CN112438802A - 一种纳米机器人的控制装置及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种纳米机器人的控制装置及控制系统，其中，所述纳米机器人的控制装置的伸缩杆朝向颈部固定结构一侧设置有机器人控制结构；所述机器人控制结构朝向所述颈部固定结构一侧设置有多个阵列排布的磁场单元，所述磁场单元在工作状态时提供磁场，所有所述磁场单元提供的磁场构成所述磁性纳米机器人的运动磁场，以驱动所述磁性纳米机器人在用户的颈部中精确移动，进而提高磁性纳米机器人的颈部给药、加热和手术的靶向性。并且在实际应用过程中，可以通过控制某些所述磁场单元所处的状态从而改变所述运动磁场，从而改变所述磁性纳米机器人的运动方向，实现对磁性纳米机器人运动的全方向控制。
Description
技术领域
本申请涉及机器人控制技术领域，更具体地说，涉及一种纳米机器人的控制装置及控制系统。
背景技术
头颈部恶性肿瘤(Head and Neck Cancer，HNC)发生率约为万分之1.4，属于我国常见的恶性肿瘤之一。
喉癌是最常见的头颈部癌症之一，随着科技的发展，利用纳米机器人进行靶向治疗的方式成为喉癌最有效的治疗方式之一。利用纳米机器人进行的靶向治疗能够高效地利用药物，并能将药物选择性的靶向到肿瘤细胞，对正常细胞的伤害较小，在提高药物利用率和靶向性的基础上，降低了给患者带来的副作用。
但现有技术中利用纳米机器人对患者颈部进行给药时，缺少对注射进患者颈部的纳米机器人的控制手段，无法控制纳米机器人精确地向肿瘤位置前进，即进一步提升纳米机器人在颈部给药过程中的靶向性。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种纳米机器人的控制装置及控制系统，以实现精确控制磁性纳米机器人的移动的目的，提高磁性纳米机器人在颈部内运动的精确性，进而提高磁性纳米机器人在颈部给药、加热和手术的靶向性。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种纳米机器人的控制装置，用于控制位于用户颈部内部的磁性纳米机器人，所述纳米机器人的控制装置包括：
支撑台；
位于所述支撑台表面的颈部固定结构，所述颈部固定结构的横截面为半环形；
位于所述颈部固定结构背离所述支撑台表面的伸缩杆，及与所述伸缩杆朝向所述颈部固定结构一侧设置的机器人控制结构；所述伸缩杆具有垂直于所述支撑台表面的伸缩自由度，以带动所述机器人控制结构在垂直于所述支撑台表面的方向上运动；
所述机器人控制结构的横截面为半环形，且所述机器人控制结构朝向所述颈部固定结构一侧设置有多个阵列排布的磁场单元，所述磁场单元包括工作状态和非工作状态，所述磁场单元用于在工作状态下提供磁场；所有所述磁场单元提供的磁场构成所述磁性纳米机器人的运动磁场；
与所有所述磁场单元连接的控制单元，所述控制单元用于控制所述磁场单元所处状态，并在所述磁场单元处于工作状态时，为所述磁场单元提供工作电流。
可选的，所述伸缩杆包括：固定杆、套接杆和升降装置；其中，
所述固定杆远离所述机器人控制结构的一端固定于预设固定面，另一端与所述套接杆的一端套接设置；
所述套接杆远离所述固定杆一侧与所述机器人控制结构固定连接；
所述升降装置用于控制所述套接杆在垂直于所述支撑台表面的方向上平动。
可选的，所述控制单元还用于向所述升降装置发送升降指令，以使所述升降装置根据所述升降指令控制所述套接杆在垂直于所述支撑台表面的方向上平动。
可选的，所述升降装置还用于获取所述套接杆的位置信息，并向所述控制单元发送；
所述控制单元还用于根据接收的套接杆的位置信息，对所述套接杆当前所处位置进行显示。
可选的，每个所述磁场单元通过一条控制连接线与所述控制单元中的可编程逻辑控制器单独连接；
所述可编程逻辑控制器包括与所述磁场单元的数量对应的连接引脚，每个连接引脚与一条所述控制连接线单独连接，以使所述可编程逻辑控制器通过所述连接引脚单独控制每个所述磁场单元。
可选的，所述支撑台包括：
固定于预设水平面的底座；
固定于所述底座远离所述预设水平面一侧的手术台。
可选的，所述磁场单元还包括：在平行于所述磁场单元所在的机器人控制结构表面的转动自由度。
可选的，所述机器人控制结构表面还包括：
