导读:本文包含了微机器人论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:微机,机器人,线圈,系统,鞭毛,机器人学,微管。
微机器人论文文献综述
莫文艺,朱小翠,李胜彬,黄馨馨[1]（2018）在《潜心技术创新，勇做时代弄潮儿》一文中研究指出人物杨宜民 二级教授，博士生导师，兼任中国人工智能学会理事，中国自动化学会机器人竞赛委员会副主任，中国人工智能学会智能机器人分会常务理事，中国自动化学会机器人专业委员会委员，《机器人》和《控制理论与应用》EI索引杂志编委，广东省第八届政协委员。(本文来源于《广东科技报》期刊2018-11-09）
毛玲,李振波,陈佳品[2]（2018）在《基于相对定位的多移动微机器人协作定位方法》一文中研究指出为了提高微机器人定位的精确性,研究了基于相对定位的多移动微机器人协作定位方法。结合微机器人尺寸小的特点,定位系统中采用低功耗的红外传感器作为微机器人的测距传感器,利用粒子滤波实现微机器人的自定位。在自定位及相对定位的基础上,提出了多微机器人的协作定位算法,通过保留一定数目的粒子在自身粒子集合中,而非交换全部的粒子的策略,保证了一定的定位精度。仿真与实验结果验证了协作定位算法的有效性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年08期）
毛玲,李振波,陈佳品[3]（2018）在《多移动微机器人的实时无线通信机制研究》一文中研究指出针对多移动微机器人应用系统对数据传输实时性的要求,在实时以太网协议RT-EP的基础上,使用令牌传送机制及时间槽通信机制设计了相应的通信协议RT-MRCP,满足了数据传输的实时性。并设计了实时通信协议RT-MRCP的错误处理机制,分析了通信协议RT-MRCP的实时特性。试验证明了通信协议RT-MRCP的实时性能。(本文来源于《电气自动化》期刊2018年04期）
卫泽辉[4]（2018）在《基于微管流体分配的磁驱动微机器人加工及实验》一文中研究指出微机器人凭借其尺寸小、惯性小、响应快、运动灵活、应用场合广等优点,迅速被应用到诸多领域,如微创手术、定向给药、微生物培养等领域,具有巨大的应用前景。尽管现有的微加工方法已经取得许多进展,但制备过程比较复杂,加工环境要求苛刻,生产成本较高。由于生物医学领域中微机器人工作环境复杂多变,因此研制出可编程的柔性微加工系统简化加工过程具有十分重要的意义。本文提出基于微管程序化流体分配的微加工方法,搭建相应的微加工系统。要求该系统能够分别加工在梯度磁场、振荡磁场中运动的微米级机器人。搭建微机器人磁驱动系统,研究影响微机器人运动速率的因素及其变化规律。首先,提出基于微管流体分配的点加工、线加工两种工作模式的微加工方法。搭建包括微加工材料填充模块、微加工实验模块的实验系统,确定微机器人的微加工基本流程。此外,依据斯托克斯方程及连续性方程,建立微加工材料在锥形微管尖端内的流动模型,推导出微管尖端的流量公式。其次,利用搭建的微加工系统进行微加工实验研究。由显微视觉尺寸标定实验确定微加工空间的实际尺寸与显微图像之间的对应关系。对微加工点、线两种模式分别进行实验研究:线加工规律性实验表明,紫外聚合物线宽随微管横移速率的增大而减小,随微管工作压强增大而增大;点加工规律性实验表明,紫外聚合物点大小随微管工作压强和气压作用时间增大而增大。随后进行紫外聚合物形状影响实验,获得叁甲基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)硅烷的质量分数对玻璃基板接触角的影响规律。最后,利用微加工系统点加工方式制备出振荡磁场微机器人,利用线加工方式制备出梯度磁场微机器人。再次,进行磁驱动线圈系统设计、搭建及验证。以单对亥姆霍兹线圈生成磁场原理为依据,进行线圈系统的结构设计。分析两种类型磁场产生方式,用有限元分析软件仿真得到磁场的分布特性。利用特斯拉计对磁驱动系统产生的磁场进行理论验证。最后,搭建磁驱动系统并进行磁驱动实验研究。搭建包括实验台模块、显微视觉模块、运动控制模块的磁驱动系统。进行梯度磁场微机器人规律性实验研究,得到磁梯度、液体粘度对运动速率的影响规律,进行振动磁场微机器人规律性实验研究,得到尾部长度、磁场振荡频率对运动速率的影响规律。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
