永磁定位系统研究新进展

发布时间:2017-06-28 11:56:00.0 放大 缩小

【智能传感与工业自动化实验室】

永磁定位系统利用磁传感器阵列采集磁场信息,基于磁偶极子模型和最优化算法,估计磁铁的三维位置和三维姿态信息。该技术在医疗、工业等领域中具有广泛的应用,例如将磁铁嵌于胶囊内窥镜中,通过该系统可以为医生提供每张内窥镜图像的位置,为胶囊控制系统提供位姿反馈信息;或用于自动导引运输车AGV的停车定位导航。

泉州装备制造研究所戴厚德研究员领导的课题组在中科院科研装备研制项目以及中国科学院-工业技术研究院两院合作计划的资助下,采用数字磁传感器替代传统的模拟传感器,降低功耗并提高系统的稳定性;优化传感器阵列的硬件设计,并改进传感器的标定算法和系统的定位算法。测试结果表明,在高度为36mm至96mm处测得的位置精度为0.7±0.13mm,姿态精度为1.22±0.32°,该技术指标处于国际领先水平。

此外,通过仿真和实测,研究了系统定位精度的影响因素。结果表明,定位精度与磁铁的磁化强度成正比,并随着磁铁与传感器阵列距离的增加,而呈三次方关系降低。相关成果发表于IEEE Sensors Journal期刊上(2017, DOI: 10.1109/JSEN.2017.2713886)。

相关论文链接:http://ieeexplore.ieee.org/document/7944672/

              http://ieeexplore.ieee.org/document/7849533/

 

(戴厚德课题组供稿)