装载装置，所述装载装置包括相对设置的保护面和装载面，所述装载面中设置有多个贯穿所述装载面的环形槽。
可选的，所述磁场单元包括：继电器、线圈和线棒；所述继电器与所述线圈电连接，所述线圈缠绕在所述线棒表面；
所述继电器包括常闭状态、第一导通状态和第二导通状态；当所述继电器处于常闭状态时，所述线圈与所述控制单元断开连接，所述磁场单元处于非工作状态；
当所述继电器处于第一导通状态时，所述线圈与所述控制单元连接，所述控制单元为所述线圈提供第一方向电流，所述磁场单元处于工作状态，提供第一方向磁场；
当所述继电器处于第二导通状态时，所述线圈与所述控制单元连接，所述控制单元为所述线圈提供第二方向电流，所述磁场单元处于工作状态，提供第二方向磁场；
所述线棒设置于所述环形槽中，以使所述线棒具有转动自由度。
可选的，所述线棒与所述装载面表面所成角度的取值范围为45°-90°。
可选的，所述线圈的直径的取值范围为100-10000nm。
可选的，所述线棒的直径的取值范围为10-1000nm。
可选的，所述线棒位于所述装载面背离所述保护膜一侧的部分的长度的取值范围为50-300nm。
一种纳米机器人的控制系统，包括：
显示设备，用于显示位于用户颈部内部的磁性纳米机器人；
如上述任一项所述的纳米机器人的控制装置，用于控制位于用户颈部内部的磁性纳米机器人。
可选的，所述显示设备为电子显微镜或扫描仪。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种纳米机器人的控制装置及控制系统，其中，所述纳米机器人的控制装置的伸缩杆朝向颈部固定结构一侧设置有机器人控制结构；所述机器人控制结构的横截面为半环形以配合所述颈部固定结构包围用户的颈部，并且所述机器人控制结构朝向所述颈部固定结构一侧设置有多个阵列排布的磁场单元，所述磁场单元在工作状态时提供磁场，所有所述磁场单元提供的磁场构成所述磁性纳米机器人的运动磁场，以驱动所述磁性纳米机器人在用户的颈部中精确移动，进而提高磁性纳米机器人的颈部给药、加热和手术的靶向性。
并且在实际应用过程中，可以通过控制某些所述磁场单元所处的状态从而改变所述运动磁场，从而改变所述磁性纳米机器人的运动方向，实现对磁性纳米机器人运动的全方向控制。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的一种纳米机器人的控制装置的结构示意图；
图2为本申请的一个实施例提供的一种纳米机器人的控制装置的正视图；
图3为本申请的一个实施例提供的一种纳米机器人的控制装置的侧视图；
图4为本申请的一个实施例提供的一种机器人控制结构的表面结构示意图；
图5为本申请的另一个实施例提供的一种机器人控制结构的表面结构示意图；
图6为本申请的一个实施例提供的一种磁场单元的结构示意图；
图7为本申请的一个实施例提供的一种磁场单元的连接关系示意图；
图8为本申请的一个实施例提供的一种磁场单元的排布关系示意图；
图9为本申请的一个实施例提供的一种线棒的结构示意图；
图10为本申请的另一个实施例提供的一种线棒的结构示意图；
图11为本申请的一个实施例提供的用户的颈部成像的示意图；
图12为本申请的一个实施例提供的阵列排布的磁场单元提供的磁场示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种纳米机器人的控制装置，用于控制位于用户颈部内部的磁性纳米机器人，如图1、2和3所示，图1为所述纳米机器人的控制装置的结构示意图，图2为所述磁性纳米机器人的控制结构的正视图，图3为所述磁性纳米机器人的控制结构的侧视图；所述纳米机器人的控制装置包括：
支撑台40；
位于所述支撑台40表面的颈部固定结构30，所述颈部固定结构30的横截面为半环形；
位于所述颈部固定结构30背离所述支撑台40表面的伸缩杆10，及与所述伸缩杆10朝向所述颈部固定结构30一侧设置的机器人控制结构20；所述伸缩杆10具有垂直于所述支撑台40表面的伸缩自由度，以带动所述机器人控制结构20在垂直于所述支撑台40表面的方向上运动；
所述机器人控制结构20的横截面为半环形，且所述机器人控制结构20朝向所述颈部固定结构30一侧设置有多个阵列排布的磁场单元(附图1-3中未标出)，所述磁场单元包括工作状态和非工作状态，所述磁场单元用于在工作状态下提供磁场；所有所述磁场单元提供的磁场构成所述磁性纳米机器人的运动磁场；
