CN114938938A - 基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，包括叶片、小电机、主电机、压簧、电磁铁、非同迹多连杆机构等。本发明利用小电机驱动叶片，利用电磁铁及压簧控制叶片的转动方向，使得本发明为主动型胶囊活检机构，又利用主电机控制非同迹多连杆机构从而驱动其中的取样钳的伸缩移动和开合运动，从而实现了取样钳的移动、驻停、取样、卸料的一连串动作，使得本发明能够完成取样所需的：伸出取样、闭合断样、缩入留样、张开卸样的“进出非同迹”的系列活检动作，从而实现了一次吞服完成对人体胃肠多部位、多次数取样操作，节省了时间和成本，提高了活检效率，提升了活检可信度和成功率。

Description

基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人

技术领域

本发明涉及一种医疗器械产品，尤其是涉及一种基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人。

背景技术

胃肠道疾病作为临床上的常见病，其潜伏周期长，早期症状不明显，严重影响着人们的身体健康和精神健康，其患病率高达74％。由于人体的胃肠道长为8～10米，又由于胃肠道内的疾病隐蔽，难以发现，所以，尽早地发现，并在早期采取治疗是成功治疗胃肠道疾病的关键。

目前在临床上，诊查胃肠道疾病的主要设备是传统的插管式内窥镜。作为一种侵入式的诊断检查的方式，传统的内窥镜在诊断过程中会给患者带来痛苦，并且可能会带来一系列的并发症。现阶段，传统的插管式内窥镜已出现了相应的诊查代替方案，例如钡剂灌肠和大便隐血，但这两种代替方案的误检率较高，诊查有效性低。主动运动式的胶囊机器人的成功研制使得患者可通过吞服胶囊机器人进入人体进行活检，精准钳取所需组织成为可能，从而为医生采集相关病理组织，对病灶类型做出准确的诊断，确诊疾病，实现消化道疾病的早发现早治疗，以便对症治疗，提高治疗效果，其不仅操作简便，且属于微创式诊疗方法，大大减轻病人在胃肠道疾病诊断时的不适。因此实现具有活检功能的胶囊机器人，是临床亟需解决的关键技术之一。然而，现有活检功能的胶囊机器人多为一次性活检功能，当人体多个部位或同一部位多处需采样时，需再次吞服，不仅效率低下，而且成本高、时间长，多有不便。

因此，迫切需要提出一种一次吞服就具有多次取样功能的胶囊活检机器人，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，包括叶片、小电机、活动座、关节座、压簧、电磁铁、线圈、防水盖、下壳、钳座、取样钳、储存盒、连杆、非同迹控制杆、螺母、上壳、丝杆、联轴器及主电机；

上壳和下壳扣合在一起，组成胶囊结构，把其他机构保护在胶囊内；

所述叶片、小电机、活动座依次相连，安装在关节座上，为胶囊结构提供主动运动的驱动力；

所述压簧、电磁铁、线圈安装在下壳上，电磁铁、线圈均位于活动座的底部，电磁铁、线圈组合在一起，控制着胶囊结构的运动方向；

所述上壳尾部设有上栅格，头部设有柔性罩；

所述下壳尾部设有下栅格，头部设有透明罩，下壳的内部设有圆座、腔室、电控仓、导座、导杆、前隔板，及设置在前隔板上的照明装置、摄像装置；

所述取样钳含左右对称的一对，所述连杆含有两个，所述非同迹控制杆一端设有非同迹孔，另一端设有钳孔，所述螺母通过螺纹副连接在丝杆上，所述非同迹控制杆通过非同迹孔连接在螺母上，所述连杆一端也连接在螺母上，连杆另一端与取样钳相连，取样钳的中部设有腮孔，所述腮孔与钳座及非同迹控制杆的钳孔活动相连组成复合转动副，钳座与下壳中的导杆活动连接组成移动副，从而由一对取样钳、两个连杆、非同迹控制杆、螺母、丝杆、钳座与导杆一起组成了非同迹多连杆机构；

