【技术实现步骤摘要】
本公开涉及检测装置，特别是涉及一种磁场发射器、位姿检测装置及方法。
技术介绍
1、为了检测运动物体的位置，人们设计了各种方案。例如对于一些难以接触的物体，可以通过图像拍摄的方式配合算法检测；而对于能够接触到的物体，可以利用传感器进行直接的检测。
2、对于一些受控的运动，可以通过对驱动装置的测量而计算推测，但是对于许多自由运动的物体则很难进行预测。例如对于运动员或者康复复健人员的肢体期望进行位姿检测，有助于判断肢体的运动情况；例如对于被人体手持的物体，包括运动器械或手术器械等，期望进行位姿检测，有助于判断该物体的位姿是否合适、是否需要调整。
3、期望能够实现对一运动器件的位姿进行精确的检测。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本公开提供一种磁场发射器、位姿检测装置及方法。
2、本公开实施方式提供一种磁场发射器，该磁场发射器包括：移动组件，限定第一轴线并包括磁体，磁体的极性方向不平行于第一轴线；及传动组件，限定与第一轴线不共面的第二轴线，移动组件绕第一轴线转动连接于传动组件，传动组件用于使移动组件绕第二轴线转动，并用于使磁体绕第一轴线转动。
3、本公开实施方式提供一种磁场发射器，利用转动组件和移动组件实现了磁体的复合运动，继而基于磁体的运动形成的时变磁场能够用于被检测，以进行位姿计算。磁场发射器所形成的磁场稳定、精确，易于被使用。
4、在一些实施方式中，磁场发射器还包括配重组件，配重组件限定第三轴线并包括配重体，第三轴线平行
5、如此设置，能够使移动组件受到配重组件的影响，二者相对传动组件的转动更稳定，继而磁场更可靠，有助于提升磁场发射器能助于实现的检测精度。
6、示例性地，配重体转动惯量相对于磁体的转动惯量的偏差小于磁体的转动惯量的10％。
7、如此设置，能够保证磁体运动的稳定，提供精确可靠的磁场。
8、在一些实施方式中，磁场发射器还包括驱动组件，驱动组件包括固定端和驱动端，驱动端动力连接于传动组件。
9、如此设置，可以控制传动组件及移动组件的运动，保证磁体运动出所需的磁场。
10、在一些实施方式中，磁场发射器还包括编码器，编码器用于获得驱动组件的驱动端的角度数值。
11、如此设置，通过编码器监测驱动端，能够及时准确地获得磁体的姿态信息。
12、在一些实施方式中，移动组件还包括第一斜齿轮，第一斜齿轮限定第一轴线且第一斜齿轮固定于磁体；其中，传动组件包括：第二斜齿轮，限定第二轴线，第二斜齿轮啮合于第一斜齿轮；及连接板，绕第二轴线转动连接于第二斜齿轮，连接板绕第一轴线转动连接于第一斜齿轮，其中，驱动端用于驱动连接板转动。
13、如此设置，在利用连接板实现移动组件转动的同时，利用第二斜齿轮与第一斜齿轮的啮合实现对磁体姿态的控制。该磁场发射器中磁体实现稳定、精细地运动，所实现的磁场用于进行精密地测量。本公开实施方式提供的磁场发射器在高频运动下结构稳定性强，运动平稳、震动小。
14、在一些实施方式中，磁场发射器还包括配重组件，配重组件包括：第三斜齿轮，限定第三轴线，第三斜齿轮绕第三轴线转动连接于连接板并啮合于第二斜齿轮，第三轴线平行于第一轴线；及配重体，固定于第三斜齿轮，配重体与磁体对称地设置于第二斜齿轮沿径向的两侧。
15、如此设置，可使传动组件、移动组件及配重组件运动平衡，继而磁场稳定可靠，降低了测量误差。
16、在一些实施方式中，第一斜齿轮的螺旋角、第二斜齿轮的螺旋角及第三斜齿轮的螺旋角均为45°，第三斜齿轮的齿数与第一斜齿轮的齿数相同。
17、如此设置，配重组件的运动与移动组件的运动趋同，可利用配重组件更好地实现移动组件相对传动组件的稳定性。
18、在一些实施方式中，磁体的极性方向垂直于第一轴线。
19、如此设置，磁体的极性方向可在第一轴线的垂面内转动。
20、在一些实施方式中，传动组件还包括第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板固定于连接板并转动连接于第一斜齿轮，磁体与第一斜齿轮沿第一轴线位于第一支撑板两侧；第二支撑板固定于连接板并转动连接于第三斜齿轮，配重体与第三斜齿轮沿第三轴线位于第二支撑板两侧。
21、如此设置，可利用第一支撑板稳定地支撑移动组件并有助于保证磁体的动平衡；同时利用第二支撑板保证配重组件的平衡。
22、在一些实施方式中，第二斜齿轮与第一斜齿轮的齿数比为正整数。
