體內微型醫(yī)用機器人的研制.pdf

1、體內微型醫(yī)用機器人是醫(yī)用機器人的新領域,可以應用于體內藥物注射、疾病診斷、腫瘤切除、疏通血管、結石分切、腹腔手術成像導航等,是當今生物醫(yī)學工程的熱點。隨著先進手術方法如經自然腔道、體內注液的手術等內窺鏡手術的發(fā)展,體內微型機器人越來越被需要,本文設計了一款新型的微型機器人,設計新型驅動機制,加載微型注射系統(tǒng),定位裝置,實現體內的簡易注射操作。
　　本文的主要內容如下:
　　首先,分析體內機器人的研究背景和意義,比較體內微型機

2、器人相比傳統(tǒng)醫(yī)療器械的優(yōu)勢,通過研究和分析國內外體內微型機器人的多種驅動機制給出新型體內微型機器人驅動的機理,并討論了其實現的理論動力原理,進行總體動力機構設計、注射裝置、定位裝置設計。在分析設計的同時利用層流的相關計算理論初步驗證設計的合理性,也同時為擺動鰭的尺寸、電機選取、吸盤選取、控制器等提供必要的參考,并且計算浮心和重心的坐標。
　　其次,基于工作空間和性能指標,對機器人的運動學進行綜合分析,利用UG運動學模塊進行仿真,設

3、定機器人各項微型零件的參數,獲得結果標準,通過運動學分析驗證驅動方式符合驅動機理的合理性。
　　之后,根據Fluent對機器人復雜的湍流模型系統(tǒng)進行了研究。事實上,通過計算流體力學的仿真得到的結果顯示,結構上的設計保證了機器人的平衡性,頭部的拋物線模型設計提供了一定的升力。
　　最后,對微型機器人的各組成部分進行快速成型方式的制造,進行樣機結構裝配和其它真空回路、控制通信設備的實現,并進行調試以驗證設計的可行性。