[发明专利]胶囊式微型机器人移动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶囊式微型机器人移动系统，更具体地，涉及一种能够保持在内部器官的粘壁的同时以高速移动的胶囊式微型机器人移动系统。

背景技术

通常，用于胶囊式内诊镜的微型机器人包括用于给内部器官的内部拍照的超小型摄像机、用于扯掉内部器官的组织的镊子、用于将通过摄像机拍摄的图像传送至外部设备的通信单元以及诊断设备，且其用于如医师触及内部器官的组织一样检查患病部位。这样，通过使用微型机器人，例如胃、小肠、大肠等内部器官内部能够通过内诊镜拍照而不会使病人痛苦，并且还能够执行简单的外科手术和药物注射。

但是，到目前为止传统的用于胶囊式内诊镜的微型机器人还没有商业化，其研究已经展开。作为一种机器人移动系统，正在进行一种以用空气膨胀展开的夹持部件移步并在大肠的壁上移动的用于尺蠖式微型机器人移动系统的研究。但是，为了按照这种原理移动微型机器人，需要使微型机器人的本体与微型机器人将要在其上移动的周围环境紧密接触。但是，因为器官壁覆有黏液并且具有黏弹特性，所以紧密接触受到限制。

发明内容

本发明考虑了上述和/或其它问题，本发明的目的是提供一种胶囊式微型机器人移动系统，其即使在覆有滑黏液的器官中也能够高速移动，并且能够提供可靠性。

为了实现上述目的和本发明的其它方面，本发明提供一种胶囊式微型机器人移动系统，其包括：内圆筒，其具有形成在其外圆周上的锁定槽；用于沿纵向移动内圆筒的驱动部件；外圆筒，其中形成有中空部以环绕内圆筒；沿纵向穿过外圆筒的外圆周的第一暴露孔；臂，其铰接于外圆筒以在预定的范围内旋转，并且当臂由于旋转而展开时在第一暴露孔上露出且当臂由于旋转而合拢时隐藏在第一暴露孔内；用于环绕外圆筒的胶囊；以及与第一暴露孔对齐并且沿胶囊的纵向形成为使得当臂展开时臂在胶囊上露出的第二暴露孔；其中，当臂沿内圆筒的移动方向与锁定槽作用时，臂合拢或展开。

优选地，外圆筒具有沿圆周方向连续形成的铰接凹部，旋转中心孔形成在臂的旋转中心内，并且线插进外圆筒中的旋转中心孔和臂的旋转中心孔内，并且置于铰接凹部内。

此外，胶囊式微型机器人移动系统还包括形成在外圆筒的外圆周上的旋转防止凹部以及形成在胶囊的内圆周上以与旋转防止凹部接合的旋转防止凸部。相反，胶囊式微型机器人移动系统可以还包括：形成在外圆筒的外圆周上的旋转防止凸部以及形成在胶囊的内圆周上以与旋转防止凹部接合的旋转防止凹部。

内圆筒具有穿过其中心部分的中空部，内圆筒具有沿纵向形成在内圆筒的外圆周上以防止内圆筒在外圆筒内旋转的槽，外圆筒具有形成在外圆筒的内圆周上并且与槽接合的凸部，并且驱动部件包括安装至胶囊后侧的马达，以及与马达的旋转相关联而转动并且紧固在内圆筒的中空部内的螺杆。

相反，胶囊式微型机器人移动系统可以还包括：沿纵向穿过内圆筒的导向孔；以及穿过并固定在导向孔内的导向杆；其中，驱动部件包括安装至胶囊后侧的马达以及与马达的旋转相关联而转动并且紧固在内圆筒的中空部内的螺杆。

优选地，胶囊式微型机器人移动系统还包括安装在胶囊前部的摄像机。

为了降低器官壁和胶囊之间的摩擦，胶囊安装有摄像机的前部为半球形，并且胶囊优选地涂覆有用于减小移动时与器官的摩擦的防附着剂。

臂的数量为三个或更多个，用于有效地与器官的壁接触，并且这些臂沿径向设置。

优选地，为了在保持着器官壁而前进的臂和器官壁之间的摩擦，多个微小的凸部形成在臂的端部。在此，微小端部以微小纤毛的形式形成以增加臂的端部和器官壁之间的附着力。由于此不同于保持器官壁的臂的锐利端部的机械运动的结构，能够显著地减小运动时发生的对器官壁的破坏，并且胶囊式机器人能够轻轻地保持器官壁并移动。另外，为了具有微小纤毛的臂易于接触器官壁以及易于从器官壁分离，柔性接头可以形成在臂的端部。

驱动部件可以包括PZT线性超声马达。在这种情况下，通过使用PZT线性超声马达，能够实现内圆筒沿纵向的运动。

为了将胶囊的摄像机拍摄的图像传递至外部单元，优选地还包括用于将胃肠道的图像传递至外部接收器的通信单元。

当上述锁定凹部沿圆周方向连续地形成在内圆筒的外圆周上时，胶囊式微型机器人移动系统易于制造。

此外，上述锁定凹部竖向地凹陷以形成扁平底部，使得最大化了锁定槽和臂之间的锁定。