内窥镜经过100多年的研究与发展,已在诊断类医疗仪器中占有重要的一席之地。近年来,出现了具有高分辨率、电子成像、无痛、无创等特点的无线电子内窥镜。其中,外磁场驱动的无线内窥镜实现了内窥镜的无线驱动,在医疗领域有着广泛的应用前景,具有微创伤、无痛苦、诊疗费用低等特点。 无线内窥镜要完成检测、维修作业,必须要形成高度自治的控制系统,其自身定位能力是关键。由于无线内窥镜本身的特点,其位置的非接触式在线定位检测一直是个难题。本文提出了一种基于磁性定位原理的非接触式无线内窥镜在线定位检测方法。 本文首先对无线内窥镜作了介绍,分析了无线内窥镜的研究现状、主要研究内容及相关技术。接着对各种微型机器人的定位方法和传感器进行了比较分析,对磁性定位原理和霍尔传感器进行了深入研究。简述了磁性定位系统的特点,对本课题的研究价值和难点作了分析。然后计算了内窥镜中圆柱永磁体的磁场模型,并采用ANSYS有限元分析软件对永磁体空间磁场进行了仿真分析。文中详细介绍了永磁体模型的二维、三维有限元模型的建立、分析过程和分析结果。根据分析所得结果进行了模型的简化,以提高分析效率。在模型建立的基础上,最后针对磁性定位的原理,提出了基于单片机PIC16F877的内窥镜定位电路的设计思路。