流体输送驱动单元及流体输送驱动单元的控制程序.pdf

在流体输送装置中，由于弹性管的口径等流体输送装置所具有的部件的个体差异，造成有时无法准确地排出设定的排出量的流体。为此，本发明提供一种流体输送驱动单元，在流体输送盒与流体输送驱动单元能够彼此分离的流体输送装置中，该流体输送驱动单元包括：驱动部，使驱动机构进行动作，所述驱动机构将所安装的流体输送盒的输送路径中充满的流体送出到输送路径的排出口；接收部，接收对每个流体输送盒设定的特性值；以及控制部，根据接收部接收到的特性值控制驱动部。

1.  一种流体输送驱动单元，包括：
驱动部，使驱动机构进行动作，所述驱动机构将所安装的流体输送盒的输送路径中充满的流体送出到所述输送路径的排出口；
接收部，接收对每个所述流体输送盒设定的特性值；以及
控制部，根据所述接收部接收到的所述特性值控制所述驱动部。

2.  根据权利要求1所述的流体输送驱动单元，其中，所述特性值是对所述流体的排出量相对于所述驱动部的驱动量的偏差进行校正的校正值。

3.  根据权利要求1或2所述的流体输送驱动单元，其中，所述特性值是对因构成所述输送路径的弹性管的个体差异而造成的偏差进行校正的校正值。

4.  根据权利要求3所述的流体输送驱动单元，其中，所述驱动部为使从外部按压所述弹性管的按压针发生变位的凸轮体，
所述控制部根据所述校正值控制所述凸轮体的旋转量。

5.  根据权利要求4所述的流体输送驱动单元，其中包括定位部，所述定位部容纳所述凸轮体，并相对于所述凸轮体的旋转中心具有圆弧形状，对所述流体输送盒进行定位。

6.  根据权利要求3～5中任一项所述的流体输送驱动单元，其中包括压力传感器，所述压力传感器测量所述弹性管的压力。

7.  根据权利要求6所述的流体输送驱动单元，其中，所述控制部根据所述压力传感器的输出控制所述驱动部。

8.  根据权利要求1～7中任一项所述的流体输送驱动单元，其中包括生物体信息取得部，所述生物体信息取得部取得安装有所述流体输送驱动单元的待测体的生物体信息；
所述控制部根据所述生物体信息控制所述驱动部。

9.  根据权利要求1～8中任一项所述的流体输送驱动单元，其中 包括通信部，所述通信部借助于无线方式取得用于控制所述驱动部的设定条件，
所述控制部根据所述设定条件控制所述驱动部。

10.  一种流体输送驱动单元的控制程序，使计算机执行如下步骤：
接收步骤，接收在所安装的流体输送盒上设定的特性值；以及
控制步骤，根据在所述接收步骤中接收到的所述特性值，控制使驱动机构进行动作的驱动部，所述驱动机构向排出口送出在所述流体输送盒的输送路径中充满的流体。

流体输送驱动单元及流体输送驱动单元的控制程序
技术领域
本发明涉及一种流体输送驱动单元及流体输送驱动单元的控制程序。
背景技术
在专利文献1中公开了采用蠕动驱动方式的流体输送装置，其通过旋转凸轮，由多个手指从流体的上游侧朝下游侧依次按压弹性管，从而借助弹性管来输送流体。
专利文献1：特开2011-111989号公报
发明内容
发明要解决的问题:
在如上所述的流体输送装置中，借助于弹性管来排出设定排出量的流体。然而，由于弹性管的口径等流体输送装置所具有的部件的个体差异，造成有时无法准确地排出设定的排出量的流体。
解决问题的方案:
本发明所涉及的流体输送单元包括：驱动部，使驱动机构进行动作，该驱动机构将所安装的流体输送盒的输送路径中充满的流体送出到输送路径的排出口；接收部，接收对每个流体输送盒设定的特性值；以及控制部，根据接收部接收到的特性值控制驱动部。
在上述流体输送驱动单元中，特性值可以是对流体的排出量相对于驱动部的驱动量的偏差进行校正的校正值。特性值也可以是对因构成输送路径的弹性管的个体差异而造成的偏差进行校正的校正值。
在上述流体输送驱动单元中，驱动部可以为使从外部按压弹性管的按压针发生变位的凸轮体，控制部可以根据校正值控制凸轮体的旋转量。
上述流体输送驱动单元可以具有定位部，所述设定部容纳凸轮体，并相对于凸轮体的旋转中心具有圆弧形状，对流体输送盒进行定位。上述流体输送驱动单元还可以具有测量弹性管的压力的压力传感器。在上述流体输送驱动单元中，控制部根据压力传感器的输出控制驱动部。
上述流体输送驱动单元可以具有生物体信息取得部，所述生物体信息取得部取得安装有流体输送驱动单元的待测体的生物体信息，控制部可以根据生物体信息控制驱动部。
上述流体输送驱动单元可以具有通信部，该通信部借助于无线方式取得用于控制驱动部的设定条件，控制部可以根据设定条件控制驱动部。
