KR20210018876A - 캡슐 내시경 제어 장치 - Google Patents

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KR20210018876A
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Abstract

본 발명은 캡슐 내시경 제어 장치를 제공하며, 해당 캡슐 내시경 제어 장치는 균형팔 장치, 영구 자석 및 진찰대를 포함하며, 균형팔 장치는 저부가 고정되고 가동단에 붐이 구비되고, 영구 자석은 붐 하부에 위치하고, 진찰대는 영구 자석 하부에 설치되고, 진찰대와 영구 자석 사이의 영역은 검출할 영역이다.

Description

캡슐 내시경 제어 장치
본 발명은 2018년 6월 2일에 제출한 제62/679,790호 미국 가출원의 우선권을 주장하는 바, 해당 미국 가출원의 모든 개시 내용은 참조로 본 출원에 원용된다.
본 발명은 2018년 6월 2일에 제출한 제62/679,790호 미국 가출원의 우선권을 주장하는 바, 해당 미국 가출원의 모든 개시 내용은 참조로 본 출원에 원용된다.
캡슐 내시경은 무통 및 비 침습적 모니터링 및 진단의 장점을 가지고 있으며, 각종의 질병에 대한 임상 진단에 점차적으로 적용되고 있다. 캡슐 내시경은 일반적으로 소형 자석을 포함하고, 수검자가 복용한 후 인체의 소화관에 진입하고, 외부 자기 유도를 통해 해당 소형 자석에 대해 제어를 진행하여, 소화관 내에서의 캡슐 내시경의 위치 및 자세를 효과적으로 제어하여, 소화관 내의 검출 영역의 상태를 정확하게 판단한다.
기존의 캡슐 내시경 제어 장치는 랙, 회전 장치, 운동팔, 영구 자석 및 구동 장치를 포함한다. 회전 장치는 랙에 설치되고, 운동팡은 회전 장치에 고정되며, 운동팔의 말단에는 영구 자석이 설치된다. 수검자가 캡슐 내시경을 복용한 후, 캡슐 내시경은 영구 자석에 의해 제어된다. 구동 장치는 회전 장치 및 운동팔과 전기적으로 연결되어, 외부 운동 제어 명령을 수신하고, 회전 장치, 운동암 및 영구 자석의 운동을 제어하고, 영구 자석의 자력을 통해 인체 내에서의 캡슐 내시경의 위치와 자세를 제어한다. 수검자의 검사가 편리하도록, 회전 장치와 운동팔의 하부에는 수검자를 지지하고 이동 가능한 진찰대가 설치된다. 해당 캡슐 내시경 제어 장치는 전기 제어 방식을 사용하고 구동 장치를 이용하여 회전 장치와 운동팔의 운동을 제어한다. 운동팔이 회전 장치 상에 고정되므로, 회전 장치가 회전할 때, 운동팔은 함께 회전하도록 구동되고, 아울러, 운동팔의 자세에 대한 조절을 통해 영구 자석의 위치와 자세를 변화시켜, 영구 자석이 검출 영역의 모든 위치를 지나갈 수 있도록 보장한다.
통상적으로, 수검자가 복용하여 소화관 내부에 진입한 캡슐 내시경의 효과적인 제어를 보장하기 위하여, 해당 운동팔 하부에 매달린 영구 자석은 일정한 부피 및 중량(예컨대 30 내지 50 킬로그램)을 구비하여야 한다. 이때, 운동팔은 항상 아주 무거운 영구 자석을 감당하게 되나, 정밀한 기계로서, 운동팔의 부하는 제한되고 상대적으로 귀중하므로, 하중이 장기적으로 상대적으로 큰 영구 자석은 운동팔의 변형을 초래하고, 심지어는 손상을 초래하여 검출 정밀도에 영향을 미치게 된다.
나아가, 상술한 방안에 있어서, 해당 캡슐에 대한 해당 캡슐 내시경 제어 장치의 제어는 인체-제어 단말기-컴퓨터-서버-모터-영구 자석을 통한 일련의 전달이 필요하여, 전반적인 시스템의 구조가 복잡해지고 조작이 불편해진다. 아울러, 해당 운동 팔은 단지 회전 장치의 제자리 회전에 따라 고정된 원형 영역에서의 영구 자석의 회전을 구동할 수 밖에 없으므로, 검출 영역이 제한된다.
이를 위해, 구조가 단순화되고 조작이 간단하며 비용이 저렴하고 효율이 높은 캡슐 내시경 제어 장치를 제공할 필요가 있다.
본 발명은 캡슐 내시경 제어 장치를 제공하며, 상기 캡슐 내시경 제어 장치는 균형팔 장치, 영구 자석, 2 자유도 회전 플랫폼 및 진찰대를 포함하며, 상기 균형팔 장치는 저부가 고정되고 가동단에 붐이 구비되고, 상기 2 자유도 회전 플랫폼은 상기 붐 하부에 고정되고, 상기 영구 자석은 상기 2 자유도 회전 플랫폼에 위치하고, 상기 진찰대는 상기 2 자유도 회전 플랫폼 하부에 설치되고, 상기 진찰대와 상기 2 자유도 회전 플랫폼 사이의 영역은 검출할 영역이다.
본 발명은 캡슐 내시경 제어 장치를 제공하며, 상기 캡슐 내시경 제어 장치는 균형팔 장치, 영구 자석 및 진찰대를 포함하며, 상기 균형팔 장치는 저부가 고정되고 가동단에 붐이 구비되고, 상기 영구 자석은 상기 붐 하부에 위치하고, 상기 진찰대는 상기 영구 자석 하부에 설치되고, 상기 진찰대와 상기 영구 자석 사이의 영역은 검출할 영역이다.
본 발명의 일 목적으로서, 균형팔 장치는 공압식 균형팔 또는 스프링 균형팔이다.
본 발명의 다른 일 목적으로서, 2 자유도 회전 플랫폼은 완전 수동 회전 플랫폼 또는 전기 제어형 회전 플랫폼이다.
