[实用新型]一种磁控主动运动活检胶囊机器人

说明书

一种磁控主动运动活检胶囊机器人，其特征在于它包括三轴亥姆霍兹线圈和胶囊机器人部分，所述胶囊机器人放置于三轴亥姆霍兹线圈的几何中心；所述三轴亥姆霍兹线圈发出驱动和控制信号，控制胶囊机器人部分的动作。本实用新型在不增加胶囊机器人额外能耗的前提下将外磁场与胶囊机器人内置磁铁耦合产生的磁力矩转变为活检切削力，可以通过外磁场同时控制磁控主动运动活检胶囊机器人运动模式和功能模式的激活与闭合，操作方便，检测与治疗手段更加灵活。

技术领域

本实用新型涉及工业、医疗设备技术领域，主要适用于由于胃肠道疾病的活检技术，尤其是一种磁控主动运动活检胶囊机器人。

背景技术

当代生活节奏的加快和人类饮食习惯的改变，消化道疾病日益成为严重威胁我们身体健康的主要因素。传统内窥镜作为消化道临床检查的重要方法，但是可达性差，疼痛不适感会造成病人对医学治疗的恐惧，而且功能单一，运动依靠消化道的蠕动被动运动。活检作为临床的最后诊断对绝大多数送检病例都能做出明确的组织病理学诊断。整个活检过程需确保准确稳定，避免对患者造成伤害的同时保证取样部位的正确性。现有的活检机制如何在不增加能耗的前提下完成组织取样并且有效停止仍然是一项挑战的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁控主动运动活检胶囊机器人，它能够解决现有技术的不足，锚定机构和活检机构通过磁开关控制，能够旋转和采样多次，磁开关是通过外部磁场控制的，这意味着消除了能量方面的限制，操作简单具有广阔的应用前景。

本实用新型的技术方案是：一种磁控主动运动活检胶囊机器人，它包括三轴亥姆霍兹线圈和胶囊机器人部分，所述胶囊机器人放置于三轴亥姆霍兹线圈的几何中心；所述三轴亥姆霍兹线圈发出驱动和控制信号，控制胶囊机器人部分的动作；

所述三轴亥姆霍兹线圈产生方向磁场或空间万向旋转磁场；三轴亥姆霍兹线圈接收直流信号时，三轴亥姆霍兹线圈产生方向磁场；三轴亥姆霍兹线圈接收交流信号时，三轴亥姆霍兹线圈产生空间万向旋转磁场；

所述胶囊机器人部分包括磁开关、可活动主体部分、不可活动主体部分、锚定机构、活检机构、胶囊型头部；所述磁开关安装于可活动主体部分与不可活动主体部分连接构成的机器人主体内部，所述磁开关为与机器人主体同轴的径向磁化的环形铷铁硼永磁铁,包括能够轴向运动而不能够径向旋转的磁铁，和能够径向旋转但是不能够轴向运动的磁铁；所述能够轴向运动而不能够径向旋转的磁铁安装在可活动主体部分内，与锚定机构连接；所述能够径向旋转但是不能够轴向运动磁铁安装在不可活动主体部分内，与活检机构连接；所述锚定机构与可活动主体部分及胶囊型头部连接；所述胶囊型头部的底部为通过可活动主体部分及能够轴向运动而不能够径向旋转的磁铁的内孔的轴，轴的另一端固定于活检机构的顶部。

所述径向旋转即为磁铁以机器人主体的中心轴为轴旋转，所述轴向运动即为磁铁沿机器人主体的中心轴方向运动。

所述可活动主体部分和不可活动主体部分的外表面设置螺旋凹槽，三轴亥姆霍兹线圈产生的旋转磁场的方向和螺旋凹槽的螺旋方向共同决定胶囊机器人的运动方向。

所述能够径向旋转但是不能够轴向运动磁铁安装在直径小于磁铁内环直径的不可活动主体部分的固定轴上，磁铁能够围绕固定轴旋转。

所述锚定机构由若干个伞状锚定结构与机器人主体同轴心周向排列组成；所述锚定结构包括保护壳和连杆，保护壳通过连杆分别与可活动主体部分及胶囊型头部连接；所述保护壳与机器人主体同轴心周向排列，保护壳在闭合状态下的外直径等于所诉胶囊机器人主体的外直径。

所述保护壳的内层设计有固定支架，通过轴连接将固定支架的孔和两个连杆的一端连接，其中一个连杆的另一端与胶囊型头部的固定架轴连接，另一个连杆的另一端与可活动主体部分的固定支架轴连接。