CN216060455U - 一种磁控胶囊内窥镜设备 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种磁控胶囊内窥镜设备，包括底座，所述磁控胶囊内窥镜设备包括三轴机械臂和两轴磁头组件，所述三轴机械臂包括支撑杆、基座、第一旋转关节、第一连接杆、第二旋转关节、第三旋转关节及第二连接杆，底座设置四个脚轮；第一旋转关节使机械臂绕基座中心轴线在水平方向旋转，第一连接杆的一端与第一旋转关节连接，第一连接杆的另一端与第二旋转关节连接，采用本发明的磁控胶囊内窥镜设备，设备小巧，成本较低，操作简便灵活，能快速实现空间定位，磁铁可以更加的贴近检查者腹腔，所需要的磁铁体积和重量都小，同时磁头组件自身有两轴的旋转机构，可以操控胶囊在人体内任意角度翻滚旋转，设备负载较低，使用较低功率的电机动力就可以驱动。

Description

一种磁控胶囊内窥镜设备

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及到一种磁控胶囊内窥镜设备。

背景技术

现有的胶囊内窥镜磁控设备主要是XYZ三轴方向的直线运动和操控，再利用磁头的二维方向旋转运动，实现磁铁自身的旋转，从而操控胶囊内窥镜拍摄不同位置点的图片，磁控设备体积较大，移动困难，给受检者造成压抑感。

业界提出的六轴机器人解决方案在末端安装磁铁，但磁铁只能绕末端轴心一个方向旋转，无法操控胶囊在人体内做翻滚运动，无法拍摄全部的胃壁图片，存在拍摄盲区。

因此，有必要开发一种新型的磁控胶囊内窥镜设备，在减少拍摄盲区和减小体积的同时，对胶囊内窥镜的操控更加灵活。

发明内容

本发明提出一种磁控胶囊内窥镜设备，包括底座，所述磁控胶囊内窥镜设备包括三轴机械臂和两轴磁头组件，所述三轴机械臂包括支撑杆、基座、第一旋转关节、第一连接杆、第二旋转关节、第三旋转关节及第二连接杆，底座设置四个脚轮；第一旋转关节使机械臂绕基座中心轴线在水平方向旋转，第一连接杆的一端与第一旋转关节连接，第一连接杆的另一端与第二旋转关节连接；

所述第一旋转关节绕基座在水平方向旋转，第二旋转关节在水平方向旋转，第三旋转关节在竖直方向旋转，第二旋转关节与第三旋转关节相连，第二旋转关节在水平面内旋转运动，第三旋转关节与第二旋转关节连接，第三旋转关节的转动轴线与第二旋转关节的转动轴线垂直，第二旋转关节带动第三旋转关节绕第二旋转关节竖直轴线在水平方向做旋转运动，第二连接杆的一端与第三旋转关节连接并绕第三旋转关节的水平轴线在竖直方向做旋转运动。

进一步的，所述磁头组件包括第一磁头组件、第二磁头组件及内置于第二磁头组件内部的磁铁组件，所述第一磁头组件进一步包括第一电机和第一减速机，所述第二磁头组件进一步包括第二电机和第二减速机，所述第一电机设置第一电机安装座，所述第二电机设置第二电机连接板和第二电机安装板，进一步还包括第一同步轮、同步带及第二同步轮组成的传动机构带动磁铁组件运动。

进一步的，所述磁头组件与第二连接杆之间设置阻尼装置。

进一步的，所述传动机构是电机链条传动机构或同步带轮传动机构的任一种。

采用本发明的磁控胶囊内窥镜设备，设备小巧，成本较低，操作简便灵活，能快速实现空间定位，磁铁可以更加的贴近检查者腹腔，所需要的磁铁体积和重量都小，同时磁头组件自身有两轴的旋转机构，可以操控胶囊在人体内任意角度翻滚旋转，设备负载较低，使用较低功率的电机动力就可以驱动此设备。

附图说明

图1：本发明磁控机械臂整体结构示意图。

图2：本发明磁控机械臂侧视图。

图3：图2中A部的放大示意图。

图4：本发明磁控机械臂的第二连接杆工作状态示意图。

图5：本发明磁头组件结构示意图。

图6：本发明第二实施例的磁控机械臂示意图。

图7：本发明第二实施例的磁头组件示意图。

各序号及对应的名称：底座101、支撑杆102、基座103、第一旋转关节104、第一连接杆105、第二旋转关节106、第三旋转关节107、第二连接杆108、磁头组件109、第一磁头组件110、第二磁头组件111、磁铁组件112、弹性元件301，连接销钉302，磁头连接杆303，第一电机501，第二电机502，第一减速机503，第二减速机504，第一电机安装座505，第二电机连接板506，第二电机安装板507，第一同步轮508，同步带509，第二同步轮510，第三连接杆601，第四旋转关节602，同步带轮结构701，电机链条传动机构702，支撑板703。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

请参考图1本发明磁控胶囊内窥镜设备整体结构示意图、图2本发明磁控机械臂侧视图，本发明的磁控胶囊内窥镜设备由三轴机械臂和两轴磁头组件两大部分组成，其中三轴机械臂包括底座101、支撑杆102、基座103、第一旋转关节104、第一连接杆105、第二旋转关节106、第三旋转关节107及第二连接杆108；底座101设置四个带水平调整的脚轮，便于移动和固定；第一旋转关节104可以使整个机械臂绕基座103中心轴线在水平方向旋转运动，第一连接杆105的一端与第一旋转关节104连接，第一连接杆105的另一端与第二旋转关节106连接。