所述主电机通过联轴器与丝杆的一端固定相连，从而能够驱动实现非同迹多连杆机构的移动及变形，最终在主电机的正反转控制下实现非同迹多连杆机构中的取样钳的张开-伸出-取样-闭合-缩回的非同迹活检功能；

所述储存盒用于存贮所取回的组织试样；

所述防水盖盖在下壳内的电控仓的顶部。

在本发明的一个实施方式中，所述活动座前方设有电机安装座、中间设有球头、后端设有四个磁爪、每个磁爪上均贴有磁片，小电机通过电机安装座固定在活动座的头部，叶片固定在小电机的转轴上，活动座通过球头安装在关节座上，关节座固定在下壳的尾部，从而叶片、小电机、活动座依次串联，设置在胶囊结构的尾部，为胶囊结构提供在人体肠道内主动运动的驱动动力系统，从而小电机能够驱动叶片旋转，进而推动胶囊结构向相反方向运动。

在本发明的一个实施方式中，所述压簧、电磁铁安装在下壳的圆座上且紧接着活动座的磁爪的底部，电磁铁位于磁片的正后方，在圆座设有定簧孔，定簧孔位于电磁铁的周围，压簧的一端簧丝插入其中，从而把压簧固定在圆座表面，压簧另一端与磁爪固定，压簧及电磁铁的个数与磁爪一致，均为四个；

电磁铁、线圈组合在一起，控制着活动座的偏斜方向，进而控制叶片的朝向，从而控制胶囊结构的运动方向。

在本发明的一个实施方式中，所述钳座左右对称，钳座顶部中央设有钳轴，钳座下端两边外侧面设有滑块，滑块活动连接在下壳的导杆上，组成移动副，使得钳座能够沿导杆在胶囊结构内前后直线移动。

在本发明的一个实施方式中，所述取样钳设有左右对称的两个，取样钳头部设有钳头，中间设有腮孔，后端设有驱动孔，两取样钳通过腮孔活动相连，安装在钳座的钳轴上；

所述连杆也有两个，连杆一端分别与取样钳的驱动孔对应相连，连杆另一端与螺母活动相连；

对称的两个钳头上均设有尖齿，且尖齿合起来组成密闭空间，用于储存所取人体组织试样。

在本发明的一个实施方式中，所述螺母顶部设有转轴，螺母中间设有螺纹通孔与丝杆相配合，组成螺旋副。

在本发明的一个实施方式中，所述非同迹控制杆一端设有非同迹孔，另一端设有钳孔，

非同迹控制杆通过钳孔也安装在钳轴上，从而非同迹控制杆、一对取样钳与钳座组成复合转动副；

非同迹控制杆通过非同迹孔也安装在螺母的转轴上，从而非同迹控制杆、两个连杆与螺母一起组成复合运动副；

从而，一对取样钳、两个连杆、非同迹控制杆、螺母、丝杆、钳座与导杆一起组成非同迹多连杆机构；

所述联轴器一端与主电机转轴固定相连，另一端与丝杆固定相连；

从而，在主电机的正反转控制下，通过丝杆能控制该非同迹多连杆机构在胶囊内变形和沿胶囊前后方向移动，最终通过主电机能够驱动非同迹多连杆机构实现取样钳的张开-伸出-取样-闭合-缩回的非同迹活检功能。

在本发明的一个实施方式中，所述线圈固定在下壳的圆座上，用于接收外在供电，以给胶囊提供电源。

在本发明的一个实施方式中，还包括导槽，所述导槽使得螺母仅能沿丝杆的前后向直线移动，不能跟着丝杆旋转而旋转。

在本发明的一个实施方式中，所述导杆还设有弹子机构，所述弹子机构包括弹头、弹簧和后座，弹头顶部设有球形弹珠；

相应的导杆上设有安装弹子机构的弹孔；

相应的钳座的滑块内设有弹坑；

弹子机构的弹珠微露出弹孔外，与弹坑配合，进一步增大钳座在导杆上滑动的阻力，从而为非同迹多连杆机构前端取样钳提供驻停所需的阻力。

本发明利用非同迹多连杆机构控制钳座的移动或驻停，又利用叶片驱动胶囊运动，从而本发明实现了取样钳张开钳头、伸出取样、闭合缩入、留样或张开卸样，并可再重新循环上述动作的活检功能，从而可完成一次性吞服，多部位、多次数对人体胃肠取样的功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在以下方面：

