[发明专利]一种不倒翁胶囊机器人

说明书

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种不倒翁胶囊机器人，包括：壳体，所述壳体呈一端为开口的圆柱体设置，所述壳体的长度方向的侧边两端设置有凸起结构，所述凸起结构用于保持所述机器人的平衡，所述壳体的长度方向两端均设置为椭圆，所述壳体的开口一端连接有与所述壳体配合的圆柱体壳盖，所述壳体与壳盖构成封闭的不倒翁结构，所述不倒翁结构用于保持所述机器人的同方向定位或定向；将Halbach磁场模块偏心设置在壳体内及将集成电路控制板设置低于壳体的质心位置，以便胶囊机器人的实现重心的偏置，通过上述的结构性能结合Halbach磁场模块的磁控实现持续方向定位，提高机器人的效率，姿态调整灵活，可适用于不同的工作环境。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种不倒翁胶囊机器人。

背景技术

随着微型机器人在生物医疗行业应用的越来越广泛，传统的医疗仪器也在慢慢的走向智能化，胶囊机器人的需求快速增长；相比传统胃镜，肠镜给人带来的不适，借助磁控胶囊胃镜机器人，受检人无需插管，就能完成无痛、无创、无麻醉的检查。胶囊微型机器人在人体肠胃中进行无创检查和小损伤手术，对于减轻病人痛苦、提高检查和手术的安全性和降低医疗费用都具有重要意义。

同时随着机器人技术的发展，研究人员已经研发出了各种各样用于胃肠道检查的胶囊机器人。例如，人们研制出的微型消化道胶囊内窥镜是利用消化道蠕动进行整个区域检查，由内嵌微型摄像机以无线方式传输检查图像。目前，基于内嵌图像处理的无线控制胶囊机器人已经可以实施胃的无创诊疗，实现了临床应用；这极大的提高了患者对于肠胃的检查的接受程度，提高了医疗检查的效率，更早的发现并解决问题，有效的减少了患病恶化的概率。

但是这种技术也存在明显的缺陷，目前的胶囊机器人不能称为完全意义的无人控制，不能称为完全的全自动系统，因为在食道管，肠道中这些狭窄环境，胶囊机器人依然存在视觉盲区，且在肠胃容易发生翻滚，定位定向存在不准的问题。存在的最主要的问题就是如何实现更精确的控制以及找到适合不同器官环境的结构设计新的胶囊机器人。

目前大部分的胶囊机器人为了实现定向定点的布药，活检，等诊疗作业，选择磁控作为最方便的控制方法解决无线控制的问题。磁驱控制主要是通过磁力与磁矩两种操作方式；磁力控制主要是通过永磁体提供梯度磁场施加磁力使胶囊机器人在肠胃内进行翻转，磁矩是通过旋转磁场或者是运用电流线圈驱动。在结构方面，已有双半球胶囊机器人，花瓣机器人，尺蠖式机器人等。其中被动双半球胶囊机器人，主动模态实现滚动行走，被动模态实现定点“悬停”调姿。通过多维度旋转磁场进行主被动运动方式的转换。利用拉格朗日方程建立了定点“悬停”调姿动力学模型，可以有效实现定点靶向治疗等临床应用。

不过这些现有的胶囊机器人结构多元，但没有针对性，广泛性的实现在不同种工作环境中上，大部分现有的胶囊机器人将微型摄像头放置于胶囊机器人内部，在检查病灶时需要对病灶点进行拍照，这个时候就要保持胶囊机器人方向位置恒定，但由于胃肠道的蠕动，常规的胶囊机器人很难通过胶囊机器人本身的结构实现精准定位。

因此，现有技术还存在不足，有待于进一步发展。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种不倒翁胶囊机器人，以解决现有机器人无法精准定位定向的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种不倒翁胶囊机器人，包括：

壳体，所述壳体呈一端为开口的圆柱体设置，所述壳体的长度方向的侧边两端设置有凸起结构，所述凸起结构用于保持所述机器人的平衡；所述壳体的长度方向两端均设置为椭圆，所述壳体的开口一端连接有与所述壳体配合的圆柱体壳盖，所述壳体与壳盖构成封闭的不倒翁结构，所述不倒翁结构用于保持所述机器人的同方向定位或定向；

Halbach磁场模块，贴合所述壳体内壁设置，所述Halbach磁场模块偏心设置在所述壳体内；