內(nèi)窺鏡機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其包括：機(jī)身、具有用于拍攝影像的攝像頭的攝像系統(tǒng)、無(wú)線發(fā)射裝置、顯示器，此外，還包括：與機(jī)身連接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有用于為機(jī)身前進(jìn)或后退提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置；與攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別連接且用于控制攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)指令的控制系統(tǒng)；設(shè)置在機(jī)身外部且與控制系統(tǒng)無(wú)線連接的無(wú)線遙控器，用于向控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令；其中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還具有安置在機(jī)身外部的用于推動(dòng)機(jī)身前進(jìn)或后退并防止機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋推進(jìn)器。本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以在腸道環(huán)境內(nèi)自由移動(dòng)，能夠加、減速，具有高效的拍攝記錄功能，可以為以后的醫(yī)療檢測(cè)和精確觀察構(gòu)建良好的基礎(chǔ)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)?nèi)窺鏡機(jī)器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種內(nèi)窺鏡機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，消化道疾病已被全世界公認(rèn)為最常見(jiàn)的疾病之一，同時(shí)，胃癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一。在檢查消化道疾病時(shí)，一般采用內(nèi)窺鏡檢查。然而內(nèi)窺鏡檢查給被檢查者帶來(lái)了巨大的痛苦，還可能帶來(lái)各種并發(fā)癥，同時(shí)，也給醫(yī)護(hù)人員帶來(lái)了很大的困難和繁重的工作量。不僅如此，內(nèi)窺鏡檢查時(shí)，存在盲區(qū)，帶來(lái)隱患。為此，廣大學(xué)者不斷努力，相繼發(fā)明了纖維內(nèi)窺鏡、膠囊內(nèi)窺鏡和微型機(jī)器人內(nèi)窺鏡。膠囊內(nèi)窺鏡具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，無(wú)創(chuàng)傷、無(wú)交叉感染等，但是它本體不帶有驅(qū)動(dòng)裝置，不能自由移動(dòng)，重復(fù)檢查患處，只能隨著人體腸道的蠕動(dòng)，慢慢經(jīng)過(guò)腸道，拍攝腸道內(nèi)壁情況，最終排出體外。臨床表明，膠囊內(nèi)窺鏡所拍攝的影像中，有30 %不具有價(jià)值。由于缺乏動(dòng)力裝置，不能對(duì)患處和疑似患處的部位進(jìn)行仔細(xì)觀察。為此，學(xué)者提出了主動(dòng)式的智能機(jī)器人內(nèi)窺鏡方案。例如，仿尺蠖型機(jī)器人內(nèi)窺鏡、氣動(dòng)式機(jī)器人內(nèi)窺鏡、腿式牽引機(jī)器人膠囊和磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)式機(jī)器人內(nèi)窺鏡等。這些主動(dòng)式機(jī)器人可以解決膠囊內(nèi)窺鏡的缺點(diǎn)，但都存在不足，這些方案普遍存在效率低、風(fēng)險(xiǎn)較大、技術(shù)復(fù)雜的缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的就是基于上述出發(fā)點(diǎn)，提供一種內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，可以在腸道環(huán)境內(nèi)自由移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)、后退和靜止，具有加速和減速的功能，具有尚效的拍攝記錄功能，可以為以后的醫(yī)療檢測(cè)和精確觀察構(gòu)建良好的基礎(chǔ)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