基于單電機(jī)的腹腔內(nèi)微型手術(shù)機(jī)器人.pdf

1、隨著水腹內(nèi)窺鏡微創(chuàng)手術(shù)這種新型手術(shù)方法的提出，本文將致力于研發(fā)一種配合其使用的腹腔內(nèi)微型手術(shù)機(jī)器人。該機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間上的獨(dú)立運(yùn)動，精確運(yùn)動到目標(biāo)位置，牢固地定位下來，并完成注射操作。它是一種能夠進(jìn)行前進(jìn)和轉(zhuǎn)向運(yùn)動的仿魚類游動單電機(jī)驅(qū)動微型機(jī)器人，其轉(zhuǎn)向運(yùn)動是通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向來實現(xiàn)的，克服了一般單電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人難以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動的困難，機(jī)器人獨(dú)特的運(yùn)動機(jī)構(gòu)使得其運(yùn)動軌跡是一條波形的曲線路徑。相比于多電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人而言，單電機(jī)驅(qū)

2、動的機(jī)器人能夠進(jìn)一步實現(xiàn)機(jī)器人的微型化。
　　本文首先按照尾鰭擺動的方式設(shè)計出機(jī)器人整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)。該機(jī)器人的運(yùn)動機(jī)構(gòu)是通過一套由錐齒輪傳動的連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)的，并通過在從動錐齒輪上方設(shè)置一個可伸縮的撥桿使機(jī)器人尾鰭能夠在其主體中心軸線的一側(cè)進(jìn)行周期性擺動。該機(jī)器人通過雙氣囊控制機(jī)器人的沉浮，通過真空吸盤進(jìn)行定位，并在機(jī)器人主體上安裝注射裝置進(jìn)行注射。
　　其次運(yùn)用 UG仿真并分析機(jī)器人的運(yùn)動機(jī)構(gòu)。通過運(yùn)動仿真優(yōu)化機(jī)器人的運(yùn)動

3、機(jī)構(gòu)，并探討電機(jī)轉(zhuǎn)動速度和撥桿上的彈簧剛度對機(jī)器人運(yùn)動的影響。最優(yōu)仿真結(jié)果實現(xiàn)了尾鰭在機(jī)器人主體中心軸線的一側(cè)進(jìn)行周期性擺動，驗證了機(jī)器人運(yùn)動機(jī)構(gòu)的可行性。
　　然后運(yùn)用FLUENT對機(jī)器人在流體中的受力情況進(jìn)行流體力學(xué)分析。通過合理地設(shè)置求解參數(shù)和選擇湍流模型，求解得出流體的阻力系數(shù)，并分析機(jī)器人在液體環(huán)境中的受力情況。
　　最后通過計算選出合適的微型電機(jī)和相應(yīng)的驅(qū)動器，選用真空發(fā)生器吸附回路使吸盤內(nèi)形成真空從而進(jìn)行定位，