用于肠道机器人的螺旋式平板发射线圈对设计

摘要

传统的肠道机器人无线能量传输系统发射线圈普遍采用中空圆柱体轴向绕线的方式,空间占用体积较大,限制了被检查者的活动空间,绕制复杂.本文提出了一种用于肠道机器人松耦合无线能量传输系统的发射线圈结构,由方形螺旋式绕制的平板线圈对组合而成,极大缩减了线圈的轴向长度,有效减少了发射线圈的体积,线圈结构更为简单轻薄.介绍了无线能量传输系统的工作原理,通过Comsol仿真分析了所设计线圈的磁场分布规律.最后,实验验证了该能量发射装置设计的可行性,并确定了最佳谐振频率.实验结果表明,在工作频率为213 kHz时,线圈对中心处无线能量传输系统的功率为787 mW,传输效率为5.7％,能够满足肠道机器人的功率需求.