本發(fā)明涉及機(jī)器人，具體涉及一種仿生腸道機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、仿生腸道機(jī)構(gòu)是一種模擬真實(shí)腸道環(huán)境的高科技研究工具，它在藥物篩選、疾病機(jī)理研究以及食品科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前國內(nèi)外對(duì)腸道的蠕動(dòng)波的仿生研究較少，蠕動(dòng)波的仿生研究對(duì)于深入理解腸道消化生理機(jī)制、優(yōu)化嬰幼兒奶粉配方和搭建生化反應(yīng)器具有重要意義。

2、然而，這些仿腸道機(jī)構(gòu)雖然在一定程度促進(jìn)物料的混合，但目前的仿生腸道設(shè)備存在以下問題：

3、1、仿腸道機(jī)構(gòu)不夠復(fù)雜，只有簡(jiǎn)單的擠壓器壁所引起的變形，混合效果不夠好，存在較多的死區(qū)；

4、2、沒有對(duì)蠕動(dòng)波這一運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬的研究；

5、3、控制復(fù)雜；

6、4、可靠性和穩(wěn)定性不足；

7、5、制造工藝難度高，驅(qū)動(dòng)方式復(fù)雜；

8、6、成本高昂；

9、7、體積較大。

10、因此，開發(fā)能夠簡(jiǎn)單控制、穩(wěn)定可靠且能模擬蠕動(dòng)波的仿生腸道顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種控制簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠且能模擬蠕動(dòng)波的仿生腸道。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種仿生腸道機(jī)器人，包括：

3、若干第一形變件和若干第二形變件，任一所述第一形變件與所述第二形變件內(nèi)部均設(shè)有通腔，所述通腔內(nèi)設(shè)于輸送待輸送件；

4、所述第一形變件和所述第二形變件交錯(cuò)設(shè)置；

5、若干葉片閥，連接在所述第一形變件與所述第二形變件之間；任一所述葉片閥內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)于形變件通腔內(nèi)；

6、驅(qū)動(dòng)件，與處于頭端的第一形變件或第二形變件連接，所述驅(qū)動(dòng)件具有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；

7、在所述順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮；

8、在所述逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第二形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮；

9、所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)被配置為受所述內(nèi)壁擠壓以驅(qū)動(dòng)待輸送件運(yùn)動(dòng)。

10、通過設(shè)置交錯(cuò)設(shè)置的第一形變件和所述第二形變件，在使用時(shí)，驅(qū)動(dòng)件具有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在所述順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮，進(jìn)而通過第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮擠壓處于其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，直至驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)推動(dòng)待輸送件到達(dá)第二形變件內(nèi)。而后驅(qū)動(dòng)件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在所述逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第二形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮，進(jìn)而再次推動(dòng)第二形變件內(nèi)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，照此往復(fù)，能夠模擬蠕動(dòng)波的仿生腸道，且控制簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。

11、在一種可選的實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括：

12、側(cè)邊板，與葉片閥本體連接；

13、若干長葉片，與所述葉片閥本體鉸接，且任一所述長葉片末端設(shè)于形變件內(nèi)通腔內(nèi)；

14、若干短葉片，與所述葉片閥本體鉸接，且任一所述短葉片設(shè)于所述葉片閥本體內(nèi)部通道內(nèi)。

15、在一種可選的實(shí)施方式中，任一所述長葉片被配置為受形變件通腔內(nèi)壁推動(dòng)而向所述短葉片處聚攏。

16、在一種可選的實(shí)施方式中，所有所述短葉片在所述葉片閥本體內(nèi)部通道內(nèi)圍合成限位通道，所述限位通道適于對(duì)所述待輸送件限位。

17、在一種可選的實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)還包括若干彈性件，部分所述彈性件連接在所述側(cè)邊板與所述長葉片之間、以及部分所述彈性件連接在所述側(cè)邊板與所述短葉片之間；

