基于体外超声波供能的体内微致动器与微电源的研究.pdfVIP

2011年 6月 机床与液压 Jun．201l 第39卷 第 12期 MACHINETOOL ＆ HYDRAUUCS Vol|39No．12 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．12．007 基于体外超声波供能的体内微致动器与微电源的研究 刘浏 (江苏技术师范学院，江苏常州213001) 摘要：提出基于体外超声波供能的体内微致动器和微电源设计方案。微致动器、微电源内有超声波吸收液体，将体外 发射到体内的超声波吸收转换为热能。热能传递给热膨胀液体 ，液体热胀冷缩，获得机械伸缩动作。升温后的超声波吸收 液体和人体温度差，可以通过热电元件 ，转换为电能。 关键词：超声波供能；微致动器；微电源 中图分类号：TH117 文献标识码 ：B 文章编号：1001—3881(2011)12—024—2 ResearchonM icroActuatorandM icroPowerSupplyinⅥ VOBasedOil Energyfrom UltrasonicinVitro UU Li“ (JiangsuTeachersUniversityofTechnology，ChangzhouJiangsu213001，China) Abstract：Designprojectofmicroactuatorandmicropowersupplyinvivobasedonenergyfromultrasonicinvitrowaspro- posed．Transmittedultrasonicinvitrowasabsorbedbyultrasonicabsorbingliquidinmicroactuatororinmicropowersupply，andthen wasconversedintoheat．ThemechnaicmovementofflexcouldbeachievediftheheatWas trnasferredintotheliquidwithhighhtermal expansionandcontractioncoefficient．Electricenergycanbertnasfomr edbythermo-electricelementbecauseofthetemperaturediffer- encebetweentheliquidafterraisedandhtetemperatureinvivo． Keywords：Ultrasonicenergy；Microactuator；Micro powersupply 可以在人体 内部进行介入诊断、治疗 的微机器 法 J，气囊驱动 J，目前尚未看到使用化学微电池的 人，由于对医学、人类健康的巨大影响，已成为医学 报道。在体内微机器人内布置微燃料电池，利用人体 工程领域的研究热点。2009年第7期 《中国科学E： 环境发电，目前还处于研究阶段 。微同位素核电 技术科学》报道 了由大连理工大学张永顺撰写的 池，受制于人体健康，无法利用。 《肠道内变径胶囊微机器人空间磁力矩特性》…一文 ， (2)通过体外线缆向人体 内微机器人供电。考 提出一种新型胶囊机器人样机 ，解决了在复杂非结构 虑到人体内部复杂的情况 (比如肠道)，考虑到人体 化肠道内的驱动问题 ，首次实现了微机器人在肠道内 生理心理感觉 ，该技术的发展前景不明。 的垂直移动。 (3) 目前研究最多的，是利用体外能量，以无 微机器人在体内到达指定位置进行诊疗活动，其 线缆方式，向体内微机器人供能。 机械动作要消耗很大能量。微机器人内部的光源 、摄