仿鞭毛菌游动的微型机器人运动特性研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 注释表 | 第11-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-21页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 微型医疗机器人研究现状 | 第13-18页 |
| 1.2.1 蠕动式微型医疗机器人研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 爬行式微型医疗机器人研究现状 | 第14-15页 |
| 1.2.3 游动式微型医疗机器人研究现状 | 第15-18页 |
| 1.3 微型医疗机器人面临的基本问题 | 第18-19页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 典型鞭毛游动描述模型的对比分析 | 第21-34页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 微观流体动力学 | 第21-24页 |
| 2.2.1 Stokes方程 | 第21-22页 |
| 2.2.2 Stokes流的性质 | 第22-23页 |
| 2.2.3 Stokes方程的基本解 | 第23-24页 |
| 2.3 鞭毛游动理论模型 | 第24-33页 |
| 2.3.1 细长体理论 | 第25-26页 |
| 2.3.2 抗力理论 | 第26-28页 |
| 2.3.3 边界元理论 | 第28-30页 |
| 2.3.4 三种理论模型应用比较 | 第30-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第三章 鞭毛游动的近壁运动研究 | 第34-44页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 鞭毛菌的运动描述 | 第34-35页 |
| 3.3 鞭毛菌的受力分析 | 第35-38页 |
| 3.3.1 鞭毛菌头部的流体作用 | 第35-36页 |
| 3.3.2 鞭毛菌尾部的流体作用 | 第36-38页 |
| 3.4 基于理论模型的运动仿真 | 第38-42页 |
| 3.4.1 鞭毛菌动力学方程 | 第38-39页 |
| 3.4.2 实验数据与模型仿真结果对比 | 第39-40页 |
| 3.4.3 近壁运动时速度影响因素仿真分析 | 第40-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 仿生游动机器人运动特性的仿真研究 | 第44-53页 |
| 4.1 引言 | 第44页 |
| 4.2 计算流体力学 | 第44-46页 |
| 4.2.1 CFD概述 | 第44-45页 |
| 4.2.2 FLUENT简介 | 第45-46页 |
| 4.3 游动机器人仿真模型 | 第46-47页 |
| 4.3.1 游动机器人的几何模型 | 第46页 |
| 4.3.2 网格划分及边界条件设定 | 第46-47页 |
| 4.4 仿真结果分析 | 第47-52页 |
| 4.4.1 螺旋尾结构参数对机器人直行速度的影响 | 第47-50页 |
| 4.4.2 液体环境对机器人直行速度的影响 | 第50-52页 |
| 4.4.3 运动学参数对机器人直行速度的影响 | 第52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 仿生游动机器人运动特性的实验研究 | 第53-63页 |
| 5.1 引言 | 第53页 |
| 5.2 实验装置 | 第53-54页 |
| 5.2.1 游动机器人样机 | 第53页 |
| 5.2.2 实验系统 | 第53-54页 |
| 5.3 数据处理 | 第54-58页 |
| 5.3.1 视频采样 | 第54页 |
| 5.3.2 图像标定 | 第54-55页 |
| 5.3.3 图像处理 | 第55-57页 |
| 5.3.4 数据计算 | 第57-58页 |
| 5.4 游动机器人直行运动实验结果分析 | 第58-62页 |
| 5.4.1 螺旋尾结构参数对机器人直行速度的影响 | 第58-60页 |
| 5.4.2 液体环境对机器人直行速度的影响 | 第60-61页 |
| 5.4.3 螺旋尾转速对机器人直行速度的影响 | 第61-62页 |
| 5.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第六章 总结与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 论文主要工作及总结 | 第63-64页 |
| 6.2 研究展望 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-70页 |
| 致谢 | 第70-71页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第71页 |
