[发明专利]一种组合磁场发生装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种组合磁场发生装置，它包括：磁体组件、运动轨道、置物台；磁体组件内部设有磁体；磁体组件安装在运动轨道上，运动轨道设置在置物台的周围；运动轨道上至少包含三个磁体组件，多个磁体组件产生的磁场相互重合形成组合磁场，共同作用于置物台上方位置；组合磁场发生装置采用多个磁体组件组合作用的设计方式，使得作用磁场的磁场扫描区域更加灵活。还公开了一种组合磁场发生装置的使用方法，包括磁体组件的运动控制方法和磁场强度和频率的控制方法。方法中将磁场扫描分成了几种不同的模式，根据不同的模式分别计算不同的扫描路径；单点扫描模式、多点组合扫描模式、全面扫描模式三种扫描模式足以满足各种不同的需求。

技术领域

本发明属于组合磁场发生和控制技术领域，具体涉及一种组合磁场发生装置及其使用方法。

背景技术

组合磁场在工业和医疗领域具有很多应用，在医疗领域运用组合交变磁场可以对人体进行电磁治疗，也可以结合磁控机器人完成靶向送药，精密手术和医学检测等任务。

现有的组合磁场一般采用磁体位置固定、磁场强度变化的方式进行设计。这种设计方式需要将人体全部置于磁场中，通过控制单个磁场的强度，控制组合磁场中心的位置和强度。

发明内容

本发明提供了一种组合磁场发生装置及其使用方法，它是一种基于磁体位置变换和磁场强度变换相结合的一种组合磁场装置，它具有多个可以进行位置变换的磁体，每个磁体的位姿参数和强度参数都可以进行矢量调节，可以精确控制组合磁场的磁场中心的位置以及中心位置的磁场强度和磁场分布。

一种组合磁场发生装置，它包括：磁体组件、运动轨道、置物台；所述的磁体组件内部设有磁体；所述的磁体组件安装在运动轨道上，运动轨道设置在置物台的周围；所述的运动轨道上至少包含三个磁体组件，多个磁体组件产生的磁场相互重合形成组合磁场，共同作用于置物台上方位置；所述的运动轨道包括环形外壳和设置在环形外壳的内侧壁上的第一运动轨道、第二运动轨道；所述的第一运动轨道、第二运动轨道整体呈环形，所述的第一运动轨道、第二运动轨道均包括相互固定设置的固定环和设有齿圈的轨道环；所述的环形外壳的内侧壁上设有第一导轨、第二导轨；所述的第一导轨、第二导轨分别包括设置在两侧侧壁上的导轨槽；所述的第一运动轨道、第二运动轨道、第一导轨、第二导轨与环形外壳同心设置；

进一步的，所述的磁体包括磁体固定壳和设置在磁体固定壳内部的电磁线圈；所述的电磁线圈包括两个相互串联的螺旋线圈，且两个线圈的螺旋方向相同设置；所述的电磁线圈的两个螺旋线圈整体成V形设置；

进一步的，所述的磁体固定壳上设有位姿控制装置；所述的位姿控制装置包括位姿旋转轴、位姿控制电机和位姿控制支架；所述的位姿旋转轴设置在磁体固定壳的中部的两侧；所述的位姿旋转轴铰接安装在位姿控制支架两端的位姿旋转轴绞支座上；所述的位姿控制支架的一端固定安装有位姿控制电机；所述的位姿控制电机的输出轴与位姿旋转轴经联轴器连接设置；

进一步的，所述的位姿旋转轴的轴线位置位于电磁线圈的两个螺旋线圈的中间位置；所述的位姿旋转轴与两个螺旋线圈的中轴线相互垂直设置；

进一步的，所述的位姿控制支架的另一侧面上设有滑块组件；所述的滑块组件的包括分别位于位姿旋转轴的两侧的滑块；

进一步的，所述的滑块组件上还设有运动控制电机；所述的运动控制电机固定安装在滑块组件上；所述的运动控制电机的输出轴的轴线与位姿旋转轴的轴线相互平行设置；所述的运动控制电机的输出轴上安装有齿轮；

进一步的，所述的磁体组件包括第一磁体组件、第二磁体组件、第三磁体组件；所述的第一磁体组件、第三磁体组件的滑块组件两端的滑块与第一导轨的导轨槽相互配合设置；所述的第一磁体组件、第三磁体组件运动控制电机输出轴上的齿轮与第一运动轨道的齿圈相互啮合设置；所述的第二磁体组件的滑块组件两端的滑块与第二导轨的导轨槽相互配合设置；所述的第二磁体组件运动控制电机输出轴上的齿轮与第二导轨的齿圈相互啮合设置；所述的置物台设置在环形外壳的通孔内侧，与环形外壳相互固定设置；