本发明所涉及的流体输送驱动单元的控制程序，使计算机执行如下步骤：接收步骤，接收对所安装的流体输送盒设定的特性值；以及控制步骤，根据在接收步骤中接收到的特性值控制使驱动机构进行动作的驱动部，所述驱动机构向排出口送出在流体输送盒的输送路径中充满的流体。
另外，上述发明内容并未列举出本发明的全部可能特征。并且，这些特征组的子组合也有可能构成发明。
附图说明
图1为表示本实施方式所涉及的流体输送装置的利用方式的一例的图。
图2为本实施方式所涉及的流体输送装置的俯视图。
图3为本实施方式所涉及的流体输送盒的内部结构的概要图。
图4A为用于说明在切换阀中对流体进行的切换的示意图。
图4B为用于说明在切换阀中对流体进行的切换的示意图。
图4C为用于说明在切换阀中对流体进行的切换的示意图。
图4D为用于说明在切换阀中对流体进行的切换的变形例的示意 图。
图5为流体输送驱动单元的俯视图。
图6A为流体输送驱动单元所具有的凸轮的概略立体图。
图6B为用于说明按压针的半球面及凸轮体的锥面的示意图。
图7为表示流体输送驱动单元的功能模块的图。
图8为关于由控制部对流体进行排出控制的流程图。
具体实施方式
以下通过发明实施方式对本发明进行说明，但以下实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定。并且，实施方式中说明的所有特征组合也并非为发明解决手段的必要特征。
图1为表示本实施方式所涉及的流体输送装置300的利用方式的一例的图。流体输送装置300固定于例如狗、猴等作为待测体的实验用动物所穿着的实验用服装310上。流体输送装置300根据由预先设定的设定条件所确定的设定排出量逐渐地向实验用动物的体内注入药液等流体。以排出开始时刻、表示每单位时间的排出量的排出比例、排出时间、排出间隔等条件作为设定条件进行编程。另外，也可以根据需要，借助无线通信方式通过远程操作来改变设定条件。
作为流体，并不限于例如药液、生理盐水、营养液等液体，也可以是包含有要排出成分的凝胶、气体等。另外，由于流体输送装置300的大小是使中型实验用动物或宠物在安装状态下也能活动的程度，因此，安装对象并不限于实验用动物，也可以应用于人体。通过将流体输送装置300安装于人体，便能够有计划地或定期地向例如血管、肌肉等生物体组织给药。
图2为流体输送装置300的俯视图。流体输送装置300包括流体输送盒100及流体输送驱动单元200。流体输送装置300能够选择性地排出两种流体。流体输送盒100相对于流体输送驱动单元200可装卸地固定。流体输送盒100包括第一流体注入口部101、第二流体注 入口部102以及流体排出口部103。第一流体注入口部101与容纳第一流体的外部的第一贮液室相连。第二流体注入口部102与容纳第二流体的外部的第二贮液室相连。流体排出口部103与用于向实验用动物的体内注入第一流体或第二流体的注入管相连。
流体输送驱动单元200具有凸轮单元210。凸轮单元210具有旋转驱动的凸轮体212以及容纳凸轮体212的凸轮盖214。凸轮单元210是将第一流体或第二流体从第一流体注入口部101或第二流体注入口部102引导到流体排出口部103的驱动机构。另外，流体输送驱动单元200的凸轮单元210还作为定位部对流体输送盒100进行定位。凸轮单元210的凸轮盖214相对于旋转中心具有圆弧形状，当固定流体输送盒100时，将流体输送盒100相对于流体输送驱动单元200定位。
进一步地，流体输送驱动单元200具有用于取得有关于实验用动物的生物体信息的输入端子260。作为生物体信息是例如与实验用动物的血压相关的信息、与心电图相关的信息。生物体信息可以用于流体的排出控制。另外，如果不是根据生物体信息来对流体进行排出控制的话，也可以不具有输入端子260。另外，流体输送驱动单元200具有用于固定流体输送盒100的第一钩205和第二钩206。第一钩205对流体输送盒100的第一流体注入口部101与第二流体注入口部102之间的一边110a进行固定。第二钩206对流体输送盒100中设置有流体排出口部103的一边110b进行固定。另外，流体输送盒100和流体输送驱动单元200通过锁定部154进行固定。这样一来，通过在两边将流体输送盒100与锁定部154共同固定，能够防止流体输送盒100相对于流体输送驱动单元200脱落。另外，在拆除流体输送盒100时，可以解除锁定部154，例如用右手的拇指按压第一钩205，并用右手的除拇指以外的手指按压第二钩206，同时用左手拆除流体输送盒100。由此能够轻松地将流体输送盒100从流体输送驱动单元200 拆除。这样一来，流体输送装置300通过具有第一钩205、第二钩206及锁定部154等不同的固定功能，在将流体输送装置300安装于猴子等灵长类动物上时，能够防止由于灵长类动物的玩耍等造成流体输送盒100脱落。
