主动式肠道内窥镜机器人系统

摘要

本发明涉及一种主动式肠道内窥镜机器人系统，由前舱、若干个直线驱动器及后舱依次连接而成，整个机器人外部用弹性密封膜进行密封，后舱尾部接出缆线连接到控制器和监视器，分别用来控制机器人和显示图像。前舱封装了微型彩色图像传感器、配套镜头和处理芯片，成像方向和行走方向使用记忆合金控制，各直线驱动器之间由万向节相连接，以实现多自由度运动，采用多块永磁体粘结来获得近似全径向磁场，通过载流线圈与永磁磁场的相互作用来实现直线驱动器的运动。后舱在运动过程中，负责缆线的收发，消除缆线给运动带来的障碍。本发明的机器人适于人体肠道环境，基于蠕动的仿生学运动机理对人体无损伤、无刺激，可在肠道内实现长距离的检测。

主权项

1、一种主动式肠道内窥镜机器人系统，其特征在于包括前舱(1)、若干个直线驱动器(5)和后舱(6)，前舱(1)通过连接销(2)与第一个直线驱动器(5)刚性连接，最后一个直线驱动器(5)的后端通过连接销(2)与后舱(6)连接，直线驱动器(5)互相之间通过十字万向节(3)连接，整个机器人外部用弹性密封膜(4)进行密封，缆线由后舱(6)尾部接出连接到控制器(7)和监视器(8)；前舱(1)中，由感光器件(13)、棱镜(14)和镜头(9)构成成像系统，封装在由外壳(12)、前端盖(11)和后端盖(15)构成的腔内，四根形状记忆合金弹簧(16)在后端盖(15)的圆周上均匀分布，其另外一端固定连接在支撑架(18)上，球铰(17)的杆插入后端盖(15)的中心孔，球铰(17)可在支撑架(18)上的半球形凹槽内转动；直线驱动器(5)中，永磁块(22)镶嵌在导磁筒(23)内壁的槽里面，所有永磁块(22)的极化方向一致朝外或者朝内，左端盖(20)、右端盖(24)嵌入导磁筒(23)，绕有线圈绕组(21)的线圈架(19)装在导磁筒(23)内，可以在铁芯(25)上自由滑动，导磁筒(23)、铁芯(25)、左端盖(20)、右端盖(24)和永磁块(22)以及位于永磁块(22)和铁芯(25)之间的气隙构成磁回路；后舱(6)中，电机(27)安装在左盖板(26)上，左盖板(26)以紧配合的方式部分嵌入到外筒(28)，电机轴上装有电刷(29)和辊子(30)，L形固定板(32)粘结在右盖板(33)内侧，右盖板(33)以紧配合的方式部分嵌入到外筒(28)，在固定板(32)上直角布置三个滚轮(31)用来引导缆线。