医用微型机器人的体内驱动方法及其驱动器技术

一种医用微型机器人的体内驱动方法及其驱动器，其特征是利用体内驱动器产生的轴向摩擦牵引力带动微型机器人在人体的内腔内前进或后退；体内驱动器由带螺旋槽的微电机１、带螺旋槽的圆柱体２、柔性联轴器３构成，其中螺旋槽１ａ与２ａ的旋向必须相反。同现有技术比较，其优点是：可避免损伤人体有机组织，能使微型机器人在人体的内腔的弯曲处运行自如，结构合理，工艺简单，有助于实现医用微型机器人进一步微型化。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医用微型机器人的体内驱动方法及其驱动器。现有的医用微型机器人其驱动方法是利用“爬虫”、“蠕虫”或“蛔虫”的爬行原理来实现微型机器人进入人体及在人体的内腔内前进或后退。其缺陷一是这类微型机器人在体内运行过程中会与内腔壁之间发生接触，微型机器人和内腔壁之间不能形成动压润滑粘液膜，运动时会给人体有机组织造成一定的损伤；二是这类微型机器人的结构较为复杂，难以进一步实现微型化。本专利技术的目的在于提供一种医用微型机器人的体内驱动方法及其驱动器，利用体内驱动器产生的轴向摩擦牵引力带动微型机器人在人体的内腔内前进或后退。其优点是利用驱动器在运动过程中的动压效应，在微型机器人的周围自动形成一层动压润滑粘液膜，使微型机器人悬浮在人体内腔中，不与内腔壁发生接触，能避免对内腔有机组织造成损伤；由于体内驱动器采用了医用柔软材料，使微型机器人能在弯曲的内腔中运行；结构简单，有利于实现微型化。以下结合附图说明，详细叙述本专利技术的具体内容。一种医用微型机器人的体内驱动方法，其特征是医用微型机器人携带一个含有带螺旋槽的圆柱形微电机、带螺旋槽的圆柱体的体内驱动器，控制带螺旋槽的圆柱形微电机的正转或反转，利用该驱动器转动时产生的轴向摩擦牵引力带动微型机器人在人体的内腔内前进或后退。一种医用微型机器人的体内驱动器，其特征是该驱动器是由一个带螺旋槽的圆柱形微电机1、一个带螺旋槽的圆柱体2和一个柔性联轴器3构成，带螺旋槽的圆柱形微电机1与带螺旋槽的圆柱体2之间采用柔性联轴器3联接，带螺旋槽的圆柱形微电机1和带螺旋槽的圆柱体2其外周面上的螺旋槽的旋向必须相反。一种医用微型机器人的体内驱动器，其特征是该驱动器是由一个带螺旋槽的圆柱形微电机1和一个带螺旋槽的圆柱体2构成，带螺旋槽的圆柱体2安装在带螺旋槽的圆柱形微电机1的主轴上，带螺旋槽的圆柱形微电机1和带螺旋槽的圆柱体2其外周面上的螺旋槽的旋向必须相反。上述带螺旋槽的圆柱形微电机1和带螺旋槽的圆柱体2其外径相等；带螺旋槽的圆柱形微电机1其外壳采用柔性材料，外壳上设有螺旋槽，其定子上带有遥控信号接收器，以干电池为电源，由位于体外的遥控器控制微电机的电源正接、反接或者断开，令体内驱动器前进、后退或者停止带螺旋槽的圆柱形微电机1和带螺旋槽的圆柱体2上的螺旋槽1a和2a牙形为圆形、矩形、梯形或锯齿形。当正向接通电源时，带正螺旋转槽的圆柱体正转，带反螺旋槽的圆柱形微电机外壳反转，两者产生的轴向摩擦牵引力方向相同，带动微型机器人前进；当反接电源时，则使微型机器人后退。无论微型机器人前进或者后退，均会在微型机器人周围形成一层动压润滑粘液膜，使微型机器人处于悬浮状态。同现有技术比较，本专利技术具有如下突出的优点(1)微型机器人的周围会形成动压润滑粘液膜，使微型机器人在内腔中处于悬浮状态，避免对内腔壁有机组织造成损伤；(2)驱动器采用了柔性材料，使微型机器人能在弯曲的内腔中运行；(3)驱动器结构合理，工艺简单，可使医用微型机器人进一步微型化，扩展了医用微型机器人的应用范围。图1为医用微型机器人的体内驱动器的结构示意图。实施例1一种医用微型机器人的体内驱动器，采用如图1所示的结构，圆柱形微电机采用M10-231，功率为0.1W，转速为每分钟3000转，干电池为两节3V钮扣电池，微电机外壳采用医用柔性材料，外壳上加工出右螺旋槽，螺纹牙形为矩形，带螺旋槽的圆柱体由医用柔性材料制成，其外周面上的螺旋槽为左旋，螺纹牙形为矩形，柔性联轴器采用医用柔性材料制造，带螺旋槽的圆柱形微电机和带螺旋槽的圆柱体尺寸皆为Φ13×20mm，体内驱动器的长度为45mm。