仿蝌蚪游動微型機器人的研究.pdf

1、在國內(nèi)外仿生學(xué)機器人研究的基礎(chǔ)上,本課題基于蝌蚪的游動規(guī)律,提出了一種仿蝌蚪游動微型機器人.該微型機器人很好地再現(xiàn)了蝌蚪的游動,具有很好的機動性能,在醫(yī)療血管微型機器人研究領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景.本論文根據(jù)目前有關(guān)魚類游動理論研究,詳細分析了該微型機器人的游動推進原理.建立了基于蝌蚪游動推進的微型機器人游動推進理論模型,并對該微型機器人的游動推進理論模型進行了理論分析和求解.從而確定了微型機器人的游動速度、推進力與微型機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)和游

2、動參數(shù)的關(guān)系.設(shè)計研制了微型機器人游動推進機構(gòu)裝置的原理樣機,對微型機器人進行了詳細的實驗研究,并對實驗結(jié)果進行了詳細的分析.分析了影響微型機器人運行的各種重要因素.初步提出了解決微型機器人的游動推進控制問題.論文第一章介紹了微型機器人的研究背景和意義,詳細介紹了國內(nèi)外微型機器人的發(fā)展現(xiàn)狀以及微型機器人研究的關(guān)鍵技術(shù)和難點.提出了一種仿蝌蚪游動微型機器人.最后給出了本課題的研究意義和研究內(nèi)容.論文第二章詳細介紹了微型機器人的結(jié)構(gòu)組成和游

3、動推進機制.研制了微型機器人原理樣機并對其游動推進速度進行了詳細的試驗研究,給出了相應(yīng)的試驗研究結(jié)果,最后給出了結(jié)論.論文第三章介紹了微型機器人的理論基礎(chǔ)和游動原理.對微型機器人進行了詳細的運動學(xué)和動力學(xué)分析,給出了微型機器人運動學(xué)模型和動力學(xué)模型及相應(yīng)的方程.對微型機器人運動學(xué)和動力學(xué)方程進行了求解,通過坐標圖分析了微型機器人的形狀參數(shù)和游動參數(shù)對微型機器人游動推進速度和游動推進力的影響.對微型機器人游動推進速度理論計算結(jié)果和實驗研究

4、結(jié)果進行了對比分析,證明了微型機器人理論模型的合理性和正確性.最后分析討論了微型機器人的游動推進效率問題、影響微型機器人游動性能的因素以及微型機器人的減阻機制和方法.論文第四章詳細介紹了目前有關(guān)機器人控制的控制理論、控制方法以及控制研究內(nèi)容.提出了仿蝌蚪游動微型機器人的控制理論和方法,初步解決了微型機器人的機動控制問題.論文第五章在仿蝌蚪游動微型機器人的研究基礎(chǔ)上,提出了一種血管機器人并給出了其詳細的實現(xiàn)結(jié)構(gòu).詳細分析了血管機器人的結(jié)構(gòu)