申请/专利权人：中国科学院深圳先进技术研究院

申请日：2022-10-28

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN116019565B

主分类号：A61B34/35

分类号：A61B34/35

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2023.05.16#实质审查的生效;2023.04.28#公开

摘要：本发明涉及一种用于微型机器人的半开放式磁操控装置，属于医疗机器人领域。所述装置包括固定支架、平移工作平台、磁场发生装置。磁场发生装置位于平移工作平台下方，控制磁场发生装置能够产生不同的磁场模式，包括匀强磁场，旋转磁场和振荡磁场等特殊定制的磁场模式；平移工作平台的一组对边通过固定支架支撑，上方用于放置实验手术对象，实验手术对象中有微型机器人；通过平移工作平台可以在平面内运动，实现了工作空间的有效拓展；控制平移工作平台在固定支架上平移，能够改变平移工作平台在磁场中的位置，从而根据不同微型机器人的特性和运动需求控制多种微型机器人的变形和运动。

主权项：1.一种用于微型机器人的半开放式磁操控装置，其特征在于，所述装置包括固定支架、平移工作平台、磁场发生装置；磁场发生装置位于平移工作平台下方，控制磁场发生装置能够产生不同的磁场模式；平移工作平台的一组对边通过固定支架支撑，平移工作平台上方用于放置实验手术对象，实验手术对象中有微型机器人；控制平移工作平台在固定支架上平移，能够改变平移工作平台在磁场中的位置，从而改变实验手术对象的位置，进而控制实验手术对象中微型机器人的变形和运动；磁场发生装置包括电磁铁阵列，通过控制电磁铁阵列中每个电磁铁线圈中的电流大小，能够控制电磁铁阵列产生的磁场模式；电磁铁阵列采用下述步骤确定每个电磁铁参数：以每个铁芯上端面的圆心为原点，以铁芯中心线为z轴；当伸出右手时，以拇指指向为z轴正向，将与手心垂直的方向为x轴正向，其余四指所指方向为y轴正向；建立关于磁场分布与电流大小的仿真模型，根据仿真模型制作实际电磁铁；获取通电1A时电磁铁磁场分布的仿真数据和测试数据；通过下述公式对测试数据和仿真磁场数据进行矫正，并求解出非线性矫正函数： 其中：xi,yi,zi为第i个电磁铁磁场中的一个空间位置点坐标，Bnormxi,yi,zi为第i个电磁铁的仿真磁场数据，Brealxi,yi,zi为第i个电磁铁的测量数据，Bn′ormxi,yi,zi为第i个电磁铁经过矫正的仿真磁场数据，φ,γ,∈为非线性矫正函数的参数；使用矫正后的仿真磁场数据替代通电1A电流时电磁铁空间磁场的真实磁场数据，进而确定每个电磁铁参数；所述电磁铁阵列使用3个相同的电磁铁组成电磁铁阵列；所述3个相同的电磁铁的上端面的圆心位于第一圆的圆上且平分该圆，下端面的圆心位于第二圆的圆上且平分该圆；且第一圆和第二圆圆心的连线与每个电磁铁铁芯的中心线夹角为10°。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院深圳先进技术研究院 一种用于微型机器人的半开放式磁操控装置

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