本发明涉及肠道检测机器人,更具体地说,涉及一种无线传动结直肠检测装置及方法。
背景技术:
1、现有的肠道检测装置,除常规肠道检查装置外,还有如胶囊内镜的检测装置,患者将胶囊内镜吞入肚子后,胶囊会在肠道拍摄,再将数据上传,它的优点主要在于方便自如,吞下胶囊后可以行动自如,不影响工作睡觉等正常生活动作,且因为是一次性使用,避免了交叉感染的风险,还提高了检查的舒适性和安全性,检查过程无需麻醉,无痛苦无创伤,且相对正常的肠镜,其观察范围更大,突破了小肠检查的盲区。
2、然而,胶囊内镜的运行主要依靠肠道自身的蠕动,故而不可避免的存在一些拍摄盲区,近年来研制面向肠道检查微型机器人已成为一个新的研究热点,利用无线传动机理为驱动力。驱动微型机器人自主运动,减少拍摄盲区,大多采用吞入的方式,利用人体排泄排出,而靠近肛门的结直肠,如结直肠,检测效率低,鉴于此,我们提出一种无线传动结直肠检测装置及方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种无线传动结直肠检测装置及方法,以解决结直肠检测效率低技术问题。
2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种无线传动结直肠检测装置,包括透明软壳,所述透明软壳为弹性材质,所述透明软壳尾端固设有安装座b,所述安装座b头端转动连接有蠕动机构,所述安装座b头端相对所述蠕动机构间隙位置固设有无线传动旋转机构,所述无线传动旋转机构输出端与所述蠕动机构输入端固定连接,所述透明软壳头端固设有安装座a,所述安装座b及所述安装座a均呈球缺结构,所述安装座a尾端设有内撑机构,所述内撑机构头端与所述安装座a尾端通过顺向旋转机构活动连接,所述内撑机构尾端设有调节机构,所述调节机构头端与所述内撑机构尾端通过逆向旋转机构活动连接,所述调节机构尾端与所述蠕动机构头端固定连接,所述调节机构上布置有内窥机构;所述安装座a尾端中心位置开设有限位转槽a。本发明通过无线传动结直肠检测装置以头端为插入端插入患者肛门,并通过设置蠕动机构在结直肠内蠕动,通过内窥机构对患者靠近肛门的结直肠进行检测,降低靠近肛门的结直肠的检测路径,减少检测时间,解决了当前靠近肛门的结直肠检测效率低技术问题。
3、优选地,所述蠕动机构包括转管,所述转管表面呈线性等间距结构开设有若干圆导槽,所述转管表面相对若干所述圆导槽头侧位置呈线性等间距结构结构开设有若干往返导槽,所述圆导槽与所述往返导槽上均活动设有球缺块,所述球缺块上固设有安装环,所述安装环内缘面与所述转管表面活动连接,所述安装环表面呈环形等间距结构固设有若干转座,所述转座上转动连接有连接杆,任意相邻两个所述连接杆均通过转杆转动连接,所述转杆与所述透明软壳转动连接;
4、所述往返导槽由两个对称布置的半螺纹导槽构成,两个所述半螺纹导槽相连通。
5、优选地,所述内撑机构包括安装盘,所述安装盘与所述安装座a形状适配,所述安装盘头端与所述安装座a尾端通过转环转动连接,所述安装盘尾端开设有空槽,所述空槽中心位置开设有限位转槽b,所述空槽表面呈环形等间距结构开设有若干向心滑槽a,所述安装盘表面开设有环槽,所述环槽上相对所述向心滑槽a位置呈环形等间距结构开设有若干向心滑槽b,所述向心滑槽b与所述向心滑槽a相连通,所述向心滑槽b上滑动连接有滑条,所述滑条偏心端穿入环槽并固设有撑块,所述撑块与所述安装盘表面形状适配,且,所述撑块与所述环槽活动连接,所述空槽上布置有连动组件。
