胶囊内窥镜的位姿控制系统及胶囊内窥镜技术方案

本实用新型专利技术公开了一种胶囊内窥镜的位姿控制系统及胶囊内窥镜，该胶囊内窥镜包括：胶囊外壳和位于胶囊外壳内的磁体，胶囊外壳的前端设有光学前盖，胶囊外壳内设有朝向光学前盖的采集图像信息的镜头以及和镜头连接的图像传感器，胶囊外壳内还设有图像处理器和信号传输模块，图像处理器和图像传感器、信号传输模块分别连接，胶囊外壳内还设有磁场传感器和运动传感器，磁场传感器以及运动传感器均和信号传输模块连接，胶囊外壳内还设有与图像传感器、图像处理器、信号传输模块、磁场传感器以及运动传感器连接的电池模块。通过对位于磁体施加力来控制胶囊内窥镜的运动，通过磁场传感器和运动传感器的共同作用精确地反馈胶囊内窥镜的位姿。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗器械领域，特别是涉及一种胶囊内窥镜的位姿控制系统及胶囊内窥镜。
技术介绍
随着科学技术的进步，医疗器械也得到了很大的发展，其中，胶囊内窥镜作为诊断消化道疾病的器械，由于无痛、无交叉感染、不影响患者的正常生活或工作等优点，得到了广泛的运用。胶囊内窥镜位姿的全自动控制一直是医疗器械领域的一个难点。想要实现胶囊内窥镜位姿的自动控制，主要有两方面的问题需要解决：一是位姿控制的动力来源，一是胶囊内窥镜定位与位姿的反馈。目前，采用磁场对胶囊内窥镜内部安装的小磁体进行牵引，从而解决了胶囊内窥镜的位姿控制的动力问题。然而，只是采用磁场并不能有效得出胶囊内窥镜的位姿。因此，如何能够实现对胶囊内窥镜的精确定位以及得到其位姿，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种胶囊内窥镜的位姿控制系统、控制方法及胶囊内窥镜，可以实现对胶囊内窥镜的精确定位以及得到其位姿。为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：一种胶囊内窥镜，包括：胶囊外壳和位于所述胶囊外壳内的磁体，所述胶囊外壳的前端设有光学前盖，所述胶囊外壳内设有朝向所述光学前盖的采集图像信息的镜头以及和所述镜头连接的图像传感器，所述胶囊外壳内还设有图像处理器和信号传输模块，所述图像处理器和所述图像传感器、信号传输模块分别连接，所述胶囊外壳内还设有磁场传感器和运动传感器，所述磁场传感器以及所述运动传感器均和所述信号传输模块连接，所述胶囊外壳内还设有与所述图像传感器、图像处理器、信号传输模块、磁场传感器以及运动传感器连接的电池模块。优选地，所述运动传感器包括：重力传感器和加速度传感器。优选地，所述信号传输模块为射频模块。一种胶囊内窥镜的位姿控制系统，包括：如上述任一项所述的胶囊内窥镜；机器人手臂，所述机器人手臂包括为所述胶囊内窥镜内的磁体提供动态磁场的第一磁块，以及控制所述第一磁块运动的机械臂，其中，所述机械臂上设有n个运动关节，所述机械臂上还设有控制所述运动关节运动的控制器和驱动器，所述机械臂上还设有读取所述运动关节的旋转变量的编码器，n为大于1的整数。优选地，还包括：响应操作者操作，发出相应的控制指令控制所述机器人手臂运动到预设位置的人机交互模块。优选地，还包括：接收所述胶囊内窥镜的反馈信息，并将所述反馈信息发送至所述人机交互模块的胶囊信号接收器。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本技术实施例所提供的胶囊内窥镜，包括：胶囊外壳和位于胶囊外壳内的磁体，胶囊外壳的前端设有光学前盖，胶囊外壳内设有朝向光学前盖的采集图像信息的镜头以及和镜头连接的图像传感器，胶囊外壳内还设有图像处理器和信号传输模块，图像处理器和图像传感器、信号传输模块分别连接，胶囊外壳内还设有磁场传感器和运动传感器，磁场传感器以及运动传感器均和信号传输模块连接，胶囊外壳内还设有与图像传感器、图像处理器、信号传输模块、磁场传感器以及运动传感器连接的电池模块。胶囊内窥镜的镜头透过光学前盖进行取景，获取用户身体内的检查信息，镜头获得的图像信息经过图像传感器发送至图像处理器，经过处理后经由信号传输模块发送至外界。其中，通过在外界对位于胶囊外壳内的磁体施加力来控制胶囊内窥镜的运动，通过胶囊内窥镜中的磁场传感器和运动传感器的共同作用来精确地反馈胶囊内窥镜的位姿。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种具体实施方式所提供的胶囊内窥镜结构示意图；图2为本技术一种具体实施方式所提供的第一胶囊内窥镜和第二胶囊内窥镜在同一磁场下不同位置的磁场向量示意图；图3为本技术一种具体实施方式所提供的第三胶囊内窥镜在一磁场下预设位置的磁场向量示意图；图4为本技术一种具体实施方式所提供的第四胶囊内窥镜在图3所示的磁场下与第三胶囊内窥镜相同位置不同姿态下的磁场向量示意图；图5为图2所示的两个胶囊内窥镜在引入运动传感器时的磁场向量示意图；图6为图5所示的第一胶囊内窥镜的磁场向量在二维坐标轴中的方向示意图；图7为图5所示的第二胶囊内窥镜的磁场向量在二维坐标轴中的方向示意图；图8为图3所示的第三胶囊内窥镜在引入运动传感器时的磁场向量示意图；图9为图4所示的第四胶囊内窥镜在引入运动传感器时的磁场向量示意图。