CN115814247B - 一种磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人 - Google Patents
一种磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种新型磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,由外部永磁体产生的外部磁场驱动,应用内部嵌入的靶向施药机构使机器人拥有两种功能模式,可以对不断蠕动的人体肠道的病变部位进行靶向药物治疗。该机器人内置由弧形滑道圆盘、锚定滑道、四支锚定触角和固定杆组成的靶向施药机构,与径向磁化的O型永磁体固定,通过外部永磁体切换功能模式,轴向旋转时机器人在运动模式,可实现在不断蠕动的流体环境中灵活运动,径向旋转时机器人在靶向施药模式,可实现在肠道内锚定进行靶向施药治疗功能,确保病变部位足够的药物浓度,以及治疗效果不受肠道蠕动的影响。
Description
技术领域
本申请涉及一种医疗器械,特别是一种用于肠道疾病诊断和治疗的机器人。
背景技术
随着现代社会的快速发展,工作和生活的节奏加快,胃肠道疾病的发病率和死亡率逐年上升。如果早检查、早治疗,早期胃癌和肠癌在治疗后的5年生存率超过90%。然而,当前胃肠道的主要检查方式是通过有缆内窥镜检查,这将给检查者造成极大的痛苦。所以,无线胶囊内窥镜由于其对胃肠道检查的安全性、可靠性和无痛效果等优点被应用于临床。
以色列、日本和中国等公司进行了许多相关研究工作,并设计出适用于胃肠道检查的无线胶囊内窥镜。然而,由于这些无线内窥镜的运动依赖于肠道蠕动。换言之,它们的运动是被动的、不受控制的,医生在临床应用中无法实现对特定领域的重复诊断。并且,这些无线胶囊内窥镜内部仅装载了摄像头模块,无法对病变位置进行治疗。所以,通过外部磁控驱动的无线胶囊机器人由于易检查、无创伤、易操作、增大视野范围等优点迅速得到了医学界和工程领域的广泛研究。
卡内基梅隆大学、大连理工大学、香港中文大学等团队对无线胶囊机器人进行了深入的研究工作,设计出各种外部磁场驱动的可主动运动胶囊机器人。作为胃肠道检查和治疗的新手段,有着广阔的发展前景,被认为是人体胃肠道诊断与治疗的重要研究方向。
将胶囊机器人应用于人体肠道的检查和治疗,对于减轻患者的痛苦,提高检查和治疗的安全性具有重要意义。当前检查和治疗肠道疾病的一般方法是使用内窥镜检查、放射检查或外科检查,这不仅昂贵,而且对患者来说也十分痛苦。胶囊机器人不仅成本低、省时,而且不会给患者带来任何痛苦,很快成为医学工程领域研究的主流。
由于目前肠道疾病的死亡率很高,当一些早期肠道疾病只是需要药物治疗时,内窥镜等侵入性治疗会给患者带来巨大痛苦,且早期阶段的疾病又无需手术治疗,口服药物已成为当前主要的治疗方法。但是当口服药物到达病变部位时,很难保持一定的药物浓度,这大大降低了治疗效果。如何实现胶囊机器人在人体胃肠道内的靶向施药治疗已经迫在眉睫。
然而,就治疗功能而言,大多数胶囊机器人远远不能满足临床要求。当某种肠道疾病需要药物治疗时,内镜等侵入性治疗会对患者造成创伤。同时,由于胃酸或肠粘液的影响,口服药物很容易在浓度不足的情况下到达受病变部位,降低了治疗效果。因此,如何使胶囊机器人对持续蠕动肠道内的病变部位实现靶向施药治疗成为研究的难题。
现有技术中各种施药胶囊机器人被提出,但是大多只考虑大范围、大剂量施药,胶囊机器人无法准确移动到病变部位,更不用说实现靶向施药。此外,大范围、大剂量施药也可能使正常组织受到损伤。因此,如何使胶囊机器人准确到达病变部位进行药物治疗成为研究的重点。
