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公开(公告)号：CN117323011A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311142593.0
申请日：2023-09-04
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于医疗器械技术、磁控软体机器人技术领域，更具体地，涉及一种电磁永磁协同控制的介入手术机器人系统及控制方法。该介入手术机器人系统包括电磁‑永磁混合磁场发生装置、磁性导丝与导丝驱动装置，其中电磁‑永磁混合磁场发生装置包括永磁体和电磁线圈，所述永磁铁内嵌在所述电磁线圈中。基于该混合磁场发生装置构建了电磁永磁协同控制的介入手术机器人控制系统，利用其中永磁体“粗调”磁性导丝的偏转方向，利用间歇性电磁线圈“微调”磁性导丝的偏转角度，在保证控制精度的同时有效地降低了系统的能耗与体积，充分利用了永磁体与电磁线圈的固有优势，解决了现有技术永磁体驱动方法中大型机械臂控制精度不够的问题。
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公开(公告)号：CN112828877A
公开(公告)日：2021-05-25
申请号：CN202011640309.9
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种电磁驱动式磁性软体机器人的驱动装置，包括：多组电磁驱动线圈，每组电磁驱动线圈在其轴向产生磁场，每组电磁驱动线圈的轴向可任意设置，以在间隔空间产生任意方向的合成磁场；磁性软体机器人被放置在间隔空间内，磁性软体机器人包括多条臂，各条臂沿着磁性软体机器人的中心对称且轴对称分布；其内部磁性粒子的磁矩呈中心对称分布；控制通入每组电磁驱动线圈电流的变化趋势，使得合成磁场在垂直磁性软体机器人任意对称轴的平面内磁场方向顺时针或逆时针变化，以驱动磁性软体机器人沿其对称轴爬行运动。本发明使软体机器人对称轴两侧具有相反的磁化方向而在相同空间磁场作用下产生非对称的磁转矩响应，从而实现仿生爬行的动作模式。
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公开(公告)号：CN119517601A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411948807.8
申请日：2024-12-27
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明涉及磁性流体领域，公开了一种稳定可注射性磁性流体剩磁性的方法，所述磁性流体为具有三维网络结构的可注射磁性水凝胶，所述方法包括如下步骤：在所述磁性水凝胶内部磁矩统一性被打乱后，对所述磁性水凝胶或含有所述磁性水凝胶的物体施加弱磁场，以对所述磁性水凝胶进行弱磁场的原位重取向，使得所述磁性水凝胶内部磁性粒子的磁矩统一，呈现具有剩磁稳定的流体磁性。发明实现采用150mT在五天内维持磁性水凝胶的剩磁稳定，磁化时间不超过1min，对生物体的伤害低，磁矩降低程度小，易于推广使用。
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公开(公告)号：CN117703706A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311871193.3
申请日：2023-12-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种磁软体泵装置及其运行控制方法，装置包括：磁控泵体、两个磁控阀门以及容器；所述磁控泵体为半球壳结构的磁软体结构，被沿着第一方向磁化，所述第一方向为半球壳结构上凸或下凹的方向；所述两个磁控阀门开启时分别需要第一方向的磁场和第二方向的磁场；所述第二方向与第一方向相反；所述容器上设有三个开口，其中，第一开口和第二开口分别装配一个磁控阀门，第三开口与所述磁控泵体的边沿装配。本发明通过半球壳双稳态结构的磁控泵体设计，降低了泵送过程的能耗。双稳态结构使磁软体泵在变形磁场撤掉后能保持现有变形状态，因此在泵送过程中，驱动磁场能够时序间断性加载，提供了一种可行的低功耗驱动模式。
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公开(公告)号：CN114715369B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN202210223537.9
申请日：2022-03-07
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种磁性软体机器人的驱动方法及装置，该磁性软体机器人的有效的驱动波形为一种三组参数可调的梯形波。该梯形波可有效驱动不同种类的软体机器人，通过不同的组合可以实现操控四爪或六爪软体机器人实现复杂的运动模式如收缩、恢复、游泳等。该磁性软体机器人的驱动装置包括磁性软体机器人、单片机控制装置、功率放大装置和三维空间磁场发生装置。按照操作需求设计出驱动波形后，可通过上位机输入波形参数或描点输入具体波形，单片机处理后形成波形数据。波形数据经DAC调制后输出为模拟电压信号，经功率放大器放大后激励线圈产生对应驱动磁场，控制磁性软体机器人运动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114715369A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210223537.9
