一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统，包括一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈、一对Y轴赫姆霍兹线圈、一对Y轴麦克斯韦线圈、一对Z轴赫姆霍兹线圈和一对Z轴麦克斯韦线圈，上述每对线圈均平行设置，一对X轴赫姆霍兹线圈位于一对X轴麦克斯韦线圈内侧，一对Y轴赫姆霍兹线圈位于一对Y轴麦克斯韦线圈内侧，一对Z轴赫姆霍兹线圈位于一对Z轴麦克斯韦线圈内侧，三对赫姆霍兹线圈轴向方向两两正交，三对麦克斯韦线圈轴向方向两两正交，六对线圈轴向方向共同指向的中间区域为微机器人驱动的工作空间。本发明专利技术产生的均匀磁场和均匀梯度磁场的值在一定范围内可控可调；可以对微机器人进行三维空间的无缆驱动。

Three dimensional electromagnetic micro robot non cable drive control system based on visual feedback

The invention discloses a three-dimensional visual feedback electromagnetic micro robot driving control system, including a Herm Holtz coil, a X axis on the X axis, Y axis of a Maxwell coil, a Herm Holtz coil of Y axis, Z axis of a Maxwell coil and a Herm Holtz coil on the Z axis of Maxwell coils, each coil these are arranged in parallel, one of the X axis X axis of a Herm Holtz coil is located inside a Maxwell coil, the Y axis Y axis of a Herm Holtz coil is located inside a Maxwell coil, the Z axis Z axis of a Herm Holtz coil is located inside the Maxwell coil three, the axial direction of the Herm Holtz coil 22 orthogonal to the axial direction of the Maxwell three the coil 22 orthogonal, the middle area six of the coil axial direction of common direction for micro robot working space. The value of the uniform magnetic field and the uniform gradient magnetic field generated by the invention can be controlled and adjusted in a certain range, and the micro robot can be driven without cable in three-dimensional space.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电磁线圈装置
，尤其涉及一种可以产生有规律的电磁场并可进行人为控制视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统。该驱动系统可以用于驱动磁性材料制作而成的微机器人进行无缆的三维运动，利用视觉反馈的位置信息对微机器人进行闭环控制驱动。
技术介绍
微机器人无缆化操作在生物学、医学、微装配、微纳制造等领域有着极广阔的应用前景，一种方法是通过控制外加磁场来控制磁性材料制作而成的微机器人运动，将能量通过磁场的磁力作用转化为微机器人的动能，从而实现微机器人的无缆驱动。利用外磁场对微机器人进行无缆驱动，目前分析实验较多的是一维或二维驱动系统的设计和研究，而实际微机器人潜在的应用场合往往要求微机器人进行三维空间上的无缆驱动。此外绝大多数的微机器人的无缆驱动都是开环控制，微机器人运动的精度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统，包括一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈、一对Y轴赫姆霍兹线圈、一对Y轴麦克斯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统，包括一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈、一对Y轴赫姆霍兹线圈、一对Y轴麦克斯韦线圈、一对Z轴赫姆霍兹线圈和一对Z轴麦克斯韦线圈，其特征在于，上述每对线圈均平行设置，一对X轴赫姆霍兹线圈位于一对X轴麦克斯韦线圈内侧，一对Y轴赫姆霍兹线圈位于一对Y轴麦克斯韦线圈内侧，一对Z轴赫姆霍兹线圈位于一对Z轴麦克斯韦线圈内侧，所述一对Y轴赫姆霍兹线圈、一对Y轴麦克斯韦线圈位于一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈外侧，一对Z轴赫姆霍兹线圈和一对Z轴麦克斯韦线圈位于一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈内侧，三对赫姆霍兹线圈轴向方向两两正交，三对麦...

【技术特征摘要】
1.一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统，包括一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈、一对Y轴赫姆霍兹线圈、一对Y轴麦克斯韦线圈、一对Z轴赫姆霍兹线圈和一对Z轴麦克斯韦线圈，其特征在于，上述每对线圈均平行设置，一对X轴赫姆霍兹线圈位于一对X轴麦克斯韦线圈内侧，一对Y轴赫姆霍兹线圈位于一对Y轴麦克斯韦线圈内侧，一对Z轴赫姆霍兹线圈位于一对Z轴麦克斯韦线圈内侧，所述一对Y轴赫姆霍兹线圈、一对Y轴麦克斯韦线圈位于一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈外侧，一对Z轴赫姆霍兹线圈和一对Z轴麦克斯韦线圈位于一对X轴赫姆霍兹线圈、一对X轴麦克斯韦线圈内侧，三对赫姆霍兹线圈轴向方向两两正交，三对麦克斯韦线圈轴向方向两两正交，六对线圈轴向方向共同指向的中间区域为微机器人驱动的工作空间，还包括两个视频监控装置，两个视频监控装置正交放置，获取微机器人运动的图片传送至上位机，上位机输出控制信号给下位机，下位机作用于电磁线圈电流源产生的电磁场用来闭环控制微机器人的运动。2.根据权利要求1所述的一种视觉反馈三维电磁微机器人无缆驱动控制系统，其特征在于，对于每一个轴方向上的赫姆霍兹线圈和麦克斯韦线均圈设计在同一个线圈骨架上。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋霜，宋时间，孟庆虎，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44