然而,如果只考虑大范围和大剂量施药,胶囊机器人无法准确移动到病变部位,也无法在人体肠道内实现靶向施药。此外,正常组织也会受到损伤。因此,如何准确定位病变区域成为了研究的重点。韩国全南国立大学的团队提出了一种基于软磁铁远程控制的被动药物释放装置。机器人由外部磁场驱动至病灶,并施加合适的磁场来消磁。两块软磁铁失去磁性,释放出胶囊中的药物。香川大学的团队提出了一种用于药物缓释的新型磁力驱动多模块微型机器人。内部推进器实现主动运动,药柜将药物像注射器一样推出药柜,实现药物的缓释和定量施药。中国天津理工大学的团队开发了一种磁控靶向药物递送微型机器人,可以主动移动到受影响区域。该微机器人具有与径向磁化永磁体相连的凸轮结构,凸轮通过旋转磁场旋转,实现靶向施药功能。
尽管胶囊机器人可以准确地移动到病变部位释放药物,但由于人体肠道蠕动,胶囊机器人无法留在病变部位。因此,它不能确保释放的药物应用于病变部位。在这种情况下,药物浓度太低,治疗效果太差。所以,如何实现胶囊机器人锚定在人体胃肠道内的病变部位并进行持续可控的药物治疗成为了研究的难点。
耶拿大学的团队提出了一种由两块磁铁组成的活性剂释放系统。药物储存在两块磁铁之间,磁铁被外部施加的磁场隔开,当到达指定位置时释放药物。范德堡大学的团队提出了一种磁性药物释放胶囊。药物被输送到肠道的靶点,其中嵌入了一个电子电路。当外部信号被触发时,线圈被激活,两块磁铁之间的磁铁产生斥力,导致药物释放。中国重庆大学的团队开发了一种新型固体推进剂微推进器。该结构通过微推进器中的化学反应产生能量,并通过外部设备发送信号,触发微推进剂快速推出药物。
然而,有一部分胶囊机器人能够准确地运动到病变部位释放药物,但由于人体肠道是不断蠕动的,胶囊机器人在释放药物时不能停留在病变部位,无法确保释放的药物能够作用于病变部位。这种情况下,药物浓度太低导致了治疗效果太差。
总的来说,怎样实现胶囊机器人在不断蠕动的肠道中精准运动到病变部位并锚定进行持续可控的药物治疗成为研究的难点。
中国专利CN109745083A公开了一种具有锚定功能的肠道活检施药胶囊机器人,其中具有锚定结构腿模块,该腿模块由执行器模块驱动,在进行活检和施药时,可向外伸出支撑腿,支撑住塌陷的肠道内壁,抵抗肠道的自然蠕动,保证活检和施药操作的顺利进行。但是上述结构支撑力不足,且在肠道内顺向固定,固定力不足。锚定点数量不足,定位精度和控制难度大。
首先,该专利的胶囊机器人的模块集成过多,将会导致体积过大、无法吞咽,并且多功能模块并行控制难度大,无法应用于临床。其次,该机器人的运动方式为外部磁体拖动移动,这会大大增加对肠道的损伤。
综上所述,现有技术的缺点是:大多数胶囊机器人只考虑大范围和大剂量施药,且无法准确移动到病变部位,无法实现靶向施药。即使胶囊机器人可以主动运动到病变部位进行施药,人体肠道是不断蠕动的,这会改变机器人在施药时的位置和姿态,导致治疗效果太差。现有的施药装置是通过多块永磁体实现,不但影响定位精度,协同控制的难度也较大。
发明内容
针对现有技术缺点:大多数胶囊机器人只考虑大范围和大剂量施药,且无法准确移动到病变部位,无法实现靶向施药。即使胶囊机器人可以主动运动到病变部位进行施药,人体肠道是不断蠕动的,这会改变机器人在施药时的位置和姿态,导致治疗效果太差。现有的施药装置是通过多块永磁体实现,不但影响定位精度,协同控制的难度也较大。
本发明的目的是提出一种磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,由弧形滑道圆盘、X形锚定滑道、四支锚定触角和固定杆组成的靶向施药机构能够通过外部永磁体的控制使机器人拥有两种功能模式,运动模式时可以在不断蠕动的肠道中精准运动到病变部位,靶向施药模式时可以实现在病变部位锚定后进行靶向施药治疗。
