基于外磁場驅(qū)動的微型管道機器人研究.pdf

1、胃腸道是人體的重要器官,由于所處環(huán)境的復(fù)雜性,與其他器官相比更容易發(fā)生病變。對于胃腸道的檢查,通常的方法是插管式內(nèi)窺鏡和無纜式膠囊內(nèi)窺鏡。前者的主要缺點是靠外力進入胃腸道,容易造成組織器官的損傷,給病人帶來不適和痛苦。后者是靠胃腸道的自然蠕動來遍歷全身進行檢查,并期望最終排出體外。此種方法的缺點是觀察過程不受控制,檢查所需時間較長,可能存在檢查盲區(qū),膠囊滯留等問題。鑒于目前所存在的這些問題,研制出能夠在人體胃腸道進行自主運動的微型管道機

2、器人將具有重要意義和研究價值。
　　 為了實現(xiàn)醫(yī)用微型管道機器人的主動驅(qū)動,論文研究了一種直接利用外部均勻梯度磁場驅(qū)動的方法,微型管道機器人本體采用內(nèi)嵌釹鐵硼永磁體制作而成的膠囊形狀機器人,利用亥姆霍茲線圈與麥克斯韋線圈空間組合,形成驅(qū)動微型管道機器人所需的組合線圈,通過調(diào)節(jié)組合線圈加載電流的大小,線圈空間位置的變換,以及管道的位置平移,共同形成微型管道機器人驅(qū)動所需的梯度磁力和磁轉(zhuǎn)矩,從而有效地完成驅(qū)動動作。采用這種磁場驅(qū)動方