本發(fā)明涉及一種機(jī)器人設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種基于微波能量傳輸微小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法，屬于智能電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微型機(jī)器人是指結(jié)構(gòu)尺寸微小、器件精密，可進(jìn)行微細(xì)操作的機(jī)器人，由于具有體積小，成本低，能夠在極端環(huán)境和狹小空間內(nèi)作業(yè)，并可以群體協(xié)作等特點(diǎn)，在一些軍事和民用場合具有廣闊的應(yīng)用前景，例如使用微型管道機(jī)器人進(jìn)入縱橫交織、上下連通的大樓通風(fēng)管道進(jìn)行災(zāi)情現(xiàn)場考察、敵情偵察、或進(jìn)入空間狹窄管狀通道或縫隙行走進(jìn)行檢測，維修等作業(yè)；使用微型醫(yī)療機(jī)器人對人體、腸道等的無創(chuàng)診療等，因此對微小型機(jī)器人技術(shù)的研究是目前國際上的一個(gè)熱點(diǎn)；尺寸的縮小使得微小型機(jī)器人的研究面臨更大的挑戰(zhàn)，更小的尺寸使得不能再以常規(guī)方式對機(jī)器人進(jìn)行小型化；其中驅(qū)動器，傳感器，控制驅(qū)動電路，能量供給等部分的微型化是該領(lǐng)域研究的關(guān)鍵；常規(guī)機(jī)器人能源供給一般采用有纜方式或者采用電池供電，采用有纜方式供電，對微型機(jī)器人來說，拖纜力與微機(jī)器人的牽引力相比是不可忽略的，嚴(yán)重影響微型機(jī)器人的作業(yè)性能，而采用電池供電的方式，由于電池隨著體積的縮小，供電性能急劇下降，無法滿足機(jī)器人持續(xù)作業(yè)的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
（一）要解決的技術(shù)問題
為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于微波能量傳輸微小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法，研究整流電路模型及階躍阻抗共面帶狀線濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了4~6GHZ整流天線的設(shè)計(jì)，仿真，制作和實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了微波能量傳輸技術(shù)具有長時(shí)間供能，能量轉(zhuǎn)換效率高，整流天線功率密度高等特點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要研制出微波能量發(fā)射系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了利用微波能量傳輸系統(tǒng)驅(qū)動諧振機(jī)器人移動。
（二）技術(shù)方案
本發(fā)明的基于微波能量傳輸微小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：
第一步：采用八木天線和反射板天線的制作整流天線，提出階躍阻抗共面微帶濾波器，減少集總元件中寄生參數(shù)的影響，提高了整流天線整流效率，通過實(shí)驗(yàn)測試和分析驗(yàn)證了模型的正確性，以及設(shè)計(jì)的可行性及合理性；
第二步：研制用于微波能量傳輸實(shí)驗(yàn)的頻率功率在4~6GHz范圍內(nèi)可調(diào)，最大輸出功率為2W的微波發(fā)射系統(tǒng)，并具有簡易的功率測量的功能；
第三步：完成用微波能量傳輸系統(tǒng)為諧振機(jī)器人供能的實(shí)驗(yàn)。
進(jìn)一步地，所述第三步的實(shí)驗(yàn)中諧振機(jī)器人的最大移動速度為4.5cm/s。
（三）有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于微波能量傳輸微小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法，研究整流電路模型及階躍阻抗共面帶狀線濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了4~6GHZ整流天線的設(shè)計(jì)，仿真，制作和實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了微波能量傳輸技術(shù)具有長時(shí)間供能，能量轉(zhuǎn)換效率高，整流天線功率密度高等特點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要研制出微波能量發(fā)射系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了利用微波能量傳輸系統(tǒng)驅(qū)動諧振機(jī)器人移動，驗(yàn)證了微波能量傳輸方案在微小型機(jī)器人領(lǐng)域上應(yīng)用的可行性和優(yōu)越性。
具體實(shí)施方式
一種基于微波能量傳輸微小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：
第一步：采用八木天線和反射板天線的制作整流天線，提出階躍阻抗共面微帶濾波器，減少集總元件中寄生參數(shù)的影響，提高了整流天線整流效率，通過實(shí)驗(yàn)測試和分析驗(yàn)證了模型的正確性，以及設(shè)計(jì)的可行性及合理性；
第二步：研制用于微波能量傳輸實(shí)驗(yàn)的頻率功率在4~6GHz范圍內(nèi)可調(diào)，最大輸出功率為2W的微波發(fā)射系統(tǒng)，并具有簡易的功率測量的功能；
第三步：完成用微波能量傳輸系統(tǒng)為諧振機(jī)器人供能的實(shí)驗(yàn)。
其中，所述第三步的實(shí)驗(yàn)中諧振機(jī)器人的最大移動速度為4.5cm/s。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。