磁场驱动系统的制作方法

1.本发明涉及磁场驱动系统，更详细地，涉及可以在目标区域生成磁场的磁场驱动系统。


背景技术：

2.在内部安装磁铁的磁性机器人通过由磁场驱动系统生成的外部磁场接收磁矩和磁力来驱动，可以远程精密控制，从而适用在众多部位以及研究开发。代表性地，具有适用于消化系统的自驱动式胶囊内窥镜、适用于心律不齐治疗的磁性导管等，此外，用于阻塞性血管治疗的血管治疗用磁性机器人、用于眼球内药物传递的微型机器人、用于组织内标的药物传递的磁纳米粒子。
3.如上所述，适用磁性机器人的人体部位及病变部的位置非常多样化。这种磁性机器人的驱动及控制的核心为生成外部磁场的磁场驱动系统。但是，在现有的磁场驱动系统中，生成磁场的电磁铁的位置及配置形态已被固定，由于并未考虑病变部的位置及特性，因而磁场的生成及控制并不有效。而且，因具有磁芯等磁性结构的磁特性而存在无法生成高功率的高频磁场的局限。这种磁场驱动系统的局限将会导致可适用磁性机器人的疾病及可生成的运动等受限。


技术实现要素：

4.技术问题
5.本发明提供可根据病变部的位置及特性来使磁场生成部的位置及配置最优化的磁场驱动系统。
6.并且，本发明提供可生成高功率的高频磁场的磁场驱动系统。
7.技术方案
8.本发明的磁场驱动系统可包括：轨道；第一磁场生成部，设置于上述轨道上；以及第二磁场生成部，设置于上述轨道上，隔着目标区域，与上述第一磁场生成部相向配置，上述第一磁场生成部和上述第二磁场生成部可在上述目标区域生成磁场。
9.并且，本发明还可包括驱动部，上述驱动部用于使上述第一磁场生成部和上述第二磁场生成部沿着上述轨道移动。
10.并且，上述第一磁场生成部可包括：第一支撑框架，设置于上述轨道上；至少一个第一磁芯，被上述第一支撑框架支撑，其末端朝向上述目标区域配置；以及第一线圈，卷绕在每个上述第一磁芯，上述第二磁场生成部可包括：第二支撑框架，设置于上述轨道上，与上述第一支撑框架相向配置；至少一个第二磁芯，被上述第二支撑框架支撑，其末端朝向上述目标区域配置；以及第二线圈，卷绕在每个上述第二磁芯。
11.并且，上述第一磁场生成部可包括第一磁芯可变模块，上述第一磁芯可变模块用于使上述第一磁芯沿着上述第一支撑框架移动，上述第二磁场生成部可包括第二磁芯可变模块，上述第二磁芯可变模块用于使上述第二磁芯沿着上述第二支撑框架移动。
12.并且，上述第一磁芯可变模块可以使多个上述第一磁芯单独移动，上述第二磁芯可变模块可以使多个上述第二磁芯单独移动。
13.并且，上述第一磁芯可变模块可以使上述第一磁芯沿着上述第一磁芯的中心轴方向直线移动，上述第二磁芯可变模块可以使上述第二磁芯沿着上述第二磁芯的中心轴方向直线移动。
14.并且，上述第一支撑框架和上述第二支撑框架可呈大小相同的环形形状，并且它们的中心位于同一轴上。
15.并且，上述第一磁芯、上述第二磁芯、上述第一支撑框架、第二支撑框架及上述轨道可由磁性材质形成，形成于上述目标区域的磁场、上述第一磁芯、上述第一支撑框架、上述轨道、上述第二支撑框架及分别形成于第二磁芯的磁场形成闭合磁路。
16.并且，本发明可包括：电源部，通过第一电路向上述第一线圈供电，通过第二电路向上述第二线圈供电；以及可变电容器，分别形成于上述第一电路及上述第二电路。
17.并且，上述第一支撑框架可具有由磁性材质形成的多个基础框架层叠的结构。
18.并且，多个上述基础框架的半径可以与上述第一支撑框架的半径相同，位于同一中心轴上。
19.并且，上述第一磁芯可呈由磁性材质形成的多个基础框架层叠的结构，多个上述基础框架的长度可以与上述第一磁芯的长度相同。
20.并且，上述轨道可呈由磁性材质形成的多个基础框架层叠的结构，上述基础框架的长度可以与上述轨道的长度相同。
21.并且，上述第一磁芯可包括：第一磁芯外罩，在外侧面卷绕上述第一线圈，具有内部空间，在一端部形成有开口；第一辅助磁芯，通过上述开口向上述内部空间插入；以及第一磁芯驱动部，使上述第一辅助磁芯沿着其中心轴方向直线移动。
22.并且，上述第一磁芯外罩的中心轴可以与上述第一辅助磁芯的中心轴位于同一线上。
