[發(fā)明專利]用于在工作空間中對(duì)磁體進(jìn)行無(wú)接觸地磁導(dǎo)航的線圈系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980147207.9
• 申請(qǐng)日: 2009-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102227869A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.祖洛斯基;J.賴因施克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): H02N15/00
• 分類號(hào): H02N15/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;盧江

1.?用于在工作空間中對(duì)磁體（1）進(jìn)行無(wú)接觸地磁導(dǎo)航的線圈系統(tǒng)，其中所述線圈系統(tǒng)包括多個(gè)線圈和用于控制所述多個(gè)線圈中的相應(yīng)電流的電流控制裝置，

其特征在于，

所述電流控制裝置被構(gòu)造為使得為了在所述工作空間中向著能夠變化地能預(yù)給定的位置（P）對(duì)所述磁體（1）進(jìn)行導(dǎo)航，將所述多個(gè)線圈中的電流調(diào)節(jié)為使得通過(guò)所述電流生成的、在所述能預(yù)給定的位置（P）周圍的凸環(huán)境（???????????????????????????????????????????????）的邊緣上的多個(gè)位置（P₁，P₂，P₃，P₄）處作用于所述磁體（1）上的磁力（F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃，F(xiàn)₄）指向所述環(huán)境（）中。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，將所述環(huán)境（）構(gòu)造為使得所述環(huán)境（）的邊緣與所述能預(yù)給定的位置的最大距離處于0.005?和0.1米之間、優(yōu)選為0.01米。

3.?根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述能預(yù)給定的位置（P）周圍的環(huán)境（）是多邊形和/或多面體。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)位置（P₁，P₂，P₃，P₄）位于所述多邊形和/或多面體的一個(gè)或多個(gè)角點(diǎn)處，尤其是位于所有的角點(diǎn)處。

5.?根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，將所述電流控制裝置構(gòu)造為使得通過(guò)所述電流控制裝置針對(duì)所述能預(yù)給定的位置（P）來(lái)計(jì)算所述線圈系統(tǒng)運(yùn)行中的電流。

6.?根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，將待為多個(gè)能預(yù)給定的位置（P）調(diào)節(jié)的電流存儲(chǔ)在所述電流控制裝置的存儲(chǔ)器中。

7.?根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，為了向著所述能預(yù)給定的位置（P）對(duì)所述磁體（1）進(jìn)行導(dǎo)航而調(diào)節(jié)的電流是具有以下邊界條件的優(yōu)化問(wèn)題解決方案：通過(guò)所述電流生成的、在所述能預(yù)給定的位置（P）周圍的凸環(huán)境（）的邊緣上的多個(gè)位置（P₁，P₂，P₃，P₄）處作用于所述磁體（1）的磁力（F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃，F(xiàn)₄）指向所述環(huán)境（）中。

8.?根據(jù)權(quán)利要求7所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化問(wèn)題是線性程序和/或二次程序。

9.?根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化問(wèn)題是包括所述多個(gè)線圈中電流的電流矢量的數(shù)值的最小化，其中作為另外的邊界條件考慮：通過(guò)所述電流生成的、在所述能預(yù)給定的位置（P）周圍的環(huán)境（）的邊緣上的多個(gè)位置（P₁，P₂，P₃，P₄）處作用于所述磁體（1）的磁力（F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃，F(xiàn)₄）在數(shù)值上分別超過(guò)預(yù)先確定的值。

10.?根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，所述優(yōu)化問(wèn)題是通過(guò)所述電流生成的、在所述能預(yù)給定的位置（P）周圍的凸環(huán)境（）的邊緣上的多個(gè)位置（P₁，P₂，P₃，P₄）處作用于所述磁體（1）的磁力（F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃，F(xiàn)₄）在數(shù)值上的最大化，其中作為另外的邊界條件考慮：所述多個(gè)線圈的電流在數(shù)值上低于相應(yīng)的最大值。

11.?根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，在解決所述優(yōu)化問(wèn)題時(shí)作為附加的邊界條件考慮：在所述能預(yù)給定的位置（P）處通過(guò)所述電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)基本上指向預(yù)給定的方向并且具有超過(guò)預(yù)給定值的數(shù)值。

12.?根據(jù)權(quán)利要求7至11之一所述的線圈系統(tǒng)，其特征在于，在解決所述優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，對(duì)所述多個(gè)線圈的相應(yīng)電流進(jìn)行不同的加權(quán)。