一种微型无线内窥机器人系统的制作方法

本发明涉及医用内窥技术领域，具体涉及一种微型无线内窥机器人系统。

背景技术：

消化内窥镜包括胃镜、结肠镜、十二指肠镜、小肠镜等。因其良好的视野、可控性强、能实施诊断性活检、实施内镜下超声检查以及各种内镜下治疗(如微波、电切等)，现已成为是胃肠道疾病最重要的内窥观察手段。由于内窥镜检查整个操作过程确实能给受检者带来一定的痛苦甚至创伤，使人们对于内窥镜检查存在一定的恐惧心理。此外，目前的胃镜、结肠镜、十二指肠镜、小肠镜等只能对特定的部位进行观察，而不能对整个消化道进行连续完整的检查。

美国专利5,604,531提出了一种口服胶囊式的无线电内窥镜系统，该消化道照相胶囊由光学成像、照相和图像传输三部分组成，需要对胃肠进行检查的病人吞下这种犹如药物胶囊的装置。由于它体积小，吞咽时无痛苦，吞下后也无不适。胶囊中的微型摄像机，能将拍摄的肠胃内部清晰影像，通过信号发送器不断发给别在病人腰间的图像记录装置中。录制完毕后，将录像装置送往医院，医生用计算机对影像资料进行读取和分析，可了解肠胃的疾患。一粒胶囊可以拍摄长达6个小时的影像，胶囊完成使命后，将随胃肠蠕动进入大肠，然后排出体外。胶囊内窥镜的优点是显而易见的：即它体积小(目前最小11.6mm×27.2mm)、易吞咽；操作简单；不需要住院；无操作引致的并发症；可实现全消化道检查、图像资料可反复复习分析。但目前胶囊内窥镜也存在着明显的不足：由于图像的拍摄都是随机摄取，使视野有限而存在一定的漏诊率；胶囊只能向外发送图像信息，其工作状态和工作方式不能在体外进行控制，医生不能控制整个检查过程，不能实现有目的的重点检查等。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种微型无线内窥机器人系统，本发明既可无线向外发送数字图像信息，又可无线接收控制指令实现对胶囊工作状态及工作方式地控制，系统还可通过有线或无线终端向计算机医用影像工作站传递图像信息和接收控制指令，同时能在体内正常前进或后退，及时观察需要观察部位的情况。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一种微型无线内窥机器人系统，包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体为圆柱形，第二壳体为螺旋状柱形；所述第一壳体和第二壳体之间通过连接轴连接，所述连接轴分别固定在第一壳体内和第二壳体内设置的轴承上，所述从第一壳体内的端部到与第二壳体的连接方向上依次设置有焦距镜头、led照明模块、图像传输模块和信号收发模块；所述从第二壳体内的端部到与第一壳体的连接方向上依次有偏心块、电机、电源模块和电路控制模块；所述偏心块连接在电机的电机轴上且随着电机轴转动；所述连接轴为空心管，所述两轴承分别固定在第一壳体和第二壳体内侧；所述led照明模块、图像传输模块、信号收发模块电机、电源模块均分别和电路控制模块连接，所述图像传输模块分别与焦距镜头和信号收发模块连接，并将焦距镜头的信号传输给图像传输模块，经过信号收发模块发射出去；所述信号收发模块通过接受外接控制信号传输给电路控制模块；所述第二壳体外侧还设置有螺旋套，所述螺旋套呈螺旋状紧密包裹在第二壳体上。

本发明所述第一壳体为透明材料制成，所述透明材料为有机防腐玻璃。

本发明所述电机为变频电机，且电机可以正反双向转动；所述电机通过信号收发模块将信号传输给电路控制模块，电路控制模块根据接收的信号设定来控制电机的运转。

本发明所述螺旋套采用具有生物相容性的医用材料制成。

本发明所述电源模块由电源控制板和纽扣电池组成，所述纽扣电池为一次电池或可充电电池。

本发明所述第一壳体和第二壳体两端为圆弧型，所述圆弧的直径小于螺旋套的最大宽度。

本发明所述第二壳体相对第一壳体可绕连接轴正反双向转动。

本发明所述第一壳体还可在焦距镜头位置设置陀螺定位装置，将焦距镜头安装在陀螺定位装置上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明利用电机中的电机转动使偏心块旋转，利用偏心块旋转的力使第二壳体螺旋旋转，因第二壳体外包裹有螺旋套，螺旋套与体内紧贴，在旋转过程中可以自由前进或后退，同时，电机为变频电机，可以通过外接发射信号控制电机的转速来调整电机前进或后退的速度，另外在偏心块高速旋转下，体内空间允许下，机器人系统还可以实现掉头等动作，大大提高了机器人系统的灵活性。

