[发明专利]经颅多普勒探测器

权利要求书

1.一种能安装在头部上的头戴式装置，所述头戴式装置包括：

用于向头部中发射能量的探测器；

耦接至所述探测器的支撑结构，所述支撑结构包括平移致动器，所述平移致动器用于沿大体上平行于头部的表面的两条轴线平移所述探测器。

2.根据权利要求1所述的头戴式装置，还包括：

至少一个垂直平移致动器，所述至少一个垂直平移致动器用于沿大体上垂直于头部的表面的垂直轴线平移所述探测器。

3.根据权利要求2所述的头戴式装置，还包括

至少一个旋转致动器，所述至少一个旋转致动器用于围绕至少一条旋转轴线旋转所述探测器。

4.根据权利要求3所述的头戴式装置，其中，所述一条旋转轴线包括大体上与所述垂直轴线正交的倾斜轴线。

5.根据权利要求4所述的头戴式装置，其中，所述一条旋转轴线包括大体上与所述垂直轴线正交的横移轴线。

6.根据权利要求5所述的头戴式装置，其中，所述头戴式装置精确提供所述探测器的移动的五个自由度，包括通过大体上平行于头部的表面的两条轴线的平移、穿过大体上垂直于头部的表面的垂直轴线的一个自由度、沿倾斜轴线的一个自由度以及沿横移轴线的一个自由度。

7.一种被配置为与目标表面相互作用的设备，所述设备包括：

探测器，所述探测器被配置为与所述目标表面相互作用；以及

支撑结构，所述支撑结构耦接至所述探测器，用于使所述探测器相对于所述目标表面移动，所述支撑结构被配置为：

沿大体上平行于所述目标表面的平移平面平移所述探测器；以及

围绕至少一条旋转轴线旋转所述探测器。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述支撑结构还被配置为沿大体上垂直于所述平移平面的平移轴线平移所述探测器。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述一条旋转轴线包括不同于所述平移轴线的倾斜轴线。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述一条旋转轴线包括不同于所述平移轴线和所述倾斜轴线的横移轴线。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述支撑结构还被配置为使所述探测器围绕所述倾斜轴线和所述横移轴线朝向和远离所述目标表面旋转。

12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述支撑结构沿所述平移平面和所述平移轴线中的每一个具有刚度，并且沿所述平移平面的刚度大于沿所述平移轴线的刚度。

13.根据权利要求7所述的设备，其中，所述探测器被配置为向所述目标表面中发出超声波。

14.根据权利要求8所述的设备，还包括：

第一致动器，所述第一致动器被配置为沿所述平移平面沿第一方向平移所述探测器；

第二致动器，所述第二致动器被配置为沿所述平移平面沿与所述第一方向垂直的第二方向平移所述探测器；以及

第三致动器，所述第三致动器被配置为沿所述平移轴线平移所述探测器。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述第一致动器和所述第二致动器被配置为具有所述平移平面的刚度，并且所述第三致动器被配置为具有所述平移轴线的刚度。

16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器中的每一个分别是伺服电机。

17.根据权利要求14所述的设备，其中，所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器中的每一个的输入力由一种方法确定，所述方法包括：

确定用于所述探测器的支撑结构以及用于所述支撑结构的所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器中的每一个的构造；

基于所述支撑结构的构造和所述支撑结构的期望的条件刚度，确定用于所述支撑结构的刚度矩阵；

通过将所述刚度矩阵与所述探测器的期望的与实际的平移和旋转位置的差的矢量相乘，确定力矢量；

计算用于所述支撑结构的雅可比矩阵；以及

通过将所述力矢量与所述雅可比矩阵的转置相乘，确定所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器中的每一个的输入力。