汪炜
- 作品数：7 被引量：16H指数：3
- 供职机构：上海交通大学电子信息与电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科学技术委员会科研基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 用于胃肠道机器人的C型组合式无线能量发射线圈的设计与实验被引量：3
- 2022年
- 现有适用于胃肠道机器人的无线能量传输系统的能量传输效率低、接收功率低且接收能量的位置均匀性差,无法满足功能复杂的新型胃肠道机器人的能量需求。本文提出了一种新型C型组合式发射线圈结构,通过有限元仿真分析供能单元组的磁感应强度大小和位置均匀性,确定供能单元组中线圈对间距的实验优化范围。最后搭建实验平台,优化供能单元组中线圈对间距,通过系统的能量传输效率、接收功率以及接收功率的位置均匀度对设计进行评估与验证。实验结果表明:当线圈对间距为150 mm时,中心位置的接收功率为1165.34 mW,系统的能量传输效率为6.08%。系统的平均功率约为1100 mW,平均能量传输效率达6%以上,接收功率的平均位置均匀度达94%。新型C型结构磁芯以及采用同一时刻只有一个供能单元组工作的组合式线圈结构,极大地改善了系统的接收功率与能量传输效率,并有较高的接收能量的位置均匀性。
- 汪佐儿王志武汪炜汪炜颜国正
- 肠道机器人扩张机构设计与优化被引量：7
- 2017年
- 为了满足肠道机器人在肠道中运动和驻留的要求,设计了一种大变径比的新型扩张机构。该机构通过采用双层叠腿式设计,增大了与肠道的接触面积,最大扩张半径达到24.5mm,变径比增加到3.27。为了进一步研究该扩张机构的性能,建立了扩张臂的数学模型,对扩张臂的力学与运动学特性进行了理论分析。然后通过有限元分析,对扩张臂运动过程进行了动力学仿真,研究了不同扩张半径下,扩张臂的应力分布和变化趋势,基于有限元分析结果,对扩张臂进行了优化设计,优化后的等效应力最大值比优化前减小了12.89%。之后通过ADAMS对扩张臂进行运动学仿真,以验证其运动学模型的准确性。最后搭建了力学性能实验台,对其扩张力进行了测试,以验证其力学模型的准确性。实验结果显示:实验值与理论值的变化趋势基本一致,而且实验值小于理论值;机构扩张初始阶段误差较大,扩张半径为7.5 mm时,实验值仅为理论值的14.30%;之后误差急剧减小并趋于稳定,扩张半径为10~23mm时,实验值平均为理论值的73.64%;扩张臂1、2、3的实际扩张半径分别为24.5、24和23mm。结果显示本文设计的肠道扩张机构基本满足肠道安全性和大变径比的设计要求,而且结构优化效果明显。
- 汪炜颜国正王志武高晋阳姜萍萍刘大生赵凯
- 关键词：肠道机器人有限元优化设计
- 微型肠道机器人扩张机构与能量接收线圈的设计与实验被引量：5
- 2019年
- 研究并设计了一种新型扩张方式的能在肠道中运动和驻留的微型肠道机器人.该肠道机器人的扩张机构采用阿基米德螺线腿的方式进行扩张,扩张直径可达32 mm,变径比达到2.13.设计减速比为489的减速器,保证较大的输出转矩.对扩张机构的扩张臂进行力学分析,并通过实验测试了扩张机构的扩张力.进而,对能量接收线圈进行建模分析.结果表明:扩张机构扩张力的实验测试值与理论分析的整体趋势基本一致,最小扩张力为1.5 N,满足肠道扩张力的需求;优化线圈磁芯厚度、绕组层数以及绞线规格可以提高无线供能系统性能;当发射线圈驱动电流为1.4 A时,该接收线圈相应的传输功率为812 mW,能量传输效率为8.3%,能满足肠道机器人的功率要求.
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- 关键词：肠道机器人
- 肠道机器人无线供能的混合式三维发射线圈特性研究
- 2023年
- 在不同位置和姿态下,为满足肠道机器人通过无线方式稳定获取能量的需要,同时尽可能减小肠道机器人的体积,需要发射线圈具有产生空间多维磁场的能力.提出一种混合式的发射线圈结构,采用亥姆霍兹线圈对与鞍形线圈对组合的方式,其结构紧凑并可利用自身的对称性,能够通过旋转产生无死区的三维空间磁场.对两种线圈形式的特性以及组合后的特性分别进行分析.仿真和实验结果表明,在2 A电流激励下,在线圈中心处具有最低3.44%的传输效率和1 204 mW的接收功率,位置均匀性最低为88.1%,能够实现能量的空间三维覆盖.
- 庄浩宇颜国正费倩汪炜赵凯
- 关键词：肠道机器人
- 用于微型胃肠道胶囊机器人供能的U型发射线圈无线能量传输系统设计与实验被引量：3
- 2021年
- 为了解决微型胃肠道胶囊机器人或其他可植入医疗设备无法使用电源线供电以及无线能量发射系统性能差的问题,本文提出了一种新的U型发射线圈无线能量传输系统。与传统的螺线管对式的发射线圈相比,通过结构的改进,首次将磁芯加入到了发射线圈中。该系统可以极大地改善传输过程中传输效率低,机器人接收功率低的问题。本文建立了所提出的U型发射线圈无线能量传输系统的理论模型,并通过有限元模拟对其进行了分析。搭建了U型发射线圈无线能量传输系统平台对其能量传输效率和接收线圈的接收功率进行了测试,以验证所提出设计的有效性。实验结果表明,所提出的U型无线能量传输系统的传输效率最高达到14.13%,接收功率最高为3 780.75 mW,能够满足机器人工作的功率要求。
- 孟一村颜国正汪炜汪炜
- 关键词：电磁感应发射线圈
- 胃肠道无创诊查微型机器人设计及优化
- 为了提高胃肠道机器人的可靠性、安全性以及全消化道适用性,本文设计了一种新型仿尺蠖式胃肠道机器人.其扩张机构采用交叠式扩张臂设计,扩张机构变径比(最大扩张半径与最小扩张半径之比)达到3.3,使得机器人更加适应大小不一的人体...
- 汪炜颜国正
- 基于NSSCC的快速多波段图像配准算法
- 2011年
- 归一化互相关(NCC)方法是图像配准中使用非常广泛的方法,经典的NCC方法是基于空间域的,适用于单波段图像配准。但在实际应用中,往往要对多波段图像进行配准,此时NCC方法很可能无法获得正确的结果。最近有学者提出了归一化空间频谱互相关(NSSCC)方法,该方法可将多波段图像中不同波段的信息应用到图像配准中,与经典的NCC方法相比能够有效地提升配准的有效性。然而,如果图像所含波段较多且尺寸较大,NSSCC方法需要很大的计算量。结合标准的NCC快速算法,可以对NSSCC方法作进一步的改进。
- 汪炜王伟濮运辰
- 关键词：归一化互相关
