[發明專利]用于腸道微型機器人的剪刀式徑向擴張裝置

有效

• 申請號: 201910080921.6
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109846451B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 劉大生;顏國正;王志武;韓玎;姜萍萍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B1/31
• 分類號: A61B1/31
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種用于腸道微型機器人的剪刀式徑向擴張裝置，其特征在于，包括：剪叉式徑向擴張機構、同軸反向旋轉驅動機構以及驅動減速裝置，其中：驅動減速裝置通過同軸反向旋轉驅動機構將動力傳遞給剪叉式徑向擴張機構，從而驅動剪叉式徑向擴張機構進行擴張與收縮運動；

所述的剪叉式徑向擴張機構包括：剪叉式伸縮機構、三爪蝶形圓盤組、軸向頂層擋板、中心支撐柱和軸向底層擋板，其中：三爪蝶形圓盤組通過中心支撐柱轉動設置于軸向頂層擋板和軸向底層擋板之間，剪叉式伸縮機構均布于軸向頂層擋板和軸向底層擋板外周且每組剪叉式伸縮機構的兩個輸入端分別與三爪蝶形圓盤組的一組輸出端相連；

每組剪叉式伸縮機構包括：依次轉動連接的一對剪刀式底層支撐桿、一對剪刀式升降桿和一對折疊式頂層桿，其中：一對剪刀式底層支撐桿和一對剪刀式升降桿的中部均為轉動連接，一對折疊式頂層桿的末端轉動連接，通過調整剪刀式底層支撐桿的輸入端的間距實現剪叉式伸縮機構的伸縮動作；

所述的三爪蝶形圓盤組包括：小孔徑三爪蝶形圓盤和大孔徑三爪蝶形圓盤，其中：小孔徑三爪蝶形圓盤和大孔徑三爪蝶形圓盤成同軸分層設置，小孔徑三爪蝶形圓盤上的周向均布的三爪分別與剪叉式伸縮機構的一個輸入端相連，大孔徑三爪蝶形圓盤上的周向均布的三爪分別與剪叉式伸縮機構的另一個輸入端相連，通過小孔徑三爪蝶形圓盤和大孔徑三爪蝶形圓盤的同向或反向轉動實現剪叉式伸縮機構的伸縮動作。

2.根據權利要求1所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的軸向底層擋板的底部設有擋板連接沉頭螺栓。

3.根據權利要求1所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的同軸反向旋轉驅動機構包括：轉動設置于軸向齒輪擋板上的一組正向旋轉傳動齒輪副以及一組反向旋轉傳動齒輪副，其中：正向旋轉傳動齒輪副與反向旋轉傳動齒輪副通過對應的銷柱實現轉動設置且相互嚙合，正向旋轉傳動齒輪副的輸入端與驅動減速裝置的輸出端相連，正向旋轉傳動齒輪副的輸出端與剪叉式徑向擴張機構的中心支撐柱相連。

4.根據權利要求3所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的軸向齒輪擋板與軸向底層擋板采用沉頭螺栓固定連接。

5.根據權利要求3所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的正向旋轉傳動齒輪副包括：相互嚙合的一對大、小傳動齒輪和，其中：大傳動齒輪與驅動減速裝置的輸出軸相連，小傳動齒輪與中心支撐柱相連。

6.根據權利要求3所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的反向旋轉傳動齒輪副包括：反向輸入傳動齒輪、一對反向傳動齒輪組和反向輸出傳動齒輪，其中：反向輸入傳動齒輪與大傳動齒輪嚙合，反向輸出傳動齒輪與小傳動齒輪同軸分層設置并與中心支撐柱相連；

所述的反向傳動齒輪組具體為一對齒數及端面厚度完全相同且相互嚙合的薄形齒輪，其中：第一反向傳動齒輪與反向輸入傳動齒輪相互嚙合，第二反向傳動齒輪與反向輸出傳動齒輪相互嚙合。

7.根據權利要求6所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的反向輸入傳動齒輪的端面厚度為大傳動齒輪端面厚度的兩倍。

8.根據權利要求6所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的反向輸出傳動齒輪與小傳動齒輪齒數及端面厚度相同。

9.根據權利要求6所述的剪刀式徑向擴張裝置，其特征是，所述的反向輸出傳動齒輪的一側周向均布三個卡柱，該卡柱分別與周向均布于大孔徑三爪蝶形圓盤的三個圓孔對應相連，實現大孔徑三爪蝶形圓盤的反向旋轉運動。