電磁定位系統(tǒng)的研究和實現(xiàn).pdf

1、針對計算機輔助骨科手術(shù)系統(tǒng)(CAOS)中的定位精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可操作性、成本等問題，以及骨科手術(shù)的復(fù)雜性和多變性，本系統(tǒng)提出了電磁定位的方法。
　　 該方法根據(jù)比奧.薩伐爾定律，以交流線圈為發(fā)射源，以接收線圈作為定位目標(biāo)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，接收線圈會產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢。通過計算得出磁場的空間分布，進而推導(dǎo)出包含目標(biāo)位置和方向信息的方程組，利用最優(yōu)化的非線性算法來解方程，從而得到一個穩(wěn)定的、實時的定位方法。
　　 該定

2、位系統(tǒng)包括信號發(fā)射部分、信號接收部分、信號提取部分、計算和顯示部分。我們建立了磁偶極子的分布模型，并通過LM算法進行計算，然后針對該系統(tǒng)進行了仿真實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性并且計算出發(fā)射部分的具體參數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)計了相應(yīng)的發(fā)射和接收電路，同時采取了計算結(jié)果擬合、系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定等方法，進一步提高系統(tǒng)的精度。利用VC++軟件編寫了系統(tǒng)的計算和顯示程序，通過對定位目標(biāo)的實際跟蹤測量，得到該系統(tǒng)的定位精度：位置誤差平均小于1mm，方向誤差平均小