生物磁检测装置和其控制方法与流程

1.本发明涉及量子磁测量技术领域，具体而言，涉及一种生物磁检测装置和所述生物磁检测装置的控制方法。


背景技术：

2.由毕奥-萨伐尔定律可知，生物体的肌细胞和神经细胞的生物电流会产生生物磁场，生物体产生的磁场包含了生理过程及其病理等有价值的信息,生物磁场信号强度相对稳定,相对于生物电流,生物磁场信号传输简单、且容易精确定位,同时还能给出时域相关的信息，生物磁场研究提供的磁信号图谱,可为生物电流信号研究提供互补的信息。生物磁检测技术已逐渐应用于各种场景中。
3.相关技术中的生物磁检测装置，因为被测生物体的个体差异，检测结果的准确性难以保证。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种生物磁检测装置，该生物磁检测装置具有检测准确、适用性强等优点。
5.本发明还提出一种所述生物磁检测装置的控制方法。
6.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种生物磁检测装置，所述生物磁检测装置包括：多个活动板；多个磁力检测装置，每个所述活动板上设有多个所述磁力检测装置，每个所述活动板上的多个所述磁力检测装置间隔设置；多个测距装置，每个所述活动板上设有多个测距装置，每个所述活动板上的多个所述测距装置间隔设置，每个所述测距装置用于检测该测距装置与被测生物体之间的距离；多个驱动装置，多个所述驱动装置分别与多个所述活动板传动连接且分别与该活动板上的多个所述测距装置电连接，多个所述驱动装置适于驱动所述活动板使多个所述测距装置与被测生物体贴合；基座，多个所述驱动装置均安装在所述基座上。
7.根据本发明实施例的生物磁检测装置，具有检测准确、适用性强等优点。
8.另外，根据本发明上述实施例的生物磁检测装置还可以具有如下附加的技术特征：
9.根据本发明的一个实施例，每个所述活动板上设有四个磁力检测装置和四个测距装置，所述活动板为矩形，每个所述活动板上的四个所述磁力检测装置分别位于所述活动板的四个拐角处，每个所述活动板上的四个测距装置分别邻近所述活动板的四条边的中心处。
10.根据本发明的一个实施例，所述驱动装置包括：竖向驱动臂，所述竖向驱动臂可沿第一方向移动地设在所述基座上；直线电机，所述直线电机与所述竖向驱动臂传动连接；横向摆动臂，所述横向摆动臂可在第二方向上摆动地与所述竖向驱动臂相连；横向驱动关节，所述横向摆动臂通过所述横向驱动关节与所述竖向驱动臂相连且所述横向驱动关节驱动
所述横向摆动臂在所述第二方向上摆动；纵向摆动臂，所述纵向摆动臂可在第三方向上摆动地与所述横向摆动臂相连，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此正交；纵向驱动关节，所述纵向摆动臂通过所述纵向驱动关节与所述横向摆动臂相连且所述纵向驱动关节驱动所述纵向摆动臂在所述第三方向上摆动。
11.根据本发明的一个实施例，所述测距装置为激光测距装置，所述磁力检测装置为原子磁力计。
12.根据本发明的一个实施例，所述磁力检测装置包括：激光器；准直透镜；半波片；原子气室，所述原子气室内封装有碱金属；无磁加热装置，所述无磁加热装置用于对所述原子气室进行加热；控温装置，所述控温装置与所述无磁加热装置电连接且用于检测所述原子气室处的温度以调整所述无磁加热装置的温度；光电探测器，所述激光器发出的激光依次穿过所述准直透镜、所述半波片和所述原子气室到达所述光电探测器。
13.根据本发明的一个实施例，所述磁力检测装置还包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜在所述激光器的光路上位于所述半波片与所述原子气室之间，所述第二反射镜在所述激光器的光路上位于所述原子气室与所述光电探测器之间。
14.根据本发明的一个实施例，所述生物磁检测装置还包括磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩用于屏蔽外部磁干扰。
15.根据本发明的一个实施例，所述生物磁检测装置还包括检测床，所述检测床适于支撑所述被测生物体。
16.根据本发明的第二方面的实施例提出一种根据本发明的第一方面的实施例所述的生物磁检测装置的控制方法，所述生物磁检测装置的控制方法包括以下步骤：
17.多个所述测距装置运行；
18.多个所述驱动装置根据多个所述测距装置的检测值驱动所述活动板直至多个所述测距装置的检测值相等；
19.多个所述驱动装置根据多个所述测距装置的检测值驱动所述活动板贴合所述被测生物体。
20.根据本发明实施例的生物磁检测装置的控制方法，通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的生物磁检测装置，具有检测准确、适用性强等优点。