본 발명의 다른 일 목적으로서, 제어 시스템은 균형팔 장치로 2 자유도 회전 플랫폼과 협력시켜 5 자유도의 운동 범위를 제공하고, 영구 자석의 제어를 통해 캡슐 내시경의 자유로운 제어를 실현한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 캡슐 내시경 제어 장치의 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1 중의 공압식 균형팔의 개략적 구성도이다.
도 3은 도 1 중의 2 자유도 회전 플랫폼의 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 캡슐 내시경 제어 장치의 개략적 구성도이다.
도 5는 도 4 중의 2 자유도 회전 플랫폼의 개략적 구성도이다.
도 6은 영구 자석이 공압식 균형팔의 제어에 의해 이동될 때 수검자 상부의 공간 운동 영역의 개략도이다.
도 7은 수검자의 일측에서 관찰한 공압식 균형팔 및 2 자유도 회전 플랫폼의 작용 하에 영구 자석의 유효 도달 영역의 도면이다.
도 8은 수검자의 몸의 상부에서 관찰한 영구 자석이 유효 도달 영역의 개략도이다.
도 9는 부감할 때의 영구 자석이 유효 도달 영역의 개략도이다.
도 10은 영구 자석의 변위에 따라 2 자유도 회전 플랫폼의 보상 각도를 산출하는 개략도이다.
도 11, 도 12는 캡슐 내시경이 위벽 상부에 있을 경우, 영구 자석의 회전 및 이동 제어에 따른 운동 개략도이다.
도 13, 도 14는 캡슐 내시경이 위벽 하부에 있을 경우, 영구 자석의 회전 및 이동 제어에 따른 운동 개략도이다.
도 15는 스프링 균형팔 장치의 개략적 구성도이다.
도 16은 다른 일 실시예의 스프링 균형팔 장치의 개략적 구성도이다.
도 17은 다른 일 실시예의 스프링 균형팔 장치의 개략적 구성도이다.
도 18은 제1 모터, 제2 모터의 연결 구성도이다.
도 19는 일반 스프링, 가스 스프링 또는 코일 스프링이 변형된 후 발생하는 힘의 방향의 개략도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예의 캡슐 내시경 제어 장치의 개략적 구성도이다.
도 21은 영구 자석과 붐의 일 연결 개략도이다.
도 22는 영구 자석과 붐의 일 연결 개략도이다.
도시의 단순성 및 명확성을 위해, 필요에 따라, 상이한 도면들 사이에서 참조 부호는 대응되거나 유사한 요소를 나타내기 위해 반복되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 여기에 설명된 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 특정된 세부 사항이 기재된다. 그러나, 여기에 설명된 실시예는 이러한 특정된 세부 사항이 없이도 실시될 수 있음을 당해 기술 분야의 당업자는 이해할 것이다. 기타의 경우, 방법, 절차 및 구성 요소는 관련된 기능을 흐지리 않도록 자세히 설명되지 않는다. 도면은 반드시 축척되는 것이 아니며, 특정된 부분의 비율은 세부 사항과 특징을 더 잘 설명하기 위해 과장될 수 있다. 설명은 여기에 설명된 실시예의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 아니된다.
도 1을 참조하면, 이는 본 발명의 제1 실시예의 캡슐 내시경 제어 장치의 개략적 구성도이다. 도시된 바와 같이, 해당 캡슐 내시경 제어 장치(100)는 균형팔 장치(110), 영구 자석(130), 2 자유도 회전 플랫폼(140), 진찰대(150) 및 자기 센서 어레이(160)를 포함한다. 해당 균형팔 장치(110)는 저부가 고정되고 가동단에 붐(111)이 구비되고, 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140)은 해당 붐(111) 하부에 위치하고, 해당 영구 자석(130)은 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140) 내부에 위치한다. 해당 진찰대(150)는 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140) 하부에 설치되어, 수검자가 침대에 누워 편하게 검사 받을 수 있다. 해당 진찰대(150)와 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140) 사이의 영역은 검출할 영역이다. 상기 자기 센서 어레이(160)는 다수의 자기 센서를 포함하고, 해당 자기 센서 어레이(160)는 해당 다수의 자기 센서를 통해 영구 자석(130)의 공간 위치를 검출하고, 해당 영구 자석(130)의 공간 위치는 3D 위치 및 2D 방향을 포함한다. 검출을 진행할 때, 소형 자석이 달린 캡슐 내시경이 수검자의 소화관으로 진입하고, 해당 균형팔 장치(110)의 협력으로 해당 영구 자석(130)은 해당 캡슐 내시경의 소형 자석에 작용되어, 해당 소화관 내부에서의 캡슐 내시경의 이동을 구동시킨다.
일 실시예에 있어서, 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 캡슐 내시경 제어 장치(100)는 2 자유도 회전 플랫폼(140)을 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 상기 캡슐 내시경 제어 장치(100)는 균형팔 장치(110), 영구 자석(130) 및 진찰대(150)를 포함하고, 해당 균형팔 장치(110)는 저부가 고정되고 가동단에 붐(111)이 구비되고, 해당 영구 자석(130)은 해당 붐(111) 하부에 위치하고, 해당 진찰대(150)는 해당 영구 자석(130) 하부에 설치되며, 해당 진찰대(150)와 해당 영구 자석(130) 사이의 영역은 검출할 영역이다. 상기 영구 자석(130)은 하나 또는 다수의 자유도에서 회전한다. 일 실시예에 있어서, 상기 영구 자석(130)은 도 21에 도시된 바와 같이 볼트를 통해 붐(111)에 고정되거나, 또는 도 22에 도시된 바와 같이 구체형 힌지를 통해 붐(111)에 고정된다. 해당 영구 자석(130)은 인위적으로 제어를 진행한다.
상기 자기 센서 어레이(160)는 자기 쌍극자 모델에 따라 해당 다수의 자기 센서를 이용하여 영구 자석(130)의 공간 위치를 검출하고, 비선형 최소 제곱 알고리즘을 통해 해를 구하여, 영구 자석(130)의 3D 위치 및 2D 방향을 획득한다.