申请日：2022-03-07
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供一种磁性软体机器人的驱动方法及装置，该磁性软体机器人的有效的驱动波形为一种三组参数可调的梯形波。该梯形波可有效驱动不同种类的软体机器人，通过不同的组合可以实现操控四爪或六爪软体机器人实现复杂的运动模式如收缩、恢复、游泳等。该磁性软体机器人的驱动装置包括磁性软体机器人、单片机控制装置、功率放大装置和三维空间磁场发生装置。按照操作需求设计出驱动波形后，可通过上位机输入波形参数或描点输入具体波形，单片机处理后形成波形数据。波形数据经DAC调制后输出为模拟电压信号，经功率放大器放大后激励线圈产生对应驱动磁场，控制磁性软体机器人运动。
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公开(公告)号：CN113601840B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110859294.3
申请日：2021-07-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: B29C64/20 , B29C64/124 , B29C64/393 , B33Y30/00 , B33Y10/00 , B33Y50/02
Abstract: 本发明提供一种磁性软体机器人的可控磁化光固化打印装置及方法，装置包括光敏树脂固化单元和三维空间磁场发生装置，光敏树脂固化单元包括紫外阵列光源、磁化后的磁性颗粒、硅胶/水凝胶等软体材料、棱镜部件、混合基液池、承载台和升降装置。该系统在打印过程中根据各区域不同的磁化方向，在指定方向的空间磁场环境下，对该区域进行局部紫外光固化，由于三维空间磁场发生装置能够在间隔空间中产生任意方向的空间均匀磁场，故对于任何一个区域都能够实现三维磁矩调控。本发明通过协同控制空间磁场方向与指定区域的光固化，从而实现了可控三维磁矩磁性软体机器人的制备过程，提高了磁性软体机器人磁化路径调控的灵活性。
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公开(公告)号：CN112847391B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202011641374.3
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于磁控软体机器人领域，更具体地，涉及一种磁控多脚软体机器人的充磁系统及充磁方法。该充磁系统包括脉冲充磁单元和磁控多脚软体机器人，脉冲充磁单元包括电源装置、脉冲磁场发生装置和固定构件。该系统在充磁过程中先对其整体进行轴向充磁，后进行局部径向充磁。该充磁方法通过灵活改变多脚软体机器人的轴向充磁区域与径向充磁区域的面积比例或磁化强度比例，从而使软体机器人具备更加丰富的磁化属性，提高了磁控多脚软体机器人运动模式的多样性，让其能够实现更加丰富的运动过程如捕获、抓取等。
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公开(公告)号：CN112847391A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202011641374.3
申请日：2020-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于磁控软体机器人领域，更具体地，涉及一种磁控多脚软体机器人的充磁系统及充磁方法。该充磁系统包括脉冲充磁单元和磁控多脚软体机器人，脉冲充磁单元包括电源装置、脉冲磁场发生装置和固定构件。该系统在充磁过程中先对其整体进行轴向充磁，后进行局部径向充磁。该充磁方法通过灵活改变多脚软体机器人的轴向充磁区域与径向充磁区域的面积比例或磁化强度比例，从而使软体机器人具备更加丰富的磁化属性，提高了磁控多脚软体机器人运动模式的多样性，让其能够实现更加丰富的运动过程如捕获、抓取等。
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公开(公告)号：CN117731219A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311872822.4
申请日：2023-12-30
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于医疗器械、磁控软体机器人技术领域，更具体地，涉及一种多重磁响应胶囊机器人、驱动系统及驱动方法。本发明提供的一种磁控胶囊机器人，包含胶囊壳体和设置在所述胶囊壳体内部的载物腔，胶囊壳体壁上设置有物质交换通道、围绕所述物质交换通道设置的磁吸锁以及与所述磁吸锁配合设置的磁开关阀门。磁吸锁和磁开关阀门分别按照特定磁化方式磁化，在外部磁场作用下，利用所述磁吸锁和磁开关阀门对所述外部磁场响应的弛豫时间不同，通过控制外部磁场的频率与幅值参数，实现所述磁控胶囊机器人在包括运动、靶向给药和定点取样等多重响应形式的独立控制。
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