与所有所述磁场单元连接的控制单元，所述控制单元用于控制所述磁场单元所处状态，并在所述磁场单元处于工作状态时，为所述磁场单元提供工作电流。
所述磁性纳米机器人可以作为载药机器人，在运动到达用户颈部的患部时进行给药，以实现精确给药，靶向治疗；另外，所述磁性纳米机器人也可以作为热疗时的加热介质，在到达用户颈部的目标位置时进行加热；此外，所述磁性纳米机器人还可以为携带切割部的机器人，在到达用户颈部的患部时进行手术切割。
所述磁性纳米机器人需要具备磁性，以实现在运动磁场的驱动下的运动。可选的，所述磁性纳米机器人的制备材料可以为金属铁、钴、镍或合金的纳米粒子或铁氧体(四氧化三铁、三氧化二铁)等。本申请对此并不做限定。
所述伸缩杆10在垂直于所述支撑台40表面的伸缩自由度，可以使所述机器人控制结构20与用户的颈部的相对距离可以通过所述伸缩杆10的伸缩状态调节，另外通过调节所述机器人控制结构20与用户的颈部的相对距离，可以调节所述磁性纳米机器人受到的运动磁场的磁力大小。
所述控制单元对磁场单元所处状态的控制是控制所有磁场单元提供的运动磁场的重要手段，在运动磁场发生变化时，处于运动磁场驱动下的磁性纳米机器人的运动与会相应的发生变化，从而实现磁性纳米机器人的运动控制。
例如所述控制单元可以通过控制某些磁场单元在工作状态和非工作状态之间的切换(有无磁场)实现运动磁场的改变，进而改变在运动磁场的驱动下的磁性纳米机器人的运动状态的改变；
此外，所述控制单元也可以通过控制某些磁场单元提供的磁场的方向，实现运动磁场的改变，进而改变在运动磁场的驱动下的磁性纳米机器人的运动状态；
所述控制单元还可以通过控制某些磁场单元提供的磁场的大小，实现运动磁场的改变，进而改变在运动磁场的驱动下的磁性纳米机器人的运动状态。
所述控制单元在具体的控制过程中，还可以利用海尔贝克阵列原理对所述磁场单元的状态、提供的磁场的大小等参数进行控制，以实现利用少量的磁场单元提供的磁场完成对于磁性纳米机器人的运动控制。
可选的，所述伸缩杆10的构成可以包括：固定杆、套接杆和升降装置；其中，
所述固定杆远离所述机器人控制结构20的一端固定于预设固定面，另一端与所述套接杆的一端套接设置；
所述套接杆远离所述固定杆一侧与所述机器人控制结构20固定连接；
所述升降装置用于控制所述套接杆在垂直于所述支撑台40表面的方向上平动。
其中，固定杆的一端固定于预设固定面(例如墙面)，另一端与所述套接杆套接连接；
所述套接杆通过升降装置的控制，可以在垂直于所述支撑台40表面的方向上平动，实现与支撑台40相对距离的调节，即实现与躺在支撑台40上的用户之间的相对距离的调节。
那么相应的，所述控制单元还用于向所述升降装置发送升降指令，以使所述升降装置根据所述升降指令控制所述套接杆在垂直于所述支撑台40表面的方向上平动。
所述控制单元发送升降指令的方式可以是通过实体按钮或虚拟按键或拨杆等装置的触发实现，本申请对所述升降指令的具体发送方式并不做限定，具体视实际情况而定。
可选的，在本申请的另一个实施例中，所述升降装置还用于获取所述套接杆的位置信息，并向所述控制单元发送；
所述控制单元还用于根据接收的套接杆的位置信息，对所述套接杆当前所处位置进行显示。
需要说明的是，所述套接杆的位置信息可以通过位置传感器获取，所述位置传感器包括但不限于霍尔传感器。
所述控制单元对所述套接杆当前所处位置的显示可以更加明确套接杆的当前所处状态，以及上下可移动的距离范围等。
可选的，仍然参考图1，所述支撑台40包括：
固定于预设水平面的底座42；
固定于所述底座42远离所述预设水平面一侧的手术台41。
其中，所述预设水平面可以为地面或楼面等。所述底座42在起到支撑作用的基础上，需要牢固连接所述预设水平面与所述手术台41，避免在给药、热疗或手术中用户在手术台41上发生相对移动而对用户或仪器造成的损伤。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图4和图5所示，所述机器人控制结构20表面还包括：
装载装置，所述装载装置包括相对设置的保护面21和装载面22，所述装载面22中设置有多个贯穿所述装载面22的环形槽。
所述磁场单元还包括：在平行于所述磁场单元所在的机器人控制结构20表面的转动自由度。
