CN107049216A - 一种伞式胶囊机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伞式胶囊机器人，包括壳体，设置在壳体内的控制供电及无线收发模块，设置在壳体内并与控制供电及无线收发模块电连接的磁共振无线供电模块，以及分别设置在壳体的两端并与控制供电及无线收发模块电连接的两个伞式行走机构；伞式行走机构包括端头部、挡片和驱动部件；端头部内设有视觉元件；视觉元件和驱动部件均与控制供电及无线收发模块电连接；端头部通过驱动部件与壳体的端部连接；挡片设有多片，多片挡片呈伞状布置并铰接在端头部上；驱动部件驱动呈伞状布置的多片挡片张开或者收拢。本发明通过挡片张开和收拢动作将内部的液体向外排出，从而使本发明能够在胃肠道中运动，整体构件少、结构简单、体积小。

Description

一种伞式胶囊机器人
技术领域
本发明涉及一种伞式胶囊机器人。
背景技术
传统的内窥胃肠镜检查给病人带来诸多痛苦，传统胃肠镜通常是从口腔进入病人体内，而人体的消化道总长度达几米，这样的检查往往给病人的耐受能力带来考验，同时也存在着交叉感染的风险，可能导致医护人员对人体肠胃道内一些特定位置无法做到详细反复的检查。
经过对现有技术的检索发现，目前，市场上的胶囊机器人主要是利用消化道自然蠕动来观察整个检查区域，这个过程缓慢而不可控，当医护人员需要对人体器官内部某点进行反复详细的观察时这种驱动方法束手无策，当胶囊机器人被堵塞在人体内部时无法自主脱离，对人体造成危险。另外，市场现有的主动式胶囊机器人，行走过程中容易对人体肠胃道造成伤害、电池供电、工作效率不高且价格昂贵，所以非常有必要研发一种对肠胃道无伤害、行走效率高、无线供电且制造成本低的主动式胶囊机器人。
发明内容
本发明的目的是提供一种对肠胃道无伤害、行走效率高、无线供电且制造成本低的伞式胶囊机器人。
实现本发明目的的技术方案是：一种伞式胶囊机器人，包括壳体，设置在壳体内的控制供电及无线收发模块，设置在壳体内并与控制供电及无线收发模块电连接的磁共振无线供电模块，以及分别设置在壳体的两端并与控制供电及无线收发模块电连接的两个伞式行走机构；所述伞式行走机构包括端头部、挡片和驱动部件；所述端头部内设有视觉元件；所述视觉元件和驱动部件均与控制供电及无线收发模块电连接；所述端头部通过驱动部件与壳体的端部连接；所述挡片设有多片，多片挡片呈伞状布置并铰接在端头部上；所述驱动部件驱动呈伞状布置的多片挡片张开或者收拢。
所述壳体呈密封的圆筒状。
所述伞式行走机构的挡片设有四片。
所述伞式行走机构的驱动部件包括微型电机、滚柱丝杠、联轴器、连杆和光杆；所述微型电机固定在壳体的内端面上，并与控制供电及无线收发模块电连接；所述微型电机的输出轴贯穿壳体的内端面，并与壳体的内端面密封转动连接；所述滚柱丝杠的螺杆一端通过联轴器与微型电机的输出轴联接，滚柱丝杠的螺杆的另一端与端头部转动联接；所述连杆设有多个，多个连杆的一端并分别与多片挡片的内侧面铰接，多个连杆的另一端均与滚柱丝杠的螺母铰接；所述光杆设有两根，光杆的两端分别固定在端头部和壳体上；所述滚柱丝杠的螺母与两根光杆滑动连接。
所述伞式行走机构的驱动部件还包括第一轴承；所述滚柱丝杠的螺杆的另一端与第一轴承的内圈固定连接，第一轴承的外圈与端头部固定连接。
所述伞式行走机构的驱动部件的连杆呈“L”型。
所述伞式行走机构的驱动部件的光杆呈空心管状；所述端头部内的视觉元件通过穿设在光杆内的电缆与控制供电及无线收发模块电连接。
所述伞式行走机构的驱动部件还包括两个限位传感器；所述两个限位传感器分别设置在两根光杆上，并分别位于滚珠丝杠的螺母的运动行程的两端；所述两个限位传感器通过穿设在光杆内的电缆与控制供电及无线收发模块电连接。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明的伞式行走机构的驱动部件驱动呈伞状布置的多片挡片张开或者收拢，通过挡片张开和收拢动作将内部的液体向外排出，从而使本发明能够在胃肠道中运动，省略了结构复杂的传动机构，整体构件少、结构简单、体积小。
(2)本发明运动灵活、可控制性强、行走效率高，行走效率是普通胶囊机器人的3倍以上。
(3)本发明无外伸支撑腿，更适合在胃肠道运动，不易会对人体内腔造成伤害，实现人体微创、无创检查。
(4)本发明的伞式行走机构的端头部内的视觉元件通过穿设在光杆内的电缆与控制供电及无线收发模块电连接，能够避免电缆缠绕，并避免电缆被胃酸腐蚀而出现短路或者漏电。
(5)本发明的伞式行走机构的驱动部件的两个限位传感器分别位于滚珠丝杠的螺母的运动行程的两端，能够控制滚珠丝杠的螺母的运动行程，进而控制挡片的打开与收拢在一定范围内，保证挡片不会对胃肠道造成损伤。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的透视结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的立体图。
附图中的标号为：
壳体1、控制供电及无线收发模块2、磁共振无线供电模块3、伞式行走机构4、端头部41、挡片42、驱动部件43、微型电机431、滚柱丝杠432、联轴器433、连杆434、光杆435。
具体实施方式
(实施例1)
见图1至图3，本实施例的伞式胶囊机器人，包括壳体1，设置在壳体1内的控制供电及无线收发模块2，设置在壳体1内并与控制供电及无线收发模块2电连接的磁共振无线供电模块3，以及分别设置在壳体1的两端并与控制供电及无线收发模块2电连接的两个伞式行走机构4。
壳体1呈密封的圆筒状。伞式行走机构4包括端头部41、挡片42和驱动部件43。端头部41内设的视觉元件。视觉元件和驱动部件43均与控制供电及无线收发模块2电连接。端头部41通过驱动部件43与壳体1的端部连接。挡片43设有多片(优选四片)，多片挡片43呈伞状布置并铰接在端头部41上。驱动部件43驱动呈伞状布置的多片挡片43张开或者收拢。
