一种柔性血管机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种柔性血管机器人。

背景技术：

近年来，心脑血管疾病和癌症稳居高发病前列。心脑血管疾病通常是由血液中的杂质堆积沉淀而成的，使血管部分或全部阻塞，血液不能正常流通而形成病变。癌症是由于细胞癌变后恶性增殖，造成组织或器官发生病变，无法行使正常的功能。

柔性血管机器人是一种可以进入血管并能够在血管内自由移动的微型机器人，它可以在血管里完成清除血栓、肿瘤切除、投放药物等工作，对治疗心血管疾病和定点杀死癌细胞具有重要的意义，是当前国内外微型机器人研究领域的热点。当前，研究者发明的柔性血管机器人大多采用机械机构，容易对血管及细胞造成伤害，装置复杂，加工制造难度大。而且，柔性血管机器人需要增加内置电源，不能长时间工作。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种结构简单、能耗低、稳定性高的柔性血管机器人。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种柔性血管机器人，其包括控制装置，呈囊状的液态金属包裹层和药物包裹层，所述液态金属包裹层位于所述药物包裹层的内腔，所述液态金属包裹层内填充有液态金属，所述药物包裹层与所述液态金属包裹层之间的空腔填充有药物，所述药物包裹层设有用于打开所述药物包裹层的开关；所述控制装置位于人体外，其用于控制所述柔性血管机器人在血管内运动。

其中，所述药物包裹层和液态金属包裹层均为绝缘柔性薄膜。

其中，所述药物包裹层呈球形。

其中，所述液态金属包裹层呈球形。

其中，所述液态金属为常温下保持液体形态的镓铟合金。

其中，所述开关设有与外部开关控制单元通信连接的无线通信模块，由所述外部开关控制单元发送信号给所述无线通信模块控制所述开关开闭。

其中，所述无线通信模块为蓝牙模块。

其中，所述药物包裹层的四周设有多个所述开关。

其中，所述控制装置为充电电极板，所述液态金属带有与所述充电电极板同种或异种的电荷。

其中，所述控制装置为交变线圈，由所述交变线圈通电产生交变磁场，使得液态金属在交变磁场作用下运动。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的一种柔性血管机器人，包括控制装置，呈囊状的液态金属包裹层和药物包裹层，所述液态金属包裹层位于所述药物包裹层的内腔，所述液态金属包裹层内填充有液态金属，液态金属兼具金属的导电能力和液体的流动能力，利用位于人体外的所述控制装置与柔性血管机器人内的液态金属电性连接，控制所述柔性血管机器人在血管内运动，且液态金属可以实现柔性变形运动，从而克服机械式血管机器人对血管的伤害；所述药物包裹层与所述液态金属包裹层之间的空腔填充有药物，所述药物包裹层设有用于打开所述药物包裹层的开关，当柔性血管机器人运动到血管内的血栓或癌变组织处时，打开开关将药物释放出来，实现精准治疗。具有结构简单、能耗低、稳定性高等优点，能够克服传统机构结构复杂、驱动能耗高、容易损坏的不足。

附图说明

图1为本实用新型一种柔性血管机器人的整体结构剖视图；

图2为本实用新型一种柔性血管机器人开关打开时的整体结构剖视图；

图3为本实用新型实施例1一种柔性血管机器人的整体示意图；

图4为本实用新型实施例2一种柔性血管机器人的整体示意图；

图中：1：液态金属；2：液态金属包裹层；3：药物包裹层；4：开关；5：药物；6：柔性血管机器人；7：血管；8：血栓或癌变组织；9：皮肤；10：充电电极板；11：交变线圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图1和2所示，为本实用新型提供的一种柔性血管机器人，其包括控制装置，呈囊状的液态金属包裹层2和药物包裹层3，且优选呈球形，便于在血管内任意转动和移动，所述液态金属包裹层2位于所述药物包裹层3的内腔，所述液态金属包裹层2内填充有液态金属1，液态金属1兼具金属的导电能力和液体的流动能力，利用位于人体外的所述控制装置与柔性血管机器人6内的液态金属1电性连接，控制所述柔性血管机器人在血管内运动；所述药物包裹层3与所述液态金属包裹层2之间的空腔填充有药物5，所述药物包裹层3设有用于打开所述药物包裹层3的开关4，当柔性血管机器人运动到血管内的血栓或癌变组织处时，打开开关4将药物5释放出来，具有靶向性的药物5与血栓或癌变组织结合，起到定向清除作用，实现精准治疗。具有结构简单、能耗低、稳定性高等优点，能够克服传统机构结构复杂、驱动能耗高、容易损坏的不足。

如图3所示，所述控制装置可以为充电电极板10，放置在皮肤9表面，在血管7切口处将柔性血管机器人6导入血管7，随着充电电极板10的运动，柔性血管机器人6开始变形运动，当遇到血栓或癌变组织8时，控制开关开启，释放药物5到血栓或癌变组织8，药物5与其结合实现精准释放药物5的目的；具体地，所述液态金属1在封装前先带上与所述充电电极板10同种或异种的电荷，利用同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的原理控制柔性血管机器人6运动，即当充电电极板10与液态金属同时带正电荷或同时带负电荷时，两者相互排斥，由充电电极板10推动柔性血管机器人6运动，当充电电极板10与液态金属1一个带正电荷一个带负电荷时，两者相互吸引，由充电电极板10吸引柔性血管机器人6一起运动。

如图4所示，所述控制装置也可以为交变线圈11，由所述交变线圈11通电产生交变磁场，使得液态金属在交变磁场作用下运动，如做平移运动、表面涡流运动以及大尺度的铺展和收缩变形等，进而控制机器人运动；且不受电源限制。

其中，所述药物包裹层3和液态金属包裹层2均为绝缘柔性薄膜，可以为PDMS材料或其他弹性材料，如硅胶；液态金属1可以实现柔性变形运动，且整个机器人呈柔性，从而克服机械式血管机器人对血管7的伤害。

其中，所述液态金属1可以为常温下保持液体形态的镓铟合金，具体可以由75.5％的镓和24.5％的铟组成。也可以加入其它金属如锡等，或更改合金的金属含量配比，产生适用于不同温度环境的液态金属1。其中，所述开关4设有与外部开关4控制单元通信连接的无线通信模块如蓝牙模块，由所述外部开关4控制单元发送信号给所述无线通信模块控制所述开关4开闭。

其中，所述药物包裹层3的四周设有多个所述开关4，优选在药物包裹层3的四周均布设置6个开关4。

由以上实施例可以看出，本实用新型可以实现柔性变形运动，克服机械式柔性血管机器人对血管的伤害；利用交变线圈或充电电极板控制，不受电源限制，可以实现药物的精准释放；结构简单，易于制造。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。