2、本发明省略了结构复杂的传动结构和减速结构，整体构件少、结构简单、体积小，使得胶囊机器人运动灵活、可控制性强，机器人系统的外壳为椭球状，其与胃肠道的兼容性好，不易会对人体内腔造成伤害，实现人体微创、无创检查。

3、本发明机器人系统设置有图像传输模块、led照明模块和数据发射模块，可以及时有效的实时传输体内的相关症状照片和检测数据，提高了医疗过程中对疾病的及时判断，同时也便于外接相关控制设备对照片和数据的存储。

4、本发明机器人系统的焦距镜头可变焦且为广角镜头，大大提高了内窥的观察范围，节省了内窥的时间，提高了效率。

【附图说明】

图1为本发明一种微型无线内窥机器人系统的剖视示意图。

图2为本发明一种微型无线内窥机器人系统的外观示意图。

图3为本发明一种微型无线内窥机器人系统的实施例2示意图。

其中，1-第一壳体，2-第二壳体，3-螺旋套，4-焦距镜头，5-led照明模块，6-图像传输模块，7-信号收发模块，8-电路控制模块，9-电源模块，10-偏心块，11-电机，12-轴承，13-连接轴。

【具体实施方式】

以下通过具体实施例及附图及数据表对本发明作进一步详述。

实施例1

请参阅图1～3，如图1所示，本发明一种微型无线内窥机器人系统，包括第一壳体1和第二壳体2，所述第一壳体1为圆柱形，第二壳体2为螺旋状柱形；所述第一壳体1和第二壳体2之间通过连接轴13连接，所述连接轴13分别固定在第一壳体1内和第二壳体2内设置的轴承12上，所述从第一壳体1内的端部到与第二壳体2的连接方向上依次设置有焦距镜头4、led照明模块5、图像传输模块6和信号收发模块7；所述从第二壳体2内的端部到与第一壳体1的连接方向上依次有偏心块10、电机11、电源模块9和电路控制模块8；所述偏心块10连接在电机11的电机轴上且随着电机轴转动；所述连接轴13为空心管，所述两轴承分别固定在第一壳体和第二壳体内侧；所述led照明模块5、图像传输模块6、信号收发模块7、11电机、电源模块9均分别和电路控制模块8连接，所述图像传输模块6分别与焦距镜头4和信号收发模块7连接，并将焦距镜头4的信号传输给图像传输模块6，经过信号收发模块7发射出去；所述信号收发模块7通过接受外接控制信号传输给电路控制模块8；所述第二壳体2外侧还设置有螺旋套3，所述螺旋套3呈螺旋状紧密包裹在第二壳体2上；连接轴13为空心管，第一壳体1和第二壳体2之间的连接可以通过连接轴·3的空心位进行连接。

本发明所述第一壳体1为透明材料制成，所述透明材料为有机防腐玻璃；保证内在体内肠道和酸液扥环境中仍然能保持透明的状态，便于焦距镜头4尽心观察，更好的及时的反应体内的身体状况。

本发明所述电机11为变频电机，且电机可以正反双向转动；所述电机11通过信号收发模块7将信号传输给电路控制模块8，电路控制模块8根据接收的信号设定来控制电机11的运转；变频电机可以根据外接发射的控制信号来调整机器人系统的运行，也能更好的观察所需要观察的部位情况。

本发明所述螺旋套3采用具有生物相容性的医用材料制成；保证机器人系统在体内运行的过程中不会对体内的相关人体结构造成损伤。

本发明所述电源模块9由电源控制板和纽扣电池组成，所述纽扣电池为一次电池或可充电电池。

本发明所述第一壳体1和第二壳体2两端为圆弧型，所述圆弧的直径小于螺旋套3的最大宽度。

本发明所述第二壳体2相对第一壳体1可绕连接轴13正反双向转动，使机器人系统在体内能灵活运动，大大提升了外接对体内机器人系统的控制度，也提高了对体内检测的效率。

本发明的方案经过优化，所述第一壳体1还可在焦距镜头4位置设置陀螺定位装置，将焦距镜头4安装在陀螺定位装置上；保证在机器人系统前进或后退过程中，焦距镜头4不会收到旋转的干扰，保证了观察的稳定和图像的清晰，使得到的照片和数据真实度更高。其外部状态图可参阅图2所示。

实施例2

请参阅图3，本发明的方案进一步优化，在实施例的基础上，将第一壳体1和第二壳体2作为一个整体连接，第一壳体1和第二壳体2上均包裹有螺旋套3，所述焦距镜头4安装在陀螺定位装置上，保证焦距镜头4的稳定，利用偏心块10的旋转达到前进或后退的效果。