예를 들어, 영구 자석(130)의 중심 위치를 (a, b, c)로 표시할 경우, 자화 방향은 (m, n, p)로 표시되고, 자기 쌍극자 모델에 따라 위치 (xl,yl,zl) 상의 자기 센서로 감지된 자기장 강도(Blx,Bly,Blz)는 아래와 같이 표시될 수 있다.
Figure pct00001
여기서, BT는 영구 자석(130)의 부피 및 자화 강도에 관련된 상수이고, Rl은 자기 센서의 위치와 영구 자석(130)의 위치의 유클리드 거리이다.
다수의 자기 센서를 이용하여 자기 센서 어레이(160)를 구성하고, 각 자기 센서의 위치(xl,yl,zl)와 자기 센서의 측정값(Blx,Bly,Blz)은 이미 알려지고, 영구 자석(130)의 위치(a,b,c)와 방향 벡터(m,n,p)는 미지수일 경우, 여러개의 등식으로 구성된 방정식 집합을 나열할 수 있으며, 등식에 따라 목적 오류 함수를 구성하고, 비선형 최소 제곱 최적화 방법을 이용하여 영구 자석(130)의 위치와 방향을 구한다.
본 실시예에 있어서, 조작자가 영구 자석(130)의 회전 각도를 편리하게 판단하도록, 영구 자석(130)은 2 자유도 회전 플랫폼(140) 내에서 2D 자전을 진행하며, 이때 2 자유도 회전 플랫폼(140)의 초기화 방향이 변하지 않도록 보장하여야 한다. 균형팔 장치(110)가 공간의 위치를 조절할 때 2 자유도 회전 플랫폼(140)의 편향을 초래하게 되며, 해당 편향 각도는 영구 자석(130)의 회전 각도와 겹치게 된다. 캡슐 내시경에 대한 영구 자석(130)의 제어 정밀도를 향상시키기 위해, 2 자유도 회전 플랫폼(140)의 편향 각도를 보상하여야 한다.
본 실시예에 있어서, 상기 자기 센서 어레이(160)는 영구 자석(130)의 위치와 방향을 검출하고, 영구 자석(130)의 변위에 따라 2 자유도 회전 플랫폼(140)의 보상 각도를 산출한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 균형팔 장치(110), 영구 자석(130)과 2 자유도 회전 플랫폼(140)은 위치 A에서 위치 B로 이동하고, x, y 방향에서의 영구 자석(130)의 변위는 각각 △x, △y일 경우, 보상 각도 α의 산출공식은
Figure pct00002
이다.
본 실시예에 있어서, 2 자유도 회전 플랫폼(140) 및 영구 자석(130)은 균형팔 장치(110)의 말단에 위치한다. 2 자유도 회전 플랫폼(140)이 수평으로 이동할 경우, 영구 자석(130)은 측지 좌표계에 대한 편향이 발생하며, 측지 좌표계에 대한 영구 자석(130)의 편향이 없어지도록, 영구 자석(130)의 수평 편향 각도에 대해 보상을 진행한다. 자기 센서 어레이(160)로 영구 자석(130)의 임의의 하나의 수평 이동 방향이 감지될 경우, 자석의 NS 극의 수평일 때의 방향은 수평 이동 방향과 일치하여야 하며, 이때 영구 자석(130)은 원래의 수평 각도에서 감지된 이동 방향의 각도로 회전하고, 이어서 이동 과정에서 측지 좌표계에 대한 영구 자석(130)의 편향을 보상한다. 영구 자석(130)의 보상 편향 각도는 2 자유도 회전 플랫폼(140)의 음의 편향 각도이다.
캡슐 내시경이 위장 하벽에 있을 경우, 영구 자석(130)이 위장 하벽 지점을 회전하며 멀리하는 접선 방향은 영구 자석(130)의 이동 방향과 반대되고, 캡슐 내시경이 위장 상벽에 있을 경우, 영구 자석(130)이 위장 상벽 지점을 회전하며 멀리하는 접선 방향은 영구 자석(130)의 이동 방향과 일치한다. 영구 자석(130)의 회전 및 이동 속도는 v=ω*L를 만족하고, 여기서, v는 영구 자석(130)의 평균 이동 속도이고, ω는 영구 자석(130)의 평균 회전 각속도이며, L는 캡슐 내시경의 길이이다.
도 11과 도 12와 같이, 이는 캡슐 내시경이 위벽 상부에 있을 경우, 영구 자석(130)의 회전 및 이동 제어에 따른 운동의 개략도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 영구 자석(130)이 오른쪽으로 운동하고 오른쪽(시계방향)으로 회전할 때, 캡슐 내시경은 오른쪽으로 운동하고 왼쪽(반시계방향)으로 회전한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 영구 자석(130)이 왼쪽으로 운동하고 왼쪽(반시계방향)으로 회전할 때, 캡슐 내시경은 왼쪽으로 운동하고 오른쪽(시계방향)으로 회전한다. 즉, 캡슐 내시경의 운동방향은 영구 자석(130)의 운동방향과 일치하고, 캡슐 내시경의 회전방향은 영구 자석(130)의 회전방향과 반대된다.
도 13과 도 14에 도시된 바와 같이, 캡슐 내시경이 위벽 하부에 있을 경우, 영구 자석(130)의 회전 및 이동 제어에 따른 운동 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 영구 자석(130)이 왼쪽으로 운동하고 오른쪽으로 회전할 때, 캡슐 내시경은 왼쪽으로 운동하고 왼쪽으로 회전한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 영구 자석(130)이 오른쪽으로 운동하고 왼쪽(반시계방향)으로 회전할 때, 캡슐 내시경은 왼쪽으로 운동하고 오른쪽(시계방향)으로 회전한다. 즉, 캡슐 내시경의 회전방향은 영구 자석(130)의 회전방향과 반대된다.