本发明利用非同迹多连杆机构，仅通过控制主电机的正反转即可间歇完成胶囊状活检机器人伸出取样、缩入留样、张开卸样的活检功能，结构简单可靠，自带限位，易于实现，从而可实现一次性吞服下完成对人体多部位、多次数的取样操作功能，降低了控制难度，简化了控制步骤，减小了电机个数，从而减轻了胶囊的体积和重量，使得机构更加小巧、高效。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的分解结构示意图；

图3是本发明中的上壳的结构示意图；

图4是本发明中的下壳的结构示意图；

图5是本发明中的下壳装上透明罩的效果图；

图6是本发明中的防水盖的结构示意图；

图7是本发明中的驱动动力系统的结构示意图；

图8是本发明中的驱动动力系统的方向控制结构示意图；

图9是本发明中的电磁铁及定簧孔设置在圆座的效果示意图；

图10(a)是本发明中的钳座的结构示意图；

图10(b)是本发明中的钳座自由释放时的效果图；

图11是本发明中的取样钳的结构示意图；

图12是本发明中的螺母的结构示意图；

图13是本发明中的非同迹控制杆的结构示意图；

图14是本发明中的非同迹多连杆机构的结构示意图；

图15是本发明装上导槽及弹子机构时的局部剖视结构示意图；

图16是本发明中的弹孔的结构示意图；

图17是本发明中的弹子机构的结构示意图；

图18是本发明中的弹坑设置在钳座上的结构示意图；

图19是本发明非同迹的循环示意图；

图20是本发明原始状态的结构效果图；

图21是本发明张开卸样时的结构效果图；

图22是本发明伸出囊外时的结构效果图；

图23是本发明闭合取样时的结构效果图。

图中，

1为叶片；

2为小电机；

3为活动座，301为球头，302为磁爪，303为磁片；

4为关节座；

5为压簧；

6为电磁铁；

7为线圈；

8为防水盖；

9为下壳，901为下栅格，902为圆座，9021为定簧孔，903为腔室，904为电控仓，905为导座，906为导杆，9061为弹孔，907为照明装置，908为摄像装置，909为前隔板，910为透明罩；

10为钳座，1001为滑块，10011为弹坑，1002为钳轴；

11为取样钳，1101为驱动孔，1102为腮孔，1103为钳头，11031为密闭空间，11032为尖齿；

12为储存盒；

13为连杆；

14为非同迹控制杆，1401为非同迹孔，1402为钳孔；

15为螺母，1501为螺纹通孔，1502为转轴；

16为上壳，1601为上栅格，1602为柔性罩；

17为丝杆；

18为联轴器；

19为主电机；

20为导槽；

21为弹子机构，2101为弹头，21011为弹珠，2102为弹簧，2103为后座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例

参见图1，配合参见图2、图3、图4、图5、图6。本实施例提供一种基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，包括叶片1、小电机2、活动座3、关节座4、压簧5、电磁铁6、线圈7、防水盖8、下壳9、钳座10、取样钳11、储存盒12、连杆13、非同迹控制杆14、螺母15、上壳16、丝杆17、联轴器18及主电机19；

上壳16和下壳9扣合在一起，组成胶囊结构，把其他机构保护在胶囊内；

所述叶片1、小电机2、活动座3依次相连，安装在关节座4上，为胶囊结构提供主动运动的驱动力；

所述压簧5、电磁铁6、线圈7安装在下壳9上，电磁铁6、线圈7均位于活动座3的底部，压簧5、电磁铁6组合在一起，控制着胶囊结构的运动方向；

所述上壳16尾部设有上栅格1601，头部设有柔性罩1602；

所述下壳9尾部设有下栅格901，头部设有透明罩910，下壳9的内部设有圆座902、腔室903、电控仓904、导座905、导杆906、前隔板909，及设置在前隔板909上的照明装置907、摄像装置908；

