本實用新型涉及機器人技術領域，特別是涉及一種柔性血管機器人。

背景技術：

近年來，心腦血管疾病和癌癥穩(wěn)居高發(fā)病前列。心腦血管疾病通常是由血液中的雜質堆積沉淀而成的，使血管部分或全部阻塞，血液不能正常流通而形成病變。癌癥是由于細胞癌變后惡性增殖，造成組織或器官發(fā)生病變，無法行使正常的功能。

柔性血管機器人是一種可以進入血管并能夠在血管內自由移動的微型機器人，它可以在血管里完成清除血栓、腫瘤切除、投放藥物等工作，對治療心血管疾病和定點殺死癌細胞具有重要的意義，是當前國內外微型機器人研究領域的熱點。當前，研究者發(fā)明的柔性血管機器人大多采用機械機構，容易對血管及細胞造成傷害，裝置復雜，加工制造難度大。而且，柔性血管機器人需要增加內置電源，不能長時間工作。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型的目的是提供一種結構簡單、能耗低、穩(wěn)定性高的柔性血管機器人。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種柔性血管機器人，其包括控制裝置，呈囊狀的液態(tài)金屬包裹層和藥物包裹層，所述液態(tài)金屬包裹層位于所述藥物包裹層的內腔，所述液態(tài)金屬包裹層內填充有液態(tài)金屬，所述藥物包裹層與所述液態(tài)金屬包裹層之間的空腔填充有藥物，所述藥物包裹層設有用于打開所述藥物包裹層的開關；所述控制裝置位于人體外，其用于控制所述柔性血管機器人在血管內運動。

其中，所述藥物包裹層和液態(tài)金屬包裹層均為絕緣柔性薄膜。

其中，所述藥物包裹層呈球形。

其中，所述液態(tài)金屬包裹層呈球形。

其中，所述液態(tài)金屬為常溫下保持液體形態(tài)的鎵銦合金。

其中，所述開關設有與外部開關控制單元通信連接的無線通信模塊，由所述外部開關控制單元發(fā)送信號給所述無線通信模塊控制所述開關開閉。

其中，所述無線通信模塊為藍牙模塊。

其中，所述藥物包裹層的四周設有多個所述開關。

其中，所述控制裝置為充電電極板，所述液態(tài)金屬帶有與所述充電電極板同種或異種的電荷。

其中，所述控制裝置為交變線圈，由所述交變線圈通電產生交變磁場，使得液態(tài)金屬在交變磁場作用下運動。

(三)有益效果

與現有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

本實用新型提供的一種柔性血管機器人，包括控制裝置，呈囊狀的液態(tài)金屬包裹層和藥物包裹層，所述液態(tài)金屬包裹層位于所述藥物包裹層的內腔，所述液態(tài)金屬包裹層內填充有液態(tài)金屬，液態(tài)金屬兼具金屬的導電能力和液體的流動能力，利用位于人體外的所述控制裝置與柔性血管機器人內的液態(tài)金屬電性連接，控制所述柔性血管機器人在血管內運動，且液態(tài)金屬可以實現柔性變形運動，從而克服機械式血管機器人對血管的傷害；所述藥物包裹層與所述液態(tài)金屬包裹層之間的空腔填充有藥物，所述藥物包裹層設有用于打開所述藥物包裹層的開關，當柔性血管機器人運動到血管內的血栓或癌變組織處時，打開開關將藥物釋放出來，實現精準治療。具有結構簡單、能耗低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，能夠克服傳統(tǒng)機構結構復雜、驅動能耗高、容易損壞的不足。

附圖說明

圖1為本實用新型一種柔性血管機器人的整體結構剖視圖；

圖2為本實用新型一種柔性血管機器人開關打開時的整體結構剖視圖；

圖3為本實用新型實施例1一種柔性血管機器人的整體示意圖；

圖4為本實用新型實施例2一種柔性血管機器人的整體示意圖；

圖中：1：液態(tài)金屬；2：液態(tài)金屬包裹層；3：藥物包裹層；4：開關；5：藥物；6：柔性血管機器人；7：血管；8：血栓或癌變組織；9：皮膚；10：充電電極板；11：交變線圈。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上。

