IPMC人工肌肉驱动的胶囊机器人推进性能优化研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 注释表 | 第13-14页 |
| 缩略词 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-29页 |
| 1.1 引言 | 第15页 |
| 1.2 智能材料IPMC | 第15-22页 |
| 1.2.1 IPMC简介 | 第15-17页 |
| 1.2.2 IPMC的国内外研究与应用 | 第17-22页 |
| 1.3 胶囊内窥镜 | 第22-27页 |
| 1.3.1 胶囊内窥镜简介 | 第22-23页 |
| 1.3.2 胶囊内窥镜的国内外研究现状 | 第23-27页 |
| 1.4 课题来源与本课题的主要工作 | 第27-29页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第27页 |
| 1.4.2 研究目的及意义 | 第27-28页 |
| 1.4.3 本课题的主要研究工作 | 第28-29页 |
| 第二章 IPMC的制备与控制信号的准备 | 第29-36页 |
| 2.1 智能材料IPMC的制备 | 第29-34页 |
| 2.1.1 IPMC的制备原理 | 第29-30页 |
| 2.1.2 实验药品与仪器 | 第30-31页 |
| 2.1.3 IPMC的具体制备步骤 | 第31-34页 |
| 2.2 控制信号的准备 | 第34-35页 |
| 2.3 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 胶囊机器人功能分析与仿生设计 | 第36-43页 |
| 3.1 胶囊机器人整体驱动方案 | 第36-37页 |
| 3.2 胶囊机器人结构设计 | 第37-38页 |
| 3.2.1 胶囊前盖设计 | 第37页 |
| 3.2.2 胶囊中部主体设计 | 第37页 |
| 3.2.3 胶囊尾部设计 | 第37-38页 |
| 3.2.4 胶囊体的加工 | 第38页 |
| 3.3 胶囊尾鳍驱动仿生设计 | 第38-42页 |
| 3.3.1 鱼类尾鳍运动分析 | 第38-39页 |
| 3.3.2 尾部运动力学模型的建立 | 第39-40页 |
| 3.3.3 柔性鳍单元设计 | 第40-41页 |
| 3.3.4 胶囊单尾鳍驱动设计 | 第41-42页 |
| 3.3.5 胶囊双尾鳍驱动设计 | 第42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 胶囊推进性能优化与功能实现 | 第43-56页 |
| 4.1 胶囊推进性能优化实验 | 第43-51页 |
| 4.1.1 胶囊推进优化实验准备 | 第43-44页 |
| 4.1.2 驱动信号波形的影响 | 第44-45页 |
| 4.1.3 驱动信号频率的影响 | 第45-46页 |
| 4.1.4 IPMC驱动器长度的影响 | 第46-47页 |
| 4.1.5 尾鳍形状和柔性的影响 | 第47-51页 |
| 4.2 胶囊机器人功能的实现 | 第51-55页 |
| 4.2.1 胶囊在模拟肠道环境中的驱动测试 | 第51-52页 |
| 4.2.2 胶囊机器人主动驱动实现 | 第52-53页 |
| 4.2.3 胶囊机器人主动钳位实现 | 第53-54页 |
| 4.2.4 胶囊机器人主动式控制实现 | 第54-55页 |
| 4.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 胶囊推进力测试与水动力仿真分析 | 第56-68页 |
| 5.1 胶囊机器人推进力测试 | 第56-59页 |
| 5.1.1 三维力传感器简介 | 第56-57页 |
| 5.1.2 测试平台的搭建 | 第57-58页 |
| 5.1.3 胶囊推进力测试与分析 | 第58-59页 |
| 5.2 胶囊机器人水动力仿真分析 | 第59-67页 |
| 5.2.1 ANSYS Fluent仿真简介 | 第59-60页 |
| 5.2.2 胶囊机器人的三维流场数值模拟 | 第60-63页 |
| 5.2.3 Fluent仿真结果与分析 | 第63-67页 |
| 5.3 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 总结与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 本文的主要工作与结论 | 第68页 |
| 6.2 工作展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第78页 |
