用四面体结构磁偶极子对内窥镜定位探头微型化的研究

摘要

本文介绍使用磁场方式来测定微型内窥镜探头在人体内三维位置及姿态角的一种方法.根据位于正四面体上的六对极性相反的磁偶极子线圈在其周围空间产生的磁场以及附着于内窥镜探头上的磁场传感器在该磁场空间任意点以任意姿态感应磁场时所获得的信号,建立以空间位置(x,y,z),姿态角(a,b)为未知数的五元非线性方程组.求解该非线性方程组,就可以由磁场传感器所获得的测量数据计算出对应的一组位置和姿态(x,y,z,a,b)信息,从而实现微型内窥镜探头的三维定位和跟踪.