【摘 要】
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制作微型机器人进入工业管道进行监测、维修,甚至人体进行诊断和治疗是微型机械研究努力的目标之一.人们一直积极探索微机器人在医疗方面的应用,迄今为止还没有一种简单的、
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制作微型机器人进入工业管道进行监测、维修,甚至人体进行诊断和治疗是微型机械研究努力的目标之一.人们一直积极探索微机器人在医疗方面的应用,迄今为止还没有一种简单的、便宜的、可靠的的驱动装置应用于临床,驱动方法是研究的热点和难点.该文在弹性啮合与摩擦耦合传动原理的基础上提出一种新的驱动方法—管道微机器人单轮直接驱动方法,该驱动方法在传动副的接触面之间采用一种弹性钩杆作力矩传递,两行弹性钩杆的相互搭扣作用,就可进行交叉轴无级变速传动,实现微机器人驱动.该文建立单轮传动的弹性啮合和摩擦耦合的力学模型,并进行传动力矩的构成和基本传动性能的理论分析.然后对传动结构的力学性能,包括传动力和平均正压力的关系,传动系数和平均正压力的关系,以及弹性钩杆的相对角度对传动性能的影响,以及传动结构的传动稳定性也做了试验研究和分析.试验结果表明:该传动结构产生的切向传动力可以大于传动副之间正压力,甚至在只有很小的正压力下,也能够传递很大的传动力.传动结构有传动速度波动现象,在传动副之间正压力约为0.N,传动系数约为2-3时,稳定性较好.在实践方面,该文利用单轮驱动方法研制了两套驱动器并进行驱动性能等试验,驱动器在柔软、润滑管道中具有一定的移动的能力、越障能力和负载能力.最后设计了一个模拟肠道蠕动试验台,并在该试验台及其它试验装置上对驱动器进行了相关的试验研究.
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