23.并且，上述第一磁芯外罩的中心轴可以与上述第一辅助磁芯的中心轴相互平行地排列。
24.并且，在上述第一磁芯外罩的一端部可形成多个上述开口，多个上述第一辅助磁芯可以向每个上述开口插入，上述第一磁芯驱动部可以使多个上述第一辅助磁芯单独移动。
25.并且，多个上述开口可具有不同的大小，多个上述第一辅助磁芯的大小可以与每个上述开口的大小相对应。
26.发明的效果
27.本发明具有如下的效果，即，多个磁芯可沿着支撑框架移动，或者沿着其轴方向直线移动，因此，可根据病变部的位置及特性控制磁场的生成。
28.并且，根据本发明，本发明具有如下的效果，即，可通过生成闭合磁路以及提供可变电容器和层叠型磁性结构，在目标区域生成高功率的高频磁场。
附图说明
29.图1为示出本发明实施例的磁场生成系统的立体图；
30.图2为示出图1的磁场生成系统的主视图；
31.图3为示出图1的磁场生成系统的右视图；
32.图4为示出本发明实施例的第一磁场生成部与电源部的连接的图(a)和其的电路图(b)；
33.图5为示出本发明实施例的第二磁场生成部与电源部的连接的图(a)和其的电路图(b)；
34.图6及图7为分别示出在本发明实施例的第一磁场生成部和第二磁场生成部中生成的磁场的流动的图；
35.图8为示出在比较例的磁场生成部中生成的磁场的流动的图；
36.图9为示出在本发明实施例的磁场驱动系统中的磁场流动的图；
37.图10为分别示出本发明一实施例的磁芯、支撑框架以及轨道的剖面的图；
38.图11为分别示出本发明另一实施例的磁芯、支撑框架以及轨道的剖面的图；
39.图12为示出本发明又一实施例的磁芯的剖视图；
40.图13为示出将随着适用可变电容器和层叠型磁性结构，当生成高频磁场时可生成的磁场的强度分析获得的结果的曲线图；
41.图14为示出本发明另一实施例的第一磁芯及第二磁芯的图；
42.图15为示出图14的第一磁芯及第二磁芯的主视图；
43.图16为示出本发明又一实施例的第一磁芯的立体图；
44.图17为示出图16的第一磁芯的主视图；
45.图18为示出本发明又一实施例的第一磁芯的立体图；
46.图19为示出图18的第一磁芯的主视图；
47.图20至图23为依次示出本发明实施例的磁场驱动系统的驱动方法的图；
48.图24至图26为示出本发明不同实施例的磁场驱动系统的立体图。
具体实施方式
49.本发明的磁场驱动系统可包括：轨道；第一磁场生成部，设置于上述轨道上；以及第二磁场生成部，设置于上述轨道上，隔着目标区域，与上述第一磁场生成部相向配置，上述第一磁场生成部和上述第二磁场生成部可以在上述目标区域生成磁场。
50.以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施例。但是，本发明的技术思想并不局限于在此说明的实施例，而是可具体化成其他形态。反而，在此说明的实施例为了使所公开的内容变得完整并为了向本发明所属技术领域的普通技术人员充分传递本发明的思想而提供。
51.在本说明书中，在提及为一个结构要素位于其他结构要素上的情况下，这意味着可直接形成于其他结构要素上，或者在它们之间存在第三结构要素。并且，在图中，膜及区域的厚度为了有效说明技术说明而被放大。
52.并且，在本说明书的多种实施例中，第一、第二、第三等的术语为了记述多种结构要素而使用，这些结构要素并不局限于上述术语。这些术语仅用于区分两种结构要素。因此，在一个实施例中被提及为第一结构要素的部件可以在其他实施例中被提及为第二结构要素。在此说明且例示的各个实施例包括其互补性实施例。并且，在本说明书中，“和/或”包
含前后罗列的结构要素中的一个。
53.在说明书中，只要在文脉上并未明确表示，单数的表现包括复数的表现。并且，“包括”或“具有”等的术语意味着指定在说明书上记载的特征、数字、步骤、结构要素或它们组合的存在，而并非排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、结构要素或它们组合的存在或附加可能性。并且，在本说明书中，“连接”均包括间接连接多个结构要素以及直接连接多个结构要素的含义。