본 발명에 있어서, 캡슐 내시경 제어 장치(100)는 사용될 경우, 균형팔 장치(110)로 영구 자석(130) 및 2 자유도 회전 플랫폼(140)으로부터의 무게를 균형시켜, 2 자유도 회전 플랫폼(140)과 영구 자석(130)이 중력 방향에서 운동할 때 단지 균형팔 장치(110)의 회전축의 기계 마찰력을 극복하고, 수평 방향에서 운동할 때에도 단지 회전축의 마찰력을 극복하여, 회전축 마찰력이 중력보다 훨씬 작게되어, 2 자유도 회전 플랫폼(140)과 영구 자석(130)에 대한 용이한 조작을 실현하며, 조작자는 영구 자석(130)에 대해 3D 좌표위치에 대한 위치 확정을 제공함으로써, 2 자유도 회전 플랫폼(140)을 통해 영구 자석(130)에 대해 회전 각도 위치에 대한 위치 확정을 제공하며, 즉, 영구 자석(130)을 통해 캡슐 내시경의 위치 및 자세를 제어할 수 있다. 캡슐 내시경 제어 장치(100)에 의해 점용되는 공간은 대폭으로 축소되고, 수검자의 눕거나 앉거나 서있는 자세에 대해 한정을 진행하지 않으며, 구현 비용이 더욱 낮게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 균형팔 장치(110)는 균형 실린더(115)를 이용하여 붐(111)의 하중을 균형시키는 공압식 균형팔(110)일 수 있으며, 또는 도 15에 도시된 바와 같이, 균형팔 장치(110)는 일반 스프링 또는 가스 스프링을 이용하여 붐(111)의 하중을 균형시키는 스프링 균형팔(310)일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 공압식 균형팔(110)의 개략적 구성도이다. 해당 공압식 균형팔(110)은 지지를 제공하기 위한 지주(11)와 섀시(119)를 포함한다. 해당 지주(112)의 상단부에는 해당 지주(112)와 일정한 각도를 이루는 상부 균형팔(113)과 하부 균형팔(114)이 설치되고, 해당 상부 균형팔(113)과 해당 하부 균형팔(114)은 서로 평행된다. 균형 실린더(115)는 해당 지주(112)의 일측에 설치되고 핀 샤프트를 통해 해당 지주(112)에 고정되며, 해당 상부 균형팔(113)과 해당 하부 균형팔(114)의 하부에 위치한다. 균형 실린더(115)의 기관 피스톤은 힌지를 통해 상부 균형팔(113), 하부 균형팔(114)과 연결되어 상부 균형팔(113)과 하부 균형팔(114)의 위 또는 아래로의 동력을 제공하도록 구성된다. 해당 균형 실린더(115)는 기관 피스톤의 펌프에 의해 해당 상부 균형팔(113) 및 해당 하부 균형팔(114)이 수직 방향에서 위아래로 이동할 수 있다. 즉, 균형 실린더(115)의 기관 피스톤이 수축될 경우, 상부 균형팔(113)과 해당 하부 균형팔(114)은 위로 상향되고, 균형 실린더(115)의 기관 피스톤이 인장될 경우, 상부 균형팔(113)과 해당 하부 균형팔(114)은 아래로 젖혀진다. 이때, 상기 상기 자기 센서 어레이(160)는 지주(112) 상에 장착된다.
해당 지주(112)의 일측에는 제어 박스(116)가 더 구비되고, 해당 제어 박스(116)는 해당 균형 실린더(115)와 회로 연결되어 해당 균형 실린더(115)의 피스톤의 상하 운동을 제어하도록 구성된다. 해당 제어박스(116)의 제어 하에, 해당 균형 실린더(115)의 피스톤은 상하로 운동하여, 해당 상부 균형팔(113) 및 해당 하부 균형팔(114)의 수직방향에서의 상하 운동을 구동시킨다.
상부 균형팔(113) 및 하부 균형팔(114)의 타단부는 후방 말단팔(118)과 전방 말단팔(117)을 연결하고, 해당 후방 말단팔(118)은 전방 말단팔(117)과 상부 균형팔(113) 및 하부 균형팔(114) 사이에 위치한다. 여기서, 해당 후방 말단팔(118)과 상부 균형팔(113) 및 하부 균형팔(114) 사이는 피벗 연결이고, 해당 후방 말단팔(118)은 축을 따라 수평으로 360도 회전을 진행할 수 있다. 해당 전방 말단팔(117)과 해당 후방 말단팔(118) 사이도 피벗 연결이고, 해당 전방 말단팔(117)은 축을 따라 수평으로 360도 회전을 진행할 수 있다. 구체적으로, 후방 말단팔(118) 또는 전방 말단팔(117)은 축을 따라 수평으로 360도 회전을 진행할 수 있도록 인위적으로 또는 기계팔을 통해 구동할 수 있다. 해당 붐(111)은 해당 전방 말단팔(117)의 타단부과 수직으로 연결된다. 본 발명에 있어서, 상부 균형팔(113), 하부 균형팔(114), 후방 말단팔(118) 및 전방 말단팔(117)은 모두 경질 팔이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 후방 말단팔(118)과 해당 전방 말단팔(117)의 길이는 동일하다. 본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 후방 말단팔(118)과 해당 전방 말단팔(117)의 길이는 상이하다.
이로써, 해당 공압식 균형팔(110)의 경질 팔은 전체의 과정에 해당 붐의(111) 말단에 고정된 영구 자석(130)의 중량을 감당하고, 중력을 극복하여 해당 영구 자석(130)을 상하, 좌우의 전방위로 운동시켜, 중력의 균형을 실현할 수 있다.
상기 섀시(119)는 도 2에 도시된 고정 섀시일 수 있고, 저부에 바퀴가 달린 이동식 섀시(미도시)일 수도 있으며, 해당 이동식 섀시의 바퀴는 이동 가능하거나 잠금될 수 있으며, 이동식 섀시에는 균형추가 배치되어, 캡슐 내시경 제어 장치(100)의 무게를 균형시켜, 영구 자석(130)의 무게가 너무 커서 이동식 섀시를 고정시키지 못하는 것을 피면할 수 있다.
