摘要：为了实现食管、胃部和结肠等非结构宽裕环境内的介入诊疗作业,提出一种主被动模态双半球胶囊机器人,通过空间万向旋转磁场可控制两种模态相互转换,机器人采用被动模态实现＂悬停＂调姿,采用主动模态实现滚动行走。研究双半球胶囊机器人主被动模态转换机理,推导被动模态下＂悬停＂姿态调整力学模型与主动模态下滚动力学模型,确定胶囊＂悬停＂调姿稳定性条件,试验表明该双半球胶囊机器人可实现定点＂悬停＂调姿下的全景观察与沿弯曲环境滚动行走。双重作业模态分离关键技术的突破为构成集窥视、诊疗为一体的胶囊机器人系统,实现胃肠非结构宽裕环境内遍历检查与医疗作业奠定了基础。

关键词：主被动双半球胶囊 双重模态转换机理 悬停调姿 滚动行走 

单位：大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室; 大连116024