54.并且，以下，在说明本发明的过程中，在判断为对于相关的公知功能或结构的具体说明会使本发明的主旨不清楚的情况下，将省略对其的详细说明。
55.图1为示出本发明实施例的磁场生成系统的立体图。图2为示出图1的磁场生成系统的主视图。图3为示出图1的磁场生成系统的右视图。
56.参照图1至图3，磁场生成系统在目标区域生成磁场。磁场生成系统10包括轨道100、第一磁场生成部200、第二磁场生成部300、驱动部400及电源部500。
57.轨道100沿着一方向具有规定长度并放置于地面。根据实施例，轨道100可由磁性材质形成。
58.第一磁场生成部200和第二磁场生成部300分别设置于轨道100上。第一磁场生成部200和第二磁场生成部300沿着轨道的长度方向配置成一列。第一磁场生成部200与第二磁场生成部300之间的空间中的至少一部分区域被定义为目标区域t。第一磁场生成部200和第二磁场生成部300在目标区域t生成磁场。
59.第一磁场生成部200包括第一支撑框架210、第一磁芯220、第一线圈230及第一磁芯可变模块240。
60.第一支撑框架210设置于轨道100上。第一支撑框架210的下端部设置于轨道100上。第一支撑框架210可由磁性材质形成。第一支撑框架210为在第一线圈230中生成的磁场经过的通路。根据实施例，第一支撑框架210具有规定半径的环形形状，其中心轴与轨道100的长度方向并排。根据实施例，第一支撑框架210可以为一个框架。与此不同，第一支撑框架210可呈一对框架211、212隔着规定距离相向配置的结构。
61.第一磁芯220被第一支撑框架210支撑，从第一支撑框架210的规定位置朝向目标区域t延伸。第一磁芯220作为规定形状的磁性体，其末端朝向目标区域t配置。第一磁芯220可呈圆柱或多边柱形状。第一磁芯220可形成至少一个。根据实施例，第一磁芯220形成4个，沿着第一支撑框架210的周围隔开规定间隔配置。各个第一磁芯220的末端朝向目标区域t倾斜配置。
62.第一线圈230分别卷绕在每个第一磁芯220。
63.第一磁芯可变模块240设置于第一支撑框架210，用于使第一磁芯220移动。第一磁芯可变模块240使第一磁芯220沿着第一支撑框架210的周围移动。并且，第一磁芯可变模块240使第一磁芯220沿着第一磁芯220的中心轴方向直线移动。第一磁芯可变模块240分别形成于每个第一磁芯220，用于使多个第一磁芯220单独移动。随着多个第一磁芯220沿着第一支撑框架210的周围单独移动，可以调节多个第一磁芯220之间的间隔。多个第一磁芯可变模块240以使多个第一磁芯220之间的间隔相同的方式使多个第一磁芯220移动。与此不同，多个第一磁芯可变模块240能够以使多个第一磁芯220之间的间隔不同的方式使多个第一磁芯220移动。通过多个第一磁芯可变模块240的驱动，随着多个第一磁芯220沿着其中心轴
方向前进或后退移动，可以调节目标区域t的大小及形成于上述目标区域t的磁场的大小。具体地，在多个第一磁芯220前进移动的情况下，目标区域t的大小将会减少，在上述目标区域t可形成高强度的磁场。相反，在多个第一磁芯220后退移动的情况下，目标区域t的大小将会增加，在上述目标区域t可生成相对低强度的磁场。如上所述，随着多个第一磁芯220的直线移动，可调节目标区域t的大小及形成于上述目标区域t的磁场的强度。
64.第二磁场生成部300包括第二支撑框架310、第二磁芯320、第二线圈330及第二磁芯可变模块340。
65.第二支撑框架310设置于轨道100上。第二支撑框架310具有与第一支撑框架210相同的形状、材质及大小，下端部放置于轨道100上。第二支撑框架310与第一支撑框架210相向配置，其中心轴位于与第一支撑框架210的中心轴相同的线上。
