[实用新型]腔内可重构医疗胶囊机器人系统

说明书

本实用新型公开了腔内可重构医疗胶囊机器人系统，该机器人系统分为摄像头旋转模块、二指夹持模块、直线运动模块以及偏转模块。模块间能够在人体内组装成一字型机器人联体，该机器人联体能够在人体腔内实现主动式运动。机器人系统中的各个模块间以及各个模块与上位机之间能够通过无线多跳网络实现数据传输。本实用新型所设计的可重构医疗胶囊机器人系统具有紧凑的机械结构、灵活的运动方式，能够实现体内的无创伤检查或体内的微创手术。

技术领域

本实用新型属于腔内医疗检测技术领域，特别涉及一种用于腔内可重构医疗胶囊型机器人。

背景技术

消化系统是关系到人体健康的重要部分，承担了消化吸收的功能，在某种程度上直接决定了人体的健康状况。近年来，胃癌、结肠癌等恶性肿瘤、胃穿孔、胃溃疡等疾病成为屡见不鲜。在消化系统疾病的诊断中较多地使用内窥镜，如胃镜、腹腔镜、肠镜等，但均对患者产生较强烈的不适感，同时检查的范围也受到空间的限制。

经过对现有技术的检索，专利公开号CN 104027060 A中，设计了一种用于胃肠道的胶囊型内窥机器人系统，可以拍摄人体器官内部图像，并且依靠步进电机在腔内自主移动。但在体内无法稳定停于固定位置进行有效拍摄，由于腔内液体的不确定因素过多，将很大程度影响探测效果。专利公开号CN 105852783 A中，设计了一种胶囊内窥镜系统，该专利采用永磁铁控制，在体内的胶囊机器人受控于体外的磁铁控制，相较于肠道蠕动的运动方式，这种方法更容易控制。但人体的肠道系统过于弯曲，极难控制移动方向，患者也难免不适，并且胶囊机器人位姿的变化也有一定的局限性，也就将意味着信息的采取会有一定程度的阻碍。

当前类似的腔内检查系统存在功能单一，运动迟缓等问题，本实用新型具有如下显著优点：(1)腔内可重构；(2)能够实现定点检查。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中存在的缺陷，提供一种腔内可重构医疗胶囊机器人系统，可以精确控制胶囊机器人在胃肠道内的重构，进行有目的、有方向的检测。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种腔内可重构医疗胶囊机器人控制系统，包括用于病理采集的二指夹持模块、用于控制机器人联体的偏转模块、用于前进后退的直线运动模块和用于采集腔内信息的摄像头旋转模块，二指夹持模块、偏转模块、直线运动模块和摄像头旋转模块均为密封腔体并各自首尾均设有磁铁，工作时分别进入胃肠道内并依靠各自首尾的磁铁磁力进行任意组合，最终组合成一个“一”字形的胶囊机器人联体。

二指夹持模块包括用于构成密封腔体的第一胶囊壳体、进行夹持实现病理采样的二指钳、驱动所述二指钳进行夹持的第一电机、用于第一电机控制及与上位机实现数据传输的第一MCU，所述二指钳与第一电机输出轴通过蜗轮蜗杆连接。

偏转模块包括用于构成密封腔体的第二胶囊壳体、用于调整偏转角度以实现调整机器人联体位姿的偏转体、用于驱动偏转体进行偏转角度调整的第二电机和用于第二电机控制及与上位机实现数据传输的第二MCU，所述第二电机与偏转体通过蜗轮蜗杆连接。

直线运动模块包括用于构成密封腔体的第三胶囊壳体、用于进行伸缩调节以实现提供机器人联体前进、后退功能的直线体、用于驱动直线体进行伸缩的第三电机和用于第三电机控制及与上位机实现数据传输的第三MCU，所述第三电机与直线体通过蜗轮蜗杆连接。

摄像头旋转模块包括用于构成密封腔体的第四胶囊壳体摄像头模块、用于调节摄像头模块检测角度以提供实时检测的功能的旋转体、驱动旋转体进行角度调整的第四电机和用于第四电机控制及与上位机实现数据传输的第四MCU，所述旋转体与第四电机的输出轴固定连接；所述摄像头模块与第四MCU相连，进行视频传输。

各个模块间以及各个模块与上位机之间能够通过无线多跳网络实现数据传输。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：