提出新的可彎曲柔性腸鏡末端,通過控制腸鏡末端的彎曲方向與角度,避免結(jié)腸鏡檢查推進與取出過程中腸鏡與腸道的不必要接觸。通過在軟體機器人內(nèi)布置3個氣動腔室,可實現(xiàn)其在任意方向上的彎曲運動;建立起腸鏡軟體機器人的運動學(xué)模型用于規(guī)劃末端軌跡,使用VoxCAD建立了軟體機器人的三維模型并進行彎曲仿真;搭建實驗平臺,對樣機的輸入壓力與相應(yīng)彎曲角度進行實驗,并給出了在不同壓力下的運動結(jié)果。實驗結(jié)果表明:將氣腔分別布置于120°的位置上可以大大促進彎曲運動,使軟體機器人能在每個方向上產(chǎn)生130°的彎曲;實驗位置與理論位置吻合,驗證了運動學(xué)模型的正確性,為基于運動學(xué)的位置控制提供了依據(jù)。 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2020,34(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

軟體機器人橫截面示意圖

為了控制機器人末端部的形狀，了解機器人頂端的位置與其控制輸入之間的關(guān)系是必要的。本文在幾何學(xué)分析與常曲率運動學(xué)的基礎(chǔ)上建立其運動學(xué)模型，常曲率運動學(xué)優(yōu)點在于將運動學(xué)轉(zhuǎn)換分解成2個獨立的映射:一個從執(zhí)行器空間到配置空間;另一個從配置空間到任務(wù)空間。前者依賴于機器人的實際結(jié)構(gòu)設(shè)計，后者則適用于所有符合常曲率假設(shè)的設(shè)計[14]。當結(jié)腸鏡機器人受力時，會向某個方向彎曲，可以將其中心線與腔室中心線看作若干段常曲率圓弧[15]，用φ表示其彎曲的角度，Φ表示其彎曲方向。其中，A所在陰影表面為軟體機器人的上表面，A面與XY平面的夾角為φ，機器人彎曲運動參數(shù)如圖2、3所示，其參數(shù)含義見表1。圖3 底坐標俯視圖

底坐標俯視圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3491711