66.第二磁芯320被第二支撑框架310支撑，从第二支撑框架310的规定位置朝向目标区域t延伸。第二磁芯320为具有与第一磁芯220相同形状的磁性体，其末端朝向目标区域t配置。第二磁芯320可形成至少一个。根据实施例，第二磁芯320的数量与第一磁芯220的数量相同。
67.第二线圈330分别卷绕在每个第二磁芯320。
68.第二磁芯可变模块340设置于第二支撑框架310，用于使第二磁芯320移动。第二磁芯可变模块340使第二磁芯320沿着第二支撑框架310的周围移动。并且，第二磁芯可变模块340使第二磁芯320沿着第二磁芯320的中心轴方向直线移动。第二磁芯可变模块340分别形成于每个第二磁芯320，用于使多个第二磁芯320单独移动。
69.驱动部400使第一磁场生成部200和第二磁场生成部300沿着轨道100移动。驱动部400包括使第一磁场生成部200移动的第一驱动部410和使第二磁场生成部300移动的第二驱动部420。第一驱动部410设置于轨道100，与第一支撑框架210相结合。随着第一驱动部410沿着轨道100移动，第一支撑框架210可以移动。第二驱动部420设置于轨道100，与第二支撑框架310相结合。随着第二驱动部420沿着轨道100移动，第二支撑框架310可以移动。随着第一支撑框架210及第二支撑框架310的移动，可以调节目标区域t的位置及大小。
70.图4为示出本发明实施例的第一磁场生成部与电源部的连接的图(a)和其的电路图(b)。图5为示出本发明实施例的第二磁场生成部与电源部的连接的图(a)和其的电路图(b)。
71.参照图4及图5，电源部500向第一线圈230和第二线圈330供电。电源部500分别向与第一线圈230连接的第一电路和与第二线圈330相连接的第二电路供电。
72.第一磁场生成部200还包括形成于第一电路201的第一可变电容器250，第二磁场生成部300还包括形成于第二电路301的第二可变电容器350。由此，第一电路201及第二电路301为由电源p1、p2、电阻r1、r2、电感l1、l2、电容c1、c2构成的闭合电路。上述电源p1、p2为上述电源部500，电阻r1、r2和电感l1、l2为第一磁芯220及第二磁芯320及第一线圈230及第二线圈330，电容c1、c2为第一可变电容器250及第二可变电容器350。
73.第一可变电容器250及第二可变电容器350控制上述电路201、301的电容c1、c2，当生成高频磁场时，将减少因减少磁场的强度的电感l1、l2所产生的影响。由此，上述电路可以在特定频率中引发使磁场最大化的共振。在此情况下，共振点可通过第一可变电容器250和第二可变电容器350的电容c1、c2的控制得到调节。因此，若电容c1、c2的变化范围充分，
则可以在任何频率中引发共振。
74.因此，以在需要的频率中引发共振的方式调节第一可变电容器250和/或第二可变电容器350的电容c1、c2来在特定频率(例如，输入电压的频率)中生成磁场。
75.在此情况下，在第一线圈230及第二线圈330流动的电流如以下数学式1。
76.[数学式1]
[0077][0078]
其中，v
s
为施加电压的大小，f为施加电压的频率，r
c
、l
c
为线圈的电阻及电感，c
v
为可变电容器的电容。最大电压在闭合电路的共振频率中获得，共振频率可通过可变电容器调节。
[0079]
图6及图7为分别示出在本发明实施例的第一磁场生成部和第二磁场生成部中生成的磁场的流动的图。图8为示出在比较例的磁场生成部中生成的磁场的流动的图。
[0080]
首先，参照图6及图7，通过在电源部500供给的电源，在第一线圈230生成磁场，所生成的磁场沿着第一磁芯220和第一支撑框架210流动。形成于第一磁芯220的磁场m1、形成于第一支撑框架210的磁场m2及形成于目标区域t1的磁场m3形成闭合磁路(closed magnetic circuit)。
[0081]
通过在电源部500供给的电源，在第二线圈330生成磁场，所生成的磁场沿着第二磁芯320和第二支撑框架310流动。形成于第二磁芯320的磁场m1、形成于第二支撑框架310的磁场m2及形成于目标区域t2的磁场m3形成闭合磁路。
[0082]
