[实用新型]一种面向手术机器人的基于红外光控制的给药机构

说明书

本实用新型涉及微创手术机器人辅助领域，具体是一种面向手术机器人的基于红外光控制的给药机构，包括能够控制机器人经自然腔道通过直线运动进入体内的直线电机、设置在直线电机上具有夹持和旋转机构的功能并且夹持位置可调的旋转电机、设置在旋转电机上通过红外光控制刚度可变的给药机构、通过3D打印的支架固定在旋转电机中空轴上用于改变夹持给药机构位置的夹持开关，本实用新型采用红外光控制机构，是一种安全的、无线的控制方式，红外控制首先是红外给机构提供升温的条件，在有需要时利用红外的高能量提高机构的工作温度，控制机构刚度切换工作模式，实现不同功能。

技术领域

本实用新型涉及微创手术机器人辅助领域，具体是一种面向手术机器人的基于红外光控制的给药机构。

背景技术

微创手术是对普通外科手术的一个重大革新，是指利用腹腔镜、胸腔镜现在医疗器械以及相关设备在体腔内部进行的手术。与传统手术相比，微创手术最明显的优势是创口小、疼痛轻、恢复快。

随着微创手术的发展，微创手术机器人也被广泛的关注。微创手术机器人包括外科手术控制台、机械臂系统、成像系统。外科手术控制台只要是接收外科医生的命令，将需要执行的操作通过计算机程序传达给机械臂系统和成像系统。机械臂系统包括机械臂、动力机构、手术器械。机械臂控制手术器械的运动，调整器械的位置；手术器械伸入体内，用于手术操作；动力机构驱动手术器械的末端执行器进行相应的操作。

传统的手术器械尺寸大、刚度高、结构复杂，不利于手术的顺利开展，对执行手术操作的医生要求较高。所以有必要进一步的简化手术器械的结构、缩小尺寸、解决高刚度问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种面向手术机器人的基于红外光控制的给药机构。

一种面向手术机器人的基于红外光控制的给药机构，包括能够控制机器人经自然腔道通过直线运动进入体内的直线电机、设置在直线电机上具有夹持、旋转功能并且夹持位置可调的旋转电机、设置在旋转电机上通过红外光控制刚度可变的给药机构、通过3D打印的支架固定在旋转电机中空轴上用于改变夹持给药机构位置的夹持开关。

所述的旋转电机的中空轴与夹持开关处于一条直线上。

所述的给药机构包括用于携带所需要投放的药物的熔融相变尖端、与熔融相变尖端配合用于控制机构整体刚度变化的红外控制模变段。

所述的熔融相变尖端由SMA和其表面包裹的多功能保护层组成，所述的多功能保护层采用便于保护人体组织免受机构尖端伤害、载药和熔融状态下释药的静电纺丝结构。

所述的静电纺丝结构中能够掺杂用于拓展熔融相变尖端的工作空间并实现熔融相变尖端位置的微调磁性颗粒。

所述的多功能保护层的主要材料为具有低熔点特性的聚己内酯。

所述的SMA为具有形状记忆功能的镍钛合金丝构成。

所述的红外控制模变段由SMA和其表面的PDA涂层组成，在有红外光的控制下，SMA在表面PDA涂层的辅助下，将红外光的光能转化为热能，使SMA的温度升高,当温度达到A_f以上时，SMA会完成奥氏体相变，此时SMA的弹性模量增加，其他零件的刚度提升。

所述的夹持开关夹持功能的实现主要是依靠具有单出轴的中空轴步进电机结合继电器构成，将继电器的封装的塑料外壳去除，暴露出其内部的电磁系统，电磁系统主要包括铁芯、线圈、衔铁、触点簧片。