超声引导下的介入磁导航系统及导航方法

    公开(公告)号:CN117224208B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202311163806.8

    申请日:2023-09-11

    IPC分类号: A61B17/34 A61B34/20 A61B8/08

    摘要: 本公开提供的一种超声引导下的介入磁导航系统及导航方法,系统中超声探头被用于获取超声图像,磁传感器单元内置于超声探头内,被用于获取环境磁场矢量和磁性介入针产生的磁场,超声图像和磁场矢量被发送至运算单元中计算磁性介入针位姿并生成包含介入针位姿信息的超声图像。在方法中,在开始导航前获取环境磁场大小,在开始导航后实时获取磁场矢量,计算环境磁场估算方向并基于磁梯度张量方法估算磁性介入针的中点位置,以此作为初值,基于最小二乘法和磁性介入针的磁场模型计算磁性介入针的针尖位置和针尾位置,最后生成包含磁性介入针位姿的超声图像。本公开可以实现对介入针的实时高精度定位,降低介入的难度,提高介入的成功率。

    超声引导下的介入磁导航系统及导航方法

    公开(公告)号:CN117224208A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311163806.8

    申请日:2023-09-11

    IPC分类号: A61B17/34 A61B34/20 A61B8/08

    摘要: 本公开提供的一种超声引导下的介入磁导航系统及导航方法,系统中超声探头被用于获取超声图像,磁传感器单元内置于超声探头内,被用于获取环境磁场矢量和磁性介入针产生的磁场,超声图像和磁场矢量被发送至运算单元中计算磁性介入针位姿并生成包含介入针位姿信息的超声图像。在方法中,在开始导航前获取环境磁场大小,在开始导航后实时获取磁场矢量,计算环境磁场估算方向并基于磁梯度张量方法估算磁性介入针的中点位置,以此作为初值,基于最小二乘法和磁性介入针的磁场模型计算磁性介入针的针尖位置和针尾位置,最后生成包含磁性介入针位姿的超声图像。本公开可以实现对介入针的实时高精度定位,降低介入的难度,提高介入的成功率。

    包含磁传感器阵列的超声探头的标定方法及标定系统

    公开(公告)号:CN117442232A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311164160.5

    申请日:2023-09-11

    IPC分类号: A61B8/00

    摘要: 本公开提供的一种包含磁传感器阵列的超声探头的标定方法及标定系统,均涉及一标定装置,在该标定装置中,标定支座主体用于放置超声探头,电磁铁固定在标定支座主体上且均匀分布在磁传感器阵列周围,在超声探头成像范围内,安装有N型线和导声介质。在方法中,首先基于椭球体拟合方法计算得到各磁传感器的校正系数,再逐个开启电磁铁并获取磁场矢量,基于最小二乘法计算得到磁传感器阵列中各磁传感器的相对位姿关系,最后对N型线截面中心在不同坐标系下的坐标进行配准,计算得到超声探头和磁传感器阵列的相对位姿关系。本公开有效提高了对包含磁传感器阵列的超声探头标定的便捷性,且减小了计算累计误差,使磁导航系统定位精度可以得到提高。

    无线超声探头
    4.
    实用新型

    公开(公告)号:CN221331245U

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202322455348.7

    申请日:2023-09-11

    IPC分类号: A61B8/00 A61B17/34

    摘要: 本公开提供的一种无线超声探头,包括外壳、超声换能器、磁传感器阵列、主板、电池、按钮单元和LED单元,其中,所述磁传感器阵列具有多个以矩形方式排布的三轴磁传感器,可以获取三轴磁场矢量,基于磁化后的穿刺针产生的磁异常现象对穿刺针进行定位,所述主板用于控制所述无线超声探头的运行、供电和通讯任务,可以实时对超声信号进行处理并在移动终端上显示高质量超声图像和穿刺针定位结果。该无线超声探头采用一种高空间使用率的排布方式,有效缩小超声探头的体积。该无线超声探头同时具备超声成像、无线通讯、穿磁针定位多种功能,同时紧凑的结构设计使超声探头体积较小,使用户在使用过程具有较好的握持手感。

    摩擦发电性能增强装置
    5.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114465520B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202210097802.3

    申请日:2022-01-27

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02N1/04

    摘要: 本公开实施例提供的摩擦发电性能增强装置,包括:动力输入单元;动力转换单元,将动力输入转换成周向动力输入和轴向动力输入;电能产生单元,包括第一摩擦纳米发电机、第二摩擦纳米发电机、电路管理模块和缓存电容器,由周向动力输入使第一摩擦纳米发电机产生交流电,由电路管理模块将第一摩擦纳米发电机产生的交流电进行整流后转变为直流电流,输送至串联的第二摩擦纳米发电机和缓存电容器,提高两者中的电荷量;由轴向动力输入使第二摩擦纳米发电机的定子和动子间产生间歇性地开合运动,使电荷在第二摩擦纳米发电机与缓存电容器之间来回流动,形成对外输出的电能。本公开可延长摩擦纳米发电机的使用寿命并增强其输出性能。

    摩擦发电性能提升装置
    6.
    发明授权

    公开(公告)号:CN114465519B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202210097674.2