6、优选地,所述连动组件包括呈环形等间距结构布置的若干连杆单元,若干所述连杆单元呈交错结构布置,且若干所述连杆单元数量与若干所述向心滑槽a数量相等,所述连杆单元包括两个向心杆及两个偏心杆,所述向心杆与所述偏心杆长度相等,两个所述向心杆相对靠近一端通过转轴a转动连接,所述向心杆头端固设有向心滑块,所述向心滑块与所述向心滑槽a滑动连接,且所述向心滑块头端穿入所述向心滑槽b并与所述滑条向心端固定连接,两个所述偏心杆相对靠近一端通过转轴b转动连接,所述转轴b头端固设有偏心滑块,所述偏心滑块与所述向心滑槽a滑动连接,所述向心杆与对应的所述偏心杆相对靠近一端通过转轴c转动连接,位于两个所述连杆单元上对应的两个所述转轴c固定连接。
7、优选地,所述顺向旋转机构包括顺向盘,所述顺向盘转动设于所述限位转槽a上,所述顺向盘尾端与所述安装盘头端固定连接,所述顺向盘上相对所述限位转槽a形状呈环形等间距结构开设有若干限位弧槽a,所述限位弧槽a呈顺向深度逐渐变小结构,所述限位弧槽a与所述限位转槽a间隙构成限位腔a,所述限位腔a内活动连接有限位柱a,所述限位柱a与所述限位腔a相适配。
8、优选地,所述调节机构包括圆盘,所述圆盘固设于所述转管头端,所述圆盘头端开设有导位槽,所述导位槽上活动连接有活动柱,所述活动柱头端穿出所述导位槽并与其中一个所述转轴a固定连接;
9、所述导位槽包括呈对称结构布置的的两个斜导槽,两个所述斜导槽向心端相连通,两个所述斜导槽偏心端通过圆弧槽连通。
10、优选地,所述逆向旋转机构包括逆向盘,所述逆向盘转动设于所述限位转槽b上,所述逆向盘尾端与所述圆盘通过连轴固定连接,所述逆向盘上相对所述限位转槽b形状呈环形等间距结构开设有若干限位弧槽b,所述限位弧槽b呈逆向深度逐渐变小结构,所述限位弧槽b与所述限位转槽b间隙构成限位腔b,所述限位腔b内活动连接有限位柱b,所述限位柱b与所述限位腔b相适配。
11、优选地,所述内窥机构包括套环,所述套环固设于所述圆盘上,所述套环上呈环形等间距结构开设有若干安装槽,所述安装槽上固设有图像传感器。
12、优选地,所述透明软壳包括主管及对称布置的两个球缺部,所述主管截面呈波纹状,所述主管内表面相对若干所述圆导槽数量呈线性等间距结构固设有若干组环块,每组所述环块包括呈环形等间距结构布置的若干个,每组所述环块上任意相邻两个所述环块间隙均构成转腔,所述转杆与对应的所述转腔转动连接,所述主管头端固设有折叠部,两个所述球缺部呈对称结构布置于所述主管两侧,所述述安装座b及所述安装座a分别固设于两个所述球缺部上,且两个所述主管相对靠近一端均固设有适配部,所述适配部截面呈梯形结构,两个所述适配部相对靠近一端分别与所述主管尾端及所述折叠部头端固定连接。
13、一种无线传动结直肠检测装置的使用方法,包括以下步骤:
14、s1、对无线传动结直肠检测装置进行消毒;
15、s2、将无线传动结直肠检测装置以头端为插入端插入患者肛门;
16、s3、无线传动结直肠检测装置的控制及结直肠检测;
17、通过外部控制机构控制无线传动旋转机构输出端顺向旋转带动转管沿着安装座b头端顺向旋转,使得若干球缺块分别沿着对应的圆导槽和往返导槽活动,在圆导槽上活动的球缺块对应的安装环及其上转座不会发生轴向偏移,在往返导槽上活动的球缺块对应的安装环其上转座发生轴向的往返偏移,使得对应的两个任意相邻两个所述连接杆角度均发生变化,相邻两个所述连接杆角度变小时,转杆带动环块向外撑开,带动主管张开并与结直肠进一步贴合,使得主管外表面与结直肠接触部形成移动阻力,而在撑至最大的过程,转杆一直位于对应的两个转座中心位置,使得转管及对应部件具有轴向的运动力,使得蠕动机构形成蠕动运动状态,带动整个无线传动结直肠检测装置在患者结直肠内向前移动,其中,导位槽包括呈对称结构布置的的两个斜导槽,使得转管无论正向旋转还是反向旋转,无线传动结直肠检测装置均只能往前蠕动;
