Effect of operating parameters of a magnetically controlled spiral capsule robot on its performance
Effect of operating parameters of a magnetically controlled spiral capsule robot on its performance
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磁控螺旋胶囊机器人工作参数对其性能的影响
DOI：
10.1017/s0263574721001466
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发表时间：
2021-10
期刊：
影响因子：
2.7
通讯作者：
Yan Xu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liang Liang;Puhua Tang;Yu Liu;Yan Xu
抽象的。设计了一种磁控螺旋胶囊机器人。当机器人在充满粘液的管道中运行时，使用计算流体动力学分析管道中的流场（速度，流线和涡量），并使用粒子图像测速仪测量机器人周围的上述流场。实测流场与数值计算结果基本一致。进一步计算分析了机器人的工作参数与机器人性能之间的关系。结果表明，机器人前进方向的阻力、机器人周围流体的平均湍流强度以及对管壁的最大流体压力与机器人的平移速度成正比。机器人在前进方向上的阻力矩、机器人周围流体的平均湍流强度以及对管壁的最大流体压力与机器人旋转速度成比例。
Abstract. A magnetically controlled spiral capsule robot is designed. When the robot is running in a pipe filled with mucus, computational fluid dynamics is used to analyze the fluid field (velocity, streamlines, and vorticity) in the pipe, and particle image velocimetry is used to measure the above fluid field surrounding the robot. The measured fluid field is basically similar to the numerical result. The relationship between the operating parameters of the robot and the performance of the robot is further calculated and analyzed. The results show that the resistance to the robot in the forward direction, average turbulent intensity of the fluid surrounding the robot, and maximum fluid pressure to the pipe wall are proportional to the robotic translational speed. The resisting moment of the robot in the forward direction, average turbulent intensity of the fluid surrounding the robot, and maximum fluid pressure to the pipe wall are proportional to the robotic rotational speed.
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