具体实施方式本技术的核心是提供一种胶囊内窥镜的位姿控制系统、控制方法及胶囊内窥镜，能够实现对胶囊内窥镜的精确定位以及得到其位姿。为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广。因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。请参考图1，图1为本技术一种具体实施方式所提供的胶囊内窥镜结构示意图。本技术的一种具体实施方式提供了一种胶囊内窥镜，包括：胶囊外壳6和位于胶囊外壳6内的磁体9，胶囊外壳6的前端设有光学前盖8，胶囊外壳6内设有朝向光学前盖8的采集图像信息的镜头1以及和镜头1连接的图像传感器2，胶囊外壳6内还设有图像处理器3和信号传输模块5，图像处理器3和图像传感器2、信号传输模块5分别连接，胶囊外壳6内还设有磁场传感器和运动传感器，即胶囊外壳内设有定位模块4，而定位模块4包括磁场传感器和运动传感器，磁场传感器以及运动传感器均和信号传输模5块连接，胶囊外壳6内还设有与图像传感器2、图像处理器3、信号传输模块5、磁场传感器以及运动传感器连接的电池模块7，电池模块7用于为各用电部件供电。在本实施方式中，在使用时，用户吞服该胶囊内窥镜，使得胶囊内窥镜进入到用户的消化道。由于胶囊内窥镜的镜头朝向光学前盖，则其透过光学前盖可以进行取景，以获取用户消化道内的图像信息，镜头获得的图像信息经由图像传感器发送至图像处理器，图像处理器将该图像信息进行预设的处理后经由信号传输模块发送至外界。其中，通过在用户体外对位于胶囊外壳内的磁体施加力来控制胶囊内窥镜的运动，如通过其他的磁体在用户身体外施加牵引力来控制胶囊内窥镜进行运动，通过胶囊内窥镜中的磁场传感器和运动传感器的共同作用来精确地反馈胶囊内窥镜的位姿。请参考图2至图9，图2为本技术一种具体实施方式所提供的第一胶囊内窥镜和第二胶囊内窥镜在同一磁场下不同位置的磁场向量示意图；图3为本技术一种具体实施方式所提供的第三胶囊内窥镜在一磁场下预设位置的磁场向量示意图；图4为本技术一种具体实施方式所提供的第四胶囊内窥镜在图3所示的磁场下与第三胶囊内窥镜相同位置不同姿态下的磁场向量示意图；图5为图2所示的两个胶囊内窥镜在引入运动传感器时的磁场向量示意图；图6为图5所示的第一胶囊内窥镜的磁场向量在二维坐标轴中的方向示意图；图7为图5所示的第二胶囊内窥镜的磁场向量在二维坐标轴中的方向示意图；图8为图3所示的第三胶囊内窥镜在引入运动传感器时的磁场向量示意图；图9为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶囊内窥镜，其特征在于，包括：胶囊外壳和位于所述胶囊外壳内的磁体，所述胶囊外壳的前端设有光学前盖，所述胶囊外壳内设有朝向所述光学前盖的采集图像信息的镜头以及和所述镜头连接的图像传感器，所述胶囊外壳内还设有图像处理器和信号传输模块，所述图像处理器和所述图像传感器、信号传输模块分别连接，所述胶囊外壳内还设有磁场传感器和运动传感器，所述磁场传感器以及所述运动传感器均和所述信号传输模块连接，所述胶囊外壳内还设有与所述图像传感器、图像处理器、信号传输模块、磁场传感器以及运动传感器连接的电池模块。

【技术特征摘要】
1.一种胶囊内窥镜，其特征在于，包括：胶囊外壳和位于所述胶囊外壳内的磁体，所述胶囊外壳的前端设有光学前盖，所述胶囊外壳内设有朝向所述光学前盖的采集图像信息的镜头以及和所述镜头连接的图像传感器，所述胶囊外壳内还设有图像处理器和信号传输模块，所述图像处理器和所述图像传感器、信号传输模块分别连接，所述胶囊外壳内还设有磁场传感器和运动传感器，所述磁场传感器以及所述运动传感器均和所述信号传输模块连接，所述胶囊外壳内还设有与所述图像传感器、图像处理器、信号传输模块、磁场传感器以及运动传感器连接的电池模块。2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述运动传感器包括：重力传感器和加速度传感器。3.根据权利要求1或2所述的胶囊内窥镜，其特征在于，所述信号传输模块为射频模块。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁东，袁建，李彦俊，
申请(专利权)人：重庆金山科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50