仪器仪表学报

作者：文人庆，邝帅，颜国正，韩玎，姜萍萍

单位：文人庆,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240； 2.上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240； 3.上海交通大学生物医学工程学院上海200240,wenrenqing@sjtu.edu.cn,邝帅,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240； 2.上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240； 3.上海交通大学生物医学工程学院上海200240,,颜国正,2.上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240； 3.上海交通大学生物医学工程学院上海200240,gzhyan@sjtu.edu.cn,韩玎,2.上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240； 3.上海交通大学生物医学工程学院上海200240,,姜萍萍,1.上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240； 2.上海智慧戒毒与康复工程技术研究中心上海200240,

关键词：胃肠道胶囊机器人;无线能量传输系统;三维发射线圈;功率传输稳定性;接收功率

基金：国家自然科学基金项目（62273225，62103263）、上海市科委项目（21ZR1429900）、中国博士后科学基金项目（2022M712093）资助

多维无线电力传输是胃肠道胶囊机器人发展的关键。为了解决新型胶囊机器人功能不断增加，而传统三维接收线圈占用内部空间过大的问题，本文提出了一种三维组合式发射线圈，能够通过调制通过各维线圈的电流来产生动态的三维磁场。本文首先介绍了无线供能系统的工作原理，然后对发射系统产生的空间磁场进行了有限元分析。最后利用搭建的实验平台进行实验，验证了仿真结果的准确性并确定了接收线圈感应最大接受电压的姿态。试验结果表明，当发射系统在中心点处产生相等的三维磁场分量时，负载接收能量超过630mW。此外，发射系统附近边缘区域的位置稳定性超过80%，确保胶囊机器人能够平稳的运行。

来源：2024年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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