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Development of magnetic actuation technique for implantable micro-robot

植入式微型机器人磁驱动技术的发展

基本信息

批准号：
22K04068
负责人：
本田崇
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyushu Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、2040年頃の社会で実現が期待されるインプランタブルマイクロロボットへの応用を想定した『マイクロ磁気アクチュエータのワイヤレス駆動技術』を開発することにある。提案する技術は、マイクロロボットに内蔵するためのマイクロ磁気アクチュエータ、及び、それを駆動するための外部磁界発生システムから構成される。開発するマイクロ磁気アクチュエータは自走やその場に固定する動作だけでなく、生検や穿刺といった診断・治療のための動作を行う。また、卓上の小型ロボットアーム等で永久磁石を駆動するコンパクトな外部磁界発生システムでの駆動の可能性を探る。1年目では研究計画に沿って、従来のカプセル形状(直径11mm)を使って駆動システムの構築と新形状(cmサイズ)の自走機能と固定機能の検討を行った。まず前半では、可動アームにステッピングモータを取り付け、そのモータの軸に直径30mm、高さ30mmの円柱状ネオジム磁石を固定した磁界発生システムを試作した。検証には研究室で作製された拡張アンカーと細胞診機能を有するカプセルを使用した。磁石から50mm離れた場所での駆動を確認できたが、それよりも離れると磁界が低下し駆動が困難となった。そこで身体の反対側にもう一つの外部磁石を配置する構成を考案し、２つの磁石を180mm離した駆動システムに改良した。その結果、身体の深部まで駆動に必要な磁界強度を確保することができた。後半は、カプセルではない形状について自走機能や固定機能の検討を行った。自走機能についてメッシュ状のチューブの変形を利用した機構を考案した。固定機構では折り紙構造を採用し、大きな変形を得る新たな機構を提案した。両者とも拡大モデルを試作し、基本動作の確認を行った。

The purpose of this study is to look forward to what society will look like in 2040 The use of をconceptual technologyを开発することにある. Proposal of technology and technology, machining technology and technologyエータ, and び, それを駆动するための External magnetic realm 発生システムから constitute される.开発するマイクロMagnetic system Make a diagnosis and treatment, and perform a puncture and diagnosis. Exploring the possibility of using permanent magnets such as また, Tokami's small ロボットアーム and other permanent magnets in the external magnetic field. The 1st year project research project is based on the shape of the project (diameter 11mm). It has a new shape (cmサイズ), a new shape (cmサイズ), a self-propelled function and a fixed function.まずfront half では, movable アームにステッピングモータをtake りpayけ, そのモータのaxial diameter 3 0mm, height 30mm, cylindrical cylindrical magnet, fixed magnet, magnetic field 発生, trial production. This product is produced and manufactured by the 検证には Laboratory, and the Cytology Diagnostic Function of Zhang Ainko has been tested and used. The magnet is 50mm away from the place and the magnetic field is low and it is difficult to move.そこでThe body's reverse side magnet にもう一つの external magnet を configuration するする开户し、２つのMagnet を 180mm separate した駆movable システムに Improved した. As a result, the movement of the deep parts of the body is necessary and the magnetic field strength is ensured. The second half has a self-propelled function and a fixed function. The self-propelled function is a self-propelled machine that can be used in a variety of ways. The fixed mechanism and folding paper structure are adopted, and the new and new mechanism is proposed.両とも拡大モデルをtrial production, basic movement confirmation and execution.