一种磁控胶囊机器人的外部控制装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115844313A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202310190324.5(22)申请日2023.03.02(71)申请人微纳动力（北京）科技有限责任公司地址100080北京市海淀区学院路35号世宁大厦14层1409(72)发明人冯林杨家鹏赵嘉伟汪明慧马宪张国鹏曾子衿刘瑞星谈蒙露(74)专利代理机构北京共腾律师事务所16031专利代理师张静(51)Int.Cl.A61B1/04(2006.01)A61B1/045(2006.01)A61B1/273(2006.01)A61B1/00(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图6页(54)发明名称一种磁控胶囊机器人的外部控制装置(57)摘要本发明提供了一种磁控胶囊机器人的外部控制装置，属于胶囊机器人技术领域，解决了现有技术无法精准控制磁控胶囊机器人姿态的问题。该装置包括床体、方向控制模块、悬浮控制模块、外围框架和控制器。其中，方向控制模块固定于外围框架的内壁上，包括3组方向互相垂直的通电线圈，用于产生合成磁场。床体测试时置于方向控制模块的内部空间中。悬浮控制模块包括三轴运动平台和悬浮控制电磁线圈。悬浮控制电磁线圈固定于三轴运动平台的可动构件下方。控制器，用于启动后，向悬浮控制模块供电；在接收到检查指令后，控制三轴运动平台移动牵引胶囊机器人移动至目标位置，并向方向控制模块供电，控制胶囊机器人执行设定俯仰、偏航的检查程序。CN115844313ACN115844313A权利要求书1/3页1.一种磁控胶囊机器人的外部控制装置，其特征在于，包括床体（20）、方向控制模块（1）、悬浮控制模块（2）、外围框架（3）和控制器；方向控制模块（1）固定于外围框架（3）的内壁上，包括3组方向互相垂直的通电线圈，用于产生合成磁场调整胶囊机器人的俯仰角或偏航角；床体（20）测试时置于方向控制模块（1）的内部空间中；悬浮控制模块（2）包括三轴运动平台和伸入方向控制模块（1）内设于床体（20）上方的悬浮控制电磁线圈（22）；悬浮控制电磁线圈（22）固定于三轴运动平台的可动构件下方，用于牵引胶囊机器人；控制器，用于启动后，向悬浮控制模块（2）供电，使得胶囊机器人处于悬浮状态；在接收到用户发出的检查指令后，控制三轴运动平台移动牵引胶囊机器人沿设定方向移动至目标位置，并向方向控制模块（1）供电，控制胶囊机器人该目标位置执行相应俯仰角、偏航角的检查程序。2.根据权利要求1所述的磁控胶囊机器人的外部控制装置，其特征在于，所述控制器执行如下程序：启动后，向悬浮控制模块（2）供电，直到其生成的磁场稳定；控制胶囊机器人上电，使得胶囊机器人处于悬浮状态；在接收到用户反馈的覆盖式检查指令或靶向检查指令后，生成运动轨迹点图；根据该运动轨迹点图控制三轴运动平台移动，牵引胶囊机器人沿设定方向移动至运动轨迹点图中的每一目标位置；在每一目标位置，临时停止三轴运动平台的移动，根据当前时刻胶囊机器人镜头数据修正方向控制模块（1）的原始通电线圈供电方案；根据上述修正后的通电线圈供电方案向方向控制模块（1）供电，以控制胶囊执行相应的覆盖式检查或靶向检查。3.根据权利要求1或2所述的磁控胶囊机器人的外部控制装置，其特征在于，所述方向控制模块（1）由6个方形电磁线圈组成，每2个方形电磁线圈相对设置，作为一组，依次形成X方向电磁线圈（05）、Y方向电磁线圈（06）、Z方向电磁线圈（07）；每组方形电磁线圈的尺寸、电流大小相同；并且，三轴运动平台设于方向控制模块（1）的上方；胶囊机器人的头部携带有镜头，并内置天线、霍尔传感器；胶囊机器人还内置永磁体，用于通电后移动或旋转，获取用户的胃镜数据以及定位数据，发送至控制器。4.根据权利要求3所述的磁控胶囊机器人的外部控制装置，其特征在于，所述床体（20）的上部设有至少一个供病人横躺的区域以及一个可移动控制面板，床体（20）的底部设有可移动轮，床体宽度中轴面与方向控制模块（1）中Y方向电磁线圈（06）的中轴面重合；并且，床体（20）在非测试时置于外围框架（3）的外部，在测试时可移动控制面板通电后自动伸缩出入于方向控制模块（1）的内部空间中。5.根据权利要求4所述的磁控胶囊机器人的外部控制装置，其特征在于，所述方向控制模块（1）还包括外壳；其中，方向控制模块（1）的外壳采用6面板材构成，Y轴方向板材由8个角码（0801）与X轴方向2CN115844313A权利要求书2/3页板材相连，Z轴方向板材由8个角码（0801）与X轴方向板材相连。6.根据权利要求5所述的磁控胶囊机器人的外部控制装置，其特征在于，所述外围框架（3）进一步包括2根Y方向支撑梁（09）、4根竖直方向支撑梁（10）、4根X方向支撑梁（11）、4根线圈底部Y方