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申请/专利权人：苏州新生命医疗科技有限公司

摘要：本发明公开了一种药物输注系统的驱动结构，包括马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置、输出机构、第一传感元件和第二传感元件，马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置和输出机构依次连接，马达用于提供驱动输注管活塞的动力，前锁定装置用于使马达驱动力矩向力矩传递机构单向传递，力矩传递机构用于将马达的驱动力矩传递至后锁定装置，后锁定装置用于使力矩传递机构传递的驱动力矩向输出机构单向传递，输出机构用于接受力矩传递机构传递的驱动力矩并驱动输注管活塞位移，第一传感元件和第二传感元件设置于前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置及输出机构并测量受力。本发明可避免齿轮间隙带来的输注误差，提高精度。

主权项：1.一种药物输注系统的驱动结构，其特征在于，包括马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置、输出机构、第一传感元件和第二传感元件，所述马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置和输出机构依次连接，所述马达用于提供驱动输注管活塞的动力，所述前锁定装置用于使马达驱动力矩向所述力矩传递机构单向传递，所述力矩传递机构用于将所述马达的驱动力矩传递至所述后锁定装置，所述后锁定装置用于使所述力矩传递机构传递的驱动力矩向所述输出机构单向传递，所述输出机构用于接受所述力矩传递机构传递的驱动力矩并驱动输注管活塞位移，所述第一传感元件设置于所述前锁定装置、力矩传递机构和后锁定装置的任意一个或多个，所述第二传感元件设置于所述输出机构，所述第一传感元件和第二传感元件用于测量受力或扭矩，所述前锁定装置由啮合的第一蜗杆和第一蜗轮构成，所述力矩传递机构由相互啮合的第三直齿轮和第四直齿轮构成，所述后锁定装置由啮合的第二蜗杆和第二蜗轮构成，所述输出机构为第五直齿轮，所述马达通过直齿轮驱动第一蜗杆，所述第三直齿轮与所述第一蜗轮同轴设置，所述第四直齿轮与所述第二蜗杆同轴设置，所述第五直齿轮与所述第二蜗轮同轴设置。

