设计了一种新型的胶囊驱动机器人,用于控制胶囊在胃肠道内的运动和定位。首先,建立胶囊驱动机器人的三维数字化模型;其次,利用齐次变换矩阵来确定驱动机器人运动过程中的位姿,同时利用D-H坐标系法进行运动学正逆解的相关计算;最后,利用MATLAB软件完成运动学建模与仿真,进行驱动机器人的工作空间分析及运动学验证。结果表明,通过控制五自由度的驱动机器人,能在平面任何方向上引导胶囊穿过胃肠道。

为探究食物材料特性与吞咽系统的相互影响,设计了一种模拟人体食道蠕动的软体驱动器。选择软体材料硅橡胶制备驱动器本体,通过硅橡胶材料试验获得其Yeoh模型(超弹性材料应力应变本构模型)的二次项常数,并将其作为ABAQUS软件中材料模型的输入条件,具体分析了各个腔室结构参数对软体驱动器变形特性的影响,从而确定满足仿生蠕动运动结构的尺寸参数。

为满足面积阵列封装对所需焊球越来越高的要求提出了利用气动膜片式微滴喷射原理制作焊球的新方法。介绍了该方法的基本原理及所采用的实验装置使用由自制电火花微孔加工机床加工的直径50μm不锈钢喷嘴成功实现了直径100μm以下焊球的制作研究了主要控制参数对焊球直径的影响。结果表明气动膜片式微滴喷射方法制作的焊球直径精确、表面闪亮、球形完美填补了国内直径100μm以下超精密微焊球制作技术的空白。