人包括:膠囊形的機(jī)身；安置在機(jī)身內(nèi)且具有用于拍攝影像的攝像頭的攝像系統(tǒng)；安置在機(jī)身內(nèi)用來(lái)無(wú)線發(fā)射攝像系統(tǒng)拍攝的影像的無(wú)線發(fā)射裝置；設(shè)置在所述機(jī)身外部的用于接收所述無(wú)線發(fā)射裝置的影像、并顯示所述影像的顯示器；此外，還包括:與所述機(jī)身連接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有用于為機(jī)身前進(jìn)或后退提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置；與所述攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別連接且用于控制攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)指令的控制系統(tǒng)；設(shè)置在所述機(jī)身外部且與控制系統(tǒng)無(wú)線連接的無(wú)線遙控器，用于向所述控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令；其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還具有安置在所述機(jī)身外部的用于推動(dòng)機(jī)身前進(jìn)或后退并防止機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋推進(jìn)器。
[0005]其中，所述螺旋推進(jìn)器呈片狀，其具有一圈螺旋面。
[0006]優(yōu)選的，所述螺旋推進(jìn)器螺旋面的外邊緣設(shè)置有用于增加其與腸道之間摩擦力的防傷件。
[0007]特別是，所述防傷件為軟刷。
[0008]其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括:其一端與所述動(dòng)力裝置的輸出軸連接的聯(lián)軸器，其另一端伸出于所述機(jī)身后與所述螺旋推進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)軸連接；其中，所述機(jī)身與所述聯(lián)軸器連接處設(shè)置有密封圈。
[0009]優(yōu)選的，所述動(dòng)力裝置為伺服電機(jī)。
[0010]其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括用于為所述伺服電機(jī)提供電能的電源。
[0011]優(yōu)選的，所述攝像系統(tǒng)還包括用于為所述攝像頭提供燈光的照明燈，其與所述控制系統(tǒng)連接。
[0012]優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)包括:與所述無(wú)線遙控器無(wú)線連接的無(wú)線接收模塊；與無(wú)線接收模塊和所述無(wú)線發(fā)射裝置分別連接的控制模塊；其中，所述控制模塊包括:用于控制所述攝像頭進(jìn)行影像拍攝的攝像頭控制模塊；用于控制所述照明燈打開(kāi)或關(guān)閉的燈光控制模塊；以及用于控制所述伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的電機(jī)控制模塊；其中，所述無(wú)線接收模塊接收所述無(wú)線遙控器發(fā)出的信號(hào)，并根據(jù)所述信號(hào)發(fā)送指令給所述控制模塊，以便控制模塊中的所述攝像頭控制模塊、所述燈光控制模塊和所述電機(jī)控制模塊分別執(zhí)行相應(yīng)操作。
[0013]其中，所述機(jī)身包括:透光且呈圓弧形的前罩；與前罩的緊配合的中間罩；呈圓弧形且與中間罩緊配合的尾罩；其中，所述攝像頭安置在所述前罩內(nèi)，所述動(dòng)力裝置安置在所述中間罩內(nèi)，所述螺旋推進(jìn)器設(shè)置在所述尾罩外。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]I)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人具有動(dòng)力裝置，因此，機(jī)器人可以根據(jù)需要自由移動(dòng)，以便對(duì)所需檢查位置進(jìn)行詳盡的檢查，并且可以避免存在檢查盲區(qū)，從而提高對(duì)疾病診查的準(zhǔn)確率，進(jìn)而可以為病情做出及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷；