本申请的技术方案如下:
一种磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,包括外壳和设置在外壳内的靶向施药机构和药物,所述靶向施药机构包括弧形滑道圆盘、X形锚定滑道、锚定触角和固定杆,其中弧形滑道圆盘一侧设置有永磁体容纳腔,所述永磁体容纳腔内设置有永磁体,所述永磁体外壁与永磁体容纳腔的内壁固定连接,所述永磁体内套设有微型轴承,所述永磁体内壁与微型轴承外圈固定连接,在所述弧形滑道圆盘的另一侧设置有锚定滑道,所述固定杆依次穿过锚定滑道、弧形滑道圆盘和微型轴承,所述固定杆的两端固定设置在外壳的内壁上,所述固定杆与锚定滑道固定连接,所述固定杆与弧形滑道圆盘转动连接,所述锚定触角可沿锚定滑道往复运动,所述弧形滑道圆盘旋转时带动所述锚定触角伸出或收回。
进一步地,弧形滑道圆盘中部设置有轴孔,所述轴孔与固定杆转动连接,弧形滑道圆盘上设置有弧形滑道,弧形滑道圆盘一侧设置的永磁体容纳腔为一圆环,所述圆环内腔固接有所述永磁体,所述永磁体在体外操作机构的控制下能够带动弧形滑道圆盘旋转。
进一步地,所述永磁体为圆环状,所述永磁体的外圈与永磁体容纳腔的内壁固定,所述永磁体的内圈套设有微型轴承,所述微型轴承的外圈与永磁体的内圈固定,所述微型轴承的轴孔可旋转地套置在固定杆上,使得永磁体旋转后可带动弧形滑道圆盘转动,从而使得弧形滑道圆盘可相对于固定杆旋转。
进一步地,所述锚定滑道为放射状的交叉管,所述交叉管的延伸方向与锚定触角的运动方向相同,所述交叉管朝向弧形滑道圆盘的一侧还设置有直线型滑道。
进一步地,所述锚定触角外形轮廓与外壳相适配,所述锚定触角收回时,其外形轮廓与机器人的外壳形状相适应,其外形轮廓是外壳轮廓的组成部分,所述锚定触角的内侧设置有滑杆,所述滑杆远离锚定触角的一端还向外凸设有滑块,所述滑杆穿设在所述交叉管内,并可在交叉管内往复运动,所述滑块滑动设置在交叉管的直线型滑道和弧形滑道圆盘的弧形滑道内,当永磁体受到体外操作机构的驱动开始旋转后,永磁体驱动弧形滑道圆盘旋转,弧形滑道圆盘通过其上的弧形滑道带动锚定触角上的滑块移动,从而使锚定触角可以往复运动,在运动模式和靶向施药模式之间进行切换。
进一步地,所述外壳上设置有螺纹,所述锚定触角的外形轮廓是螺纹的组成部分。
进一步地,所述永磁体为径向磁化的O形钕铁硼永磁体。
进一步地,所述锚定触角具有突出部分,所述突出部分与永磁体同向磁化,所述锚定触角与机器人外壳接触部分为过盈配合,且在锚定触角与机器人外壳的接触部分设置医用水凝胶层,形成外壳密封。
进一步地,所述外壳由径向设置的上下半壳和前后轴向设置侧外壳围合形成,上下半壳合拢后外表形成螺纹。
进一步地,所述弧形滑道圆盘上的弧形滑道设置有4条。
本申请提出的一种新型磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,内部装载由弧形滑道圆盘、四支锚定触角、X形锚定滑道、固定杆组成的靶向施药机构,通过一块径向磁化永磁体就可控制,仅对病变部位进行药物治疗,不会损伤健康的肠道,而且还可抵抗肠道蠕动的干扰,保证机器人在施药时的位置和姿态不会改变,实现持续可控的靶向施药治疗。本专利的机器人由于仅嵌入靶向施药机构,并且仅通过一块永磁体的轴向与径向旋转,便可控制机器人实现运动与锚定后靶向施药治疗,控制精度高、难度小,同时螺纹结构旋转时外壁产生的流体膜也会极大地减小机器人运动对人体肠道的损伤。
附图说明
图1为磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人的结构示意图;