第二旋转关节106与第三旋转关节107直接相连，第二旋转关节106可在水平面内旋转运动，第三旋转关节107与第二旋转关节106可转动连接，第三旋转关节107的转动轴线与第二旋转关节106的转动轴线相互垂直，第二旋转关节106带动第三旋转关节107绕第二旋转关节106竖直轴线在水平方向做旋转运动，第二连接杆108的一端与第三旋转关节107连接并可绕第三旋转关节107水平轴线在竖直方向做旋转运动。

其中的磁头组件109包含第一磁头组件110、第二磁头组件111及内置于第二磁头组件111内部的磁铁组件112，磁头组件109为两轴组件，所述磁头组件109在自身重力作用下始终保持与水平地面竖直的状态，通过机械臂控制磁头组件109在三维空间运动，其中第一旋转关节104绕基座103在水平方向旋转，第二旋转关节106在水平方向旋转，第三旋转关节107在竖直方向旋转。

请参考图4本发明磁控胶囊内窥镜的第二连接杆工作状态示意图，分别对应第二连接杆108的下降状态、水平状态及上升状态，从图中可以看出，磁头组件109在第二连接杆108的不同姿态下始终保持与水平地面竖直的状态。

参考图5本发明的磁头组件结构示意图，磁头组件109包括第一磁头组件110、第二磁头组件111及内置于第二磁头组件111内部的磁铁组件112，所述第一磁头组件110进一步包括第一电机501和第一减速机503，所述第二磁头组件111进一步包括第二电机502和第二减速机504，所述第一电机501设置第一电机安装座505，所述第二电机502设置第二电机连接板506和第二电机安装板507，进一步还包括第一同步轮508、同步带509及第二同步轮510组成的传动机构带动磁铁组件112运动。

磁头组件109内置的第一磁头组件110使磁铁组件112在水平方向绕磁铁竖直中心轴线做旋转运动，第一磁头组件110内置的第一电机501旋转时带动第一减速机503减速旋转，而第一减速机503带动第二磁头组件111的第二电机连接板506旋转，从而实现第二磁头组件111旋转，从而实现磁铁组件112在水平方向绕磁铁竖直中心轴做旋转运动。

第二磁头组件111带动磁铁组件112在竖直方向绕磁铁水平中心轴线做旋转运动；第二电机502通过第二减速机504减速后带动第一同步轮508，第一同步轮508通过同步带509带动第二同步轮510，第二同步轮510带动磁铁组件112旋转，从而实现磁铁组件112在竖直方向绕磁铁水平中心轴做旋转运动，从而操控胶囊内窥镜在人体内变换不同的姿态，实现拍摄腹腔的不同位置和角度图片。

图3是图2中A部的放大示意图，所述磁头组件109采用连接销钉302及磁头连接杆303与第二连接杆108连接，磁头组件109与第二连接组件108的连接处设置阻尼装置（图中未示出），在第二连接杆108运动时磁头组件109由于自身重力作用缓慢的恢复至竖直状态，避免磁头组件109大幅度来回摆动，例如设置弹性元件301产生摩擦扭矩的方法，本发明对阻尼装置实现方式不做限制。

实施例二：

本发明的磁控机械臂还可以进一步优化，参考图6本发明第二实施例的磁控机械臂示意图，在第二旋转关节106与第三旋转关节107之间增加第三连接杆601，第三连接杆601的结构形状不仅局限于此，例如可以是棱形、立方体等形式，相应的，第二连接杆108与磁头组件109之间增加第四旋转关节602，磁头组件109也可以改变为水平状态。

参考图7本发明第二实施例的磁头组件示意图，其中的第一电机501采用同步带轮结构701替代电机直接驱动，例如同步带或链条传动，第二电机502的第一同步轮508、同步带509及第二同步轮510组成的同步带传动可以替代为电机链条传动机构702或电机直接连接；第二电机502的左侧也可以增加支撑板703。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁控胶囊内窥镜设备，包括底座，其特征在于，所述磁控胶囊内窥镜设备包括三轴机械臂和两轴磁头组件，所述三轴机械臂包括支撑杆、基座、第一旋转关节、第一连接杆、第二旋转关节、第三旋转关节及第二连接杆，底座设置四个脚轮；第一旋转关节使机械臂绕基座中心轴线在水平方向旋转，第一连接杆的一端与第一旋转关节连接，第一连接杆的另一端与第二旋转关节连接；

所述第一旋转关节绕基座在水平方向旋转，第二旋转关节在水平方向旋转，第三旋转关节在竖直方向旋转，第二旋转关节与第三旋转关节连接，第二旋转关节在水平面内旋转运动，第三旋转关节与第二旋转关节连接，第三旋转关节的转动轴线与第二旋转关节的转动轴线垂直，第二旋转关节带动第三旋转关节在水平方向做旋转运动，第二连接杆的一端与第三旋转关节连接并绕第三旋转关节的水平轴线在竖直方向做旋转运动。

2.如权利要求1所述的磁控胶囊内窥镜设备，其特征在于，所述磁头组件包括第一磁头组件、第二磁头组件及内置于第二磁头组件内部的磁铁组件，所述第一磁头组件进一步包括第一电机和第一减速机，所述第二磁头组件进一步包括第二电机和第二减速机，所述第一电机设置第一电机安装座，所述第二电机设置第二电机连接板和第二电机安装板，进一步还包括第一同步轮、同步带及第二同步轮组成的传动机构带动磁铁组件运动。

3.如权利要求2所述的磁控胶囊内窥镜设备，其特征在于，所述磁头组件与第二连接杆之间设置阻尼装置。

4.如权利要求2所述的磁控胶囊内窥镜设备，其特征在于，所述传动机构是电机链条传动机构或同步带轮传动机构的任一种。

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