图3为流体输送盒100的内部结构的概要图。流体输送盒100包括外装部件110、第一弹性管111、第二弹性管112、切换阀130、螺纹轴134、第三弹性管113以及多个按压针140。外装部件110容纳第一弹性管111、第二弹性管112、切换阀130、螺纹轴134、第三弹性管113以及多个按压针140。外装部件110中与面向流体输送驱动单元200的内向面相反的外向面至少是透明的。而且，在外装部件110上设置有用于固定到流体输送驱动单元200上的锁定部154。从流体输送盒100的内向面侧或外向面侧看到的外形，除第一流体注入口部101、第二流体注入口部102和流体排出口部103以外的部分为大致的矩形，矩形的两边分别相对于流体输送驱动单元200固定。这两边中的一边110a设置有第一流体注入口部101和第二流体注入口部102，且位于第一流体注入口部101与第二流体注入口部102之间，以及这两边中的一边110b设置有流体排出口部103。外装部件110在一边110a上具有固定第一钩205的第一固定承受部116a。另外，外装部件110在一边110b上具有固定第二钩206的第二固定承受部116b。
第一弹性管111沿着外装部件110上形成的第一槽121配置，构成第一流路。第一弹性管111的一端连接第一流体注入口部101，另一端连接切换阀130。第一弹性管111将从第一贮液室经第一流体注入口部101注入的第一流体输送至切换阀130。第二弹性管112沿着外装部件110中形成的第二槽122配置，构成第二流路。第二弹性管112的一端连接第二流体注入口部102，另一端连接切换阀130。第二弹性管112将从第二贮液室经第二流体注入口部102注入的第二流 体输送至切换阀130。第三弹性管113沿着外装部件110中形成的第三槽123配置，构成第三流路。第三弹性管113的一端连接切换阀130，另一端连接流体排出口部103。第三弹性管113将经切换阀130流入的第一流体或第二流体输送到流体排出口部103。另外，第一流体注入口部101、第二流体注入口部102及流体排出口部103可以为作为简易装卸方式之一的鲁尔锁方式的连接器。
切换阀130是用于将第一流体及第二流体的任意一方引导至流体排出口部103的机构。切换阀130包括气缸131、活塞132以及O形环133a、133b和133c。气缸131连接第一弹性管111、第二弹性管112及第三弹性管113。活塞132借由O形环133a、133b及133c嵌合于气缸131的内部，在将第一流体从第一弹性管111引导至第三弹性管113的第一状态与将第二流体从第二弹性管112引导至第三弹性管113的第二状态之间变位。螺纹轴134嵌合于活塞132的内部，与活塞132及O形环133a、133b和133c共同构成球螺纹。螺纹轴134围绕轴中心旋转，相应地，活塞132及O形环133a、133b和133c沿气缸131的内壁滑动，从而在第一状态与第二状态之间变位。
活塞132包括检测体135。检测体135经气缸131上形成的开口从外装部件110的内向面上形成的开口突出。而且，通过由流体输送驱动单元200所具有的位置传感器对检测体135进行检测，以检测活塞132的位置。检测结果提供给流体输送驱动单元200，由流体输送驱动单元200所具有的LED显示部208显示检测结果。用户通过观察LED显示部208的状态，确定是否将第一流体或第二流体的任意一方选择作为排出对象的流体。另外，O形环133a、133b和133c例如由有色硅构成，还作为用于通过视觉来确定活塞132处于第一状态还是第二状态的位置标记发挥作用。此处，气缸131与外装部件110的外向面一样也是透明的。因此，活塞132上设置的O形环133a、133b和133c能够从外装部件110的外侧进行观察。据此，用户在流 体输送盒100安装于流体输送驱动单元200的状态下，通过观察O形环133a、133b和133c，能够确定活塞132处于第一状态还是第二状态。也就是说，用户通过观察O形环133a、133b和133c，能够确定排出对象的流体是第一流体还是第二流体。
另外，外装部件110在第三槽123的面向流体输送驱动单元200的内向面侧上，在位于流体排出口部103附近具有通孔160。在通孔160上穿插有用于测量第三弹性管113的压力的压力检测用针。进一步地，当外装部件110安装于流体输送驱动单元200上时，外装部件110在面向兼作单元侧定位部的凸轮单元210的位置处，具有兼作凸轮单元210的定位部的凸轮容置口150。凸轮容置口150是与凸轮单元210的外周相接的贯通口。外装部件110在位于面向流体输送驱动单元200的内向面的对角线上的两个角部附近，具有从内向面突出的突起部115a和115b。突起部115a和115b嵌合于流体输送驱动单元200上设置的固定孔中。从而抑制流体输送盒100与流体输送驱动单元200的错位。进一步地，外部部件110具有贯通口152。流体输送驱动单元200上设置的凸部嵌合于贯通口152中。
多个按压针140是在从外部按压第三弹性管113从而使流体的输送路径变窄的第一位置与不变窄的第二位置之间变位的按压部的一例。多个按压针140沿着外装部件110中形成的针引导槽124配置。多个按压针140相对于凸轮单元210的旋转中心呈放射状且沿着第三弹性管113的流体输送方向等间隔地配置。多个按压针140的前端相对于凸轮容置口150朝凸轮容置口150的中心方向突出。进一步地，多个按压针140的前端具有面向凸轮单元210的容纳方向的半球面。这样一来，通过具有半球面，当凸轮单元210容纳于凸轮容置口150中时，能够减少多个按压针140的前端与凸轮体212的侧面之间的摩擦，从而能够将多个按压针140牢牢地配置于规定位置。
进一步地，当从外向面侧观察处于被配置在针引导槽124中的状 态下的按压针140时，按压针140的前端部分具有锥面，以成为圆锥形。从而能够将多个按压针140呈放射状地配置在狭小的安装空间中。进一步地，由于按压针140的前端是圆锥形形状，因此能够减小凸轮体212与按压针140的接触面积，从而减轻当凸轮体212旋转驱动时的滑动阻力。另外，凸轮容置口150相对于凸轮单元210的旋转中心具有圆弧形状。据此，在流体输送盒100安装于流体输送驱动单元200上的状态下，能够使凸轮容置口150的圆弧形状的中心与凸轮单元210的旋转中心相一致。而且，由于凸轮容置口150的圆弧形状的中心与凸轮单元210的旋转中心相一致，因此，当凸轮单元210在被容纳于凸轮容置口150中的状态下进行旋转驱动时，能够防止流体输送盒100相对于凸轮单元210错位。进一步地，由于凸轮容置口150的圆弧形状的中心与凸轮单元210的旋转中心相一致，因此多个按压针140中的每一个均能够随着凸轮体212的旋转驱动以均等的力依次按压第三弹性管113。因此，能够随着凸轮体212的驱动，使多个按压针140正确地按压第三弹性管113。从而能够按照设定排出量正确地排出流体。
此处，流体输送盒100在安装于流体输送驱动单元200上的状态下，在多个按压针140随着凸轮体212的驱动沿放射方向从外部按压第三弹性管113使流体的输送路径变窄的第一位置与不变窄的第二位置之间变位，将流体从上游侧输送到下游侧。换言之，多个按压针140随着凸轮体212的驱动，将第三弹性管113从流体的上游侧向下游侧依次按压，从而使第三弹性管113蠕动，将流体从上游侧输送到下游侧。
另一方面，在流体输送盒100从流体输送驱动单元200卸下的状态下，也就是在凸轮容置口150未容纳凸轮单元210的状态下，多个按压针140并不按压第三弹性管113。也就是说，多个按压针140在凸轮容置口150未容纳凸轮单元210的状态下，位于不利用第三弹性 管113的弹性力使流体的输送路径变窄的第二位置。据此，当不使用流体输送装置300时，通过将流体输送盒100从流体输送驱动单元200卸下，能够维持第三弹性管113不被多个按压针140中的任意一个压下的状态。因此通过不使第三弹性管113持续处于被多个按压针140压下的状态而能够抑制第三弹性管113老化的进程。
另外，作为按压多个按压针140的驱动机构的凸轮单元210，设置于流体输送驱动单元200侧。为了使流体以设定的排出量正确地排出，需要凸轮单元210进行正确地旋转。当凸轮单元210设置于流体输送盒100侧时，每当安装流体输送盒100时就需要将凸轮单元210正确地固定于预先设定的位置。然而，将凸轮单元210正确地固定于预先设定的位置是很难的。因而，通过将凸轮单元210设置于流体输送驱动单元200侧，能够防止每当安装流体输送盒100时凸轮单元210发生错位。从而能够防止每当安装流体输送盒100时，流体的排出量产生差异。
进一步地，流体输送盒100能够相对于流体输送驱动单元200进行装卸。从而能够将流体输送盒100作为消耗品进行适当的更换。据此，例如每当使用一定次数后，通过更换流体输送盒100便能够使流体输送盒100保持清洁。
图4A、图4B及图4C是用于说明切换阀130中进行的流体切换的示意图。气缸131具有与第一流路相连的第一流路口136、与第二流路相连的第二流路口137以及与第三流路相连的第三流路口138。活塞132沿外周在O形环133a与O形环133b之间具有圆环状的第一流路槽132a，并在O形环133b与O形环133b之间具有第二流路槽131b。
如图4A所示，第一流路口136、第二流路口137及第三流路口138被O形环133a、133b和133c分开，当不位于面向第一流路槽132a和第二流路槽132b的位置时，第一流路及第二流路中的任一流路都 不会与第三流路相连。因此，第一流体及第二流体的任一流体也不会向第三流路排出。另一方面，如图4B所示，活塞132以及O形环133a、133b和133c在气缸131内滑动，当第一流路槽132a向面对第一流路口136及第三流路口138的位置移动时，也就是说，当第一流路口136和第三流路口138位于O形环133a与O形环133b之间时，第一流路与第三流路相连通。据此，如箭头181所示，第一流体从第一流路向第三流路排出。也就是说，图4B所示的活塞132以及O形环133a、133b和133c的状态为将第一流体从第一弹性管111引导至第三弹性管113的第一状态的一例。并且如图4C所示，活塞132在气缸131内滑动，当第二流路槽132b向面对第二流路口137及第三流路口138的位置移动时，也就是说，当第二流路口137和第三流路口138位于O形环133b与O形环133c之间时，第二流路与第三流路相连通。从而如箭头182所示，第二流体从第二流路向第三流路排出。也就是说，图4C所示活塞132以及O形环133a、133b和133c的状态是将第二流体从第二弹性管112引导至第三弹性管113的第二状态的一例。
另外，如图4A、图4B、图4C所示，设置于活塞132上并向气缸131的外部突出的检测体135随着活塞132的移动而移动。因此，通过由位置传感器检测检测体135的位置，便能够检测出活塞132的位置。另外，如图4D所示，切换阀130具有O形环133a、133b、133c和133d，活塞132可以沿外周在O形环133a与O形环133b之间具有圆环状的第一流路槽132a，并可以在O形环133c与O形环133d之间具有第二流路槽131b。另外，切换阀130可以通过在第一流路内以及第二流路内设置止回阀结构而构成。
图5为流体输送驱动单元200的俯视图。流体输送驱动单元200的上面包括：用于安装流体输送盒100的安装面202；以及设置有显示排出对象的流体信息、流体输送驱动单元200的驱动状态等的LED 显示部208的显示面201。安装面202位于显示面201的下面侧。也就是说，显示面201从安装面202向上面侧突出。另外，在安装面202上突设有凸轮单元210。进一步地，在安装面202上突设有凸部220，该凸部220相对于凸轮单元210的旋转中心具有圆弧形状。而且，在流体输送盒100安装于安装面202上的状态下，流体输送盒100的外向面与显示面201大致呈同一平面。另外，流体输送驱动单元200在安装面202上具有用于与设置在流体输送盒100上的突起部115a和115b相嵌合的固定孔201a和201b。另外，流体输送驱动单元200可以在安装面202上具有由硅胶等构成的填料橡胶板。在流体输送盒100安装于流体输送驱动单元200上的状态下，填料橡胶板作为位于流体输送驱动单元200的安装面与流体输送盒100的内向面之间的填料结构发挥作用。从而使填料橡胶板对流体输送驱动单元200发挥防滴功能。
流体输送驱动单元200包括驱动轴230。驱动轴230具有与螺纹轴134的齿轮相嵌合的齿轮230a。驱动轴230的齿轮230a从在流体输送驱动单元200的安装面202上形成的齿轮开口203向外部露出。流体输送驱动单元200进一步包括用于检测活塞132的位置的位置传感器240a和240b。位置传感器240a和240b从在流体输送盒100的安装面202上形成的传感器开口204向外部露出。位置传感器240a或240b由光遮断器构成，具有发光部241a或240b以及受光部242a或242b。由发光部241a或241b发出的红外光、可见光等光被受光部242b或242b接收。并根据受光部242a或242b对光的接收状态来检测活塞132的位置。例如，由发光部241a发出的光被检测体135遮挡，当受光部242a无法接收到光时，活塞132处于第一状态。另一方面，由发光部241b发出的光被检测体135遮挡，当受光部242b无法接收到光时，活塞132处于第二状态。据此，根据受光部242b或242b是否接收到光来判断活塞132是处于第一状态还是处于第二 状态。
另外，流体输送驱动单元200具有导出第三弹性管113的压力的压力检测用针250。针250从安装面202突出。并且，当安装有流体输送盒100时，借助于流体输送盒100的外装部件110上形成的通孔160，使针250的前端与第三弹性管113相接触。从而通过针250将与第三弹性管113的内部压力相应的应力传递到设置于流体输送驱动单元200内部的压力传感器。压力传感器根据应力对流经第三弹性管113内部的流体的压力进行间接的测量。换言之，压力传感器根据应力对伴随着泵送而排出的第三弹性管113内的内部压力进行测量。
图6A为流体输送驱动单元200所具有的凸轮单元210的概略立体图。凸轮单元210具有凸轮体212和凸轮盖214。凸轮体212依次按压多个按压针140。凸轮盖214覆盖凸轮体212的一部分。凸轮盖214具有凸轮开口211，凸轮体212从凸轮开口211露出。凸轮体212从凸轮开口211露出的部分与多个按压针140相接触。当流体输送盒100安装于流体输送驱动单元200上时，凸轮盖214的外周面213与凸轮容置口150的内周面相嵌合。从而将凸轮单元210相对于流体输送盒100固定。另外，凸轮盖214的外周面213具有朝向凸轮盖214的上面216且比外周面213的直径变小的锥面215。如此，凸轮盖214通过具有锥面215，使凸轮单元210易于容纳于凸轮容置口150内。另外，凸轮体212的外周面沿着凸轮盖214的锥面215具有锥面217。进一步地，如上所述，多个按压针140的前端141具有面向凸轮单元210的容纳方向的半球面。如此，由于凸轮体212具有锥面结构，且多个按压针140具有半球面结构，因此当凸轮单元210容纳于凸轮容置口150中时，如图6B所示，随着将多个按压针140沿凸轮体212的锥面217按下，多个按压针140保持与流体输送盒100的内向面相平行的状态，且易于相对于凸轮单元210的旋转中心呈放射状滑动。从而能够较容易地装卸流体输送盒100。另外，在流体输送盒100安 装于流体输送驱动单元200上的状态下，能够将多个按压针140正确地配置于规定的位置。
图7为表示流体输送驱动单元200的功能模块的图。流体输送驱动单元200包括控制部10、凸轮驱动部20、活塞驱动部30、活塞位置信息取得部40、管压力信息取得部50、生物体信息取得部60、控制信息存储部70、接收部80及双向通信部90。
凸轮驱动部20使凸轮体212动作，该凸轮体将所安装的流体输送盒100的流路中充满的流体送出到流体排出口部103。当切换被排出的流体时，活塞驱动部30为了使切换阀130的活塞132滑动而使驱动轴230动作。凸轮驱动部20及活塞驱动部30例如为步进电机或减速电机。
活塞位置信息取得部40为了取得表示活塞132是处于第一状态还是处于第二状态的活塞132的位置信息，从位置传感器240a和240b取得红外线等的光的接收状态。管压力信息取得部50借助于压力检测用针250取得与第三弹性管113的内部压力相关的压力信息。生物体信息取得部60借助于输入端子260取得与实验用动物的血压相关的信息、与血糖值相关的信息、与心电图相关的信息等生物体信息。另外，生物体信息取得部60也可以借助于无线方式取得生物体信息。控制信息存储部70存储有设定条件等控制信息，以供控制部10向凸轮驱动部20或活塞驱动部30输出凸轮驱动信号或活塞驱动信号时进行参照。设定条件为排出开始时刻、表示每单位时间排出量的排出比例、排出时间、排出间隔等。针对每个第一流体及第二流体均具有设定条件。接收部80作为外部连接端子发挥作用，接收从个人电脑等外部输入装置输入的设定条件等。双向通信部90借助外部的无线终端和无线方式进行双向通信。设定条件可以借助于双向通信部90通过无线方式从外部的无线终端接收而来。另外，双向通信部90可以通过无线方式向外部的无线终端发送生物体信息或设定条件相关的 信息等。
为了使活塞132的位置与排出对象的流体的流路侧相配合，控制部10根据设定条件将活塞驱动信号输出给活塞驱动部30。控制部10根据借助于活塞位置信息取得部40取得的活塞132的位置信息，判断活塞132是否位于排出对象的流体的流路侧位置。当活塞132位于排出对象的流路侧位置时，为了排出基于设定条件的排出量的流体，控制部10将凸轮驱动信号输出给凸轮驱动部20。据此，流体输送装置300能够选择性地以设定排出量排出两种流体。例如、流体输送装置300能够选择性地排出两种药液。另外，流体输送装置300在以设定排出量排出一种药液后，以设定排出量排出生理盐水，从而能够对流体输送盒100的流体排出口部103上连接的输送路径进行冲洗。