图7中，通过第一磁芯可变模块240及第二磁芯可变模块340，多个第一磁芯220及第二磁芯320沿着直线方向直线移动，按病变部定制形成目标区域t2，当与图6相比，可生成高强度的磁场。
[0083]
在实际实验中，图6中，将目标区域t1的大小设定为直径500mm，图7中，将目标区域t2的大小设定为直径300mm，将各个线圈卷绕1000圈来施加10a的电流。在图6的情况下，在目标区域t1、t2的中心点tc中的磁场强度为27mt，在图7的情况下，在目标区域t1、t2的中心点tc中的磁场强度为70mt。
[0084]
与此不同，图8的磁场生成部在线圈21中生成的磁场形成在多个磁芯22中阻隔流动的开磁路(open magnetic circuit)。将目标区域t1的大小设定为与图6相同直径的500mm，线圈的卷绕数和施加电流与上述相同，实验结果，在目标区域t1的中心点tc中的磁场强度为10mt。
[0085]
如上所述，与开磁路相比，闭合磁路的磁场生成能力得到提高。尤其，在按病变部定制形成目标区域的情况下，可以有效生成高强度的磁场。
[0086]
图9为示出在本发明实施例的磁场驱动系统中的磁场流动的图。
[0087]
参照图9，沿着第一支撑框架210流动的磁场可经过磁性材质的轨道100向第二支撑框架320流动。与此相反，沿着第二支撑框架320流动的磁场可经过轨道沿着第一支撑框架210流动。通过这种磁场流动，形成于第一磁芯220和第一支撑框架210的磁场m1、m2、形成
于轨道100的磁场m3、形成于第二磁芯320和第二支撑框架310的磁场m4、m5及形成于目标区域t的磁场mt形成闭合磁路。闭合磁路的形成将在目标区域t中的磁场生成能力极大化。
[0088]
图10为分别示出本发明一实施例的磁芯、支撑框架以及轨道的剖面的图。
[0089]
图11为分别示出本发明另一实施例的磁芯、支撑框架以及轨道的剖面的图。磁芯220、320表示沿着图3的a1
‑
a2线的剖面，支撑框架210、310表示沿着图3的b1
‑
b2线的剖面，轨道100表示沿着图2的c1
‑
c2线的剖面。
[0090]
首先，参照图10，第一磁芯220及第二磁芯320、第一支撑框架210及第二支撑框架310及轨道100可以由坚硬(solid)形态的单一框架构成。
[0091]
与此不同，参照图11，第一磁芯220及第二磁芯320可由多个第一基础框架f1层叠构成，第一支撑框架210及第二支撑框架310由多个第二基础框架f2层叠构成，轨道100由多个第三基础框架f3层叠构成。上述第一基础框架f1、第二基础框架f2及第三基础框架f3由磁性材质形成。
[0092]
第一磁芯220及第二磁芯320整体上呈圆柱形状，多个第一基础框架f1的长度与第一磁芯及第二磁芯长度相同，呈厚度薄的多个板层叠的结构。与此不同，第一磁芯220及第二磁芯320可具有四边柱形状，在此情况下，如图12所示，第一磁芯220及第二磁芯320可具有四边剖面，可具有厚度及长度相同的板形状的多个第一基础框架f1层叠的结构。
[0093]
多个第二基础框架f2与第一支撑框架210及第二支撑框架220具有相同的半径，呈厚度薄的环形形状的板，并且它们的中心轴位于同一轴上。多个第二基础框架f2相互层叠来构成第一支撑框架210及第二支撑框架220。
[0094]
第三基础框架f3具有与轨道100相同的长度，且厚度薄的多个板沿着轨道100的宽度方向层叠来构成轨道100。
[0095]
当生成高功率的高频磁场时，在第一磁芯220及第二磁芯320、第一支撑框架210及第二支撑框架310及轨道100的内部产生涡电流ec1、ec2(eddy current)，这种涡电流ec1、ec2可以减少高频磁场的强度。
[0096]
在图10的实施例的情况下，随着第一磁芯220及第二磁芯320、第一支撑框架210及第二支撑框架310及轨道100具有相对宽的剖面积，涡电流ec1可流动的面积增加，从而涡电流ec1的强度增加。
[0097]