所述取样钳11含左右对称的一对，所述连杆13含有两个，所述非同迹控制杆14一端设有非同迹孔1401，另一端设有钳孔1402，所述螺母15通过螺纹副连接在丝杆17上，所述非同迹控制杆14通过非同迹孔1401连接在螺母15上，所述连杆13一端也连接在螺母15上，连杆13另一端与取样钳11相连，取样钳11的中部设有腮孔1102，所述腮孔1102与钳座10及非同迹控制杆14的钳孔1402活动相连组成复合转动副，钳座10与下壳9中的导杆906活动连接组成移动副，从而由一对取样钳11、两个连杆13、非同迹控制杆14、螺母15、丝杆17、钳座10与导杆906一起组成了非同迹多连杆机构；

所述主电机19通过联轴器18与丝杆17的一端固定相连，从而能够驱动实现非同迹多连杆机构的移动及变形，最终在主电机19的正反转控制下实现非同迹多连杆机构中的取样钳11的张开-伸出-取样-闭合-缩回的非同迹活检功能；

所述储存盒12用于存贮所取回的组织试样；

所述防水盖8盖在下壳9内的电控仓904的顶部，对电控仓904内的电子器件起到密封防潮的作用。

参见图7、图8、图9，配合参见图1、图2、图4。本实施例中，所述活动座3前方设有电机安装座、中间设有球头301、后端设有四个磁爪302、每个磁爪上均贴有磁片303，小电机2通过电机安装座固定在活动座3的头部，叶片1固定在小电机2的转轴上，活动座3通过球头301安装在关节座4上，关节座4固定在下壳9的尾部，从而叶片1、小电机2、活动座3依次串联，设置在胶囊结构的尾部，为胶囊结构提供在人体肠道内主动运动的驱动动力系统，从而小电机2能够驱动叶片1旋转，进而推动胶囊结构向相反方向运动。

所述压簧5、电磁铁6安装在下壳9的圆座902上且紧接着活动座3的磁爪302的底部，电磁铁6位于磁片303的正后方，在圆座902设有定簧孔9021，定簧孔9021位于电磁铁6的周围，压簧5的一端簧丝插入其中，从而把压簧5固定在圆座902表面，压簧5另一端与磁爪302固定，压簧5及电磁铁6的个数与磁爪302一致，均为四个；

压簧5、电磁铁6组合在一起，控制着活动座3的偏斜方向，进而控制叶片1的朝向，从而控制胶囊结构的运动方向。

参见图10(a)、图10(b)-图14，配合参见图1、图2。本实施例中，所述钳座10左右对称，钳座10顶部中央设有钳轴1002，钳座10下端两边外侧面设有滑块1001，滑块1001活动连接在下壳9的导杆906上，组成移动副，使得钳座10能够沿导杆906在胶囊结构内前后直线移动。

所述取样钳11设有左右对称的两个，取样钳11头部设有钳头1103，中间设有腮孔1102，后端设有驱动孔1101，两取样钳11通过腮孔1102活动相连，安装在钳座10的钳轴1002上；

