中文摘要：

提出一种仿蝌蚪与螺旋的泳动和控制的血管机器人无损伤驱动原理和驱动机构。利用微马达为致动器，设计制造出微型血管机器人模拟实验台。在研究血液流变特性并模拟血压及血液流速变化的基础上，理论与实验研究机器人运行机理、机器人微型化带来的尺寸效应以及机器人速度、加速度性能的影响因素。并基于舒适性和安全要求，研究在模拟环境中机器人速度、加速度与人体舒适性之间的相互制约关系，为机器人控制模型提供有效的控制策略和评价标准。开发微型机器人运行仿真软件，模拟机器人运行过程中可能遇到的问题，最终研制出具有良好自适应性的微型血管机器人实验样机。为早日实现人体局部血管内的机器人治疗，如定点投药，清除血栓，刮除堆积的脂肪和沉积物等治疗奠定坚实的理论基础和提供有效的实验依据。

结论摘要：

波状摆动推进是水生动物最主要的运动模式，鳗鲡模式对应用到血管等微管道中的内窥镜机器人将是一个有效的游动方式。研究泳动机器人的波动前进时的运动学模型和动力学模型，对微型机器人的游动速度、推进力与微型机器人结构参数和游动参数的关系进行分析计算；研究了人工血液流变模型，其流变模型符合Casson方程；研制微型泳动机器人原理样机，微型泳动机器人在外部形状设计中采用了可更换头部结构和柔性尾部设计；对微型泳动机器人原理样机进行了详细的实验研究1）摆动频率较低时，微型机器人的泳动推进速度v随尾部摆动频率f增加而增大，并近似的成线性关系。当摆动频率较高时，随着频率的增高，微型泳动机器人的推进速率的变化并不明显，趋近一个极限值；2）微型泳动机器人的尾长对其推进速度的影响在一定的频率下，特定的尾长具有较高的推进速率；3）在一定的摆角范围内，推进速率随摆角的增加而增大；4）微型泳动机器人采用抛物线尾部时，推进速度大于采用椭圆形尾部时的推进速度；5）微型泳动机器人的头部形状对其推进速度有影响；6）近壁效应对微型泳动机器人的运动产生较大影响，当微型机器人靠近壁面游动时其推进速度会有明显的下降。