18、所述彈性件具有迫使所述長葉片與所述短葉片復(fù)位的彈性力。

19、在一種可選的實(shí)施方式中，所述側(cè)邊板、所述長葉片以及所述短葉片上均設(shè)有凹槽，所述彈性件與三者上的凹槽連接。

20、在一種可選的實(shí)施方式中，仿生腸道機(jī)器人還包括：

21、滑軌；

22、滑塊，滑動(dòng)設(shè)置在所述滑軌上；

23、中空閥門，與處于末端的所述第一形變件或所述第二形變件連接，所述中空閥門一側(cè)與所述滑塊連接。

24、在一種可選的實(shí)施方式中，仿生腸道機(jī)器人還包括固定件，所述固定件與所述滑軌固定，所述驅(qū)動(dòng)件與所述固定件固定。

25、在一種可選的實(shí)施方式中，仿生腸道機(jī)器人還包括圓筒，所述圓筒連接在所述驅(qū)動(dòng)件與處于頭端的第一形變件或第二形變件之間。

26、在一種可選的實(shí)施方式中，形變件包括若干相互連接的單元件，若干所述單元件被配置為在連接處折彎以構(gòu)成筒狀。

27、本發(fā)明提供的一種仿生腸道機(jī)器人，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

28、1.本發(fā)明提供一種仿生腸道機(jī)器人，包括若干第一形變件和若干第二形變件、若干葉片閥以及驅(qū)動(dòng)件，任一所述第一形變件與所述第二形變件內(nèi)部均設(shè)有通腔，所述通腔內(nèi)設(shè)于輸送待輸送件；所述第一形變件和所述第二形變件交錯(cuò)設(shè)置；葉片閥連接在所述第一形變件與所述第二形變件之間；任一所述葉片閥內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)于形變件通腔內(nèi)；驅(qū)動(dòng)件與處于頭端的第一形變件或第二形變件連接，所述驅(qū)動(dòng)件具有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；在所述順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮；在所述逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第二形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮；所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)被配置為受所述內(nèi)壁擠壓以驅(qū)動(dòng)待輸送件運(yùn)動(dòng)。

29、通過設(shè)置交錯(cuò)設(shè)置的第一形變件和所述第二形變件，在使用時(shí)，驅(qū)動(dòng)件具有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在所述順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮，進(jìn)而通過第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮擠壓處于其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，直至驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)推動(dòng)待輸送件到達(dá)第二形變件內(nèi)。而后驅(qū)動(dòng)件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在所述逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使所述第二形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮，進(jìn)而再次推動(dòng)第二形變件內(nèi)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，照此往復(fù)，能夠模擬蠕動(dòng)波的仿生腸道，且控制簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。

30、2.本發(fā)明提供一種仿生腸道機(jī)器人，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括側(cè)邊板、若干長葉片以及若干短葉片，側(cè)邊板與葉片閥本體連接，若干長葉片與所述葉片閥本體鉸接，且任一所述長葉片末端設(shè)于形變件內(nèi)通腔內(nèi)；若干短葉片與所述葉片閥本體鉸接，且任一所述短葉片設(shè)于所述葉片閥本體內(nèi)部通道內(nèi)。任一所述長葉片被配置為受形變件通腔內(nèi)壁推動(dòng)而向所述短葉片處聚攏，所有所述短葉片在所述葉片閥本體內(nèi)部通道內(nèi)圍合成限位通道，所述限位通道適于對(duì)所述待輸送件限位。

31、此結(jié)構(gòu)的仿生腸道機(jī)器人，通過設(shè)置長葉片能夠在形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮時(shí)配合形變件將形變件內(nèi)待輸送件進(jìn)行輸送，通過設(shè)置若干短葉片能夠避免待輸送件回退。

技術(shù)特征：

1.一種仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，任一所述長葉片(502)被配置為受形變件通腔內(nèi)壁推動(dòng)而向所述短葉片(503)處聚攏。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，所有所述短葉片(503)在所述葉片閥本體內(nèi)部通道內(nèi)圍合成限位通道，所述限位通道適于對(duì)所述待輸送件限位。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)還包括若干彈性件，部分所述彈性件連接在所述側(cè)邊板(501)與所述長葉片(502)之間、以及部分所述彈性件連接在所述側(cè)邊板(501)與所述短葉片(503)之間；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，所述側(cè)邊板(501)、所述長葉片(502)以及所述短葉片(503)上均設(shè)有凹槽，所述彈性件與三者上的凹槽連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，還包括固定件(203)，所述固定件(203)與所述滑軌(201)固定，所述驅(qū)動(dòng)件(202)與所述固定件(203)固定。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，還包括圓筒(209)，所述圓筒(209)連接在所述驅(qū)動(dòng)件(202)與處于頭端的第一形變件(205)或第二形變件(204)之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生腸道機(jī)器人，其特征在于，形變件包括若干相互連接的單元件，若干所述單元件被配置為在連接處折彎以構(gòu)成筒狀。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿生腸道機(jī)器人，包括若干第一形變件和若干第二形變件、若干葉片閥以及驅(qū)動(dòng)件，通過設(shè)置交錯(cuò)設(shè)置的第一形變件和第二形變件，在使用時(shí)，驅(qū)動(dòng)件具有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮，進(jìn)而通過第一形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮擠壓處于其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，直至驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)推動(dòng)待輸送件到達(dá)第二形變件內(nèi)。而后驅(qū)動(dòng)件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)形變件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并迫使第二形變件內(nèi)通腔內(nèi)壁收縮，進(jìn)而再次推動(dòng)第二形變件內(nèi)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，照此往復(fù)，能夠模擬蠕動(dòng)波的仿生腸道，且控制簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇滿佳,梁倍彬,劉瑞偉,陳浩旭,周錦輝,陳駿瑋,鐘華,藍(lán)靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州航海學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6