所述连杆13也有两个，连杆13一端分别与取样钳11的驱动孔1101对应相连，连杆13另一端与螺母15活动相连；

对称的两个钳头1103上均设有尖齿11032，且尖齿合起来组成密闭空间11031，用于储存所取人体组织试样。

本实施例中，所述螺母15顶部设有转轴1502，螺母15中间设有螺纹通孔1501与丝杆17相配合，组成螺旋副。

本实施例中，所述非同迹控制杆14一端设有非同迹孔1401，另一端设有钳孔1402，钳孔1402与腮孔1102组成转动副，非同迹孔1401与两个连杆13一起安装在螺母15的转轴1502上，组成复合副；从而，一对取样钳11、两个连杆13、非同迹控制杆14、螺母15、丝杆17、钳座10与导杆906一起组成非同迹多连杆机构；所述联轴器18一端与主电机19转轴固定相连，另一端与丝杆17固定相连；从而，在主电机19的正反转控制下，通过丝杆17能控制该非同迹多连杆机构在胶囊内变形和沿胶囊前后方向移动，最终通过主电机19能够驱动非同迹多连杆机构实现取样钳11的张开-伸出-取样-闭合-缩回的非同迹活检功能。而非同迹多连杆机构因非同迹孔1401的作用，自带限位功能，能够限制取样钳11的张开角度。当然，为了控制取样钳11的钳头1103张开角度，也可在两连杆13相交的转轴附近设置限位钉及与之配合的限位槽(未画出)，以限制两连杆13的张开角度，进而限制取样钳11的钳头1103的张开角度，因有非同迹孔1401的限位作用，此限位钉与限位槽可以省去。

为防止非同迹多连杆机构该变形却未变形的情况发生，可增大钳座10在导杆906上的阻力，即增加钳座10两边的挠性及张开角度，如图10(b)所示，自由释放时钳座10的张开示意图，此时将钳座10若安装到导杆906上，其两边外侧面的滑块1001将紧压向导杆906，从而增大了钳座10的摩擦阻力，使得主电机19转动推拉非同迹多连杆机构时更不易产生误动作。

本实施例中，所述线圈7固定在下壳9的圆座902上，用于接收外在供电，以给胶囊提供电源。

参见图15，本实施例中，还包括导槽20，所述导槽20使得螺母15仅能沿丝杆17的前后向直线移动，不能跟着丝杆17旋转而旋转，即螺母15仅能沿胶囊前后向直线移动，不能自转。注：本发明由滑块1001限制钳座10在导杆906上只能前后移动，从而与之相连的取样钳11、连杆13也不能转动，进而限制了螺母15的转动，但为了进一步约束螺母15自传，及非同迹多连杆机构因绕钳轴1002旋转可能对主电机19造成的扭转，所以添加了导槽20，从而限制螺母15只能在胶囊内前后向直线移动，丛而更好保证了非同迹多连杆机构在移动过程中的左右对称性。

参见图15-图18。另，为了更进一步增大钳座10在导杆906上的阻力，防止钳座10误动作发生，本实施例在所述导杆906上还安装有弹子机构21，所述弹子机构21包括弹头2101、弹簧2102和后座2103，弹头2101顶部设有球形弹珠21011；相应的导杆906上设有安装弹子机构21的弹孔9061；相应的钳座10的滑块1001内设有弹坑10011；弹子机构21的弹珠21011微露出弹孔9061外，与弹坑10011配合，进一步增大钳座10在导杆906上滑动的阻力，从而为非同迹多连杆机构前端取样钳11驻停提供足够的阻力。

本发明利用非同迹多连杆机构控制钳座10的移动或驻停，又利用叶片1驱动胶囊运动，从而本发明实现了取样钳11张开钳头、伸出取样、闭合缩入、留样或张开卸样，并可再重新循环上述动作的活检功能，从而实现了患者一次性吞服胶囊，却可多部位、多次数对人体胃肠取样的功能，从而有效降低了控制难度和机构复杂度，简化了控制步骤，减小了胶囊体积、减轻了整体重量，使得机构更加小巧、高效。其非同迹的循环示意图如图19所示，对其使用，完成一次循环的运动过程，示意如图20-图23所示：

①初始状态，如图20所示。主电机19停止运动，本发明所述取样钳11及连杆13处在初始状态，此时取样钳11钳头1103闭合，即整个活检取样装置处在胶囊内。

②钳头张开，如图21所示。主电机19开始正转，推动非同迹多连杆机构变形，即驱动连杆13进而驱动取样钳11开始变形，张开取样钳11，此时如果钳头中有取样样品，将被卸样到储存盒12中；由于非同迹控制杆14的非同迹孔1401端作用，螺母15的推力未传到钳座10上或所传递的推力很小，由于钳座10与导杆906的摩擦阻力，钳座10并未被驱动，所以钳座10未移动，螺母15推力仅转化成了非同迹多连杆机构变形，以张开钳头1103。图21为取样钳11原地(胶囊内)张开到极限时的状态示意图，此时螺母15的转轴1502正好达到非同迹孔1401的极限位置。

