CN115737129A - 一种消化内镜治疗辅助机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种消化内镜治疗辅助机器人，该消化内镜治疗辅助机器人包括杆体和分别设置在杆体两端的把手和机器人主体；机器人主体包括连接于杆体的机器人壳体和分别安装在机器人壳体上的异物夹取模块、监测模块以及注液模块，其中异物夹取模块用于夹取异物，包括辅助夹具以及用于调节辅助夹具的开合角度的角度调节模块；监测模块用于监测异物夹取过程和注液过程；注液模块用于药液注入，本发明通过在机器人壳体上设置异物夹取模块、监测模块以及注液模块，使得该消化内镜治疗辅助机器人能够实现夹持异物、监测肠胃以及喷液治疗这三种功能，完善了穿透胃镜的功能，体现了整体设计的灵活性。

Description

一种消化内镜治疗辅助机器人

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种消化内镜治疗辅助机器人。

背景技术

随着技术的发展，内窥镜越来越多的应用于疾病的诊断、治疗；内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器，一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置的结构，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内，利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它对医生非常有用，例如，借助内窥镜医生可以观察胃内的溃疡或肿瘤，据此制定出最佳的治疗方案。

传统的内窥镜上配备的结构有限，例如只能配备镜头和夹具，只能实现异物夹取以及监测的操作，目前市场上没有实现其他辅助功能，导致整个内窥镜的功能性单一，在借助夹具时，该机械装置不易进行操控，通常需要人工手动拉持，而后才能完成后续的夹取工作，但手动操作精确度无法保证，容易造成肠胃内组织损伤。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种消化内镜治疗辅助机器人，该消化内镜治疗辅助机器人兼具异物夹取、监测肠胃以及喷液治疗功能，而且操作简单，使用安全性高。

本发明在一方面提供了一种消化内镜治疗辅助机器人，包括杆体和分别设置在杆体两端的把手和机器人主体；所述机器人主体包括连接于杆体的机器人壳体和分别安装在所述机器人壳体上的异物夹取模块、监测模块以及注液模块，其中所述异物夹取模块用于夹取异物，包括辅助夹具以及用于调节辅助夹具的开合角度的角度调节模块；所述监测模块用于监测肠胃情况、异物夹取过程和注液过程；所述注液模块用于药液注入。

在本发明的一实施例中，所述辅助夹具包括两个可转动地连接于所述机器人壳体的钳体；所述角度调节模块包括嵌设在所述把手内的微型气泵、连接于所述微型气泵的伸缩气囊、连接于所述伸缩气囊的活动杆以及两端分别可转动地连接于所述活动杆与所述钳体的两个传动杆；其中所述微型气泵用于控制所述伸缩气囊的注气量，使得所述伸缩气囊联动带动所述活动杆活动，从而经由所述传动杆使得两个所述钳体沿所述机器人壳体转动，以此实现对两个所述钳体之间开合角度的调节。

在本发明的一实施例中，所述微型气泵与所述伸缩气囊之间通过软管连接，且所述伸缩气囊内装配有弹性件。

在本发明的一实施例中，所述弹性件采用碳钢弹簧结构。

在本发明的一实施例中，所述机器人壳体表面开设有活动槽口，所述传动杆设置在所述活动槽口内，两个所述钳体均具有连接端和连接于所述连接端的夹持端，所述连接端通过连接轴与活动槽口连接，从而形成所述钳体可转动地连接于所述机器人壳体的状态。

在本发明的一实施例中，所述钳体的所述夹持端的端头均设置为圆弧形结构，且所述钳体的所述夹持端开设有若干间隔分布的圆形孔洞。

在本发明的一实施例中，所述机器人壳体通过空心的连接筒与所述杆体形成可拆卸式连接。

在本发明的一实施例中，所述杆体的端头出开设有均呈环形分布的环形槽和设置在环形槽内的槽孔，所述槽孔用于供所述伸缩气囊装入，所述环形槽用于供所述连接筒螺旋式装入。

在本发明的一实施例中，所述监测模块包括安装在所述机器人壳体上的探头主体和设置在所述探头主体的远离于所述微型气泵的一端的镜头，所述探头主体通过数据线连接于外部的显示器。