도 3은 도 1 중의 2 자유도 회전 플랫폼(140)의 개략적 구성도이다. 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140)은 완전 수동 회전 플랫폼이고 상부 인클로저(141)를 포함하되, 해당 상부 인클로저(141)는 중심축을 따라 대칭되고 수평 부분 및 이에 수직되는 두개의 수직 부분을 포함하고, 해당 수평 부분에는 해당 중심축을 관통하는 베어링(143)이 구비되며, 해당 베어링(143)은 수평 방향에서 360도 회전을 제공한다. 해당 수직 부분에는 각각 베어링(144)이 구비되고, 해당 베어링(144)에는 수평 로드(145)가 관통되며, 수평 로드(145)의 양단부에는 각각 핸들(142)이 설치된다. 해당 영구 자석(130)은 해당 수평 로드(145) 상에 관통되게 설치된다. 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140)은 완전 수동형이고, 베어링이 존재하므로, 핸들(142)의 수직 회전은 영구 자석(130)을 수직으로 회전시키고, 수시로 수직 각도로 위치 확정을 유지할 수 있다. 해당 두개의 핸들(142)의 수평 회전은 영구 자석(130)을 수평으로 회전시키고, 수시로 일 각도로 위치 확정을 유지할 수 있다. 사용할 경우, 인위적으로 이동의 위치를 조절한다. 2 자유도 회전 플랫폼(140)이 완전 수동 회전 플랫폼일 경우, ，2 자유도 회전 플랫폼(140)이 보상 각도α는 조작자에 의해 조작 과정에 수동으로 보상을 진행한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 캡슐 내시경 제어 장치의 개략적 구성도이다. 도시된 바와 같이, 해당 캡슐 내시경 제어 장치(200)는 공압식 균형팔(210), 영구 자석(230), 2 자유도 회전 플랫폼(240) 및 진찰대(250)를 포함한다. 해당 공압식 균형팔(210)은 저부가 고정되고 가동단에 붐(211)이 구비되고, 해당 2 자유도 회전 플랫폼(240)은 해당 붐(211) 하부에 위치하고, 해당 영구 자석(230)은 해당 2 자유도 회전 플랫폼(240) 내부에 위치한다. 해당 진찰대(250)는 해당 2 자유도 회전 플랫폼(240) 하부에 설치되어, 수검자가 침대에 누워 편하게 검사 받을 수 있다. 검출을 진행할 때, 소형 자석이 달린 캡슐 내시경이 수검자의 소화관으로 진입하고, 해당 공압식 균형팔(210)의 협력으로 해당 영구 자석(230)은 해당 캡슐 내시경의 소형 자석에 작용되어, 해당 소화관 내부에서의 해당 캡슐 내시경의 이동을 구동시킨다. 도 4에 도시되지 않았으나, 상기 캡슐 내시경 제어 장치(200)는 자기 센서 어레이(160)를 포함할 수도 있다.
도 5는 도 4 중의 2 자유도 회전 플랫폼(240)의 개략적 구성도이다. 해당 회전 플랫폼(240)은 전기 제어형 회전 플랫폼이고, 서로 연결되는 제1 인클로저(241) 및 제2 인클로저(242)를 포함하고, 제1 인클로저(241) 내부에는 종방향을 따른 360도 회전을 제공하는 제1 모터(243)가 구비되고, 해당 제2 인클로저(242) 내부에는 수평 방향을 따른 360도 회전을 제공하는 제2 모터(244)가 구비되며, 구체적인 연결 구조는 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 모터(243)는 하모닉 감속기(1845) 및 커플링(1846)을 경유하여 메인 축(1847)의 일단부와 연결되고, 메인 축(1847)의 타단부는 제2 인클로저(242)와 연결되어 제1 모터(243)를 통해 제2 종축 방향을 따른 제2 인클로저(242)의 360도 회전을 구동시킨다. 제2 모터(244)는 하모닉 감속기(1845), 동기식 휠 및 동기식 벨트(249)를 경유하여 영구 자석(230)과 연결되어, 제2 모터(244)를 통해 종축 방향을 따른 영구 자석(230)의 360도 회전을 구동시킨다. 여기서, 동기식 휠은 메인 동기식 휠(248a)과 서브 동기식 휠(248b)을 포함한다. 또한, 해당 제1 인클로저(241)의 일측에는 제어 핸들(245)이 설치되고, 해당 제어 핸들(245) 상에는 수평 회전 버튼(246) 및 수직 회전 버튼(247)이 구비된다. 해당 회전 플랫폼(240) 상의 제어 핸들(245)로 해당 영구 자석(230)을 제어하여 공간 위치를 조절할 수 있으며, 여기서, 제어 핸들(245) 상의 수평 회전 버튼(246) 및 수직 회전 버튼(247)으로 해당 영구 자석(230)의 수평 회전 및 수직 회전을 제어하여, 2 자유도 회전의 위치 확정을 실현한다. 해당 전기 제어형 회전 플랫폼은 노동의 강도를 진일보로 감소시킬 수 있다. 아울러, 해당 공압식 균형팔(210)은 해당 붐(211) 상에 연렬된 영구 자석(230)의 3D 공간에서의 운동 위치 확정을 구동시켜, 소화관 내의 캡슐 내시경의 5 자유도의 운동을 구동시킨다. 2 자유도 회전 플랫폼(240)이 전기 제어형 회전 플랫폼일 경우, 2 자유도 회전 플랫폼(240)의 보상 각도α는 제1 모터(243) 및 제2 모터(244)에 의해 자동으로 보상된다.
도 6은 영구 자석(330)이 공압식 균형팔(210)의 제어에 의해 이동될 때 수검자 상부의 공간 운동 영역의 개략도이다. 이때, 도시된 바와 같이, 해당 영구 자석(230)으로 검출할 수 있는 범위는 수검자의 영역(299) 상부의 영구 자석 이동 범위(239)가 있는 영역이다. 여기서, 수검자의 소화관 길이는 L1이고, 소화관 폭은 W1이고, 소화관 높이는 H1이다. 해당 영구 자석의 이동 범위(239)의 폭(W2)은 소화관 폭(W1)과 대체로 동일하고, 길이(L2)는 소화관 길이(L1)와 대응되며, 높이(H2)는 영구 자석(230)이 인체 표면에서 인체 내 캡슐 내시경의 자석에 대한 제어에서 벗어나는 거리이다.