图2为磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人的结构分解示意图;
图3为磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人的外壳的结构图;
图4为靶向施药机构的结构示意图;
图5为当机器人切换到运动模式时的内部结构图;
图6为机器人切换到靶向施药模式时的内部结构图;
图7为靶向施药模式切换前后的内部结构改变展示图;
图8为螺纹外壳的结构示意图。
图9为两端外壳的结构示意图。
图10为X形锚定滑道的结构示意图
图11为弧形滑道圆盘的结构示意图。
图12为四支锚定触角的结构示意图。
图13为固定杆的结构示意图。
图14为NdFeB35(钕铁硼)永磁体的结构示意图。
图15为微型轴承的结构示意图。
图中:2-1为上下半壳,2-2为两侧外壳,2-3为锚定触角,2-4为弧形滑道圆盘,2-5为NdFeB35(钕铁硼)永磁体,2-6为微型轴承,2-7为固定杆,2-8为X形锚定滑道。
具体实施方式
本发明的目的在于提出一种新型磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,由外部永磁体产生的外部磁场驱动,应用内部嵌入的靶向施药机构使机器人拥有两种功能模式,可以对不断蠕动的人体肠道的病变部位进行靶向施药治疗。该机器人内置由弧形滑道圆盘、X形锚定滑道、四支锚定触角和固定杆组成的靶向施药机构,与径向磁化的O型永磁体固定,通过外部永磁体切换功能模式,轴向旋转时机器人在运动模式,可实现在不断蠕动的流体环境中灵活运动,径向旋转时机器人在靶向施药模式,可实现在肠道内锚定进行靶向施药治疗功能,确保病变部位足够的药物浓度,以及治疗效果不受肠道蠕动的影响。
本申请的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,包括外壳和设置在外壳内的靶向施药机构,其特征在于:所述靶向施药机构包括弧形滑道圆盘2-4、X形锚定滑道2-8、锚定触角2-3和固定杆2-7,其中弧形滑道圆盘2-4一侧设置有永磁体容纳腔,所述永磁体容纳腔内设置有永磁体2-5,所述永磁体外壁与永磁体容纳腔的内壁固定连接,所述永磁体2-5内套设有微型轴承,所述永磁体2-5内壁与微型轴承2-6外圈固定连接,在所述弧形滑道圆盘2-4的另一侧设置有X形锚定滑道2-8,所述固定杆2-7依次穿过X形锚定滑道2-8、弧形滑道圆盘2-4和微型轴承2-6,所述固定杆2-7的两端固定设置在外壳的内壁上,所述固定杆2-7与X形锚定滑道2-8固定连接,所述固定杆2-7与弧形滑道圆盘2-4转动连接,所述锚定触角2-3可沿X形锚定滑道2-8往复运动,所述弧形滑道圆盘2-4旋转时带动所述锚定触角伸出或收回。弧形滑道圆盘2-4中部设置有轴孔,所述轴孔与固定杆2-7转动连接,弧形滑道圆盘2-4上设置有弧形滑道,弧形滑道圆盘2-4一侧设置的永磁体容纳腔为一圆环,所述圆环内腔固接有所述永磁体2-5,所述永磁体在体外操作机构的控制下能够带动弧形滑道圆盘2-4旋转。所述永磁体2-5为圆环状,所述永磁体2-5的外圈与永磁体2-5内壁固定,所述永磁体2-5的内圈套设有微型轴承,所述微型轴承的外圈与永磁体2-5的内圈固定,所述微型轴承的轴孔可旋转地套置在固定杆上,使得永磁体2-5旋转后可带动弧形滑道圆盘2-4转动,从而使得弧形滑道圆盘2-4可相对于固定杆旋转。所述锚定滑道2-8为放射状的交叉管,所述交叉管的延伸方向与锚定触角2-3的运动方向相同,所述交叉管朝向弧形滑道圆盘的一侧还设置有直线型滑道。