傳統(tǒng)的內(nèi)鏡手術(shù)在治療腫瘤和息肉等疾病時,如果病灶位于動脈血管等特殊位置附近,將導(dǎo)致無法采用手術(shù)切除的方法對患者進(jìn)行治療,而常規(guī)治療方法（如化療和放療）又存在一定的局限性,不利于提高病患的生存率。近些年隨著超聲技術(shù)的發(fā)展,超聲藥物控釋技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)局部腫瘤靶向藥物的釋放,但是由于內(nèi)窺鏡的尺寸限制,目前缺乏微型超聲探頭驅(qū)動裝置。因此,本文研制了一套基于壓電精密驅(qū)動的微量注射系統(tǒng),用來精確控制藥量;設(shè)計了一款應(yīng)用于內(nèi)窺鏡活檢通道的雙足式壓電作動器來驅(qū)動超聲換能器,用于內(nèi)窺鏡中精確給藥裝置的驅(qū)動控制。本文的主要研究工作如下:1.本文利用桿式直線超聲電機(jī)作為驅(qū)動元件設(shè)計了一套微量注射系統(tǒng),其中電機(jī)的整體尺寸為4 mm×4 mm×15 mm,通過調(diào)控電壓和占空因數(shù),可以精確地控制超聲電機(jī)注射系統(tǒng)的流速;在無減速機(jī)構(gòu)的情況下,系統(tǒng)的調(diào)速范圍為0.01μL/s到61.87μL/s,精度高于傳統(tǒng)醫(yī)用注射泵的最低流速0.028μL/s。2.為了實(shí)現(xiàn)在內(nèi)窺鏡活檢通道中對超聲換能器或其他給藥裝置進(jìn)行驅(qū)動,本文設(shè)計了一種雙足式壓電作動器,其整體尺寸僅為6 mm×2 mm×2 mm,重量為0.135 g,通過有限元... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

旋轉(zhuǎn)型微型超聲電機(jī)示意圖：(a)定子結(jié)構(gòu)簡圖；(b)通孔中激發(fā)的三階振動振型

系統(tǒng)和提供預(yù)壓力的彈簧系統(tǒng)[36-38]，如圖1.5所示，其連續(xù)力矩可以達(dá)到0.4 mN m，最大力矩為1 mN m。圖 1. 5 旋轉(zhuǎn)型超聲電機(jī)及齒輪傳動系統(tǒng)1.2.3 壓電爬行機(jī)器人除了上述的壓電作動器外，還有一些利用壓電作動技術(shù)的爬行機(jī)器人值得注意[39]。它們大部分是多個微型壓電作動器的組合體，擁有較小的重量和尺寸，良好的速度性能以及可操控性，可以實(shí)現(xiàn)在平面的兩個自由度上運(yùn)動，在狹窄空間中擁有較大的應(yīng)用前景。2014 年美國哈佛大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種基于壓電作動器驅(qū)動的微型爬行機(jī)器人(HAMR-VP)[40]，如圖1.6 (a)所示。該壓電爬行機(jī)器人主要有基體，供電系統(tǒng)和四個驅(qū)動足系統(tǒng)

(MinRAR)[41]，如圖1.7所示。它的六條腿分別與壓電梁相連，將壓電梁的振動傳遞至驅(qū)動足端部，然后利用不同驅(qū)動足之間的相位差，使整個機(jī)器人運(yùn)動，。機(jī)器人長55 mm，最高速度可以達(dá)到520 mm/s。圖 1. 7 多足式壓電爬行機(jī)器人 MinRAR2017年新加坡科技和設(shè)計大學(xué)的Audelia G. Dharmawan團(tuán)隊(duì)設(shè)計并制造了一種單驅(qū)動器壓電爬行機(jī)器人(LPMR)[42]，如圖1.8(a)所示。該機(jī)器人僅有一個壓電作動器作為驅(qū)動部件，依靠四個分布位置不對稱的驅(qū)動足，以及不同的工作頻率完成對機(jī)器人運(yùn)動方式的控制

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3509692