消化系统疾病是全球高发性疾病,严重威胁人民生命健康。胶囊内窥镜集成了图像采集、照明与数据传输等模块,用于消化道检查,具有体积小、重量轻、检查范围广和无痛等优势。相比于传统内窥镜检查,可以有效缓解检查时带来的患者痛苦。然而,胶囊内窥镜由于不可控、检查时间长和漏诊率高等问题限制其进一步发展。目前,主动驱动的磁控胶囊内窥镜主要应为于胃部检查,肠道检查依然很难实现。主要由于胶囊内窥镜肠道内运动理论和模型数据缺乏。为了解决以上问题,本文主要开展了三方面研究:首先建立了处于类平直区域时的接触模型,对胶囊内窥镜在肠道中运动的关系进行了分析。通过实验,对胶囊内窥镜在低速运动的数据进行拟合,得出了胶囊内窥镜在肠道中的运动符合Stribeck效应。根据理论计算提出了椭球形胶囊内窥镜,证明了其在肠道检查中运动的优越性。然后,优化胶囊内窥镜内部图像采集与传输系统,分析了胶囊内窥镜中各个模块及其功能,对于图像采集模块介绍了图像传感器种类及其特点,进行了小型化的胶囊内窥镜图像传感器、照明模块与数据传输模型选型分析,分析图像传感器各个引脚及其功能。通过Altium designer软件设计和绘制了图像传感器最小系统原理图与PCB图,并通过加工制造和验证了各个模块功能。最后,制造、集成和测试了图像采集模块、照明模块与数据传输等模块形成的磁控胶囊内窥镜。通过实验分析比较了普通圆柱形胶囊与椭球形胶囊摩擦力的特点,探究了影响椭球胶囊摩擦力的因素。本研究首先建立了胶囊内窥镜在肠道中的力学模型,探究胶囊内窥镜在肠道中运动的摩擦力降低方法。并进一步优化了胶囊内窥镜的图像采集与传输系统,将图片传输优化为视频传输,这将极大的减少消化道检查的漏诊率。该研究将为磁控胶囊的控制和小型化提供理论和数据支撑,对于进一步提高检查效率至关重要。