所述锚定触角2-3外形轮廓与外壳相适配,与外壳接触部分覆盖一层医用水凝胶,通过过盈配合对机器人内部药物进行密封,所述锚定触角2-3收回时,其外形轮廓与机器人的外壳形状相适应,其外形轮廓是外壳轮廓的组成部分,所述锚定触角2-3的内侧设置有滑杆,所述滑杆远离锚定触角的一端还向外凸设有滑块,所述滑杆穿设在所述交叉管内,并可在交叉管内往复运动,所述滑块滑动设置在交叉管的直线型滑道和弧形滑道圆盘2-4的弧形滑道内,当永磁体2-5受到体外操作机构的驱动开始旋转后,永磁体2-5驱动弧形滑道圆盘旋转,弧形滑道圆盘2-4通过其上的弧形滑道带动锚定触角2-3上的滑块移动,从而使锚定触角2-3可以往复运动,在运动模式和靶向施药模式之间进行切换。所述外壳上设置有螺纹,所述锚定触角2-3的外形轮廓是螺纹的组成部分。所述永磁体2-5为径向磁化的O形钕铁硼永磁体。所述锚定触角2-3具有突出部分,所述突出部分与永磁体2-5同向磁化,所述锚定触角2-3与机器人外壳之间通过医用水凝胶过盈配合形成密封。所述外壳由径向设置的上下半壳2-1和前后轴向设置侧外壳2-2围合形成,上下半壳2-1合拢后外表形成螺纹。所述弧形滑道圆盘2-4上的弧形滑道设置有4条。
本专利提出的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,功能上实现了一块永磁体驱动运动和锚定后靶向施药两种功能模式,主要实现方式在于利用内部的靶向施药机构。靶向施药机构与一块径向磁化的永磁体固结,当外部永磁体轴向旋转时,永磁体带动机器人整体轴向旋转,螺纹外壳旋转受到流体的反作用力作为推进力,从而机器人前进或后退运动;当永磁体径向旋转时,带动靶向施药机构的弧形滑道圆盘径向旋转,使四支锚定触角从外壳分离,锚定在不断蠕动的肠道中,密闭的内部药物与肠道内流体接触,药物流出并溶解在病变部位,对病变部位进行靶向施药治疗。
对于储药,在机器人未激活靶向施药模式前,四支锚定触角与外壳共同组成完整的螺纹结构,药物在机器人内部密封,不与机器人外部的肠道流体接触。对于施药,当锚定触角伸出并锚定在病变部位后,机器人内部的药物流出并治疗病变部位。在施药过程中,不需要搅拌,内部装载的药物可以是液体、固体,若为液体,直接作用于病变部位,若为固体,通过接触肠道内的流体后溶解作用于病变部位,所以本发明的靶向施药机构特别适用于某些需要持续药物作用的肠道疾病。密封问题,当机器人的靶向施药模式未激活时,锚定触角与外壳共同组成完整的螺纹外壳,与外壳接触部分覆盖一层医用水凝胶,通过过盈配合对机器人内部药物进行密封,以保证内部药物的密封。
靶向施药机构的具体结构及原理:靶向施药机构由弧形滑道圆盘(2-4)、X形锚定滑道(2-8)、四支锚定触角(2-3)、固定杆(2-7)组成,弧形滑道圆盘与径向磁化永磁体固结,可以随着永磁体旋转而旋转;X形锚定滑道与固定杆均与外壳固定,在靶向施药过程中是固定的;四支锚定触角分别嵌入在X形锚定滑道,可以在固定的X形锚定滑道上滑动,锚定触角的外侧一端是螺纹外型,与外壳共同组成完整螺纹结构,另一端的凸出部分分别在弧形滑道圆盘的四个弧形滑道内,当弧形滑道圆盘转动时,推动四支锚定触角向外张开,从而锚定在不断蠕动的肠道中。通过将靶向施药机构嵌入在胶囊机器人内部,实现锚定的同时进行靶向施药治疗。
本发明提出的新型磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人的工作方法,包括如下步骤:
首先,患者在医生的指导下从嘴里吞下该机器人,医生通过主控制器驱动外部永磁体使机器人切换到运动模式,在人体内需寻找病变部位。
当该机器人运动到病变部位时,使机器人切换到靶向施药模式,该机器人将锚定在持续蠕动的肠道中,并对病变部位进行靶向施药治疗。
