[发明专利]基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，其包括体内胶囊内窥镜、体外永磁体、三轴力传感器、机械手、数据处理电路、工作站、控制器；所述体内胶囊内窥镜与所述体外永磁体之间形成磁路，所述三轴力传感器用于测量所述体内胶囊内窥镜与所述体外永磁体产生的相互作用力以形成三轴力传感器数据信息，所述机械手用于控制所述体外永磁体的运动，所述数据处理电路对三轴力传感器数据信息进行处理并将处理后的三轴力传感器数据信息发送至所述工作站，所述工作站通过解析运算得出所述胶囊内窥镜的位置信息，并由操作人员通过所述控制器控制所述机械手的运动。

2.如权利要求1所述的基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，所述体内胶囊内窥镜包括透明玻璃罩、体内永磁体、CMOS成像器件、LED照明电路，电源；所述LED照明电路产生的光源透过透明玻璃罩照在体内消化系统内壁上，以使所述COMS成像器件实时获取消化系统内部信息；所述体内永磁体主要用于与体外永磁体形成磁路以控制胶囊内窥镜的运动。

3.如权利要求2所述的基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，所述三轴力传感器主要用于测量体内永磁体与体外永磁体在三维方向产生的相互作用力的大小。

4.如权利要求2所述的基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，所述数据处理电路将传感器获得的信息进行放大和模数转换从而得到工作站所需的控制信息。

5.如权利要求2所述的基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，所述工作站将得到的空间三维方向上的力通过相应的计算转化为三维方向上的距离信息，从而得出所述体内胶囊内窥镜与所述体外永磁体之间的相对位置。

6.如权利要求2所述的基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，所述控制器用于实时控制所述机械手的空间方向上的运动。

7.一种基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统的控制方法，所述控制方法采用权利要求2至6中任意一项所述的基于永磁和三轴力传感器的胶囊内镜控制系统，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一，口服体内胶囊内窥镜，体内胶囊内窥镜在体外永磁体的作用下运动；

步骤二，三轴力传感器测得空间三维方向上体内永磁体与体外永磁体之间作用力的大小，经过放大及模数转换后得到所需的数字信号；

步骤三，工作站接收上述数字信号，将磁体间作用力转化为磁体间的相对位置信息；

步骤四，操作人员根据所得到的信息，通过控制器控制机械手的运动从而实现对胶囊的位置控制。