全文数据：一种药物输注系统的驱动结构及高精度药物输注系统技术领域[0001]本发明涉及一种驱动结构及药物输注系统，特别是涉及一种药物输注系统的驱动结构及筒精度药物输注系统。背景技术[0002]液体药物输注系统是目前很多疾病的常规治疗设备，如针筒输注栗，蠕动输注泵和胰岛素栗等。特别有些疾病需要穿戴式药物输注栗治疗，如糖尿病等内分泌疾病，药物输注需要符合人体生理特点。目前的内分泌缺失输注治疗是模仿体内器官的工作方式，基本以一定时间间隔的小量脉冲输注。这对输注提出了新的要求，微量输注的精度，对环境的抗干扰性温度，气压，震动等不如医院环境中的稳定和可靠寿命性等。[0003]目前穿戴式药物输注装置常见的有胰岛素泵。由于糖尿病人数量的庞大和继续高速增加，使得胰岛素泵这种被证明目前最有效的治疗方法逐步走进普通病人的视野，并被越来越多病人所接受。其中最主要的胰岛素泵制造开发公司有美国美敦力Medtronics，Animas，Insulet，和德国的罗斯R〇the等。他们采用的输注驱动系统主要由微型电动马达提供动力，采用齿轮系统放大力矩，并最终推动胰岛素药管的活塞来实现药物的输注。[0004]其中采用的齿轮减速系统主要有行星齿轮结构，直齿轮（spurgear或蜗轮结构来实现力矩放大。其特点是成熟简单，传动的效率不错，但存在不可避免的齿轮间隙以及受外部力影响的机械弛豫等缺点，造成精度的局限。在高浓度药物输注中就有更加明显。发明内容[0005]针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种药物输注系统的驱动结构，以克服机械传动间隙造成的精度不良问题，提高抗干扰、抗弛豫特性，并提高系统的检测控制智能性。[0006]本发明技术方案如下：一种药物输注系统的驱动结构，包括马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置、输出机构、第一传感元件和第二传感元件，所述马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置和输出机构依次连接，所述马达用于提供驱动输注管活塞的动力，所述前锁定装置用于使马达驱动力矩向所述力矩传递机构单向传递，所述力矩传递机构用于将所述马达的驱动力矩传递至所述后锁定装置，所述后锁定装置用于使所述力矩传递机构传递的驱动力矩向所述输出机构单向传递，所述输出机构用于接受所述力矩传递机构传递的驱动力矩并驱动输注管活塞位移，所述第一传感元件设置于所述前锁定装置、力矩传递机构和后锁定装置的任意一个或多个，所述第二传感元件设置于所述输出机构，所述第一传感元件和第二传感元件用于测量受力或扭力受力或扭矩。[0007]—种药物输注系统的驱动结构，包括永磁电动马达、力矩传递机构、后锁定装置、输出机构、第一传感元件和第二传感元件，所述永磁电动马达、力矩传递机构、后锁定装置和输出机构依次连接，所述永磁电动马达用于提供驱动输注管活塞的动力，所述力矩传递机构用于将所述永磁电动马达的驱动力矩传递至所述后锁定装置，所述后锁定装置用于使所述力矩传递机构传递的驱动力矩向所述输出机构单向传递，所述输出机构用于接受所述力矩传递机构传递的驱动力矩并驱动输注管活塞位移，所述第一传感元件设置于力矩传递机构和后锁定装置的任意一个或两个，所述第二传感元件设置于所述输出机构，所述第一传感元件和第二传感元件用于测量受力或扭力受力或扭矩。[0008]进一步的，所述力矩传递机构为齿轮机构。[0009]优选的，所述前锁定装置为蜗轮蜗杆结构、棘轮结构和丝杆螺母结构中的一种或多种的组合。[0010]优选的，所述后锁定装置为蜗轮蜗杆结构、棘轮结构和丝杆螺母结构中的一种或多种的组合。[°011]优选的，所述第一传感元件和第二传感元件为力传感元件或力矩传感元件。[0012]—种高精度药物输注系统，包括上述的药物输注系统的驱动结构。[0013]本发明所提供的技术方案的优点在于:通过前锁定装置或电动马达具备的单向锁定作用，隔离了力矩传递机构及其前端对马达形成的反作用力，确保马达工作稳定。而又通过后锁定装置隔禹了输出机构及其前端对力矩传递机构形成的反作用力，使输注管反馈的作用力不影响到力矩传递机构，锁定了力矩传递机构中齿轮间隙对输注系统的影响，提高了精度。附图说明[0014]图1为药物输注系统的驱动结构的模块示意图。[0015]图2为实施例1的药物输注系统的驱动结构示意图。[0016]图3为实施例2的药物输注系统的驱动结构示意图。具体实施方式[0017]下面结合实施例对本发明作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。[0018]实施例1，请结合图1及图2所不，本实施例涉及的药物输注系统的驱动结构，包括马达1、前锁定^置2、力矩传递机构3、后锁定装置4、输出机构5、第一传感元件6和第二传感元件7,马达1、前锁定装置2、力矩传递机构3、后锁定装置4和输出机构5依次连接。马达丄用于提供驱动输注管活塞的动力，前锁定装置2用于使马达丨驱动力矩向力矩传递机构3单向传递，力矩传递机构3用于将马达1的驱动力矩传递至后锁定装置4,后锁定装置4用于使力矩传递机构3传递的驱动力矩向输出机构5单向传递，输出机构5用于接受力矩传递机构3传递的驱动力矩并驱动输注^活塞位移。第一传感元件6设置于前锁定装置2、力矩传递机构3和后锁定装置4,第二传感元件7设置于输出机构5,第一传感元件6和第二传感元件7用于测量受力或扭力受力或扭矩。[0019]具体的，马达1连接第一直齿轮8,第二直齿轮9与第一直齿轮8啮合，与第二直齿轮9同轴设有第一蜗杆10,第一蜗杆10啮合第一蜗轮U，与第一蜗轮u同轴设有第三直齿轮12,第四直齿轮13与第三直齿轮12啮合，与第四直齿轮13同轴设有第二蜗杆14,第二蜗杆14啮合第二蜗轮15,由与第二蜗轮15同轴的第五直齿轮16驱动输注管活塞位移。其中第一蜗杆10和第一蜗轮11构成前锁定装置2,第二蜗杆14和第二蜗轮I5构成后锁定装置4,第三直齿轮I2和第四直齿轮I3构成了力矩传递机构3,第五直齿轮16为输出机构5。第一传感元件6为应力传感元件，设置在第一蜗杆10的固定架、第三直齿轮12的固定架以及第二蜗杆14的固定架上，第二传感元件7为应力传感元件，设置在第五直齿轮16固定架。本实施例中，前锁定装置2和后锁定装置4都采用了蜗轮蜗杆机构，在确保动力顺利传递的同时，锁定了反向力量的影响。同时这一机构可以提供较大的减速比和扭矩放大，可以用于需要较大驱动力的输注系统。当马达采用永磁型电动马达，如步进马达时，内部的永磁铁自身具有锁定扭矩的效果，即使在断电情况下也提供一定的锁定能力，因此可省去前锁定装置2。[0020]实施例2，请结合图3所示，马达1连接第六直齿轮17，第七直齿轮18与第六直齿轮17啮合，与第六直齿轮I7同轴设有第三蜗杆19，第三蜗杆19啮合第三蜗轮20，第三蜗轮20加工有螺纹孔，螺杆21与第三蜗轮2〇构成丝杆螺母机构。在本实施例中，第三蜗杆19和第三蜗轮20构成前锁定装置2,螺杆21与第三蜗轮20构成丝杆螺母机构为后锁定装置4,第六直齿轮I7和第三蜗杆I9的轴为力矩传递机构3，螺杆21本身为输出机构5。第一传感元件6为应力传感元件，设置在第三蜗杆I9的固定架，第二传感元件7为应力传感元件，设置在螺杆21的固定架。本实施例中，前锁定装置2和后锁定装置4采用了不同的机械装置，这一机构简单可靠，可以提供较大的减速比和扭矩放大。

