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公开(公告)号：CN101262198A
公开(公告)日：2008-09-10
申请号：CN200810011110.2
申请日：2008-04-14
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于医学工程技术领域，公开了一种体内医疗微型机器人万向旋转磁场驱动控制方法。其特征是将z轴、y轴和x轴三组亥姆霍兹线圈组正交嵌套安装，使三组线圈在同一谐波电流驱动时各自的组合感抗相等和各自产生的谐波磁场磁感应强度的幅值相同；与机器人轴线方位角相关幅值和相位的同频率正弦谐波驱动电流在三轴正交亥姆霍兹线圈装置包围的一定空间内叠加形成相应方位角旋转轴线的空间万向均匀旋转磁场。通过改变电流频率调整磁场转速，通过改变三轴正交亥姆霍兹线圈驱动电流方向，可改变万向旋转磁场自旋方向。本发明的有益效果是适用于弯曲的人体内环境，实现体内机器人的转向、前进、后退、调速等诸多功能与体内的定位操作。
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公开(公告)号：CN109998457B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN201910352648.8
申请日：2019-04-29
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于自动化工程技术领域，涉及一种可无线传输图像的主被动双半球高集成胶囊机器人。双半球胶囊机器人的主动半球和被动半球通过选择超薄空心结构非金属轴承悬浮连接，主动半球和被动半球之间形成防止绕线的空心结构，环状径向磁铁、轴承和摄像模块组成三层嵌套结构，提高胶囊机器人结构刚度和集成度，保证磁场环境下轴承旋转阻力矩恒定，提高胶囊机器人运动稳定性；被动半球内集成摄像模块和无线模块，具备摄像和图像无线传输功能，定点调姿时拍摄性能稳定，保证图像质量，便于对胃肠道内指定位置的检查和胶囊机器人的视觉导航，为日后空间万向旋转磁场控制胶囊机器人的临床应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN109998457A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910352648.8
申请日：2019-04-29
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于自动化工程技术领域，涉及一种可无线传输图像的主被动双半球高集成胶囊机器人。双半球胶囊机器人的主动半球和被动半球通过选择超薄空心结构非金属轴承悬浮连接，主动半球和被动半球之间形成防止绕线的空心结构，环状径向磁铁、轴承和摄像模块组成三层嵌套结构，提高胶囊机器人结构刚度和集成度，保证磁场环境下轴承旋转阻力矩恒定，提高胶囊机器人运动稳定性；被动半球内集成摄像模块和无线模块，具备摄像和图像无线传输功能，定点调姿时拍摄性能稳定，保证图像质量，便于对胃肠道内指定位置的检查和胶囊机器人的视觉导航，为日后空间万向旋转磁场控制胶囊机器人的临床应用奠定了基础。
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公开(公告)号：CN109620108A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201910056648.3
申请日：2019-01-22
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种双半球型胶囊机器人弯曲肠道内视觉导航方法，属于自动化工程技术领域。该方法在利用双半球型胶囊机器人在万向旋转磁场中的随动性以确定其轴线的侧摆俯仰角的基础上，在双半球型胶囊机器人内安装铅垂角度传感器，确定摄像头绕双半球型胶囊机器人轴线的自转角，进而确定摄像头姿态；再利用万向旋转磁场的均匀性，结合姿态信息通过坐标转换确定在固定坐标系内弯曲肠道图像暗区质心相对于双半球型胶囊机器人的方向向量，实现万向旋转磁场对双半球型胶囊机器人在弯曲肠道内的导航。本发明避免使用多目摄像机结构和复杂肠道三维重建技术，且无须计算双半球型胶囊机器人具体位置信息，即可实现单目视觉辅助双半球型胶囊机器人在肠道内的导航作业。
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公开(公告)号：CN106549508B
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201610997340.5
申请日：2016-11-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: H02J50/12
Abstract: 本发明属于自动化工程技术领域，涉及一种空间线极化万向交变磁场的定向无线能量传输方法。本发明提供一种由三轴正交亥姆霍兹线圈所叠加出的空间线极化交变磁场的方向可任意调整的驱动方法与具体操作途径，调节三轴正交亥姆霍兹线圈中三股交流电的电流幅值与相位，使叠加出的线极化磁矢量方向与感应线圈轴线方向重合并发生电磁感应，满足能量接收装置的供能需求，从而实现高效、安全、稳定的定向性无线能量传输；同时能量接收装置内置的感应线圈体积可大大减小，为日后胶囊机器人的功能扩展奠定了坚实的基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104983386A
