主动可控式胶囊内镜机器人系统

摘要

本发明涉及一种主动可控式胶囊内镜机器人系统，由胶囊内镜机器人、接收存储器、运动控制盒和图像显示系统组成。胶囊内镜机器人的驱动机构通过直流电机、双轴复用减速器和尺蠖运动分配机构产生油囊的径向扩张和收缩、胶囊的伸长和缩短，按一定的时序配合实现前进和后退，在口服进入人体胃肠道后，利用自身尺蠖蠕动实时拍摄胃肠道各处的图像信息，通过无线方式发送至体外。体外部分中，接收存储器用于无线接收和存储胶囊内镜机器人发射的图像数据；运动控制盒通过无线传输方式控制胶囊内镜机器人的前进、后退或停止，以便对胃肠道中可疑位置进行反复观察；图像显示系统通过计算机实时读取和处理记录在接收存储器内的图像数据，以供医生观察和诊断。

主权项

一种主动可控式胶囊内窥镜机器人系统，由胶囊内镜机器人、接收存储器、运动控制盒和图像显示系统组成；其特征在于：所述胶囊内镜机器人由驱动机构(1)、油泵(2)、前油囊(3)、后油囊(4)、波纹管(5)、微型电池(6)、微型摄像头(7)、电路部分(8)、前外壳(9)和后外壳(10)组成；所述微型摄像头(7)和电路部分(8)密封在前外壳(9)内；驱动机构(1)、油泵(2)和微型电池(6)密封在后外壳(10)内；密封在前外壳表面的前油囊(3)与密封在后外壳表面的后油囊(4)通过油管和油泵(2)连接；前外壳和后外壳用波纹管(5)连接并密封；所述电路部分包含电机控制模块、图像处理模块和无线收发模块，用于控制胶囊内镜机器人的运动方向、处理和压缩图像、接收和发射图像信息和控制信号；所述驱动机构(1)由直流电机(13)、双轴复用减速器，尺蠖运动分配机构组成；其中，所述双轴复用减速器由输入轴(14)、泵输出轴(15)、输入齿轮(21)、输出齿轮(23)以及数个空套连齿(22)组成；输入轴(14)、泵输出轴(15)支撑在前端盖(11)和后端盖(12)的支撑孔中，输入轴(14)上过盈压合泵输出轴齿轮(20)和输入齿轮(21)，其中泵输出轴齿轮(20)与电机输出轴上的齿轮(19)啮合，输入齿轮(21)与空套在泵输出轴(15)上的空套连齿(22)啮合；泵输出轴(15)上过盈压合输出齿轮(23)，在输入齿轮(21)和输出齿轮(23)之间，有若干空套连齿(22)在两轴上顺次啮合；所述尺蠖运动分配机构由三根带有丝杠螺母副的轴组成，包括泵输出轴(15)、蠕动输出轴(17)和换向输出轴(16)；所述泵输出轴(15)上段即双轴复用减速器的输出轴，下段是两端带有光杆和空套带销齿轮(26)的螺纹杆，螺纹杆为中空且光杆处带有矩形通孔，销子(24)横向放置在矩形通孔内并可沿轴向方向运动；上下两销子(24)的中间用复位弹簧(51)连接；泵输出螺母(25)上有两个孔，一个过盈压入泵输出杆(40)输出运动，另一个松套在输入轴(14)上作为导向孔；所 述换向输出轴下段为螺纹杆，螺纹杆的螺距小于蠕动输出轴(17)上螺纹杆螺距，螺纹两端过盈压合带孔齿轮(29)和换向输出轴齿轮(37)，分别与泵输出轴(15)螺纹杆两端的空套带销齿轮(26)啮合；换向输出轴(16)上段有空套带销连齿(27)，空套带销连齿(27)的两个短销(48)插入带孔齿轮(29)的圆孔中；空套带销连齿(27)的大齿轮(47)和小齿轮(46)分别与蠕动输出杆(17)的大齿轮(33)、过轮轴(28)上的空套齿轮(30)啮合；换向输出螺母(35)连接换向杆(18)，换向杆(18)上安装的拨叉(32)可拨动空套带销连齿(27)轴向的位置；蠕动输出轴(17)下段是两端为光杆的螺纹杆；蠕动输出轴(17)上段过盈压合蠕动输出轴大齿轮(33)和蠕动输出轴小齿轮(31)，蠕动输出轴大齿轮(33)与换向输出杆(16)上的空套带销连齿(27)的大齿轮(47)啮合，蠕动输出轴小齿轮(31)与过轮轴(28)上的齿轮(30)啮合；设置在蠕动输出轴(17)丝杠两端的触点连接控制电路(8)。