如圖1和2所示，為本實用新型提供的一種柔性血管機器人，其包括控制裝置，呈囊狀的液態(tài)金屬包裹層2和藥物包裹層3，且優(yōu)選呈球形，便于在血管內任意轉動和移動，所述液態(tài)金屬包裹層2位于所述藥物包裹層3的內腔，所述液態(tài)金屬包裹層2內填充有液態(tài)金屬1，液態(tài)金屬1兼具金屬的導電能力和液體的流動能力，利用位于人體外的所述控制裝置與柔性血管機器人6內的液態(tài)金屬1電性連接，控制所述柔性血管機器人在血管內運動；所述藥物包裹層3與所述液態(tài)金屬包裹層2之間的空腔填充有藥物5，所述藥物包裹層3設有用于打開所述藥物包裹層3的開關4，當柔性血管機器人運動到血管內的血栓或癌變組織處時，打開開關4將藥物5釋放出來，具有靶向性的藥物5與血栓或癌變組織結合，起到定向清除作用，實現精準治療。具有結構簡單、能耗低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點，能夠克服傳統(tǒng)機構結構復雜、驅動能耗高、容易損壞的不足。

如圖3所示，所述控制裝置可以為充電電極板10，放置在皮膚9表面，在血管7切口處將柔性血管機器人6導入血管7，隨著充電電極板10的運動，柔性血管機器人6開始變形運動，當遇到血栓或癌變組織8時，控制開關開啟，釋放藥物5到血栓或癌變組織8，藥物5與其結合實現精準釋放藥物5的目的；具體地，所述液態(tài)金屬1在封裝前先帶上與所述充電電極板10同種或異種的電荷，利用同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引的原理控制柔性血管機器人6運動，即當充電電極板10與液態(tài)金屬同時帶正電荷或同時帶負電荷時，兩者相互排斥，由充電電極板10推動柔性血管機器人6運動，當充電電極板10與液態(tài)金屬1一個帶正電荷一個帶負電荷時，兩者相互吸引，由充電電極板10吸引柔性血管機器人6一起運動。

如圖4所示，所述控制裝置也可以為交變線圈11，由所述交變線圈11通電產生交變磁場，使得液態(tài)金屬在交變磁場作用下運動，如做平移運動、表面渦流運動以及大尺度的鋪展和收縮變形等，進而控制機器人運動；且不受電源限制。

其中，所述藥物包裹層3和液態(tài)金屬包裹層2均為絕緣柔性薄膜，可以為PDMS材料或其他彈性材料，如硅膠；液態(tài)金屬1可以實現柔性變形運動，且整個機器人呈柔性，從而克服機械式血管機器人對血管7的傷害。

其中，所述液態(tài)金屬1可以為常溫下保持液體形態(tài)的鎵銦合金，具體可以由75.5％的鎵和24.5％的銦組成。也可以加入其它金屬如錫等，或更改合金的金屬含量配比，產生適用于不同溫度環(huán)境的液態(tài)金屬1。其中，所述開關4設有與外部開關4控制單元通信連接的無線通信模塊如藍牙模塊，由所述外部開關4控制單元發(fā)送信號給所述無線通信模塊控制所述開關4開閉。

其中，所述藥物包裹層3的四周設有多個所述開關4，優(yōu)選在藥物包裹層3的四周均布設置6個開關4。

由以上實施例可以看出，本實用新型可以實現柔性變形運動，克服機械式柔性血管機器人對血管的傷害；利用交變線圈或充電電極板控制，不受電源限制，可以實現藥物的精準釋放；結構簡單，易于制造。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。