KR20020027073A - Smart Capsule Moving Unit for Intestines Examination - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 장내부 검사용 스마트 캡슐의 공간 이동 장치에 관한 것으로, 특히 장내에서 카메라와 조명장치를 탑재한 캡슐의 유동이 원할하게 이루어지도록 장치를 구성하는 것을 특징으로 하는 장내부 검사용 스마트 캡슐의 공간 이동 장치에관한 것이다.The present invention relates to a space moving device of the smart capsule for entero-intestinal inspection, and in particular, the device of the smart capsule for entero-intestinal inspection, characterized in that the device is configured to smoothly flow the capsule equipped with a camera and a lighting device in the intestine It's about a space mobile device.
종래의 관내 이동용 로봇의 경우 정해진 관의 환경조건에 맞는 제한적인 경우에만 적절하였다.In the case of the conventional mobile robot for pipes, it was appropriate only in limited cases suitable for the environmental conditions of the pipe.
따라서, 인체 내부와 같은 특수한 환경에서의 관찰을 위한 기반 기술로는 유용하지만 실질적인 적용에는 그 한계가 뚜렷하다.Therefore, it is useful as a base technology for observation in a special environment, such as inside the human body, but its limitations are obvious for practical applications.
즉, 관내 이동용 로봇의 경우 추진을 위한 장치로, 바퀴 및 다리를 이용한 구동, 그리고 관성 구동이나 자벌레형 구동방식등을 들 수가 있는 바, 상기 구동의 경우 접촉하는 부위에서의 마찰에 대한 고려가 매우 중요해지며, 이에 대한 실질적인 자료가 있어야 정확한 위치제어를 할 수 있다.That is, in the case of the robot for moving in the pipe, the driving device using wheels and legs, and an inertial drive or a buggy-type drive method can be cited. It is important to have accurate data on this so that accurate position control can be achieved.
결국 인체 장내와 같은 특수한 확경에서의 직접 사용은 곤란한 현실인 것이다.In the end, direct use at a specific diameter such as the human intestine is a difficult reality.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,The present invention is to solve the above problems,
기존의 관내 검사용 로봇은 전진 또는 후진의 기능으로 1차원화된 관내 운동을 하였으나, 본 발명은 단순한 전후진 뿐만 아니라 장내부 공간에서의 회전운동을 할 수 있는 의료용 스마트 캡슐을 제공코자 하는데 그 목적이 있다.Existing endotracheal robot has a one-dimensional intravascular movement as a function of forward or backward, but the present invention is to provide a medical smart capsule that can be rotated in the intestinal space as well as simple forward and backward. There is this.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,
본 발명은 카메라 장치와 조명장치가 내부에 설치되어 장 내부를 촬영토록하는 캡슐과;The present invention is a camera device and the lighting device is installed inside the capsule to shoot the inside of the intestine;
상기 캡슐의 하우징에 일정한 각도로 배열되어 캡슐을 이동시키기 위한 다수개의 구동기와;A plurality of drivers arranged at a predetermined angle in the housing of the capsule to move the capsule;
상기 캡슐의 후미에 설치되며 구동기와 전기적으로 연결되어 구동기의 전후진을 제어하여 캡슐의 전후진 및 회전운동을 제어하는 제어장치와;A control device installed at the rear of the capsule and electrically connected to the driver to control forward and backward movement of the driver to control forward and backward movements of the capsule;
상기 캡슐을 보호하기 위해 캡슐 외각을 감싸는 캡슐보호막과;A capsule protective film surrounding the outer shell of the capsule to protect the capsule;
상기 캡슐 보호막의 하우징으로부터 다수개 돌출되어 장과 캡슐 사이를 일정간격 유지시키는 지지부와;A support part protruding from the housing of the capsule protective film to maintain a predetermined distance between the intestine and the capsule;
상기 지지부의 일측 끝단과 캡슐보호막을 연결하여 지지부의 자유로운 유동이 가능토록 하는 힌지와;A hinge connecting one end of the support portion to the capsule protective film to allow free flow of the support portion;
상기 지지부의 타측 끝단에 접속되어 지지부 유동시 장을 보호하는 보호용 발로 구성함이 특징이다.It is characterized by consisting of a protective foot connected to the other end of the support portion to protect the market when the support flows.
도 1은 본 발명의 구성도.1 is a block diagram of the present invention.
