胶囊机器人的柔顺钳设计与性能分析
Transducer and Microsystem Technologies（2023）
摘要
针对胶囊机器人活检钳中零部件数量多、装配复杂的问题,提出了一种基于柔顺双稳态机构理论的柔顺钳.利用伪刚体模型对柔顺钳的双稳态特性进行理论分析,并设计有限元仿真与样机测试试验.在厚板夹持试验中,柔顺钳由开到闭切换,产生0.95 N的静态夹持力峰值,利于对组织破坏后夹取.通过有限元仿真模拟了不同铰链参数对柔顺钳双稳态特性的影响,其双稳态特性随着铰链厚度t的增大而先增大后减小直至消失.组织交互仿真试验中,柔顺钳有双稳态特性,组织所受最大等效应力在0.563～1.235 MPa范围;柔顺钳失去双稳态特性后,组织所受最大等效应力在0.230～0.403 MPa范围.该柔顺钳的结构简单,对组织有更大的破坏应力,为胶囊机器人活检提供新的思路.
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