申请/专利权人：南京理工大学

申请日：2022-09-15

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117731892A

主分类号：A61M5/303

分类号：A61M5/303;A61M5/24;A61M5/20;A61M5/315

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明公开了一种电磁驱动无针注射器，包括电磁直线执行器外磁轭、电磁直线执行器准Halbach永磁体阵列、电磁直线执行器线圈绕组、电磁直线执行器线圈骨架、保持架、安瓿瓶、位移传感器、电流传感器、功率驱动模块、控制模块、电源模块和开关按钮等，通过上位机将目标注射轨迹、控制算法写入DSP主控芯片，采用速度控制的前馈模型以及驱动电流和电磁直线执行器动子位移构成的双闭环控制策略，实现对电磁驱动无针注射器注射速度、注射量的精确控制，以达到注射药物定量、定深输送的最终目的。本发明具有操作简单、重复性好、精度高、药物扩散快、注射疼痛感小等优点，可有效避免因长期传统注射产生皮下结节、针头感染等问题，具有良好的应用前景。

主权项：1.一种电磁驱动无针注射器，其特征在于：以电磁直线执行器为动力源，采用电流、位移的双闭环控制策略，实现了注射过程实时控制，达到了注射药物定量、定深输送的目的，包括驱动执行器、枪式注射器壳体4、控制模块、功率驱动模块、电源模块、位移传感器和电流传感器；控制模块、功率驱动模块、电源模块均设置在枪式注射器壳体4内，驱动执行器包括安瓿瓶瓶体1、安瓿瓶推杆2、注射器前端盖3、执行器线圈骨架5、执行器前端盖6、执行器中端盖7、第一轴向永磁体8、执行器线圈9、径向永磁体10、第二轴向永磁体11、行程转换开关12、执行器后端盖13、保持架14、铁芯15、执行器外磁轭16、注射开关17；注射器前端盖3固定在枪式注射器壳体4的枪口处，注射器前端盖3中心设有螺纹通孔，安瓿瓶瓶体1位于注射器前端盖3外侧，且安瓿瓶瓶体1尾部与注射器前端盖3的螺纹通孔连接，执行器前端盖6和执行器后端盖13分别固定在执行器外磁轭16的前端面和后端面，构成执行器空腔，保持架14为回转体，前端面封闭，在封闭端中心开有第一通孔，保持架14的尾部与执行器外磁轭16的前部外壁固连，执行器线圈骨架5为回转体，包括自前向后依次连接的第一圆柱5-1、第一圆筒5-2、第一挡圈5-3、第二圆筒5-4、第二挡圈5-5，第一挡圈和第二挡圈尺寸相同，第一挡圈的外径大于第二圆筒的外径，且第一挡圈的外径大于第一圆筒的外径，第一圆筒前端面封闭，沿第一圆柱的中心轴线自前向后开有螺纹盲孔，在第一圆筒5-2的圆周外壁上均匀分布三个长条形轴向开口，执行器线圈骨架5沿保持架14和执行器空腔运动，安瓿瓶推杆2的后端与螺纹盲孔固连，安瓿瓶推杆2的前端穿过保持架14和注射器前端盖3后伸入安瓿瓶瓶体1；执行器线圈9缠绕在第二圆筒5-4外壁；执行器中端盖7的圆周外壁上均匀分布扇形通孔，执行器中端盖7固定在铁芯15的前端面，铁芯15固定在执行器空腔内，执行器线圈骨架5套在铁芯15上，三个滑块对应从第一圆筒5-2的三个长条形轴向开口中伸出；第一轴向永磁体8、径向永磁体10、第二轴向永磁体11自前向后分布，均设置在执行器空腔内壁和缠绕了执行器线圈9的执行器线圈骨架5外壁之间；所述行程转换开关12设置在枪式注射器壳体4顶面，注射开关17位于枪式注射器壳体4扳机位置，电源模块位于枪式注射器壳体4的手持部，位移传感器和电流传感器分别固定在保持架14内，功率驱动模块位由隔离驱动电路和H桥型电路组成，位于注射器尾部，驱动模块分别与执行器线圈9和控制模块相连接，控制模块位于注射器手持部的上方，以DSP芯片作为主控芯片，控制模块分别与移传感器和电流传感器连接，接收位移传感器和电流传感器的反馈信号以及行程转换开关12、注射开关17的命令，并以PWM波的形式发出控制信号，电源模块采用电容性电源，位于无针注射器手持部的下方，电源模块分别与控制模块、电磁直线执行器相连接，用于提供相应的工作电压。

全文数据：

权利要求：

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