螺旋微型机器人对人体肠道壁损伤的数值仿真

提出了一种无损伤螺旋式肠道微型机器人,建立了机器人运行时,肠道粘液的动力学控制方程,运用计算流体力学方法数值分析了在机体的正转和反转两种情况下,不同机器人转速、肠道粘液密度、粘度和机器人直径与肠道壁所受压力的关系:随着机器人转速、粘液密度、粘液粘度、机器人直径的增加,机器人运行时对肠道壁产生的压力基本也随着增大,并且机器人直径的影响最大,粘液密度影响最小,所产生的对肠道壁的压力都是人体能够承受的,而肠道的扭曲程度对肠道壁所受压力的影响并不大。上述理论分析结果将为高速旋转的螺旋式医用微型机器人应用于人体肠道的无创或微创手术提供了必要的理论依据。

螺旋机器人的结构参数对人体肠道壁损伤影响的优化研究

设计了一种无损伤螺旋式医用微型机器人,建立了机器人运行时肠道黏液的动力学控制方程,运用计算流体力学方法数值分析了机体正转和反转两种情况下,不同机器人结构参数(倾角α、槽面宽度与螺距之比β1、槽底宽度与螺距之比β2、槽深与半径间隙之比γ、螺旋角Φ和螺纹线数n)与肠道壁所受压力的关系,得到了最优的机器人结构参数值。