[发明专利]基于结肠诊查微型机器人的结肠三维重构实现系统及方法

说明书

本发明涉及结肠三维重构技术，具体是一种基于结肠诊查微型机器人的结肠三维重构实现系统及方法。本发明解决了现有结肠三维重构技术容易对人体造成辐射危害、无法发现结肠的潜在病灶、实现成本高、容易造成患者不适、操作过程繁琐的问题。基于结肠诊查微型机器人的结肠三维重构实现系统，包括结肠诊查微型机器人和数据分析控制系统；所述结肠诊查微型机器人包括变径履带式行走机构、摄像头、三个薄膜压力传感器、第I无线通信模块、感应接收线圈；所述数据分析控制系统包括计算机、第II无线通信模块。本发明在实现对结肠进行视觉诊查的同时，实现了对结肠进行三维重构，适用于结肠疾病的诊查及病灶的准确定位。

技术领域

本发明涉及结肠三维重构技术，具体是一种基于结肠诊查微型机器人的结肠三维重构实现系统及方法。

背景技术

在结肠疾病的诊查中，为确定病灶在结肠中的具体位置，以便于后续手术治疗的开展，需要对结肠进行三维重构。在现有技术条件下，结肠三维重构技术主要分为两种：第一种是CT三维成像法。此种方法存在的问题是：容易对人体造成辐射危害、无法发现结肠的潜在病灶、实现成本高。第二种是X射线透视法。此种方法存在的问题是：容易对人体造成辐射危害、容易造成患者不适、操作过程繁琐。基于此，有必要发明一种全新的结肠三维重构技术，以解决现有结肠三维重构技术容易对人体造成辐射危害、无法发现结肠的潜在病灶、实现成本高、容易造成患者不适、操作过程繁琐的问题。

发明内容

本发明为了解决现有结肠三维重构技术容易对人体造成辐射危害、无法发现结肠的潜在病灶、实现成本高、容易造成患者不适、操作过程繁琐的问题，提供了一种基于结肠诊查微型机器人的结肠三维重构实现系统及方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

基于结肠诊查微型机器人的结肠三维重构实现系统，包括结肠诊查微型机器人和数据分析控制系统；

所述结肠诊查微型机器人包括变径履带式行走机构、摄像头、三个薄膜压力传感器、第I无线通信模块、感应接收线圈；

所述变径履带式行走机构包括变径子机构和三个行进子机构；

所述变径子机构包括前挡板、后挡板、第I步进电机、主动齿轮、丝杠、从动齿轮、前螺母、后螺母、三个导杆、三个四连杆机构；

所述每个四连杆机构均包括前主动杆、后主动杆、前从动杆、后从动杆；前主动杆的中部和后主动杆的中部交叉铰接；前从动杆的首端与后主动杆的尾端铰接；后从动杆的首端与前主动杆的尾端铰接；

前挡板和后挡板相互正对；第I步进电机的机座固定安装于前挡板和后挡板之间，且第I步进电机的输出轴转动贯穿前挡板；主动齿轮固定装配于第I步进电机的输出轴上，且主动齿轮位于前挡板的前侧；丝杠的前端转动贯穿前挡板；丝杠的后端转动支撑于后挡板上；丝杠的前部和后部各攻有一段螺纹；两段螺纹均位于前挡板和后挡板之间，且两段螺纹的旋向相反；从动齿轮固定装配于丝杠的前端，且从动齿轮与主动齿轮啮合；前螺母旋拧于丝杠的前段螺纹上；前螺母的端面贯通开设有三个前导向孔，且三个前导向孔围绕前螺母的轴线等距平行排列；前螺母的外侧面延伸设置有三个前耳片，且三个前耳片围绕前螺母的轴线等距排列；三个前耳片的耳孔轴线均与前螺母的轴线垂直，且三个前耳片的耳孔轴线共同围成等边三角形；后螺母旋拧于丝杠的后段螺纹上；后螺母的端面贯通开设有三个后导向孔，且三个后导向孔围绕后螺母的轴线等距平行排列；后螺母的外侧面延伸设置有三个后耳片，且三个后耳片围绕后螺母的轴线等距排列；三个后耳片的耳孔轴线均与后螺母的轴线垂直，且三个后耳片的耳孔轴线共同围成等边三角形；三个导杆的前端均固定支撑于前挡板上，且三个导杆的前部分别滑动贯穿三个前导向孔；三个导杆的后端均固定支撑于后挡板上，且三个导杆的后部分别滑动贯穿三个后导向孔；三个前主动杆的首端分别与三个前耳片铰接；三个后主动杆的首端分别与三个后耳片铰接；