③伸出胶囊外，如图22所示。主电机19继续正转，螺母15继续前移，致使螺母15到达非同迹孔1401的极限位置，开始驱动非同迹控制杆14，进而驱动钳座10克服来自导杆906的摩擦阻力一起向前移动，此时非同迹多连杆机构停止变形，进而将推动取样钳11前移伸出胶囊外。图22为取样钳11张开并伸出到胶囊外的状态示意图。

④闭合取样，如图23所示。主电机19开始反转，本发明中的螺母15开始后移，从而拉动非同迹多连杆机构再次变形，由于导杆906对钳座10的摩擦阻力，钳座10原地不动，取样钳11开始在胶囊外夹取人体组织进行取样。图23为取样钳11完全闭合钳头，取样结束的状态示意图，此时螺母15的转轴1502正好达到非同迹控制杆14的非同迹孔1401的另一极限位置。

⑤缩回胶囊内，如图20所示。主电机19继续反转，螺母15将在非同迹控制杆14的传动下，拉动钳座10克服来自导杆906的摩擦阻力一起向后移动，此时非同迹多连杆机构也正好变形到极限，不能再进一步变形了，最终，整个非同迹多连杆机构回到胶囊内，即本发明重新回到图20所示的初始状态。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，包括：叶片(1)、小电机(2)、活动座(3)、关节座(4)、压簧(5)、电磁铁(6)、线圈(7)、防水盖(8)、下壳(9)、钳座(10)、取样钳(11)、储存盒(12)、连杆(13)、非同迹控制杆(14)、螺母(15)、上壳(16)、丝杆(17)、联轴器(18)及主电机(19)；

上壳(16)和下壳(9)扣合在一起，组成胶囊结构；

所述叶片(1)、小电机(2)、活动座(3)依次相连，安装在关节座(4)上，为胶囊结构提供主动运动的驱动力；

所述压簧(5)、电磁铁(6)、线圈(7)安装在下壳(9)上，电磁铁(6)、线圈(7)均位于活动座(3)的底部，压簧(5)、电磁铁(6)组合在一起，控制着胶囊结构的运动方向；

下壳(9)的内部设有圆座(902)、腔室(903)、电控仓(904)、导座(905)、导杆(906)、前隔板(909)，及设置在前隔板(909)上的照明装置(907)、摄像装置(908)；

所述取样钳(11)含左右对称的一对，所述连杆(13)含有两个，所述螺母(15)通过螺纹副连接在丝杆(17)上，所述非同迹控制杆(14)连接在螺母(15)上，所述连杆(13)一端也连接在螺母(15)上，连杆(13)另一端与取样钳(11)相连，取样钳(11)的中部与钳座(10)及非同迹控制杆(14)活动相连组成复合转动副，钳座(10)与下壳(9)中的导杆(906)活动连接组成移动副，从而由一对取样钳(11)、两个连杆(13)、非同迹控制杆(14)、螺母(15)、丝杆(17)、钳座(10)与导杆(906)一起组成了非同迹多连杆机构；

所述主电机(19)通过联轴器(18)与丝杆(17)的一端固定相连，从而能够驱动实现非同迹多连杆机构的移动及变形，最终在主电机(19)的正反转控制下实现非同迹多连杆机构中的取样钳(11)的张开-伸出-取样-闭合-缩回的非同迹活检功能；

所述储存盒(12)用于存贮所取回的组织试样；

所述防水盖(8)盖在下壳(9)内的电控仓(904)的顶部。

2.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述活动座(3)前方设有电机安装座、中间设有球头(301)、后端设有四个磁爪(302)、每个磁爪上均贴有磁片(303)，小电机(2)通过电机安装座固定在活动座(3)的头部，叶片(1)固定在小电机(2)的转轴上，活动座(3)通过球头(301)安装在关节座(4)上，关节座(4)固定在下壳(9)的尾部，从而叶片(1)、小电机(2)、活动座(3)依次串联，设置在胶囊结构的尾部，为胶囊结构提供在人体肠道内主动运动的驱动动力系统，从而小电机(2)能够驱动叶片(1)旋转，进而推动胶囊结构向相反方向运动。

