一种基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台制造技术

技术编号:43136071 阅读:19 留言:0更新日期:2024-10-29 17:41
本发明专利技术提供了一种基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,所述磁驱动平台由电磁线圈部分和永磁铁部分组合而成,在电磁线圈部分和永磁铁部分的混合驱动下,基于磁偶极子模型,实现被控磁铁的位置和姿态的控制。本发明专利技术的有益效果是:本发明专利技术提出一种电磁线圈和永磁铁混合的磁驱动平台,针对现有的基于电磁线圈的驱动系统,仅采用了亥姆霍兹线圈,极大地降低成本,且减小发热;针对现有的基于单永磁铁的驱动系统,本发明专利技术能够丰富磁铁控制的方式,不会产生任务空间碰撞的问题;针对现有的基于多个永磁铁的驱动系统,本发明专利技术通过斥力来驱动被控对象,解决了由于吸力导致的磁力指数级增长的不稳定问题,同时不会产生任务空间的碰撞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁驱动平台,尤其涉及一种基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台


技术介绍

1、由于饮食习惯发生了显著变化,消化道疾病在世界范围内呈上升趋势,我国消化道癌的发病率和死亡率长期居于全球高位。研究表明,消化道癌症如果能早期发现,治疗效果显著提高,5年生存率可达90%以上,这增加了胃肠镜等消化道内窥镜的需求。目前临床中使用的内窥镜在检查过程中会引起疼痛和恶心,还可能出现感染、出血等并发症。

2、近年来,微型机器人受到越来越多的关注,这些机器人的尺寸小能进入到人体复杂和狭小的区域,在医学和生物工程方面具有非常大的应用潜力。微型机器人的主动驱动方式有很多,化学驱动、光学驱动、电驱动、磁驱动等等。由于磁驱动良好的可控性以及无放射性和其他的伤害,成为了首选的策略之一。

3、而磁驱动主要包括以下几种:

4、1、基于电磁线圈的驱动系统;

5、现有的使用电磁线圈的磁驱动系统有两种,一种是由配对的线圈组成的系统,通过使用亥姆霍兹线圈和麦克斯韦线圈的组合组成控制系统,亥姆霍兹线圈产生匀强磁场,麦克斯韦线圈产生梯度磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:所述磁驱动平台由电磁线圈部分和永磁铁部分组合而成,在电磁线圈部分和永磁铁部分的混合驱动下,基于磁偶极子模型,实现被控磁铁的位置和姿态的控制。

2.根据权利要求1所述的基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:所述电磁线圈部分采用亥姆霍兹线圈,所述永磁铁部分包括三个永磁铁机构,所述永磁铁机构包括一一对应的运动平台和驱动磁铁,一个驱动磁铁对应安装在一个运动平台上,三个所述永磁铁机构的驱动磁铁均位于所述亥姆霍兹线圈之内,通过三个所述运动平台控制三个所述驱动磁铁的位置和姿态,在三个所述驱动磁铁和所述亥姆霍兹线圈...

【技术特征摘要】

1.一种基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:所述磁驱动平台由电磁线圈部分和永磁铁部分组合而成,在电磁线圈部分和永磁铁部分的混合驱动下,基于磁偶极子模型,实现被控磁铁的位置和姿态的控制。

2.根据权利要求1所述的基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:所述电磁线圈部分采用亥姆霍兹线圈,所述永磁铁部分包括三个永磁铁机构,所述永磁铁机构包括一一对应的运动平台和驱动磁铁,一个驱动磁铁对应安装在一个运动平台上,三个所述永磁铁机构的驱动磁铁均位于所述亥姆霍兹线圈之内,通过三个所述运动平台控制三个所述驱动磁铁的位置和姿态,在三个所述驱动磁铁和所述亥姆霍兹线圈的共同作用下,基于磁偶极子模型,实现被控磁铁的位置和姿态的控制。

3.根据权利要求2所述的基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:所述亥姆霍兹线圈由一对完全相同的圆形线圈组成,两个圆形线圈的中心轴同轴,两个圆形线圈的轴向距离与圆形线圈的半径相等,每一个圆形线圈载有同向电流,通过控制电流的大小,在空间中产生期望的匀强磁场大小,不产生力。

4.根据权利要求2所述的基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:三个永磁铁机构位于同一平面,并且,三个永磁铁机构绕所述亥姆霍兹线圈的中心轴的周向间隔120°分布。

5.根据权利要求2所述的基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于:所述运动平台包括一一对应的直线导轨和二自由度云台,一个二自由度云台安装在一条直线导轨上,一个驱动磁铁安装在一个二自由度云台上。

6.根据权利要求5所述的基于电磁线圈和永磁铁混合驱动的磁驱动平台,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋霜方恩捷王焦乐
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院
类型:发明
国别省市:

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