多楔形效应胶囊机器人花瓣廓形优化

来源：机械工程学报杂志2015年第7期北京时间：

作者：张永顺 王履华 程存欣 迟明路 白建卫

单位：大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室

摘要：提出一种花瓣型胶囊机器人，表面偏心花瓣廓形与管壁形成四个收敛楔形空间，使流体运动路径发生改变并产生多楔形效应。建立满足机器人外螺旋肋表面边界条件的流体雷诺差分控制方程和机器人流体动力平衡方程，以游动速度为目标函数，通过遗传算法对花瓣廓形进行优化，流体动压特性和游动速度特性研究结果表明：在一定间隙范围内，优化花瓣廓形机器人表面流体动压力和游动速度均增大，提高了肠道内驱动性能与安全性，该机器人结构简单，非结构化环境适应能力强，可望提高肠道内的窥视与施药等医疗作业效率。

关键词：仿真模型,刚度矩阵,过约束并联机构,受力分析,约束力螺旋；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(60875064，61175102，51277018)