采用高效无线供能的胃肠道新型钳位式微机器人诊查系统

项目概述

本项目旨在开发一款能够在胃肠道内进行微创或无创诊查的微型机器人，利用无线供能技术和先进的机器人设计，解决传统内窥镜和胶囊内窥镜在胃肠道疾病检测中的不足。

研究背景

当前胃肠道疾病的诊断主要依赖传统内窥镜和胶囊内窥镜，这些工具在使用过程中可能造成患者极大的不适和潜在的并发症。胶囊内窥镜虽然减轻了患者的痛苦，但仍存在以下不足：

1. 被动式检查，无法主动观察可疑病变。
2. 无法对病灶进行反复观测。
3. 摄像装置无法调整，视野范围有限。
4. 电池供电，工作时间短。
5. 一次性使用，成本高昂。

因此，开发一种主动式、可在胃肠道内自主移动并进行诊查的微型机器人显得尤为重要。

研究内容

1. 控制系统与无线能量传输系统设计

   • 设计了体外发射和体内接收控制模块，实现高效无线信号传输。
   • 采用空心周向椭圆型线圈，实现全方向无线能量接收，最高传输效率达到10.12%。

2. 仿尺蠖式运动机构设计

   • 通过模仿尺蠖的运动方式，设计出一种适合胃肠道环境的运动模型。
   • 采用“阿基米德螺旋线”式钳位机构，