[發明專利]基于多軸連桿機構的非同跡式膠囊狀活檢機器人

在審

• 申請號: 202210493922.5
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114938938A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 趙展;郭旭東;楊谷燁莉
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/00;A61B10/04;A61B10/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

1.一種基于多軸連桿機構的非同跡式膠囊狀活檢機器人，其特征在于，包括：葉片(1)、小電機(2)、活動座(3)、關節座(4)、壓簧(5)、電磁鐵(6)、線圈(7)、防水蓋(8)、下殼(9)、鉗座(10)、取樣鉗(11)、儲存盒(12)、連桿(13)、非同跡控制桿(14)、螺母(15)、上殼(16)、絲桿(17)、聯軸器(18)及主電機(19)；

上殼(16)和下殼(9)扣合在一起，組成膠囊結構；

所述葉片(1)、小電機(2)、活動座(3)依次相連，安裝在關節座(4)上，為膠囊結構提供主動運動的驅動力；

所述壓簧(5)、電磁鐵(6)、線圈(7)安裝在下殼(9)上，電磁鐵(6)、線圈(7)均位于活動座(3)的底部，壓簧(5)、電磁鐵(6)組合在一起，控制著膠囊結構的運動方向；

下殼(9)的內部設有圓座(902)、腔室(903)、電控倉(904)、導座(905)、導桿(906)、前隔板(909)，及設置在前隔板(909)上的照明裝置(907)、攝像裝置(908)；

所述取樣鉗(11)含左右對稱的一對，所述連桿(13)含有兩個，所述螺母(15)通過螺紋副連接在絲桿(17)上，所述非同跡控制桿(14)連接在螺母(15)上，所述連桿(13)一端也連接在螺母(15)上，連桿(13)另一端與取樣鉗(11)相連，取樣鉗(11)的中部與鉗座(10)及非同跡控制桿(14)活動相連組成復合轉動副，鉗座(10)與下殼(9)中的導桿(906)活動連接組成移動副，從而由一對取樣鉗(11)、兩個連桿(13)、非同跡控制桿(14)、螺母(15)、絲桿(17)、鉗座(10)與導桿(906)一起組成了非同跡多連桿機構；

所述主電機(19)通過聯軸器(18)與絲桿(17)的一端固定相連，從而能夠驅動實現非同跡多連桿機構的移動及變形，最終在主電機(19)的正反轉控制下實現非同跡多連桿機構中的取樣鉗(11)的張開-伸出-取樣-閉合-縮回的非同跡活檢功能；

所述儲存盒(12)用于存貯所取回的組織試樣；

所述防水蓋(8)蓋在下殼(9)內的電控倉(904)的頂部。

2.根據權利要求1所述的基于多軸連桿機構的非同跡式膠囊狀活檢機器人，其特征在于，所述活動座(3)前方設有電機安裝座、中間設有球頭(301)、后端設有四個磁爪(302)、每個磁爪上均貼有磁片(303)，小電機(2)通過電機安裝座固定在活動座(3)的頭部，葉片(1)固定在小電機(2)的轉軸上，活動座(3)通過球頭(301)安裝在關節座(4)上，關節座(4)固定在下殼(9)的尾部，從而葉片(1)、小電機(2)、活動座(3)依次串聯，設置在膠囊結構的尾部，為膠囊結構提供在人體腸道內主動運動的驅動動力系統，從而小電機(2)能夠驅動葉片(1)旋轉，進而推動膠囊結構向相反方向運動。

3.根據權利要求1所述的基于多軸連桿機構的非同跡式膠囊狀活檢機器人，其特征在于，所述壓簧(5)、電磁鐵(6)安裝在下殼(9)的圓座(902)上且緊接著活動座(3)的磁爪(302)的底部，電磁鐵(6)位于磁片(303)的正后方，在圓座(902)設有定簧孔(9021)，定簧孔(9021)位于電磁鐵(6)的周圍，壓簧(5)的一端簧絲插入其中，從而把壓簧(5)固定在圓座(902)表面，壓簧(5)另一端與磁爪(302)固定，壓簧(5)及電磁鐵(6)的個數與磁爪(302)一致，均為四個；

壓簧(5)、電磁鐵(6)組合在一起，控制著活動座(3)的偏斜方向，進而控制葉片(1)的朝向，從而控制膠囊結構的運動方向。

4.根據權利要求1所述的基于多軸連桿機構的非同跡式膠囊狀活檢機器人，其特征在于，所述鉗座(10)左右對稱，鉗座(10)頂部中央設有鉗軸(1002)，鉗座(10)下端兩邊外側面設有滑塊(1001)，滑塊(1001)活動連接在下殼(9)的導桿(906)上，組成移動副，使得鉗座(10)能夠沿導桿(906)在膠囊結構內前后直線移動。