随着微电子机械技术（MEMS）的快速发展及介入诊疗手术对新技术的迫切需求，用于介入诊疗的微机器人已成为国内外的研究热点。与其它类型介入微机器人相比，游动式介入诊疗微型机器人具有非接触、无摩擦、少盲区、低损伤、多自由度等诸多优点，已成为介入诊疗微机器人研究的重要选择之一。本文设计了一种新型的桨驱动游动微机器人，该机器人以左螺旋桨、右螺旋桨及“直桨”各一个为推进器，运动时，三桨协同合作，调节游动机器人所受合力与合力矩，进而调节游动机器人的姿态，本方案中游动机器人能实现进退、转艏、纵倾、横倾多自由度运动。论文首先对游动机器人进行了整体设计。在充分考虑游动机器人在液体中运动时所受阻力、推力及机器人排液量的基础上，基于FLUENT流体仿真结果，设计了优化的机体与推进器。针对尾部螺旋桨高速旋转时可能会对人体造成损伤的安全问题，提出了有效的安全保护措施。针对液体中游动机器人的静密封与动密封两种不同问题分别提出了不同的处理方案。本文从动量及动量矩定理着手，推导出游动机器人的空间运动一般方程，结合游动机器人的驱动方案，进一步阐明了游动机器人进退、转艏、纵倾、横倾等自由度的实现机理。作为管道游动机器人一个重要的功能——转艏，本文基于既定驱动方案，分别使处于静态与动态的游动机器人以不同方式实现转艏，以应对复杂的人体管道环境，使得游动机器人更加灵活多变。本文使用FLUENT流体仿真软件，分别针对游动机器人机体及推进器进行流体仿真，分析出游动机器人阻力与速度、液体粘度、管道直径、外形之间的关系；推进力与桨角速度、桨直径、桨的几何分布之间的关系。依据分析结果，拟合获得机器人阻力/阻力矩函数、推进器推进力/力矩函数。令游动机器人所受合力/合力矩对应等于推进力所提供的合力/合力矩，即可得出游动机器人在实现各种自由度时，游动机器人的速度/角速度和推进器角速度的关系式，为机器人的运动控制打下基础。最后，设计了游动机器人的控制系统及相关应用电路。游动机器人推进马达选用直流无刷空心杯电机，采用PWM调速，设计了电机控制及驱动模块，配备了无线遥控系统，实现对直流电机调速与转向控制，进而调节游动机器人的姿态。鉴于介入诊疗机器人对实时图像采集系统的需要，针对介入诊疗环境，设计了高效率、低功耗、小体积的图像采集及无线传输系统，设计制作了六层PCB板。