醫用微型機器人的體內驅動方法及其驅動器的製作方法

2023-10-23 01:42:42 1

專利名稱：醫用微型機器人的體內驅動方法及其驅動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫用微型機器人的體內驅動方法及其驅動器。
現有的醫用微型機器人其驅動方法是利用「爬蟲」、「蠕蟲」或「蛔蟲」的爬行原理來實現微型機器人進入人體及在人體的內腔內前進或後退。其缺陷一是這類微型機器人在體內運行過程中會與內腔壁之間發生接觸，微型機器人和內腔壁之間不能形成動壓潤滑粘液膜，運動時會給人體有機組織造成一定的損傷；二是這類微型機器人的結構較為複雜，難以進一步實現微型化。
本發明的目的在於提供一種醫用微型機器人的體內驅動方法及其驅動器，利用體內驅動器產生的軸向摩擦牽引力帶動微型機器人在人體的內腔內前進或後退。其優點是利用驅動器在運動過程中的動壓效應，在微型機器人的周圍自動形成一層動壓潤滑粘液膜，使微型機器人懸浮在人體內腔中，不與內腔壁發生接觸，能避免對內腔有機組織造成損傷；由於體內驅動器採用了醫用柔軟材料，使微型機器人能在彎曲的內腔中運行；結構簡單，有利於實現微型化。
以下結合


