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弹性杆导向式胶囊內镜机器人驻停及位姿调整装置与方法
申请公布号：CN104287685A
申请号：CN201410523743.7
申请日期：2014.10.08
申请公布日期：2015.01.21
发明人：缪群华;陈柏;王扬威;吴洪涛
分类号：A61B1/00(2006.01)I;A61B5/07(2006.01)I
主分类号：A61B1/00(2006.01)I
代理人：贺翔
地址：210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号
摘要：本发明公开了一种弹性杆导向式胶囊内镜机器人驻停及位姿调整装置与方法，涉及内窥镜微型胶囊机器人。它包括胶囊壳体、驱动电机、丝杠螺母机构、导向机构、可展机构。所述驱动电机带动丝杠转动，驱动螺母沿导向杆移动，使可展机构收、放，实现机器人驻停定位，或丝杠带动螺母，相对已展开、在肠道中定位的可展机构转动，带动胶囊功能仓绕轴线回转，实现其位姿的调整。所述胶囊壳体与覆盖在可展机构外的弹性蒙皮将整个胶囊内镜机器人围合成密封腔体。本发明的有益效果是：采用了欠驱动的方式使装置结构简单，解决了胶囊内镜机器人体积大，不易吞服和在肠道中蠕动困难的问题；通过定点驻停和位姿调整，实现对患者胃肠道进行全方位诊疗。
主权项：一种弹性杆导向式胶囊內镜机器人驻停及位姿调整装置，安装于胶囊机器人的头部，其特征在于：包括电机安装板（21）、驱动电机（22）、丝杆（31）、导向杆（41）、下盘螺母（32）、上盘（53）、n个短杆（51）、n个长杆（52）、弹性蒙皮（12）；所述丝杆（31）具有第一端和第二端，并且丝杆（31）上靠近第一端为外螺纹段，采用左旋螺纹结构，靠近第二端为光杆段；所述下盘螺母（32）内部为与所述丝杆（31）配合的螺纹，外部周向均布了导向槽（321），下盘螺母（32）与电机安装板（21）相对的表面为下盘螺母底面（322），顺着丝杆由第一端向第二端看，下盘螺母导向槽（321）与下盘螺母底面（322）之间的过渡，左半部被加工成圆弧过渡面（323），右半部仍保持为尖角过渡； 其中电机安装板（21）固定于胶囊机器人上，驱动电机（22）固定于电机安装板（21）上，且驱动电机（22）的输出轴与胶囊机器人的中轴线重合，丝杆（31）的第一端通过连接套（23）与驱动电机（22）的输出轴同轴固定连接；所述导向杆（41）具有第一端和第二端,并且导向杆(41)上靠近第一端为一小直径圆杆,小直径圆杆的末端加工有一小段外螺纹, 靠近第二端为较大直径圆杆, 是导向杆（41）的导向段；导向杆（41）小直径圆杆段与电机安装板(21)上的导向杆安装孔间隙配合，将导向杆（41）安装在电机安装板(21)上，导向杆(31)与丝杆（31）平行；复位压簧(42)套在丝杆(41)的小直径圆杆上，处于电机安装板(21)与导向杆(41)的大直径圆杆间, 螺母(43)则与导向杆（41）小直径圆杆末端的外螺纹配合，锁住导向杆使之不因复位压簧(42)的作用而脱开电机安装板(21)，同时也可微调导向杆（41）导向段伸出电机安装板(21)外的长度，起限位作用；复位压簧(42)始终处于受压状态，当导向杆(41)的第二端端面受压时，可压缩复位压簧(42)使导向杆(41)第二端向电机安装板（21）方向回缩，反之，当导向杆(41)的第二端端面释压时，导向杆（41）会在复位压簧(42)的作用下完全伸出；下盘螺母（32）安装在丝杆（31）和导向杆（41）上，且下盘螺母（32）的内螺纹与丝杆（31）的外螺纹段正好配合；上述导向杆（41）起导向作用时，其轴线位于上述导向槽（321）内；导向槽（321）内加工有导向槽圆弧过渡面（323）；所述导向槽圆弧过渡面（323）结构为：将下盘螺母（32）上与电机安装板（21）正对的表面定义为下盘螺母底面（322），导向槽（321）与下盘螺母底面（322）之间一半为圆弧过渡面（323），一半仍保留为导向槽（321）加工后的尖角过渡，并且顺着导向杆（41）由第一端向第二端看向导向槽（321），尖角过渡到圆弧过渡按顺时针走向； 所述丝杆（31）的螺纹段长度是要求当下盘螺母（32）旋至螺纹段极限位置，即接触至丝杆光杆段时，下盘螺母（32）能脱开导向杆（41）的第二端，导向杆（41）不再起限位作用； 上盘（53）通过轴承安装于丝杆（31）的第二端，n个长杆（52）和短杆（51）沿胶囊机器人的中轴线对称分布，其中长杆（52）第一端与上盘（53）铰接，短杆（51）的第一端与下盘螺母（32）铰接，短杆（51）的第二端与长杆（55）中间铰接；胶囊机器人周向设有环形槽（111），上述弹性蒙皮（12）覆盖于长杆（52）外侧，弹性蒙皮（12）边缘通过安装于上述环形槽（111）内的滑环（13）与胶囊机器人连接。