治疗功能完成后,该机器人将通过消化系统排出。
本发明所提出的新型磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人的结构示意图如图1所示,分解示意图如图2所示,该机器人由螺纹外壳和靶向施药机构组成。外壳能有效保护肠道,减少工作过程中的各种阻力,通过旋转使流体提供稳定的反作用力作为该机器人的推进力,外壳的结构如图3所示。内嵌的靶向施药机构固定有径向磁化的O型永磁体,可通过外部永磁体驱动内部永磁体使机器人切换运动模式与靶向施药模式,靶向施药机构由四弧形滑道圆盘、锚定滑道、四支锚定触角和固定杆组成,结构图如图4所示。
图2中,2-1为螺纹外壳,2-2为两侧外壳,2-3为锚定触角,2-4为弧形滑道圆盘,2-5为NdFeB35(钕铁硼)永磁体,2-6为微型轴承,2-7为固定杆,2-8为X形锚定滑道。
当该机器人切换到运动模式时,内部结构图如图5所示。通过外部永磁体和内部永磁体产生的磁偶极矩,控制该机器人的运动方向和旋转速度,使其能够准确到达病变部位。当机器人切换到靶向施药模式时,内部结构图如图6所示。控制外部永磁体径向旋转带动内部永磁体径向旋转,驱动靶向施药机构进行锚定后靶向施药治疗。该机器人的外壳可伸出四支锚定触角锚定在持续蠕动的肠道环境中,以克服干扰并释放药物。在靶向药物治疗结束时,通过外部永磁体控制将该机器人切换到运动模式,进行轴向旋转使机器人继续移动。通过改变外部磁场的旋转方向和速度,可控制该机器人在各种环境中沿任意方向以任意速度运动,并在病变部位进行抗干扰锚定和靶向药物治疗。
该机器人的靶向施药机构由弧形滑道圆盘、X形锚定滑道、四支锚定触角和固定杆组成。所述的靶向施药机构和微型轴承、NdFeB35(钕铁硼)永磁体固定,四支锚定触角的突出部分与径向永磁体同向磁化。当该机器人的永磁体轴向旋转时,切换到运动模式可以旋转、移动。当永磁体径向旋转时,切换到靶向施药模式,径向磁化的永磁体带动四弧形滑道圆盘旋转,使四支触角在锚定滑道内滑出,进行锚定任务,内部的药物从机器人内部流出,对病变部位进行靶向施药治疗。靶向施药模式内部结构的改变展示在图7。
本发明的关键点有如下几点,
设计了靶向施药机构,该机构由弧形滑道圆盘、四支锚定触角、X形锚定滑道、固定杆组成。
通过将靶向施药机构和一块径向磁化的O型永磁体固定,嵌入在胶囊机器人内部,实现了胶囊机器人的运动和靶向施药模式转换。
通过靶向施药机构和螺纹外壳的结合,能够在不断蠕动的肠道环境中灵活运动到病变位置,实现锚定后靶向施药治疗。
Claims (10)
1.一种磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,包括外壳和设置在外壳内的靶向施药机构和药物,其特征在于:所述靶向施药机构包括弧形滑道圆盘(2-4)、X形锚定滑道(2-8)、锚定触角(2-3)和固定杆(2-7),其中弧形滑道圆盘(2-4)一侧设置有永磁体容纳腔,所述永磁体容纳腔内设置有永磁体(2-5),所述永磁体外壁与永磁体容纳腔的内壁固定连接,所述永磁体(2-5)内套设有微型轴承,所述永磁体(2-5)内壁与微型轴承(2-6)外圈固定连接,在所述弧形滑道圆盘(2-4)的另一侧设置有X形锚定滑道(2-8),所述固定杆(2-7)依次穿过X形锚定滑道(2-8)、弧形滑道圆盘(2-4)和微型轴承(2-6),所述固定杆(2-7)的两端固定设置在外壳的内壁上,所述固定杆(2-7)与X形锚定滑道(2-8)固定连接,所述固定杆(2-7)与弧形滑道圆盘(2-4)转动连接,所述锚定触角(2-3)可沿X形锚定滑道(2-8)往复运动,所述弧形滑道圆盘(2-4)旋转时带动所述锚定触角伸出或收回。