权利要求：1.一种药物输注系统的驱动结构，其特征在于，包括马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置、输出机构、第一传感元件和第二传感元件，所述马达、前锁定装置、力矩传递机构、后锁定装置和输出机构依次连接，所述马达用于提供驱动输注管活塞的动力，所述前锁定装置用于使马达驱动力矩向所述力矩传递机构单向传递，所述力矩传递机构用于将所述马达的驱动力矩传递至所述后锁定装置，所述后锁定装置用于使所述力矩传递机构传递的驱动力矩向所述输出机构单向传递，所述输出机构用于接受所述力矩传递机构传递的驱动力矩并驱动输注管活塞位移，所述第一传感元件设置于所述前锁定装置、力矩传递机构和后锁定装置的任意一个或多个，所述第二传感元件设置于所述输出机构，所述第一传感元件和第二传感元件用于测量受力或扭力受力或扭矩。2.—种药物输注系统的驱动结构，其特征在于，包括永磁电动马达、力矩传递机构、后锁定装置、输出机构、第一传感元件和第二传感元件，所述永磁电动马达、力矩传递机构、后锁定装置和输出机构依次连接，所述永磁电动马达用于提供驱动输注管活塞的动力，所述力矩传递机构用于将所述永磁电动马达的驱动力矩传递至所述后锁定装置，所述后锁定装置用于使所述力矩传递机构传递的驱动力矩向所述输出机构单向传递，所述输出机构用于接受所述力矩传递机构传递的驱动力矩并驱动输注管活塞位移，所述第一传感元件设置于力矩传递机构和后锁定装置的任意一个或两个，所述第二传感元件设置于所述输出机构，所述第一传感元件和第二传感元件用于测量受力或扭力受力或扭矩。3.根据权利要求1或2所述的药物输注系统的驱动结构，其特征在于，所述力矩传递机构为齿轮机构。4.根据权利要求1所述的药物输注系统的驱动结构，其特征在于，所述前锁定装置为蜗轮蜗杆结构、棘轮结构和丝杆螺母结构中的一种或多种的组合。5.根据权利要求1或2所述的药物输注系统的驱动结构，其特征在于，所述后锁定装置为蜗轮蜗杆结构、棘轮结构和丝杆螺母结构中的一种或多种的组合。6.根据权利要求1或2所述的药物输注系统的驱动结构，其特征在于，所述第一传感元件和第二传感元件为力传感元件或力矩传感元件。u7.—种高精度药物输注系统，其特征在于，包括权利要求1和2中任意一项所述的药物输注系统的驱动结构。~

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