Ein mathematisches Modell für die peristaltische Bewegung als Grundlage für das Design wurmartiger Mikroroboter
Abstract
Die Konstruktion von Inspektionsrobotern für Kanalsysteme und Pipelines wird gegenwärtig von überwiegend starren Strukturen bestimmt. Die Lokomotion derartiger mobiler Roboter basiert auf radgetriebenen Systemen oder Schreitmechanismen. Für medizintechnische Anwendungen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Diagnoserobotern in Blutgefäßen oder für endoskopische Aufgaben in der minimal-invasiven Chirurgie, sind Systeme zu entwickeln, die eine hohe Nachgiebigkeit und eine sehr geringe Baugröße besitzen. Als biologisches Vorbildfür die Lokomotion solcher mobilen Roboter können peristaltische Bewegungen von Regenwürmern dienen. Für die mechanische Beschreibung der Peristaltik wird in der Arbeit ein Kontinuumsmodell untersucht. Dabei steht im Zusammenhang mit dem technischen Design von Mikrorobotern das Ziel im Vordergrund, qualitative und quantitative Aussagen über die Bewegung auf weitgehend analytischem Weg zu erreichen.
