[发明专利]用于肠道微型机器人的剪刀式径向扩张装置

说明书

一种用于肠道微型机器人的剪刀式径向扩张装置，包括：剪叉式径向扩张机构、同轴反向旋转驱动机构以及驱动减速装置，其中：驱动减速装置通过同轴反向旋转驱动机构将动力传递给剪叉式径向扩张机构，从而驱动剪叉式径向扩张机构进行扩张与收缩运动。本发明在简化装置结构的同时保留了所有现有机器人的必要功能，并提高了机构运行稳定性。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗机器人领域的技术，具体是一种用于肠道微型机器人的剪刀式径向扩张装置。

背景技术

目前，研制能够自主运动且可径向扩张的微型肠道机器人已成为当今生物医学工程的研究热点。径向扩张装置作为肠道机器人中的关键部件之一，它的主要功能是既能实现机器人在肠道内的驻留，又能撑开肠道以便机器人对肠道进行观察诊疗。但现有的胃肠道机器人往往由于结构设计上的局限，运动到两端极限位置时容易卡死难以收缩，而且普遍存在齿链结构复杂装配困难的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于肠道微型机器人的剪刀式径向扩张装置，在简化装置结构的同时保留了所有现有机器人的必要功能，并提高了机构运行稳定性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：剪叉式径向扩张机构、同轴反向旋转驱动机构以及驱动减速装置，其中：驱动减速装置通过同轴反向旋转驱动机构将动力传递给剪叉式径向扩张机构，从而驱动剪叉式径向扩张机构进行扩张与收缩运动。

所述的剪叉式径向扩张机构包括：剪叉式伸缩机构、三爪蝶形圆盘组、轴向顶层挡板、中心支撑柱和轴向底层挡板，其中：三爪蝶形圆盘组通过中心支撑柱转动设置于轴向顶层挡板和轴向底层挡板之间，剪叉式伸缩机构均布于轴向顶层挡板和轴向底层挡板外周且每组剪叉式伸缩机构的两个输入端分别与三爪蝶形圆盘组的一组输出端相连。

所述的剪叉式伸缩机构包括：依次转动连接的一对剪刀式底层支撑杆、一对剪刀式升降杆和一对折叠式顶层杆，其中：一对剪刀式底层支撑杆和一对剪刀式升降杆的中部均为转动连接，一对折叠式顶层杆的末端转动连接，通过调整剪刀式底层支撑杆的输入端的间距实现剪叉式伸缩机构的伸缩动作。

所述的三爪蝶形圆盘组包括：小孔径三爪蝶形圆盘和大孔径三爪蝶形圆盘，其中：小孔径三爪蝶形圆盘和大孔径三爪蝶形圆盘成同轴分层设置，小孔径三爪蝶形圆盘上的周向均布的三爪分别与剪叉式伸缩机构的一个输入端相连，大孔径三爪蝶形圆盘上的周向均布的三爪分别与剪叉式伸缩机构的另一个输入端相连，通过小孔径三爪蝶形圆盘和大孔径三爪蝶形圆盘的同向或反向转动实现剪叉式伸缩机构的伸缩动作。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用的剪叉式径向扩张机构，可以解决现有类似机构在运动到两端极限位置时，容易卡死难以收缩的不足；能够有效减少齿轮传动链过长及齿轮装配困难的问题，增加了传动机构的稳定性。

附图说明

图1为本发明径向扩张装置的示意图；

图2为剪叉式径向扩张机构示意图；

图3为剪叉式伸缩机构示意图；

图4为三爪蝶形圆盘组结构图；

图5为同轴反向旋转驱动机构示意图；

图6为正反向传动齿轮副装配示意图；