胶囊式微型机器人移动系统的制作方法

专利名称：胶囊式微型机器人移动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶嚢式微型机器人移动系统，更具体地，涉及一种能 够保持在内部器官的粘壁的同时以高速移动的胶嚢式微型机器人移动系 统。
背景技术：
通常，用于胶嚢式内诊镜的微型机器人包括用于给内部器官的内部拍 照的超小型摄^^、用于扯掉内部器官的组织的镊子、用于将通过摄^^ 拍摄的图像传送至外部设备的通信单元以及诊断设备，且其用于如医师触 及内部器官的组织一样检查患病部位。这样，通过使用微型机器人，例如
胃、小肠、大肠等内部器官内部能够通过内诊镜拍照而不会使病人痛苦， 并且还能够执行简单的外科手术和药物注射。
但是，到目前为止传统的用于胶嚢式内诊镜的微型机器AJi没有商业 化，其研究已经展开。作为一种机器人移动系统，正在进行一种以用空气 膨胀展开的夹持部件移步并在大肠的壁上移动的用于尺蠖式微型机器人 移动系统的研究。但是，为了按照这种原理移动微型机器人，需要使微型 机器人的本体与微型机器人将要在其上移动的周围环境紧密接触。但是，
因为器官壁覆有黏液并且具有黏弹特性，所以紧密接触受到限制。

发明内容
本发明考虑了上述和/或其它问题，本发明的目的是提供一种胶嚢式耀: 型机器人移动系统，其即使在覆有滑黏液的器官中也能够高速移动，并且 能够提供可靠性。
为了实现上述目的和本发明的其它方面，本发明提供一种胶嚢式微型 机器人移动系统，其包括内圆筒，其具有形成在其外圆周上的锁定槽； 用于沿纵向移动内圆筒的驱动部件；外圓筒，其中形成有中空部以环绕内 圆筒；沿纵向穿过外圆筒的外圆周的第一暴露孔；臂，其铰接于外圆筒以 在预定的范围内旋转，并且当臂由于旋转而展开时在第一暴露孔上露出且
当臂由于旋转而合拢时隐藏在第一暴露孔内；用于环绕外圆筒的胶嚢；以 及与第一暴露孔对齐并且沿胶嚢的纵向形成为使得当臂展开时臂在胶嚢 上露出的第二暴露孔；其中，当臂沿内圆筒的移动方向与锁定槽作用时， 臂合拢或展开。
优选地，外圓筒具有沿圆周方向连续形成的铰接凹部，旋转中心孔形 成在臂的旋转中心内，并且线插进外圆筒中的旋转中心孔和臂的旋转中心 孔内，并且置于4^接凹部内。
此外，胶嚢式微型机器人移动系统还包括形成在外圆筒的外圓周上的 旋转防止凹部以及形成在胶嚢的内圆周上以与旋转防止凹部接合的旋转 防止凸部。相反，胶嚢式微型机器人移动系统可以还包括形成在外圓筒 的外圆周上的旋转防止凸部以及形成在胶嚢的内圆周上以与旋转防止凹 部接合的旋转防止凹部。
内圓筒具有穿过其中心部分的中空部，内圆筒具有沿纵向形成在内圆 筒的外圓周上以防止内圆筒在外圆筒内旋转的槽，外圆筒具有形成在外圆 筒的内圆周上并且与槽接合的凸部，并且驱动部件包括安装至胶嚢后侧的 马达，以及与马达的旋转相关联而转动并且紧固在内圆筒的中空部内的螺 杆。
相反，胶嚢式微型机器人移动系统可以还包括沿纵向穿过内圓筒的 导向孔；以及穿过并固定在导向孔内的导向杆；其中，驱动部件包括安装 至胶嚢后侧的马达以及与马达的旋转相关联而转动并且紧固在内圆筒的 中空部内的螺杆。
优选地，胶嚢式微型机器人移动系统还包括安装在胶嚢前部的摄^4^。
为了降低器官壁和胶嚢之间的摩擦，胶嚢安装有摄#4^的前部为半球 形，并且胶嚢优选地涂覆有用于减小移动时与器官的摩擦的防附着剂。
臂的数量为三个或更多个，用于有效地与器官的壁接触，并且这些臂 沿径向设置。
优选地，为了在保持着器官壁而前进的臂和器官壁之间的摩擦，多个 微小的凸部形成在臂的端部。在此，微小端部以微小纤毛的形式形成以增 加臂的端部和器官壁之间的附着力。由于此不同于保持器官壁的臂的锐利 端部的 运动的结构，能够显著地减小运动时发生的对器官壁的破坏，
并且胶嚢式机器人能够轻轻地保持器官壁并移动。另外，为了具有微小纤 毛的臂易于接触器官壁以及易于从器官壁分离，柔性接头可以形成在臂的 端部。
