위장관 캡슐 로봇의 다차원 무선 에너지 전송을 실현하고 수신 코일의 감김 치수, 부피 및 발생 열을 줄이기 위해 이중 차원 직교 직사각형 솔레노이드 송신 코일 구조를 설계하였다. 서로 다른 그룹의 송신 코일 전류를 제어하여 합성 자기장 방향을 변경할 수 있으며, 해당 구조의 송신 코일 내부에 자기 코어를 삽입할 수 있고, 코일 간격도 검진자의 체형에 따라 유연하게 조정할 수 있어 전력 손실을 줄일 수 있다. 구축한 무선 에너지 전송 시스템의 이론 모델을 수립하고 유한 요소 시뮬레이션을 통해 자기 코어가 시스템 성능 향상에 미치는 영향을 검증하였다. 마지막으로 실험 플랫폼을 구축하여 단일 차원 수신 코일의 매개변수를 최적화했으며, 다양한 송신 코일 간격에서 시스템의 실현 가능성을 실험적으로 확인하였다. 실험 결과에 따르면, 와이어 직경이 0.05 mm일 때 구축된 시스템 수신 코일의 최적 감김 가닥 수는 12이며, 최적 권수는 120이다. 송신 전압이 15 V이고 송신 코일 간격이 300 mm일 때 중앙 최소 수신 전력은 1,578 mW이며, 에너지 전송 효율은 3.85%이다. 이 시스템은 300~500 mm 송신 코일 간격에서 캡슐 로봇의 전력 요구를 충족할 수 있다.

무선 에너지 전송;캡슐 로봇;송신 코일;수신 코일