[发明专利]具有可变径功能的履带式行走机构

说明书

一种具有可变径功能的履带式行走机构，包括：基体固定装置以及设置于其上的两个驱动装置、扩张机构、行走机构和连杆机构，其中：扩张机构和行走机构设置于基体固定装置的两端，两个驱动装置分别相对设置于基体固定装置的两端并分别与扩张机构和行走机构的一端相连，连杆机构的一端与扩张机构相连并由扩张机构驱动实现径向扩张或收缩，行走机构通过履带与连杆机构相连实现轴向移动。本发明采用履带传动行走，增加了与肠道扩张和行走时的接触面积，确保安全性的同时，在结构收缩时不受基体影响，增加了变径比，该装置不仅具有对塌瘪褶皱肠道的扩张功能，以避免漏检，而且履带式行走机构增加与肠道的接触面，确保接触稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗机器人领域的技术，具体是一种适用于胃肠道无创诊疗微型机器人的具有径向扩张功能的履带式行走机构。

背景技术

对于消化道系统的检查，传统的内窥镜检查存在漏检、损伤肠道、以及并发症等问题；而胶囊内窥镜不具备自主运动能力，无法在肠道内驻留，无法径向扩张肠道，因此难以发现胃肠道褶皱和塌陷处的病变，存在漏检。目前，胃肠疾病微型仿生机器人因其具备自主运动和径向扩张胃肠道功能的优势，逐渐成为当今医学工程领域研究的重点。胃肠道蜿蜒曲折，机器人在的肠道中前进，行走机构是胃肠道微型机器人的关键机构，在完成胃肠道内的驻留、扩张功能时，确保在消化道中稳步高效行进。

发明内容

本发明针对现有可变径轮式机器人大多用于硬式管道且变径比小，无法适用于肠道等软体管道环境的缺陷，提出一种具有可变径功能的履带式行走机构，采用履带传动行走，增加了与肠道扩张和行走时的接触面积，确保安全性的同时，在结构收缩时不受基体影响，增加了变径比，该装置不仅具有对塌瘪褶皱肠道的扩张功能，以避免漏检，而且履带式行走机构增加与肠道的接触面，确保接触稳定性和安全性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种具有可变径功能的履带式行走机构，包括：基体固定装置以及设置于其上的两个驱动装置、扩张机构、行走机构和连杆机构，其中：扩张机构和行走机构设置于基体固定装置的两端，两个驱动装置分别相对设置于基体固定装置的两端并分别与扩张机构和行走机构的一端相连，连杆机构的一端与扩张机构相连并由扩张机构驱动实现径向扩张或收缩，行走机构通过履带与连杆机构相连实现轴向移动。

所述的基体固定装置包括：基座以及分别设置于其两端的一对挡板，其中：基座为中心对称结构且具有三个用于嵌套驱动装置的空腔；第一和第二挡板分别设置于空腔的两端对扩张机构进行限位。

所述的驱动装置包括：一个电机减速器或和一个与之相连的传动齿轮副，其中：第一和第二传动齿轮副分别与扩张机构和行走机构相连。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用履带结构，与肠道为面接触形式，增大了接触面积，确保肠道的安全性，同时大的接触面积也有利于机器人扩张的稳定；采用涡轮-蜗杆的传递方式，既具有自锁性，又使得扩张同步性，保证运动稳定性，从而确保胃肠道的安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图(不含基座)；

图2为本发明扩张状态示意图(包含基座)；

图3为基座的轴视图a与正视图b；

图4为挡板的轴视图a与正视图b；

图5为连杆机构a和涡轮b均匀分布图；

图6为涡轮-蜗杆系统a的局部放大图b；

图7为本发明折叠状态示意图；