肠道机器人三维接收线圈的设计与优化

作     者：温桠妮 颜国正 王志武 姜萍萍 薛蓉蓉 王艺芸 WEN Yani;YAN Guozheng;WANG Zhiwu;JIANG Pingping;XUE Rongrong;WANG Yiyun

作者机构：上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(61673271,81601631) 上海市科技支撑项目(19441913800,19441910600)资助 

出 版 物：《上海交通大学学报》 (Journal of Shanghai Jiaotong University)

年 卷 期：2020年第54卷第11期

页      码：1117-1123页

摘      要：探究了一种新型三维接收线圈结构,以满足肠道机器人在人体内正常工作的功率需求,解决了机器人在人体内姿态随机变化带来的失谐问题.该三维接收线圈每个维度绕制方式相同,各个维度的接收功率相对稳定.从磁芯直径、线圈匝数与线径3个方面,通过一系列对比实验分析结构参数对传输效率和传输功率的影响.对优化接收线圈进行姿态稳定性分析.结果表明:最优接收线圈结构为磁芯直径6 mm、线圈匝数80、线圈线径0.12 mm.当发射线圈的驱动电压为10 V时,该优化接收线圈的最大传输功率为1216 mW,此时无线供能系统的传输效率为6.64%.在不同姿态角下,接收线圈3个维度方向产生的最大传输功率几乎相同.当绕x轴转动角α=45°,绕y轴转动角β=45°时,三维线圈输出最小功率,约为527 mW,该功率可使机器人基本维持正常工作.

主 题 词：肠道机器人 三维接收线圈 优化设计 姿态稳定性 

学科分类：0809[工学-计算机类] 081104[081104] 08[工学] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.179

馆 藏 号：203993461...