一种主动式磁控胶囊机器人检测系统及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110236474A(43)申请公布日2019.09.17(21)申请号201910482794.2(22)申请日2019.06.04(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人李敬赵石雷周基阳(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人刘芳(51)Int.Cl.A61B1/04(2006.01)A61B1/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种主动式磁控胶囊机器人检测系统及检测方法(57)摘要本发明提供一种主动式磁控胶囊机器人检测系统及检测方法，包括第一支撑架、驱动磁体引导模块、驱动磁体模块、检测模块、胶囊机器人、第二支撑架及控制台；第一支撑架安装驱动磁体引导模块；驱动磁体引导模块末端连接驱动磁体模块，并根据驱动磁体引导模块内的编码器信息检测其位置和姿态信息；驱动磁体模块通过产生磁场对胶囊机器人进行磁引导；检测模块与驱动磁体模块保持相对固定，用于获取胶囊机器人的位置与姿态信息；第二支撑架用于对被检体进行承载；控制台根据驱动磁体模块以及胶囊机器人的位置和姿态信息，通过控制指令控制驱动磁体引导模块，来带动驱动磁体模块进行运动。本发明不仅能够提高系统的实时性，而且保证检查的精确性。CN110236474ACN110236474A权利要求书1/2页1.一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，包括第一支撑架(1)、驱动磁体引导模块(2)、驱动磁体模块(3)、检测模块(4)、胶囊机器人(5)、第二支撑架(6)及控制台；所述第一支撑架(1)用于安装驱动磁体引导模块(2)；所述驱动磁体引导模块(2)末端连接驱动磁体模块(3)，并检测驱动磁体模块(3)的位置和姿态信息；所述驱动磁体模块(3)通过产生磁场对胶囊机器人(5)进行磁引导，所述胶囊机器人(5)上设有磁体，用于实现运动控制；所述检测模块(4)与驱动磁体模块(3)保持相对固定，用于获取胶囊机器人(5)的位置与姿态信息；所述第二支撑架(6)用于对胶囊机器人活动区域的被检体进行承载；所述控制台根据驱动磁体模块(3)的位置和姿态信息以及胶囊机器人(5)的位置和姿态信息，通过控制指令控制驱动磁体引导模块(2)，来带动驱动磁体模块进行运动。2.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述检测模块(4)主要由磁传感器(401)、安装组件(402)、数据处理单元及惯性检测单元构成；所述安装组件(402)固定在驱动磁体模块(3)上，并与驱动磁体模块(3)保持相对固定；所述磁传感器(401)、数据处理单元及惯性检测单元固定于安装组件(402)上；所述磁传感器(401)用于实现磁场信号的测量，所述数据处理单元用于对磁传感器(401)测量的信号进行处理，获得胶囊机器人(5)的位置与姿态信息，所述惯性检测单元用于获取所述检测模块的运动状态。3.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述安装组件(402)为中空的多面体结构，固定于所述驱动磁体模块(3)外使其多个面以驱动磁体模块(3)为中心，所述磁传感器(401)分布在安装组件(402)的表面，通过设计多面体表面相对于驱动磁体模块(3)中心的距离，使得磁传感器(401)在各测量轴上都可测得不超过该测量轴量程的磁场信号。4.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述磁传感器(401)安装在安装组件(402)上，以驱动磁体模块(3)的中心为中心，呈放射状分布，通过调整磁传感器相对于自身安装点处磁场方向的姿态，保证磁传感器至少1个测量方向上可测得不超过量程的磁场信号。5.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述磁传感器由单轴、2轴、3轴传感器中的至少一种组成。6.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述第一支撑架(1)的侧面设有用于放置驱动磁体模块(3)的凹槽结构，或所述第一支撑架(1)上设有放置模块(702)，用于放置驱动磁体模块(3)。7.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述第一支撑架(1)上面安装有限位模块(7)，对运动过程中的驱动磁体引导模块(2)提供限位作用。8.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述第二支撑架(6)具有水平滑动的自由度、水平旋转的自由度以及竖直升降的自由度中的至少一个。9.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述驱动磁体引导模块(2)具有检测各自由度运动位移的编码器单元，用于检测驱动磁体模块的位置与姿态信息。10.根据权利1所述一种主动式磁控胶囊机器人检测系统，其特征在于，所述驱动磁体引