도 2는 본 발명의 좌측면도.2 is a left side view of the present invention.
도 3은 본 발명의 구동기 실시예도.3 is a driver embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 장 2, 3, 4: 구동기1: Chapter 2, 3, 4: Actuator
5: 제어장치 6: 캡슐5: controller 6: capsule
7: 캡슐 보호막 8: 지지부7: capsule shield 8: support
9: 힌지 10: 보호용 발9: hinge 10: protective foot
이하에서 도면을 통해 본 발명에 대해서 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 측면도로서,1 is a block diagram of the present invention, Figure 2 is a side view of the present invention,
도시한 바와 같이, 카메라 장치와 조명장치가 내부에 설치되어 장 내부를 촬영토록하는 캡슐(6)과;As shown, the capsule (6) is installed inside the camera device and the lighting device to photograph the inside of the intestine;
상기 캡슐(6)의 하우징에 일정한 각도로 배열되어 캡슐을 이동시키기 위한 다수개의 구동기(2, 3, 4)와;A plurality of drivers (2, 3, 4) arranged at a predetermined angle in the housing of the capsule (6) for moving the capsule;
상기 캡슐(6)의 후미에 설치되며 구동기(2, 3, 4)와 전기적으로 연결되어 구동기(2)의 전후진을 제어하여 캡슐(6)의 전후진 및 회전운동을 제어하는 제어장치 (5)와;Control device (5) is installed at the rear of the capsule (6) and electrically connected to the drivers (2, 3, 4) to control the forward and backward movement of the driver (2) to control the forward and backward movement of the capsule (6) Wow;
상기 캡슐(6)을 보호하기 위해 캡슐 외각을 감싸는 캡슐보호막(7)과;A capsule protective film 7 surrounding the outer shell of the capsule to protect the capsule 6;
상기 캡슐 보호막(7)의 하우징으로부터 다수개 돌출되어 장(1)과 캡슐(6) 사이를 일정간격 유지시키는 지지부(8)와;A support part 8 protruding from the housing of the capsule protective film 7 to maintain a predetermined distance between the intestine 1 and the capsule 6;
상기 지지부(8)의 일측 끝단과 캡슐보호막(7)을 연결하여 지지부의 자유로운 유동이 가능토록 하는 힌지(9)와;A hinge (9) connecting one end of the support (8) and the capsule protective film (7) to allow free flow of the support;
상기 지지부(8)의 타측 끝단에 접속되어 지지부(8) 유동시 장(1)을 보호하는 보호용 발(10)로 구성한다.It is composed of a protective foot 10 connected to the other end of the support 8 to protect the field 1 during the flow of the support 8.
상기와 같이 구성하는 본 발명은 기본적으로 카메라와 조명장치를 장착한 캡슐(6)과, 상기 캡슐(6)에 내장되는 카메라 및 조명장치에 전원을 공급하여 동작시키기 위한 제어장치(5)와, 상기 제어장치(5)의 제어에 따라 캡슐의 유동을 제한하는 구동기(2)와, 캡슐(6)을 보호하는 보호막(7)으로 구성됨을 알 수 있다.The present invention constituted as described above is basically a capsule (6) equipped with a camera and a lighting device, a control device (5) for supplying power to and operate the camera and lighting device built in the capsule (6), It can be seen that the driver 2 for restricting the flow of the capsule under the control of the control device 5 and the protective film 7 for protecting the capsule 6.
상기 캡슐(6)은 중공형의 관으로 그 내부에는 카메라와 조명장치를 장착하여 상기 조명장치를 구동하여 조명을 전면에 발산하여 장내를 밝게 하고 이어 카메라를 이용하여 촬영을 하도록 한다.The capsule 6 is a hollow tube equipped with a camera and a lighting device therein to drive the lighting device to shed light on the front to brighten the intestine and then to take a picture using a camera.
상기에서 촬영된 화면은 유선 내지는 무선을 통해 외부 기기에 전송되어 장내 상태를 확인할 수 있도록 한다.The screen shot as described above is transmitted to an external device through wired or wireless to check the state of the intestine.
본 발명의 특징은 구동기(2, 3, 4)를 다수개 장착하여 캡슐(6)의 자유로운 유동이 가능토록 하는 바, 특히 전후진은 물론 회전운동이 가능토록 하고 있다.A feature of the present invention is to allow a plurality of actuators (2, 3, 4) to allow the free flow of the capsule (6), in particular the forward and backward movement as well as the rotational movement is possible.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이,That is, as shown in FIG.
