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提出了一种新型的医用微型机器人的驱动机构,设计建造了模拟实验台,它利用螺旋旋转时产生的轴向牵引力推进机器人在人体内腔中运行,现时利用螺旋旋转时产生的动压效应建立起动压润滑粘液膜,使机器人在体内运行时不与内腔壁发生直接接触,避免对人体有机组织的损伤,实验研究结果表明:此种医用微型机器人在管内运行时可以形成足够厚的粘液膜把机器人与管壁隔开,实现以较快速度的悬浮运行。 相似文献
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针对人体内腔粘液为非牛顿流体的特点,推导了非牛顿流体的变形雷诺方程,建立了螺旋内窥镜机器人在人体内腔中运动的数学模型.采用有限差分法分析了内窥镜机器人各特性参数对机器人形成的最小粘液膜厚度和轴向牵引力的影响,从而获得当需要较厚的粘液膜厚度和较大的轴向驱动力时最优的机器人特性参数,进一步为机器人更好地以较厚的粘液膜厚度和较快的速度悬浮式运行创造条件.内窥镜机器人的运行速度实验证明了此理论分析模型的正确性. 相似文献
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新型内窥镜机器人结构优化设计研究 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了一种结构简单的新型内窥镜机器人驱动机构,并建立了内窥镜机器人在人体内腔中运动的数学模型.采用有限差分法分析了内窥镜机器人结构特性参数对机器人的最小粘液膜厚度和轴向摩擦牵引力的影响,从而获得当需要较厚的粘液膜厚度和较大的轴向摩擦驱动力时最优的机器人结构特性参数,为机器人更好地以较厚的粘液膜厚度和较快的速度悬浮式运行创造条件.内窥镜机器人的运行速度试验证明了此理论分析模型的正确性. 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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医用微型机器人蠕动肠道中的驱动力计算及实验研究 总被引:6,自引:2,他引:6
提出了一种新型的可进入人体内腔和微型机器人驱动机构。此种微型机器人能够在充满液体的弯曲的人体肠道内运行。当机器人在充满液体的微型管道内运行时,在其周围会自动形成一层液体动压润滑膜,此润滑膜能避免机器人与管道壁发生直接接触。结合人体肠道的蠕动方程和N-S方程利用有限元分析计算了此种微型机器人在蠕动肠道中的驱动力和运行速度,进行了机器人的运行实验,结果表明,机器人能以较快速度在肠道内悬浮运行。 相似文献
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研究了一种利用螺旋旋转产生牵引力的无损伤微型机器人的驱动机构。详细分析计算了微型机器人在采用矩形、梯形和三角形圆柱螺旋时所产生的轴向摩擦牵引力和动压粘液膜承载量。通过对比三种螺纹下微型机器人的运动特性参数,得出微型机器人采用矩形螺纹最为合理。 相似文献
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A new medical microrobot for minimal invasive surgery 总被引:3,自引:0,他引:3
Zhou YS Quan YX Yoshinaka K Ikeuchi K 《Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine》2001,215(2):215-220
A new medical microrobot to drive endoscopes into endocoeles is presented. The structure of the microrobot is very simple; it consists of a right spirally grooved micromotor, a left spirally grooved cylinder and a flexible coupling. When the micromotor rotates, a hydrodynamic mucus film is formed because highly viscous mucus exists in endocoeles. The mucus film can prevent direct contact between the microrobot and the endocoele, and the injury to organic tissues may be avoided. The locomotion speed and the hydrodynamic mucus film thickness formed when the microrobot drives endoscopes into endocoeles have been calculated according to hydrodynamic lubrication theory. The results indicate that the microrobot can be suspended to drive endoscopes quickly into endocoeles. This has been confirmed by experiments. 相似文献
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Omnidirectional mobile robots are capable of arbitrary motion in an arbitrary direction without changing the direction of
wheels because they can perform 3-DOF motions on a plane. This paper presents a novel mobile robot design with steerable omnidirectional
wheels. This robot can operate in either omnidirectional or differential drive modes, depending on the drive conditions. In
the omnidirectional mode, the robot has 3 DOF in motion and 1 DOF in steering, which can function as a continuously variable
transmission (CVT). The CVT function can be used to enhance the efficiency of the robot operation by increasing the range
of the velocity ratio of the robot velocity to wheel velocity. The structure and kinematics of this robot are presented in
detail. In the proposed steering control algorithm, the steering angle is controlled such that the motors may operate in the
region of high velocity and low torque, thus operating with maximum efficiency. Various tests demonstrate that the motion
control of the proposed robot works satisfactorily and the proposed steering control algorithm for CVT can provide a higher
efficiency than the algorithm using a fixed steering angle. In addition, it is shown that the differential drive mode can
give better efficiency than the omnidirectionaldrive mode. 相似文献
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牵引传动是利用牵引油膜在传动接触区产生的剪切力来传递运动和动力的,所以油品本身牵引特性的高低直接影响牵引传动的牵引效率,因而对各种油品特性的研究也较多。在HZS-1型动压滑动轴承试验台上对8号液力传动油面接触形式下的拖动特性进行了实验研究,并运用Matlab软件对实验结果进行了处理,分析比较得出结论。 相似文献
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