用于胃肠道微型机器人的径向扩张装置制造方法及图纸

一种用于胃肠道机器人的径向扩张装置，包括：径向扩张装置、线绳传动装置以及动力装置。其中径向扩张装置采用双层交错式扩张臂，此结构既增大了变径比，又减小了机构尺寸；传动装置采用线绳拉动，既精简了结构，又提高了传动效率，保证了机构运行的稳定性。

Radial expansion device for gastrointestinal micro robot

A radial expansion device for gastrointestinal robot comprises a radial expansion device, a rope driving device and a power device. The radial expansion device adopts double staggered expansion arm, which not only increases the variable diameter ratio, but also reduces the size of the mechanism. The transmission device uses line rope to pull, not only simplifies the structure, but also improves the transmission efficiency, and ensures the stability of the operation of the mechanism.

【技术实现步骤摘要】
用于胃肠道微型机器人的径向扩张装置
本专利技术涉及的是一种医疗微型机器人领域的技术，具体是一种用于胃肠道微型机器人的径向扩张装置。
技术介绍
传统的内窥镜检查存在漏检、过程过于痛苦，可能引起严重并发症等问题，而胶囊内窥镜不能在肠道内驻留，不能对胃肠道实施径向扩张，难以发现胃肠道褶皱和塌陷处的病变。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。而扩张装置是肠道机器人中的关键部件之一，它的主要功能有两方面：一是实现机器人在肠道内的驻留，另一是撑开肠道以便机器人对肠道进行观察诊疗。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于胃肠道微型机器人的径向扩张装置，不仅增大了变径比，而且简化了装置结构，减小了尺寸，提高了机构运行稳定性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术包括：线绳传动装置以及分别与之相连的径向扩张装置和动力装置，其中：动力装置通过线绳传动装置将力传递给径向扩张装置并驱动扩张机构扩张与收缩。所述的线绳传动装置包括：设置于第三挡板上与动力装置相连的主动绕线轮、三个从动绕线轮及其传动齿轮副，其中：主动绕线轮与动力装置固定连接且分别与三个从动绕线轮通过线绳相连，每个从动绕线轮通过传动齿轮副进一步驱动径向扩张装置。所述的传动齿轮副为两个完全相同的齿轮相啮合，其中一个齿轮作为从动轮与转动轴对中一个转动轴固定，另一个齿轮与从动绕线轮同轴固定。所述的径向扩张装置包括：基座、设置于基座上下两侧的第一挡板和第二挡板、限位套筒、扩张臂和转动轴对，其中：扩张臂与限位套筒相连，转动轴对设置于限位套筒内并与线绳传动装置相连。所述的限位套筒既用于限制主动杆沿着转动轴轴向位置，同样限制主动杆扩张最大的角度。所述的动力装置包括：行星齿轮减速器和电机，该动力装置将电机的输出通过减速器减速并增大力矩，驱动主动绕线轮转动，然后通过线绳带动从动绕线轮转动，从动绕线轮通过传动齿轮副带动转动轴对旋转，进而实现扩张臂的展开与收缩。技术效果与现有技术相比，本专利技术采用了两层交错叠腿式扩张臂，既增大了扩张机构的变径比，又减小了径向扩张装置的尺寸；同时采用了线绳传动装置，简化了机械结构，提高了传动效率，保证了机构运行的可靠性。附图说明图1为本专利技术整体示意图；图2为扩张机构展开过程示意图：图3为线绳传动装置示意图；图4为动力装置示意图；图中：1为第一挡板、2为基座、3为第一螺钉、4为限位套筒、5为扩张臂、5-1为主动杆、5-2为从动杆、6为转动轴对、7为第二挡板、8为线绳传动装置、8-1为主动绕线轮、8-2为从动绕线轮、8-3为传动齿轮副、8-4为线绳、8-5为压紧螺钉、8-6为第三挡板、9为第二螺钉、10为动力装置、10-1为行星齿轮减速器、10-2为电机。具体实施方式如图1所示，本装置包括：线绳传动装置以及分别与之相连的径向扩张装置和动力装置，其中：动力装置通过线绳传动装置将力传递给径向扩张装置并驱动扩张机构扩张与收缩。所述的径向扩张装置包括：基座2、设置于基座2上下两侧的第一挡板1和第二挡板7、用于压紧挡板和基座的第一螺钉3、限位套筒4、扩张臂5和转动轴对6，其中：扩张臂5与限位套筒4相连，转动轴对6设置于限位套筒4内并与线绳传动装置相连。所述的扩张臂5包括依次首尾连接的第一主动杆、第一从动杆、第二从动杆和第二主动杆，两个杆对上下交错安装，第一主动杆和第二主动杆的另一端与限位套筒4转动连接。所述的限位套筒4既用于限制主动杆5-1沿着转动轴轴向位置，同样限制主动杆扩张最大的角度，该限位套筒4为空心圆柱套。所述的线绳传动装置包括：设置于第三挡板8-6上的一个与动力装置相连的主动绕线轮8-1、三个从动绕线轮8-2及其传动齿轮副8-3、三段线绳8-4、一个压紧螺钉8-5，其中：主动绕线轮8-1与动力装置10固定连接且分别与三个从动绕线轮8-2通过线绳8-4相连，每个从动绕线轮8-2通过传动齿轮副8-3进一步驱动转动轴对6。所述的传动齿轮副8-3为两个完全相同的齿轮相啮合，其中一个齿轮作为从动轮与转动轴对6中一个转动轴固定，另一个齿轮与从动绕线轮8-2同轴固定。所述的压紧螺钉8-5通过螺纹旋紧，将线绳8-4固定在主动绕线轮上。所述的动力装置10包括：行星齿轮减速器10-1和电机10-2，该动力装置10将电机的输出通过减速器减速并增大力矩，驱动主动绕线轮转动，然后通过线绳带动从动绕线轮转动，从动绕线轮通过传动齿轮副带动转动轴对旋转，进而实现扩张臂的展开与收缩。上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本专利技术原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本专利技术的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本专利技术之约束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于胃肠道机器人的径向扩张装置，其特征在于，包括：线绳传动装置以及分别与之相连的径向扩张装置和动力装置，其中：动力装置通过线绳传动装置将力传递给径向扩张装置并驱动扩张机构扩张与收缩；所述的线绳传动装置包括：设置于第三挡板上与动力装置相连的主动绕线轮和三个从动绕线轮及其传动齿轮副，其中：主动绕线轮与动力装置固定连接且分别与三个从动绕线轮通过线绳相连，每个从动绕线轮通过传动齿轮副进一步驱动径向扩张装置。