伞式行走机构4的驱动部件43包括微型电机431、滚柱丝杠432、联轴器433、连杆434和第一轴承。微型电机431固定在壳体1的内端面上。微型电机431的输出轴贯穿壳体1的内端面，并与壳体1的内端面密封转动连接。滚柱丝杠432的螺杆一端通过联轴器433与微型电机431的输出轴联接，滚柱丝杠432的螺杆的另一端与第一轴承的内圈固定连接，第一轴承的外圈与端头部41固定连接。连杆434呈“L”型。连杆434设有多个，多个连杆434的一端并分别与多片挡片43的内侧面铰接，多个连杆434的另一端均与滚柱丝杠432的螺母铰接。光杆435设有两根，光杆435的两端分别固定在端头部41和壳体1上。滚柱丝杠432的螺母与两根光杆435滑动连接。光杆435呈空心管状。端头部41内的视觉元件通过穿设在光杆435内的电缆与控制供电及无线收发模块2电连接。
伞式行走机构4的驱动部件43还包括两个限位传感器。两个限位传感器分别设置在两根光杆435上，并分别位于滚珠丝杠432的螺母的运动行程的两端。两个限位传感器通过穿设在光杆435内的电缆与控制供电及无线收发模块2电连接。两个限位传感器用于控制滚珠丝杠432的螺母的运动行程，进而控制挡片42的打开与收拢在一定范围内，保证挡片42不会对胃肠道造成损伤。
视觉元件用于采集胃肠道内的图像和内腔检查。磁共振无线供电模块3提供电能。控制供电及无线收发模块2用于接收体外控制器的控制指令，并为电机发送驱动信号，以及接收视觉元件的视频信号，经过处理后发送给体外的接收器。
本实施例的伞式胶囊机器人的工作原理是：微型电机431驱动滚柱丝杠432运动，带动呈伞状布置的多片挡片43张开或者收拢，通过挡片43张开和收拢动作将内部的液体向外排出，从而使本发明能够在胃肠道中运动，省略了结构复杂的传动机构，整体构件少、结构简单、体积小。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种伞式胶囊机器人，其特征在于：包括壳体(1)，设置在壳体(1)内的控制供电及无线收发模块(2)，设置在壳体(1)内并与控制供电及无线收发模块(2)电连接的磁共振无线供电模块(3)，以及分别设置在壳体(1)的两端并与控制供电及无线收发模块(2)电连接的两个伞式行走机构(4)；所述伞式行走机构(4)包括端头部(41)、挡片(42)和驱动部件(43)；所述端头部(41)内设有视觉元件；所述视觉元件和驱动部件(43)均与控制供电及无线收发模块(2)电连接；所述端头部(41)通过驱动部件(43)与壳体(1)的端部连接；所述挡片(43)设有多片，多片挡片(43)呈伞状布置并铰接在端头部(41)上；所述驱动部件(43)驱动呈伞状布置的多片挡片(43)张开或者收拢。
2.根据权利要求1所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述壳体(1)呈密封的圆筒状。
3.根据权利要求1所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述伞式行走机构(4)的挡片(42)设有四片。
4.根据权利要求1所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述伞式行走机构(4)的驱动部件(43)包括微型电机(431)、滚柱丝杠(432)、联轴器(433)、连杆(434)和光杆(435)；所述微型电机(431)固定在壳体(1)的内端面上，并与控制供电及无线收发模块(2)电连接；所述微型电机(431)的输出轴贯穿壳体(1)的内端面，并与壳体(1)的内端面密封转动连接；所述滚柱丝杠(432)的螺杆一端通过联轴器(433)与微型电机(431)的输出轴联接，滚柱丝杠(432)的螺杆的另一端与端头部(41)转动联接；所述连杆(434)设有多个，多个连杆(434)的一端并分别与多片挡片(43)的内侧面铰接，多个连杆(434)的另一端均与滚柱丝杠(432)的螺母铰接；所述光杆(435)设有两根，光杆(435)的两端分别固定在端头部(41)和壳体(1)上；所述滚柱丝杠(432)的螺母与两根光杆(435)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述伞式行走机构(4)的驱动部件(43)还包括第一轴承；所述滚柱丝杠(432)的螺杆的另一端与第一轴承的内圈固定连接，第一轴承的外圈与端头部(41)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述伞式行走机构(4)的驱动部件(43)的连杆(434)呈“L”型。
7.根据权利要求4所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述伞式行走机构(4)的驱动部件(43)的光杆(435)呈空心管状；所述端头部(41)内的视觉元件通过穿设在光杆(435)内的电缆与控制供电及无线收发模块(2)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种伞式胶囊机器人，其特征在于：所述伞式行走机构(4)的驱动部件(43)还包括两个限位传感器；所述两个限位传感器分别设置在两根光杆(435)上，并分别位于滚珠丝杠(432)的螺母的运动行程的两端；所述两个限位传感器通过穿设在光杆(435)内的电缆与控制供电及无线收发模块(2)电连接。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108852261A (zh) * 2018-05-04 2018-11-23 哈尔滨工业大学深圳研究生院 基于桨式的主动式腿部伸展与收缩装置的内窥镜机器人
CN111803783A (zh) * 2020-06-18 2020-10-23 杭州电子科技大学 一种仿伞骨结构的磁热共驱给药机器人及其磁控方法
CN112826426A (zh) * 2021-02-09 2021-05-25 山西白求恩医院(山西医学科学院) 一种工作状态中腹腔镜镜头清洁装置
CN113232713A (zh) * 2021-05-27 2021-08-10 山东凌畅汽车科技有限公司 一种可折叠型方向盘

