用于推进和操纵微结构的设备的制作方法

技术特征：
1.一种用于推进和操纵诸如柔性管或微型机器人之类的微结构(10)的设备(1)，所述设备包括：-推进元件(2)，其包括能够沿主轴线(x2)伸长/收缩形变的、连接推进元件(2)的前部分(21)和后部分(23)的至少一个部分(20)；-至少两个引导元件(3、5、7；43、45)，其适于在通过与能源的相应连接件(83、85、87；63、65)的能量供应的作用下，引起推进元件(2)分别围绕第一旋转轴线和第二旋转轴线的旋转，所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线横向于彼此并且横向于推进元件的主轴线(x2)；-控制单元(9)，其被配置为通过选择性地控制与能源的连接件(83、85、87；63、65)中的一个或更多个来以与推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(x2)的伸长/收缩形变相配合的方式致动推进元件(2)围绕横向于主轴线(x2)的至少一个轴线的旋转，引导元件(3、5、7；43、45)还包括基于活性材料的至少两个引导段(3、5、7)，所述至少两个引导段能够在通过与能源的相应连接件(83、85、87)的能量供应的作用下可逆地形变，每个引导段(3、5、7)适于通过其形变在能量供应的作用下引起推进元件(2)围绕横向于推进元件的主轴线(x2)的旋转轴线的旋转。2.根据前一权利要求所述的推进和操纵设备，其中至少一个引导段(3、5、7)包括电活性材料或双金属元件，所述设备(1)包括电能源(83、85、87)，所述电能源连接到引导段(3、5、7)以便激活其形变。3.根据权利要求1或2中任一项所述的推进和操纵设备，其中至少一个引导段(3、5、7)包括光活性材料，所述设备(1)包括辐射源(83'、85'、87')，所述辐射源的辐射在引导段(3、5、7)的对面发射以激活其形变。4.根据权利要求1至3中任一项所述的推进和操纵设备，其中所述引导段(3、5、7)中的至少两个引导段被配置为，当所述至少两个引导段同时形变时，致动推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(x2)的伸长/收缩形变，并且当所述至少两个引导段选择性地形变时，致动推进元件(2)围绕横向于主轴线(x2)的旋转轴线的旋转。5.根据前述权利要求中任一项所述的推进和操纵设备，其中所述引导元件包括至少两个电磁引导线圈(43、45)，所述至少两个电磁引导线圈各自设有与电能源的相应连接件(63、65)，并且与固定到推进元件(2)的磁体(41)形成电磁换能器(4)，所述磁体(41)在息止位置中平行于推进元件(2)的主轴线(x2)，每个引导线圈(43、45)适于在电能供应的作用下引起磁体(41)相对于其息止位置的旋转，从而导致推进元件(2)围绕横向于推进元件的主轴线(x2)的旋转轴线的旋转。6.根据权利要求5所述的推进和操纵设备，还包括线性致动电磁线圈(42)，所述线性致动电磁线圈设有与电能源的相应连接件(62)，并且也与固定到推进元件(2)的磁体(41)形成电磁换能器(4)，线性致动线圈(42)适于在电能供应的作用下引起磁体平行于主轴线(x2)的平移，从而导致推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(x2)的伸长/收缩形变。7.根据前述权利要求中任一项所述的推进和操纵设备，其中所述控制单元(9)还被配置为致动推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(x2)的伸长/收缩形变。8.根据前述权利要求中任一项所述的推进和操纵设备，包括诸如电磁换能器或泵之类的致动器(41、42)，所述致动器被配置为致动推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(x2)
的伸长/收缩形变。9.根据前述权利要求中任一项所述的推进和操纵设备，其特征在于，所述至少两个引导元件(3、5、7；43、45)径向定位在可形变部分(2)之外。10.根据权利要求1至8中任一项所述的推进和操纵设备，其特征在于，所述可形变部分(2)包括设置在所述前部分(21)与所述后部分(23)之间的振荡盘(30)，所述至少两个引导元件(3、5、7；43、45)被设置在所述后部分(23)与所述振荡盘(30)之间。11.一种用于推进和操纵诸如柔性管或微型机器人之类的微结构(10)的方法，其中：-将包括根据权利要求1至9中任一项所述的推进和操纵设备(1)的微结构(10)引入具有10-5
至10-1
的低雷诺数的流体中；-通过使用控制单元(9)选择性地控制与能源的连接件(83、85、87；63、65)中的一个或更多个，以与推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(x2)的伸长/收缩形变相配合的方式致动推进元件(2)围绕横向于主轴线(x2)的至少一个轴线的旋转。

技术总结
该设备(1)包括：-推进元件(2)，其具有可通过沿主轴线(X2)伸长/收缩形变的、连接前部分(21)和后部分(23)的至少一个部分(20)；-至少两个引导元件(3、5、7)，其能够在能量输入的作用下引起推进元件(2)分别围绕第一旋转轴线和第二旋转轴线的旋转，该第一旋转轴线和该第二旋转轴线横向于彼此并且横向于推进元件的主轴线(X2)；-控制单元(9)，其被配置为以与推进元件(2)的可形变部分(20)沿主轴线(X2)的伸长/收缩形变相配合的方式致动推进元件(2)围绕横向于主轴线(X2)的至少一个轴线的旋转。)的至少一个轴线的旋转。)的至少一个轴线的旋转。


技术研发人员：伯特兰
受保护的技术使用者：罗宝蒂公司
技术研发日：2020.09.18
技术公布日：2022/7/9