实施例2一种医用微型机器人的体内驱动器，带螺旋槽的圆柱体2直接安装在带螺旋槽的圆柱形微电机1的主轴上，不用柔性联轴器，螺纹牙形为圆形，体内驱动器的长度为41mm，其余同实施例1。权利要求1．一种医用微型机器人的体内驱动方法，其特征在于医用微型机器人携带一个含有带螺旋槽的圆柱形微电机、带螺旋槽的圆柱体的体内驱动器，控制带螺旋槽的圆柱形微电机的正转或反转，利用该驱动器转动时产生的轴向摩擦牵引力带动微型机器人在人体的内腔内前进或后退。2．一种实施权利要求1所述方法的体内驱动器，其特征在于该驱动器由一个带螺旋槽的圆柱形微电机(1)、一个带螺旋槽的圆柱体(2)、一个柔性联轴器(3)构成，带螺旋槽的圆柱形微电机(1)与带螺旋槽的圆柱体(2)之间采用柔性联轴器(3)联接，带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)其外周面上的螺旋槽的旋向必须相反。3．一种实施权利要求1所述方法的体内驱动器，其特征在于该驱动器由一个带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和一个带螺旋槽的圆柱体(2)构成，带螺旋槽的圆柱体(2)安装在带螺旋槽的圆柱形微电机(1)的主轴上，带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)其外周面上的螺旋槽的旋向必须相反。4．根据权利要求2和3所述的体内驱动器，其特征在于带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)其外径相等。5．根据权利要求2和3所述的体内驱动器，其特征在于带螺旋槽的圆柱形微电机(1)其外壳采用柔性材料，外壳上设有螺旋槽，其定子上带有遥控信号接收器，以干电池为电源，由位于体外的遥控器控制微电机的电源正接、反接或者断开，令体内驱动器前进、后退或者停止。6．根据权利要求2和3所述的体内驱动器，其特征在于带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形为圆形。7．根据权利要求2和3所述的体内驱动器，其特征在于带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形为矩形。8．根据权利要求2和3所述的体内驱动器，其特征在于带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形为梯形。9．根据权利要求2和3所述的体内驱动器，其特征在于带螺旋槽的圆柱形微电机(1)和带螺旋槽的圆柱体(2)上的螺旋槽(1a、2a)牙形为锯齿形。全文摘要一种医用微型机器人的体内驱动方法及其驱动器,其特征是利用体内驱动器产生的轴向摩擦牵引力带动微型机器人在人体的内腔内前进或后退;体内驱动器由带螺旋槽的微电机1、带螺旋槽的圆柱体2、柔性联轴器3构成,其中螺旋槽1a与2a的旋向必须相反。同现有技术比较,其优点是:可避免损伤人体有机组织,能使微型机器人在人体的内腔的弯曲处运行自如,结构合理,工艺简单,有助于实现医用微型机器人进一步微型化。文档编号H02N1/04GK1225523SQ9911346公开日1999年8月11日 申请日期1999年2月5日 优先权日1999年2月5日专利技术者周银生 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用微型机器人的体内驱动方法，其特征在于：医用微型机器人携带一个含有带螺旋槽的圆柱形微电机、带螺旋槽的圆柱体的体内驱动器，控制带螺旋槽的圆柱形微电机的正转或反转，利用该驱动器转动时产生的轴向摩擦牵引力带动微型机器人在人体的内腔内前进或后退。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周银生，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]