何元哲[5]（2018）在《基于磁驱动液面微机器人的微操作方法研究》一文中研究指出随着微纳技术的进步,微操作技术得到了快速发展,很多微操作方法被提出,其中包括一些液面上微操作的方法,以磁驱动的液面上微操作方法居多。但目前的方法适用的操作对象多局限于磁性微构件,且控制策略复杂。借鉴液体环境中的微操作方式,使用磁驱动微机器人在液面执行微操作能实现无磁性微构件的操作,且控制策略相对简单,具有巨大的潜在应用价值。本文以磁驱动液面微机器人的静力学分析为基础,建立微机器人在梯度磁场和旋转磁场中的力学模型,分析磁场参数对微机器人运动的影响。以微机器人在液面上的力学模型为基础,分析它与微球的相互作用,提出微机器人操作微球的方法,建立模型分析磁场参数对操作效果的影响。开展相关实验,验证微机器人动力学模型,检验所提出的为操作方法的效果。首先,将微机器人简化为圆形薄片进行分析,基于Young-Laplace方程分析微机器人漂浮时附近液面的变形情况,建立微机器人在液面漂浮的静力学模型。以静力学模型为基础,分别建立梯度磁场和旋转磁场驱动下微机器人在液面的动力学模型。梯度磁场驱动微机器人时,分析磁场梯度对它的运动速度的影响;旋转磁场驱动微机器人时,分析磁场倾斜角对微机器人姿态的影响,并讨论了磁场旋转频率和倾斜程度对微机器人运动速度的影响。其次,分析液面上漂浮微球的受力情况,结合液面微机器人静力学模型计算微机器人与微球的横向毛细力,分析微机器人姿态及其与微球间的中心距对毛细力的影响。提出基于液面微机器人的微操作方法,设计捕获、传输和释放叁个基本操作的过程。建立梯度磁场和倾斜旋转磁场中微机器人传输微球的模型,分别分析磁场梯度、磁场旋转频率对传输速度的影响,并比较两种传输方法的优势。计算释放过程中微球的移动距离,在理论上对释放效果进行评估。最后,开展相关实验验证理论模型和操作方法的有效性。确定不同类型磁场的产生方法,并使用COMSOL软件对磁场仿真验证,建立磁驱动液面微机器人实验系统。开展梯度磁场和倾斜旋转磁场中微机器人运动特性实验,测量微机器人的速度并分析磁场参数的影响,将实验结果与理论计算结果比较以验证理论模型。开展微机器人在液面操作锡球实验,检验所提出的方法的可行性,比较分析梯度磁场和旋转磁场驱动的传输操作的各自优势。使用所提出的操作方法开展液面锡球组装实验,展示微操作方法的良好效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
宋时间[6]（2018）在《基于叁维可变磁场微机器人磁驱动控制技术的研究》一文中研究指出微机器人在生物学、医学、微装配、微纳制造等领域有着极广阔的应用前景,国内外科学家都在积极展开一系列微机器人无缆操作的研究,许多科学家都将目光瞄向磁控微机器人驱动的研究,通过控制外加磁场来控制磁性材料制作而成微机器人运动。目前的研究成果来看,已有的电磁驱动系统和微机器人驱动方法在固、液实验环境中显示了良好的可行性,但离实际应用还有差距。电磁驱动系统正从一维二维驱动研究向叁维电磁驱动发展,电磁驱动系统不仅需要提供足够强度的磁场,也要求微机器人有效的驱动空间更大,在同一个电磁驱动系统下,微机器人从单一磁驱动方式转向可以兼容多种磁驱动方式,微机器人可以进行更多自由度位姿的驱动都是目前研究的热点。为了实现微机器人多自由度主动驱动,并兼容多种磁驱动方式,同时拥有相对较大运动空间,本课题设计可以兼容多种磁驱动方式的叁维电磁驱动系统,并提出基于叁维可变磁场磁驱动微机器人5个自由度驱动控制方法。所提出的叁维电磁驱动系统由六对固定的线圈组成,包含叁对正交的赫姆霍兹线圈和叁对正交的麦克斯韦线圈。