在本发明的一实施例中，所述注液模块包括安装在所述机器人壳体上的注液主体和设置于所述注液主体的封口件，其中所述注液主体通过液管与外部的药液泵连接，且所述注液主体的远离于所述微型气泵的一端开设有喷液口，所述封口件包括用于封堵所述喷液口的胶球、设置于所述注液主体内框体以及连接于所述胶球和所述框体的弹簧。

本发明在另一方面还提供了所述消化内镜治疗辅助机器人的操作方法，包括步骤：

启动微型气泵控制对伸缩气囊进行注气，

伸缩气囊伸展而推动活动杆沿杆体的中心轴延伸方向运动，活动杆通过传动杆联动带动两个钳体沿对应的转轴转动，从而使得两个钳体分离形成对应的夹持角度；

在通过两个钳体完成对异物夹取后，关闭微型气泵，经由伸缩气囊内的弹性件的弹性恢复力使得两个钳体相互靠近，完成夹取操作。

在本发明的一实施例中，所述注液模块包括安装在所述机器人壳体上的注液主体和设置于所述注液主体的封口件，其中所述注液主体通过液管与外部的药液泵连接，且所述注液主体的远离于所述微型气泵的一端开设有喷液口，所述封口件包括用于封堵所述喷液口的胶球、设置于所述注液主体内框体以及连接于所述胶球和所述框体的弹簧，所述消化内镜治疗辅助机器人的操作方法还包括步骤：

通过药液泵向注液模块注入药液，利用药液泵产生的液压推动注液模块的胶球，从而使得药液经由注液主体的喷液口喷出；

喷液结束后，关闭药液泵，胶球经由弹簧的弹性恢复力而恢复至原始状态，完成对喷液口的封闭处理。

在本发明的一实施例中，所述监测模块包括安装在所述机器人壳体上的探头主体和设置在所述探头主体的远离于所述微型气泵的一端的镜头，所述探头主体通过数据线连接于外部的显示器，所述消化内镜治疗辅助机器人的操作方法还包括步骤：

通过监测模块的镜头监测异物夹取过程和药液注入过程。

本发明的所述消化内镜治疗辅助机器人借助微型气泵控制对伸缩气囊的充气量，即可完成对钳体开合角度的精确控制，可实现对肠胃异物的夹取，完成活体取样的操作，避免人工操作时出现失误的情况，在一定程度上提高了整个机器人的使用安全性。

本发明的所述消化内镜治疗辅助机器人借助镜头即可完成对肠胃内情况的监测，同时也能同步观察肠胃中异物夹取的情况，也能观察药液注入的情况，保证操作人员能够实时观测，方便在遇到突发事件时，及时作出下一步的应对措施，有利于保证所述消化内镜治疗辅助机器人的使用安全性。

本发明的所述消化内镜治疗辅助机器人在进行注液治疗时，利用药液泵产生的液压即可在注液时完成对胶球的推动，使得药液从喷液口喷出，在喷液结束后，利用弹簧的弹性恢复力作用，即可使得胶球回复到原位封闭喷液口，避免发生胃液回流的情况。

本发明通过在机器人壳体上设置异物夹取模块、监测模块以及注液模块，使得本发明的所述消化内镜治疗辅助机器人能够实现夹持异物、监测肠胃以及喷液治疗这三种功能，完善了穿透胃镜的功能，体现了整体设计的灵活性。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为本发明的所述消化内镜治疗辅助机器人的整体结构示意图；

