肠道微型机器人非接触方位磁控系统研究

• 作者: 迟明路 王元利 常成 钱晓艳 任沁超 王江涛 贾佳文
• 来源期刊: 河南工学院学报
• 学科: 工学
• 关键词: 肠道微型机器人 非接触方位 磁控系统 手持式磁场发生器
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 电气工程与自动化
• 页码范围: 23-28
• 页数: 6页
• 分类号: TP27
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1008-2093.2021.06.006

摘要

为实现胃肠道疾病诊察过程中微型机器人能够被简单、有效地驱动,研制了一种手持式非接触方位磁控系统.首先,利用3D打印技术制造微型机器人本体,内部置入径向磁化圆柱永磁体作为内驱动器.然后,利用磁机耦合作用产生的磁力矩,驱动微型机器人在外部条形磁铁产生的旋转磁场作用下前进;使用TB6560步进电机驱动器驱动步进电机,能实现微型机器人的加减速、正反转运动.最后,通过试验验证了系统的控制效果.结果表明,随着微型机器人与步进电机之间距离的增加,外磁场对微型机器人的转速控制能力逐渐减弱,最大有效控制距离为20 cm,对应的最佳距离为8-10 cm.微型机器人控制距离也与内驱动器材料密切相关,通过调整控制距离和外部磁铁转速,可以控制微型机器人的运动速度.研究成果为体内医疗微型机器人的方便、有效控制奠定了临床基础,具有良好的医疗前景.