亥姆霍兹线圈产生的均匀磁场和麦克斯韦线圈产生的均匀梯度磁场。利用多物理场COMSOL有限元仿真软件对驱动线圈进行电磁场分析并进行相关数学模型的验证,完成叁维电磁驱动线圈实物的设计与制作。所设计的叁轴正交赫姆霍兹和麦克斯韦组合线圈,通过独立控制每个线圈中的电流,电磁驱动系统在叁维空间中产生可控均匀梯度磁场、旋转磁场和震荡磁场等不同特性的磁场,利用不同特性的磁场可以实现微机器人的多种驱动方式。本文建立了微机器人3D运动的动力学模型,提出一种微机器人磁驱动重力补偿算法,建立了微机器人所受磁场力、磁力矩和输入各个线圈电流映射关系。通过独立控制输入各个线圈电流,控制叁维可变磁场,微机器人受到磁力和磁力矩主动力,并克服重力和液体阻力,在叁维工作空间中实现稳定的运动。通过微机器人在2D和3D液体环境中无缆磁驱动实验验证了叁维电磁驱动系统的性能和控制方法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-01-01）
王玉成[7]（2017）在《基于力反馈的宏微机器人轴孔装配策略研究》一文中研究指出伴随着机器人装配技术的不断改进提高,虽已实现了机器人的力伺服控制,但控制精度仍显不足使得装配效率不高,而实现智能装配、协作装配技术取得突破是“中国制造2025”提出的具体要求,因此如何实现快速、高效的智能装配迫在眉睫。本文主要围绕基于力反馈的宏微机器人轴孔装配策略展开研究,为最终实现宏微装配机器人的力伺服控制打下基础。1.并联微平台运动学正逆解分析。首先,确定了并联微平台的位置和姿态描述,依据动、静平台的矢量关系推出并联机器人运动学逆解方程,通过z-y-x欧拉角法则求解出微平台的逆解;然后,采用基于位置反解的杆长迭代法来求解并联机器人位置正解,并通过实例对其运动学正逆解进行了数值验证。结果表明,并联微平台的驱动杆可快速地逼近已知杆长,适用于实时控制和理论分析。2.轴孔装配的理论研究。首先,分析了轴孔装配过程,对轴孔接触状态进行了划分,重点对轴孔叁点接触模型分别进行了力学分析和几何分析;然后,结合螺旋理论和虚功原理对轴孔装配过程中可能出现的各种接触状态进行了判别,并给出了力传感器坐标系与轴孔接触坐标系的变换矩阵关系;最后,给出了轴孔装配方案。3.基于改进人工势场法的末端执行器路径规划。为使装配机器人末端执行器具有良好的柔性,对传统人工势场法的斥力势函数进行了改进;然后,在Visual Studio 2010平台上建立了机器人末端执行器的路径规划仿真平台,并进行了机器人单一障碍物和多障碍物环境中的路径规划仿真实验,结果表明经典人工势场法存在的目标不可达问题得到了解决,验证了改进的人工势场法的有效性和实用性。4.微平台末端位姿调整策略规划与运动学仿真。首先,通过对六维力传感器反馈的力信息分析得到了装配力矢量在传感器中的6个分量,并推导出了其位姿求解公式;然后,基于解耦的六维力信息,提出了微平台末端位姿的调整策略;最后,通过对并联微平台结构的分析,运用参数化和模块化设计思想,基于Matlab/SimMechanics建立了微平台的物理仿真模型,结合Simulink给定微平台的运动轨迹实现并联微平台的运动学仿真实验,结果表明期望杆长与实际杆长之间偏差为0.04mm,误差为2.67%。5.微平台运动轨迹控制实验。首先,搭建了基于固高运动控制器的并联微平台运动控制实验平台;其次,通过对并联微平台控制系统进行点位控制模式和各轴状态设置,结合微平台的运动学分析,完成对微平台规划轨迹的运动控制实验;最后对实验结果进行分析表明,并联微平台的运动序列与规划轨迹基本吻合,验证了对并联微平台进行轨迹控制的有效性。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30）
