基于生物电池的肠道机器人制造技术

本发明专利技术公开的基于生物电池的肠道机器人包括前端圆盘，后端圆盘，中间圆盘，在前端圆盘和中间圆盘之间以及中间圆盘和后端圆盘之间分别设有沿圆盘以１２０°均分的三个连杆，每个连杆由两段杆铰接构成，连杆的两端分别与圆盘铰接，在前端圆盘的中心和中间圆盘的中心以及中间圆盘的中心和后端圆盘的中心分别紧固有形状记忆合金弹簧，在前端圆盘的端面固定有密封式控制电路和微型摄像头，后端圆盘的端面固定有生物电池。本发明专利技术的肠道机器人利用肠道内的自身物质发电来实现肠道机器人的工作，具有节能，安全等优点。该机器人具有良好的运动能力，能够携带微型摄像头记录肠道内的情况，可以作为医用肠道检查内窥镜使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于生物电池的肠道机器人，尤其是利用肠道内的生物及有机物质产生电能来驱动的肠道机器人。
技术介绍
内窥镜作为微创治疗的一部分已应用于疾病检查等多个领域，由于其无创性和有效性，引起了研究者的广泛关注。目前用于肠道检查的内窥镜仍是刚性或半刚性的，其远端动作由绳索及外部旋钮控制。由于肠壁的皱折、凹陷和弯曲，很难使内窥镜插入肠道深处而又不损伤肠道组织。为此，人们提出并发展了多种微小肠道机器人内窥镜系统。但是，这些传统的肠道机器人都是采用外带电池，这些外带电池工作时间短，而且有的电池的化学物质对人体有害。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够利用人体肠道内自身物质发电、自行驱动沿肠道运动的基于生物电池的肠道机器人。本专利技术的基于生物电池的肠道机器人包括前端圆盘，后端圆盘，中间圆盘，在前端圆盘和中间圆盘之间以及中间圆盘和后端圆盘之间分别设有沿圆盘以120°均分的三个连杆，每个连杆由两段杆铰接构成，连杆的两端分别与圆盘铰接，在前端圆盘的中心和中间圆盘的中心紧固有第一形状记忆合金弹簧，在中间圆盘的中心和后端圆盘的中心紧固有第二形状记忆合金弹簧，在前端圆盘的端面固定有密封式控制电路，控制电路的端面固定有微型摄像头，第一、第二形状记忆合金弹簧和微型摄像头分别与控制电路的输出端相连，在后端圆盘的端面固定有生物电池，生物电池与控制电路的输入端相连。上述的生物电池是利用肠道内的细菌发电的电池。所说的控制电路可以采用将生物电池产生的电压转换为2V～5.5V的直流电压脉冲电路，根据形状记忆合金弹簧和微型摄像头对电压的要求提供相应的脉冲电流。工作时，生物电池是利用肠道内的细菌及有机物产生加热形状记忆合金弹簧的电能，在控制电路的脉冲电流控制下，电流先通过第一形状记忆合金弹簧，这时第一形状记忆合金弹簧受热缩短，这个弹簧两端的圆盘就相互靠拢，从而使连杆向外拱起顶住肠道，而第二形状记忆合金弹簧由于没有电流通过而保持原状。接着电流通过第二形状记忆合金弹簧，第二形状记忆合金弹簧受热缩短，连杆向外拱起顶住肠道，同时，第一形状记忆合金弹簧由于没有电流通过从而自然冷却升长，连杆变回原来的水平位置，使两个圆盘的距离变长，使得肠道机器人前进了一步。如此循环运动，使肠道机器人不断向前运动。本专利技术的有益效果是改变传统肠道机器人的供电方式，利用肠道内的自身物质发电来实现肠道机器人的工作，具有节能，安全等优点。该机器人具有良好的运动能力，能够携带微型摄像头记录肠道内的情况，可以作为医用肠道检查内窥镜使用。附图说明图1是本专利技术的基于生物电池的肠道机器人构成示意图；图2是图1的A-A剖视图。具体实施例方式参照图1，本专利技术的基于生物电池的肠道机器人包括前端圆盘1，后端圆盘2，中间圆盘3，在前端圆盘1和中间圆盘3之间以及中间圆盘3和后端圆盘2之间分别设有沿圆盘以120°均分的三个连杆9，每个连杆9由两段杆铰接构成，为了减轻形状记忆合金弹簧支撑肠道而给病人带来的不适，可在两段杆的铰接处包裹一层柔软的膜，以减小对肠道的压强，连杆9的两端分别与圆盘铰接。