    申请日:2022-01-27

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H02N1/04

    摘要: 本公开实施例提供的摩擦发电性能提升装置,包括:用于提供周向动力输入和轴向动力输入的动力输入单元;电能产生单元,包括第一摩擦纳米发电机、第二摩擦纳米发电机、电路管理模块和缓存电容器,周向动力输入通过驱动中心转动轴使第一摩擦纳米发电机产生交流电,由电路管理模块将第一摩擦纳米发电机产生的交流电进行整流后转变为直流电流,输送至串联的第二摩擦纳米发电机和缓存电容器,提高两者中的电荷量;轴向动力输入通过花键机构使第二摩擦纳米发电机的定子和动子间产生间歇性地开合运动,使电荷在第二摩擦纳米发电机与缓存电容器之间来回流动,形成对外输出的电能。本公开可延长摩擦纳米发电机的使用寿命并提升其输出性能。

    一种基于静电阻尼作用的变刚度能量收集背包系统

    公开(公告)号:CN117717225A

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202311684345.9

    申请日:2023-12-08

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: A45F3/04 H02N1/04 A45C15/00

    摘要: 本公开提出一种基于静电阻尼作用的变刚度能量收集背包系统,包括背包本体、具有中空层的背带、弹性带以及设置于背包本体和背带之间的自供电变刚度装置;弹性带的两端分别固接于背带的中空层内和背包本体之间;自供电变刚度装置包括摩擦供电单元、静电吸附单元和电路管理单元,摩擦供电单元、静电吸附单元的定子与背带共同构成定子部分,摩擦供电单元、静电吸附单元的动子与背包本体共同构成动子部分;摩擦供电单元基于摩擦生电原理将弹性带存储的动能转换为电能驱动静电吸附单元,通过电路管理单元调节后提供电能给静电吸附单元,静电吸附单元基于静电吸附作用改变本背包系统的弹性刚度,通过增加背包本体与背带间的滑动阻尼力实现静电阻尼作用。

    一种基于磁电-摩擦电耦合效应的能量收集背包系统

    公开(公告)号:CN117717224A

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202311684338.9

    申请日:2023-12-08

    申请人: 清华大学

    摘要: 本公开提出一种基于磁电‑摩擦电耦合效应的能量收集背包系统,包括背包本体、背带、背包上板、背包下板及连接于背包上下板之间的减振发电装置,该装置的减振部分包括减振缓冲单元和单轴直线导杆单元,发电部分包括由减振部分同步驱动的两供电单元,第一供电单元包括对称型独立摩擦层式摩擦纳米发电机和两组电磁发电器,第二供电单元包括单侧独立摩擦层式摩擦纳米发电机和一组电磁发电器,各电磁发电器包括均分别固定在相应摩擦纳米发电机动子和定子上的感应线圈和磁铁,背包本体、背包上板、摩擦纳米发电机的动子和感应线圈均与单轴直线导杆单元的滑块连接。本公开采用磁电‑摩擦电耦合式发电方式,提升背包发电量和能量收集效率。

    一种基于摩擦生电的能量收集背包系统

    公开(公告)号:CN117717223A

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202311680972.5

    申请日:2023-12-08

    申请人: 清华大学

    摘要: 本公开提出一种基于摩擦生电的能量收集背包系统,包括背包本体、背带、背包上板、背包下板及连接于背包上板、下板之间的减振发电装置;减振发电装置的减振部分包括减振缓冲单元和一对单轴直线导杆单元,发电部分包括由减振部分同步驱动的两摩擦供电单元,连接于两摩擦供电单元之间的两个电路管理单元,及连接于第二摩擦供电单元与负载之间的两固定电容器;第一摩擦供电单元采用对称型独立摩擦层式摩擦纳米发电机;第二摩擦供电单元采用接触滑移式摩擦纳米发电机,具有彼此独立的第一、第二极板组件,及与两极板组件形成往复式滑移摩擦的公共极板组件,两极板组件分别与公共极板组件构成两可变电容器。本背包系统结构紧凑且能提高电能输出效率。

    一种基于纳米摩擦发电机的自供电能量收集与存储系统

    公开(公告)号:CN117650614A

    公开(公告)日:2024-03-05

    申请号:CN202311676359.6

    申请日:2023-12-08

    申请人: 清华大学

    摘要: 本公开提供的一种基于纳米摩擦发电机的自供电能量收集与存储系统,包括由驱动组件驱动的两个摩擦供电单元,连接于两个摩擦供电单元之间的两个电路管理单元,以及连接于第二摩擦供电单元与负载之间的两个固定电容器;第一摩擦供电单元采用对称型独立摩擦层式纳米摩擦发电机,具有第一、第二交流输出端;第二摩擦供电单元采用接触滑移式纳米摩擦发电机,具有彼此独立的第一、第二极板组件,以及在驱动组件的驱动下与第一、第二极板组件形成往复式滑移摩擦的公共极板组件,第一、第二极板组件分别与公共极板组件构成第一、第二可变电容器。本公开的自供电能量收集与存储系统,结构紧凑且能提高电能输出效率。