相反，在图11及图12的实施例的情况下，第一磁芯220及第二磁芯320、第一支撑框架210及第二支撑框架310及轨道100分别在基础框架f1、f2、f3内部生成涡电流ec2、与图10的实施例相比，基础框架f1、f2、f3各自的剖面积相对小，因此，涡电流ec2可流动的面积将减少。由此，在基础框架f1、f2、f3的内部流动的涡电流ec2的强度减少，因涡电流所引起的磁场强度减少效果可以减少。
[0098]
图13为示出将随着适用可变电容器和层叠型磁性结构，当生成高频磁场时可生成的磁场的强度分析获得的结果的曲线图。第一曲线图a表示未使用可变电容器和层叠型磁性结构的实施例的磁场等强度，第二曲线图b表示如图10所示的适用可变电容器且不适用层叠型磁性结构的实施例的磁场的强度，第三曲线图c表示如图11所示的均适用可变电容器和层叠型磁性结构的实施例的磁场强度。
[0099]
参照图13，将磁场生成部的阻抗设定为约为8ω，将电感设定为约为0.8h，电流的强度以可向目标区域可生成约为200mt强度的磁场的方式施加。比较各个实施例的结果，磁
场的频率越增加，可生成的磁场的强度差异变得越大。由此，为了生成高功率的高频磁场而必须具备可变电容器和层叠型磁性结构。
[0100]
图14为示出本发明另一实施例的第一磁芯及第二磁芯的图。图15为示出图14的第一磁芯及第二磁芯的主视图。第一磁芯和第二磁芯可具有相同的结构，以下，以第一磁芯为例进行说明。
[0101]
参照图14及图15，第一磁芯220包括第一磁芯外罩211、第一辅助磁芯213及第一磁芯驱动部(未图示)。
[0102]
第一磁芯外罩211在外侧面卷绕第一线圈230，在内部形成空间。在第一磁芯外罩211的一端部形成开口211a。开口211a与第一磁芯外罩211的内部相连通。
[0103]
第一辅助磁芯213的体积小于第一磁芯外罩211的体积，通过开口211a向第一磁芯外罩211的内部插入。第一辅助磁芯213由磁性材质形成。根据实施例，第一辅助磁芯213可呈具有与开口211a相应的直径的柱形状。第一辅助磁芯213的中心轴c可位于与第一磁芯外罩211的中心轴c同一线上。
[0104]
第一磁芯驱动部使第一辅助磁芯213沿着其中心轴c方向直线移动。由此，第一辅助磁芯213的前端位于与第一磁芯外罩211的一端部相同的位置，或者可沿着第一磁芯外罩211的前方突出。
[0105]
在第一线圈230中生成的磁场沿着第一磁芯外罩211和第一辅助磁芯213流动并在目标区域t生成磁场。随着第一辅助磁芯213的直线移动，第一磁芯210与第一磁芯210的末端的位置不同，由此，以可多种方式调节可生成的磁场强度及分布。并且，使重量相对小的第一辅助磁芯213移动，由此可以将因移动所引起的负荷发生最小化。
[0106]
图16为示出本发明又一实施例的第一磁芯的立体图。图17为示出图16的第一磁芯的主视图。
[0107]
参照图16及图17，第一辅助磁芯213的中心轴c1从第一磁芯外罩211的中心轴c隔开规定距离，与第一磁芯外罩211的中心轴c并排。第一辅助磁芯213通过第一磁芯驱动部沿着其中心轴c1方向直线移动。
[0108]
图18为示出本发明了又一实施例的第一磁芯的立体图。图19为示出图18的第一磁芯的主视图。
[0109]
参照图18及图19，在第一磁芯外罩211的一端部可形成多个开口211a、211b。多个开口211a、211b的大小可相同，与此不同，多个开口211a、211b的大小可不同。根据实施例，在第一磁芯外罩211的一端部可形成两个开口211a、211b，各个开口211a、211b的大小可相同。
[0110]
分别向开口211a、211b插入第一辅助磁芯213。第一辅助磁芯213具有与所插入的开口211a、211b相应的直径。多个第一辅助磁芯213的中心轴c1、c2从第一磁芯外罩211的中心轴c隔开固定距离，与第一磁芯外罩211的中心轴c并排。
[0111]
第一磁芯驱动部使多个第一辅助磁芯213沿着其中心轴c1、c2方向直线移动。由此，多个第一辅助磁芯213可以调节沿着第一磁芯外罩211的前方突出的长度。
