[发明专利]一种用于胶囊式内窥镜体外导航的磁体万向旋转装置

说明书

技术领域

本发明涉及胶囊式内窥镜控制设备领域，特别涉及一种用于胶囊式内窥镜体外导航的磁体万向旋转装置。

背景技术

口服胶囊式内窥镜的主动驱动与控制已成为微创或无创诊疗技术的一个研究热点和前沿，可显著的减少诊疗周期和病人的痛苦。胶囊式内窥镜在体内姿态的主动调整和行走的主动控制可以解决介入诊断的视觉盲区这一难题，对临床诊断技术意义重大。

目前，对胶囊式内窥镜的位置和姿态控制，采用的是外部磁铁手动引导方法，但是在临床实践中，手动控制胶囊式内窥镜存在定位精度不高、对操作者培训时间较长等问题，胶囊式内窥镜对身体的检查存在较大的盲区和较高的漏检率。因此需要通过精准的机械装置，代替人工操作，精确定位控制胶囊式内窥镜在人体消化道内的运动。

现有技术中的胶囊式内窥镜体外导航设备的运动结构，包括电机、减速器、磁体及控制装置等部件，其中，控制磁体旋转的电机与磁体距离较近，长期使用中磁体对电机内部永磁体的干扰会影响电机的正常使用。

另外，为了实现胶囊式内窥镜的全方位移动，胶囊式内窥镜体外导航设备的运动结构还应当全姿态控制磁体的移动，实现磁体万向连续运动。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高磁体万向旋转装置的可靠性，同时使磁体万向旋转装置结构更简单，实现磁体万向旋转装置磁体的万向连续运动；本发明提供一种磁体万向旋转装置，该磁体万向旋转装置通过对称式电机布置，简化了磁体万向旋转装置的结构，减少了装配工序，且电机安装在远离磁体的一端，降低了磁体对电机的干扰，使用可靠性强。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于胶囊式内窥镜体外导航的磁体万向旋转装置，包括竖直支撑轴承、主支撑板、磁体、磁体安装支架、旋转电机和翻转电机，所述竖直支撑轴承分别与所述主支撑板和所述磁体安装支架连接，所述磁体安装在所述磁体安装支架远离所述主支撑板的一端；所述旋转电机通过旋转减速器和旋转减速器安装板固定于所述主支撑板；所述翻转电机通过翻转减速器和翻转减速器安装板固定于所述主支撑板；所述旋转电机和所述翻转电机分别设置在所述主支撑板相对的两侧；由于所述旋转电机和所述翻转电机分别设置在主支撑板两侧，安装在远离磁体的位置，降低或消除了磁体对电机的干扰，同时极大的简化了磁体万向传动装置的结构，保证该装置的正常可靠运行。

进一步地，所述竖直支撑轴承包括轴承内圈、轴承外圈和中心轴，所述竖直支撑轴承的结构由内向外分别为所述中心轴、所述轴承内圈和所述轴承外圈；其中，所述中心轴两端分别连接翻转输入带轮、旋转输入带轮和主动轮36，所述轴承内圈与所述磁体安装支架连接，所述轴承外圈与所述主支撑板连接。

进一步地，所述旋转电机固定于所述旋转减速器，所述旋转电机用于控制所述磁体水平旋转，所述旋转减速器固定于所述旋转减速器安装板，所述旋转减速器安装板固定于所述主支撑板，所述旋转减速器为行星减速器，行星减速器具有体积小、工作平稳、承载能力大、寿命长的优点。

进一步地，所述旋转减速器的输出端安装有旋转输出带轮，法兰盘套设在所述中心轴上，所述法兰盘安装有旋转输入带轮，所述旋转输出带轮和所述旋转输入带轮通过第一同步带连接。

进一步地，所述翻转电机固定于所述翻转减速器，所述翻转电机用于控制所述磁体翻转，所述翻转减速器固定于所述翻转减速器安装板，所述翻转减速器安装板固定于所述主支撑板，所述翻转减速器为行星减速器，行星减速器具有体积小、工作平稳、承载能力大、寿命长的优点。

进一步地，所述中心轴远离磁体的一端套设有法兰盘，所述法兰盘安装有翻转输入带轮，所述翻转减速器的输出端安装有翻转输出带轮，所述翻转输入带轮与所述翻转输出带轮通过第二同步带连接。

进一步地，所述法兰盘与上轴承座固定连接，所述上轴承座与所述轴承内圈固定连接，所述轴承内圈与磁体安装支架固定连接。

进一步地，所述上轴承座与所述中心轴之间设置有第一深沟球轴承，下轴承座与所述中心轴之间设置有第二深沟球轴承，便于轴承内圈和中心轴之间相对转动，从而实现磁体旋转和翻转运动的传递。

进一步地，所述中心轴靠近磁体的一端安装有主动轮，锥齿轮安装轴的第一端安装有从动轮，所述主动轮和所述从动轮通过第三同步带连接。

进一步地，第一锥齿轮安装于所述锥齿轮安装轴，第二锥齿轮的轴线与磁体贴片平行，所述锥齿轮安装轴与所述磁体贴片垂直，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合角之和为90度，以实现传动方向的转变，进而实现对磁体的旋转控制。

本发明的有益效果有：