[实用新型]一种医用可控探针的1DOF驱动结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，具体涉及一种新型医用可控探针的1DOF驱动结构。

背景技术

在过去的20年里，在许多文献中都说过定制磁共振兼容性驱动器。由于磁共振成像器的强磁场区域，这些执行机构不能包含铁磁材料。气动执行机构已被普遍采用，其工作原理不依赖于电磁，因此，这些驱动器的构造能够完全用抗磁材料。Stoianovici等人报导了一个由三脉冲膜片组成并使谐波齿轮传动的气动步进电机并成功驱动一个磁共振成像引导机器人，muntener等人示范了在大模型中经会阴前列腺的短距离放射性治疗。

利用往复活塞缸驱动棘轮步进机的机理，Zemiti等人开发了一种CT和磁共振兼容腹部穿刺机器人程序。从步进机构的方法的方向出发，INNOMOTION是商用磁共振引导机器人系统中的一个，定制设计的气动活塞缸具有的高动态和低静态的冲突解决了安全性能的问题。Tokuda等人证明针定位装置需采用四个气动活塞缸，并且为了安全起见，针需由放射科医师手动插入。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种医用可控探针的1DOF驱动结构，结构紧凑，本质安全、无毒的流体动力驱动器，这类系统有利于临床医师治疗水平的提高以及在微创环境中提供更多的自由度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种医用可控探针的1DOF驱动结构，包括驱动器外壳、环形波纹管、夹紧装置、探针，驱动器外壳内依次设置所述环形波纹管、夹紧装置，所述探针依次穿过所述驱动器外壳前端、环形波纹管、夹紧装置、驱动器外壳后端，所述探针位于所述环形波纹管的中心轴线上。

优选的，所述环形波纹管与所述夹紧装置为整体结构。

优选的，所述夹紧装置与所述探针之间设有硅胶管。

优选的，所述驱动器外壳的前后端分别设有供所述探针穿过的导向孔。

优选的，所述夹紧装置为两个相对设置的平膜片。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型设计一个控制探针安全插入和缩回的一维线性步进装置。这个装置适用于多种磁共振成像引导介入的手术环境。通过整合其他执行器，这个装置可以达到一个紧凑且简单的设计。

第二，本实用新型由环形波纹管的阶梯式运动来驱动探针的一维线性运动。环形波纹管环形结构有利于整体结构的紧凑，可以在小尺寸的装置的情况下实现高功率的输出。针穿过环形波纹管的中心轴线，这种对称的配置也避免了一些通常会引起偏离负荷的问题。驱动器可以对探针进行双向线性驱动，类似于一种蠕动运动。针被一个由两个平膜片组成的夹紧机构夹紧。由于针是被夹着的，环形波纹管的膨胀和收缩使得针能够做线性的移动。

第三，本实用新型结构紧凑、方便，驱动器可以被做成一个简单的结构，可以方便地修改这个设计，使得这个原形可以使用更高规格的针。

第四，本实用新型原理是利用蠕动行为，让线性驱动器可以使一根针或者是机构竿在不连续的阶段前进或者后退。其本身的安全性使得在气动的情况下，分步定位控制采用了一种非线性，基于模型的控制器进行测试，平均稳态误差很小。这种类型的驱动器对于磁共振成像引导的介入问题来说是很有前途的解决方案。

附图说明

图1为本实用新型一种医用可控探针的1DOF驱动结构的整体结构图。

图中：1驱动器外壳、2环形波纹管、3夹紧装置、4硅胶管、5探针。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明:

如附图1所示，一种医用可控探针的1DOF驱动结构，包括驱动器外壳1、环形波纹管2、夹紧装置3、探针5。

驱动器外壳1内依次设置所述环形波纹管2、夹紧装置3，所述探针5依次穿过所述驱动器外壳1前端、环形波纹管2、夹紧装置3、驱动器外壳1后端，所述探针位于所述环形波纹管2的中心轴线上。

所述环形波纹管2与所述夹紧装置3为整体结构。

所述夹紧装置3与所述探针5之间设有硅胶管4。

所述驱动器外壳1的前后端分别设有供所述探针5穿过的导向孔。

所述夹紧装置3为两个相对设置的平膜片。

本实用新型医用可控探针的1DOF驱动结构包括驱动器外壳1，环形波纹管2，夹紧装置3，硅胶管4，探针5五部分构成；其中环形波纹管2与夹紧装置3为一体化设计。

一种新型医用可控探针的1DOF驱动结构工作原理为:在一个方向上做直线运动时包含了以下有序的步骤：a.夹住针b.使波纹管膨胀c.释放出夹住的针d.收缩波纹管。至于在前面的方向相反的方向上做直线运动时包括以下步骤：a.使波纹管膨胀b.夹住针c.收缩波纹管d.释放针。只要是夹紧机构放开针针时，针导向就会去防止由于重力或者其他外力而引起的针的多余的活动。针导向是在驱动器外壳的相对的两端上的两个紧密配合的孔。这种功能可以比作一个自动铅笔中的橡皮环环节，是用来在步进结构重置时使石墨固定不动的。