中文摘要：

胶囊内窥镜是一种只须像药物一样吞服进去，便可拍摄消化道器官内腔状况的医疗产品，它的发展方向包括提高图像质量、扩大视野，利用外磁场操控，加入活检、施药、治疗的功能，这就需要研究新型的不受磁场影响的精密微驱动器。微型超声电机具有力矩大、功耗小、驱动精度高的优点，能很好地满足胶囊内窥镜中的应用要求。本项目将发展新型的超声电机，并利用其驱动胶囊内窥镜镜头运动而实现调焦功能，以达到提高图像质量、扩大视野之目的。主要研究内容包括适用于胶囊内窥镜的超声电机的设计、制造与理论分析；驱动方法和无线驱动控制电路的研究。拟解决的关键科学问题弄清影响微型超声电机运动精度的因素和机理；建立微型超声电机的机电耦合理论模型与步进运动的驱动控制方法。本项目有望促进我国内窥镜产业（尤其是医用内窥镜）的发展，同时也推动超声电机大批量的配置在更多的国防和民用装备之中。

结论摘要：

本项目将发展新型的超声电机，并利用其驱动胶囊内窥镜镜头运动而实现调焦功能，以达到提高图像质量、扩大视野之目的。主要研究内容包括适用于胶囊内窥镜成像系统的超声电机的设计、制造与理论分析；驱动方法和驱动控制电路的研究。在国家自然基金的支持下，我们基本完成了项目预期目标。研制出一套压电惯性直线微电机驱动的胶囊内窥镜镜头模块原型，研制出电池供电的电机驱动控制器；对电机驱动控制器的微型化进行了研究，设计了满足内窥镜尺寸要求的驱动控制电路，其制备和调试还在进行中；为了满足胶囊内窥镜的施药、活检等功能的发展需要，提出了几种新型结构的超声微电机，包括多自由度运动型和直线运动型，在IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control学术期刊发表了2篇SCI收录的论文（项目负责人均为第一作者和通讯作者），申请了2项中国发明专利（申请号201210531546.0，201410284838.8）；通过对几种超声电机进行数值模拟和制备、测试，从电机的结构、性能和制造工艺方面进行了分析，得出了一些有益的经验。