[0016]2)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人具有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和無(wú)線遙控器，在機(jī)器人行走過(guò)程中，可以根據(jù)需要通過(guò)無(wú)線遙控器發(fā)送指令給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)指令控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)的相應(yīng)元件工作或者停止工作，從而實(shí)現(xiàn)在體外即可對(duì)機(jī)器人的行程和動(dòng)作進(jìn)行控制，可以節(jié)省電能，確?？梢杂谐渥愕臅r(shí)間完成整個(gè)檢查過(guò)程，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的膠囊內(nèi)窺鏡無(wú)法解決的能源問(wèn)題；
[0017]3)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人具有螺旋推進(jìn)器，其與動(dòng)力裝置配合，可以推動(dòng)機(jī)身前進(jìn)或后退，同時(shí)防止機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)，并且，螺旋推進(jìn)器所能提供的推進(jìn)力大，從而確保機(jī)身可以在腸道內(nèi)穩(wěn)定、可靠的向前行進(jìn)或向后倒退，以便對(duì)疾病正確診查；
[0018]4)本發(fā)明的螺旋推進(jìn)器外緣帶有軟刷，在機(jī)器人行進(jìn)過(guò)程中，軟刷可以增大螺旋推進(jìn)器與腸道之間的作用力，從而確保機(jī)器人的行進(jìn)能力，并且，軟刷可以避免損傷腸道，避免因檢查而產(chǎn)生的并發(fā)癥；
[0019]5)本發(fā)明的機(jī)身中，其前罩具有良好的透光作用和耐腐蝕能力，并且對(duì)人體無(wú)毒副作用，前罩與中間罩緊密結(jié)合，具有良好的密封性，有效阻止體液進(jìn)入機(jī)身內(nèi)，保證機(jī)身為各元件提供良好的工作環(huán)境；
[0020]6)本發(fā)明的機(jī)身中，尾罩與聯(lián)軸器之間貼附密封圈，阻止體液進(jìn)入機(jī)身內(nèi)，從而確保伺服電機(jī)和供電系統(tǒng)可以正常工作。
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人的透視圖；
[0023]圖2是圖1所示內(nèi)窺鏡機(jī)器人的主視圖；
[0024]圖3是圖2所示內(nèi)窺鏡機(jī)器人的右側(cè)視圖；
[0025]圖4是圖2所示內(nèi)窺鏡機(jī)器人的仰視圖；
[0026]圖5是圖3所不內(nèi)窺鏡機(jī)器人機(jī)身半剖后的內(nèi)部不意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_前罩；2_無(wú)線發(fā)射裝置；3_控制系統(tǒng)；4_電源；5_動(dòng)力裝置；6-中間罩；7-尾罩；8_密封圈；9_聯(lián)軸器；10_防傷件；11_螺旋推進(jìn)器；12_照明燈；13_攝像頭。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1-圖5所示，為本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，其包括:膠囊形的機(jī)身；安置在機(jī)身內(nèi)且具有用于拍攝影像的攝像頭13的攝像系統(tǒng)；安置在機(jī)身內(nèi)用來(lái)無(wú)線發(fā)射攝像系統(tǒng)拍攝的影像的無(wú)線發(fā)射裝置2 ;設(shè)置在機(jī)身外部的用于接收無(wú)線發(fā)射裝置的影像、并顯示影像的顯示器(圖中未示出)；此外，還包括:與機(jī)身連接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有用于為機(jī)身前進(jìn)或后退提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置；與攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別連接且用于控制攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)指令的控制系統(tǒng)；設(shè)置在機(jī)身外部且與控制系統(tǒng)無(wú)線連接的無(wú)線遙控器，用于向控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令；其中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還具有安置在機(jī)身外部的用于推動(dòng)機(jī)身前進(jìn)或后退并防止機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋推進(jìn)器11。