18、转管的顺向旋转又带动了圆盘顺向旋转,使得连轴带动逆向盘顺向旋转,其中,由于患者结直肠多为横向、倾斜、盘绕状态,一个限位柱b或多个限位柱b在自身重力因素下位于限位腔b中部位置,当逆向盘顺向旋转时,限位柱b有向着限位腔b窄部运动的力,从使得限位柱b带动限位转槽b及安装盘顺向旋转,带动顺向盘顺向旋转,使得限位柱a有向着限位转槽a宽部旋转的力,不影响顺向盘的旋转,此时,圆盘与安装盘同时旋转,于此,同时圆盘的旋转带动内窥机构旋转,若干图像传感器对结直肠进行全方位的拍摄,并传输信息至外部结构。
19、s4、结直肠折叠处的检测;
20、当发现遇到结直肠折叠处时,通过外部控制机构控制无线传动旋转机构输出端逆向旋转,无线传动旋转机构依旧往前蠕动,同s3原理可知,此时,转管的顺向旋转又带动了圆盘,同时图像传感器对结直肠进行间歇全方位的拍摄,又通过连轴带动逆向盘逆向旋转,此时,安装盘无法旋转,圆盘相对安装盘逆向旋转,使得活动柱在导位槽内活动,具体的,活动柱在对应的一个斜导槽上活动时,带动其中一个所述转轴a及向心滑块沿着向心滑槽a偏心方向滑动,连杆单元为正四边形铰接结构,根据连杆原理可知,若干向心滑块分别向着着若干向心滑槽a的偏心方向滑动,使得滑条带动撑块沿着向心滑槽b偏心方向滑动,撑块使得透明软壳变型并对前侧结直肠进行支撑形成阻力,同s3原理可知,主管外表面与结直肠接触部形成移动阻力,此时,无线传动旋转机构往前蠕动时,前侧结直肠与后侧结直肠形成相对位置,从而使得结直肠折叠间隙变小或消失,图像传感器对结直肠原本间隙处进行拍摄,直至活动柱活动另一个对称布置的斜导槽上活动时,滑条带动撑块沿着向心滑槽b向心方向滑动,直至活动柱活动至原位,过外部控制机构控制无线传动旋转机构输出端顺向旋转,继续检测。
21、本发明的有益效果是:
22、1、本发明通过将无线传动结直肠检测装置以头端为插入端插入患者肛门,并通过设置蠕动机构在结直肠内蠕动,通过内窥机构对患者靠近肛门的结直肠进行检测,降低靠近肛门的结直肠的检测路径,减少检测时间,解决了当前靠近肛门的结直肠检测效率低技术问题。
23、2、本发明通过对蠕动机构的设计,具体的,球缺块两两呈上下机构布置,且圆导槽为至少四个,这样设计值得蠕动机构的若干“蠕动支腿”交替蠕动,提升了蠕动效率,从而进一步提高检测效率,且“蠕动支腿”为至少两个一组,提升了蠕动时的稳定性。
24、3、本发明还通过设计内撑机构结构,撑块变型并对前侧结直肠进行支撑形成阻力,主管外表面与结直肠接触部形成移动阻力,此时,无线传动旋转机构往前蠕动时,前侧结直肠与后侧结直肠形成相对位置,从而使得结直肠折叠间隙变小或消失,图像传感器对结直肠原本间隙处进行拍摄,提升检测效果。
25、4、本发明通过对蠕动机构、内撑机构、顺向旋转机构、调节机构、逆向旋转机构和内窥机构的结构设计,使得无线传动旋转机构输出端顺向旋转带动转管沿着安装座b头端顺向旋转时,无线传动结直肠检测向前蠕动,圆盘与安装盘同时旋转,若干图像传感器对结直肠进行全方位的拍摄,通过外部控制机构控制无线传动旋转机构输出端逆向旋转,无线传动旋转机构依旧往前蠕动,圆盘相对安装盘逆向旋转,滑条带动撑块沿着向心滑槽b偏心方向滑动,撑块使得透明软壳变型并对前侧结直肠进行支撑形成阻力,主管外表面与结直肠接触部形成移动阻力,此时,无线传动旋转机构往前蠕动时,前侧结直肠与后侧结直肠形成相对位置,从而使得结直肠折叠间隙变小或消失,图像传感器对结直肠原本间隙处进行拍摄,直至活动柱活动另一个对称布置的斜导槽上活动时,滑条带动撑块沿着向心滑槽b向心方向滑动,直至活动柱活动至原位,过外部控制机构控制无线传动旋转机构输出端顺向旋转,继续检测,采用了一个无线传动旋转机构驱动本装置的常规检测状态和结直肠折叠处的检测状态,减小了装置整体体积,提升了患者检测时的舒适度。
