消化内窥镜机器人

摘要

一种消化内窥镜机器人，其包括：控制装置、操作器、被动臂、输送器；控制装置包括主端控制装置和底层控制器；操作器包括消化内窥镜旋转操作部、消化内窥镜大拨轮操作部、消化内窥镜小拨轮操作部、消化内窥镜送水送气按钮以及吸引按钮；被动臂包括六个旋转关节，实现五个自由度的运动；输送器用于输出内窥镜；控制装置的主端控制装置通过手柄接收操作者的外部指令，主端控制装置通过底层控制器控制操作器、输送器上的电气部件，实现对内窥镜的输送、弯曲、旋转、送水送气、吸引等操作。

主权项

一种消化内窥镜机器人，其包括：控制装置、操作器、被动臂、输送器；控制装置包括主端控制装置和底层控制器；主端控制装置由计算机构成，连接有供使用者操作的手柄，通过手柄接收使用者的操作指令；底层控制器包括电机控制部、电气比例阀控制部、电磁阀控制部，底层控制器受主端控制装置的控制；操作器包括消化内窥镜旋转操作部、消化内窥镜大拨轮操作部、消化内窥镜小拨轮操作部、消化内窥镜送水送气按钮以及吸引按钮；消化内窥镜旋转操作部包括第三电机、第二锥齿轮、锥齿轮轴；第三电机的输出端与第二锥齿轮连接，第二锥齿轮与锥齿轮轴啮合，锥齿轮轴与外壳固定在一起，所述外壳与消化内窥镜固定地连接在一起，由此第三电机通过第二锥齿轮、锥齿轮轴带动外壳旋转，从而与外壳相连接的所有构件以及消化内窥镜可实现旋转；消化内窥镜大拨轮操作部包括第一电机、消化内窥镜大拨轮同步带机构、大拨轮套筒；第一电机的输出端连接至消化内窥镜大拨轮同步带机构，消化内窥镜大拨轮同步带机构连接至大拨轮套筒，由此第一电机转动通过消化内窥镜大拨轮同步带机构带动大拨轮套筒旋转，大拨轮套筒与消化内窥镜的大拨轮卡合，以实现对消化内窥镜的大拨轮的旋转控制；消化内窥镜小拨轮操作部包括第二电机、消化内窥镜小拨轮同步带机构、小拨轮套筒；第二电机的输出轴连接至消化内窥镜小拨轮同步带机构，消化内窥镜小拨轮同步带机构连接至小拨轮套筒，由此，第二电机转动通过消化内窥镜小拨轮同步带机构带动小拨轮套筒旋转，小拨轮套筒与消化内窥镜的小拨轮卡合，以实现对消化内窥镜的小拨轮的旋转控制；消化内窥镜送水送气按钮以及吸引按钮操作部包括第一气缸、第二杠杆、第二弹簧、第二气缸、第一杠杆、第一弹簧；第一气缸的作动杆连接至第二杠杆的第一端，第二杠杆的第二端对应于送水送气按钮；第二弹簧设置在送水送气按钮一侧，为第二杠杆提供回复力；第一气缸在工作状态时，第一气缸的作动杆伸出，推动第二杠杆的第一端并压缩第二弹簧，第二杠杆的第二端按压送水送气按钮；第一气缸在非工作状态时，第一气缸的作动杆缩回，第二弹簧推动第二杠杆回复至原位，释放送水送气按钮；第二气缸的作动杆连接至第一杠杆的第一端，第一杠杆的第二端对应于吸引按钮，第一弹簧设置在吸引按钮一侧，为第一杠杆提供回复力；当第二气缸在工作状态时，第二气缸的作动杆伸出，推动第一杠杆的第一端并压缩第一弹簧，第一杠杆的第二端按压吸引按钮；第二气缸在非工作状态时，第二气缸的作动杆缩回，第一弹簧推动第一杠杆回复至原位，释放送水送气按钮；被动臂包括六个旋转关节；第一关节、第二关节、第五关节的轴线平行，第三关节与第四关节的轴线平行，第六关节的轴线垂直于第五关节的轴线；第一关节和第二关节的轴线组成第一平面，第三关节和第四关节的轴线组成第二平面，第五关节的轴线和第六关节的轴线组成第三平面，第一平面与第二平面相互垂直，第二平面与第三平面相互垂直；第一关节与第二关节通过第一臂杆连接；第二关节与第三关节通过第二臂杆连接，第三关节与第四关节通过第三臂杆连接；第四关节与第五关节通过第四臂杆连接，第五关节与第六关节通过第五臂杆连接；其中第三关节与第四关节联动；输送器，其包括定气动夹持机构、动气动夹持机构、传动丝杠、同步带机构、驱动电机；驱动电机的输出端通过同步带机构与传动丝杆连接，传动丝杠的螺母与动气动夹持机构连接；输送消化内窥镜时由驱动电机带动同步带机构，同步带机构驱动丝杠，丝杠的螺母带动已充气的动气动夹持机构及被动气动夹持机构夹持的消化内窥镜向前运动；当运动到一定行程时定气动夹持机构夹紧消化内窥镜，动动气动夹持机构放气松开消化内窥镜，驱动电机反转带动同步带机构，同步带机构驱动丝杠，丝杠的螺母带动气动夹持机构退回，如此循环向前输送消化内窥镜；控制装置的主端控制装置通过手柄接收操作者的外部指令，主端控制装置通过底层控制器的电机控制部控制所述操作器的第一电机、第二电机、第三电机，输送器的驱动电机运动；主端控制装置通过底层控制器的电气比例阀控制部来控制分别设置在控制输送器的定气动夹持机构的气路和动气动夹持机构的气路中的电气比例阀，以调节气动夹持机构的夹紧力；主端控制装置通过底层控制器的电磁阀控制部控制分别设置在输送器的定气动夹持机构的气路、动气动夹持机构的气路以及操作器的第一气缸的气路、第二气缸的气路的电磁阀。