肠道内多胶囊机器人的控制策略  

作　　者：张永顺[1] 王殿龙[1] 阮晓燕[1] 姜生元[2] 卢杰[2] 

机构地区：[1]大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,大连116024 [2]北华大学机械工程学院,吉林132021

出　　处：《中国科学：技术科学》2011年第11期1551-1560,共10页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:60675054;60875064);机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学)自主研究课题(批准号:SKLRS200903B)资助项目

摘　　要：针对肠道胶囊机器人的临界间隙现象,研制了一种具有径向间隙自补偿功能的变径胶囊机器人,应用泛函变分原理,建立了满足胶囊机器人外螺旋肋表面边界条件的流体动压力模型,基于端部效应和机器人外表面流体的动态平衡特性,对胶囊机器人的临界间隙现象进行了理论与试验研究,定义了启动转速的概念,对螺旋参量与启动转速的关系进行了研究,提出了同一磁场下对多个胶囊机器人实施驱动控制的方法,并以启动曲线具有相似运动规律为目标函数,通过遗传算法(GA)对多个胶囊机器人的螺旋参量进行了优化设计,试验表明能有效的对多个胶囊机器人实施驱动控制,实现人体肠道内多个不同医疗目标胶囊机器人的驱动与控制,具有良好的医学应用前景.

关 键 词：变径胶囊机器人 径向间隙补偿 临界间隙启动转速 多机器人控制 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]