刘伟 任思璟 贾红丹 刘拯廷 徐晓鹏 韩颜光 董宏达

摘 要：设计在胃肠道胶囊机器人的内部嵌入一个永磁性体，通过麦克斯韦对和亥姆霍兹线圈的组合线圈产生的磁场为机器人提供动力，通过调整加载电流的大小获得合适的驱动磁场。在磁转矩和磁力的作用下，机器人可以获得更好的控制。实现了对机器人的前进和方向上的控制，减少了病人的痛苦，对提高手术的安全性有着重要意义。

关键词：外磁场;胶囊内窥镜;组合线圈

1 绪论

根据世界卫生组织提供的数据，消化系统疾病已经成为了世界各国人民健康的重大威胁。

在临床上，消化道里的息肉或肿瘤如及早的发现，及时的采取治疗，就能取得很好的治疗效果。但是胃肠道里的环境非常复杂，其中小肠可达7米左右，传统的内窥镜检查的时间长，操作较为复杂，使用拖缆会给患者带来疼痛和不适，还会对肠道造成损伤引发并发症。甚至带来出血和穿孔的危险。

针对传统的内窥镜诊查方式存在的不足，对能够克服这些弊端的胃肠道机器人的研究有着十分重要的意义。胃肠道机器人对肠道的检测不仅具备传统内窥镜的优点同时也能够弥补缺点，是目前医学研究的热点之一。由于胃肠道机器人的主动运行能力，相比于传统的内窥镜有更大的能量需求，为了解决胃肠道机器人的能量供应问题，采用了复合梯度场来驱动微型机器人的方法，改进了胃肠道机器人的控制方式，通过实验验证了胃肠道机器人的合理性和有效性。……