驱动部件可以包括PZT线性超声马达。在这种情况下，通过使用PZT 线性超声马达，能够实现内圆筒沿纵向的运动。
为了将胶嚢的摄像机拍摄的图像传递至外部单元，优选地还包括用于 将胃肠道的图〗象传递至外部接收器的通信单元。
当上述锁定凹部沿圆周方向连续地形成在内圆筒的外圆周上时，胶嚢 式孩史型机器人移动系统易于制造。
此外，上述锁定凹部竖向地凹陷以形成扁平底部，4吏得最大化了锁定 槽和臂之间的锁定。
如上所述，本发明提供一种胶嚢式微型机器人移动系统，其构造成使 得其前部形成为半球形，并且胶嚢的外表面覆有防附着涂剂，用于减小运 动期间与器官的摩擦，具体地，其构造成在合拢在胶嚢内和展开到胶嚢外 的臂完全接触和粘至器官壁的状态下，移动与对应于驱动部件和内圓筒之 间的距离的直线行程一样长的距离，因此提供了可靠性并且移动得更快。
此外，本发明的胶嚢式孩i型机器人移动系统能够在臂完全接触器官壁 的状态下执行所需的例如取样、图像拍摄、监视等任务。
另外，本发明的胶嚢式微型机器人移动系统能够用作能够在圆管或其 它艰苦环境中移动的胶嚢式内诊镜和移动设备。
此外，因为本发明的胶嚢式微型机器人移动系统能够来回移动，用作 胶嚢式内诊镜的胶嚢式微型机器人移动系统能够回移至已经经过但需重 新检查的地方，使得系统能够满足使用此系统的多种目的。
因为臂的端部的凸部形成为^:小纤毛的形式，所以能够显著减小在运 动期间保持器官壁时将发生的对器官壁的破坏，并且系统能够移动得更顺 畅。
如上所述，因为胶嚢式微型机器人移动系统具有简单而又有效的结构， 所以当系统用于检查和诊断人体小肠和大肠的胶嚢式内诊镜时，本发明的 系统允许内诊镜检查比由于肠道活动而移动的没有移动功能的传统内诊 镜更快速和方便，并且能够用在人体消化器官的外科手术中。另外，本发
明的胶嚢式微型机器人移动系统易于低成本制造并且尺寸非常小，例如直
径小于llmm，长度小于26mm，最小化了内诊镜检查期间病人的痛苦。


结合附图，从下面的优选实施方式描述中，本发明的这些和/或其它目 的和优点将更明显、更易于理解。图中
图1至6是说明根据本发明的第一实施方式的胶嚢式微型机器人移动 系统的视图，其中
图l是说明胶嚢式微型机器人移动系统的分解立体图2是说明图1中胶嚢式微型机器人移动系统的移动部件的放大图3和4是说明图1中胶嚢式孩i型机器人移动系统的移动机构的侧视 截面图5是沿图1中胶嚢式微型机器人移动系统的组件的线V-V剖取的截 面图6A至6G是说明图1中胶嚢式微型机器人移动系统的移动的示意
图7是说明根据本发明另一优选实施方式的胶嚢式微型机器人移动系 统的分解立体图8是沿图7中线VIII-VIII剖取的截面图9是说明图7中胶嚢式微型机器人移动系统的移动部件的放大分解 立体图IO是说明胶嚢式微型机器人移动系统前进移动的侧视图11是沿图10中线XI-XI剖取的截面图12是说明胶嚢式微型机器yU多动系统后退移动的侧视图13是沿图12中的线XIII-XIII剖取的截面图14A至14C是i兌明图12中臂的形状的示意图。
具体实施例方式
下面将描述根据本发明优选实施方式的胶嚢式微型机器人移动系统。 如图1至6中所示，根据本发明第一优选实施方式的胶嚢式微型机器 人移动系统100包括用于移动胶嚢的驱动部件110、由驱动部件110沿胶 嚢的纵向移动的内圆筒120、具有中空部130a以环绕内圆筒120的外圆筒 130、用于封闭内圆筒120和外圆筒130的胶嚢140、以可旋转方式固定至 外圆筒130以根据移动方向而向胶嚢140内合拢或向胶嚢140外展开的臂 150以及设置在胶嚢140前部的半球形摄H4^ 160。
驱动部件110包括安装在胶嚢140尾部的超小型马达111;以及与超 小型马达111的旋转轴相关联而旋转的螺杆112。超小型马达111通过电池 驱动。
内圓筒120具有形成在与驱动部件110的螺杆112紧固在一起的中心 穿孔部分内的螺紋121,以及沿圓周方向形成在内圆筒的外圆周中部的锁 定槽122。锁定槽122提供用于容纳臂150的部件的空间，如图3和4中 所示，根据内圆筒120的移动，由于与臂150的作用，臂150绕线159旋 转而合拢或展开。此外，如图3和4中所示，锁定槽122凹陷以形成竖直 的壁122a和122b，使得其底部平整。
