如今胃肠道疾病的死亡率很高,因此针对胃肠道疾病的诊查十分必要。为了克服传统内窥镜和胶囊内窥镜的不足,研制主动式胃肠道机器人成为当前生物医学工程领域的研究热点。本文依托国家自然科学基金项目(编号:61673271、81601631)与上海市科研计划项目(编号:14441902800、15441903100)的支撑,对主动式胃肠道微型机器人诊查系统展开研究。本文首先从国内外胃肠道诊查相关的研究出发,总结了各诊查方式的特点及优缺点,分析了本文研究的胃肠道微型机器人诊查系统的必要性和可行性。本文结合肠道特性,分析了适应肠道特殊环境的运动方式,选用了仿尺蠖式运动方式,然后进行机构设计。在满足机器人微型化和生物安全性标准条件下,设计了阿基米德螺旋线腿式径向钳位机构,以及采用丝杠螺母结构的轴向伸缩机构,机器人初始尺寸为直径Φ15mm,长35mm,达到微型化要求。为了给钳位机构提供足够的扩张力以及相对平缓的径向扩张速度,设计了减速比为489的减速器,保证了较大的输出转矩。为实现对胃肠道微型机器人的实时控制,设计了以微控制器PIC24F16KA102为核心的控制电路,并且对无线通讯模块、稳压电源模块、电机驱动模块、电流检测模块进行了设计。由于机器人空间受限,在芯片的选择上也充分考虑封装和能耗的问题,以达到微型化和低能耗的要求。为了摆脱采用拖缆式供能带来的生物安全问题和采用微型钮扣电池供能导致的工作时长限制,本文同时开展了微型机器人无线能量传输技术研究。本文在分析总结了现有的三种无线能量传输方式:电磁感应式、电磁谐振式、辐射式的基础上,根据微型机器人的应用情景,确定了电磁感应式无线能量传输方式。此外,进行了无线能量接收线圈的优化实验,研究一维接收线圈的几何尺寸对传输效率的影响,通过对接收线圈的优化,达到提高能量接收效率的目的。