图2为本发明所述消化内镜治疗辅助机器人的局部结构示意图；

图3为本发明的所述消化内镜治疗辅助机器人的机器人主体的局部结构示意图；

图4为本发明的所述机器人主体的局部结构示意；

图5为本发明的所述机器人主体的局部结构示意；

图6为本发明的所述机器人主体的局部结构示意。

附图标号说明：1、杆体；2、把手；3、机器人主体；31、机器人壳体；4、异物夹取模块；5、监测模块；51、探头主体；52、镜头；6、注液模块；61、注液主体；611、喷液口；62、封口件；63、液管；7、微型气泵；8、槽孔；9、环形槽；10、活动槽口；11、连接筒；12、伸缩气囊；13、钳体；131、连接端；132、夹持端；133圆形孔洞；14、连接轴；15、活动杆；16、传动杆；17、胶球；18、框体；19、弹簧。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种消化内镜治疗辅助机器人，本发明通过设计异物夹取模块、监测模块以及注液模块三合一结构，使得消化内镜治疗辅助机器人兼具夹持异物、监测肠胃以及喷液治疗这三种功能，完善了穿透胃镜的功能，体现了整体设计的灵活性。

本发明的消化内镜治疗辅助机器人借助微型气泵控制对伸缩气囊的充气量即可完成对钳体开合角度的精确控制，可实现对肠胃异物的夹取，完成活体取样的操作；而且，本发明的消化内镜治疗辅助机器人在进行注液治疗时使用到封口件，只需控制注液时的液压，即可自动将喷液口开启，在不需注液时，利用弹簧的弹性恢复力即可使得封口件回复原位以将喷液口关闭，避免发生胃液回流的情况，本发明的消化内镜治疗辅助机器人兼具多种功能，使用灵活性和使用安全性高。

以下将结合具体实施例对该消化内镜治疗辅助机器人的具体结构及其操作方法进行说明。

实施例1

本实施例提供了一种消化内镜治疗辅助机器人，如图1-图4所示，该辅助机器人包含杆体1、把手2以及机器人主体3这三部分结构，具体地，把手2和机器人主体3分别设置在杆体1两端。

可以理解的是，机器人主体3为本发明的核心结构，具有夹持异物、监测肠胃以及喷液治疗三合一的功能；具体地，机器人主体3包括连接于杆体1的机器人壳体31和分别安装在机器人壳体31上的异物夹取模块4、监测模块5以及注液模块6，其中异物夹取模块4包括设置于机器人壳体3的辅助夹具以及用于调节辅助夹具的开合角度的角度调节模块，角度调节模块用于调节辅助夹具的开合角度，从而实现对异物的夹取；监测模块用于监测异物夹取过程和注液过程；注液模块用于药液注入。

进一步地，辅助夹具包括两个可转动地连接于机器人壳体的钳体13；角度调节模块包括嵌设在把手2内的微型气泵7、连接于微型气泵7的伸缩气囊12、连接于伸缩气囊12的活动杆15以及两端分别可转动地连接于活动杆15与钳体13的两个传动杆16；其中微型气泵7用于控制伸缩气囊12的注气量，使得伸缩气囊12联动带动活动杆活动，从而经由传动杆16使得两个钳体13沿机器人壳体31转动，以此实现对两个钳体13之间开合角度的调节。

也就是说，微型气泵7与辅助夹具之间通过设置伸缩气囊12连通，并控制辅助夹具的开合角度，使用结束后可自动恢复图1所示的初始状态。

在本发明的这一具体实施例中，微型气泵7与伸缩气囊12之间通过设置软管连接，且伸缩气囊12内装配有弹性件，其中弹性件采用碳钢弹簧结构。

值得一提的是，把手2内嵌设微型气泵7，其中微型气泵7出气口上可配设电控阀门，并将电控阀门与外接的PLC226型号控制面板连接，通过操作控制面板，完成对电控阀门的开启，以控制伸缩气囊12内的注气量。

进一步地，机器人壳体31表面开设有活动槽口10，其中传动杆16设置在活动槽口10内，两个钳体13均具有连接端131和连接于连接端131的夹持端132，连接端131通过连接轴14与活动槽口10连接，从而形成钳体13可转动地连接于机器人壳体3的状态。