外圓筒130具有槽131，其沿臂150的旋转方向(沿外圓筒的纵向) 形成在外圆筒130的外圆周上，使得臂150能够旋转预设的角度；以及铰 接凹部132，其沿圆周方向连续地(inseries)形成在外圆周上，以设置穿 过铰接孔151的线159。形成穿过槽131内侧的第一暴露孔133a,使得臂 150的部件容纳在内圆筒120的锁定槽122内。
胶嚢140用作机器人的本体并且具有外表面，所述外表面涂敷有用于 减小运动时与器官的摩擦的防附着涂剂，使得胶嚢140在器官内能够快速 地移动，并且第二暴露孔141沿纵向长地形成在胶嚢140的外圆周上，使 得胶嚢140能够在臂150直捲接触并粘至器官的壁之后移动。胶嚢140的 前部形成有用于安装摄1I^160的开口 142。
在此，第二暴露孔141与臂150对齐，并且因为如图1中所示在外圓 筒130上安装有六个臂，所以第二暴露孔141的个数也为六个。
六个臂150每隔60度地形成在外圆筒130的圆周上，从而以更多的接 触点粘至器官的壁。这样，能够有效地保证器官10和臂150之间的摩擦。 优选地，在臂150与器官10的壁接触的端部，为了获取大的摩擦，形成有 多个微小的凸起153。
在此，通过将单线159穿过臂150的铰接孔151、臂150的部件插进 第一暴露孔133a并且线159置于铰接凹部132上，实现了将臂150固定至 外圆筒130而进行旋转。如图3和5中所示，插进第一暴露孔133a的臂 150的部件容纳在安^4外圆筒130的中部的内圓筒120的锁定槽内。这 样，臂150安装在外圆筒130的槽131内以进行旋转。当内圆筒120沿胶 嚢140的纵向移动时，臂150的插入部分与内圓筒120的锁定槽122作用， 使得臂150根据内圆筒120的移动方向合拢或展开。
在如上所述本发明第一优选实施方式中，当螺杆112通过马达111旋 转时，内圆筒120必须沿胶嚢140的纵向移动。为此，因为必需抑制内圓 筒120的旋转，如图5中所示，旋转防止凸部123形成在内圆筒120的外 圆周上，并且旋转防止凹部135沿纵向形成在外圆筒130的整个内圆周上 以与旋转防止凸部123接合。从而，内圆筒120沿纵向抵靠外圆筒130线 性地移动，而抑制了旋转。
类似地，在胶嚢140内抑制外圆筒130的旋转。这种设计是为了防止 外圆筒130和内圆筒120 —起旋转，以及为了将安装至外圆筒130的臂150 设置在胶嚢140的第二暴露孔141之间。为此，胶嚢140具有形成在胶嚢 140内圆周上的凸部141b，并且外圆筒130具有形成在外圓筒130的外圆 周的纵向上的槽134以与凸部141b接合。
根据本发明第一优选实施方式的胶嚢式微型机器人移动系统按照如下 步骤组装。
首先，将马达11与螺杆112耦连以形成驱动部件110。其次，通过螺 钉将螺杆112与内圆筒120耦连，并且外圆筒130环绕内圆筒120。在此 状态下，在线159穿过六个臂150的铰接孔151以将它们互相连接之后， 将各个臂150插进穿过外圆筒130外圆周的第一暴露孔133a的位置中，并 且约束住线159的自由端，将线159插i^铰接凹部132内并置于其中。此 时，因为臂150的部件穿过外圆筒130,并且容纳在内圆筒120的锁定槽 122的空间内，在将臂150固定至外圆筒130后，内圆筒120便不会从外 圓筒130分离。
之后，为了将外圆筒130的槽134与胶嚢140内圓周的凸部141b接合， 内圆筒120、外圆筒130和驱动部件110形成的组件被插进并固定至胶嚢 140。在将组件插皿嚢140的状态下，因为外圆筒130的第一暴露孔133a
与胶嚢140的第二暴露孔141对齐，所以展开的臂150穿逸ft露孔133a 和141，并且暴露在胶嚢140上。
其次，摄#4^160固定至胶嚢140的前端。根据本发明第一优选实施 方式的胶嚢式微型机器人移动系统100组装完毕。