在图4中，所述磁场单元与所述磁场单元所在的机器人控制结构20表面的表面垂直；在图5中，所述磁场单元的延伸方向与所述磁场单元所在的机器人控制结构20表面所成角度为45-90°。
由于磁性纳米机器人的运动轨迹一般是上下、左右、前后等平动，在前行过程中将磁场单元以图5所示的倾斜45°设置，更加有利于磁性纳米机器人的前行。
可选的，如图6所示，所述磁场单元50包括：继电器53、线圈51和线棒52；所述继电器53与所述线圈51电连接，所述线圈51缠绕在所述线棒52表面；
所述继电器53包括常闭状态、第一导通状态和第二导通状态；当所述继电器53处于常闭状态时，所述线圈51与所述控制单元断开连接，所述磁场单元50处于非工作状态；
当所述继电器53处于第一导通状态时，所述线圈51与所述控制单元连接，所述控制单元为所述线圈51提供第一方向电流，所述磁场单元50处于工作状态，提供第一方向磁场；
当所述继电器53处于第二导通状态时，所述线圈51与所述控制单元连接，所述控制单元为所述线圈51提供第二方向电流，所述磁场单元50处于工作状态，提供第二方向磁场；
所述线棒52设置于所述环形槽中，以使所述线棒52具有转动自由度。
在本实施例中，所述保护面21用于保护所述磁场单元50不受外界电磁干扰以及灰尘的侵扰。
在本申请的一些实施例中，每个磁场单元50均与控制单元单独连接，以使控制单元能够对每个磁场单元50所处状态进行单独的控制，实现运动磁场的精确控制。
即参考图7，每个所述磁场单元50通过一条控制连接线60与所述控制单元中的可编程逻辑控制器单独连接；
所述可编程逻辑控制器包括与所述磁场单元50的数量对应的连接引脚，每个连接引脚与一条所述控制连接线60单独连接，以使所述可编程逻辑控制器通过所述连接引脚单独控制每个所述磁场单元50。
在图7中，+/-表示：通电状态，有磁场，磁场方向N-S；
-/+：通电状态，有磁场，磁场方向N与S调换。
其中，可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)是控制单元中的核心控制器件，所有的控制连接线60都连接到集成线路板上，实现与可编程逻辑控制器的电连接，由所述可编程逻辑控制器统一驱动所有的磁场单元50，并且由于每个所述磁场单元50均与所述可编程逻辑控制器单独连接，因此，在控制过程中，所述可编程逻辑控制器可以通过每个连接引脚提供相应的信号，实现对每个磁场单元50的单独驱动。
可选的，所述线圈51采用纳米线圈51缠绕而成，所述线圈51的直径的取值范围为100-10000nm。
相应的，所述线棒52采用纳米级材料，线棒52的直径的取值范围为10-1000nm；线棒52采用软磁作为材料制备，软磁具有易磁化、易退磁。饱和磁感应强度大，矫顽(Hc)小，磁滞回线的面积窄而长，损耗小(HdB面积小)。首选磁纯铁，硅钢坡莫合金(Fe，Ni)铁氧体等。
所述继电器53的动断触点的组合状态包括三组模式，以使所述继电器53具有常闭状态、第一导通状态和第二导通状态三种状态。
还需要说明的是，所述第一方向电流和第二方向电流的流向相反。所述第一方向磁场和第二方向磁场的方向相反。
参考图8、图9和图10，图8示出了多个所述磁场单元50的阵列排布方式，图8和图9示出了线棒52的可行结构示意图，所述线棒52可以是上下大小相等圆柱形的线棒52(如图8所示)，还可以是具有圆锥形突出结构的线棒52(如图9所示)。h1表示线棒52超出装载面22的长度(即线棒52位于所述装载面22背离所述保护膜一侧的部分的长度)，h1的长度越长，对于磁性纳米机器人的控制月精准，但是线棒52越容易受损，能够提供的磁场磁力也会减小，h1的取值范围可以为10-10000nm，优选的，h1的取值范围为50-300nm(即所述线棒52位于所述装载面22背离所述保护膜一侧的部分的长度的取值范围为50-300nm。)。
结合图8和图9，所述磁场单元50阵列排布结构中，相邻所述磁场单元50在水平方向的距离(L2)和在竖直方向的距离(L3)决定了磁性纳米机器人的运行精度，L2和L3可以相等，也可以不相等，L2和L3的取值范围均为5-100nm，这样可以保证在如图所示的磁场单元50阵列排布结构的控制下，磁性纳米机器人的最小运行速度的取值范围为5-100nm/min。
当所述线棒52与所述装载面22表面所成角度的取值范围为45°-90°时，所述磁场单元50的延伸方向与所述磁场单元50所在的机器人控制结构20表面所成角度为45-90°。
