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龙图腾网获悉天津科技大学申请的专利一种磁控胶囊体引导机械臂系统、装置及操作方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119679352B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411759508.X，技术领域涉及：A61B1/045；该发明授权一种磁控胶囊体引导机械臂系统、装置及操作方法是由赵鱼帆;张沛森;张赫;陈文才;王凯;田少凯;翁莉茗;曹璐设计研发完成，并于2024-12-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种磁控胶囊体引导机械臂系统、装置及操作方法在说明书摘要公布了：本发明一种磁控胶囊体引导机械臂系统、装置及操作方法，所述机械臂系统包括机械臂操作模块、胶囊体模块、图像传输模块、滑轨运行模块和操作端；通过机械臂操作模块控制胶囊体模块采集图像，并通过图像传输模块将图像传输至操作端；机械臂装置包括双滑轨基座、弧形结构；弧形结构设置多关节机械臂，末端机械臂的低端装有永磁铁，通过永磁铁控制胶囊体在患者体内的位置和姿态，机械臂通过滑轨伺服电机、机械臂伺服电机、编码器与传感器的协同工作，结合实时图像传输和先进的PID闭环控制策略，实现了对胶囊体运动的精准监测与调整。本发明提高了胶囊体的可控性和准确性，通过采用微型散热器和预测模型，为疾病的诊断提供更加高效解决方案。

本发明授权一种磁控胶囊体引导机械臂系统、装置及操作方法在权利要求书中公布了：1.一种磁控胶囊体引导机械臂操作方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、初始化磁控胶囊外部引导机械臂系统，设定机架1和弧形结构20的位置，确保所有伺服电机处于待命状态，准备接收实时图像数据； S2、根据胶囊体拍摄的消化道内部图像确定目标位置，采用粒子群优化算法计算最优关节角度序列，以最小化末端误差，以确保胶囊能够精确到达预定检查区域； S3、利用传感器反馈的实际位置和姿态信息，结合PID控制器生成发送给机械臂伺服电机14，用于调整机械臂结构的运动轨迹，并通过改变机械臂末端的永磁铁19的位置和方向来精准控制胶囊体在体内的移动的控制信号； S4、监控胶囊体是否按预期路径移动，若发现偏离则使用PSO算法重新规划最短且能耗最低的新路径，直至监测到胶囊准确到达目标点； S5、当胶囊体到达指定位置后，利用高分辨率摄像头捕捉周围环境影像并通过无线传输模块将图像传送到操作端供医生分析诊断； 所述S2中的粒子群优化算法包括以下内容：初始化粒子群，每个粒子代表一组可能的机械臂关节角度组合，即第一机械臂16、第二机械臂17和第三机械臂18的角度，每个粒子的位置在允许的角度范围内随机生成，速度初始化为零，粒子位置进行更新，公式为：，其中，为第个粒子在第维度上的当前位置，为第个粒子在第维度上更新的速度，为更新后的位置；所述的更新速度公式为：，其中是惯性权重；和分别是认知因子和社会学习因子；是单粒子系数，是所有粒子系数；是第个粒子的历史最佳位置是所有粒子在第维度上的全局最佳位置； 对于构建适应度函数，适应度函数值低则位置更佳，所述适应度函数结合了永磁铁19的位置误差Q与能耗E；所述位置误差Q是基于胶囊体当前位置与目标位置之间的欧氏距离：公式为：，其中通过逆运动学模型从关节角度计算得出，为胶囊体的目标位置；所述能耗E通过机械臂结构的关节第一机械臂16、第二机械臂17和第三机械臂18的转动惯量和角速度得出，公式为：，其中代表第个机械臂；通过位置误差Q和能耗E构建出适应度函数，公式为，其中为误差权重系数，为能耗权重系数；多次迭代，直到胶囊体位置与预定检查位置之间的误差最小化。

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