下面将描述根据本发明第一优选实施方式的胶嚢式微型机器人移动系 统的操作原理。
当驱动部件110的螺杆112沿预定的方向旋转时，如图3中所示，内 圆筒120沿下降方向dl向下移动，内圆筒120的锁定槽122的上壁122b 下压臂150,使得臂150沿图中示为al的方向展开。
当驱动部件110的螺杆112沿相反的方向旋转时，如图4中所示，内 圆筒120沿上升方向d2向上移动，内圆筒120的锁定槽122的下壁122a 上压臂150，使得臂150沿图中示为a2的方向展开。
下面，根据上述原理，将描述根据本发明第一优选实施方式的胶嚢式 微型机器人移动系统100在器官10的壁上移动的原理。
图6A示出展开的臂150。在图6A所示的状态下，当螺杆112沿预定 的方向旋转时，根据图3中所示的原理，内圆筒120沿下降方向dl向下 移动，并且臂150旋转(al)出胶嚢140夕卜，进而展开(参见图6B)。当 螺杆112进一步沿预定的方向旋转时，因为臂150暴露在器官10的壁上并 且保持器官10的壁，臂150和外圆筒130保持停止在器官壁上，并且内圆 筒120靠近驱动部件110。换言之，图6B中所述的状态改变至图6D所述 的状态，并且胶嚢相对地前进。
在参照图6D的胶嚢移动得尽可能最多的状态下，当螺杆112沿相反 的方向旋转时，根据图4中的原理，内圆筒120沿上升方向d2向上移动 并且臂150向胶嚢140内旋转(a2 )并且向胶嚢140内合拢。当螺杆112 进一步沿此相反的方向旋转时，因为臂150不接触器官10的壁，胶嚢140 保持停止在器官10的壁上，并且驱动部件110和内圆筒120之间的距离较 远，达到如图6G中的状态。换言之，图6G中的状态与图6A中的状态相 同，但是胶嚢140前进了图6A中的参考标记x所示的距离。
重复图6A至6G中的过程，使得根据本发明第一优选实施方式的胶嚢 式微型机器人向前移动。
期间，虽然在第一优选实施方式中驱动部件包括超小型马达111，并
且螺杆112与马达111相关联而旋转，但是可以使用例如PZT直线超声马 达的多种线性驱动器。虽然为了抑制内圆筒120和外圆筒130之间的相对 旋转位移，形成了彼此接合的凹部135和凸部123,但是，即使改为形成 有固定的导向杆(未图示)以横过内圆筒120的纵向，也能实现相同的效 果。
另外，根据本发明第一优选实施方式的胶嚢式微型机器人移动系统仅 前进移动，在本发明另一优选实施方式中，提供了一种能够前后移动的胶 嚢式微型机器人移动系统。
在本发明另一优选实施方式的描述中，为了清楚地描述，相同的参考 标记用于与本发明第一优选实施方式相同或类似的部件上，并且略去了其 描述。
如图7中所示，根据本发明另一优选实施方式的胶嚢式微型机器人移 动系统IOO，包括用于移动胶嚢的驱动部件110、沿胶嚢纵向移动的内圆筒 120，、形成有中空部130a以环绕内圆筒120，的外圆筒130，、用于封闭内 圆筒120'和外圆筒130'的胶嚢140、以可旋转方式固定至外圆筒130，
以;Sj没置在胶嚢140前部的半球形摄#4^ 160。
内圓筒120'具有形成在中央穿孔部分中的螺紋121'，所述中央穿 孔部分与驱动部件110的螺杆112固定在一起；以及锁定槽122，，其沿圆 周方向形成在其外圓周的中部。锁定槽122，侧面上的侧凸部126，每隔 120度形成有径向凸出的锁定凸部125，，并且在126'之间没有凸部。由 于此构型，当内圆筒120'移动时，间隔安装的臂150和150'中的一组与 锁定凸部125'作用，而另一组不管内圆筒120，如何移动都不与锁定凸部 125，作用。
外圆筒130，具有第一暴露孔133a,其穿过槽131的内侧并且以等间 隔沿圓周方向形成，1吏得臂150的部件容纳在内圆筒120'的锁定槽122 内。
在此，为了使间隔安装的臂150和150，中的一组相互作用，加入了 图8的放大图中所示的结构。换言之，在内圆筒120'的锁定凸部125'的 任意外圆周上，凹部123a，和123b，在对应于臂150和150，之间距离的