구동기(2)의 하우징 중앙에 영구자석(21)으로 충격자를 구성하고, 상기 충격자(21) 양단에는 상부 충격대(22) 및 하부 충격대(23)를 설치하며, 하우징 양 사이드에는 원할때 극성을 바꿀 수 있는 전자석(24, 25)을 구비한다.The impactor is composed of a permanent magnet 21 in the center of the housing of the actuator 2, and the upper shock table 22 and the lower shock table 23 are installed at both ends of the impactor 21, and polarities are desired at both sides of the housing. It is provided with electromagnets 24 and 25 which can change.
그러면, 전자석(24, 25)과 영구자석(21) 서로간에 인력 및 척력이 작용하여 밀거나 당기게 되는 바, 상호 인력이 작용하도록 극성을 반대로 맞추었을 때 영구자석(21) 입장에서는 전자석(24 또는 25)를 자기쪽으로 당기게 되고, 전자석(24 또는 25) 입장에서는 영구자석(21)을 당기게 된다.Then, the electromagnets 24 and 25 and the permanent magnets 21 are pushed or pulled by the attraction force and the repulsive force to each other. When the polarities are reversed so that mutual attraction forces act, the electromagnets 24 or 25 25) is pulled toward you, and the permanent magnet 21 is pulled in the electromagnetic (24 or 25) position.
이때 상부 충격대(22)와 하부 충격대(23)는 전자석(24, 25)과 영구자석(21)이 직접 충돌하는 것을 예방하고, 영구자석(21)이 유동된 충격 에너지를 구동기(2, 3, 4)를 움직이는 운동에너지로 변환시키게 된다.At this time, the upper impact table 22 and the lower impact table 23 prevents the electromagnets 24 and 25 and the permanent magnets 21 from directly colliding with each other. 3, 4) is converted into moving kinetic energy.
즉, 외부에서 구동기를 바라볼때에는 구동기 내부의 영구자석(21)은 볼 수 없기 때문에 구동기(2, 3, 4)몸체(26)의 이동만이 관찰된다.That is, when looking at the driver from the outside, since the permanent magnet 21 inside the driver cannot be seen, only the movement of the driver 2, 3, 4 body 26 is observed.
상기의 전자석(24, 25)은 극성을 N극과 S극으로 자유로이 조정이 가능하기 때문에 영구자석(21)의 극성을 기준의로 양단의 전자석(24, 25) 극성을 조정하여 전후진이 가능할 뿐만 아니라, 다수개의 구동기를 이용하게 되면 회전운동도 가능하게 된다.Since the electromagnets 24 and 25 can be freely adjusted to the N pole and the S pole, the electromagnets 24 and 25 can be moved forward and backward by adjusting the polarities of the electromagnets 24 and 25 at both ends based on the polarity of the permanent magnet 21. In addition, when using a plurality of actuators it is also possible to rotate.
즉, 제 1 구동기(2)와 제 2 구동기(3) 및 제 3 구동기(4)를 모두 전진 방향으로 작동시키면 캡슐(6)이 전진 하게 되고, 제 1 구동기(2)와 제 2 구동기(3) 및 제 3 구동기(4)를 모두 후진방향으로 작동시키면 캡슐이 후진하게 된다.That is, when both the first driver 2, the second driver 3, and the third driver 4 operate in the forward direction, the capsule 6 moves forward, and the first driver 2 and the second driver 3 ) And the third driver 4 in the reverse direction, the capsule is reversed.
그리고, 캡슐(6)의 앞부분은 윗방향으로 올라가며 뒷부분은 아래로 내려가는 회전의 경우, 상단에 놓여진 제 1 구동기(2)는 후진방향으로 구동하고, 하단에 놓여진 제 2 구동기(3) 및 제 3 구동기(4)는 각각 상단의 제 1 구동기(2)의 1/2에 해당하는 추진력으로 전진시키면 된다.And, in the case of the rotation in which the front part of the capsule 6 goes up and the rear part goes down, the first driver 2 placed on the upper side drives in the reverse direction, and the second driver 3 and third placed on the lower side. The driver 4 may advance with the thrust force corresponding to 1/2 of the 1st driver 2 of an upper end, respectively.