26、5、本发明通过对透明软壳的进一步设计,主管头端固设有折叠部,使得滑条带动撑块沿着向心滑槽b偏心方向滑动使得,折叠部易于变型,撑块使得透明软壳变型并对前侧结直肠进行支撑形成阻力时,降低无线传动旋转机构输出端的旋转阻力。
1.一种无线传动结直肠检测装置,其特征在于,包括透明软壳(1),所述透明软壳(1)为弹性材质,所述透明软壳(1)尾端固设有安装座b(2),所述安装座b(2)头端转动连接有蠕动机构(3),所述安装座b(2)头端相对所述蠕动机构(3)间隙位置固设有无线传动旋转机构(4),所述无线传动旋转机构(4)输出端与所述蠕动机构(3)输入端固定连接,所述透明软壳(1)头端固设有安装座a(5),所述安装座b(2)及所述安装座a(5)均呈球缺结构,所述安装座a(5)尾端设有内撑机构(6),所述内撑机构(6)头端与所述安装座a(5)尾端通过顺向旋转机构(7)活动连接,所述内撑机构(6)尾端设有调节机构(8),所述调节机构(8)头端与所述内撑机构(6)尾端通过逆向旋转机构(9)活动连接,所述调节机构(8)尾端与所述蠕动机构(3)头端固定连接,所述调节机构(8)上布置有内窥机构(10);
2.根据权利要求1所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述蠕动机构(3)包括转管(31),所述转管(31)表面呈线性等间距结构开设有若干圆导槽(32),所述转管(31)表面相对若干所述圆导槽(32)头侧位置呈线性等间距结构结构开设有若干往返导槽(33),所述圆导槽(32)与所述往返导槽(33)上均活动设有球缺块(34),所述球缺块(34)上固设有安装环(35),所述安装环(35)内缘面与所述转管(31)表面活动连接,所述安装环(35)表面呈环形等间距结构固设有若干转座(36),所述转座(36)上转动连接有连接杆(37),任意相邻两个所述连接杆(37)均通过转杆(38)转动连接,所述转杆(38)与所述透明软壳(1)转动连接;
3.根据权利要求2所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述内撑机构(6)包括安装盘(61),所述安装盘(61)与所述安装座a(5)形状适配,所述安装盘(61)头端与所述安装座a(5)尾端通过转环(62)转动连接,所述安装盘(61)尾端开设有空槽(63),所述空槽(63)中心位置开设有限位转槽b(64),所述空槽(63)表面呈环形等间距结构开设有若干向心滑槽a(65),所述安装盘(61)表面开设有环槽(66),所述环槽(66)上相对所述向心滑槽a(65)位置呈环形等间距结构开设有若干向心滑槽b(67),所述向心滑槽b(67)与所述向心滑槽a(65)相连通,所述向心滑槽b(67)上滑动连接有滑条(69),所述滑条(69)偏心端穿入环槽(66)并固设有撑块(68),所述撑块(68)与所述安装盘(61)表面形状适配,且,所述撑块(68)与所述环槽(66)活动连接,所述空槽(63)上布置有连动组件(60)。
4.根据权利要求3所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述连动组件(60)包括呈环形等间距结构布置的若干连杆单元,若干所述连杆单元呈交错结构布置,且若干所述连杆单元数量与若干所述向心滑槽a(65)数量相等,所述连杆单元包括两个向心杆(601)及两个偏心杆(602),所述向心杆(601)与所述偏心杆(602)长度相等,两个所述向心杆(601)相对靠近一端通过转轴a(603)转动连接,所述向心杆(601)头端固设有向心滑块(604),所述向心滑块(604)与所述向心滑槽a(65)滑动连接,且所述向心滑块(604)头端穿入所述向心滑槽b(67)并与所述滑条(69)向心端固定连接,两个所述偏心杆(602)相对靠近一端通过转轴b(605)转动连接,所述转轴b(605)头端固设有偏心滑块(606),所述偏心滑块(606)与所述向心滑槽a(65)滑动连接,所述向心杆(601)与对应的所述偏心杆(602)相对靠近一端通过转轴c(607)转动连接,位于两个所述连杆单元上对应的两个所述转轴c(607)固定连接。
5.根据权利要求4所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述顺向旋转机构(7)包括顺向盘(71),所述顺向盘(71)转动设于所述限位转槽a(51)上,所述顺向盘(71)尾端与所述安装盘(61)头端固定连接,所述顺向盘(71)上相对所述限位转槽a(51)形状呈环形等间距结构开设有若干限位弧槽a(72),所述限位弧槽a(72)呈顺向深度逐渐变小结构,所述限位弧槽a(72)与所述限位转槽a(51)间隙构成限位腔a,所述限位腔a内活动连接有限位柱a(73),所述限位柱a(73)与所述限位腔a相适配。
6.根据权利要求5所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述调节机构(8)包括圆盘(81),所述圆盘(81)固设于所述转管(31)头端,所述圆盘(81)头端开设有导位槽(82),所述导位槽(82)上活动连接有活动柱(83),所述活动柱(83)头端穿出所述导位槽(82)并与其中一个所述转轴a(603)固定连接;
7.根据权利要求6所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述逆向旋转机构(9)包括逆向盘(91),所述逆向盘(91)转动设于所述限位转槽b(64)上,所述逆向盘(91)尾端与所述圆盘(81)通过连轴(92)固定连接,所述逆向盘(91)上相对所述限位转槽b(64)形状呈环形等间距结构开设有若干限位弧槽b(93),所述限位弧槽b(93)呈逆向深度逐渐变小结构,所述限位弧槽b(93)与所述限位转槽b(64)间隙构成限位腔b,所述限位腔b内活动连接有限位柱b(94),所述限位柱b(94)与所述限位腔b相适配。
8.根据权利要求7所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述内窥机构(10)包括套环(101),所述套环(101)固设于所述圆盘(81)上,所述套环(101)上呈环形等间距结构开设有若干安装槽(102),所述安装槽(102)上固设有图像传感器(103)。
9.根据权利要求8所述的无线传动结直肠检测装置,其特征在于,所述透明软壳(1)包括主管(11)及对称布置的两个球缺部(14),所述主管(11)截面呈波纹状,所述主管(11)内表面相对若干所述圆导槽(32)数量呈线性等间距结构固设有若干组环块(12),每组所述环块(12)包括呈环形等间距结构布置的若干个,每组所述环块(12)上任意相邻两个所述环块(12)间隙均构成转腔,所述转杆(38)与对应的所述转腔转动连接,所述主管(11)头端固设有折叠部(13),两个所述球缺部(14)呈对称结构布置于所述主管(11)两侧,所述述安装座b(2)及所述安装座a(5)分别固设于两个所述球缺部(14)上,且两个所述主管(11)相对靠近一端均固设有适配部(15),所述适配部(15)截面呈梯形结构,两个所述适配部(15)相对靠近一端分别与所述主管(11)尾端及所述折叠部(13)头端固定连接。
10.根据权利要求9任一项所述的一种无线传动结直肠检测装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤: