微机器人系统研究一直以来是生物医疗领域的前沿研究方向。微机器人得益于自身微小的尺寸,在人体微创诊疗手术中能够在十分有限的组织空间中完成靶向给药,定点消除血栓等精细操作,不但减轻了患者创伤,缩短了术后的恢复期,而且对于传统手术无法到达的病变点能够轻易无伤害的进行治疗。为了实现微机器人在微小尺度下仍能自由地运动控制,相对于一般的外场驱动源,磁场作为一种安全高效的驱动源具有明显的优势,其无缆式的驱动连接在微小尺度空间方便了微机器人的操作。目前,国内外研究人员正积极开展基于磁场驱动的微机器人系统相关研究,在可预见的未来,磁驱动微机器人系统研究必定促进医疗技术的发展,造福全人类。针对医疗手术中微机器人在人体组织液内的驱动控制问题,本课题设计了一种基于矩形电磁线圈的微机器人磁驱动系统,目的是为了控制微机器人在三维空间中5自由度运动。该系统的设计核心由矩形线圈组驱动平台设计、磁驱动算法设计以及视觉反馈系统设计构成,其中矩形线圈组驱动平台作为磁场发生装置,本文构建了其空间磁场的数学模型,以产生可控磁场用来驱动磁性微机器人;磁驱动算法设计是基于空间磁场模型建立磁场转矩和磁力同矩形线圈组驱动电流之间的映射关系,并采用线性规划算法求解问题;而视觉反馈系统是通过识别工作空间中微机器人的三维坐标,将其作为反馈信息来实时准确地驱动微机器人。在磁驱动系统控制作用下,微机器人在三维工作空间中分别实现了定点旋转和直线运动,证明了该磁驱动系统能够驱动微机器人在工作空间中转向任意方向并直线运动到目的点,满足了系统的驱动设计要求。