微型介入機器人控制系統(tǒng)設(shè)計及其綜合性能實驗分析.pdf

1、用于微創(chuàng)、無創(chuàng)手術(shù)的仿生介入診療機器人的開發(fā)已經(jīng)成為國際醫(yī)療器械行業(yè)的熱門課題。本文在對腹足動物運動原理研究的基礎(chǔ)上,提出一種全新的定點介入診療機器人。該機器人利用磁流變液在磁場作用下流變特性的變化,模擬腹足動物分泌液的“固化粘合”功能,并通過在機體與管腔間形成的動壓潤滑效應(yīng)模擬粘液的“液化潤滑”功能,從而使機器人前后兩個艙體在同一時刻所受環(huán)境管壁的摩擦力產(chǎn)生很大的差異；同時,該機器人利用步進電機的直線輸出軸模擬腹足動物足面肌肉的軸向波

2、動。隨著步進電機的輸出軸的周期性伸張與收縮,機器人實現(xiàn)前進與后退;當步進電機的輸出軸伸縮過程中,利用兩機體間在圓周上均勻分布的3個彈簧來實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎功能。
　　 論文首先在仿生學(xué)的基礎(chǔ)上,提出介入診療微機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并對機器人的轉(zhuǎn)向機理進行了動力學(xué)建模分析,利用Mathematica對機器人的轉(zhuǎn)向進行仿真分析。
　　 其次,建立了機器人模擬動脈環(huán)境數(shù)學(xué)模型、腸道蠕動模型以及機器人在血管中的受力模型,分析運行環(huán)境對機器