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201510263117.3
申请日：2015-05-21
Applicant: 大连理工大学
CPC classification number: A61B1/00158 , A61B1/041 , A61B5/073
Abstract: 本发明属于自动化工程技术领域，涉及一种空间万向旋转磁场方位误差的相位校正方法——直线极化电压相位差补偿法。其特征是以大线圈的电压相位为测量基准，借助于两相正交谐波信号叠加的直线极化特性，分别测出小线圈和中间线圈输入电压的相位差，并对输入电压进行数字化补偿，消除三组线圈电学参数不同对旋转磁场方位误差的影响。本发明的效果和益处是采用直线极化电压相位差补偿法，消除了三组不同结构亥姆霍兹线圈的电学参数差异对所叠加旋转磁场产生的方位误差，提高了空间万向旋转磁场的方位精度，尤其消除了线圈互感对空间万向旋转磁场方位精度的影响，解决了线圈互感计算与补偿困难这一技术难题。
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公开(公告)号：CN100523583C
公开(公告)日：2009-08-05
申请号：CN200710159159.8
申请日：2007-12-20
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于自动化工程技术领域，涉及一种多胶囊式医疗微型机器人的磁驱动控制装置及方法。其特征是通过调整机器人外表面螺旋肋与柔弹性管壁的间隙实现运动的控制，通过机器人旋转磁场转速与径向膨胀间隙的关系，将多个机器人设计成具有不同的启动转速，通过两磁极圆环产生旋转磁场，在不同的启动转速段区间驱动，来实现多胶囊式体内微机器人游动速度的调整和相对定位控制。本发明的效果和益处是机器人的可靠性和实用性好，运动性能优良，驱动效率高，管径适用范围大，控制简便易行。适用于柔弹性管壁环境，在同一磁场条件下，以不同的启动转速段进行驱动，可以实现对多个机器人的运动与定位的操作。
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公开(公告)号：CN1686044A
公开(公告)日：2005-10-26
申请号：CN200510046377.1
申请日：2005-04-29
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明涉及一种医疗微移动机器人在人体血管内的外旋转磁场非接触旋进式在线驱动控制方法。其特征是通过驱动径向磁化且N、S极相间排列的偶数多磁极圆筒形钕铁硼(NdFeB)永磁体外驱动器转动和轴向移动，媒介于旋转磁场的磁机耦合作用对载有同磁极结构的内驱动器产生的磁转矩和轴向磁拉力形成驱动“力旋”，实现机器人在血管内的双向非接触式轴向驱动。本发明提出了实现不阻碍血液正常流动的在线作业技术方案，其效果和益处是采用非接触旋进式驱动实现微机器人在血管内的在线双向移动，具有机器人结构简单，易于微型化，“旋进”驱动力矩大、安全可靠等优点，可望实现非接触式磁驱动微机器人在血管内的在线作业，实现检查、投药、通塞等手术医疗操作。
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公开(公告)号：CN112345985B
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202011159454.5
申请日：2020-10-26
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于机械测量技术领域，提供了一种空间万向旋转磁场轴线方向的测量装置及测量方法。该装置是将磁铁通过球面副固定在支架上，磁铁带动外壳绕自身轴线转动，磁铁轴线方向与旋转磁场轴线方向保持一致，通过磁铁顶部同轴激光头的光学放大作用,将磁铁轴线末端位移变化距离放大并投影到坐标盘，最终在坐标盘上读出万向旋转磁场轴线方向信息。本发明对实现空间旋转磁场的闭环控制，提高磁场方向的控制精度具有重要意义，为实现空间万向旋转磁场对胶囊机器人的精准控制奠定了基础。
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公开(公告)号：CN109770836B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201910227499.2
申请日：2019-03-25
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种双半球型胶囊机器人弯曲肠道内双图像视觉导航方法，属于自动化工程技术领域。该方法在利用调姿模态时双半球型胶囊机器人轴线与万向旋转磁场轴线的同轴随动特性以确定其轴线的侧摆俯仰角的基础上，通过同一俯仰角和两个不同侧摆角下单目摄像头拍摄的两幅连续图像确定摄像机框架绕双半球型胶囊机器人轴线的自转角，进而确定摄像机姿态；再利用万向旋转磁场的均匀性，结合姿态信息通过坐标转换确定在固定坐标系内弯曲肠道图像暗区质心相对于双半球型胶囊机器人的方向向量，实现万向旋转磁场对双半球型胶囊机器人在弯曲肠道内的导航。本发明无需加装任何传感器或装置，也避免使用复杂三维重建技术，即可实现双半球型胶囊机器人在肠道内的导航。
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