下面以具体的颈部手术过程对本申请实施例提供的纳米机器人的控制装置的工作过程进行说明：
参考图11和图12，图11为用户的颈部成像的示意图；图12为阵列排布的磁场单元50提供的磁场示意图；
具体给药过程包括：
1、用户在进行颈部手术之前1小时注射或滴入磁性纳米机器人在肿瘤区；
2、用于平躺在手术台41上，颈部位置固定在手术台41上的颈部固定结构30上；
3、通过辅助设备(例如电子显微镜或扫描仪等)确定磁性纳米机器人与肿瘤区之间的位置关系；
4、开启升降装置，控制伸缩杆10向用户方向伸长，通过传感器识别机器人控制结构20与用户颈部之间的位置关系；
5、控制单元控制磁场单元50处于工作状态，处于工作状态后的磁场单元50的极向为统一磁场磁极向，电压、电流、功率一致，上面S，下面N；
6、利用控制单元设置单数排第一个磁场单元50为S，第二个为N，相邻之间S、N交错排列；双数与单数排双是S、N交错排列，如图12所示；
7、然后只保留图11中肿瘤区域附近的磁场，例如图11中标号1-20的位置，其余区域的磁场单元50处于非工作状态；
8、推进力：关闭17、18号区域中磁场单元50提供的磁场后，12号与13号区域中磁场单元50提供的磁场能引吸磁性纳米机器人向前运动，5nm/min；增大为12与13区域中的磁场单元50提供的电流、电压可使磁性纳米机器人的运动速度加快；改变12与13区域中的磁场单元50提供的磁场极向或增强12与13区域中一个区域中的为磁场单元50提供的电流可以使磁性纳米机器人的运动转向；
9、当磁性纳米机器人到达12与13区域的中间区域时，采取步骤9的方法，关闭12和13号区域中磁场单元50提供的磁场，利用7和8号区域中磁场单元50提供的磁场就可以使纳米机器人达到7号与8号区域。
10、重复步骤8和9就可以将磁性纳米机器人推进至肿瘤区域了。
相应的，本申请实施例还提供了一种纳米机器人的控制系统，包括：
显示设备，用于显示位于用户颈部内部的磁性纳米机器人所在位置；
如上述任一实施例所述的纳米机器人的控制装置，用于控制位于用户颈部内部的磁性纳米机器人。
所述显示设备可以为电子显微镜或扫描仪等。
综上所述，本申请实施例提供了一种纳米机器人的控制装置及控制系统，其中，所述纳米机器人的控制装置的伸缩杆朝向颈部固定结构一侧设置有机器人控制结构；所述机器人控制结构的横截面为半环形以配合所述颈部固定结构包围用户的颈部，并且所述机器人控制结构朝向所述颈部固定结构一侧设置有多个阵列排布的磁场单元，所述磁场单元在工作状态时提供磁场，所有所述磁场单元提供的磁场构成所述磁性纳米机器人的运动磁场，以驱动所述磁性纳米机器人在用户的颈部中精确移动，进而提高磁性纳米机器人的颈部给药、加热和手术的靶向性。
并且在实际应用过程中，可以通过控制某些所述磁场单元所处的状态从而改变所述运动磁场，从而改变所述磁性纳米机器人的运动方向，实现对磁性纳米机器人运动的全方向控制。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (15)
1.一种纳米机器人的控制装置，其特征在于，用于控制位于用户颈部内部的磁性纳米机器人，所述纳米机器人的控制装置包括：
支撑台；
位于所述支撑台表面的颈部固定结构，所述颈部固定结构的横截面为半环形；
位于所述颈部固定结构背离所述支撑台表面的伸缩杆，及与所述伸缩杆朝向所述颈部固定结构一侧设置的机器人控制结构；所述伸缩杆具有垂直于所述支撑台表面的伸缩自由度，以带动所述机器人控制结构在垂直于所述支撑台表面的方向上运动；
所述机器人控制结构的横截面为半环形，且所述机器人控制结构朝向所述颈部固定结构一侧设置有多个阵列排布的磁场单元，所述磁场单元包括工作状态和非工作状态，所述磁场单元用于在工作状态下提供磁场；所有所述磁场单元提供的磁场构成所述磁性纳米机器人的运动磁场；
与所有所述磁场单元连接的控制单元，所述控制单元用于控制所述磁场单元所处状态，并在所述磁场单元处于工作状态时，为所述磁场单元提供工作电流。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伸缩杆包括：固定杆、套接杆和升降装置；其中，
所述固定杆远离所述机器人控制结构的一端固定于预设固定面，另一端与所述套接杆的一端套接设置；