일 실시예에 있어서, 도 7은 수검자의 일측에서 관찰한 본 발명의 제1 및 제2 실시예 중의 공압식 균형팔(110, 120)과 2 자유도 회전 플랫폼(140, 240)의 공동 작용에서의 영구 자석의 유효 도달 영역의 개략도이다. 여기서, 삼각형 영역은 영구 자석이 도달할 수 없는 영역이다. 도면에 도시된 바와 같이, 공압식 균형팔(110, 210) 및 2 자유도 회전 플랫폼(140, 240)의 공동 작용 하에 영구 자석은 인체 소화관 영역을 둘러싼 전방위 영역에 도달할 수 있으며, 종래의 기술에 비해, 검출 가능한 영역이 현저하게 확대되어 검출 정밀도룰 향상시키고 검출 범위를 확대하기에 유리하다.
도 8은 다른 일 실시예에서 수검자의 몸 상부에서 관찰한 영구 자석의 유효 도달 영역의 개략도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 직사각형 영역은 수검자의 소화관 길이(L1)과 폭(W1)으로 구성된 평평한 영역이다. 원형 영역과 직사각형 영역의 음영 영역은 영구 자석의 유효 도달 영역이다.
도 9는 다른 일 실시예에서 부감할 때의 영구 자석이 유효 도달 영역의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 중심선을 통과하는 것은 해당 공압식 균형팔의 상부 균형팔, 후방 말단팔 및 전방 말단팔이고, 도면 중의 점선 원은 상술한 각 부분이 도달할 수 있는 영역이다. 해당 상부 균형팔과 후방 말단팔 사이가 360도 회전할 수 있는 피벗 연결이고, 상기 후방 말단팔과 해당 전방 말단팔 사이가 360도 회전할 수 있는 피벗 연결이므로, 해당 공압식 균형팔의 구동 하의 영구 자석의 유효 도달 영역은 가장 바깥 쪽의 큰 원형 영역이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 후방 말단팔의 길이는 D2이고, 전방 말단팔의 길이는 D1이며, 본 발명의 일 실시예에 있어서, D1=D2이며, 즉, 해당 전방 말단팔과 상기 후방 말단팔의 길이는 동일하다. 이로써, 상기 후방 말단팔과 해당 전방 말단팔이 도달할 수 있는 영역은 실질적으로 축심을 따라 대칭되고, 인체의 소화관의 모든 영역을 커버할 수 있으며, 결과적으로 길이 문제로 인해 일부 영역을 검출되지 못하는 것을 피면할 수 있다.
본 발명의 캡슐 내시경 제어 장치의 검출 영역이 광범위하므로, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 임상으로 사용될 경우, 인체의 체위는 진창대 상에 누워있는 것에 한정되지 않으며, 앉은 자세 또는 서있는 자세로 걸출을 받을 수 도 있다. 앉은 자세를 이용할 경우, 조작자는 2 자유도 회전 플랫폼을 수동으로 조작하여 수검자의 소화관 주변에서 검출을 진행할 수 있으며, 마찬가지로 검출 목적을 실현할 수 있다.
도 15는 스프링 균형팔 장치(310)의 개략적 구성도이다. 해당 스프링 균형팔 장치(310)은 지지를 제공하기 위한 베이스(312)를 포함하고, 해당 베이스의 저부는고정되고, 도면 중의 벽걸이형 또는 천장에 매달려 고정될일 수 있다(미도시). 해당 스프링 균형팔 장치(310)는 베이스의 상단부에 연결되는 수평 스윙팔(313)을 더 포함하고, 해당 수평 스윙팔(313)의 타단부에는 수평 스윙팔(313)과 일정한 각도를 이루는 상부 균형팔(314), 하부 균형팔(315) 및 스프링(316)이 구비된다. 해당 상부 균형팔(314)은 해당 하부 균형팔(315)과 서로 평행되고, 해당 스프링(316)은 변형을 통해 해당 상부 균형팔(314)과 해당 하부 균형팔(315)의 위 또는 아래로의 동력을 제공하도록 구성된다. 해당 스프링(316)의 작용으로, 해당 상부 균형팔(314)과 해당 하부 균형팔(315)은 상하 및 수평 방향에서 360도 이동할 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(316)은 일반 스프링 또는 가스 스프링일 수 있다.
여기서, 해당 수평 스윙팔(313)과 해당 베이스(312) 사이는 피벗 연결이고, 해당 수평 스윙팔(313)과 해당 상부 균형팔(314) 및 해당 하부 균형팔(315) 사이도 피벗 연결이며, 해당 수평 스윙팔(313)은 축을 따라 수평으로 360도 회전할 수 있다. 해당 붐(311)과 상부 균형팔(314), 하부 균형팔(315) 및 스프링(316)의 타단부는 수직으로 연결된다. 본 발명에 있어서, 해당 상부 균형팔(314), 하부 균형팔(315) 및 수평 스윙팔(313)은 모두 경질 팔이다.
