近来随着微细加工技术、微机电技术以及医疗事业的发展,在国际上对各种微型管道机器人和医用微型机器人的研究十分活跃。体内微型泳动机器人作为医用机器人的一种,具有巨大的潜在应用前景。 本论文阐述了微型泳动机器人波动前进时的运动学模型和动力学模型,并进行计算分析求解,给出理论运动规律。经过实验研究归纳微型机器人的实际运动规律,与理论运动规律进行对比研究,分析各因素对其运动状态的影响。 第一章介绍了微型泳动机器人的研究背景,详细介绍了国内外微型机器人的发展现状以及微型机器人研究的关键技术和难点。提出了一种微型泳动机器人,并给出了本课题的研究意义和研究内容。 第二章介绍了微型泳动机器人的理论基础和驱动原理,对微型机器人进行运动学和动力学分析,建立理论研究模型。分析微型机器人运动过程中的阻力,并对不同前进方式的效率进行研究对比。 第三章详细介绍了微型泳动机器人原理样机与实验装置的构成及其可实现的功能。介绍了微型机器人的可实现的功能和机动性能原理,对实验装置的测量原理做了详细说明,并对测量结果的精度进行了合理的误差分析。 第四章介绍了微型泳动机器人的5种不同的机动性能实验方案,对微型泳动机器人进行了详细的实验研究,给出相应实验研究结果,对微型机器人的实验规律进行初步分析总结。 第五章对微型泳动机器人的运动性能进行理论研究,分析在各种条件下不同因素对机器人运动性能的影响,计算其理论运动规律。对微型泳动机器人的实验结果与理论分析进行对比研究,发现实验结果与理论研究规律的之间的差异,对实验中异常现象做出解释。 第六章对整个课题和论文的工作进行了总结和展望。 本论文受国家自然科学基金项目资助(No.50375143)