[发明专利]一种磁悬浮胶囊机器人的磁控系统

说明书

本发明公开了一种磁悬浮胶囊机器人的磁控系统，该磁控系统用于控制磁悬浮胶囊机器人进行五自由度运动，其包括主控制器、磁控线圈系统和磁悬浮系统；主控制器被构造成用于发出控制信号；磁控线圈系统用于控制磁悬浮胶囊机器人的转动运动；磁悬浮系统用于实现胶囊机器人的线性运动。该磁控系统可以对磁悬浮胶囊机器人进行五自由度运动控制，具有检测全面，漏检率低，无滞留风险等优点。

技术领域

本发明属于胶囊机器人技术领域，具体涉及一种磁悬浮胶囊机器人的磁控系统。

背景技术

胶囊机器人，由于检查消化道病变时具有操作简单、无痛无创等优点，目前受到越来越多的青睐。目前高性能的胶囊机器人一般通过外部磁场进行控制，胶囊机器人内部搭载永磁体，依靠磁场的作用，在患者的体内进行旋转、平移等一系列运动，同时进行拍摄，确保检查的全面性。

然而，现有的磁控胶囊机器人在检测过程中无法避免与肠胃内壁接触，容易对肠胃内壁造成伤害；并且，由于肠胃内壁的褶皱、沟壑较多，容易卡住胶囊机器人，影响检测效果，并且容易使胶囊机器人无法从人体排出，造成滞留的风险，引发肠胃疾病。

发明内容

本发明旨在至少解决现有胶囊机器人磁控技术存在的技术问题之一。为此，本发明意在提供一种磁悬浮胶囊机器人的磁控系统，该磁控系统能控制磁悬浮胶囊机器人悬浮在患者体内进行检查，避免与肠胃内壁直接接触，具有检测全面、漏检率低、无滞留风险等优点。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种磁悬浮胶囊机器人的磁控系统，该磁控系统用于控制磁悬浮胶囊机器人进行五自由度运动，该磁控系统包括主控制器、磁控线圈系统和磁悬浮系统；其中，主控制器分别与磁控线圈系统和磁悬浮系统连接，并用于向磁控线圈系统和磁悬浮系统发送控制信号；所述磁控线圈系统包括三轴磁控线圈，所述三轴磁控线圈具有三组方向互相垂直的线圈，每组线圈具有2只相对设置的线圈；当三组所述线圈通电后，所述三轴磁控线圈能够产生一合成磁场；响应于所述主控制器向所述磁控线圈系统发送的控制信号，所述三轴磁控线圈的所述线圈内的通电电流大小会发生变化以产生变化的所述合成磁场，在变化的所述合成磁场的作用下，所述磁悬浮胶囊机器人能在所述三轴磁控线圈中做所述五自由度运动中的两自由度转动运动；所述磁悬浮系统包括三自由度滑台，所述三自由度滑台包括两个X方向滑轨、Y方向滑轨和Z方向滑轨，所述两个X方向滑轨能被控制以进行X方向直线运动，所述Y方向滑轨能被控制以进行Y方向直线运动，所述Z方向滑轨能被控制以进行Z方向直线运动；其中，所述Y方向滑轨设置于所述两个X方向滑轨上并能随所述两个X方向滑轨一起进行所述X方向直线运动，所述Z方向滑轨设置于所述Y方向滑轨上并能随所述Y方向滑轨一起进行所述Y方向直线运动；响应于所述主控制器向所述磁悬浮系统发送的控制信号，所述两个X方向滑轨进行X方向直线运动，和/或所述Y方向滑轨进行Y方向直线运动，和/或所述Z方向滑轨进行Z方向直线运动，借此所述磁悬浮胶囊机器人能在所述三轴磁控线圈中做所述五自由度运动中的三自由度线性运动；所述磁悬浮系统进一步包括设置于所述Z方向滑轨上的磁悬浮电磁铁，所述磁悬浮电磁铁能够产生用于捕获所述磁悬浮胶囊机器人的捕获磁场；响应于所述主控制器向所述磁悬浮系统发送的控制信号，所述三自由度滑台带动所述磁悬浮电磁铁移动以靠近所述三轴磁控线圈中的所述磁悬浮胶囊机器人，并通过所述捕获磁场捕获所述磁悬浮胶囊机器人，且使得所述磁悬浮胶囊机器人在所述三轴磁控线圈中悬浮；所述磁悬浮系统进一步包括位置传感器，所述位置传感器用于实时检测所述磁悬浮胶囊机器人在所述三轴磁控线圈中的当前悬浮位置，基于该当前悬浮位置，所述磁悬浮系统能够将所述三轴磁控线圈中的所述磁悬浮胶囊机器人保持在稳定悬浮状态。