[实用新型]微型游泳机器人的推进装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微型机器人领域，具体涉及微型游泳机器人的推进装置。

背景技术

泳动微型机器人由于可以在人体组织液或血液中游动而相对较少机会造成对人 体组织的损害而成为医疗机器人中一种较好的选择。

最近几年，科学家也根据需求，设计出了具有潜在实用价值的微型泳动机器人方 案。但在进入实际应用以前，还有很多关键的技术问题需要解决，如何设计才能让泳动机器 人达到较高的游泳速度是需要解决的难题之一。

Gabor等人提出了一种带三片扩展翼的泳动机器人方案。这种机器人的每一片扩 展翼上有三个自由度，由此产生一种波形的推进效果。但是主要缺点如下：结构复杂，此技 术基于平摆波推进技术，设计了三个扩展翼，大大增加了系统的复杂性，同时系统运行空间 要求较高。速度缓慢，平摆波推进技术导致系统运动速度缓慢；同时推进系统相对整个系统 过小，无法产生足够的推力以提高速度。鲁棒性低，三个扩展翼任何一个受到损坏，整个系 统平衡性受损会导致系统无法运行。

国内学者chen等提出一种并行四螺旋的技术方案。此方案用四个不同电机带动的 螺旋结构推进装置，前后各两个以产生推力和拉力来带动系统。中间的主体部分设计成胶 囊形状。

该结构的缺点是，推进速度慢，推进速度峰值约为40微米/秒。结构复杂，此系统需 要四个电机及微控制器，机械部分和控制逻辑都相当复杂。稳定性较差，此系统运行时会产 生无法避免的抖动，严重影响系统的稳定性。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种推进速度快、结构简单、稳定性高的微型 游泳机器人的推进装置，具体的技术方案为：

微型游泳机器人的推进装置，包括椭球体形状的头部、连接部分和尾部；

头部内安装微型电机、能源装置、微型控制器、传感器；

头部椭球体形状的几何形状由以下方程表示：

(x+ax)2ax2+y2ayz2+z2ayz2=1;]]>

其中，a_x与a_yz是椭球体的轴的长度。

头部和尾部通过连接部分连接；连接部分包括两个圆锥螺旋线，两个圆锥螺旋线 的中心线重合交叉组成圆锥双螺旋结构，连接部分的小端半径为R_J，连接头部内的微型电 机，大端连接尾部；中心线由以下方程表示：