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040030454A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-12 Korea Institute Of Science And Technology Micro capsule robot
CN104287685A (zh) * 2014-10-08 2015-01-21 南京航空航天大学 弹性杆导向式胶囊內镜机器人驻停及位姿调整装置与方法
CN104873166A (zh) * 2015-04-30 2015-09-02 南京航空航天大学 一种基于ipmc驱动的胶囊内窥镜及其驱动方法
CN106214107A (zh) * 2016-07-14 2016-12-14 上海交通大学 用于电磁驱动式肠道微型机器人的主动运动单元
CN208193093U (zh) * 2017-06-07 2018-12-07 常州信息职业技术学院 一种伞式胶囊机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040030454A1 (en) * 2002-08-09 2004-02-12 Korea Institute Of Science And Technology Micro capsule robot
CN104287685A (zh) * 2014-10-08 2015-01-21 南京航空航天大学 弹性杆导向式胶囊內镜机器人驻停及位姿调整装置与方法
CN104873166A (zh) * 2015-04-30 2015-09-02 南京航空航天大学 一种基于ipmc驱动的胶囊内窥镜及其驱动方法
CN106214107A (zh) * 2016-07-14 2016-12-14 上海交通大学 用于电磁驱动式肠道微型机器人的主动运动单元
CN208193093U (zh) * 2017-06-07 2018-12-07 常州信息职业技术学院 一种伞式胶囊机器人

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108852261A (zh) * 2018-05-04 2018-11-23 哈尔滨工业大学深圳研究生院 基于桨式的主动式腿部伸展与收缩装置的内窥镜机器人
CN111803783A (zh) * 2020-06-18 2020-10-23 杭州电子科技大学 一种仿伞骨结构的磁热共驱给药机器人及其磁控方法
CN112826426A (zh) * 2021-02-09 2021-05-25 山西白求恩医院(山西医学科学院) 一种工作状态中腹腔镜镜头清洁装置
CN113232713A (zh) * 2021-05-27 2021-08-10 山东凌畅汽车科技有限公司 一种可折叠型方向盘

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