60度处形成，并且在形成于外圃筒130，的内圆周上的凹部135'中，安 装有插设在凹部123a，和123b，其中一个内的T形销137，和由形状记忆 合金(SMA )制成用以致动所述销137，的致动器136，。因为SMA致动 器136'被施加以电流，当施加电流后，致动器136'收缩，4吏得销137' 的端部从凹部123a，出来，并且此时驱动部件110的马逸旋转，使得能够 实现内圓筒120，和外圆筒130'之间的相对旋转。然后，当外圆筒130' 相对于内圓筒120'旋转60度时，固定至外圆筒130'的销137'的端部 插进凹部123b，，使得内圆筒120'和外圆筒130'之间的相对运动受到抑 制。
胶囊140用作机器人的本体，并且具有涂敷有用于减小运动时与器官 的摩擦的防附着涂剂的外表面，使得胶嚢140能够在器官内快速地移动， 并且第二暴露孔141沿纵向长地形成在胶嚢140的外圆周上，使得在臂150 和150'直揍接触并粘至器官壁后胶嚢140能够移动。
如图9中所示，六个臂150沿外圆筒130，的外圆周方向以60度间隔 交替安装。
期间，如图14A中所示，优选地，臂150的端部倒圆以防止器官壁受 到破坏。然而，为了维持用于前后运动的驱动力，壁150优选地由刚体制 成。期间，如图14B中所示，为了更牢固地夹紧器官壁，更优选地，臂150 的端部安装有抵着臂150平滑地弯曲的弹性体或柔性接头152。另外，如 图14C中所示，具有高附着力的附着板153可以附连至臂150的接触器官 壁的端部或柔性接头152。在此，附着板153具有与晰蜴的脚底中的纤毛 类似的结构，并且例如，每个纤毛具有约几百nm至几nm的直径d，以 及约几nm至几十jim的高度h，且其以微小或极小的形式形成，并且附 着板153的底部153a可以由柔性材料制成以具有约0.5mm的厚度。换言 之，根据用途，纤毛的直径d与高度h的比率能够设置成在约l: l至l: IOO的范围内。附着板153的结构披露于名称为"附着微结构及其形成方 法(Adhesive microstructure and method of forming same )"的美国专利 No. 6，737，160B1中。
如上所述结构的本发明优选实施方式100，的操作原理类似于第一优 选实施方式IOO。更具体地，如图lO和ll中所示，在仅仅向后弯曲的臂 150的組与内圆筒120，的锁定凸部125'作用的状态下，当内圆筒120' 移动时，尽管内圓筒120'移动，但向前弯曲的臂150'也不能展开至胶嚢140外，但是，由于内圆筒120'的凸部125'的作用，向后弯曲的臂150 的组穿皿嚢140的第二暴露孔141重复合拢和展开，进而前进。
为了根据使用目的和/或按需要向后移动胶嚢式微型机器人移动系统 100，，当预i殳的电流^皮施加至外圆筒130，的致动器136'时，由SMA制 成的致动器136'收缩，4吏得固定至致动器136端部的销137'从形成于内 圓筒120'上的凹部123a出来。然后，当驱动部件110的马i^转时，因 为内圆筒120'和外圆筒130'之间的关联^^故开，所以仅内圆筒120'关 于外圆筒130相对旋转。当驱动部件110的马达被控制成旋转约60度并且 同时施加至致动器136'的电流被中断时，销137插i殳进与其隔开60度的 另一凹部123b，中，仅向后朝向的臂150'与内圓筒120'的锁定凸部125' 作用，而向前朝向的臂150不再与锁定凸部125，作用。换言之，实现了 内圆筒120，和外圆筒130， 一起旋转的关联。在此状态下，当驱动部件 110被驱动以移动内圆筒120，时，类似于第一优选实施方式的原理，能够 实现向后的运动。从而，胶嚢能够根据需要前后移动。
同时，虽然在此优选实施方式100'中臂150和150'分别是六个，但 是如果需要的话，可以使用更多数量的臂150和150，以在器官壁上保持 和移动。
