[實(shí)用新型]保持位姿的連接機(jī)構(gòu)和膠囊內(nèi)窺鏡控制設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920070225.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209661602U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇;陳容睿;李佳坤;楊忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶金山醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號(hào): A61B1/273
• 分類號(hào): A61B1/273
• 代理公司: 50241 重慶雙馬智翔專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 方洪<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種保持位姿的連接機(jī)構(gòu)和膠囊內(nèi)窺鏡控制設(shè)備。該連接機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)端及與主動(dòng)端連接的從動(dòng)端，主動(dòng)端包括形成平行四邊形的相互轉(zhuǎn)動(dòng)連接的四個(gè)連桿，依次為連桿一至連桿四，連桿一為固定桿，連桿二為主動(dòng)桿；從動(dòng)端與連桿三固接，主動(dòng)端運(yùn)動(dòng)時(shí)從動(dòng)端隨動(dòng)且從動(dòng)端各部分與水平面的相對(duì)距離保持不變。膠囊內(nèi)窺鏡控制設(shè)備包括保持位姿的連接機(jī)構(gòu)，該連接機(jī)構(gòu)的從動(dòng)端隨主動(dòng)端運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)端各部分與水平面的相對(duì)距離保持不變，使得該連接機(jī)構(gòu)的俯仰運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)組的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成，使磁體Z軸升降變化時(shí)，磁體座轉(zhuǎn)軸能始終處于豎直狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種保持位姿的連接機(jī)構(gòu)和膠囊內(nèi)窺鏡控制設(shè)備。

背景技術(shù)

用膠囊內(nèi)窺鏡檢查患者的消化道時(shí)，為了準(zhǔn)確、時(shí)時(shí)地獲取消化道內(nèi)不同位置的圖像、影片等資料，需要用膠囊內(nèi)窺鏡控制設(shè)備控制膠囊內(nèi)窺鏡按照一定的路徑與姿態(tài)在患者胃里精確運(yùn)動(dòng)，從而完成相關(guān)檢查。

采用多關(guān)節(jié)機(jī)器臂膠囊內(nèi)窺鏡控制設(shè)備時(shí)，其末端磁體的Z軸升降(即豎直方向的升降)是依靠安裝在基座上的俯仰升降關(guān)節(jié)的俯仰運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)組的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成而實(shí)現(xiàn)。為了準(zhǔn)確且簡(jiǎn)單的運(yùn)算出磁體的Z軸升降位移，需使磁體座轉(zhuǎn)軸始終處于豎直狀態(tài)；然而磁體與磁體座剛性連接，磁體座與磁體座轉(zhuǎn)軸也剛性連接，在使磁體Z軸升降過(guò)程中，若要使磁體座轉(zhuǎn)軸始終處于豎直狀態(tài)，常用的方式是再增加一個(gè)電機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)來(lái)消除前一個(gè)俯仰升降關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)磁體座轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的傾斜角度，這樣多增加一個(gè)電機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的方式，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械臂的布線更復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)算法更復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種保持位姿的連接機(jī)構(gòu)，在無(wú)需增加一個(gè)電機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)的前提下，使機(jī)械臂末端的磁體Z軸升降時(shí)，磁體座轉(zhuǎn)軸能始終處于豎直狀態(tài)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：保持位姿的連接機(jī)構(gòu)，連接于基座，該連接機(jī)構(gòu)包3括主動(dòng)端及與主動(dòng)端連接的從動(dòng)端，主動(dòng)端包括與基座轉(zhuǎn)動(dòng)連接的連桿二，連接處為A；連桿二的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連桿三，連接處為B；連桿三的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連桿四，連接處為C；連桿四的另一端與基座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接處為D；A、B、C、D和A依次連線形成平行四邊形；

連桿二或者連桿四為主動(dòng)桿；

從動(dòng)端與連桿三固接；

主動(dòng)端運(yùn)動(dòng)時(shí)從動(dòng)端隨動(dòng)且從動(dòng)端各部分與水平面的相對(duì)距離保持不變。

上述技術(shù)方案中，從動(dòng)端與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)組轉(zhuǎn)動(dòng)連接，基座與主動(dòng)端連接。連桿二、連桿三、連桿四和基座形成平行四邊形機(jī)構(gòu)；因此主動(dòng)端在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，連桿三始終做平移運(yùn)動(dòng)。又由于從動(dòng)端與連桿三固接，從而使得從動(dòng)端隨主動(dòng)端運(yùn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)端各部分與水平面的相對(duì)距離保持不變。因而使得該連接機(jī)構(gòu)的俯仰運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)組的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)合成，使磁體Z軸升降變化時(shí)，磁體座轉(zhuǎn)軸能始終處于豎直狀態(tài)；而且該連接機(jī)構(gòu)為簡(jiǎn)單的四連桿機(jī)構(gòu)，與增加一個(gè)電機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)相比，無(wú)需另外布線，而且機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)算法相對(duì)更簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步，連桿二與連桿四之間設(shè)有連接在基座上的連桿一，該連桿一的一端與連桿二在A處轉(zhuǎn)動(dòng)連接，該連桿一的另一端與連桿四在D處轉(zhuǎn)動(dòng)連接。通過(guò)設(shè)置連桿一，使得連桿一至連桿四形成平行四邊形機(jī)構(gòu)，獨(dú)立于基座，便于安裝。

進(jìn)一步，連桿二、連桿三和連桿四在在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。相比在傾斜于豎直面的斜面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，豎直面內(nèi)做運(yùn)動(dòng)，能提高該連接機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。

進(jìn)一步，AD連線與豎直面之間的夾角為θ，從動(dòng)端水平設(shè)置，AD連線與從動(dòng)端的夾角為α，且α與θ之和為90°。由此使得從動(dòng)端平行于平行四邊形機(jī)構(gòu)所在平面，相比從動(dòng)端垂直于平行于平行四邊形機(jī)構(gòu)所在平面，能提高該連接機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。

進(jìn)一步，夾角α為30°～80°。夾角α范圍合理，相比夾角α大于90°，能進(jìn)一步提高該連接機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。