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| 1 | 一种内螺旋管道机器人显示文摘提出了一种内螺旋管道机器人(简称内螺旋机器人)。设计了该机器人的结构,建立了机器人的动力学方程,数值计算了机器人在管道内运行时管道内壁所受的压力、机器人的轴向推进力和液体对机器人的周向阻力矩。结果表明,当驱动为外磁场驱动时,内螺旋机器人轴向推进力和周向阻力矩都会增大,但对管道壁的损伤也会增大。以机器人轴向推进力和能效指标为优化目标,采用正交优化方法得到一组最优的内螺旋槽几何参数。根据内螺旋机器人的工作原理,设计制造了内螺旋驱动样机,该样机在充满201甲基硅油管道中的运行实验证明了内螺旋机器人的可行性。提出的内螺旋机器人表面光滑,能悬浮运行,对管壁的损伤小,可用于人体内腔的微细管道中。 | 梁亮 江华 唐勇 陈柏 段想平 | 2014 | 中国机械工程2014，25，24： | 5 |
| 2 | 复合肥取样机器人仿生设计显示文摘针对复合肥生产的高粉尘强腐蚀环境,设计了一种能够替代人工作业的取样机器人。分析使用需求,提出具有抗冲击、耐腐蚀、自清洁、传动机构内置、驱动远离末端执行件安装等特征的取样机器人设计原则。从仿生学角度出发,通过对螃蟹运动关节结构特征研究,提出取样机器人构型,进行了功能仿生和结构仿生设计。根据其使用工况,设计了取样机器人运动过程和控制方案。通过机构参数优化、仿真和冲击试验,验证了其可行性。 | 唐启敬 赵铁石 边辉 耿明超 | 2011 | 农业机械学报2011，42，8： | 3 |
| 3 | 弹药装填机器人运动性能分析显示文摘针对弹药装填机器人在工作空间中存在奇异位形与速度失控问题,建立了弹药装填机器人的机构模型与旋量参数,求解了弹药装填机器人的雅可比矩阵,通过分析雅可比矩阵的秩,得到了机构的奇异位形,通过分析弹药装填机器人奇异位形区域的雅可比条件数,得到了弹药装填机器人速度失控位形区域,基于末端执行器速度椭球分析了弹药装填机器人的可操作度,雅可比条件数和可操作度两种指标从不同角度反映了弹药装填机器人的灵巧性。提出的弹药装填机器人奇异性与灵巧性分析方法有效提高了弹药装填机器人的运动精度和速度稳定性。 | 徐达 李洋 罗业 | 2016 | 机械设计与制造2016，，1： | 2 |
| 4 | 一种四螺旋管道机器人的运行特性显示文摘基于提出的一种尾部带四个螺旋体的管道机器人,建立机器人运行时管道内流体的动力学方程,运用计算流体力学方法,数值分析得到当机器人尾部四个螺旋体螺旋方向交替变化,并且不同旋向的螺旋体转向也不同时,四个螺旋体将形成一致的轴向力和平衡的径向力,使得机器人平衡轴向前进;当机器人尾部四个螺旋体螺旋方向和旋转方向都相同时,四个螺旋体将形成一致的轴向力和一定的周向转矩,使得机器人旋转轴向前进。上述研究表明,该类多螺旋机器人适用于人体内腔等管道完成检查和疏通等功能。 | 梁亮 郭振华 唐瑞祥 唐勇 陈柏 | 2015 | 机械设计与研究2015，31，2： | 2 |
| 5 | 螺旋微型机器人对人体肠道壁损伤的数值仿真显示文摘提出了一种无损伤螺旋式肠道微型机器人,建立了机器人运行时,肠道粘液的动力学控制方程,运用计算流体力学方法数值分析了在机体的正转和反转两种情况下,不同机器人转速、肠道粘液密度、粘度和机器人直径与肠道壁所受压力的关系:随着机器人转速、粘液密度、粘液粘度、机器人直径的增加,机器人运行时对肠道壁产生的压力基本也随着增大,并且机器人直径的影响最大,粘液密度影响最小,所产生的对肠道壁的压力都是人体能够承受的,而肠道的扭曲程度对肠道壁所受压力的影响并不大。上述理论分析结果将为高速旋转的螺旋式医用微型机器人应用于人体肠道的无创或微创手术提供了必要的理论依据。 | 梁亮 彭辉 胡冠昱 侯海良 | 2011 | 系统仿真学报2011，23，3： | 2 |
| 6 | 脉动流场中血管微型机器人的运行研究显示文摘研究一种应用于人体血管的新型螺旋式微型机器人。利用机器人机体内外表面不同旋向的螺旋槽和在液体环境中不同转向的高速旋转,实现机器人的悬浮式快速运行。在模拟人体主动脉的脉动流场环境下,运用计算流体力学(CFD)方法数值研究螺旋机器人在一定的运行速度下,机器人内外螺旋的轴向驱动力、轴向力矩以及机器人对血管壁的压力,并且分析机体的内外转速和机器人运行速度对机器人轴向驱动力和血管壁所受压力的影响。研究结果表明:血管壁所受最大压力和机器人内外螺旋轴向驱动力变化基本和血流速度变化趋势一致,机体外螺旋所受轴向力矩为负值,机体内螺旋所受轴向力矩为正值;随着机体内外转速的增加,血管壁所受最大压力和机器人的轴向驱动力都随之增大,机体外螺旋转速的增加更有利于机器人轴向驱动力的增大;随着机器人运行速度的增大,机器人轴向驱动力先增大,当运行速度达到一定值时,机器人轴向驱动力又随之减小。实验证明这种螺旋机器人可以在顺流和逆流的流体环境中运行。 | 梁亮 彭辉 陈柏 | 2011 | 中南大学学报(自然科学版)2011，42，12： | 2 |
| 7 | 新型医用微小管道机器人的研究显示文摘提出了一种应用于人体内腔细小管道的新型螺旋式微型机器人。该机器人能巧妙利用其机体不同旋向的内外螺旋槽在液体环境中作不同方向的高速旋转,实现其悬浮式快速运行。在模拟人体主动脉的脉动流场和静止流场环境下,运用计算流体动力学(CFD)方法数值分析了机器人在一定的运行速度下,血液对机器人的轴向驱动力以及机器人对血管壁的压力。结果表明:机器人轴向驱动力和血管壁所受最大压力变化基本和血流速度变化趋势一致;随着血管直径的增大,机器人轴向驱动力和血管壁所受最大压力都随之减小;随着机器人偏心距的增大,机器人轴向驱动力先减小后增大,而血管壁所受最大压力始终增大。最后实验验证了这种螺旋机器人可以在顺流和逆流的流体环境中运行。 | 梁亮 彭辉 陈柏 | 2012 | 高技术通讯2012，22，4： | 0 |
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