医用微型机器人动力学建模及其行为智能控制研究
随着生物医学工程的发展,人们对医疗设备的微型化、便携性、经济性等因素的要求愈来愈高.我们提出一种新型原理的微型机器人,这种微型机器人特别适合于进入人体内腔,当它进入人体内腔时,不和人体内腔发生接触,从而避免了机器人对人体造成损伤.该论文研究了上述微机机器人的驱动原理,建立了计算机器人驱动力的流场模型,详细地研究了机器人的设计参数和环境参数对机器人驱动力及运行速度的影响,利用大量的实验进行了验证,得到了机器人的运行数据.建立了机器人的运动学模型和动力学模型,并利用能控性理论对机器人的姿态能控性进行了分析,为后续的机器人的控制提供了理论基础.建立了粘弹性肠道的能动性模型,并利用有限元方法研究了肠道蠕动对机器人运行的影响.理论和实验研究了微型机器人的速度控制的理论和方法;提出微型机器人在人体肠道中运行时人体的舒适性要求,并进行了控制策略的研究,提出阻抗控制的方法.针对肠道的复杂性和非结构化特征,提出了基于行为的免疫网络的方法来控制微型机器人的运动.该文还对微型机器人的测控系统进行了研究,经过理论计算和大量实验,给出了电涡流传感器的设计方法,论文结合各交叉学科的前沿,提出利用混沌周期解提高传感器测试精度和灵敏度的原理和算法.
微型机器人;动力学模型;行为智能;智能控制;有限元;人体舒适性
浙江大学
博士
机械电子工程
陈鹰;周银生
2001
中文
TP242.3
122
2004-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）