天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
在介入式内窥手术中，需要对手术器械精确定位。传统电磁定位(EMT)方法因稳键性低、复杂度高，难以应用于临床。为解决上述问题，在电磁系统的基础上加入惯性传感单元(IMU)，实现了多传感定位方法。多种传感信息的融合可提高系统的抗干扰能力。同时，惯性子系统可降低电磁系统的复杂度，提高整体的实用性。实验结果表明，姿态跟踪误差低于1°，位置定位误差低于3 mm；即使存在干扰，姿态误差也可被控制在3.5°以内。精度达到临床应用要求。
医用光学 内窥手术 传感融合 电磁定位 惯性传感 中国激光
2014, 41(12): 1204001
中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471009
在电磁定位系统中, 若没有考虑环境磁场、制造工艺等误差因素的影响, 会导致系统定位精度下降。介绍了一种提高电磁定位系统定位精度的方法, 该方法为了克服经典磁偶极子模型过于理想化的缺点, 提出了误差修正模型, 介绍了天线参数标定原理, 同时给出了修正因子的标定方法、标定流程以及装置。通过对比试验可以看出, 经过模型修正的系统定位精度可达到未修正模型的5倍。
电磁定位 磁偶极子 环境磁场 天线标定 electromagnetic positioning magnetic dipole ambient magnetic field antenna calibration
1 上海交通大学,仪器系820所,系统控制与信息处理教育部重点实验室,上海,200240
2 重庆嘉斯特质量检测有限公司,重庆,401122
以定位人体胃肠道生理参数遥测胶囊为目标,设计了便携交流激磁式定位系统.分析了定位系统的工作原理,建立了基于载流螺线管磁场计算模型的交流激磁定位模型,采用模拟退火算法求解了定位方程.体外实验结果表明,此便携式定位系统在10～500 mm处定位精度能达到10 mm,抗干扰能力强,能够满足微型介入式装置在人体中的定位要求.
微型介入式诊疗装置 电磁定位 准静态场 胃肠道诊断 模拟退火算法
上海交通大学,电子信息与电气工程学院,上海,200240
提出了基于电磁检测原理的定位方法.该方法在体表布置多个电磁发射线圈,通过胶囊内密封的接收线圈检测所在点的磁感应强度,利用检测值,根据磁感应强度和该点位置坐标之间的函数模型反向求解出位置信息.设计的悬浮式单维接收线圈,能始终保持接收方向的恒定,不仅大大减少了接收线圈和发射线圈维数,也大大降低了求解模型的复杂性,满足了胶囊内严格的空间限制和功耗限制.设计了完整的电磁定位系统,构建了三维实验平台,并开展了38个位置点处的检测,将结果代入定位软件求解后表明,三个坐标方向的定位误差均在4 cm以下,平均定位误差在2 cm以下,小于同类研究的定位误差.
胶囊式遥测系统 跟踪定位 电磁定位 定位误差
