施药胶囊机器人及其控制方法

本申请涉及医疗机器人领域，涉及一种微型医疗机器人的施药技术，具体涉及一种施药胶囊机器人及其控制方法。

背景技术：

1、随着微型机器人相关技术的发展，其各个领域得到了广泛的应用。尤其是医疗领域，传统的内窥镜检查往往引起患者不适，因此无线胶囊内镜以其无痛、低创的特点在胃肠道疾病的诊断和治疗方面使用更加频繁。

2、目前，在无线胶囊内镜机器人领域，已经研究出能够完成定点施药任务的施药胶囊机器人，能满足治疗过程中单靶点施药任务，但是对施药胶囊机器人的控制复杂，施药控制难度高。

技术实现思路

1、鉴于上述相关技术的不足，本申请提供一种施药胶囊机器人及其控制方法。

2、一方面，本申请提供的一种施药胶囊机器人采用如下的技术方案：

3、一种施药胶囊机器人，包括

4、外壳体，配置有内外连通的给药孔；

5、承载件，通过螺旋滑动配合安装于外壳体内；

6、药物室，设置于外壳内，且与给药孔连通；

7、载药囊，配置于药物室内；

8、穿刺针，固定于承载件上；以及

9、磁驱体，固定于承载件上；

10、其中，通过选择承载件和外壳体的相对位置，使得磁驱体在外界磁场驱动下带动外壳体螺旋前进，改变外界磁场驱动方向时，磁驱体带动承载件反向旋转，从而驱动穿刺针相对于外壳体移动能将载药囊刺破进行施药。

11、优选地，所述载药囊设置有多个，多个所述载药囊沿所述穿刺针的长度方向布设。

12、优选地，所述药物室沿所述穿刺针的长度方向设置有多个且相互连通，每个所述药物室内设置有一个所述载药囊。

13、优选地，所述给药孔设置有多个，每个所述载药囊与一个所述给药孔连通，多个所述给药孔沿所述穿刺针的周向错位布设。

14、优选地，所述给药孔设置有两个，所述给药孔位于所述外壳体上相对的两侧。

15、优选地，所述载药囊为橡胶囊。

16、优选地，所述外壳体外周壁上设置有螺纹结构，所述螺纹结构的旋向与所述承载件螺旋滑动的方向相反。

17、优选地，所述磁驱体包括嵌设在所述承载件内的永磁体。

18、优选地，还包括内窥镜装置，所述内窥镜装置包括内窥镜镜头和内窥镜电路板，其中所述内窥镜镜头设于所述外壳体前进方向的前端。

19、另一方面，本申请提供一种施药胶囊机器人的控制方法采用如下的技术方案：具体步骤包括：

20、步骤一：由外界磁场旋转带动磁驱体旋转，驱使动外壳体向前运动，至通过内窥镜装置观察到外壳体运动到第一靶标；

21、步骤二：改变外界磁场旋转方向带动磁驱体旋转，驱使穿刺针朝靠近载药囊的方向运动至穿刺针刺破载药囊；

22、步骤三：重复步骤一和步骤二至所有载药囊均被刺破。

23、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

24、1. 在与外界磁场的旋转方向相配合的情况下，仅使用一个永磁体便能达到驱使施药胶囊机器人的运动和实现施药两个控制过程；

25、2. 通过控制外部磁场对永磁体的引力以及旋转方向，可以降低控制施药胶囊机器人的操控难度和施药难度；

26、3. 通过多个载药囊和穿刺针配合，可同时携带多份药物，达到对多个靶点进行施药的目的，并且可以使用多种药物对单一靶点进行联合施药；

27、4. 载药囊为橡胶囊，一方面橡胶囊可对高流动性的药物进行保护，另一方面橡胶囊形变可容纳更多的药物的同时还能加快药物释放的速度。

技术特征：

1.一种施药胶囊机器人，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的施药胶囊机器人，其特征在于：所述药物室沿所述穿刺针的长度方向设置有多个且相互连通，每个所述药物室内设置有一个所述载药囊。

3.根据权利要求2所述的施药胶囊机器人，其特征在于：所述给药孔设置有多个，每个所述载药囊与一个所述给药孔连通，多个所述给药孔沿所述穿刺针的周向错位布设。

4.根据权利要求3所述的施药胶囊机器人，其特征在于：所述给药孔设置有两个，所述给药孔位于所述外壳体上相对的两侧。

5.根据权利要求1所述的施药胶囊机器人，其特征在于：所述载药囊为橡胶囊。

6.根据权利要求1所述的施药胶囊机器人，其特征在于：所述外壳体外周壁上设置有螺纹结构，所述螺纹结构的旋向与所述承载件螺旋滑动的方向相反。

7.根据权利要求1所述的施药胶囊机器人，其特征在于：所述磁驱体包括嵌设在所述承载件内的永磁体。

8.根据权利要求1所述的施药胶囊机器人，其特征在于：还包括内窥镜装置，所述内窥镜装置包括内窥镜镜头和内窥镜电路板，其中所述内窥镜镜头设于所述外壳体前进方向的前端。

9.一种权利要求1-8任一项所述的施药胶囊机器人的控制方法，其特征在于：具体步骤包括：

技术总结本申请公开了一种施药胶囊机器人及其控制方法，涉及医疗机器人领域，其包括外壳体，配置有内外连通的给药孔；承载件，通过螺旋滑动配合安装于外壳体内；药物室，设置于外壳内，且与给药孔连通；载药囊，配置于药物室内；穿刺针，固定于承载件上；以及磁驱体，固定于承载件上；其中，通过选择承载件和外壳体的相对位置，使得磁驱体在外界磁场驱动下带动外壳体螺旋前进，改变外界磁场驱动方向时，磁驱体带动承载件反向旋转，从而驱动穿刺针相对于外壳体移动能将载药囊刺破进行施药。本申请通过外界磁场控制磁驱体的旋向操作施药胶囊机器人行动和施药，降低了控制施药胶囊机器人的操控难度和施药难度。技术研发人员：漆博文,张乐婷,舒智,王淑芳,王博,高光正,徐奕涵,叶波受保护的技术使用者：湖北大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11