이로써, 해당 스프링 균형팔 장치(310)의 경질 팔은 전체의 과정에 해당 붐(311)의 말단에 고정된 영구 자석(130)의 무게를 감당할 수 있으며, 중력을 극복하여 해당 영구 자석(130)을 상하, 좌우 전방위로 운동시켜 중력 균형을 이룰 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다른 일 실시예를 더 개시하며, 본 실시예에 있어서, 해당 스프링 균형팔 장치(310)은 지지를 제공하기 위한 베이스(312)을 포함하고, 해당 베이스(312)는 저부가 고정된다. 해당 스프링 균형팔 장치(310)는 베이스(312) 상단부와 연결되는 수평 스윙팔(313)을 더 포함하되, 해당 수평 스윙팔(313)의 타단부에는 수평 스윙팔(313)과 이정한 각도를 이루는 상부 균형팔(314), 하부 균형팔(315), 상부 코일 스프링(317) 및 하부 코일 스프링(318)이 구비된다. 해당 상부 균형팔(314)은 해당 하부 균형팔(315)과 서로 평행되고, 해당 상부 코일 스프링(317)은 수평 스윙팔(313)의 일단부에 설치되며, 해당 하부 코일 스프링(318)은 붐(311)의 일단부에 설치되어, 해당 상부 코일 스프링(317) 및 해당 하부 코일 스프링(318)의 변형을 통해 해당 상부 균형팔(314) 및 해당 하부 균형팔(315)의 위로 또는 아래로의 동력을 제공할 수 있다. 상부 코일 스프링(317)과 하부 코일 스프링(318)의 작용 하에, 해당 상부 균형팔(314) 및 해당 하부 균형팔(315)은 상하 및 수평 방향에서 360도 편향될 수 있다.
본 출원에 있어서 상기 일반 스프링, 상부 코일 스프링, 하부 코일 스프링 또는 가스 스프링은 모두 하중을 균형시키켜 인력 또는 기계팔 모터의 출력 요구를 감소시키도록 구성된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 각 스프링은 변형된 후 두개의 방향에서의 탄력(F1 및 F2)을 생성하며, 탄력(F1 및 F2)은 상부 균형팔과 하부 균형팔에 작용하며, F2=sin
Figure pct00003
F1이고, 여기서, F2는 하중을 균형시키도록 구성된다.
자기 센서 어레이(160)의 장착 위치는 베이스(312)의 장착 위치에 다라 결정된다. 베이스(312)가 벽걸이형일 경우, 자기 센서 어레이(160)는 베이스(312) 근처의 벽면에 장착된다. 베이스(312)가 천장걸이형일 경우, 자기 센서 어레이(160)는 베이스(312) 근처의 천장에 장착된다.
종래의 기술에 비해, 우선, 본 발명 중의 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140, 240) 및 영구 자석(130, 230)의 중력은 전체의 과정에 공압식 균형팔(110, 210) 또는 스프링 균형팔(310)에 의해 감당되어, 종래의 기술에서 정밀한 기계팔로 인한 비용(통상적으로 기계팔의 비용은 백만 위안임)을 크게 저감시킬 수 있다.
이어서, 본 발명은 공압식 균형팔(110, 210) 또는 스프링 균형팔(310)을 이용하여 수검자의 상부 영역에서의 영구 자석(130, 230)의 승강, 앞뒤 및 좌우 이동을 해결하고, 그의 붐(111)의 회전으로 그의 하부의 영구 자석(130, 230)이 수검자의 소화관 영역에서의 앞뒤, 좌우 및 상부의 전반적인 영역 내에서의 사각지대가 없이 전방위로 정확한 위치 확정을 진행하도록 구동시켜, 검출의 정밀도를 향상시킨다.
이어서, 해당 2 자유도 회전 플랫폼(140, 240)은 해당 영구 자석(130, 230)의 수평 및 수직 방향에서의 회전을 구동시켜, 수평 및 수직 방향에서의 2 자유도 회전에 대한 위치 확정을 제공한다. 또한, 수동으로 제어하고, 구조가 간단하며, 조작이 용이하고, 조작 강도를 저감시킬 뿐만 아니라, 전자기 방출을 감소시킨다.
또한, 본 발명의 캡슐 내시경 제어 장치는 2 자유도 회전 플랫폼을 결합하여 인체-영구 자석의 간단한 전달을 실현함으로써, 시스템을 더욱 간단하게 만들고 영구 자석의 작동이 인체에 더욱 적합되어 인체의 주변 영역에서 운동하여 캡슐 내시경을 더욱 직접적이고 효과적으로 제어할 수 있다.
이로써, 해당 캡슐 내시경 제어 장치는 균형팔 장치로 2 자유도 회전 플랫폼과 협력시켜 5 자유도의 운동 범위를 제공하며, 영구 자석에 대한 제어를 통해, 캡슐 내시경에 대한 자유로운 제어를 실현한다. 아울러, 균형팔 장치는 수동 2 자유도 회전 플랫폼과 결합되어, 구조가 간단하며, 조작이 용이하고, 전자기 방출이 없어, 전반적인 시스템의 높은 정밀도를 저렴한 비용으로 실현한다.
