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新型肠道胶囊式微型机器人的运动特性 总被引:5,自引:1,他引:4
提出一种胶囊微机器人的外旋转磁场驱动方法,原理是以径向磁化瓦状多磁极构成的圆筒形NdFeB永磁体为外驱动器,以胶囊微机器人内嵌同磁极结构NdFeB永磁体为内驱动器,通过外驱动器旋转产生旋转磁场的磁机耦合作用,形成内嵌驱动器对胶囊微机器人的驱动力矩,在胶囊表面螺旋与流体形成的动压力作用下,实现胶囊微机器人在肠道内旋进.首先介绍胶囊微机器人系统的结构,然后根据雷诺和 Navier-Stokes 方程建立管道环境内胶囊微机器人的运动数学模型,对其螺旋参数与速度的关系进行理论与试验研究,并发现了临界间隙现象.试验表明,该胶囊微机器人具有驱动力矩大、适合大粘度液体封闭管道内行走等特点,在人体肠道和血管内具有很好的应用前景. 相似文献
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外场驱动无缆微型机器人的行走机理 总被引:2,自引:0,他引:2
提出了一种以管道外磁场来驱动控制微型管道机器人行走的方法,基于振动原理实现了微机器人的行走。其特点是采用无缆驱动方式,使机器人可靠性和实用性都得到提高。其原理是通过管外时变振荡磁场频率的改变,借助微机器人磁致伸缩合金微驱动器的磁机耦合作用,将时变振荡磁场能转换成机器人弹性腿的振动机械能;上下弹性腿的刚度系数不同,可将微驱动器的轴向振动转化为机器人的径向振动从而实现机器人的行走。介绍了系统组成及工作原理,对行走机理进行了基础性研究,建立了机器人运动方程。实验表明机器人系统切实可行,实现了微机器人的场外无缆驱动控制。 相似文献
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研制了以超磁致伸缩合金为驱动器的微型管道机器人,提出了一种以管外磁场无缆方式驱动控制微型管道机器人行走的方法,使其可靠性和实用性都得到提高。控制原理是通过管外时变振荡磁场频率的改变,媒介于微机器人磁致伸缩微驱动器的磁机耦合作用,将时变振荡磁场能转换成机器人弹性腿的振动机械能,从而实现机器人的行走。介绍了系统组成及工作原理,然后对行走动态特性进行了深入研究,得出了基于振动原理的微机器人移动速度和牵引力的方程式。试验表明机器人系统切实可行,能实现微型机器人的外磁场无缆驱动控制。 相似文献
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针对管道检测机器人结构和运动特点,以及机器人在管道中行走方式选择,以管道检测机器人在管道中力和力矩动态平衡为理论基础,提出了一种求解四驱管道机器人的动力学理论算法,此动力学理论方法可以很好的解决管道检测机器人在运动过程中力平衡计算问题,基于ADAMS仿真软件建立了机器人虚拟样机模型,通过添加约束、设置驱动参数,建立相应的虚拟仿真环境,对管道检测机器人驱动轮的速度、加速度和驱动力矩曲线进行测量、分析和评估,验证理论计算的合理性,为管道检测机器人运动控制系统的拟定提供了重要的理论依据。 相似文献
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提出了一种内螺旋管道机器人(简称内螺旋机器人)。设计了该机器人的结构,建立了机器人的动力学方程,数值计算了机器人在管道内运行时管道内壁所受的压力、机器人的轴向推进力和液体对机器人的周向阻力矩。结果表明,当驱动为外磁场驱动时,内螺旋机器人轴向推进力和周向阻力矩都会增大,但对管道壁的损伤也会增大。以机器人轴向推进力和能效指标为优化目标,采用正交优化方法得到一组最优的内螺旋槽几何参数。根据内螺旋机器人的工作原理,设计制造了内螺旋驱动样机,该样机在充满201甲基硅油管道中的运行实验证明了内螺旋机器人的可行性。提出的内螺旋机器人表面光滑,能悬浮运行,对管壁的损伤小,可用于人体内腔的微细管道中。 相似文献
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医用微型机器人螺纹参数的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了一种利用螺旋旋转时产生牵引力的医用微型机器人的驱动机构。详细分析计算了医用微型机器人在采用不同形状螺纹下螺旋时所产生的轴向摩擦牵引力和动压粘液膜承载量。通过对比不同形状螺纹下医用微型机器人运动特性参数的优劣,得出了医用微型机器人最为合适的螺纹参数。 相似文献
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魏衍侠 《机械工程与自动化》2011,(2):82-85
手抛式机器人抛出后与地面冲击碰撞过程属于强非线性动力学问题,传统解析方法难以解决。利用ADAMS软件对机器人的跌落碰撞过程进行仿真计算。采用Pro/E软件建立机器人平台机架的三维实体模型,从中获得零件准确的质量、质心位置和惯性矩等计算参数,通过mechpro2005将简化了的机器人三维实体模型导入ADAMS中。利用ADAMS中的Contact命令建立起机器人与地面之间的碰撞关系,分析了机器人所受的冲击力随各参数的变化情况及各姿态跌落过程的受力情况,对机器人本体的设计和研究工作具有一定的参考价值。 相似文献