21.根据本发明的一个实施例，在所述多个所述驱动装置根据多个所述测距装置的检测值驱动所述活动板直至多个所述测距装置的检测值相等的过程中，每个所述驱动装置根据所连接的活动板上的两个所述测距装置的检测值的差值确定驱动方向。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是根据本发明实施例的生物磁检测装置的结构示意图。
25.图2是根据本发明实施例的生物磁检测装置的局部结构示意图。
26.图3是根据本发明实施例的生物磁检测装置的局部结构示意图。
27.图4是根据本发明实施例的生物磁检测装置的局部结构示意图。
28.图5是根据本发明实施例的生物磁检测装置的磁力检测装置的结构示意图。
29.图6是根据本发明实施例的生物磁检测装置的控制方法的流程图。
30.附图标记：生物磁检测装置1、活动板100、磁力检测装置200、激光器210、准直透镜220、半波片230、原子气室240、无磁加热装置250、控温装置260、光电探测器270、第一反射镜280、第二反射镜290、测距装置300、驱动装置400、竖向驱动臂410、直线电机420、横向摆动臂430、横向驱动关节440、纵向摆动臂450、纵向驱动关节460、基座500、磁屏蔽罩600、检测床700、被测生物体2。
具体实施方式
31.本技术是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：
32.相关技术中的生物磁检测装置，因为被测生物体的个体差异，检测结果的准确性难以保证。
33.具体而言，相关技术中的生物磁检测装置，通过将多个检测探头根据检测部位的不同布置为不同形状，例如检测头部时布置为头盔状，检测胸部时布置为适配胸部形状，但由于个体差异，每个检测探头距离被测部位表面的距离难以保证完全相等，导致检测探头最终不能全部保证贴合被测生物的检测部位。这样由于距离远近的不同会导致检测结果产生偏差，难以保证检测结果的准确性。
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.下面参考附图描述根据本发明实施例的生物磁检测装置1。
38.如图1-图6所示，根据本发明实施例的生物磁检测装置1包括多个活动板100、多个磁力检测装置200、多个测距装置300、多个驱动装置400和基座500。
39.每个活动板100上设有多个磁力检测装置200，每个活动板100上的多个磁力检测装置200间隔设置。每个活动板100上设有多个测距装置300，每个活动板100上的多个测距装置300间隔设置，每个测距装置300用于检测该测距装置300与被测生物体2之间的距离。
多个驱动装置400分别与多个活动板100传动连接且分别与该活动板100上的多个测距装置300电连接，多个驱动装置400适于驱动活动板100使多个测距装置300与被测生物体2贴合。多个驱动装置400均安装在基座500上。
40.具体而言，被测生物体2可以为人体。生物磁检测装置1可以主要针对头部或胸部等具有重要器官的部位进行检测。多个活动板100可以阵列排布。图2中示出了9个活动板呈3乘3的方式阵列排布的实施方式。本领域的技术人员可以理解的是，活动板100的数量和排布方式可以根据实际需要进行调整。
41.这里还需要理解的是，相邻活动板100之间需要具有一定间隙以保证活动板100可以相对活动，且间隙越小生物磁检测的盲区越小，检测结果相对越准确。
42.下面参考图1-图6简单描述根据本发明实施例的生物磁检测装置1的工作过程。
43.被测生物体2就位，此时多个活动板100均与被测生物体2表面间隔预定距离，由于个体差异，该预定距离大约为10毫米。之后多个测距装置300运行，实时测量与被测生物体2表面的距离，驱动装置400根据多个测距装置300的检测值驱动活动板100，使多个活动板100上的多个测距装置300与被测生物体2表面的距离相等。最后驱动装置400再驱动活动板100将活动板100与被测生物体2表面贴合。
44.根据本发明实施例的生物磁检测装置1，通过设置多个测距装置300和多个驱动装置400，可以先利用多个驱动装置400根据多个测距装置300对活动板100的位置进行调整，使多个测距装置300距离被测生物体2表面的距离相等，进而使多个磁力检测装置200与被测生物体2表面的距离接近相等，最后再驱动活动板100与被测生物体2贴合。相比相关技术中多个磁力检测装置位置固定的生物磁检测装置，可以使多个磁力检测装置200能够可靠与被测生物体2贴合，避免磁力检测装置200与被测生物体2表面的距离不同而影响检测结果的准确性。