，詳細敘述本發明的具體內容。
一種醫用微型機器人的體內驅動方法，其特徵是醫用微型機器人攜帶一個含有帶螺旋槽的圓柱形微電機、帶螺旋槽的圓柱體的體內驅動器，控制帶螺旋槽的圓柱形微電機的正轉或反轉，利用該驅動器轉動時產生的軸向摩擦牽引力帶動微型機器人在人體的內腔內前進或後退。
一種醫用微型機器人的體內驅動器，其特徵是該驅動器是由一個帶螺旋槽的圓柱形微電機1、一個帶螺旋槽的圓柱體2和一個柔性聯軸器3構成，帶螺旋槽的圓柱形微電機1與帶螺旋槽的圓柱體2之間採用柔性聯軸器3聯接，帶螺旋槽的圓柱形微電機1和帶螺旋槽的圓柱體2其外周面上的螺旋槽的旋向必須相反。
一種醫用微型機器人的體內驅動器，其特徵是該驅動器是由一個帶螺旋槽的圓柱形微電機1和一個帶螺旋槽的圓柱體2構成，帶螺旋槽的圓柱體2安裝在帶螺旋槽的圓柱形微電機1的主軸上，帶螺旋槽的圓柱形微電機1和帶螺旋槽的圓柱體2其外周面上的螺旋槽的旋向必須相反。
上述帶螺旋槽的圓柱形微電機1和帶螺旋槽的圓柱體2其外徑相等；帶螺旋槽的圓柱形微電機1其外殼採用柔性材料，外殼上設有螺旋槽，其定子上帶有遙控信號接收器，以乾電池為電源，由位於體外的遙控器控制微電機的電源正接、反接或者斷開，令體內驅動器前進、後退或者停止帶螺旋槽的圓柱形微電機1和帶螺旋槽的圓柱體2上的螺旋槽1a和2a牙形為圓形、矩形、梯形或鋸齒形。當正向接通電源時，帶正螺旋轉槽的圓柱體正轉，帶反螺旋槽的圓柱形微電機外殼反轉，兩者產生的軸向摩擦牽引力方向相同，帶動微型機器人前進；當反接電源時，則使微型機器人後退。無論微型機器人前進或者後退，均會在微型機器人周圍形成一層動壓潤滑粘液膜，使微型機器人處於懸浮狀態。
同現有技術比較，本發明具有如下突出的優點(1)微型機器人的周圍會形成動壓潤滑粘液膜，使微型機器人在內腔中處於懸浮狀態，避免對內腔壁有機組織造成損傷；(2)驅動器採用了柔性材料，使微型機器人能在彎曲的內腔中運行；(3)驅動器結構合理，工藝簡單，可使醫用微型機器人進一步微型化，擴展了醫用微型機器人的應用範圍。
圖1為醫用微型機器人的體內驅動器的結構示意圖。
實施例1一種醫用微型機器人的體內驅動器，採用如圖1所示的結構，圓柱形微電機採用M10-231，功率為0.1W，轉速為每分鐘3000轉，乾電池為兩節3V鈕扣電池，微電機外殼採用醫用柔性材料，外殼上加工出右螺旋槽，螺紋牙形為矩形，帶螺旋槽的圓柱體由醫用柔性材料製成，其外周面上的螺旋槽為左旋，螺紋牙形為矩形，柔性聯軸器採用醫用柔性材料製造，帶螺旋槽的圓柱形微電機和帶螺旋槽的圓柱體尺寸皆為Φ13×20mm，體內驅動器的長度為45mm。
實施例2一種醫用微型機器人的體內驅動器，帶螺旋槽的圓柱體2直接安裝在帶螺旋槽的圓柱形微電機1的主軸上，不用柔性聯軸器，螺紋牙形為圓形，體內驅動器的長度為41mm，其餘同實施例1。
權利要求
1．一種醫用微型機器人的體內驅動方法，其特徵在於醫用微型機器人攜帶一個含有帶螺旋槽的圓柱形微電機、帶螺旋槽的圓柱體的體內驅動器，控制帶螺旋槽的圓柱形微電機的正轉或反轉，利用該驅動器轉動時產生的軸向摩擦牽引力帶動微型機器人在人體的內腔內前進或後退。
2．一種實施權利要求1所述方法的體內驅動器，其特徵在於該驅動器由一個帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)、一個帶螺旋槽的圓柱體(2)、一個柔性聯軸器(3)構成，帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)與帶螺旋槽的圓柱體(2)之間採用柔性聯軸器(3)聯接，帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)其外周面上的螺旋槽的旋向必須相反。
3．一種實施權利要求1所述方法的體內驅動器，其特徵在於該驅動器由一個帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和一個帶螺旋槽的圓柱體(2)構成，帶螺旋槽的圓柱體(2)安裝在帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)的主軸上，帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)其外周面上的螺旋槽的旋向必須相反。
4．根據權利要求2和3所述的體內驅動器，其特徵在於帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)其外徑相等。
5．根據權利要求2和3所述的體內驅動器，其特徵在於帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)其外殼採用柔性材料，外殼上設有螺旋槽，其定子上帶有遙控信號接收器，以乾電池為電源，由位於體外的遙控器控制微電機的電源正接、反接或者斷開，令體內驅動器前進、後退或者停止。
6．根據權利要求2和3所述的體內驅動器，其特徵在於帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形為圓形。
7．根據權利要求2和3所述的體內驅動器，其特徵在於帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形為矩形。
8．根據權利要求2和3所述的體內驅動器，其特徵在於帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形為梯形。
9．根據權利要求2和3所述的體內驅動器，其特徵在於帶螺旋槽的圓柱形微電機(1)和帶螺旋槽的圓柱體(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形為鋸齒形。
全文摘要
一種醫用微型機器人的體內驅動方法及其驅動器,其特徵是利用體內驅動器產生的軸向摩擦牽引力帶動微型機器人在人體的內腔內前進或後退;體內驅動器由帶螺旋槽的微電機1、帶螺旋槽的圓柱體2、柔性聯軸器3構成,其中螺旋槽1a與2a的旋向必須相反。同現有技術比較,其優點是:可避免損傷人體有機組織,能使微型機器人在人體的內腔的彎曲處運行自如,結構合理,工藝簡單,有助於實現醫用微型機器人進一步微型化。
文檔編號H02N1/04GK1225523SQ9911346
公開日1999年8月11日 申請日期1999年2月5日 優先權日1999年2月5日
發明者周銀生 申請人:浙江大學