胶囊机器人在肠道内的转向的控制在临床应用中是极为重要并且具有极大的挑战性的,要实现弯曲肠道的主动控制主要应解决以下几个瓶颈问题：第一个是解决弯曲管道内部的无线能量传输的问题；‘第二个需要解决的问题是开发机器人能够在胃肠道内顺利驱动的致动器；最后一个优化旋转磁矢量的方向为更好的实现曲线环境的转向导航。第一个问题可以运用磁场控制胶囊机器人解决,一些学者,运用永磁体产生的静态来控制胶囊机器人姿态和运动,由于单个永磁体产生的梯度变化较大,对胶囊机器人的位置控制不够精确。由于人体肠道形态不规则以及肠道的摩擦,机器人的运动是不连续的,并且运动不稳定。而两个永磁体产生的均匀静磁场不能够控制机器人运动。因此我们提出一种运用亥姆霍兹线圈产生空间万向旋转磁场的方法来控制胶囊机器人运动姿态,能够实现空间转弯和姿态调整。对于第二个问题,我们提出了一种万向旋转磁矢量驱动的花瓣廓形胶囊机器人,可以有效的减小对肠道的伤害和机器人的游动阻力。最后一个问题,弯曲环境内胶囊机器人的磁导航转弯控制问题仍未完全解决,为此,提出一种基于多楔效应具有较小转弯阻力的花瓣型胶囊机器人,并提出一种通过两次优化确定预置旋转磁矢量最优空间方位的方法：为了使机器人能够非接触快速转弯游动,提出基于转弯驱动平均速度及转弯驱动平均轨迹偏移量两个性能评价指标的模糊综合评价方法对胶囊机器人转弯角度进行优化,获得空间万向旋转磁矢量的初始最优方向角；为进一步减小机器人转弯时的磁振动,再采用主要目标法,在磁力矩约束条件作用下对万向旋转磁矢量最终方位进行优化,实现最终方位的微调。最后通过弯曲管道内游动实验证实了该优化方法的有效性,可有效实现花瓣型胶囊机器人的非接触转弯游动,并减少机器人的振动。由于人体肠道在腹腔中并非完全处于平面中,因此仅仅对胶囊机器人在平面圆弧管道内行走的磁力矩控制方向优化还远远不够,论文进一步,在对平面弯曲环境中胶囊机器人磁力矩方向优化的研究的基础上对空间磁力矩在空间光滑曲线中的优化做了进一步的分析。