一种用于体内治疗的微型机器人的制作方法

本发明是涉及一种机器人，具体地说是涉及一种用于体内治疗的微型机器人。

背景技术：

随着计算机技术的快速发展,机器人的应用范围也在逐步扩大。现如今,在工业、制造业、教育行业以及医疗行业中都普遍开始应用机器人。在医疗行业中,尤其是在临床医学方面,机器人的成功应用解决了很多医疗上难以突破的技术问题,极大地促进了医疗水平的进步与发展。微型机器人被认为是21世纪医用机器人领域的尖端技术之一。微型机器人最大的特点在于对作业对象和环境几乎不会产生破坏和干扰，在临床医学上，已经成为无创、微创外科诊疗实现的工程技术手段之一。

微型机器人以微传感器与微执行器为主要研究对象，是在微电子技术的基础上发展起来的，融合了硅微加工和精密机械加工等多种微

加工技术，并应用现代信息技术构成的微系统。而医用微型机器人又将难度大幅提升，微型机器人的操控本来就是一个难题，进入人体后的情况又难以掌控。由于受结构尺寸和作业空间的限制，微型机器人很难采用常规的驱动方式和驱动机构，必须研究出新颖的驱动方式和相应的驱动器。驱动器的研究主要集中在形状记忆合金驱动、气动、微电动机驱动等方式上。在人体腔道的狭小空间中，这些驱动方式有着共同的特点，即可以进行微型化，但是程度不一，在驱动能力、适用性、实用性等方面也各有特点。形状记忆合金驱动的具有功重比高、驱动力较大、体积微小等特点，适宜于微小空间，是历来研究者经常使用的驱动方式。气动方式具有一定的柔性，对人体腔道的生理兼容性良好。供气控制装置一般都在体外，通过一根供气管道与进入人体的驱动器连接，不仅可以减小样机体积，而且具有较大的驱动力输出。压电驱动具有体积小、刚度大、位移分辨率及定位精度高、频率响应高、无噪声、易于控制等优点，不足是驱动位移太小和驱动电压大。微电动机（直径≤10mm）驱动方式结构简单、控制方便、效率较高，前提必须将旋转运动转变为直线运动。本发明微型机器人内腔中存在高粘度粘液产生的动压效应,在机器人的周围会自动形成一层动压润滑粘液薄膜，此粘液薄膜能避免机器人与内腔壁之间直接接触。因而可大大减轻或消除机器人在体内运行时给患者带来的不适与疼痛。

技术实现要素：

本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种用于体内治疗的微型机器人，该微型机器人能够通过注射方式进入病人的血管，并携带药物对病人进行针对性治疗。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

本发明一种用于体内治疗的微型机器人，由药物携带口1、高粘度粘液腔2、形状记忆合金驱动器3、形状记忆合金驱动内窥镜4、机械外壳5、微型摄像机6、微型机械手7组成。

所述药物携带口1位于该机器人头部，是由纳米材料组成的可以装一定剂量药物的小孔，专业医生可根据病人的诊断结果，将对应的药物放在药物携带口1内，然后药物就可以由该机器人送入病人体内的指定位置，这样就可以实现有针对性的药物治疗。

所述高粘度粘液腔2位置药物携带口1的下方，其内部装有特制的高粘度粘液，在该微型机器人进入人体后，高粘度粘液腔2会产生动压效应，从而在机械外壳5表面形成一层动压润滑粘液薄膜，该粘液薄膜可以避免机器人外壳与人体内腔薄壁直接接触，这样就可以大大减轻或消除该机器人在病人体内运行时给病人带来的不适与疼痛。

所述形状记忆合金驱动器3由三元合金材料构成，可以通过调节形状记忆合金驱动器上通过的电流大小来控制整个机器人的运动速度，从而实现该机器人在人体内的运动。

所述形状记忆合金驱动内窥镜4位于形状记忆合金驱动器3下方，专业医生可以利用各个形状记忆合金弯曲角度的不同产生的合力来控制形状记忆合金驱动内窥镜4，进而观察病人体内的病变部分。

所述微型摄像机6装在机械外壳5上，可以清晰地拍摄病人体内肠胃部分的照片，这些高清晰的照片将有助于专业医生对病人做出进一步的诊断。

所述微型机械手7有纳米材料制成，共有四个，具有伸缩功能，在该机器人运动过程中收缩进入机械外壳5，到达患者病灶处再伸出，使该机器人可以粘附在病灶处，从而让医生能够通过形状记忆合金驱动内窥镜4对病灶处进行仔细观察研究。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一种用于体内治疗的微型机器人能够在病人体内自由游走，以帮助人类识别并杀死癌细胞，达到治疗癌症的目的；也可以协助人们完成外科手术，清理动脉血管垃圾，准确度更高，安全性更强；还可以携带药物对病人进行精确治疗，从而消除药物给人体其他部分带来的副作用；本发明将会促进现代医学的高速发展。

附图说明

图1是本发明一种用于体内治疗的微型机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

图1所示一种用于体内治疗的微型机器人，包括：药物携带口1、高粘度粘液腔2、形状记忆合金驱动器3、形状记忆合金驱动内窥镜4、机械外壳5、微型摄像机6、微型机械手7。

其工作原理如下：该机器人由病人手臂上的血管注入人体，通过无线连接进行体外操控运动到达病灶位置，在运动过程中，微型机械手7会缩进机械外壳5中，从而可以避免该机器人在运动中对病人的体内造成不必要的伤害；该机器人由形状记忆合金驱动器3驱动，当该机器人按照体外指令到达病灶处，微型机械手7伸出并牢牢地附着在病灶上，此时位于机器人头部的药物携带口1释放药物，进而将药物准确地应用在病灶处，从而达到精准治疗的目的。

若该机器人是执行血管内血栓的疏通任务，则该机器人会将其本身作为治疗工具，利用形状记忆合金驱动器3作为动力源在病人血管内旋转前进进行血栓的清理工作，在清理治疗结束后机器人也可以继续留在病人体内，利用微型摄像机6监视病人体内的状况，并将高清晰监视照片实时传递给医生，从而协助于医生对病人做出进一步的诊断。

本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

技术特征：

技术总结
本发明一种适用于一种用于体内治疗的微型机器人，包括：药物携带口（1）、高粘度粘液腔（2）、形状记忆合金驱动器（3）、形状记忆合金驱动内窥镜（4）、机械外壳（5）、微型摄像机（6）、微型机械手（7）。该机器人由病人手臂上的血管注入人体，通过无线连接进行体外操控运动到达病灶位置，在运动过程中，微型机械手（7）会缩进机械外壳（5）中，避免该机器人在运动中对病人的体内造成不必要的伤害，整个机器人由形状记忆合金驱动器（3）驱动，当机器人按照体外指令到达病灶处，微型机械手（7）伸出并牢牢地附着在病灶上，此时位于机器人头部的药物携带口（1）释放药物，从而达到精准治疗的目的。本发明将促进现代医学的发展。

技术研发人员：娄保东
受保护的技术使用者：南京乐朋电子科技有限公司
技术研发日：2017.08.27
技术公布日：2019.03.05