[實用新型]一種基于生物電池的腸道機器人

無效

• 申請號: 200620140180.4
• 申請日: 2006-11-24
• 公開（公告）號: CN200980659Y
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 楊燦軍;張欣;鄭精輝;張佳帆;陳鷹
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/00;A61B5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本實用新型涉及基于生物電池的腸道機器人，尤其是利用腸道內的生物及有機物質產生電能來驅動的腸道機器人。

背景技術

內窺鏡作為微創治療的一部分已應用于疾病檢查等多個領域，由于其無創性和有效性，引起了研究者的廣泛關注。目前用于腸道檢查的內窺鏡仍是剛性或半剛性的，其遠端動作由繩索及外部旋鈕控制。由于腸壁的皺折、凹陷和彎曲，很難使內窺鏡插入腸道深處而又不損傷腸道組織。為此，人們提出并發展了多種微小腸道機器人內窺鏡系統。但是，這些傳統的腸道機器人都是采用外帶電池，這些外帶電池工作時間短，而且有的電池的化學物質對人體有害。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠利用人體腸道內自身物質發電、自行驅動沿腸道運動的基于生物電池的腸道機器人。

本實用新型的基于生物電池的腸道機器人包括前端圓盤，后端圓盤，中間圓盤，在前端圓盤和中間圓盤之間以及中間圓盤和后端圓盤之間分別設有沿圓盤以120°均分的三個連桿，每個連桿由兩段桿鉸接構成，連桿的兩端分別與圓盤鉸接，在前端圓盤的中心和中間圓盤的中心緊固有第一形狀記憶合金彈簧，在中間圓盤的中心和后端圓盤的中心緊固有第二形狀記憶合金彈簧，在前端圓盤的端面固定有密封式控制電路，控制電路的端面固定有微型攝像頭，第一、第二形狀記憶合金彈簧和微型攝像頭分別與控制電路的輸出端相連，在后端圓盤的端面固定有生物電池，生物電池與控制電路的輸入端相連。

上述的生物電池是利用腸道內的細菌發電的電池。所說的控制電路可以采用將生物電池產生的電壓轉換為2V～5.5V的直流電壓脈沖電路，根據形狀記憶合金彈簧和微型攝像頭對電壓的要求提供相應的脈沖電流。

工作時，生物電池是利用腸道內的細菌及有機物產生加熱形狀記憶合金彈簧的電能，在控制電路的脈沖電流控制下，電流先通過第一形狀記憶合金彈簧，這時第一形狀記憶合金彈簧受熱縮短，這個彈簧兩端的圓盤就相互靠攏，從而使連桿向外拱起頂住腸道，而第二形狀記憶合金彈簧由于沒有電流通過而保持原狀。接著電流通過第二形狀記憶合金彈簧，第二形狀記憶合金彈簧受熱縮短，連桿向外拱起頂住腸道，同時，第一形狀記憶合金彈簧由于沒有電流通過從而自然冷卻升長，連桿變回原來的水平位置，使兩個圓盤的距離變長，使得腸道機器人前進了一步。如此循環運動，使腸道機器人不斷向前運動。

本實用新型的有益效果是：改變傳統腸道機器人的供電方式，利用腸道內的自身物質發電來實現腸道機器人的工作，具有節能，安全等優點。該機器人具有良好的運動能力，能夠攜帶微型攝像頭記錄腸道內的情況，可以作為醫用腸道檢查內窺鏡使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的基于生物電池的腸道機器人構成示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

參照圖1，本實用新型的基于生物電池的腸道機器人包括前端圓盤1，后端圓盤2，中間圓盤3，在前端圓盤1和中間圓盤3之間以及中間圓盤3和后端圓盤2之間分別設有沿圓盤以120°均分的三個連桿9，每個連桿9由兩段桿鉸接構成，為了減輕形狀記憶合金彈簧支撐腸道而給病人帶來的不適，可在兩段桿的鉸接處包裹一層柔軟的膜，以減小對腸道的壓強，連桿9的兩端分別與圓盤鉸接。在前端圓盤1的中心和中間圓盤3的中心緊固有第一形狀記憶合金彈簧4，在中間圓盤3的中心和后端圓盤2的中心緊固有第二形狀記憶合金彈簧5，在前端圓盤1的端面固定有密封式控制電路6，控制電路6的端面固定有微型攝像頭7，第一形狀記憶合金彈簧4、第二形狀記憶合金彈簧5和微型攝像頭7分別與控制電路6的輸出端相連，在后端圓盤2的端面固定有生物電池8，生物電池8與控制電路6的輸入端相連。