[0029]具體的，如圖1所示，本發(fā)明的機(jī)身包括前后依次連接的前罩1、中間罩6和尾罩7，且依次連接后的機(jī)身呈如圖1所示的膠囊形狀。
[0030]其中，前罩I呈圓弧形，其由具有良好的透光作用、耐腐蝕能力的材料制成，該材料對(duì)人體無(wú)毒副作用，從而當(dāng)機(jī)器人在被檢查者腸道內(nèi)自由行進(jìn)時(shí)，不會(huì)被被檢查者腸道內(nèi)的粘液腐蝕，也不會(huì)對(duì)被檢查者腸道形成素副作用。
[0031 ] 其中，中間罩6呈筒形，其前端與前罩I緊密配合，兩者的連接處密封良好；而尾罩7呈圓弧形，其前端與中間罩6的后端過(guò)盈配合，從而使兩者的連接處密封良好。由于前罩與中間罩、中間罩與尾罩的連接處均密封良好，因此可以防止腸道內(nèi)的粘液從相應(yīng)的連接處進(jìn)入到機(jī)身內(nèi)部，從而確保了可以為安置在機(jī)身內(nèi)部的各元件提供良好的工作環(huán)境。
[0032]其中，本發(fā)明的攝像系統(tǒng)包括攝像頭13和用于為攝像頭拍攝腸道內(nèi)影像時(shí)提供照明作用的照明燈12，優(yōu)選的，該照明燈采用多個(gè)LED燈，環(huán)設(shè)在攝像頭13的周?chē)?，從而可以?jié)省電源，并且提高照明的亮度。優(yōu)選的，攝像系統(tǒng)安置在前罩I內(nèi)部，由于前罩具有透光作用，因此，可以使安置在其內(nèi)的攝像頭13清晰的拍攝到位于前罩外部的腸道內(nèi)的影像，當(dāng)然，也可以根據(jù)需要對(duì)腸道內(nèi)某位置處的圖像進(jìn)行拍攝。其中，本發(fā)明的攝像頭位置可以固定，即該攝像頭只能以一種姿態(tài)對(duì)腸道內(nèi)的影像或圖像進(jìn)行拍攝；或者，本發(fā)明的攝像頭位置不固定，即，該攝像頭可以旋轉(zhuǎn)著從多角度對(duì)腸道內(nèi)的影像或圖像進(jìn)行拍攝，而使攝像頭旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，在此不再重述。
[0033]而當(dāng)攝像頭拍攝到所需的影像或圖像后，可以通過(guò)安置在中間罩內(nèi)6的無(wú)線發(fā)射裝置2來(lái)無(wú)線發(fā)射其拍攝的影像或圖像，而設(shè)置在機(jī)身外部的顯示器可以接收該無(wú)線發(fā)射裝置無(wú)線發(fā)射的影像或圖像，并顯示出影像或圖像，以便于醫(yī)生對(duì)被檢查者腸道內(nèi)的情況進(jìn)行正確診查。
[0034]在安裝時(shí)，可以在機(jī)身內(nèi)設(shè)置一個(gè)用于支撐元件的支架，攝像頭和照明燈分別安裝在支架上且從支架一端朝外突出，而無(wú)線發(fā)射裝置安裝在支架的另一端。
[0035]其中，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:用于為機(jī)身前進(jìn)或后退提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置5，優(yōu)選的，該動(dòng)力裝置采用伺服電機(jī)，其可以控制機(jī)身在腸道內(nèi)的行進(jìn)速度，如加速或減速，能根據(jù)檢查過(guò)程快速而準(zhǔn)確的將機(jī)器人定位到所需診查位置；用于為伺服電機(jī)提供電能的電源4，該電源可以采用電池，如紐扣電池；其一端與伺服電機(jī)的輸出軸連接的聯(lián)軸器9，其另一端從尾罩7后端伸出；位于尾罩后部且其旋轉(zhuǎn)軸與聯(lián)軸器的另一端固定連接的螺旋推進(jìn)器11。
[0036]優(yōu)選的，為了避免腸道內(nèi)的粘液從尾罩7與聯(lián)軸器9的連接處滲入到機(jī)身內(nèi)部，在尾罩7與聯(lián)軸器的連接處設(shè)置密封圈8，從而可以確保機(jī)器人能夠正常工作。
[0037]其中，本發(fā)明的螺旋推進(jìn)器11采用鈑金件，其采用一圈螺旋面(即，沿螺旋推進(jìn)器的軸向方向看時(shí)，螺旋面可形成一個(gè)完整的圓形面，如圖2中主視圖所示)，呈片狀，因此，薄而質(zhì)輕，運(yùn)動(dòng)阻力小。而由于螺旋推進(jìn)器11具有一圈螺旋面，其工作面較大，可以將螺旋推進(jìn)器的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為機(jī)身的平動(dòng)，并可以為機(jī)身提供較大的推進(jìn)力。