[实用新型]用于变化磁场胶囊全姿态测定系统的空间磁场检测装置

说明书

本实用新型公开了一种用于变化磁场胶囊全姿态测定系统的空间磁场检测装置，包括：磁场测量组件，包括至少两个用于测量外部牵引磁体所生成外部预设磁场内的特定位置的磁场向量的三轴磁传感器；信号连接磁场测量组件的下位机，用于采集三轴磁传感器所测得的数据并传输至上位机；信号连接下位机的上位机，用于接收下位机的数据并进行数据融合以确定外部牵引磁体的磁场方向。此种空间磁场检测装置依次通过三轴磁传感器的测量、下位机的数据采集以及上位机的数据融合，至少两点的测量结合数据融合技术，可保证测量精度，可以实时对空间磁场情况进行准确获取，进而为之后进行胶囊全姿态确定的过程提供准确的依据，提高胶囊姿态确定的准确性。

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种用于变化磁场胶囊全姿态测定系统的空间磁场检测装置。

背景技术

在医疗诊断中，胶囊内窥镜极大地拓展了医生的消化道检查视野，填补了胃镜、肠镜检查的盲区，解决了多年来小肠疾病和胃肠道隐血诊断方面的难题。

而目前广泛使用外部磁场驱动方式的主动可控式胶囊系统，该系统包括内置在胶囊内的永磁体或在胶囊外表面上包覆永磁体层以及外部牵引磁体，该外部牵引磁体可以采用能够通过人工控制的磁力臂，或者也可以采用三轴亥姆霍兹线圈，通过该三轴亥姆霍兹线圈的万向均匀旋转磁场驱动胶囊进行滚动、俯仰、偏航和前进等运动。

在主动式胶囊(以后简称胶囊)的使用中，胶囊空间姿态的全解析对于检测过程来说十分有必要。目前，胶囊的空间姿态全解析的实现方式是：胶囊内部集成传感器，对自身的各个姿态角进行测量，然后将数据实时的传递出来，在上位计算机中解析出胶囊的全姿态信息。

在现有技术中一种测量刚体全姿态信息的方法是使用加速度传感器和磁场传感器来完成主要的测量工作，通过胶囊的加速度向量和所处位置的空间磁场向量的数据融合，即可测定胶囊的姿态角。该空间磁场向量为由外部牵引磁体产生的外部预设磁场，该外部预设磁场一般是由医护人员设置、兼做控制胶囊在人体消化道内移动用，其产生的磁场处于周期性变化中。

然而，在通过磁场传感器进行胶囊的空间姿态角测定时，必须使外部预设磁场满足一定预设条件，即该外部预设磁场需为水平定向磁场(或者磁感线平行度高于95％的水平磁场)，只有满足该条件的外部预设磁场，才能与加速度传感器数据融合后精确计算出胶囊的姿态角，但该在医护人员正常使用外部牵引磁体时，外部预设磁场不可能始终处于水平定向状态，在外部牵引磁体操作胶囊移动时，外部预设磁场的方向和磁场强度均不一致，此时再进行测定的话，角度误差太大，无法完成全姿态测定。而现有技术中还不存在有效可行的手段对空间磁场的情况实时进行准确获取，进而影响胶囊的姿态确定的准确性。

因此，如何实现实时对空间磁场情况的准确获取，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于变化磁场胶囊全姿态测定系统的空间磁场检测装置，能够实时对空间磁场情况进行准确获取。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于变化磁场胶囊全姿态测定系统的空间磁场检测装置，包括：

磁场测量组件，包括至少两个用于测量外部牵引磁体所生成外部预设磁场内的特定位置的磁场向量的三轴磁传感器；

信号连接于所述磁场测量组件的下位机，用于采集所述三轴磁传感器所测得的数据并传输至上位机；

信号连接于所述下位机的所述上位机，用于接收所述下位机的数据并进行数据融合以确定所述外部牵引磁体的磁场方向。

优选地，每个所述磁场测量组件中的所有所述三轴磁传感器设于同一设定平面上。

优选地，所述设定平面平行于所述外部牵引磁体处于标准测量方位时所述外部预设磁场的磁场方向。