[实用新型]一种便携式遥操作无线微管道机器人的控制系统

说明书

(一)技术领域：

本实用新型属于工业、医疗设备技术领域，尤其是一种便携式遥操作无线微管道机器人的控制系统及工作方法，特别适用于肠道疾病的检测、诊断或病患处样液的提取、分析以及后期的辅助介入手术、治疗等方面。

(二)背景技术：

根据中国卫生部公布的《第三次全国死因回顾抽样调查报告》，在2004-2005年中因消化道疾病死亡的人数为因疾病死亡人数的16.87％，且该比率从1997年开始有逐年递增的趋势。消化道疾病已经开始成为威胁我国国民身体健康的重要问题。消化道的肿瘤与癌症是因消化道疾病死亡的主要原因，因此针对消化道进行早期肿瘤与癌症筛查有重大意义。

目前，微创诊断已经成为临床医学重要的发展趋势被广泛应用于人体胃肠道，常用诊断设备有传统内窥镜和胶囊内窥镜。传统内窥镜需在专业医生的操作下插入人体胃肠道，容易给病人带来不适感和创伤，而且检测效果不是十分理想，对于病变位置的检测和判断不直观，有很多肠道盲点无法到达。胶囊内窥镜只能随着胃肠道的蠕动被动前进，无法自主运动，常常遗漏某些部位或无法反复观察可疑病灶点，检测时间长，专一性差。

主动型微型胃肠道疾病诊疗机器人是理想的胃肠道无创检查和治疗方案。该类机器人一般集成了运动机构，图像传感器和控制电路，可由外科医生进行实时操作，对可疑病灶点进行反复观察。集成了活检钳与微泵的机器人还可进行组织取样和定点药物释放。肠道机器人能够在磁场的驱动和控制下，实现在人体消化道中主动的运动，可到达和检测人体肠道的任意位置，实现位置可控；同时可调节机器人的运动速度，提高检测的效率。

便携式遥操作无线微管道机器人的控制装置能够有效地对肠道机器人的运动状态进行实时的控制。根据临床的实际需求，可实现外科医生和患者之间的远程治疗。控制装置具有体积小，便于携带等特点，实现了肠道检测和治疗的普及性。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于设计一种便携式遥操作无线微管道机器人的控制系统，它可以克服现有技术的不足，是一种可以主动控制肠道机器人在人体肠道内运动状态的装置，其结构简单，体积小，便于携带，操作方便，成本低，且能够实现医生和患者远程操作。

本发明的技术方案：一种便携式遥操作无线微管道机器人的控制系统，其特征在于它是由控制器主端部分、控制器从端部分和三轴亥姆霍兹线圈单元构成；其中所述控制器主端部分和控制器从端部分通过无线通讯进行数据传输；所述控制器主端部分的输入端接收医生的操作信号，其输出端与控制器从端部分通过无线连接并交互信息；所述控制器从端部分的输出端通过三轴亥姆霍兹线圈单元发出驱动信号和控制信号，控制机器人的动作和位置。

所述三轴亥姆霍兹线圈单元内有磁传感器阵列；所述磁传感器阵列是由不少于一个的霍尼韦尔传感器HMC1021以阵列的分布形式构成。

所述控制器主端部分包括主控制器单元、主端电源处理单元、AD采集处理单元、摇杆信息单元、主端状态显示单元和无线发射模块单元；其中，所述控制器主端部分的主控制器单元的输入端连接AD采集处理单元的输出端，其输出端与主端状态显示单元和无线发射模块单元的输入端连接；所述主端电源处理单元的输入端连接开关电源，其输出端为主控制器单元、AD采集处理单元、摇杆信息单元、主端状态显示单元和无线发射模块单元供电；所述AD采集处理单元的输入端接收摇杆信息单元输出的摇杆位置信息；所述摇杆信息单元的输入端采集医生的摇杆动作信号；所述主端状态显示单元显示当前控制器主端部分的控制状态。