23、如此设置，当第一斜齿轮公转一周后，其自转也为整周数，这样第一斜齿轮持续公转的过程中，每周的磁场能够保持稳定，有助于更快捷地进行精确测量。
24、本公开实施方式还提供一种位姿检测装置，包括：前述的磁场发射器；及磁传感器，用于获得磁体的磁场在磁传感器位置处的矢量信息。
25、本公开实施方式提供的位姿检测装置，利用磁传感器测量时变磁场信息，能够用于精确地确认磁传感器在空间中的位置。此外，该位姿检测装置还可精确地确认磁传感器的姿态。
26、磁传感器可以利用各种方式固定在被测物体，继而磁传感器的位置和姿态也即被测物体的位置和姿态。
27、本公开实施方式还提供一种位姿检测方法，该位姿检测方法包括：获得前述的位姿检测装置所限定的基准点在空间内的位置，基准点相对第二轴线处于固定位置；控制磁体绕第一轴线转动并绕第二轴线转动；通过磁传感器获得矢量信息；以及响应于矢量信息、磁体相对第二轴线的位置及磁体相对第二轴线的姿态，获得磁传感器在空间内相对于基准点的位置及磁传感器在空间内的姿态。
28、本公开实施方式提供的用于位姿检测的方法，利用前述的位姿检测装置，能够精确地获得磁传感器在空间内的位置及姿态。本公开实施方式提供的位姿检测方法，利用磁场实现精确地检测，可应用于多种运动检测需求。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磁场发射器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁场发射器，其特征在于，还包括配重组件(3)，所述配重组件(3)限定第三轴线(γ)并包括配重体(31)，所述第三轴线(γ)平行于所述第一轴线(α)；
3.根据权利要求1所述的磁场发射器，其特征在于，还包括驱动组件(4)，所述驱动组件(4)包括固定端(41)和驱动端(42)，所述驱动端(42)动力连接于所述传动组件(2)。
4.根据权利要求3所述的磁场发射器，其特征在于，还包括编码器，所述编码器用于获得所述驱动组件(4)的驱动端(42)的角度数值。
5.根据权利要求3所述的磁场发射器，其特征在于，所述移动组件(1)还包括第一斜齿轮(12)，所述第一斜齿轮(12)限定所述第一轴线(α)且所述第一斜齿轮(12)固定于所述磁体(11)；
6.根据权利要求5所述的磁场发射器，其特征在于，还包括配重组件(3)，所述配重组件(3)包括：
7.根据权利要求6所述的磁场发射器，其特征在于，所述第一斜齿轮(12)的螺旋角、所述第二斜齿轮(21)的螺旋角及所述第三斜齿
8.根据权利要求7所述的磁场发射器，其特征在于，所述磁体(11)的极性方向(C)垂直于所述第一轴线(α)。
9.根据权利要求7所述的磁场发射器，其特征在于，所述传动组件(2)还包括第一支撑板(23)和第二支撑板(24)，
10.根据权利要求5所述的磁场发射器，其特征在于，所述第二斜齿轮(21)与所述第一斜齿轮(12)的齿数比为正整数。
11.一种位姿检测装置，其特征在于，包括：
12.一种位姿检测方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种磁场发射器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的磁场发射器，其特征在于，还包括配重组件(3)，所述配重组件(3)限定第三轴线(γ)并包括配重体(31)，所述第三轴线(γ)平行于所述第一轴线(α)；
3.根据权利要求1所述的磁场发射器，其特征在于，还包括驱动组件(4)，所述驱动组件(4)包括固定端(41)和驱动端(42)，所述驱动端(42)动力连接于所述传动组件(2)。
4.根据权利要求3所述的磁场发射器，其特征在于，还包括编码器，所述编码器用于获得所述驱动组件(4)的驱动端(42)的角度数值。
5.根据权利要求3所述的磁场发射器，其特征在于，所述移动组件(1)还包括第一斜齿轮(12)，所述第一斜齿轮(12)限定所述第一轴线(α)且所述第一斜齿轮(12)固定于所述磁体(11)；
6.根据权利要求5所述的磁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东海，刘浏，杨戴天杙，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。