그리고, 캡슐(6)의 앞부분은 오른쪽으로, 뒷부분은 왼쪽으로 회전하는 경우에는 오른쪽 방향의 제 2 구동기(3)는 후진방향으로 구동하고 왼쪽 방향의 제 3 구동기(4)는 전진방향으로 구동하면 된다.When the front part of the capsule 6 rotates to the right and the rear part to the left, the second driver 3 in the right direction is driven in the reverse direction and the third driver 4 in the left direction is driven in the forward direction. do.
이런 식의 구동을 조합함으로서 캡슐(6)의 전후진은 물론 임의의 방향으로 회전이 가능하게 되는 것이다.By combining this type of driving, the capsule 6 can be rotated in any direction as well as forward and backward.
또한, 본 발명은 상기 캡슐 보호막(7)의 유동에 따른 장내 마찰을 최소화 하기 위해 지지부(8)와 힌지(9) 및 보호용 발(10)을 구비하고 있는바, 이는 종래의 관내 촬영장치를 장내에 적용시에는 캡슐 하우징이 장내부와의 접촉면적이 넓어 상처를 입힐 수 있고 환자에게 큰 고통을 줄 수 있기 때문이다.In addition, the present invention is provided with a support (8), a hinge (9) and a protective foot (10) in order to minimize the intestinal friction caused by the flow of the capsule protective film (7), which is a conventional intestinal imaging device This is because the capsule housing has a large contact area with the intestine, which can be injured and cause great pain to the patient.
본 발명의 지지부(8)는 캡슐(6)이 장내부로부터 공간에 떠 있을 수 있도록 하며, 이는 캡슐(6)에 내장된 카메라가 여러 각도를 촬영할 수 있게 하여 준다.The support 8 of the present invention allows the capsule 6 to float in space from the intestine, which allows the camera embedded in the capsule 6 to photograph different angles.
즉, 종래의 관내 촬영용 장치를 그대로 장내에 적용시켰을 경우 중력작용으로 인하여 장치가 아래로 처지기 때문에 장의 윗부분은 촬영할 수 있으나, 아래부분은 촬영하기 어려운 문제가 있다.In other words, when the conventional intraluminal imaging device is applied to the intestine as it is, the upper part of the intestine can be photographed because the device sags downward due to the action of gravity, but the lower part is difficult to photograph.
그러나, 본 발명을 이용하게 되면 지지부(8)에 의하여 장의 내주연으로부터 일정부분 떠 있을 수가 있기 때문에 윗부분과 아랫부분등 구석구석 카메라 촬영이 용이하게 되는 것이다.However, when the present invention is used, since the support part 8 can be floated from the inner circumference of the intestine by a certain part, the upper and lower parts of the camera are easily photographed at every corner.
또한, 지지부(8)와 캡슐 보호막(7) 사이에 힌지(9)를 장착하기 때문에 지지부(8)의 전후진 및 회전유동을 적절히 제어할 수 있게 된다.In addition, since the hinge 9 is mounted between the support 8 and the capsule protective film 7, the forward and backward movements and the rotational flow of the support 8 can be controlled appropriately.
즉, 상기 지지부(8)가 꺽일때 힌지(9)가 작용하여 꺽이는 동작이 원할하게 진행될 수 있도록 하는 것이다.In other words, when the support part 8 is bent, the hinge 9 acts so that the bend operation can be smoothly performed.
또한, 본 발명은 상기 지지부(8)의 끝단에 보호용 발(10)을 끼워 사용하는바, 상기 보호용 발(10)은 캡슐(6)이 이동시 장에 닿는 부분에 최소한의 자극을 주도록 하는 것으로, 장내에 상처를 줄일 수 있고 따라서 검사자의 고통을 최대한 줄일 수 있도록 하는 것이다.In addition, the present invention is used to fit the protective foot 10 to the end of the support 8, the protective foot 10 is to give a minimum stimulus to the part that the capsule 6 touches the intestine when moving, Intestinal wounds can be reduced so that the pain of the examiner can be minimized.
상술한 바와 같이 본 발명은 다수개의 구동기를 배치하여 캡슐의 전후진과 회전운동이 가능토록 하였으며, 캡슐의 외부에 부착된 다리를 이용하여 캡슐의 이동으로 가해지는 충격량을 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.As described above, the present invention allows the forward and backward movement of the capsule by arranging a plurality of actuators, and provides an effect of reducing the amount of impact applied to the movement of the capsule by using a leg attached to the outside of the capsule. .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |