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本发明公开了一种应用于血栓清除手术的微小机器人及其控制方法。现有血栓清除机器人没有针对清除血栓的运动做出详细设计。本发明包括机器人操作端主体和外部控制传动端模块;机器人操作端主体包括头部展开机构、前后端撑开机构、中部撑开机构、套筒、刀具组件和多层心轴;外部控制传动端模块包括滑动基座组件、固定基座、伺服电机组件和五个驱动机构。本发明的刀具在运动过程中收拢,达到血栓位置后能展开,并能实现刀具沿血管方向前进和旋转运动同时进行,实现机械性清除血栓,刀具外端面为曲面,防止对血管内壁造成伤害;过滤网能单独控制收拢或展开,实现过滤网在运动过程中收拢,达到血栓位置后展开收集被清除的血栓,收集完毕后再收拢。