【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声，尤指一种大规模阵列的声镊控制装置及方法。
技术介绍
1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
2、声镊是一种通过声波控制物体运动的技术。在声场中，物体在声辐射力的作用下，移动到声场的特定区域。与光镊相比，声镊可将所操纵的物体大小从微米级提高到厘米级。通过动态调制声波的幅度和相位分布，声镊可实现多模式、实时、高精度的粒子操纵，例如三维粒子移动、粒子旋转和粒子聚集。声操控微粒是利用声波与微粒之间动量和能量交换产生的声辐射力操纵微粒的运动，具有非接触、生物兼容性好、无需对微粒进行化学生物标记、装置简单易集成等优点，在精密制造、精准医疗等领域具有广阔的应用前景，是当前操控领域的研究热点。
3、在现有技术中，有提出利用声悬浮系统驱动和控制12行12列的超声波传感器阵列，通过调控阵列的相位分布，在单面超声传感器阵列上方产生特定的声场将物体悬浮起来，这种方式控制的超声波传感器数量较少，控制效果有待提升。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种大规模阵列的声镊控制装置及方法。
2、在本专利技术实施例的第一方面，提出了一种大规模阵列的声镊控制装置，包括：上位机及超声波控制系统；其中，
3、所述上位机与所述超声波控制系统通信连接，用于将控制数据发送至所述超声波控制系统；
4、超声波控制系统至少包括：交互电路板、控制电路板及
5、其中，所述超声换能器排列为多个超声换能器阵列，所述超声换能器阵列围成操控空间；
6、所述交互电路板将控制数据分发至超声控制板，超声控制板控制超声换能器发射超声波，在所述操控空间内合成预设声场，控制目标物的位置。
7、在本专利技术实施例的第二方面，提出了一种大规模阵列的声镊控制方法，该方法基于大规模阵列的声镊控制装置执行；包括：
8、上位机将控制数据发送至超声波控制系统；其中，所述超声波控制系统至少包括：交互电路板、控制电路板及超声换能器；
9、交互电路板将控制数据分发至超声控制板，超声控制板控制超声换能器发射超声波，在操控空间内合成预设声场，控制目标物的位置。
10、在本专利技术实施例的第三方面，提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现大规模阵列的声镊控制方法。
11、在本专利技术实施例的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现大规模阵列的声镊控制方法。
12、在本专利技术实施例的第五方面，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现大规模阵列的声镊控制方法。
13、本专利技术提出的大规模阵列的声镊控制装置及方法通过超声波控制系统及上位机可以实现超声换能器的精确控制，实现对目标物的捕获和操控，在声镊控制过程中，信号通道间的同步精度高，控制的换能器阵元数量大，支持单个阵元的驱动波形频率、相位、幅度的调节，同时支持通道数扩展，可以驱动更多数量的换能器阵元，并且可以将阵列组成平面阵或其他形状，满足不同的实验需求，为声镊技术提供了有利的技术支持。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大规模阵列的声镊控制装置，其特征在于，包括：上位机及超声波控制系统；其中，
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上位机设置有人机交互界面，用于接收人工输入的控制数据；
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波控制系统包括：48块控制电路板；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，每块控制电路板包括：一个单片机及24个驱动单元；
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，波形发生器驱动波形的频率可调范围为0-10MHz，默认为40KHz；在调节频率时，根据选用的换能器中心频率或其他需求进行调节；
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：信号同步模块；其中，
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：校准模块；其中，
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上位机具体用于：
9.一种大规模阵列的声镊控制方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-8任一项权利要求所述的大规模阵列的声镊控制装置执行；包括：
10.一种计算机设备
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求9所述方法。
12.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求9所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种大规模阵列的声镊控制装置，其特征在于，包括：上位机及超声波控制系统；其中，
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上位机设置有人机交互界面，用于接收人工输入的控制数据；
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述超声波控制系统包括：48块控制电路板；
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，每块控制电路板包括：一个单片机及24个驱动单元；
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，波形发生器驱动波形的频率可调范围为0-10mhz，默认为40khz；在调节频率时，根据选用的换能器中心频率或其他需求进行调节；
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：信号同步模块；其中，
7.根据权利要求4所述的装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑海荣，周娟，李飞，黄来鑫，孟龙，蔡飞燕，邱维宝，廖斐飞，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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