[发明专利]使用一个或多个磁场的运动追踪系统

权利要求书

1.一种用于追踪对象的运动的系统，该系统包括：

至少第一磁源，被配置成生成第一静态磁场，所述第一磁源被固定在第一 坐标框架中；

多个磁性传感器，其配置成位于对象上并且检测第一静态磁场，所述磁性 传感器位于相对于第一坐标框架可移动的第二坐标框架中；

处理器，操作用于从磁性传感器接收磁场数据；以及

存储器单元，其操作性地耦合到处理器，并且被配置成存储针对第一坐标 框架定义的磁场模型或磁场数据库，以及针对第二坐标框架定义的具有不确定 性的磁性传感器测量模型；

其中处理器基于存储在存储器单元中的磁场数据和其它信息来计算和输出 对象的已估计位置和取向。

2.权利要求1的系统，还包括第二磁源，其在第一坐标框架中被定位在离 第一磁源固定距离处，第二磁源被配置成生成第二静态磁场，第一和第二磁源 被配置成生成具有不同取向的轴的DC磁场，其中针对高达六个自由度来计算 对象的已估计位置和取向。

3.一种用于追踪对象的运动的方法，该方法包括：

(a)定义针对生成静态磁场的至少一个磁源的第一坐标框架，以及针对多 个磁性传感器的第二坐标框架；

(b)估计相对于第一坐标框架的第二坐标框架的位置和取向；

(c)估计磁性传感器在第一坐标框架中的位置和取向；

(d)估计在磁性传感器的已估计位置处的静态磁场；

(e)使用磁性传感器获得静态磁场的实际测量；

(f)将已估计静态磁场与静态磁场的实际测量进行比较以确定已估计静态磁 场是否在接受阈值范围内；以及

(g)当已估计静态磁场在接受阈值范围内时，输出第二坐标框架的已估计 位置和取向；

其中当已估计静态磁场不在接受阈值范围内时，该方法还包括：

运行优化搜索算法，以及

重复在(b)处开始的方法，直到已估计静态磁场在接受阈值范围内为 止。