[发明专利]体内微型手术机器人

权利要求书

1.一种体内微型手术机器人，其特征在于，包括：圆筒主体模块、驱动翼模块、注射模块、气囊沉浮模块和定位模块，其中：驱动翼模块中设有两个微型电机、涡轮，该模块通过涡轮轴固定在圆筒主体模块的轴孔上，且在该轴孔内安装小型轴承用以固定涡轮；注射模块固定在圆筒主体模块下面的管道内且注射模块与该管道的中心轴线共线；气囊沉浮模块设有气囊，通过该气囊两端刚性结构的过盈配合固定在圆筒主体模块上；定位模块通过过盈配合固定在圆筒主体模块下面的突出圆柱上；

所述机器人能够在三维空间内自由运动并进行独立控制，即两个微型电机同时以相同的转速转动时机器人进行前进运动，两个微型电机以不同的速度转动时则发生转向运动；气囊沉浮模块中气囊的充气量用以控制机器人在上下方向的沉浮运动；所述驱动翼模块和气囊沉浮模块找到目标位置，再由定位模块在目标位置进行固定，最后注射模块完成注射操作。

2.根据权利要求1所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的驱动翼模块包括：微型电机、蜗杆、涡轮、被动旋转轴和摆动翼，整个驱动翼模块分左、右两翼并分别由两个微型电机驱动，两个蜗杆分别固定在两个微型电机的转动轴上并分别与两个涡轮配合，两个微型电机的转动分别带动涡轮、蜗杆进行转动，涡轮与摆动翼通过被动旋转轴联接。

3.根据权利要求2所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的驱动翼模块中被动旋转轴两端开设凹槽并在凹槽内安装阻尼片，涡轮旋转时摆动翼并不立即跟着转动，而是先在阻尼片上积聚能量，随后寄存在阻尼片内的能量会逐步释放使摆动翼缓慢的转动，在张开时摆动翼的转动滞后于涡轮的转动，从而减小与水接触面积，闭合时则以最大的接触面积拨水，形成动力差使机器人前进。

4.根据权利要求1所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的圆筒主体模块包括：抛物线头部、圆筒主体、后盖、轴承孔、注射管道和突出圆柱，其中：抛物线头部、圆筒主体和后盖通过机械配合组成一个封闭的整体；抛物线头部保证机器人迎流运动时减小阻力且为机器人提供升力；轴承孔设置于圆柱主体靠近抛物线头部的一端，用以安装轴承并联接驱动翼模块的涡轮；注射管道设置于圆柱主体的底部，用以安装注射模块；突出圆柱设置于圆柱主体靠近后盖的一侧底部，用以安装定位模块。

5.根据权利要求4所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的注射模块是用圆筒主体下面预留管道的对半开合进行固定，使注射模块能够沿着管道运动。

6.根据权利要求1所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的注射模块包括：针头、圆柱塞子和复位弹簧，其中：圆柱塞子上设有圆孔管道用于固定针头，针头末端穿过圆孔管道与输液管相连，圆柱塞子的后端联接复位弹簧，圆柱塞子前端还设有接线的孔，细线与圆柱塞子连接并通过圆筒主体底部所设的孔绕到机器人后面。向后拉动细线使针头向前运动，当圆柱塞子运动到前端极限位置时进行注射，此时复位弹簧被拉伸储存能量；当注射完毕，使紧绷的线松弛，复位弹簧释放能量，针头被拉回来复位。

7.根据权利要求6所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的注射模块设有输液管，该输液管是连接在圆柱塞子上并延伸到体外的，注射模块进行拉线操作时针头伸出，通过输液管进行注射操作，完成注射后，复位弹簧使针头恢复到原来的位置。

8.根据权利要求1所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的气囊沉浮模块包括气囊和给气囊充气的气道，气道后面连接着导管，导管延伸到体外并且连接着充气装置，通过气道给气囊的充气量来控制手术机器人的沉浮，从而使手术机器人能够进行上下方向的运动。

9.根据权利要求1所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述的定位模块包括吸盘和吸气管道，其中：吸盘通过过盈配合固定在吸气管道的一侧上，吸气管道的另一侧连接导管，导管延伸到人体外并且连接着真空发生器，真空发生器使吸盘内成为真空，吸盘紧密吸附在人体组织上从而起到定位作用。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种体内微型手术机器人，其特征在于，所述机器人的加工材料采用与人体组织具有相容性的材料。