虽然只示出和描述了本发明的若千几个实施方式，但是可以理解，所 属技术领域技术人员在不背离范围由权利要求及其等价同物限定的本发 明的原理和精神的情况下此实施方式可以作出改变。
本发明提供了一种胶嚢式微型机器人移动系统，其能够以较高的速度 移动穿过粘滞的内部器官。
权利要求
1.一种胶囊式微型机器人移动系统，包括至少一个臂，其在向前移动时合拢且在向后移动时展开以接触器官壁。
2. 如权利要求l所述的胶嚢式微型机器人移动系统，进一步包括 内圆筒，其具有形成在其外圓周上的锁定槽；驱动部件，用于沿纵向移动所述内圆筒；外圆筒，其中具有中空部以环绕所述内圃筒；至少一个第一暴露孔，其沿纵向穿过所述外圆筒的外圆周；所述臂铰接至所述外圆筒以旋转预定范围，并且所述臂在其由于所述 旋转而展开时暴露在所述第一暴露孔之外，且在所述臂在其由于所述旋转 而合拢时隐藏在所述第一暴露孔内；胶嚢，用于环绕所述外圆筒；以及至少 一个第二暴露孔，其相应地与所述第 一暴露孔对齐并且沿所述胶 嚢的纵向形成，使得所述臂在其展开时暴露在所i^J欧嚢之外；其中，所述臂根据所述内圆筒的移动方向通过所述锁定槽和所述臂之 间的作用而合拢或者展开。
3. 如权利要求2所述的胶囊式微型机器人移动系统，其中，所述臂形 成为具有弯曲部分。
4. 如权利要求3所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述胶嚢 式微型机器人具有多个臂。
5. 如权利要求4所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述外圆 筒具有沿其圆周方向形成的连续的铰接凹部，并且，在所述各个臂的旋转 中心处形成旋转中心孔，并且一根线连续穿过所述臂的所述旋转中心孔并且置于所述4^接凹部内。
6.如权利要求5所述的胶嚢式微型机器人移动系统，进一步包括至少一个旋转防止凹部，其形成在所述外圆筒的外圆周上；以及至少一个旋转防止凸部，其形成在所述胶嚢的内圓周上以与所述旋转 防止凹部接合。
7.如权利要求6所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述臂形 成为具有弯曲部分，并且所有具有弯曲部分的所述臂都安装成面向一个方 向。
8.如权利要求7所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述内圆 筒具有穿过其中心部分的中空部；所述内圆筒具有至少一个沿纵向形成在所述内圆筒的外圃周上的槽， 以防止所述内圆筒在所述外圆筒内旋转；凸部；并且所述驱动部件包括 安装在所述胶嚢的后侧的马达；以及与所述马达的旋转关联而旋转并且紧固在所述内圆筒的中空部内的 螺杆。
9.如权利要求7所述的胶嚢式微型机器/J^动系统，其中，所述内圆 筒具有穿过其中心部分的中空部；所述内圆筒具有形成在所迷内圆筒的外圓周上的凸部，以防止所迷内 圆筒在所述外圆筒内旋转；所述外圆筒具有沿所迷纵向形成在所述外圆筒的内圆周上并且与所 述凸部痴^的槽；所述驱动部件包括 安装至所述胶嚢的后侧的马达；以及与所述马达的旋转关联而旋转并且紧固在所述内圆筒的中空部内的 螺杆。
10. 如权利要求7所述的胶嚢式微型机器人移动系统，进一步包括 沿所述纵向穿过所述内圆筒的导向孔；以及 穿过并且固定在所述导向孔内的导向杆；其中，所述驱动部件包括 安装至所述胶嚢的后侧的马达；以及与所述马达的旋转关联而旋转并且紧固在所述内圆筒的所述中空部 内的螺杆。
11. 如权利要求6所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述臂包括第一組臂，其具有4^接至所述外圆筒的弯曲部分以旋转预定范围而面 向一个方向；以及第二組臂，其具有4^接至所述外圆筒的弯曲部分以旋转预定范围而面 向与所述第 一组臂相反的方向。
12. 如权利要求ll所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述第一组臂中的臂和所述第二组臂中的臂间隔设置。