45.并且，由于生物磁检测装置1面对不同个体差异的被测生物体2或面对被测生物体2的不同部位，均能够保证磁力检测装置200的可靠贴合，均能够保证结果的准确性，相比相关技术中的生物磁检测装置，可以适用于被测生物体2的不同部位，适用于不同个体差异的被测生物体2，生物磁检测装置1的适用性更强。
46.因此，根据本发明实施例的生物磁检测装置1具有检测准确、适用性强等优点。
47.下面参考附图描述根据本发明具体实施例的生物磁检测装置1。
48.在本发明的一些具体实施例中，如图1-图6所示，根据本发明实施例的生物磁检测装置1包括多个活动板100、多个磁力检测装置200、多个测距装置300、多个驱动装置400和基座500。
49.具体地，如图2和图4所示，每个活动板100上设有四个磁力检测装置200和四个测距装置300，活动板100为矩形，每个活动板100上的四个磁力检测装置200分别位于活动板100的四个拐角处，每个活动板100上的四个测距装置300分别邻近活动板100的四条边的中心处。这样不仅可以便于提高检测结果的准确性，而且可以根据测距装置300的检测值对活动板100的位置进行调整。
50.更为具体地，如图3所示，驱动装置400包括竖向驱动臂410、直线电机420、横向摆动臂430、横向驱动关节440、纵向摆动臂450和纵向驱动关节460。竖向驱动臂410可沿第一方向移动地设在基座500上。直线电机420与竖向驱动臂410传动连接。横向摆动臂430可在
第二方向上摆动地与竖向驱动臂410相连。横向摆动臂430通过横向驱动关节440与竖向驱动臂410相连且横向驱动关节440驱动横向摆动臂430在所述第二方向上摆动。纵向摆动臂450可在第三方向上摆动地与横向摆动臂430相连，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此正交。纵向摆动臂450通过纵向驱动关节460与横向摆动臂430相连且纵向驱动关节460驱动纵向摆动臂450在所述第三方向上摆动。这样可以实现对活动板100的三轴驱动，使驱动装置400能够实现在三个自由度上对活动板100进行驱动，便于使活动板100移动至各个所需的位置。
51.可选地，测距装置300为激光测距装置，磁力检测装置200为原子磁力计。这样可以使测距装置300和磁力检测装置200的检测结果更加准确可靠。
52.进一步地，如图5所示，磁力检测装置200包括激光器210、准直透镜220、半波片230、原子气室240、无磁加热装置250、控温装置260和光电探测器270。原子气室240内封装有碱金属。无磁加热装置250用于对原子气室240进行加热。控温装置260与无磁加热装置250电连接且用于检测原子气室240处的温度以调整无磁加热装置250的温度。激光器210发出的激光依次穿过准直透镜220、半波片230和原子气室240到达光电探测器270。具体而言，准直透镜220对激光器210射出的激光进行准直。半波片230在激光器210的激光透过时，寻常光和非常光之间的位相差等于圆周率或其奇数倍。原子气室240内填充的碱金属在受到无磁加热装置250的加热后汽化，会因生物体等微弱的磁力变化而发生变化，通过检测透过激光的微小变化可以反应生物磁的变化，从而实现生物磁的检测。加热装置采用无磁加热装置250是为了避免装置本身的磁力对检测结果造成干扰。控温装置260可以便于控制碱金属的加热温度，提高检测结果的准确性。这样可以便于实现对微小的生物磁的检测。
53.更进一步地，如图5所示，磁力检测装置200还包括第一反射镜280和第二反射镜290，第一反射镜280在激光器210的光路上位于半波片230与原子气室240之间，第二反射镜290在激光器210的光路上位于原子气室240与光电探测器270之间。具体而言，第一反射镜280和第二反射镜290可以分别将激光器210的激光反射90度。这样可以便于缩短磁力检测装置200的轴向长度，便于控制磁力检测装置200的尺寸，提高空间利用率。
54.有利地，如图1所示，生物磁检测装置1还包括磁屏蔽罩600，磁屏蔽罩600用于屏蔽外部磁干扰。这样可以避免外部电子设备的磁力或地磁对生物磁检测装置1检测结果的影响，从而提高检测结果的准确性和可靠性。
55.更为有利地，生物磁检测装置1还包括检测床700，检测床700适于支撑所述被测生物体2。具体而言，被测生物体2为人体时，人体可以躺在检测床700上。这样可以便于保证被测生物体2的稳定，避免被测生物体2的晃动影响测距装置300的距离检测。
56.下面描述根据本发明上述实施例的生物磁检测装置1的控制方法。包括以下步骤：
57.多个测距装置300运行；
58.多个驱动装置400根据多个测距装置300的检测值驱动活动板100直至多个测距装置300的检测值相等；
59.多个驱动装置400根据多个测距装置300的检测值驱动活动板100贴合被测生物体2。
