[发明专利]胃肠道疾病无创诊疗微型机器人的轴向驱动装置

说明书

一种胃肠道疾病无创诊疗微型机器人的轴向驱动装置，包括：微型机器人支架、滑动设置于微型机器人支架上的轴向牵引套筒、固定设置与微型机器人支架上的线绳驱动装置，其中：线绳驱动装置与轴向牵引套筒相连并通过其中的线绳往复牵动轴向牵引套筒在微型机器人支架上轴向滑动。本装置不仅简化了机器人的结构，提高了运动效率，还提高了装置运行的可靠性。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械领域的技术，具体是一种胃肠道疾病无创诊疗微型机器人的轴向驱动装置。

背景技术

目前，具备自主运动和径向扩张胃肠道功能的胃肠疾病微型仿生肠道机器人已成为当前国际机电及医学工程领域研究的重点。现有的气囊式肠道机器人，其通过模仿尺蠖运动原理来实现机器人在肠道中的运动。该机器人通过气泵对气缸充气和放气，使其来回往复动来实现轴向的伸缩运动，此种方式结构复杂，包含了气泵、气缸以及导气管等；且充气和放气过程时间太长，运动效率比较低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种胃肠道疾病无创诊疗微型机器人的轴向驱动装置，不仅简化了机器人的结构，提高了运动效率，还提高了装置运行的可靠性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：微型机器人支架、滑动设置于微型机器人支架上的轴向牵引套筒、固定设置与微型机器人支架上的线绳驱动装置，其中：线绳驱动装置与轴向牵引套筒相连并通过其中的线绳往复牵动轴向牵引套筒在微型机器人支架上轴向滑动。

所述的微型机器人支架包括：基座以及固定设置于基座上的导杆和挡板，其中：轴向牵引套筒滑动设置于导杆上，线绳驱动装置的两端分别固定设置于挡板和基座上且中部与轴向牵引套筒相连。

所述的线绳驱动装置包括：绕线装置和与之通过线绳相连的导向装置，其中：绕线装置固定设置于挡板或基座上，导向装置固定设置于对应的相对侧，线绳两端设置于绕线装置、中部穿过导向装置且与轴向牵引套筒相连，藉由绕线装置旋转拉动线绳并牵引实现轴向牵引套筒的位移。

所述的导向装置包括：导向轮和支撑轴，其中支撑轴固定于基座上。

所述的轴向牵引套筒与线绳固定连接，通过线绳的拉动来带动套筒沿着导杆运动，相比较于螺母丝杆传动形式中在套筒上攻螺纹与螺杆配合的方式，这种方法更加稳定可靠，且节省空间。

所述的轴向牵引套筒上设有前端扩张机构，该前端扩张机构包括：前端基座、分别设置于前端基座上下侧的第一前挡板和第二前挡板、分别与第一前挡板和第二前挡板转动连接的扩张臂、设置于第二前挡板下方的传动齿轮组、第三前挡板和前端动力装置，其中：前端动力装置与轴向牵引套筒固定连接，传动齿轮组分别与动力装置以及扩张臂相啮合，将轴向运动转换为径向扭矩。

所述的绕线装置通过电机驱动，优选通过带有行星齿轮减速器的电机驱动。

所述的微型机器人支架上优选设有辅助导绳装置，进一步优选两个辅助导绳装置，分别用于导向线绳的两端；该辅助导绳装置包括：导向轮和专用的支撑座。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用线绳牵引来实现胃肠道机器人的轴向伸缩运动，解决了气缸式轴向驱动装置的结构复杂，运动效率低的问题，同时也解决了丝杆螺母式轴向驱动装置存在卡死的不足，有效地提高了机构运动的可靠性。同时线绳牵引具有一定的柔性，减小了对肠道安全的威胁。

附图说明

图1为肠道机器人线绳式轴向驱动装置示意图；

图2为关键零部件示意图：

图中：(a)为绕线装置结构示意图，(b)为线绳导向装置示意图；

图3为绕线装置与辅助导绳装置在第二前挡板上的位置布局图；