13. 如权利要求12所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述外 圆筒能够相对于所述内圓筒旋转预定量，所述内圆筒具有形成在所述锁定槽的侧面的锁定凸部，使得当所述内 圆筒旋转预定角度时，所述第一组臂与所述锁定凸部作用而所述第二组臂 闲置在所述锁定凸部之间，从而只有所述第一组臂才艮据所述内圆筒的移动而合拢和展开，并且当所述内圆筒反向旋转所述预定角度时，所述第二组臂与所述锁定凸 部作用，并且所述第一组臂闲置在所述锁定凸部之间，从而只有所述第二 组臂根据所述内圆筒的移动而合拢和展开。
14.如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式微型机器人移动系统， 进一步包括安装在所述胶嚢的前部中的摄H^。
15.如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式微型机器人移动系统, 其中，所述摄#4^为半球形。
16. 如权利要求1至13中任一项所述的胶囊式微型机器人移动系统， 其中，在所i^艮开的臂的端部形成有多个微小凸部。
17. 如权利要求16所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述微 小凸部包括纤毛。
18. 如权利要求17所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，在所述 臂的端部形成有柔性接头。
19. 如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式微型机器人移动系统, 其中，所述胶嚢涂敷有防附着剂。
20. 如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式微型机器人移动系统, 其中，所述驱动部件包括PZT直线马达。
21. 如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式微型机器人移动系统， 进一步包括用于使所皿嚢的内部与所述胶嚢的外部通信的通信单元。
22.如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式微型机器人移动系统， 其中，所述锁定槽竖向地凹陷以形成平整的底部。
23. 如权利要求1至13中任一项所述的胶嚢式孩i型机器人移动系统， 其中，附着板用高摩擦性M材料制成并且安装至所述臂的端部。
24. 如权利要求23所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述附 着板的底部由柔性材料制成并且具有多个凸部。
25. 如权利要求23所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，每个所 述附着板具有多个纤毛形的凸部。
26. 如权利要求25所述的胶嚢式微型机器人移动系统，其中，所述凸 部的直径与高度之比在l: l至l: 100的范围内。
全文摘要
一种胶囊式微型机器人移动系统，其高速地在覆盖有黏液的器官壁上移动。本发明提供一种胶囊式微型机器人移动系统，其构造成使得前部形成为半球形且胶囊的外表面涂敷有用于减小运动时与器官的摩擦的防附着涂剂，具体地，其构造成在完全接触和粘至器官壁的胶囊向内合拢和向外展开的状态下，移动与驱动部件和内圆筒之间的距离对应的直线行程一样长的距离，因此提供了可靠性并且移动得更快。
文档编号A61B1/00GK101188964SQ200580049961
公开日2008年5月28日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年5月12日
发明者朴贤濬, 朴锡澔, 金柄奎 申请人:韩国科学技术研究院