CN104799987B - 一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，包括壳体、顶针与气球；其中，壳体包括身部与顶盖；身部具有中心通孔，周向上的环形容腔，以及轴向上的排气通道；顶盖设置于身部顶端，通过身部中心通孔内安装的电机驱动转动。环形容腔内用盛放碳酸氢钠粉末与醋酸液袋；顶盖下表面安装有顶针，通过顶盖转动，使顶针刺破液袋，进而碳酸氢钠粉末与醋酸反应产生二氧化碳气体经顶盖转动产生的开口进入身部上套装的气球，使气球膨胀。由此将上述结构减肥胶囊机器人吃入胃中，通过气球体积膨胀，使气球占用胃中一定的体积，让人体感到饱胀感，进而减少进食量。经过一段时间再进行排气让胶囊内气体排出，使胶囊变小，自然排出体外。
Description
技术领域
本发明涉及机电、生物、医学领域,具体来说,是一种基于旋转电机和无线控制的减肥胶囊机器人。
背景技术
如今世界上肥胖已经成为了一个普遍的问题，目前存在的治疗肥胖的方法传统意义上主要有节食运动、减肥药物、减肥手术[2]。传统疗法过度依赖病人的意志力，容易产生营养不良，给病人带来的巨大痛苦并且疗效不显著。近年来又有一些新型的医学装置，比如逐渐市场化的BioentricsIntragastric Balloon(BIB)和Heliosphere Bag，基于胃内气球原理，借助胃管将装置放入到人体胃部，减少人体食欲，通过减少食物摄入量从而控制体重。这些治疗方法具有一定得治疗的效果，然而在实施过程中，装置的植入和取出的过程中通常需要借助胃管和胃窥镜，对病人造成的痛苦是巨大的，并且装置进入患者体内会引发人体一些排异反应。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，基于旋转电机和无线控制，可有效减少使用者痛苦；
一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，包括壳体、顶针与气球。
所述壳体包括身部与顶盖；其中，身部具有中心通孔，且具有周向上的环形容腔，以及沿身部轴向上的排气通道；顶盖设置于身部顶端，并留有排气缺口。顶盖将环形容腔密封，排气缺口与排气通道连通。上述环形容腔内用来盛放碳酸氢钠粉末与装有醋酸的液袋。
所述顶针安装在顶盖下表面，整体位于环形容腔内，并使顶针的尖端朝向顶盖转动方向。
所述电机安装在身部的中心通孔内，输出轴与顶盖同轴固定；通过控制电机转动，带动顶盖转动，将排气通道密封；同时，使顶针针尖向液袋移动扎破液袋，进而碳酸氢钠粉末与醋酸间反应产生气体。
所述气球套在身部上，使环形容腔内产生的气体由顶盖上的排气缺口进入到气球内，使气球膨胀。
本发明的优点为：
1、本发明紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人的内部结构，使体积能缩减到更小；
2、本发明紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人结构设计时，将电机及控制电路与气体发生部分分隔开，防止药品腐蚀控制部分；
3、本发明紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人反应可控，即排气反应可依据顶盖一次转动一点再闭合来一段段进行，不必一次将气体排放到胃中；
4、本发明紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，整体形状呈胶囊状，便于减肥胶囊机器人吞咽，随肠道进入胃中，同时也便于将减肥胶囊机器人排出体内。
附图说明
图1为本发明减肥胶囊机器人整体结构示意图；
图2为本发明减肥胶囊机器人中顶盖上排气缺口与气孔开设方式示意图；
图3为本发明减肥胶囊机器人中推板与顶针安装方式示意图；
图4为本发明减肥胶囊机器人中顶盖与身部初始位置示意图。
图中：
1-壳体 2-推板 3-顶针
4-电机 5-电池 6-控制电路
7-无线天线 8-气球 9-上半球壳体
10-下半球壳体 11-碳酸氢钠粉末 12-液袋
101-身部 102-顶盖 103-环形容腔
104-排气通道 105-排气缺口 106-气孔
201-排气孔
具体实时方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明减肥胶囊机器人，包括壳体1、推板2、顶针3、电机4、电池5、控制电路6、无线天线7与气球8，如图1、图2、图3、图4所示。
所述壳体1包括身部101与顶盖102；其中，身部101筒状结构，具有中心通孔，且沿周向设计有小于360度的环形容腔103；同时在身部101上未设计环形容腔的位置沿身部轴向开设排气通道104。顶盖102设置于身部101顶端，顶盖102上留有排气缺口105。
所述推板2与顶针3均安装在顶盖102下表面，可设计为与顶盖102一体化的结构。其中，推板2与顶盖102垂直，推板2宽度与身部101中环形容腔103宽度相同，推板2上开有排气孔201。顶针3通过连接件与顶盖102底面间相对固定，且使顶针3的尖端朝向顶盖102逆时针转动方向。在初始状态时，需保证推板2与顶针3整体位于环形容腔103内，且推板2与环形容腔103一端侧壁贴合；同时，顶盖102将环形容腔103密封，排气缺口105与排气通道104连通。上述环形容腔103内，左半部分用来盛放碳酸氢钠粉末11；右半部分用来放置装有醋酸的液袋12。且在初始状态时，使碳酸氢钠粉末11与推板2接触。
