一种具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种具有非对称力感应功能的内窥镜胶囊机器人，该胶囊机器人安装有力感应模块，且力感应模块中的传感器在胶囊型头部壳体上呈非对称分布，用于获得胶囊机器人与胃肠腔壁非对称接触条件下的接触力。其中压力传感器在胶囊型头部壳体内部或外部呈非对称性分布，在外部单磁场或非对称分布的多磁场驱动下，能够检测胃肠内壁与胶囊型头部之间的交互接触力，该接触力的大小不能超过设定的安全阈值，从而实现胶囊机器人运动控制和接触状态的监控；该内窥镜除了胶囊型头部外，进入人体的通道管为柔性管，不会引起疼痛，并通过外部磁场进行移动控制，能够实现无痛、全方位的控制观察。

A capsule robot with asymmetric lateral force sensing function

The invention discloses an endoscope capsule robot with asymmetric force induction function. The capsule robot is equipped with a powerful induction module, and the sensors in the force induction module are asymmetrically distributed on the capsule head shell to obtain the contact force between the capsule robot and the gastrointestinal cavity wall under asymmetrical contact conditions. The pressure sensor distributes asymmetrically inside or outside the capsule head shell. Driven by a single external magnetic field or asymmetrically distributed multi-magnetic field, it can detect the interactive contact force between the inner wall of gastrointestinal tract and the capsule head. The contact force can not exceed the set safety threshold, thus realizing the capsule robot. Motion control and contact state monitoring; besides capsule head, the endoscope has flexible passage tube into the human body, which will not cause pain, and can realize painless and omni-directional control observation by moving control through external magnetic field.

【技术实现步骤摘要】
一种具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人
本专利技术涉及一种胶囊机器人，具体涉及一种具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人，属于医疗器械

技术介绍
内窥镜技术可以有效地防治胃肠疾病。目前市场上应用的传统内窥镜，由于其插入部刚度大，容易引起疼痛。胶囊机器人是一种新的内窥镜技术，有效地减少了痛苦程度，是内窥镜技术的一个重要趋势。目前，已经推广应用的被动式胶囊，只能传输图像，无法进行活检取样及微小手术操作。区别于被动式胶囊，主动胶囊机器人在外部机器人的牵引下，能够自主运动，同时能够完成活检取样及微小手术操作。主动胶囊机器人运动时，在与胃肠壁进行非对称接触与交互过程中，获得的接触交互力信息对于胶囊机器人与胃肠壁接触侧的力控制及安全监控非常重要。经查阅相关文献资料，发现目前没有集成有力感应功能的主动胶囊机器人。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人，该胶囊机器人安装有力感应模块，且力感应模块中的传感器在胶囊型头部壳体上呈非对称分布，用于获得胶囊机器人与胃肠腔壁非对称接触条件下的接触力。所述的具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人包括：胶囊型头部、连接体、设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人，其特征在于，包括：胶囊型头部(1)、连接体(3)、设置在胶囊型头部(1)上的力感应模块和用于连接胶囊型头部(1)和连接模块的通道模块(2)；所述胶囊型头部(1)包括：头部壳体和安装在所述头部壳体内部的磁铁及集成有光源的相机模块(13)；所述磁铁在外部磁场的驱动下，对所述胶囊型头部(1)进行定位及运动控制；所述头部壳体内加工有磁铁安装槽、工具通道、相机线缆通道和力感应模块线缆通道；所述头部壳体与通道模块连接端的相对端加工有与所述相机线缆通道连通的用于安装相机模块(13)的安装槽；所述力感应模块用于感知所述胶囊机器人与外部环境为单侧接触条件下，接触侧的压...

【技术特征摘要】
1.一种具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人，其特征在于，包括：胶囊型头部(1)、连接体(3)、设置在胶囊型头部(1)上的力感应模块和用于连接胶囊型头部(1)和连接模块的通道模块(2)；所述胶囊型头部(1)包括：头部壳体和安装在所述头部壳体内部的磁铁及集成有光源的相机模块(13)；所述磁铁在外部磁场的驱动下，对所述胶囊型头部(1)进行定位及运动控制；所述头部壳体内加工有磁铁安装槽、工具通道、相机线缆通道和力感应模块线缆通道；所述头部壳体与通道模块连接端的相对端加工有与所述相机线缆通道连通的用于安装相机模块(13)的安装槽；所述力感应模块用于感知所述胶囊机器人与外部环境为单侧接触条件下，接触侧的压力数据，包括：位于所述头部壳体外圆周一侧的压力传感器，设置有所述压力传感器的一侧为所述胶囊型头部(1)与外部环境的接触侧；所述通道模块(2)包括：外部密封管和包裹在外部密封管内的相机线缆(15)、力感应模块线缆(18)和与所述头部壳体内部的工具通道连通的工具通道管(16)；所述连接体模块包括：接口连接体(3)和信号传输用连接体(4)；所述接口连接体(3)上设置有工具通道接口(3-3)、相机控制及电源接口(3-4)和力感应模块线缆接口(3-5)，所述工具通道接口(3-3)与所述通道模块(2)的工具通道管(16)连通，所述相机线缆(15)一端通过所述头部壳体内部的相机线缆通道与所述相机模块(13)相连，另一端通过所述相机控制及电源接口(3-4)与外部的电源及相机控制装置连接；所述力感应模块线缆(18)一端通过所述头部壳体内部的力感应模块线缆通道与所述压力传感器相连，另一端通过所述力感应模块线缆接口(3-5)与信号传输用连接体(4)相连，所述信号传输用连接体(4)用于将所述压力传感器感知的压力数据传输给外部上位机。2.如权利要求1所述的具有非对称侧力感应功能的胶囊机器人，其特征在于，所述通道模块(2)还包括包裹在外部密封管内的水/气通道管(17)，所述头部壳体内部加工有水/气通道，所述头部壳体安装相机模块(13)的一端加工有与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敬，周龙，黄强，周基阳，吴磊，徐磊，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11