60.根据本发明实施例的生物磁检测装置的控制方法，通过设置多个测距装置300和多个驱动装置400，可以先利用多个驱动装置400根据多个测距装置300对活动板100的位置
进行调整，使多个测距装置300距离被测生物体2表面的距离相等，进而使多个磁力检测装置200与被测生物体2表面的距离接近相等，最后再驱动活动板100与被测生物体2贴合。相比相关技术中多个磁力检测装置位置固定的生物磁检测装置，可以使多个磁力检测装置200能够可靠与被测生物体2贴合，避免磁力检测装置200与被测生物体2表面的距离不同而影响检测结果的准确性。
61.并且，由于生物磁检测装置1面对不同个体差异的被测生物体2或面对被测生物体2的不同部位，均能够保证磁力检测装置200的可靠贴合，均能够保证结果的准确性，相比相关技术中的生物磁检测装置，可以适用于被测生物体2的不同部位，适用于不同个体差异的被测生物体2，生物磁检测装置1的适用性更强。
62.根据本发明实施例的生物磁检测装置的控制方法，通过利用根据本发明上述实施例的生物磁检测装置1，具有检测准确、适用性强等优点。
63.具体地，如图4和图6所示，在所述多个驱动装置400根据多个测距装置300的检测值驱动活动板100直至多个测距装置300的检测值相等的过程中，每个驱动装置400根据所连接的活动板100上的两个测距装置300的检测值的差值确定驱动方向。这样可以便于驱动装置400对活动板100的位置进行调整，节省调整时间。
64.下面详细描述根据本发明实施例的生物磁检测装置1的控制方法。
65.如图4和图6所示，每个活动板100上设有四个磁力检测装置200和四个测距装置300，活动板100为矩形，每个活动板100上的四个磁力检测装置200分别位于活动板100的四个拐角处，每个活动板100上的四个测距装置300分别邻近活动板100的四条边的中心处。
66.设一个活动板100上的四个测距装置300的检测值分别为s1、s2、s3、s4。s1和s3沿所述第三方向排列且由纵向驱动关节460驱动，s2和s4沿所述第二方向排列且由横向驱动关节440驱动。
67.被测生物体2就位后，驱动装置400驱动活动板100移动至间隔的预设位置，由于被测生物体2个体差异，所述预设位置与被测生物体2之间间隔距离大约为10毫米；
68.测距装置300运行，输出激光；
69.测距装置300接收激光并得到距离检测值s1、s2、s3、s4；
70.计算位于第三方向上的s1-s3，若为0说明s1和s3对应的测距装置300距离被测生物体2的距离相等，驱动装置400在所述第三方向上不进行调整；若大于0，说明s1大于s3，s1对应的测距装置300与被测生物体2的距离大于s3对应的测距装置300与被测生物体2的距离，纵向驱动关节460驱动活动板100向s1对应的测距装置300的方向摆动；若小于0，说明s1小于s3，s1对应的测距装置300与被测生物体2的距离小于s3对应的测距装置300与被测生物体2的距离，纵向驱动关节460驱动活动板100向s3对应的测距装置300的方向摆动；
71.计算位于第二方向上的s2-s4，若为0说明s2和s4对应的测距装置300距离被测生物体2的距离相等，驱动装置400在所述第二方向上不进行调整；若大于0，说明s2大于s4，s2对应的测距装置300与被测生物体2的距离大于s4对应的测距装置300与被测生物体2的距离，横向驱动关节440驱动活动板100向s2对应的测距装置300的方向摆动；若小于0，说明s2小于s4，s2对应的测距装置300与被测生物体2的距离小于s4对应的测距装置300与被测生物体2的距离，横向驱动关节440驱动活动板100向s4对应的测距装置300的方向摆动；
72.上述驱动装置400的调整和测距装置300的检测实时循环进行，直至s1＝s2＝s3＝
s4；
73.得到此时测距装置300与被测生物体2之间的距离s，s＝s1＝s2＝s3＝s4；
74.直线电机420驱动竖向驱动臂410沿第一方向移动距离s，使活动板100贴合被测生物体2的表面。
75.本领域的技术人员可以理解的是，每个活动板100上的测距装置300的数量可以根据实际需要进行调整，可以为本实施例描述的四个，也可以为三个或五个及以上。当测距装置300的数量不为四个时，依然可以通过对其中两个测距装置300的检测值的差值确定活动板100所需的移动方向。
76.根据本发明实施例的生物磁检测装置1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
77.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
78.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。