另外，控制部10借助管压力信息取得部50取得由压力检测用针250及压力传感器测量的输出，根据所取得的输出控制凸轮驱动部20。例如，当注入流体的实验用动物的血管堵塞时，控制部10应当停止排出流体。因此控制部10根据来自于管压力信息取得部50的压力信息监控第三弹性管113的压力状态。而且，当第三弹性管113的压力达到预先设定的阈值以上时，则控制部10判断出注入流体的实验用动物的血管发生了堵塞等某种异常，从而停止排出流体。
另外，由流体输送装置300排出的流体的排出量依赖于流体输送盒100上安装的第三弹性管113的内径等。然而，第三弹性管113的内径存在个体差异。另外，即使在安装于流体输送盒100中的状态下，他们的内径也会发生变化。也就是说，在每个流体输送盒100中，他们的内径均不同。因此，即使凸轮体212的旋转量相同，由流体输送装置300排出的流体的排出量对于每个流体输送盒100均不同。因此，为了保持由流体输送装置300排出的流体的排出量的精度，最好对每个流体输送盒100进行设定条件的校正。
因此，接收部80或双向通信部90接收所安装的流体输送盒100 的特性值。特性值是对流体的排出量相对于凸轮驱动部20的驱动量的偏差进行校正且对每个流体输送盒100设定的校正值。特性值是对基于流体输送盒100所具备的第三弹性管113等各个部件的个体差异的偏差进行校正的校正值。特性值可以通过实际驱动流体输送装置300，测量根据所设定的设定条件而排出的流体的排出量，并基于对设定排出量与测量出的排出量进行比较而设定。凸轮驱动部20借助于控制部10取得特性值，根据特性值对凸轮体212的旋转量进行校正。从而使来自于控制部10的控制项目得到精简，因此能够易于发现发生了排出量误差等问题。基于特性值的校正值可以在控制部10内生成，由控制部10向凸轮驱动部20输出被校正的凸轮驱动信号。
例如，假设对应于设定排出量预先设定了每单位时间应当输出给凸轮驱动部20的总脉冲数。此时，控制部10基于特性值校正对应于设定排出量的每单位时间的总脉冲数。然后，控制部10将与被校正的总脉冲数相对应的凸轮驱动信号输出给作为凸轮驱动部20的步进电机。据此能够对应于流体输送盒100的个体差异来调整凸轮体212的旋转量。从而能够抑制每个流体输送盒100的排出量的偏差。
此处，控制信息存储部70可以存储表示在与排出量相应的每单位时间应当输出的总脉冲数的排出量函数或排出量表。另外，控制信息存储部70可以存储表示与特性值相应的校正脉冲数或校正数的校正函数或校正表。而且，接收部80接收到所安装的流体输送盒100的特性值时，控制部10可以根据所接收到的特性值、排出量函数或排出量表、以及校正函数或校正表，对与设定排出量相应的每单位时间的总脉冲数进行校正，将与被校正的总脉冲数相应的凸轮驱动信号输出给凸轮驱动部20。
图8表示由控制部10对流体进行排出控制的流程图。控制部10借助于接收部80取得设定条件以及所安装的流体输送盒100的特性值（S100）。用户例如可以将分配给流体输送盒100的识别编号中的 特定位的编号进行输入，从而借助于接收部80将特性值提供给控制部10。然后，控制部10参照在控制信息存储部70中存储的校正函数或校正表，指定与特性值对应的校正脉冲数或校正系数（S102）。另外，控制部10参照在控制信息存储部70中存储的排出量函数或排出量表，指定与设定条件所示设定排出量对应的每单位时间应当输出的总脉冲数（S104）。进一步地，控制部10根据被指定的校正脉冲数或校正系数校正被指定的总脉冲数（S106）。例如，控制部10对总脉冲数增减校正脉冲数，从而校正总脉冲数。或者，控制部10对总脉冲数乘以校正系数，从而校正总脉冲数。或者，控制部10可以针对用于计算总脉冲数的排出函数中包含的系数，减去、加上或乘以校正系数，从而校正总脉冲数。控制部10将与被校正的总脉冲数所对应的凸轮驱动信号输出给凸轮驱动部20（S108）。从而能够保持由流体输送装置300排出的流体的排出量的精度。
另外，控制部10可以基于由生物体信息取得部60取得的生物体信息，控制流体的排出。例如，控制部10定期地取得实验用动物的血压相关的血压信息作为生物体信息。然后，控制部10根据血压信息，控制降血压的药液的排出量、排出时机，以使实验用动物的血压保持稳定。据此，流体输送装置300能够随着实验用动物的生物体反应的变化，控制药液的投放。生物体信息可以为生物体电位、血流、体温、或加速度等物理量。另外，双向通信部90可以通过无线方式将所取得的生物体信息发送给外部的无线终端。
