2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、鑒于微小型機(jī)器人在醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用前景,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)和推進(jìn)方式進(jìn)行了大量的研究工作。特別是微小型游動(dòng)機(jī)器人高效靈活、無碰觸的運(yùn)動(dòng)形式,在介入診療領(lǐng)域倍受青睞。
  本文在充分分析了微生物鞭毛波動(dòng)和旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)形式的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種采用矩形截面的螺旋絲結(jié)構(gòu)作為機(jī)器人推進(jìn)器,該推進(jìn)器不僅結(jié)構(gòu)簡單,而且所能產(chǎn)生的推進(jìn)力也得到了大幅提升。根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)空間的特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一種圓柱形機(jī)身,并在機(jī)身兩端分別設(shè)置一個(gè)

2、螺旋尾推進(jìn)結(jié)構(gòu),使其不僅能適應(yīng)管道內(nèi)狹長的空間環(huán)境,還能獲得雙倍的推進(jìn)力。此外,本文還設(shè)計(jì)了一種嵌于機(jī)身側(cè)面,通過軸向滑動(dòng)伸出而影響流場形態(tài)從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的換向機(jī)構(gòu),其最大特點(diǎn)是工作狀態(tài)無需機(jī)器人徑向空間,符合管道內(nèi)狹長工作空間對(duì)機(jī)器人的要求。
  在機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)對(duì)機(jī)器人機(jī)身頭端形狀和螺旋推進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流體動(dòng)力學(xué)仿真分析,并得到了最終的參數(shù)優(yōu)化結(jié)果,即:機(jī)身兩端外形采用拋物線輪廓,拋物線焦距與機(jī)身半徑的比值在0.

3、27左右為宜;螺旋尾外徑尺寸應(yīng)接近機(jī)身最大直徑;螺旋截面寬度取0.36倍的外徑;螺旋升角接近但小于45°;厚度取0.24~0.25倍螺距,或者在能保證螺旋結(jié)構(gòu)剛度的情況下,可采用小于0.05倍螺距的厚度;根據(jù)機(jī)器人工作空間的曲率半徑設(shè)計(jì)較多圈數(shù)的螺旋。
  依據(jù)螺旋尾結(jié)構(gòu)參數(shù)的仿真結(jié)果,以及對(duì)流場特性和螺旋尾運(yùn)動(dòng)特性的流體動(dòng)力學(xué)仿真數(shù)據(jù),本文基于抗力理論推導(dǎo)出了適用于所設(shè)計(jì)螺旋結(jié)構(gòu)的推進(jìn)力計(jì)算模型,并對(duì)數(shù)學(xué)模型的兩個(gè)系數(shù)進(jìn)行了擬合

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