3.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述压簧(5)、电磁铁(6)安装在下壳(9)的圆座(902)上且紧接着活动座(3)的磁爪(302)的底部，电磁铁(6)位于磁片(303)的正后方，在圆座(902)设有定簧孔(9021)，定簧孔(9021)位于电磁铁(6)的周围，压簧(5)的一端簧丝插入其中，从而把压簧(5)固定在圆座(902)表面，压簧(5)另一端与磁爪(302)固定，压簧(5)及电磁铁(6)的个数与磁爪(302)一致，均为四个；

压簧(5)、电磁铁(6)组合在一起，控制着活动座(3)的偏斜方向，进而控制叶片(1)的朝向，从而控制胶囊结构的运动方向。

4.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述钳座(10)左右对称，钳座(10)顶部中央设有钳轴(1002)，钳座(10)下端两边外侧面设有滑块(1001)，滑块(1001)活动连接在下壳(9)的导杆(906)上，组成移动副，使得钳座(10)能够沿导杆(906)在胶囊结构内前后直线移动。

5.根据权利要求1或4所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述取样钳(11)设有左右对称的两个，取样钳(11)头部设有钳头(1103)，中间设有腮孔(1102)，后端设有驱动孔(1101)，两取样钳(11)通过腮孔(1102)活动相连，安装在钳座(10)的钳轴(1002)上；

所述连杆(13)也有两个，连杆(13)一端分别与取样钳(11)的驱动孔(1101)对应相连，连杆(13)另一端与螺母(15)活动相连；

对称的两个钳头(1103)上均设有尖齿(11032)，且尖齿合起来组成密闭空间(11031)，用于储存所取人体组织试样。

6.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述螺母(15)顶部设有转轴(1502)，螺母(15)中间设有螺纹通孔(1501)与丝杆(17)相配合，组成螺旋副。

7.根据权利要求1或6所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述非同迹控制杆(14)一端设有非同迹孔(1401)，另一端设有钳孔(1402)，

非同迹控制杆(14)通过钳孔(1402)也安装在钳轴(1002)上，从而非同迹控制杆(14)、一对取样钳(11)与钳座(10)组成复合转动副；

非同迹控制杆(14)通过非同迹孔(1401)也安装在螺母(15)的转轴(1502)上，从而非同迹控制杆(14)、两个连杆(13)与螺母(15)一起组成复合运动副；

一对取样钳(11)、两个连杆(13)、非同迹控制杆(14)、螺母(15)、丝杆(17)、钳座(10)与导杆(906)一起组成非同迹多连杆机构；

所述联轴器(18)一端与主电机(19)转轴固定相连，另一端与丝杆(17)固定相连；

在主电机(19)的正反转控制下，通过丝杆(17)能控制该非同迹多连杆机构在胶囊内变形和沿胶囊前后方向移动，最终通过主电机(19)能够驱动非同迹多连杆机构实现取样钳(11)的张开-伸出-取样-闭合-缩回的非同迹活检功能。

8.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述线圈(7)固定在下壳(9)的圆座(902)上，用于接收外在供电，以给胶囊提供电源。

9.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，还包括导槽(20)，所述导槽(20)使得螺母(15)仅能沿丝杆(17)的前后向直线移动，不能跟着丝杆(17)旋转而旋转。

10.根据权利要求1所述的基于多轴连杆机构的非同迹式胶囊状活检机器人，其特征在于，所述导杆(906)还设有弹子机构(21)，所述弹子机构(21)包括弹头(2101)、弹簧(2102)和后座(2103)，弹头(2101)顶部设有球形弹珠(21011)；

相应的导杆(906)上设有安装弹子机构(21)的弹孔(9061)；

相应的钳座(10)的滑块(1001)内设有弹坑(10011)；

弹子机构(21)的弹珠(21011)微露出弹孔(9061)外，与弹坑(10011)配合，进一步增大钳座(10)在导杆(906)上滑动的阻力，从而为非同迹多连杆机构前端取样钳(11)提供驻停所需的阻力。

Images