앞서 도시되고 설명된 실시예는 단지 예시일 뿐이다. 이상의 설명에서 이미 본 개시의 구성 및 기능의 세부 사항을 결부하여 본 기술적 방안의 여러 특징 및 장점을 기재하였으며, 본 개시는 단지 예시적인 것일 뿐, 특히 청구 범위에서 사용된 용어의 광범위한 일반적인 의미에 의해 설정된 전체 범위를 포함하여, 본 개시의 원리 내에서 부품의 형상, 크기 및 배열의 사항을 포함하여, 세부 사항에서 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (25)

  1. 캡슐 내시경 제어 장치에 있어서,
    균형팔 장치, 영구 자석 및 진찰대를 포함하되,
    상기 균형팔 장치는 저부가 고정되고 가동단에 붐이 구비되고,
    상기 영구 자석은 상기 붐 하부에 위치하고,
    상기 진찰대는 상기 영구 자석 하부에 설치되고,
    상기 진찰대와 상기 영구 자석 사이의 영역은 검출할 영역인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상술한 균형팔 장치는 공압식 균형팔이고, 지지를 제공하기 위한 지주 및 섀시를 포함하고,
    상기 지주의 상단부에는 서로 평행되는 상부 균형팔 및 하부 균형팔이 구비되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공압식 균형팔은 지주의 일측에 위치하는 균형 실린더 및 제어 박스를 더 포함하되,
    상기 제어 박스는 상기 균형 실린더와 전기적으로 연결되고, 상기 균형 실린더는 상기 상부 균형팔 및 상기 하부 균형팔과 피스톤으로 연결되며, 상기 제어 박스는 균형 실린더를 제어하여 상기 상부 균형팔 및 상기 하부 균형팔의 수직 및 수평 방향에서의 운동을 구동시키는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상부 균형팔 및 상기 하부 균형팔의 타단부는 후방 말단팔과 전방 말단팔을 연결하고,
    상기 후방 말단팔은 상기 전방 말단팔과 상기 상부 균형팔 및 상기 하부 균형팔 사이에 위치하며,
    상기 상부 균형팔, 상기 하부 균형팔, 상기 후방 말단팔, 및 상기 전방 말단팔은 모두 경질 팔인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 후방 말단팔과 상기 전방 말단팔의 길이는 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 후방 말단팔과 상기 상부 균형팔 및 상기 하부 균형팔 사이는 피벗 연결이고, 상기 후방 말단팔은 축을 따라 수평으로 360도 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 전방 말단팔과 상기 후방 말단팔 사이는 피벗 연결이고, 상기 전방 말단팔은 축을 따라 수평으로 360도 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 붐은 상기 전방 말단팔의 타단부에 위치하고, 상기 전방 말단팔과 수직으로 연결되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    2 자유도 회전 플랫폼을 더 포함하되,
    상기 2 자유도 회전 플랫폼은 상기 붐 하부에 위치하고, 상기 영구 자석은 상기 2 자유도 회전 플랫폼 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 2 자유도 회전 플랫폼은 완전 수동 회전 플랫폼이고 상부 인클로저를 포함하되,
    상기 상부 인클로저는 중심축을 따라 대칭되고 수평 부분 및 이에 수직되는 두개의 수직 부분을 포함하되,
    상기 수평 부분에는 상기 중심축을 관통하는 베어링이 설치되어, 수평 방향에서 360도의 회전을 제공하며,
    상기 수직 부분에는 각각 베어링이 설치되고, 상기 베어링에는 수평 로드가 관통되고, 수평 로드의 양단부에는 각각 핸들이 설치되며, 상기 영구 자석은 상기 수평 로드 상에 관통되어 설치되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2 자유도 회전 플랫폼은 서로 연결되는 제1 인클로저 및 제2 인클로저를 포함하되,
    상기 제1 인클로저 내부에는 종방향을 따른 360도 회전을 제공하는 제1 모터가 구비되고, 상기 제2 인클로저 내부에는 수평 방향을 따른 360도 회전을 제공하는 제2 모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 인클로저의 일측에는 제어 핸들이 설치되고, 상기 제어 핸들은 상기 영구 자석의 수평 회전 또는 수직 회전을 제어하기 위한 수평 회전 버튼 및 수직 회전 버튼을 구비하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    다수의 자기 센서로 구성된 자기 센서 어레이를 더 포함하되,
    상기 자기 센서 어레이는 상기 다수의 자기 센서를 통해 영구 자석의 공간 위치를 검출하여 영구 자석의 3D 위치 및 2D 방향을 획득하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 자기 센서 어레이는 영구 자석의 변위에 따라 2 자유도 회전 플랫폼의 보상 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    자기 센서 어레이로 영구 자석의 수평 이동 방향이 감지될 경우, 영구 자석은 원래의 수평 각도에서 감지된 이동 방향의 각도로 회전되고, 이동 과정에 측지 좌표계에 대한 영구 자석의 편향에 대해 보상을 진행하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    2 자유도 회전 플랫폼이 수평으로 이동할 경우, 영구 자석은 측지 좌표계에 대해 편향이 발생하고, 측지 좌표계에 대한 영구 자석의 편향이 없어지도록 영구 자석의 수평 편향 각도에 대해 보상을 진행하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 영구 자석은 소화관 내에서의 캡슐 내시경의 운동을 제어하고,
    캡슐 내시경이 위장 하벽에 있을 경우, 영구 자석이 위장 하벽 지점을 회전하며 멀리하는 접선 방향은 영구 자석의 이동 방향과 반대되고,
    캡슐 내시경이 위장 상벽에 있을 경우, 영구 자석이 외장 상벽 지점을 회전하며 멀리하는 접선 방향은 영구 자석의 이동 방향과 일치한 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 영구 자석의 회전 및 이동 속도는 v=ω*L를 만족하고, v는 영구 자석의 평균 이동 속도이고, ω는 영구 자석의 평균 회전 각속도이며, L는 캡슐 내시경의 길이인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 균형팔 장치는 스프링 균형팔 장치이고,
    상기 스프링 균형팔 장치는 지지를 제공하기 위한 베이스 및 베이스 상단부에 연결되는 수평 스윙팔을 포함하고,
    상기 수평 스윙팔의 타단부에는 수평 스윙팔과 일정한 각도를 이루는 상부 균형팔, 하부 균형팔 및 스프링이 구비되고,
    상기 상부 균형팔과 상기 하부 균형팔은 서로 평행되고,
    상기 스프링은 변형을 통해 상기 상부 균형팔과 상기 하부 균형팔에 위로 또는 아래로의 동력을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 스프링은 일반 스프링 또는 가스 스프링인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 수평 스윙팔과 상기 베이스 사이는 피벗 연결이고, 상기 수평 스윙팔과 상기 상부 균형팔 및 상기 하부 균형팔 사이도 피벗 연결이고, 상기 수평 스윙팔은 축을 따라 수평으로 360도 회전 가능한 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 붐과 상기 상부 균형팔, 상기 하부 균형팔 및 상기 스프링의 타단부는 수직으로 연결되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 상부 균형팔, 상기 하부 균형팔 및 상기 수평 스윙팔은 모두 경질 팔인 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 스프링은 상부 코일 스프링 및 하부 코일 스프링을 포함하되,
    상기 상부 코일 스프링은 상기 수평 스윙팔의 일단에 설치되고, 상기 하부 코일 스프링은 상기 붐의 일단에 설치되고,
    상기 상부 코일 스프링과 상기 하부 코일 스프링은 변형을 통해 상기 상부 균형팔과 상기 하부 균형팔에 위로 또는 아래로의 동력을 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 영구 자석은 하나 또는 다수의 자유도에서 회전하는 것을 특징으로 하는 캡슐 내시경 제어 장치.
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