即，當(dāng)伺服電機(jī)啟動(dòng)而帶動(dòng)螺旋推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋推進(jìn)器攪動(dòng)腸道內(nèi)的粘液并使粘液在腸道內(nèi)產(chǎn)生沿腸道延伸方向(即軸向)的運(yùn)動(dòng)，而粘液軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反作用力將帶動(dòng)機(jī)器人沿軸向行進(jìn)。由于螺旋推進(jìn)器11呈片狀，其外表面的截面積小，因此，其攪動(dòng)腸道內(nèi)粘液時(shí)產(chǎn)生的切向力小，可以有效防止機(jī)身隨著螺旋推進(jìn)器一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以避免機(jī)身無(wú)法沿軸向行進(jìn)情況的發(fā)生。
[0038]優(yōu)選的，在螺旋推進(jìn)器11螺旋面的外邊緣設(shè)置有用于增加其與腸道之間摩擦力的防傷件10，特別是，該防傷件采用質(zhì)軟的毛刷，即軟刷，該軟刷的刷毛沿螺旋推進(jìn)器的徑向朝外伸出。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使帶有軟刷的螺旋推進(jìn)器的中心至軟刷刷毛外邊緣的線段長(zhǎng)度略大于機(jī)身半徑或等于機(jī)身半徑。
[0039]當(dāng)螺旋推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)使腸道內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)的粘液在螺旋推進(jìn)器的周?chē)纬梢粚诱骋耗?，而使該粘液膜?huì)使機(jī)器人懸浮在腸道內(nèi)，從而避免機(jī)器人與腸道內(nèi)壁的直接接觸，從而避免機(jī)器人對(duì)腸道的內(nèi)壁造成損傷。并且，即使螺旋推進(jìn)器在腸道內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，也由于軟刷的刷毛與腸道內(nèi)壁接觸，避免機(jī)身和由鈑金件制成的螺旋推進(jìn)器與腸道內(nèi)壁接觸，從而避免機(jī)身和螺旋推進(jìn)器對(duì)腸道的內(nèi)壁造成損傷，也不會(huì)使病人感到不適，從而達(dá)到無(wú)損檢測(cè)的目的。
[0040]總之，通過(guò)在螺旋推進(jìn)器的外邊緣設(shè)置軟刷，可以增大螺旋推進(jìn)器與腸道內(nèi)粘液之間的作用力，更好的保證機(jī)器人在腸道內(nèi)的行進(jìn)能力；此外，在螺旋推進(jìn)器的外邊緣設(shè)置毛刷可以避免機(jī)器人在腸道內(nèi)行進(jìn)時(shí)損傷腸道，進(jìn)而避免因檢查腸道而帶來(lái)的并發(fā)癥。
[0041]其中，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、無(wú)線發(fā)射裝置分別與控制系統(tǒng)相連，并在控制系統(tǒng)的作用下執(zhí)行相應(yīng)的操作，而控制系統(tǒng)與設(shè)置在機(jī)身外部的無(wú)線遙控器無(wú)線連接，以便執(zhí)行無(wú)線遙控器向其發(fā)送的控制指令。
[0042]具體的，控制系統(tǒng)包括:與無(wú)線遙控器無(wú)線連接的無(wú)線接收模塊；與無(wú)線接收模塊和無(wú)線發(fā)射裝置分別連接的控制模塊；其中，控制模塊包括:用于控制攝像頭13進(jìn)行影像拍攝或停止拍攝的攝像頭控制模塊；用于控制照明燈12打開(kāi)或關(guān)閉的燈光控制模塊；以及用于控制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止旋轉(zhuǎn)的電機(jī)控制模塊；其中，無(wú)線接收模塊接收無(wú)線遙控器發(fā)出的信號(hào)，并根據(jù)信號(hào)發(fā)送指令給控制模塊，以便控制模塊中的攝像頭控制模塊、燈光控制模塊和電機(jī)控制模塊分別執(zhí)行相應(yīng)操作。
[0043]其中，如圖1所示，本發(fā)明的控制系統(tǒng)、和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部分元件(如動(dòng)力裝置和電源)安置在中間罩6內(nèi)部，無(wú)線發(fā)射裝置可以安置在前罩內(nèi)部，也可以安置在中間罩內(nèi)部，而螺旋推進(jìn)器安置在尾罩的外部，并通過(guò)聯(lián)軸器與動(dòng)力裝置的輸出軸連接。本實(shí)施例中，在組裝時(shí)，將攝像頭、LED燈和無(wú)線發(fā)射裝置組合成一個(gè)整體，并密封在透光的前罩內(nèi)部，而前罩與中間罩可以膠合在一起；攝像系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電機(jī)、無(wú)線發(fā)射裝置分別與電池連接，以便電池為上述各部件提供電源。