【技术特征摘要】
1.一种用于胃肠道机器人的径向扩张装置，其特征在于，包括：线绳传动装置以及分别与之相连的径向扩张装置和动力装置，其中：动力装置通过线绳传动装置将力传递给径向扩张装置并驱动扩张机构扩张与收缩；所述的线绳传动装置包括：设置于第三挡板上与动力装置相连的主动绕线轮和三个从动绕线轮及其传动齿轮副，其中：主动绕线轮与动力装置固定连接且分别与三个从动绕线轮通过线绳相连，每个从动绕线轮通过传动齿轮副进一步驱动径向扩张装置。2.根据权利要求1所述的用于胃肠道机器人的径向扩张装置，其特征是，所述的传动齿轮副为两个完全相同的齿轮相啮合，其中一个齿轮作为从动轮与转动轴对中一个转动轴固定，另一个齿轮与从动绕线轮同轴固定。3.根据权利要求1所述的用于胃肠道机器人的径向扩张装置，其特征是，所述的径向扩张装置包括：基座、设置于基座上下两侧的第一挡板和第二挡板、限位套筒、扩张臂和转动轴对，其中：扩张臂与限位套筒相连，转动轴对设置于限位套筒内并与线...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜国正，汪炜，韩玎，王志武，赵凯，蒲鹏先，孟一村，孙铭阳，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31