另外，本实施方式所涉及的流体输送驱动单元200的结构可以为安装进行与上述流体的排出相关的各种处理的控制程序，并使计算机执行该控制程序。也就是说，通过使计算机执行进行与流体的排出相关的各种处理的控制程序，使计算机作为控制部10、活塞位置信息取得部40、管压力信息取得部50、生物体信息取得部60、控制信息存储部70以及接收部80发挥作用，从而构成流体输送驱动单元200。 另外，流体输送驱动单元200也可以由来自于外部的无线通信命令进行控制。
计算机具有CPU、ROM、RAM、EEPROM（注册商标）等各种存储器、通信总线及接口，CPU读出并依次执行作为固件预先存储在ROM中的处理程序，从而发挥流体输送驱动单元200的功能。
总之，通过本实施方式所涉及的流体输送装置300，能够设定两种流体的贮液室，能够针对各个流体设定排出量、排出速度、排出时间等设定条件。设定条件能够根据需要通过无线远程控制发送给流体输送装置300。
另外，流体输送盒100能够相对于流体输送驱动单元200装卸。据此，由于能够适当地更换被注入药液等的流体输送盒100，因此能够使流体输送盒100时常保持清洁。而且，当随着时间老化而仅仅更换弹性管时，根据弹性管的设置状态，弹性管的张力发生改变，从而有可能改变弹性管的内径。然而，根据本实施方式，通过更换处于已经设置有弹性管的状态下的流体输送盒100来实现弹性管的更换。并且能够根据每个流体输送盒100上设定的特性值校正流体的排出量。从而能够防止由流体输送盒100所具备的弹性管的内径的个体差异等在流体的排出量上产生的误差。
在此基础上，在流体输送驱动单元200侧上设置凸轮单元210。从而在流体输送盒100从流体输送驱动单元200卸下的状态下，第三弹性管113不会伴随着凸轮体212按压多个按压针140而被多个按压针140压下。因此，第三弹性管113能够抑制由多个押压针140产生的变形或压迫而造成的随时间老化。从而能够抑制在流体的排出量上产生的误差。
另外，通过在多个按压针140的前端设置半球面并在凸轮体212的侧面上设置锥面，从而能够易于装卸流体输送盒100。据此，由于能够在短时间内进行流体输送盒100的更换操作，因此能够减少对实 验用动物带来的负担。并且当更换流体输送盒100时，能够防止由于不能使实验用动物保持安静状态而造成的实验结果的精度恶化。
另外，流体的切换可以由具有针对各个流体所形成的槽的活塞结构实现。从而能够防止伴随着流体的切换而产生的各贮液室内溶液的污染。
另外，在上述实施方式中，按压部也可以不是多个按压针140。例如也可以使用一种凸轮来代替按压针，这种凸轮所具有的形状使得在从外部按压弹性管从而使流体的输送路径变窄的第一位置与不变窄的第二位置之间变位。另外，第三弹性管113可以呈直线状配置，也可以使多个按压针140沿着呈直线状配置的第三弹性管113呈直线状配置。此时，多个按压针140可以从圆筒状的旋转轴外周上形成的螺旋状的突起部而被依次压下。
以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员应当清楚，在上述实施方式的基础上可加以各种变更或改进。此外，由权利要求的记载可知，这种加以变更或改进的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
应当注意的是，权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序以及方法中的动作、顺序、步骤及阶段等的各个处理的执行顺序，只要没有特别明示“更早”、“早于”等，并且，只要之前的处理的输出并不用之后的处理中，则可以以任意顺序实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为方便起见而使用“首先”、“然后”等进行了说明，但并不意味着必须按照这样的顺序实施。
附图标记说明
10  控制部
20  凸轮驱动部
30  活塞驱动部
40  活塞位置信息取得部
50  管压力信息取得部
60  生物体信息取得部
70  控制信息存储部
80  接收部
90  双向通信部
100 流体输送盒
101 第一流体注入口部
102 第二流体注入口部
103 流体排出口部
110 外装部件
111 第一弹性管
112 第二弹性管
113 第三弹性管
130 切换阀
140 按压针
150 凸轮容置口
160 通孔
200 流体输送驱动单元
205 第一钩
206 第二钩
210 凸轮单元
250 针
300 流体输送装置