在传统的肠胃道检查中，检查员从病人肛门中导入延伸至几米的有线内窥胃肠镜到推断的病变位置以进行观察，这种直接的观察手段无疑会为受验患者带来痛苦。另外传统胃肠镜与胃肠壁之间为硬性接触，存在损伤肠胃及因多次使用胃肠镜后产生的交叉感染的危险。同时，传统的胃肠镜的操作十分繁复，完成一次完整的观察往往需要花费接近一整天甚至更久的时间。因此，简化胃肠镜结构、实现无损检查和缩短检查时间对实际应用十分重要。本课题基于胶囊机器人的小型化要求，对尺寸为φ11mm×40mm，构造简洁的内窥镜机器人样机的几何和运动学参数利用前人的设计理论基础进行重新设计，目的是为了避免内窥镜在肠胃运动中与肠胃壁产生接触并提高其运行速度。除此之外，样机的小型化对实际应用和自身的灵活性有十分重大的影响。同时为了加强内窥镜机器人对特定的疑似病变位置进行详细观察的性能，本课题设计了一个利用电磁力驱动的镜头摆动机构，以扩大机器人进行定点拍摄时的摄像角度，实现内窥镜机器人辅助医护人员从不同视角下对该位置进行准确分析的要求。为了对机器人的摆头机构进行可行性分析和结构改进，本课题利用Ansoft公司的CAE软件Maxwell12进行其上的电磁场有限元理论分析，以软件分析得到的结果指标指导样机的修改方案，最终获得改进后的尺寸和选材方案。本课题设计在文献引述的理论指导下进行分析，确定机器人移动速度和相关的电机转速的关系；对机器人螺纹外壳施加合适的旋转速度，使其上的螺纹结构对周围粘液产生推力，实现机器人在管道中的轴向前后移动。同时在肠胃管道壁和机器人外壳之间利用了流体润滑理论中的粘液楔形动压膜的形成机理，实现在机器人运作过程中与管道分离的功能，满足机器人安全性能要求。最后，利用Pro/Engineer建立了胶囊内窥镜机器人的三维模型，生成相关的零件工程图，根据图样加工获得φ11mm×40mm的实际机器人样机。对实际样机在模拟肠胃道的环境下进行直线运动和摆头驱动的测试，实现对机器人设计的实际验证。同时将实验结果与理论设计进行比较，证明理论指导设计的有效性。