CN106725256A - 一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，包括以下步骤：第一步：实现管内全悬浮和白定心；第二步：每个间隙均对应唯一的最佳廓形；第三步：优化廓形最大速度随油膜厚度增大而减小，油膜厚度大于0.3mm时，圆柱机器人速度最快；第四步：油膜厚度在0.05mm至0.10mm范围内，花瓣型机器人的游动速度均大于圆柱机器人。本发明的基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，花瓣型胶囊机器人管径白适应性好，驱动效率高，在一定间隙范围内增加了机器人表面流体动压力和游动速度，实现了非接触驱动，提高了肠道内驱动的安全性，花瓣型机器人结构简单，有效载荷空间大，为装载视觉等作业装置提供有利条件，提高了实用性与可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人优化设计方法，具体涉及一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，属于智能电子产品技术领域。
背景技术
体内介入诊疗具有安全、可靠、无痛等特征，并能显著降低医疗费用与康复时间，国内外研制成功的胶囊内窥镜均靠胃肠蠕动行走，通过CMOS摄像机获取体内图像并无线发射到体外，但依然存在视觉死角和姿态难于调整等问题，检查效率低，开发可在胃肠内主动行走的胶囊机器人并实现其功能扩展非常重要，可有针对性的探测、观察病变区域，最终实现取样与施药等功能，口服并能实现胃肠道内主动行走的胶囊机器人可实现突破现有医疗技术的局限性，使胃肠道某些无法触及言区内的疾病诊疗、施药、外科手术等医疗作业成为可能。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提出了一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，花瓣型胶囊机器人管径白适应性好，驱动效率高，在一定间隙范围内增加了机器人表面流体动压力和游动速度，实现了非接触驱动，提高了肠道内驱动的安全性，花瓣型机器人结构简单，有效载荷空间大，为装载视觉等作业装置提供了有利条件，显著提高了实用性与可靠性。
（二）技术方案
本发明的基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，包括以下步骤：
第一步：花瓣型胶囊机器人提高了流体动压力，实现管内全悬浮和白定心，提高了体内驱动的安全性，减小了转弯阻力；
第二步：每个间隙均对应唯一的最佳廓形，使机器人游动速度最快，间隙约为0.2mm时，所对应花瓣廓形胶囊机器人游动速度达到最大值；
第三步：油膜厚度过小或者太大时，游动速度均降低，优化廓形最大速度随油膜厚度增大而减小，油膜厚度大于0.3mm时，圆柱机器人速度最快，说明多楔形效应流体动压力在较小间隙时作用明显；
第四步：在一定间隙范围内，提高了机器人游动速度，油膜厚度在0.05mm至0.10mm范围内，花瓣型机器人的游动速度均大于圆柱机器人，说明多楔形效应流体动压力在较小间隙范围时作用明显。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明的基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，花瓣型胶囊机器人管径白适应性好，驱动效率高，在一定间隙范围内增加了机器人表面流体动压力和游动速度，实现了非接触驱动，提高了肠道内驱动的安全性，花瓣型机器人结构简单，有效载荷空间大，为装载视觉等作业装置提供了有利条件，显著提高了实用性与可靠性。
具体实施方式
一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，包括以下步骤：
第一步：花瓣型胶囊机器人提高了流体动压力，实现管内全悬浮和白定心，提高了体内驱动的安全性，减小了转弯阻力；
第二步：每个间隙均对应唯一的最佳廓形，使机器人游动速度最快，间隙约为0.2mm时，所对应花瓣廓形胶囊机器人游动速度达到最大值；
第三步：油膜厚度过小或者太大时，游动速度均降低，优化廓形最大速度随油膜厚度增大而减小，油膜厚度大于0.3mm时，圆柱机器人速度最快，说明多楔形效应流体动压力在较小间隙时作用明显；
第四步：在一定间隙范围内，提高了机器人游动速度，油膜厚度在0.05mm至0.10mm范围内，花瓣型机器人的游动速度均大于圆柱机器人，说明多楔形效应流体动压力在较小间隙范围时作用明显。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (1)
1.一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：花瓣型胶囊机器人提高了流体动压力，实现管内全悬浮和白定心；
第二步：每个间隙均对应唯一的最佳廓形，使机器人游动速度最快，间隙约为0.2mm时，所对应花瓣廓形胶囊机器人游动速度达到最大值；
第三步：油膜厚度过小或者太大时，游动速度均降低，优化廓形最大速度随油膜厚度增大而减小，油膜厚度大于0.3mm时，圆柱机器人速度最快；
第四步：在一定间隙范围内，提高了机器人游动速度，油膜厚度在0.05mm至0.10mm范围内，花瓣型机器人的游动速度均大于圆柱机器人。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201510805268.7A CN106725256A (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201510805268.7A CN106725256A (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106725256A true CN106725256A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58915812
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| CN201510805268.7A Pending CN106725256A (zh) | 2015-11-20 | 2015-11-20 | 一种基于多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化设计方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106725256A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111803783A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-23 | 杭州电子科技大学 | 一种仿伞骨结构的磁热共驱给药机器人及其磁控方法 |
| CN115316918A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-11-11 | 大连理工大学 | 全方位观察欠驱动胶囊机器人及其轴线翻转磁控操作方法 |
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2015
- 2015-11-20 CN CN201510805268.7A patent/CN106725256A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111803783A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-23 | 杭州电子科技大学 | 一种仿伞骨结构的磁热共驱给药机器人及其磁控方法 |
| CN115316918A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-11-11 | 大连理工大学 | 全方位观察欠驱动胶囊机器人及其轴线翻转磁控操作方法 |
| CN115316918B (zh) * | 2022-09-06 | 2024-04-26 | 大连理工大学 | 全方位观察欠驱动胶囊机器人及其轴线翻转磁控操作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170531 |