也就是说，用于连接钳体13和活动杆15的传动杆16位于活动槽口10内，活动杆15活动式装入机器人壳体31内，并与伸缩气囊12连接；传动杆16的数量与钳体13数量一致，且传动杆16的一端与活动杆15转动式连接，另一端与钳体13传动式连接，保证传动杆16在对应的活动槽口10内进行偏转式移动。

特别地，两个传动杆16呈X型交错铰接于所述活动杆15的上下两侧，其的分布位置如图4所示，以此在所述活动杆15推动两个传动杆16时，能够使得两个钳体13的连接端沿对应的连接轴转动，使得两个钳体13张开呈V字型，从而能够对异物进行夹取。其中通过微型气泵7对伸缩气囊12的注气量的调节，即可实现对两个钳体13开合角度的精确调节。

值得一提的是，所述活动杆15为一端为圆柱状，连接于伸缩气囊12，另一端为扁平板状结构，用于与两个传动杆16形成铰接。

还值得一提的是，两个钳体13的端头均开设为圆弧形，避免损伤人体组织。

在本发明的这一具体实施例中，钳体13的外表面均开设有若干呈间隔均匀分布的圆形孔洞133。

特别地，在本发明的这一具体实施例中，机器人壳体31表面朝向杆体1的端面上一体式设置有空心的连接筒11，机器人壳体3通过空心的连接筒11与杆体1形成可拆卸式连接。

在本发明的一实施例中，杆体1的端头出开设有均呈环形分布的环形槽9和设置在环形槽9内的槽孔8，槽孔8用于供伸缩气囊12装入，环形槽9用于供连接筒11螺旋式装入，方便进行后续的拆装作业，方便该消化内镜治疗辅助机器人的使用。

该消化内镜治疗辅助机器人的操作方法如下：

在具体使用时，通过微型气泵7对伸缩气囊12充气，而后伸缩气囊12伸展，推动图4中的活动杆15，使其按照图4中箭头的方向移动，借助传动杆16的传动作用力，使得两个钳体13以连接轴14的轴心为中心进行旋转，两组钳体13分离，在完成对钳体13角度的精确控制后，完成异物夹取后即可关闭微型气泵7，利用弹性件的弹性恢复力使得两组钳体13相互靠近，完成夹取操作，无须人工手动进行二次夹取操作。

通过采用上述技术方案：

借助微型气泵7，控制对伸缩气囊12的充气量即可完成对钳体13开合角度的精确控制，可实现对肠胃异物的夹取，完成活体取样的操作，避免人工操作时出现失误的情况，在一定程度上提高了整个机器人的使用安全性。

实施例2

以实施例1为基础，本实施例的消化内镜治疗辅助机器人提供了关于监测模块的具体结构，如图5所示，监测模块5包括安装在机器人壳体3上的探头主体51和设置在探头主体51的远离于微型气泵7的一端的镜头52，探头主体51通过数据线连接于外部的显示器，通过镜头52即可将图像信息通过数据线传递至显示器上，方便操作人员进行实时观测。

值得一提的是，镜头52可以是胃镜头，也可以是其他内窥镜头，可根据具体需求进行设置，本发明对此不作限制。

通过采用上述技术方案：

借助镜头52即可完成对肠胃内情况的监测，同时也能同步观察上述实施例1中关于肠胃异物夹取的情况，也能观察下述实施例3中关于药液注入的情况，保证操作人员能够实时观测，方便在遇到突发事件时，及时作出下一步的应对措施。

实施例3

以实施例1为基础，本实施例的消化内镜治疗辅助机器人提供了关于注液模块的具体结构，如图6所示，注液模块6包括安装在机器人壳体3上的注液主体61和设置于注液主体61的封口件62，其中注液主体61通过液管63与外部的药液泵连接，且注液主体61的远离于微型气泵7的一端开设有喷液口611，封口件62包括用于封堵喷液口611的胶球17、设置于注液主体61内的框体18以及连接于胶球17和框体18的弹簧19。

