[发明专利]一种用于胶囊内窥镜机器人的磁驱动爬行外壳

说明书

本发明提供了一种用于胶囊内窥镜机器人的磁驱动爬行外壳，包括固定模块、滑动模块和限位环，所述固定模块固定在胶囊内窥镜机器人的外壳的尾端，所述限位环固定在胶囊内窥镜机器人的外壳的头端，所述滑动模块与所述胶囊内窥镜机器人的外壳滑动配合，所述滑动模块设置在所述固定模块、限位环之间。本发明的有益效果是：本发明提供的磁驱动爬行外壳，可以为胶囊内窥镜机器人提供主动运动功能，无需电机驱动，可以安装在胶囊内窥镜机器人的外部。

技术领域

本发明涉及胶囊内窥镜机器人，尤其涉及一种用于胶囊内窥镜机器人的磁驱动爬行外壳。

背景技术

现如今，胃肠道疾病发病率极高，是临床中的多发病，严重影响着人们的身体健康，如何针对性的对疾病进行有效的检查与预防是我们所关注的问题，传统的检查方式是采用肠镜、胃镜机械式的插入来进行检查，在检查过程中患者会有极大的痛苦，于是无创无痛无麻醉的胶囊内窥镜应运而生。胶囊内窥镜是一种口服式的检查设备，用于检查人体消化道内的健康状况，因其带给患者的痛苦较小、操作简单，其具有良好的市场前景，目前国内外均在突破胶囊内窥镜领实际应用方面取得了重大突破与成果，但仍然存在一些技术难题。一方面，大部分胶囊内窥镜机器人无法进行主动运动，其在体内的移动依赖于胃肠道的蠕动和收缩，更无法控制其进行拍照的角度与位置，同时也无法满足定点施药、采样等功能要求。另一方面，即使是目前提出的一些主动运动型胶囊机器人，其驱动方式大部分为电机驱动，会产生续航不足的问题，且驱动装置位于胶囊内部，会增大胶囊整体体积，导致胶囊结构复杂、散热困难等问题。因此，在现有胶囊内窥镜机器人的基础上在其外部增加一种模块化的、能够为其提供主动运动功能的磁驱动爬行外壳能够很好解决现有胶囊内窥镜机器人存在的弊端。一方面，使得只能依赖消化道蠕动而移动的胶囊内窥镜机器人有了主动运动的功能，另一方面，在现有胶囊内窥镜机器人的外部增加结构，不增加原有胶囊机器人的结构复杂性。因此，设计一种磁驱动爬行外壳，可以为胶囊内窥镜机器人提供主动运动功能，在利用胶囊内窥镜机器人完成临床检查上有着显著的现实意义以及迫切的市场需求。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于胶囊内窥镜机器人的磁驱动爬行外壳。

本发明提供了一种用于胶囊内窥镜机器人的磁驱动爬行外壳，包括固定模块、滑动模块和限位环，所述固定模块固定在胶囊内窥镜机器人的外壳的尾端，所述限位环固定在胶囊内窥镜机器人的外壳的头端，所述滑动模块与所述胶囊内窥镜机器人的外壳滑动配合，所述滑动模块设置在所述固定模块、限位环之间。

作为本发明的进一步改进，所述固定模块包括第一封装环、第一永磁体和第一腔体外壳，所述第一永磁体安装在所述第一腔体外壳之内，所述第一封装环固定在所述第一腔体外壳的开口处，用来封装所述第一永磁体。

作为本发明的进一步改进，所述滑动模块包括第二封装环、第二永磁体和第二腔体外壳，所述第二永磁体安装在所述第二腔体外壳之内，所述第二封装环固定在所述第二腔体外壳的开口处，用来封装所述第二永磁体。

作为本发明的进一步改进，所述第一永磁体和第二永磁体呈圆环形状，采用径向充磁的方式制造。其磁化方向为半径方向，S级和N级分别位于两个半圆环处，并非沿轴线方向，在圆环形永磁体的轴线方向磁极不变。第一永磁体为固定不动永磁体，第二永磁体负责旋转与滑动。当施加外部均匀磁场时，第二永磁体相对第一永磁体转动，使得两个永磁体S级和S级相对，N级和N级相对，由相互吸引状态变为相互排斥状态，同时在斥力作用下第二永磁体远离第一永磁体，在所述圆柱外壳上产生相对滑动，所述磁驱动爬行外壳呈现伸展状态。当撤去外部均匀磁场时，第一永磁体仍固定不动，第二永磁体受到吸引力作用下产生相对转动与相对滑动，S级和N级相对，两永磁体相互吸引，所述磁驱动爬行外壳呈现收缩状态。

作为本发明的进一步改进，所述限位环采用生物相容性材料制成，用于限制负责旋转与移动的第二永磁体在所述圆柱外壳上的相对位置，防止第二永磁体滑脱所述圆柱外壳。