原福松,王勇,张耀鹏,孙玉春,王党校[8]（2017）在《口腔临床微机器人牙体预备系统及其应用探讨》一文中研究指出本研究的主要目的是证实一种全新的口腔临床自动化牙体预备技术的可行性和精确性。利用自主研发的自动化牙体预备机器人及叁维运动规划软件,控制超短脉冲激光束完成整个牙体预备过程。在临床上收集了15个新鲜拔除的完整第一磨牙分别固定在仿头模内,运用自主研发的CAD软件设计预备体的叁维数据,控制激光束完成15个第一磨牙的自动化牙体预备,并记录每个牙体预备时间,最后用Geomagic Studio和Imageware软件对预备结果进行精度评价。与设计的预备体的叁维数据相比,15个预备体的整个误差为0.05–0.17mm,合面预备深度误差约为0.097mm,聚合度误差约为1.0°,平均预备时间约为17分钟。结果证实了自动化牙体预备技术是可行的,精度满足临床牙体预备要求。同时,对于该系统与口腔CAD/CAM系统结合,实现临床冠修复的全自动化流程及微机器人个性化种植技术进行了初步的探索。(本文来源于《第十五次全国口腔医学计算机应用学术研讨会会议手册》期刊2017-06-29）
翟文贺[9]（2017）在《多重推进式鞭毛泳动磁微机器人系统研究》一文中研究指出微机器人在生物医学工程和微纳制造如靶向药物传递、显微外科手术和微纳操作等领域发挥着越来越重要的作用,具有巨大的发展潜力。鞭毛微机器人相对于螺旋结构的微机器人,具有结构简单和柔顺性好的优点。但目前现有的鞭毛磁微机器人驱动方式单一,通常只能通过单种推进方式驱动,因而环境适应性差。由于生物医学和微纳制造等领域中微机器人的工作环境复杂多变,因此研究具有较强环境适应性的多重推进式微机器人具有重要意义。本文提出一种多重推进式鞭毛泳动磁微机器人,能够分别在磁梯度场、旋转磁场和摆动磁场下驱动前进。分别建立磁微机器人在液体环境中叁种磁推进方式下的动力学模型,并在建立适用多重推进式线圈磁驱动系统的基础上,提出微机器人的控制策略,开展多重推进式鞭毛泳动磁微机器人的实验研究。首先,提出一种多重推进式鞭毛泳动磁微机器人的结构。根据液体环境中流体阻力理论,结合磁场特性,分别建立鞭毛泳动磁微机器人在磁梯度场、旋转磁场和摆动磁场下的动力学模型。在此基础上,分析鞭毛外形尺寸、弹性模量、鞭毛倾斜角度等参数对微机器人的运动速度以及能量转化效率的影响规律。并通过仿真获取鞭毛在不同磁场驱动下的变形规律。其次,依据多重推进式鞭毛泳动磁微机器人的特征,构建适于此类磁微机器人的驱动模块。基于亥姆霍兹线圈驱动系统,增加有效的转换模块,使传统的亥姆霍兹线圈亦能产生梯度磁场,以满足磁微机器人多重推进需求。分析比较各种磁场的产生方式,并利用多物理场仿真COMSOL软件,仿真获得磁场的分布特性。依据仿真结果,编制对应的控制程序,用以分别产生磁梯度场、旋转磁场和摆动磁场,并通过实验测试磁场的真实情况。最后,开展多重推进式鞭毛泳动磁微机器人的实验研究。基于之前建立的驱动系统,制作多种参数的多重推进式磁微机器人,并开展不同尺寸参数下的微机器人在各种磁场驱动下的实验研究。通过实验获得的关于微机器人的相关性能结果,并将其与理论计算结果相比较。实验结果表明,多重推进式鞭毛泳动磁微机器人在旋转磁场或摆动磁场的驱动下,更适用于在粘性较高的甘油等液体中运动,而在磁梯度场的驱动下,更适用于在粘性比较低的液体中运动。在粘性多变的复杂液体环境中,本文提出的多重推进式鞭毛泳动磁微机器人适应能力更强。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
梁楠[10]（2017）在《球形微机器人控制及运动特性的研究》一文中研究指出目前,医用管道微机器人是一种理想的人体胃肠道疾病无创诊断和治疗的方案,根据临床实践的操作需求,本研究提出了一款由外部磁场驱动的新型医用球形微机器人样机,并且设计了相应的激励源系统,在新的流体实验平台上对医用球形微机器人的运动特性进行了评价与分析。系统通过上位机远程界面发送控制指令,经无线射频芯片通信实现对信号发生电路输出的正弦信号的频率或者幅值参数进行实时调节,同时将调节好的叁路正弦信号通入到叁轴亥姆霍兹线圈系统中去,在正弦信号的激励作用下,线圈系统在中心区域产生旋转磁场。