[發明專利]體內醫療微型機器人萬向旋轉磁場驅動控制方法

有效

• 申請號: 200810011110.2
• 申請日: 2008-04-14
• 公開（公告）號: CN101262198A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 張永順;郭東明;張林燕;王殿龍;楊振強
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;A61B1/00;A61B18/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

1、體內醫療微型機器人萬向旋轉磁場驅動控制方法，其特征在于：

(1)將軸向為z軸的亥姆霍茲線圈組(4)，軸向為y軸的亥姆霍茲線圈組(3)和軸向為x軸的亥姆霍茲線圈組(2)由大到小順序正交嵌套安裝后的三組亥姆霍茲線圈組的電路匹配設計；增加z軸的亥姆霍茲線圈組(4)和y軸的亥姆霍茲線圈組(3)的匝數，使以同一諧波電流驅動時，在三組正交嵌套的亥姆霍茲線圈組產生諧波磁場的磁感應強度的幅值相同，將電感分別串接到y軸的亥姆霍茲線圈組(3)和x軸的亥姆霍茲線圈組(2)上，使三組亥姆霍茲線圈在同一諧波電流驅動時各自的組合感抗相等，保證三軸磁場分量疊加后的磁場是均勻的空間旋轉磁場；

(2)產生旋轉軸為的空間萬向旋轉磁場時，將方向角α，β，γ的值為輸入變量，控制三路輸出頻率相同的滿足公式(6)的函數關系的正弦波諧波信號分別驅動三個軸線相互正交的亥姆霍茲線圈，在其所包圍的一定空間內形成均勻的萬向旋轉磁場；

其中，α，β，γ分別為與空間卡迪爾坐標系的x，y，z軸的方向角，I₀為向三組正交亥姆霍茲線圈中通入的交變電流的幅值，ω為施加交變電流的角速度，施加交變電流的頻率為f=ω2π;]]>每軸電流正方向與相應的坐標軸之間滿足右手定則；

(3)空間萬向旋轉磁場的轉速通過改變三組輸出正弦信號的頻率來實現；磁場強度的大小由三組輸出正弦信號的幅值來控制；當需要空間萬向旋轉磁場反向旋轉時，只需要將反轉磁場的旋轉軸方向的方向角(π+α)，(π+β)，(π+γ)的值為新的輸入變量即可，依據滿足公式(6)的函數關系的正弦波諧波信號分別驅動三個軸線相互正交的亥姆霍茲線圈，產生反向旋轉的萬向空間旋轉磁場，實現機器人任意方向的后退驅動控制。