[0044]當(dāng)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人工作時(shí)，操作者可以通過(guò)無(wú)線遙控器控制攝像系統(tǒng)和動(dòng)力裝置的工作狀態(tài)，以達(dá)到檢查的目的。
[0045]比如，當(dāng)操作者根據(jù)檢查需要而控制機(jī)器人在腸道內(nèi)向前行進(jìn)時(shí)，操作者通過(guò)無(wú)線遙控器向控制系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，而控制系統(tǒng)的無(wú)線接收模塊接收無(wú)線遙控器發(fā)出的信號(hào)，并根據(jù)該信號(hào)發(fā)送指令給電機(jī)控制模塊、燈光控制模塊和攝像頭控制模塊，從而使伺服電機(jī)執(zhí)行正轉(zhuǎn)指令，使LED燈打開(kāi)、使攝像頭處于攝像的工作狀態(tài)。
[0046]當(dāng)伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)聯(lián)軸器隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)與聯(lián)軸器連接的螺旋推進(jìn)器及軟刷在伺服電機(jī)的作用下隨著同向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)螺旋推進(jìn)器及軟刷旋轉(zhuǎn)時(shí)，在腸道內(nèi)粘液的作用力下，推動(dòng)機(jī)身在腸道內(nèi)向前行進(jìn)。
[0047]而當(dāng)機(jī)器人在腸道內(nèi)向前行走至需要詳細(xì)檢查位置時(shí)，操作者可以根據(jù)檢查需要，通過(guò)無(wú)線遙控器向控制系統(tǒng)發(fā)出使伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)，此時(shí)，機(jī)器人停止在當(dāng)前位置，從而便于攝像頭對(duì)腸道內(nèi)當(dāng)前位置的圖像或影像進(jìn)行詳細(xì)的拍攝。
[0048]當(dāng)機(jī)器人在腸道內(nèi)行進(jìn)的過(guò)程中不需要對(duì)腸道內(nèi)影像或圖像進(jìn)行拍攝時(shí)，操作者可以通過(guò)無(wú)線遙控器發(fā)送指令給控制系統(tǒng)的攝像頭控制模塊和燈光控制模塊，從而使攝像頭處于不再拍攝的非工作狀態(tài)、使LED燈關(guān)閉，從而可以節(jié)省電能。
[0049]而機(jī)器人拍攝到的圖像或影像通過(guò)無(wú)線發(fā)射裝置傳送給設(shè)置在機(jī)器人外部(其位于被檢查者的體外)的顯示器，從而將腸道內(nèi)的影像顯示出來(lái)，便于醫(yī)生對(duì)檢查結(jié)果進(jìn)行診斷。
[0050]綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人在行走過(guò)程中，可以根據(jù)需要通過(guò)無(wú)線遙控器發(fā)送指令給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)指令控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)的相應(yīng)元件工作或者停止工作，從而實(shí)現(xiàn)在體外即可對(duì)機(jī)器人的行程和動(dòng)作進(jìn)行控制，可以節(jié)省電能，確?？梢杂谐渥愕臅r(shí)間完成整個(gè)檢查過(guò)程，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的膠囊內(nèi)窺鏡無(wú)法解決的能源問(wèn)題。
[0051]此外，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人帶有動(dòng)力裝置，因此，機(jī)器人可以根據(jù)需要自由移動(dòng)，以便對(duì)所需檢查位置進(jìn)行詳盡的檢查，并且可以避免存在檢查盲區(qū)，從而提高對(duì)疾病診查的準(zhǔn)確率，進(jìn)而可以為病情做出及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷。而動(dòng)力裝置采用伺服電機(jī)，其可以根據(jù)檢查過(guò)程中的需要對(duì)機(jī)器人的行進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整，因此，使得本發(fā)明的內(nèi)窺鏡機(jī)器人可以尚效的完成拍攝記錄功能，為醫(yī)療檢測(cè)和精確觀察構(gòu)建良好的基礎(chǔ)。