可以理解的是，探头主体51和注液主体61分别安装在机器人壳体31的外表面两侧，且注液主体61与外界的药液泵之间通过设置液管63连接，液管63也贯穿整个杆体1，其中杆体1的槽孔8供伸缩气囊12装入，也作为穿设液管63的通道。

应该理解的是，注液模块6的封口件62在非工作状态下，始终处于封堵喷液口611的状态，如图5所示。

实施例3的消化内镜治疗辅助机器人的操作方法如下：

具体使用时，通过外接药液泵，利用药液泵产生的液压即可在注液时完成对胶球17的推动处理，从而使得药液能够从开启后的喷液口611喷出，直至使用结束后，胶球17在弹簧19的弹性恢复力作用下恢复到原始状态，如图5所示，即可完成对喷液口611的封闭处理。

通过采用上述技术方案：

在进行注液治疗时使用到封口件，只需控制注液时的液压，即可自动将喷液口611开启，在不需注液时，喷液口611关闭，避免发生胃液回流的情况。

总的来讲，本发明通过在机器人壳体3上设置异物夹取模块4、监测模块5以及注液模块6，使得本发明的消化内镜治疗辅助机器人能够实现夹持异物、监测肠胃以及喷液治疗这三种功能，完善了穿透胃镜的功能，体现了整体设计的灵活性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，包括杆体和分别设置在杆体两端的把手和机器人主体；所述机器人主体包括连接于杆体的机器人壳体和分别安装在所述机器人壳体上的异物夹取模块、监测模块以及注液模块，其中所述异物夹取模块用于夹取异物，包括辅助夹具以及用于调节辅助夹具的开合角度的角度调节模块；所述监测模块用于监测肠胃情况、异物夹取过程和注液过程；所述注液模块用于药液注入。

2.根据权利要求1所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述辅助夹具包括两个可转动地连接于所述机器人壳体的钳体；所述角度调节模块包括嵌设在所述把手内的微型气泵、连接于所述微型气泵的伸缩气囊、连接于所述伸缩气囊的活动杆以及两端分别可转动地连接于所述活动杆与所述钳体的两个传动杆；其中所述微型气泵用于控制所述伸缩气囊的注气量，使得所述伸缩气囊联动带动所述活动杆活动，从而经由所述传动杆使得两个所述钳体沿所述机器人壳体转动，以此实现对两个所述钳体之间开合角度的调节。

3.根据权利要求2所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述微型气泵与所述伸缩气囊之间通过软管连接，且所述伸缩气囊内装配有弹性件。

4.根据权利要求3所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述弹性件采用碳钢弹簧结构。

5.根据权利要求2所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述机器人壳体表面开设有活动槽口，所述传动杆设置在所述活动槽口内，两个所述钳体均具有连接端和连接于所述连接端的夹持端，所述连接端通过连接轴与活动槽口连接，从而形成所述钳体可转动地连接于所述机器人壳体的状态。

6.根据权利要求5所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述钳体的所述夹持端的端头均设置为圆弧形结构，且所述钳体的所述夹持端开设有若干间隔分布的圆形孔洞。

7.根据权利要求1所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述机器人壳体通过空心的连接筒与所述杆体形成可拆卸式连接。

8.根据权利要求7所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述杆体的端头出开设有均呈环形分布的环形槽和设置在环形槽内的槽孔，所述槽孔用于供所述伸缩气囊装入，所述环形槽用于供所述连接筒螺旋式装入。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述监测模块包括安装在所述机器人壳体上的探头主体和设置在所述探头主体的远离于所述微型气泵的一端的镜头，所述探头主体通过数据线连接于外部的显示器。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的消化内镜治疗辅助机器人，其特征在于，所述注液模块包括安装在所述机器人壳体上的注液主体和设置于所述注液主体的封口件，其中所述注液主体通过液管与外部的药液泵连接，且所述注液主体的远离于所述微型气泵的一端开设有喷液口，所述封口件包括用于封堵所述喷液口的胶球、设置于所述注液主体内框体以及连接于所述胶球和所述框体的弹簧。

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