體內(nèi)微型醫(yī)用機器人的研制.pdf

1、體內(nèi)微型醫(yī)用機器人是醫(yī)用機器人的新領(lǐng)域,可以應(yīng)用于體內(nèi)藥物注射、疾病診斷、腫瘤切除、疏通血管、結(jié)石分切、腹腔手術(shù)成像導(dǎo)航等,是當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)工程的熱點。隨著先進手術(shù)方法如經(jīng)自然腔道、體內(nèi)注液的手術(shù)等內(nèi)窺鏡手術(shù)的發(fā)展,體內(nèi)微型機器人越來越被需要,本文設(shè)計了一款新型的微型機器人,設(shè)計新型驅(qū)動機制,加載微型注射系統(tǒng),定位裝置,實現(xiàn)體內(nèi)的簡易注射操作。
　　本文的主要內(nèi)容如下:
　　首先,分析體內(nèi)機器人的研究背景和意義,比較體內(nèi)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(nèi)外體內(nèi)微型機器人的多種驅(qū)動機制給出新型體內(nèi)微型機器人驅(qū)動的機理,并討論了其實現(xiàn)的理論動力原理,進行總體動力機構(gòu)設(shè)計、注射裝置、定位裝置設(shè)計。在分析設(shè)計的同時利用層流的相關(guān)計算理論初步驗證設(shè)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(xué)進行綜合分析,利用UG運動學(xué)模塊進行仿真,設(shè)

3、定機器人各項微型零件的參數(shù),獲得結(jié)果標準,通過運動學(xué)分析驗證驅(qū)動方式符合驅(qū)動機理的合理性。
　　之后,根據(jù)Fluent對機器人復(fù)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(xué)的仿真得到的結(jié)果顯示,結(jié)構(gòu)上的設(shè)計保證了機器人的平衡性,頭部的拋物線模型設(shè)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(jié)構(gòu)裝配和其它真空回路、控制通信設(shè)備的實現(xiàn),并進行調(diào)試以驗證設(shè)計的可行性。