[0052]盡管上文對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)窺鏡機(jī)器人，包括: 膠囊形的機(jī)身； 安置在機(jī)身內(nèi)且具有用于拍攝影像的攝像頭的攝像系統(tǒng)； 安置在機(jī)身內(nèi)用來(lái)無(wú)線發(fā)射攝像系統(tǒng)拍攝的影像的無(wú)線發(fā)射裝置； 設(shè)置在所述機(jī)身外部的用于接收所述無(wú)線發(fā)射裝置的影像、并顯示所述影像的顯示器； 其特征在于，還包括: 與所述機(jī)身連接的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有用于為機(jī)身前進(jìn)或后退提供動(dòng)力的動(dòng)力裝置；與所述攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別連接且用于控制攝像系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)指令的控制系統(tǒng)； 設(shè)置在所述機(jī)身外部且與控制系統(tǒng)無(wú)線連接的無(wú)線遙控器，用于向所述控制系統(tǒng)發(fā)送控制指令； 其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還具有安置在所述機(jī)身外部的用于推動(dòng)機(jī)身前進(jìn)或后退并防止機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋推進(jìn)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述螺旋推進(jìn)器呈片狀，其具有一圈螺旋面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述螺旋推進(jìn)器螺旋面的外邊緣設(shè)置有用于增加其與腸道之間摩擦力的防傷件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述防傷件為軟刷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括: 其一端與所述動(dòng)力裝置的輸出軸連接的聯(lián)軸器，其另一端伸出于所述機(jī)身后與所述螺旋推進(jìn)器的旋轉(zhuǎn)軸連接； 其中，所述機(jī)身與所述聯(lián)軸器連接處設(shè)置有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述動(dòng)力裝置為伺服電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括用于為所述伺服電機(jī)提供電能的電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述攝像系統(tǒng)還包括用于為所述攝像頭提供燈光的照明燈，其與所述控制系統(tǒng)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括: 與所述無(wú)線遙控器無(wú)線連接的無(wú)線接收模塊； 與無(wú)線接收模塊和所述無(wú)線發(fā)射裝置分別連接的控制模塊； 其中，所述控制模塊包括:用于控制所述攝像頭進(jìn)行影像拍攝的攝像頭控制模塊；用于控制所述照明燈打開(kāi)或關(guān)閉的燈光控制模塊；以及用于控制所述伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的電機(jī)控制模塊； 其中，所述無(wú)線接收模塊接收所述無(wú)線遙控器發(fā)出的信號(hào)，并根據(jù)所述信號(hào)發(fā)送指令給所述控制模塊，以便控制模塊中的所述攝像頭控制模塊、所述燈光控制模塊和所述電機(jī)控制模塊分別執(zhí)行相應(yīng)操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)身包括: 透光且呈圓弧形的前罩； 與前罩的緊配合的中間罩； 呈圓弧形且與中間罩緊配合的尾罩； 其中，所述攝像頭安置在所述前罩內(nèi)，所述動(dòng)力裝置安置在所述中間罩內(nèi)，所述螺旋推進(jìn)器設(shè)置在所述尾罩外。
【文檔編號(hào)】A61B5/07GK104434008SQ201410767173
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】原春輝, 修典榮, 陶明 申請(qǐng)人:北京大學(xué)第三醫(yī)院, 原春輝, 修典榮