2.根据权利要求1所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,弧形滑道圆盘(2-4)中部设置有轴孔,所述轴孔与固定杆(2-7)转动连接,弧形滑道圆盘(2-4)上设置有弧形滑道,弧形滑道圆盘(2-4)一侧设置的永磁体容纳腔为一圆环,所述圆环内腔固接有所述永磁体(2-5),所述永磁体在体外操作机构的控制下能够带动弧形滑道圆盘(2-4)旋转。
3.根据权利要求1或2所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述永磁体(2-5)为圆环状,所述永磁体(2-5)的外圈与永磁体(2-5)容纳腔的内壁固定,所述永磁体(2-5)的内圈套设有微型轴承,所述微型轴承的外圈与永磁体(2-5)的内圈固定,所述微型轴承的轴孔可旋转地套置在固定杆上,使得永磁体(2-5)旋转后可带动弧形滑道圆盘(2-4)转动,从而使得弧形滑道圆盘(2-4)可相对于固定杆旋转。
4.根据权利要求3所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述X形锚定滑道(2-8)为放射状的交叉管,整体呈x形,所述交叉管的延伸方向与锚定触角(2-3)的运动方向相同,所述交叉管朝向弧形滑道圆盘的一侧还设置有直线型滑道。
5.根据权利要求4所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述锚定触角(2-3)外形轮廓与外壳相适配,所述锚定触角(2-3)收回时,其外形轮廓与机器人的外壳形状相适应,其外形轮廓是外壳轮廓的组成部分,所述锚定触角(2-3)的内侧设置有滑杆,所述滑杆远离锚定触角的一端还向外凸设有滑块,所述滑杆穿设在所述交叉管内,并可在交叉管内往复运动,所述滑块滑动设置在交叉管的直线型滑道和弧形滑道圆盘(2-4)的弧形滑道内,当永磁体(2-5)受到体外操作机构的驱动开始旋转后,永磁体(2-5)驱动弧形滑道圆盘旋转,弧形滑道圆盘(2-4)通过其上的弧形滑道带动锚定触角(2-3)上的滑块移动,从而使锚定触角(2-3)可以往复运动,在运动模式和靶向施药模式之间进行切换。
6.根据权利要求5所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述外壳上设置有螺纹,所述锚定触角(2-3)的外形轮廓是螺纹的组成部分。
7.根据权利要求6所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述永磁体(2-5)为径向磁化的O形钕铁硼永磁体。
8.根据权利要求7所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述锚定触角(2-3)具有突出部分,所述突出部分与永磁体(2-5)同向磁化,所述锚定触角(2-3)与机器人外壳接触部分为过盈配合,且在锚定触角(2-3)与机器人外壳的接触部分设置医用水凝胶层,形成外壳密封。
9.根据权利要求8所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述外壳由径向设置的上下半壳(2-1)和前后轴向设置侧外壳(2-2)围合形成,上下半壳(2-1)合拢后外表形成螺纹。
10.根据权利要求9所述的磁控式抗干扰靶向施药胶囊机器人,其中,所述弧形滑道圆盘(2-4)上的弧形滑道设置有4条。
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