本发明专利技术涉及胶囊机器人，具体地说是一种多舱式无线胶囊机器人，包括多个串联的舱室，相邻两舱室之间通过连接装置连接；所述连接装置可为波纹管、扭簧或扭簧及接头。本发明专利技术将多个舱室串联连接，不同的功能模块可以分配到各个舱室中，克服了胶囊机器人整机集成体积庞大的缺点，使得胶囊机器人满足临床应用的尺寸要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及胶囊机器人，具体地说是一种多舱式无线胶囊机器人。
技术介绍
胶囊机器人，是指胶囊内窥镜具有在人体消化道内自主行走的能力，其动力来源于内部的驱动器，而不是来自于胃肠蠕动。它能够实现在体外通过无线的方式对胶囊机器人的行走速度和方向进行控制，以及停留在任意感兴趣的消化道位置，并进行影像拍摄、施药或活检等操作。目前已经出现了多种驱动方式的胶囊机器人，比如仿生驱动、螺旋驱动和体外磁场驱动等方式；但尚未出现功能完善的胶囊机器人整机方案。胶囊机器人为实现其在人体消化道内工作的基本功能，需要具备如下一些功能模块驱动机构、无线通信、无线 能量传输和图像采集。而对于功能更为强大的胶囊机器人而言，应当具备多传感监测、组织活检采样、药物释放、细胞学取材等功能。这样多的功能模块如果在一个胶囊机器人本体上全部集中体现出来，会造成整机尺寸过大，超出人体消化道这样狭小曲折的工作空间限制，从而无法满足患者诊疗的需求。此外，胶囊机器人各个功能模块已经出现的解决方案都存在着缺点，比如腿式和螺旋式驱动方式存在损伤人体组织的风险，电磁感应无线能量传输方式效率低等。
技术实现思路
为了解决多个功能模块集成后尺寸过大，无法在狭小曲折的人体消化道内工作的问题，本专利技术的目的在于提供一种多舱式无线胶囊机器人。该多舱式无线胶囊机器人能够将多个功能模块分配到串联的多个胶囊舱室中，从而满足人体消化道内诊疗的要求，可用于消化道内疾病的论断和治疗。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的本专利技术包括多个串联的舱室，相邻两舱室之间通过连接装置连接。其中所述连接装置为波纹管结构，相邻的两舱室之间通过波纹管连接，在波纹管内部嵌入电源线和信号线，该电源线和信号线的两端分别与容置在两舱室内部的设备电连接。所述连接装置包括扭簧、轴及连接线，在两相邻的舱室相对端分别设有扭簧，扭簧的一端与安装在舱室内的轴相连，另一端通过连接线与相邻舱室中的扭簧的另一端连接；所述两相邻舱室的相对端相互接触，彼此之间可相对绕所述轴转动；所述连接线包括钢丝绳、电源线及信号线，其中钢丝绳作为骨架、与扭簧相连，所述电源线及信号线的两端分别与容置在两舱室内部的设备电连接。所述连接装置包括扭簧、轴、连接线及接头，在两相邻的舱室相对端分别设有扭簧，扭簧的一端与安装在舱室内的轴相连，另一端通过连接线连接有位于舱室外的接头，两相邻的舱室通过各自的接头连接；所述两相邻舱室中Iv舱室接头的连接端面上设有凸台，另一个舱室接头的连接端上设有与凸台相对应的凹槽，所述凸台及凹槽上分别设有多个导电触点；所述凸台所在的连接端面上、在凸台的周围布有至少一个磁体，所述凹槽所在的连接端面上、在凹槽的周围布有至少一个与凸台周围磁体极性相反的磁体，两相邻舱室中的接头通过极性相反的磁体吸引相连；所述凸台所在连接端面上的磁体均布于凸台的周围，包括第一磁体部及第一接头部，第一接头部为球状突起；所述凹槽所在连接端上的磁体均布于凹槽的周围，数量与凸台所在连接端面上的磁体数量相同，包括第二磁体部及第二接头部，第二接头部为球状凹陷，第一接头部与第二接头部的连接为内嵌式，第一磁体部与第二磁体部相对端的极性相反；所述凸台上的导电触点包括一个正触点、一个负触点及至少一个信号触点，各触点的连接端均为凸导电触点；所述凹槽上的导电触点包括一个正触点、一个负触点及至少一个信号触点，各触点的连接端均为与所述凸导电触点相 对应的凹导电触点；所述凹槽的内壁上设有滑轨，各触点分别容置于滑轨内，在滑轨内设有弹簧，弹簧的一端与凹槽内壁抵接，另一端与各触点抵接；所述凸台上的正触点位于凸台的中心，负触点及信号触点分布于正触点的周围；所述凹槽上的正触点位于凹槽的中心，负触点及信号触点分布于正触点的周围。