旋转角度单元用于测量所述内窥镜的旋转角度，并将所述旋转角度发送至所述形状生成模块，所述形状生成模块适于使所述姿态模型按所述旋转角度旋转。

5.一种内窥镜前端弯曲部形态检测方法，其特征在于，包括：

获取内窥镜中牵拉前端弯曲部的牵引丝的位移信息；

所述弯曲部由多个关节组成；

根据所述位移信息和所述弯曲部的关节信息建立所述弯曲部的姿态模型；

所述关节信息包括：所述关节的最大弯曲角度、所述关节的弯曲半径、所述弯曲部未弯曲时所述关节的间隙距离、所述弯曲部弯曲时所述关节的弯曲角度、在所述弯曲角度下的压缩侧的所述关节的间隙距离；

通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示；

获取所述弯曲部的受力信息，并根据所述受力信息修正所述姿态模型的弯曲角度；

获取所述弯曲部的倾斜角度，并根据所述倾斜角度调整所述姿态模型的倾斜角度，使所述姿态模型按所述倾斜角度倾斜；

获取插入段前端的图像信息，并根据所述图像信息修正所述姿态模型的弯曲角度。

6.根据权利要求5所述的内窥镜前端弯曲部形态检测方法，其特征在于，在通过显示装置将所述弯曲部的姿态模型进行实时显示之前，还包括：

获取所述内窥镜的旋转角度，并根据所述旋转角度调整所述姿态模型的旋转角度，使所述姿态模型按所述旋转角度旋转。