[发明专利]一种具有自组能力的医用微型多机器人系统

说明书

技术领域

本发明涉及医用微型多机器人系统，具体涉及一种具有自组能力的医用微型多机器人系统。

 

背景技术

随着社会生产技术的飞速发展，机器人的能力越来越强，能完成的任务也越来越复杂，机器人应用领域不断扩展。机器人也展现出协助医务工作者治病救人的潜力。机器人可以协助医生进行手术，它可以实现更加精确的操作，以减少患者的痛苦和提高手术的质量。微创手术方案已经在一些医院用于临床。微创手术的本质是用机械手代替人手，从而能使手术操作更加准确，以及减少创口大小，但是仍旧有创口的存在。对于某些疾病，可以让机器人先通过自然孔道进入人体，然后在体内机器人在运动到患病位置后进行相关操作来完成任务。要让智能医用微机器人完成一些复杂的任务，在目前的技术条件下不可避免地会带来微型机器人尺寸的增加的问题，这和微创技术需要减少病人的痛苦的这个主旨似乎是不可调和的矛盾。

 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有自组能力的医用微型多机器人系统，多个医用微型机器人组成一个群体，群体中个体分工协作来完成预设的任务，解决了功能复杂化和机器人尺寸增大导致的病人痛苦增大的矛盾。

    本发明的目的通过以下技术方案来实现： 

    一种具有自组能力的医用微型多机器人系统，由若干个能够独立感知周边环境、相互信息交流并能够完成一项或多项任务的单体机器人组成,每个单体机器人包括以下六个部件中的一项或多项：

具有感知周边环境状态信息功能的环境信息感知部件，

信息发射部件，发射的信息包括自身状态信息、自身决策信息及采集到的环境信息，

信息接收部件，接收的信息包括来自系统自身内部机器人发出的信息或来自外部信息发射器发出的信息，

具有主动或被动运动功能的运动部件，

具有在若干个机器人构成一定的拓扑结构后完成一定的任务功能的任务执行部件，

具有根据机器人自身感知的信息、其它信息来源的信息或自身状态信息作出机器人运动、发送信息和执行任务等决策功能的智能决策部件，

各单体机器人实现有机的刚性或柔性的组合,组成合理的空间拓扑结构,形成紧密的合作模式。

优选的，一个微型机器人包含环境信息感知部件、信息发射部件和运动部件，另一个微型机器人包含运动部件、信息接收部件、信息发射部件、智能决策部件和任务执行部件。

与现有技术相比，本发明的技术方案的优点为：

    本发明由多个医用微型机器人组成一个群体，群体中个体分工协作来完成预设的任务。譬如，由两个微型机器人组成的群体，一个微型机器人负责诊断，另一个负责执行其它相关操作。由于每个微型智能机器人只需要具备某几项功能，所以可以缩小微型机器人的尺寸和制造成本，通过群体的相互协作来完成预设的任务。通过微型智能机器人群体这种系统架构，解决了功能复杂化和机器人尺寸增大导致的病人痛苦增大的矛盾。

附图说明

图1为本发明的具有自组能力的医用微型多机器人系统机器人的部件组成示意图。

图2为本发明实施例的四个机器人组成四面体拓扑结构的示意图。

图3为本发明实施例的四个机器人组成线型拓扑结构的示意图。

图4为本发明实施例的六个机器人组成复合平面的拓扑结构的示意图。

 

具体实施方式

    结合图1所示，一种具有自组能力的医用微型多机器人系统，由若干个能够独立感知周边环境、相互信息交流并能够完成一项或多项任务的单体机器人组成,每个单体机器人包括以下六个部件中的一项或多项：

具有感知周边环境状态信息功能的环境信息感知部件，

信息发射部件，发射的信息包括自身状态信息、自身决策信息及采集到的环境信息，

信息接收部件，接收的信息包括来自系统自身内部机器人发出的信息或来自外部信息发射器（如体外的工作站）发出的信息，

具有自主决策主动或被动运动功能的运动部件，

具有在若干个机器人构成一定的拓扑结构后完成一定的任务功能的任务执行部件，

具有根据机器人自身感知的信息、其它信息来源的信息或自身状态信息作出机器人运动、发送信息和执行任务等决策功能的智能决策部件，

各单体机器人实现有机的刚性或柔性的组合,组成合理的空间拓扑结构,形成紧密的合作模式。

实施例1