利用外部旋转磁场与球形微机器人内嵌永磁体产生的内磁场之间耦合效应,实现球形微机器人的有效运动。本课题分别对叁轴亥姆霍兹线圈模型、线圈激励源系统以及新型球形微机器人样机进行了设计与分析,并且通过一系列的流体实验评价球形微机器人的运动特性。首先,本课题设计并加工了叁轴亥姆霍兹线圈模型,并且用有限元软件ANSYS分析了叁轴亥姆霍兹线圈产生的外部旋转磁场的电磁特性,讨论了亥氏线圈产生外磁场用于驱动球形微机器人运动的理论基础。其次,结合控制系统对外部旋转磁场的特性需要以及叁轴亥姆霍兹线圈的驱动原理,本课题为叁轴亥氏线圈模型设计了相应的激励源系统,主要包括信号发生电路和上位机远程控制电路两个部分。同时本课题还对比了外部旋转磁场的理论值与实验测量值之间的误差,验证了驱动控制系统的有效性以及仿真结果的正确性。再次,本课题设计并制作了新型球形微机器人样机,分析了球形微机器人受到的磁场力、浮力以及阻力,推导了外部旋转磁场驱动球形微机器人运动的空间算法。结合叁轴亥姆霍兹线圈的外磁场特性分析,本研究还对外磁场与球形微机器人内嵌永磁体产生的内磁场进行了耦合分析,进而得到了外部旋转磁场驱动球形微机器人有效运动的磁场力的理论值。最后,本研究通过一系列的评价实验,在新的流体实验平台上评价了新型球形微机器人的运动特性,主要分析了水流流速及方向、正弦信号的频率及幅值参数对球形微机器人运动的影响,并进行了球形微机器人的转弯实验。实验结果表明,新型的球形微机器人具有良好的动态特性,不仅可以实现在直线方向上的往返运动,而且其转弯特性更为优越。本研究提出的外部旋转磁场驱动的球形微机器人具有广阔的医学应用前景,能够满足临床化的需求。在未来,医用胃肠道诊疗微机器人研究的临床化、实用化,对延长人类寿命,提高人类生活质量具有重要的科学意义,胃肠道机器人也必将成为医学工程发展史上的里程碑式事件。(本文来源于《天津理工大学》期刊2017-02-01）
微机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了提高微机器人定位的精确性,研究了基于相对定位的多移动微机器人协作定位方法。结合微机器人尺寸小的特点,定位系统中采用低功耗的红外传感器作为微机器人的测距传感器,利用粒子滤波实现微机器人的自定位。在自定位及相对定位的基础上,提出了多微机器人的协作定位算法,通过保留一定数目的粒子在自身粒子集合中,而非交换全部的粒子的策略,保证了一定的定位精度。仿真与实验结果验证了协作定位算法的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微机器人论文参考文献
[1].莫文艺,朱小翠,李胜彬,黄馨馨.潜心技术创新，勇做时代弄潮儿[N].广东科技报.2018
[2].毛玲,李振波,陈佳品.基于相对定位的多移动微机器人协作定位方法[J].传感器与微系统.2018
[3].毛玲,李振波,陈佳品.多移动微机器人的实时无线通信机制研究[J].电气自动化.2018
[4].卫泽辉.基于微管流体分配的磁驱动微机器人加工及实验[D].哈尔滨工业大学.2018
[5].何元哲.基于磁驱动液面微机器人的微操作方法研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[6].宋时间.基于叁维可变磁场微机器人磁驱动控制技术的研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[7].王玉成.基于力反馈的宏微机器人轴孔装配策略研究[D].西安理工大学.2017
[8].原福松,王勇,张耀鹏,孙玉春,王党校.口腔临床微机器人牙体预备系统及其应用探讨[C].第十五次全国口腔医学计算机应用学术研讨会会议手册.2017
[9].翟文贺.多重推进式鞭毛泳动磁微机器人系统研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[10].梁楠.球形微机器人控制及运动特性的研究[D].天津理工大学.2017
论文知识图