[0112]
图20至图23为依次示出本发明实施例的磁场驱动系统的驱动方法的图。
[0113]
参照图20至图23，在磁场驱动系统10的驱动方法中，首先使患者20躺在床30。而且，以使患者20的病变部位于磁场驱动系统10的目标区域的方式调节第一磁场生成部200
和第二磁场生成部300的位置。在本实施例中，为了进行患者20的大脑疾病手术，患者20的头部区域位于目标区域。通过第一驱动部410和第二驱动部420的驱动，第一磁场生成部200和第二磁场生成部300沿着轨道100直线移动，使得患者20的病变部位于目标区域。第一磁芯可变模块240及第二磁芯可变模块340使第一磁芯220及第二磁芯320沿着第一支撑框架210及第二支撑框架310移动，使第一磁芯220及第二磁芯320沿着其中心轴方向直线移动来整列第一磁芯220及第二磁芯320的位置。由此，目标区域以可符合病变部的方式被最优化。在放置x
‑
ray影像装置40的状态下，向第一磁芯220及第二磁芯320施加电源来在目标区域生成磁场。以通过x
‑
ray影像装置40获得的透视图为基础，追踪向患者20的身体内插入的磁性机器人的位置，利用在磁场驱动系统10中生成的磁场来控制磁性机器人的运动。如上所述，通过形成闭合磁路，在目标区域生成的磁场的强度将增加。
[0114]
图24至图26为示出本发明不同实施例的磁场驱动系统的立体图。
[0115]
参照图24至图26，磁场驱动系统的第一支撑框架及第二支撑框架可呈环形形状或弧形形状。参照图24，第一支撑框架210a可呈环形形状，第二支撑框架310a可具有上部开放的弧形形状。参照图25，第一支撑框架210b及第二支撑框架310b均可具有上部开放的弧形形状。参照图26，第一支撑框架210c及第二支撑框架310c均可具有上部及下部开放的弧形形状。第一支撑框架及第二支撑框架的组合并不局限于此，可变成上述环形形状和弧形形状的多种组合。
[0116]
上述第一支撑框架(210a至210c)及第二支撑框架(310a至310c)的形状将与通过c
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arm等构成的x
‑
ray影像装置和磁场驱动系统的互换性极大化。并且，将第一支撑框架(210a至210c)及第二支撑框架(310a至310c)轻量化。
[0117]
以上，使用优选实施例详细说明本发明，本发明的范围并不局限于特定实施例，需要通过发明要求保护范围解释。并且，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，在不超出本发明的范围的情况下可以进行多种修改和变形。
[0118]
产业上的可利用性
[0119]
本发明的磁场驱动系统可在目标区域生成磁场来驱动磁性机器人。

技术特征：
1.一种磁场驱动系统，其特征在于，包括：轨道；第一磁场生成部，设置于所述轨道上；以及第二磁场生成部，设置于所述轨道上，隔着目标区域，与所述第一磁场生成部相向配置，所述第一磁场生成部和所述第二磁场生成部在所述目标区域生成磁场。2.根据权利要求1所述的磁场驱动系统，其特征在于，还包括驱动部，所述驱动部用于使所述第一磁场生成部和所述第二磁场生成部沿着所述轨道移动。3.根据权利要求1所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁场生成部包括：第一支撑框架，设置于所述轨道上；至少一个第一磁芯，被所述第一支撑框架支撑，其末端朝向所述目标区域配置；以及第一线圈，卷绕在每个所述第一磁芯，所述第二磁场生成部包括：第二支撑框架，设置于所述轨道上，与所述第一支撑框架相向配置；至少一个第二磁芯，被所述第二支撑框架支撑，其末端朝向所述目标区域配置；以及第二线圈，卷绕在每个所述第二磁芯。4.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁场生成部包括第一磁芯可变模块，所述第一磁芯可变模块用于使所述第一磁芯沿着所述第一支撑框架移动，所述第二磁场生成部包括第二磁芯可变模块，所述第二磁芯可变模块用于使所述第二磁芯沿着所述第二支撑框架移动。