[发明专利]一种主被动双半球形胶囊机器人及其姿态调整与转弯驱动控制方法

摘要

本发明属于自动化工程技术领域，涉及一种主、被动双半球结构胶囊机器人借助空间万向旋转磁矢量驱动实现机器人在胃肠道内姿态任意调整和沿各段弯曲肠道方向滚动行走的基本控制方法，前者是借助施加胃肠道接触面上方的旋转磁矢量驱动主动半球体相对被动半球体空转状态下与相应方位角旋转磁矢量的随动效应实现机器人在胃肠道内的姿态任意调整，后者是参考胶囊机器人前端摄像头无线传出图像分别调整旋转磁矢量方位角使机器人轴线与各段肠道弯曲方向基本一致，并在水平面内分别施加与肠道各段弯曲方向垂直的滚动旋转磁矢量驱动轴线处于水平面内并与肠道接触的主动半球体带动机器人沿肠道各段弯曲方向滚动行走。

主权项

一种主被动双半球形胶囊机器人，其特征在于：外部结构由主动半球体和被动半球体两部分组成，主动半球体的装配过程是将径向磁化钕铁硼圆环内驱动器(7)和摄像头与图像传输装置(8)过盈装配，将阶梯轴(6)也与摄像头与图像传输装置(8)过盈装配，最后将摄像头与图像传输装置(8)组件再与主动半球壳(1)过盈配合来实现；被动半球体的装配过程是将轴承定位套筒(3)与被动半球壳(2)过盈配合来实现，主动半球体和被动半球体由两个轴承(4)实现悬浮连接并使二者可相对转动，悬浮连接的装配过程是将轴承(4)安装在主动半球体组件的阶梯轴(6)上，再将主动半球体组件阶梯轴(6)上的轴承(4)一并装入轴承定位套筒(3)中，轴承定位套筒(3)内部有一台阶实现轴承(4)外圈轴向定位，圆螺母(5)装入阶梯轴(6)上将轴承(4)内圈轴向定位；空间万向旋转磁场与径向磁化钕铁硼内驱动器(7)产生的耦合磁力矩驱动包括摄像头与图像传输装置(8)的主动半球体相对被动半球体空转，被动半球体处于欠驱动状态。