所述套接杆远离所述固定杆一侧与所述机器人控制结构固定连接；
所述升降装置用于控制所述套接杆在垂直于所述支撑台表面的方向上平动。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于向所述升降装置发送升降指令，以使所述升降装置根据所述升降指令控制所述套接杆在垂直于所述支撑台表面的方向上平动。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述升降装置还用于获取所述套接杆的位置信息，并向所述控制单元发送；
所述控制单元还用于根据接收的套接杆的位置信息，对所述套接杆当前所处位置进行显示。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述磁场单元通过一条控制连接线与所述控制单元中的可编程逻辑控制器单独连接；
所述可编程逻辑控制器包括与所述磁场单元的数量对应的连接引脚，每个连接引脚与一条所述控制连接线单独连接，以使所述可编程逻辑控制器通过所述连接引脚单独控制每个所述磁场单元。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑台包括：
固定于预设水平面的底座；
固定于所述底座远离所述预设水平面一侧的手术台。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁场单元还包括：在平行于所述磁场单元所在的机器人控制结构表面的转动自由度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述机器人控制结构表面还包括：
装载装置，所述装载装置包括相对设置的保护面和装载面，所述装载面中设置有多个贯穿所述装载面的环形槽。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述磁场单元包括：继电器、线圈和线棒；所述继电器与所述线圈电连接，所述线圈缠绕在所述线棒表面；
所述继电器包括常闭状态、第一导通状态和第二导通状态；当所述继电器处于常闭状态时，所述线圈与所述控制单元断开连接，所述磁场单元处于非工作状态；
当所述继电器处于第一导通状态时，所述线圈与所述控制单元连接，所述控制单元为所述线圈提供第一方向电流，所述磁场单元处于工作状态，提供第一方向磁场；
当所述继电器处于第二导通状态时，所述线圈与所述控制单元连接，所述控制单元为所述线圈提供第二方向电流，所述磁场单元处于工作状态，提供第二方向磁场；
所述线棒设置于所述环形槽中，以使所述线棒具有转动自由度。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述线棒与所述装载面表面所成角度的取值范围为45°-90°。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述线圈的直径的取值范围为100-10000nm。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述线棒的直径的取值范围为10-1000nm。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述线棒位于所述装载面背离所述保护膜一侧的部分的长度的取值范围为50-300nm。
14.一种纳米机器人的控制系统，其特征在于，包括：
显示设备，用于显示位于用户颈部内部的磁性纳米机器人；
如权利要求1-13任一项所述的纳米机器人的控制装置，用于控制位于用户颈部内部的磁性纳米机器人。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述显示设备为电子显微镜或扫描仪。
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|---|---|---|---|
| CN201910802977.8A CN112438802B (zh) | 2019-08-28 | 2019-08-28 | 一种纳米机器人的控制装置及控制系统 |
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