[实用新型]一种基于生物电池的肠道机器人

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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。

发明内容

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型的有益效果是：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是本实用新型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。

具体实施方式

参照图1，本实用新型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。