[发明专利]一种具有扩张功能的微纳操作装置及方法

说明书

本发明提供一种具有扩张功能的微纳操作装置，包括柔性铰链机械臂，所述柔性铰链机械臂的顶部固定连接有主动块，所述主动块的上方固定连接有被动块，所述主动块与被动块之间设置有安装槽；发明提供的具有扩张功能的微纳操作装置及方法，通过电压作用使得第二压电陶瓷驱动器伸长，推动主动块向前运动，实现末端的穿刺功能，然后第一压电陶瓷驱动器在电压作用下伸长，带动被动块向上运动，带动柔性铰链机械臂的末端向两侧扩张用于微组织取样过程中的微纳操作，如细胞组织的摘取，需要通过穿刺与扩张将目标细胞周围组织扒开，再通过其他微操作器进行取样，从而达到了扩张功能更加好的目的。

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其是一种具有扩张功能的微纳操作装置及方法。

背景技术

医疗器械是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品，包括所需要的计算机软件，目的是疾病的诊断、预防、监护、治疗或者缓解；损伤的诊断、监护、治疗、缓解或者功能补偿；生理结构或者生理过程的检验、替代、调节或者支持；生命的支持或者维持；妊娠控制；通过对来自人体的样本进行检查，为医疗或者诊断目的提供信息，现有技术中的夹持器只提高夹持功能，不具备扩张控制的功能。

因此，有必要提供一种具有扩张功能的微纳操作装置及方法解决上述技术问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的问题，本发明提供了一种具有扩张功能的微纳操作装置及方法。

技术方案：一种具有扩张功能的微纳操作装置，包括一种具有扩张功能的微纳操作装置，包括柔性铰链机械臂，所述柔性铰链机械臂的顶部固定连接有主动块，所述主动块的上方固定连接有被动块，所述主动块与被动块之间设置有安装槽，所述安装槽的内部固定连接有柔性框，所述柔性框的内部活动连接有第一压电陶瓷驱动器，所述柔性框内壁的两侧均固定连接有限位框，所述第一压电陶瓷驱动器位于限位框的内部，所述主动块的底部活动连接有第二压电陶瓷驱动器，所述柔性铰链机械臂的内底壁固定连接有固定框，所述第二压电陶瓷驱动器的底端位于固定框的内部，所述固定框内壁的两侧均开设有固定槽，所述固定槽的内部活动连接有活动块，所述固定框的两侧均螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端延伸至活动块的外侧，所述活动块的内侧与第二压电陶瓷驱动器接触，所述柔性铰链机械臂正面底部的两侧均开设有螺栓孔。

优选的，所述限位框的顶部和底部均固定连接有安装块，所述安装块的一侧螺纹连接有固定螺栓，所述柔性框与限位框之间通过固定螺栓固定连接。

优选的，所述活动块的内侧固定连接有防滑垫，所述防滑垫的内侧与第二压电陶瓷驱动器接触。

优选的，所述活动块的外侧固定连接有轴承，所述螺纹杆的一端与轴承的内圈固定连接。

优选的，所述螺纹杆的一端并位于固定框的外侧固定连接有借力块，所述借力块的外侧固定连接有凸块。

优选的，所述活动块的顶部和底部均固定连接有滑块，所述固定槽的内壁开设有与滑块对应的滑槽，所述滑块滑动连接于滑槽的内部。

一种具有扩张功能的微纳操作装置的操作方法，具体步骤如下：

S1：采用线切割工艺将柔性铰链机械臂、主动块、柔性框和被动块制造完成；

S2：通过固定螺栓将限位框安装在柔性框的内侧，再将第一压电陶瓷驱动器安装在限位框的内部；

S3：将第二压电陶瓷驱动器安装在固定框的内部，此时手动转动螺纹杆，通过螺纹杆带动活动块向内侧移动，通过活动块对第二压电陶瓷驱动器进行限位；

S4：工作时，第二压电陶瓷驱动器在电压作用下伸长，推动主动块向前运动，实现末端的穿刺功能；

S5：然后第一压电陶瓷驱动器在电压作用下伸长，带动被动块向上运动，带动柔性铰链机械臂的末端向两侧扩张用于微组织取样过程中的微纳操作，如细胞组织的摘取，需要通过穿刺与扩张将目标细胞周围组织扒开，再通过其他微操作器进行取样；