在前端圆盘1的中心和中间圆盘3的中心紧固有第一形状记忆合金弹簧4，在中间圆盘3的中心和后端圆盘2的中心紧固有第二形状记忆合金弹簧5，在前端圆盘1的端面固定有密封式控制电路6，控制电路6的端面固定有微型摄像头7，第一形状记忆合金弹簧4、第二形状记忆合金弹簧5和微型摄像头7分别与控制电路6的输出端相连，在后端圆盘2的端面固定有生物电池8，生物电池8与控制电路6的输入端相连。权利要求1.基于生物电池的肠道机器人，其特征是包括前端圆盘(1)，后端圆盘(2)，中间圆盘(3)，在前端圆盘(1)和中间圆盘(3)之间以及中间圆盘(3)和后端圆盘(2)之间分别设有沿圆盘以120°均分的三个连杆(9)，每个连杆(9)由两段杆铰接构成，连杆(9)的两端分别与圆盘铰接，在前端圆盘(1)的中心和中间圆盘(3)的中心紧固有第一形状记忆合金弹簧(4)，在中间圆盘(3)的中心和后端圆盘(2)的中心紧固有第二形状记忆合金弹簧(5)，在前端圆盘(1)的端面固定有密封式控制电路(6)，控制电路(6)的端面固定有微型摄像头(7)，第一、第二形状记忆合金弹簧(4、5)和微型摄像头(7)分别与控制电路(6)的输出端相连，在后端圆盘(2)的端面固定有生物电池(8)，生物电池(8)与控制电路6的输入端相连。2.根据权利要求1所述的基于生物电池的肠道机器人，其特征在于控制电路是将生物电池产生的电压转换为2V～5.5V的直流电压脉冲电路。3.根据权利要求1所述的基于生物电池的肠道机器人，其特征在于所说的生物电池(8)是利用肠道内的细菌发电的电池。4.根据权利要求1所述的基于生物电池的肠道机器人，其特征是在构成连杆(9)的两段杆的铰接处包裹一层柔软的膜。全文摘要本专利技术公开的基于生物电池的肠道机器人包括前端圆盘，后端圆盘，中间圆盘，在前端圆盘和中间圆盘之间以及中间圆盘和后端圆盘之间分别设有沿圆盘以120°均分的三个连杆，每个连杆由两段杆铰接构成，连杆的两端分别与圆盘铰接，在前端圆盘的中心和中间圆盘的中心以及中间圆盘的中心和后端圆盘的中心分别紧固有形状记忆合金弹簧，在前端圆盘的端面固定有密封式控制电路和微型摄像头，后端圆盘的端面固定有生物电池。本专利技术的肠道机器人利用肠道内的自身物质发电来实现肠道机器人的工作，具有节能，安全等优点。该机器人具有良好的运动能力，能够携带微型摄像头记录肠道内的情况，可以作为医用肠道检查内窥镜使用。文档编号A61B5/00GK1961813SQ200610154769公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月24日 优先权日2006年11月24日专利技术者杨灿军, 张欣, 郑精辉, 张佳帆, 陈鹰 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于生物电池的肠道机器人，其特征是包括前端圆盘（１），后端圆盘（２），中间圆盘（３），在前端圆盘（１）和中间圆盘（３）之间以及中间圆盘（３）和后端圆盘（２）之间分别设有沿圆盘以１２０°均分的三个连杆（９），每个连杆（９）由两段杆铰接构成，连杆（９）的两端分别与圆盘铰接，在前端圆盘（１）的中心和中间圆盘（３）的中心紧固有第一形状记忆合金弹簧（４），在中间圆盘（３）的中心和后端圆盘（２）的中心紧固有第二形状记忆合金弹簧（５），在前端圆盘（１）的端面固定有密封式控制电路（６），控制电路（６）的端面固定有微型摄像头（７），第一、第二形状记忆合金弹簧（４、５）和微型摄像头（７）分别与控制电路（６）的输出端相连，在后端圆盘（２）的端面固定有生物电池（８），生物电池（８）与控制电路６的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨灿军，张欣，郑精辉，张佳帆，陈鹰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]