膠囊內(nèi)窺鏡機(jī)器人微驅(qū)動(dòng)及控制的研究.pdf

1、由于推進(jìn)式內(nèi)窺鏡的檢查方式常會(huì)引起消化道疾病患者不適。特別是對(duì)小腸出血性疾病的病灶，推進(jìn)式內(nèi)窺鏡更是會(huì)引起極大的痛苦。膠囊內(nèi)窺鏡檢查方式實(shí)現(xiàn)了全消化道檢測(cè)的“微創(chuàng)無創(chuàng)”，并解決了小腸病變檢查難的問題。然而，膠囊內(nèi)窺鏡僅僅依靠胃腸道自然蠕動(dòng)力遍歷人體全消化道無法進(jìn)行有效控制。 基于此，采用直流電機(jī)螺旋驅(qū)動(dòng)和形狀記憶合金(SMA)兩種驅(qū)動(dòng)方案，開發(fā)兩種不同膠囊內(nèi)窺鏡機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了兩種方案的膠囊內(nèi)窺鏡機(jī)器人無線控制電路，并進(jìn)行

2、了驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。 首先，分析了SMA微驅(qū)動(dòng)特性、工作原理、本構(gòu)模型，建立了電加熱驅(qū)動(dòng)方式的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)研究。 其次，在介紹MSP430單片機(jī)外圍電路模塊的基礎(chǔ)上，完成了膠囊內(nèi)窺鏡機(jī)器人無線控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程。 最后，進(jìn)行了膠囊內(nèi)窺鏡機(jī)器人直流電機(jī)螺旋驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)和SMA微驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)顯示，提出的驅(qū)動(dòng)方法切實(shí)可行，進(jìn)一步對(duì)直流電機(jī)螺旋驅(qū)動(dòng)和SMA微驅(qū)動(dòng)比較可知，SMA微驅(qū)動(dòng)具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，