5.根据权利要4所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯可变模块使多个所述第一磁芯单独移动，所述第二磁芯可变模块使多个所述第二磁芯单独移动。6.根据权利要4所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯可变模块使所述第一磁芯沿着所述第一磁芯的中心轴方向直线移动，所述第二磁芯可变模块使所述第二磁芯沿着所述第二磁芯的中心轴方向直线移动。7.根据权利要4所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一支撑框架和所述第二支撑框架分别具有环形或弧形形状，并且它们的中心位于同一轴上。8.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯、所述第二磁芯、所述第一支撑框架、第二支撑框架及所述轨道由磁性材质形成，形成于所述目标区域的磁场、所述第一磁芯、所述第一支撑框架、所述轨道、所述第二支撑框架及分别形成于第二磁芯的磁场形成闭合磁路。9.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，包括：电源部，通过第一电路向所述第一线圈供电，通过第二电路向所述第二线圈供电；以及可变电容器，分别形成于所述第一电路及所述第二电路。10.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一支撑框架具有由磁性材
质形成的多个基础框架层叠的结构。11.根据权利要10所述的磁场驱动系统，其特征在于，多个所述基础框架的半径与所述第一支撑框架的半径相同，位于同一中心轴上。12.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯呈由磁性材质形成的多个基础框架层叠的结构，多个所述基础框架的长度与所述第一磁芯的长度相同。13.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述轨道呈由磁性材质形成的多个基础框架层叠的结构，所述基础框架的长度与所述轨道的长度相同。14.根据权利要3所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯包括：第一磁芯外罩，在外侧面卷绕所述第一线圈，具有内部空间，在一端部形成有开口；第一辅助磁芯，通过所述开口向所述内部空间插入；以及第一磁芯驱动部，用于使所述第一辅助磁芯沿着其中心轴方向直线移动。15.根据权利要14所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯外罩的中心轴与所述第一辅助磁芯的中心轴位于同一线上。16.根据权利要14所述的磁场驱动系统，其特征在于，所述第一磁芯外罩的中心轴与所述第一辅助磁芯的中心轴相互平行地排列。17.根据权利要14所述的磁场驱动系统，其特征在于，在所述第一磁芯外罩的一端部形成多个所述开口，多个所述第一辅助磁芯向每个所述开口插入，所述第一磁芯驱动部使多个所述第一辅助磁芯单独移动。18.根据权利要17所述的磁场驱动系统，其特征在于，多个所述开口具有不同的大小，多个所述第一辅助磁芯的大小与每个所述开口的大小相对应。
技术总结
本发明公开磁场驱动系统。磁场驱动系统包括：轨道；第一磁场生成部，设置于所述轨道上；以及第二磁场生成部，设置于所述轨道上，隔着目标区域，与所述第一磁场生成部相向配置，所述第一磁场生成部和所述第二磁场生成部可以在所述目标区域生成磁场。在所述目标区域生成磁场。在所述目标区域生成磁场。


技术研发人员：张健熙 李原书
受保护的技术使用者：汉阳大学校产学协力团
技术研发日：2019.11.01
技术公布日：2021/6/29