所述电机4采用直流减速旋转电机4，安装在身部101的中心通孔内，输出轴与顶盖102同轴固定；由此通过电机4的转动可带动顶盖102转动；进而通过控制电机4逆时针转动，可使顶盖102带动推板2转动，将排气通道104密封；同时，使顶针3针尖向液袋12移动扎破液袋12，使液袋12中的液体流出与碳酸氢钠粉末11进行反应，混合生成对人体无害的二氧化碳气体；同时，顶盖102还带动推板2运动，使推板2向液袋12方向推压碳酸氢钠粉末11，使碳酸氢钠粉末11与液袋12中的醋酸间的反应更加充分。
所述气球8采用对人体无害，防酸液腐蚀，如：硅胶。气球8套在身部101上，使环形容腔103内产生的二氧化碳气体经推板2上的排气孔后，由顶盖102上的排气缺口105进入到气球8内，使气球8膨胀。为避免在气球8未充气时，包覆在顶盖102上，阻碍顶盖102的转动，本发明在身部101顶端套接有开孔的上半球壳体9。
在胶囊使用完毕后，通过控制电机4反转，使顶盖102反向转动至初值状态，此时，气球8内的气体，经排气通道104由排出，进而使气球8体积变小，可将减肥胶囊机器人排出体内。
所述控制电路6通过电池5供电，用来接受控制信号控制电机4的转动。本发明采用无线控制方式，应用无线天线7，实现外部控制信号与控制电路6间的信号传输。无线天线7安装在排气通道104内，通过排气通道104内上下位置设计的定位台定位。上述控制电路6与电池5设置在身部101底端，可放置在开有排气孔的下半球壳体10内，将下半球壳体10固定套接在身部101底端后，使本发明整体形状呈胶囊状，便于减肥胶囊机器人吞咽，随肠道进入胃中，同时也便于将减肥胶囊机器人排出体内。本发明为了进一步减小减肥胶囊机器人的整体体积，设计控制电路6为两层电路板，且第一层电路板中空，套在电机4上。
本发明中在顶盖102开有气孔106；且在初始状态时，使顶盖102上的气孔106可在顶盖102转动后与环形容腔103连通。通过气孔106防止环形容腔103内部压强的改变，阻止推板2的转动，保证环形容腔103内外压强一致。
由此将上述结构减肥胶囊机器人吃入胃中，通过体外无线控制在胶囊机器人内部生成气体使气球体积膨胀，使气球占用胃中一定的体积，让人体感到饱胀感，进而减少进食量。经过一段时间再进行排气让胶囊内气体排出，使胶囊变小，自然排出体外。
Claims (6)
1.一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，其特征在于：包括壳体、顶针与气球；
所述壳体包括身部与顶盖；其中，身部具有中心通孔，且具有周向上的环形容腔，以及沿身部轴向上的排气通道；顶盖设置于身部顶端，并留有排气缺口；顶盖将环形容腔密封，排气缺口与排气通道连通；上述环形容腔内用来盛放碳酸氢钠粉末与装有醋酸的液袋；
所述顶盖下表面安装有推板，推板与顶盖垂直，整体位于环形容腔内，与环形容腔一端侧壁贴合；推板上开有排气孔；使推板与碳酸粉末接触，进而顶盖的转动带动推板运动，使推板向液袋方向推压碳酸氢钠粉末；
所述顶针安装在顶盖下表面，整体位于环形容腔内，并使顶针的尖端朝向顶盖转动方向；
所述气球套在身部上，使环形容腔内产生的气体由顶盖上的排气缺口进入到气球内，使气球膨胀；
还包括控制电路，通过电池供电，应用无线天线，接受体外发射的控制信号控制电机的转动；
所述电机安装在身部的中心通孔内，输出轴与顶盖同轴固定；通过控制电机转动，带动顶盖转动，将排气通道密封；同时，使顶针针尖向液袋移动扎破液袋，进而碳酸氢钠粉末与醋酸间反应产生气体；
所述控制电路采用两层电路板，且第一层电路板中空，第一层电路板套在电机上。
2.如权利要求1所述一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，其特征在于：所述气球采用对人体无害、防酸液腐蚀的材料；气球套在身部上，使环形容腔内产生的二氧化碳气体经推板上的排气孔后，由顶盖上的排气缺口进入到气球内，使气球膨胀；为避免在气球未充气时，包覆在顶盖上，阻碍顶盖的转动，本发明在身部顶端套接有开孔的半球壳体。
3.如权利要求1所述一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，其特征在于：所述顶盖开有气孔；使顶盖上的气孔可在顶盖转动后与环形容腔连通。
4.如权利要求1所述一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，其特征在于：所述身部顶端套接有开孔的上半球壳体。
5.如权利要求1所述一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，其特征在于：所述无线天线安装在气体通道内，通过气体通道内上下位置设计的定位台定位。
6.如权利要求1所述一种紧凑型电磁开关驱动胶囊机器人，其特征在于：所述控制电路与电池设置在身部底端，控制电路和电池放置在开有排气孔的下半球壳内，将半球壳固定套接在身部底端后。
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