[发明专利]用于微型机器人的径向扩张装置

说明书

一种用于微型机器人的径向扩张装置，包括：基座机构和周向均布于基座机构上的若干径向扩张机构，基座机构与径向扩张机构相连并传递动力驱动径向扩张机构的伸缩；基座机构包括：底盘及主动齿轮；径向扩张机构包括：扩张臂、扩张齿轮和滑动支架。本发明采用了齿轮齿条传动方式来实现微型胃肠道机器人的径向扩张运动，三层结构的设计避免了齿条运动时相互之间的干扰，设计撑顶部用于增大与肠道的接触面积，同时也有利于扩张的稳定性，结构简单，安全可靠。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗机器人领域的技术，具体是一种用于微型机器人的径向扩张装置。

背景技术

现有的胶囊内窥镜绝大多数是被动运动，不能在肠道内驻留，不能对胃肠道进行径向扩张；而其中能够自主运动且能够进行有效径向扩张的微型胃肠道机器人存在的缺点包括齿条的行程范围有限，扩张直径偏小；移动机构在机构张开时，机构顶端与肠道是点接触而不是线接触，存在损伤肠道的风险；移动机构扩张状态下，与胃肠道多为两点接触，不能很好将胃肠道壁撑开，容易导致漏检。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于微型机器人的径向扩张装置，采用了齿轮齿条传动方式来实现微型胃肠道机器人的径向扩张运动，三层结构的设计避免了齿条运动时相互之间的干扰，设计撑顶部用于增大与肠道的接触面积，同时也有利于扩张的稳定性，结构简单，安全可靠。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：基座机构和周向均布于基座机构上的若干径向扩张机构，其中：基座机构与径向扩张机构相连并传递动力驱动径向扩张机构的伸缩。

所述的基座机构包括：底盘及主动齿轮，其中：主动齿轮设置于底盘中心并与各个径向扩张机构相啮合以传递动力。

所述的底盘上设有三个用于与径向扩张机构相配合的圆孔，其中：圆孔等距设置于圆孔旁并与滑动支架固定连接。

所述的径向扩张机构包括：扩张臂、扩张齿轮和滑动支架，其中：滑动支架设置于基座机构上并与扩张臂相接触，扩张齿轮转动设置于基座机构上并分别与主动齿轮和各自对应的扩张臂相啮合以传递动力。

所述的扩张臂包括：齿条和撑顶部，其中：齿条活动设置于滑动支架内，一端与撑顶部相连的同时与扩张齿轮相啮合。

优选地，当采用三个径向扩张机构时，所述的三个齿条厚度相同且长度均为底盘直径减去撑顶部厚度

优选地，所述的滑动支架的高度差以齿条厚度成倍增加，设置于其内的齿条层叠设置于主动齿轮中心上。

优选地，所述的底盘为圆形且当采用三个径向扩张机构时，三个撑顶部的弧长总和等于底盘的周长。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用了齿轮齿条传动方式来实现微型胃肠道机器人的径向扩张运动，传动方式简单，传动效率和传动精度高；三层结构的设计避免了齿条运动时相互之间的干扰，同时减小了闭合状态下圆盘直径对最大扩张比的限制，使得扩张开闭半径比达到了2.58；撑顶部的设计，增大了与肠道的接触面积，确保肠道的安全性，同时也有利于扩张的稳定性。

附图说明

图1为本发明扩张结构示意图；

图2为本发明扩张臂与扩张齿轮配合结构示意图；

图3为基座机构示意图；

图4为本发明除去撑顶部俯视图；

图5为本发明实施示意图；

其中：a为收缩示意图，b为扩张过程示意图，c为最大扩张示意图；