[发明专利]一种内窥镜弯曲疲劳测试系统及测试方法有效
申请号: | 202211077998.6 | 申请日: | 2022-09-05 |
公开(公告)号: | CN115165633B | 公开(公告)日: | 2023-03-10 |
发明(设计)人: | 郑婉;肖举林;张基强;吴燕;陶子龙;王立强;徐鸿博;杨青 | 申请(专利权)人: | 之江实验室;浙江大学 |
主分类号: | G01N3/32 | 分类号: | G01N3/32;G01N3/02;G01N3/06 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 邱启旺 |
地址: | 310023 浙江省杭州市余*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 内窥镜 弯曲 疲劳 测试 系统 方法 | ||
1.一种内窥镜弯曲疲劳测试系统,其特征在于,包括支撑底板、固定支架、手轮转动舵机驱动装置和三轴加速度传感器;
所述支撑底板设有限位槽和限位挡块,用于固定内窥镜镜体,并对内窥镜镜体的左、右、前、后、下方向进行限位;
所述固定支架的底部固定于支撑底板上,所述固定支架用于固定手轮转动舵机驱动装置;
所述手轮转动舵机驱动装置包括第一舵机、第二舵机、第一皮带轮、第二皮带轮、同步带、上下方向手轮转盘、左右方向手轮转盘;其中,所述左右方向手轮转盘、上下方向手轮转盘的圆周方向上均匀开有若干操作卡槽,通过操作卡槽分别与内窥镜的左右方向手轮和上下方向手轮连接;所述第一舵机控制左右方向手轮转盘转动,带动左右方向手轮转动,驱动内窥镜蛇骨向左右方向弯曲,所述第二舵机通过同步带控制上下方向手轮转盘转动,带动上下方向手轮转动,驱动内窥镜蛇骨向上下方向弯曲;
所述固定支架的顶部与第一舵机和第二舵机固定;所述第一舵机、第二舵机的输出轴分别与舵盘连接;所述第一舵机通过舵盘与左右方向手轮转盘固定;所述第二舵机通过舵盘与转接件固定,所述转接件与第二皮带轮固定;第二皮带轮和通过同步带传动,带动第一皮带轮转动;第一皮带轮通过轴承内圈固定件上的螺纹孔固定在上下方向手轮转盘上,轴承内径装入轴承内圈固定件上,轴承外圈通过轴承外圈固定件固定在固定支架上;
所述三轴加速度传感器通过导电连接线设于内窥镜前端弯曲蛇骨处,用于测试弯曲力和蠕变情况,判定内窥镜蛇骨每次弯曲是否完全弯曲。
2.根据权利要求1所述的内窥镜弯曲疲劳测试系统,其特征在于,所述限位槽和限位挡块上设有泡棉或者塑料橡胶材料。
3.根据权利要求1所述的内窥镜弯曲疲劳测试系统,其特征在于,所述固定支架设计为“几”字型。
4.根据权利要求1所述的内窥镜弯曲疲劳测试系统,其特征在于,所述三轴加速度传感器选用MPU6050三轴加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的内窥镜弯曲疲劳测试系统,其特征在于,所述内窥镜弯曲疲劳测试系统还包括PCB电路板、显示屏;所述PCB电路板、显示屏固定于支撑底板上;所述PCB电路板上包括微控制器MCU,所述微控制器MCU计算三轴加速度传感器所采集的数据,并通过显示屏显示上、下、左、右四个方向的测试次数、弯曲力和蠕变情况;所述PCB电路板与外接电源连接。
6.根据权利要求1所述的内窥镜弯曲疲劳测试系统,其特征在于,所述同步带的传动比为2:1。
7.一种内窥镜弯曲疲劳测试方法,基于上述权利要求1-6任一项所述的内窥镜弯曲疲劳测试系统实现,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
步骤a:将内窥镜镜体安装并固定在支撑底板上,内窥镜前端弯曲蛇骨处贴有导电连接线,通过导电连接线连接三轴加速度传感器;
步骤b:第二舵机转动从而带动左右方向手轮转盘转动,进而驱动内窥镜左右方向手轮转动,使得内窥镜蛇骨分别朝左弯曲100°,朝向右弯曲100°;
同时,第一舵机转动从而带动第二皮带轮转动,进而驱动内窥镜上下方向手轮转动,使得内窥镜蛇骨分别向上弯曲210°,向下弯曲90°;
步骤c:循环若干次步骤b,测试指定次数弯曲疲劳。
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