[发明专利]一种旋转磁场和磁梯度双重推进的泳动微机器人及其驱动装置和方法

权利要求书

1.一种旋转磁场和磁梯度双重推进的泳动微机器人的驱动装置，所述泳动微机器人包括：壳体(1)、圆柱磁铁(2)和柔顺鞭毛(3)；

壳体(1)为含有空心内腔的圆柱形结构，柔顺鞭毛(3)的一端固定在壳体(1)一个端面的中心，壳体(1)的中心轴线与柔顺鞭毛(3)的中心轴线重合，

圆柱磁铁(2)位于壳体(1)的空心内腔内部，且圆柱磁铁(2)的中心轴线与壳体(1)的中心轴线相互垂直，

圆柱磁铁(2)的磁化方向为径向；其特征在于，

驱动装置包括：三组线圈对和三个驱动单元；

每组线圈对均包括两个完全相同且同轴设置的线圈，两个线圈之间留有空隙，三组线圈对的中心轴线两两正交设置，

每个驱动单元均包括：直流电源模块、数字/模拟转换模块、线圈驱动器和线圈连接切换模块；

直流电源模块用于为线圈驱动器提供电源，数字/模拟转换模块的模拟信号输出端连接线圈驱动器的信号输入端，线圈驱动器的驱动信号输出端连接线圈连接切换模块的驱动信号输入端，

三组线圈对分别与三个驱动单元一一对应，且驱动单元的线圈连接切换模块用于切换每对线圈之间的连接方式。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，圆柱磁铁(2)的材料为钕铁硼，直径为3mm，高度为1.5mm。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，壳体(1)包括：部件一和部件二，

部件一和部件二呈轴对称结构，对称轴为壳体(1)的中心轴线，部件一和部件二能够通过连接件相互分离或紧扣。

4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，壳体(1)的材料为光敏树脂，壳体(1)的直径为5mm，高度为6mm。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，壳体(1)的空心内腔呈圆柱形，且该空心内腔的中轴线与圆柱磁铁(2)的中轴线相互平行，该空心内腔直径为3.2mm，长度为1.7mm。

6.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，连接件为固定在部件一上的四个圆柱体，部件二上对应于四个圆柱体的位置设有四个圆孔，四个圆柱体分别与四个圆孔一一对应并能够嵌入在圆孔内。

7.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，泳动微机器人位于装满工作液体的容器内，且位于三对线圈对的中心。

8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，线圈对为亥姆霍兹线圈对。

9.基于权利要求1所述的驱动装置的泳动微机器人驱动方法，其特征在于，该方法为：

对泳动微机器人施加旋转磁场和磁场梯度，

利用旋转磁场的旋转频率和磁场梯度的大小，改变泳动微机器人的运动速度，

利用旋转磁场的旋转轴向和磁场梯度方向，改变泳动微机器人的运动方向。