膠囊機(jī)器人檢查是一種新興的腸胃道檢查方法，相比較于傳統(tǒng)的醫(yī)用腸胃鏡，利用膠囊機(jī)器人能夠極大程度上減少腸胃道檢查過程中的痛苦，實(shí)現(xiàn)替代傳統(tǒng)腸胃鏡檢查的目的。膠囊機(jī)器人主要由攝像頭、無線傳輸模塊、電源模塊、永磁體等部分組成，整個(gè)膠囊機(jī)器人與普通的膠囊類似，能夠像普通藥品膠囊一樣正常吞咽。通過病人吃下膠囊機(jī)器人，膠囊機(jī)器人會(huì)隨著腸胃的蠕動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，不斷拍攝病人體內(nèi)的圖像，并無線傳輸?shù)酵獠拷邮昭b置中，醫(yī)生根據(jù)膠囊拍攝到的圖像對(duì)病人的病情進(jìn)行診斷。然而，在膠囊機(jī)器人隨著人體腸胃道蠕動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的過程中，膠囊機(jī)器人的位置和姿態(tài)不受醫(yī)生的控制，無法保證能夠拍攝到病人體內(nèi)病灶的圖像，這容易造成醫(yī)生的誤診。因此，膠囊機(jī)器人的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)是必要的。

為了解決膠囊機(jī)器人的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)問題，提供一種膠囊機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置，本發(fā)明改進(jìn)了膠囊機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)裝置，利用通電線圈產(chǎn)生可控的磁力驅(qū)動(dòng)膠囊機(jī)器人，驅(qū)動(dòng)方法安全可靠。

本發(fā)明提供了膠囊機(jī)器人及其驅(qū)動(dòng)裝置，方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種膠囊機(jī)器人，膠囊機(jī)器人包括了無線通信模塊、電源模塊、處理器模塊、攝像頭模塊和永磁體。

無線通信模塊用于傳輸膠囊機(jī)器人采集的圖像數(shù)據(jù)，包括無線傳輸芯片和天線模塊。

電源模塊用于為膠囊機(jī)器人提供穩(wěn)定的電源，包括紐扣電池和穩(wěn)壓電路。

處理器模塊用于控制攝像頭模塊的數(shù)據(jù)采集和無線通信模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送，包括微處理器芯片和外圍電路組成的最小系統(tǒng)。

攝像頭模塊用于實(shí)時(shí)拍攝圖像，包括攝像頭及其驅(qū)動(dòng)電路、照明LED。

永磁體用于與外部驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)相互作用，為膠囊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。永磁體的形狀不唯一，保證永磁體安裝到膠囊機(jī)器人中底部位置，永磁體的磁矩方向?yàn)槟z囊機(jī)器人的底部指向膠囊機(jī)器人的頂部方向。

在本發(fā)明提供的膠囊機(jī)器人中，無線通信模塊、電源模塊、處理器模塊、攝像頭模塊依次安裝于塑料外殼內(nèi)，永磁體安裝于膠囊機(jī)器人中外殼的底部位置，位于其它所有模塊下方。由于永磁體的質(zhì)量相較于膠囊機(jī)器人中的其它模塊更大，因此在不施加外力的情況下永磁體將保持在下方，膠囊機(jī)器人不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在外部磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)膠囊機(jī)器人時(shí)，膠囊機(jī)器人需要克服永磁體的重力才可能會(huì)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，并且外部的驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)減小或者消失后，在重力的作用下，膠囊機(jī)器人仍然會(huì)回到永磁體在下方的狀態(tài)。

第二方面，本發(fā)明提供了一種膠囊機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)膠囊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。

此裝置包括外部框架，用于安裝驅(qū)動(dòng)裝置；第一驅(qū)動(dòng)滑軌，安裝于固定外部框架上方，可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)自由于X軸上運(yùn)動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)滑軌，安裝于第一滑軌之間，可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)自由于Y軸上運(yùn)動(dòng)；第三滑軌，安裝于第二滑軌之上，可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)自由于Z軸上運(yùn)動(dòng)；滑塊連接裝置，安裝于第三滑軌上，連接滑軌與電磁線圈固定裝置。線圈固定裝置包含兩個(gè)電機(jī)，一個(gè)電機(jī)位于滑軌連接裝置上，能夠驅(qū)動(dòng)電磁線圈固定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；另一個(gè)電機(jī)位于電磁線圈固定裝置上，可以直接驅(qū)動(dòng)電磁線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。電磁線圈中安裝了鐵芯以增強(qiáng)通電時(shí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明中使用磁力驅(qū)動(dòng)膠囊機(jī)器人，搭配膠囊機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得膠囊機(jī)器人能夠在人體檢查過程中保持穩(wěn)定的姿態(tài)，利于外部磁場(chǎng)對(duì)膠囊機(jī)器人進(jìn)行控制，同時(shí)也能夠保證拍攝到的圖像更穩(wěn)定和清晰。其次，本發(fā)明提供的膠囊機(jī)器人驅(qū)動(dòng)裝置使用滑軌組合成的龍門型機(jī)械臂，控制簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)可靠，穩(wěn)定性高，并且機(jī)械臂末端能夠搭載的電磁線圈質(zhì)量大，通過控制線圈的電流產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場(chǎng)。另外，本發(fā)明中采用的是電磁線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，能夠只在需要驅(qū)動(dòng)膠囊機(jī)器人時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)膠囊機(jī)器人進(jìn)行人體檢查，檢查完成后關(guān)閉電源即可關(guān)閉磁場(chǎng)，結(jié)束使用后不產(chǎn)生剩磁，并且在使用過程中遇到緊急情況時(shí)能夠立即關(guān)閉磁場(chǎng)，防止進(jìn)一步造成傷害。