本专利技术的优点与积极效果为I.本专利技术将多个舱室串联连接，不同的功能模块可以分配到各个舱室中，克服了胶囊机器人整机集成体积庞大的缺点，使得胶囊机器人满足临床应用的尺寸要求。2.本专利技术各舱室之间可通过波纹管、扭簧、扭簧及接头相互连接，结构简单。附图说明图I为本专利技术实施例I的结构示意图；图2为本专利技术实施例2的结构示意图；图3为本专利技术实施例3的结构示意图；图4A为图3中第一接头的结构示意图；图4B为图3中第二接头的结构示意图；图5A为图4A中磁体的结构示意图；图5B为图4B中磁体的结构示意图；图6A为图4A中导电触点的结构示意图；图6B为图4B中导电触点的结构示意图；其中1为舱室，101为光罩，102为镜头，103为控制电路板，104为功能模块，105为无线通信控制电路板，106为天线，107为波纹管，108为电源线和信号线，109为电池，110为电源管理电路板，111为接收线圈，112为驱动电路板，113为驱动机构；201为第一扭簧，202为第一轴，203为第一连接线，204为第二扭簧，205为第二轴；301为第三扭簧，302为第三轴，303为第二连接线，304为第一接头，305为第二接头，306为第三连接线，307为第四轴，308为第四扭簧；309为第一磁体，310为第二磁体，311为第三磁体，312为第四磁体，313为第一导电触点，314为第二导电触点，315为第三导电触点，316为第四导电触点，320为第五磁体,321为第六磁体,322为第七磁体,323为第八磁体，324为第五导电触点，325为第六导电触点，326为第七导电触点，327为第八导电触点，350为第一外缘，351为凸台，360为第二外缘，361为凹槽，3091为第一磁体部，3092为第一接头部，3093为第二磁体部，3094为第二接头部，3131为凸导电触点，3241为凹导电触点，3242为弹簧，3243为滑轨。具体实施例方式下面结合附图对本 专利技术作进一步详述。本专利技术的无线胶囊机器人包括多个串联的舱室，相邻两舱室之间通过连接装置连接，各舱室可以根据需要来确定功能，进而安装相应的模块。实施例I (连接装置为波纹管)本实施例各舱室I之间的连接装置为波纹管结构，相邻的两舱室之间通过波纹管107连接，在波纹管107内部嵌入电源线和信号线108，该电源线和信号线108的两端分别与容置在两舱室内部的设备电连接。如图I所示，本实施例以三个舱室I为例，其中舱室A为功能舱，舱室B为供能舱，舱室C为驱动舱。功能舱A包括光罩101、镜头102、控制电路板103、功能模块104、无线通信控制电路板105及天线106，功能模块104包括多种生理信息监测、组织活检采样、药物释放和细胞学取材等功能模块。供能舱包括可充电电池109、电源管理电路板110及无线供能接收线圈111。驱动舱包括驱动电路板114及驱动机构115。舱室A(功能舱)与舱室B(供能舱)、舱室B(供能舱)与舱室C(驱动舱)之间的连接形式均为柔性的波纹管107，内部嵌入了电源线和信号线108。本实施例的工作原理为供能舱的接收线圈111接收到能量后，经过电源管理电路板110进行转化，对电池109进行充电，电池109两端的电压经过电源管理电路板110进行稳压处理后由电源线和信号线108中的电源线提供给功能舱和驱动舱作为电源。功能舱中的各个功能模块(包括镜头102、功能模块104、无线通信控制电路板105和天线106)以及驱动舱中的驱动电路114和驱动机构115的工作与时序均由控本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多舱式无线胶囊机器人，其特征在于：包括多个串联的舱室，相邻两舱室之间通过连接装置连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，李贵阳，方学林，邵琪，张诚，李洪谊，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。