应用于关节处的驱动装置及其驱动方法、位移检测方法与流程

本发明涉及医用器件技术领域，特别涉及一种应用于关节处的驱动装置及其驱动方法、位移检测方法和假肢系统。

背景技术：

目前，随着医疗科技的发展，人们对医用器件的需求越来越高。其中，假肢作为残障人士的辅助工具，其使用的流畅性和可操作性极为重要。目前，采用高端智能芯片配合高端自动化设备的假肢，虽能实现上述目的，但是其生产成本和维护成本非常高。

因此，提供一种可操作性强、流畅性高、成本低的假肢系统，是本领域中亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种应用于关节处的驱动装置及其驱动方法、位移检测方法和假肢系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种应用于关节处的驱动装置，所述关节包括：第一骨体和第二骨体，其特征在于，所述驱动装置包括：与第一骨体连接的第一线圈层和与所述第二骨体连接的第二线圈层，所述第一线圈层与所述第二线圈层相对设置；

所述第一线圈层包括：至少一个第一磁感线圈，所述第二线圈层包括：多个第二磁感线圈；

所述第一磁感线圈与第一电流输入单元连接，所述第二磁感线圈与第二电流输入单元连接；

所述第一电流输入单元用于向各所述第一磁感线圈输入相应的驱动电流，以控制各所述第一磁感线圈的磁极的分布；

所述第二电流输入单元用于向各所述第二磁感线圈输入相应的驱动电流，以控制各所述第二磁感线圈的磁极的分布。

可选地，还包括：电流检测单元和第一计算单元；

所述第一计算单元与所述电流检测单元连接，所述电流检测单元与所述第一感应线圈串联；

所述电流检测单元用于在所述第一电流输入单元未向所述第一磁感线圈输入驱动电流且所述第一磁感线圈发生位移时，检测所述第一感应线圈内感应电流的方向的改变次数；

第一计算单元用于根据所述电流检测单元检测到的所述感应电流的方向的改变次数计算出所述第一磁感线圈的位移大小。

可选地，还包括：电压检测单元和第二计算单元；

所述第二计算单元与所述电压检测单元连接，所述电压检测单元与所述第一感应线圈并联；

所述电压检测单元用于在所述第一电流输入单元未向所述第一磁感线圈输入驱动电流且所述第一磁感线圈发生位移时，检测所述第一感应线圈内感应电动势的方向的改变次数；

第一计算单元用于根据所述电流检测单元检测到的所述感应电动势的方向的改变次数计算出所述第一磁感线圈的位移大小。

可选地，所述第一骨体的表面设置有若干个第一凹槽，所述第一磁感线圈位于所述第一凹槽内。

可选地，还包括：

第一保护层，覆盖所述第一骨体的表面和所述第一磁感线圈朝向所述第二线圈层的一侧。

可选地，所述第二骨体的表面设置有若干个第二凹槽，所述第二磁感线圈位于所述第二凹槽内。

可选地，还包括：

第二保护层，覆盖所述第二骨体的表面和所述第二磁感线圈朝向所述第一线圈层的一侧。

可选地，所述第一磁感线圈与所述第二磁感线圈的尺寸和形状均相同。

可选地，所述第一磁感线圈和所述第二磁感线圈的形状均为圆柱形。

为实现上述目的，本发明还提供了一种假肢系统，包括：驱动装置，所述驱动装置采用上述的驱动装置。

为实现上述目的，本发明还提供了一种用于驱动关节处活动的驱动方法，用于驱动第一磁感线圈由初始位置运动至与所述第二线圈层中的目标磁感线圈正对的位置，所述驱动方法基于上述的驱动装置，所述驱动方法包括：

第一电流输入单元向所述第一磁感线圈输出驱动电流，以使得第一磁感线圈朝向第二线圈层的一端呈现第一磁极，第一磁感线圈背向第二线圈层的一端呈现第二磁极，所述第一磁极和所述第二磁极中的一个为N极，另一个为S极；

所述第二电流输入单元向所述目标磁感线圈输出驱动电流，以使得所述目标磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第二磁极，所述目标磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第一磁极。

可选地，当所述第一磁感线圈处于初始位置时，所述第二线圈层中与所述第一磁感线圈正对的第二磁感线圈为对位磁感线圈；

所述目标磁感线圈与所述对位磁感线圈相邻。

可选地，所述驱动方法还包括：

所述第二电流输入单元向所述对位磁感线圈输入驱动电流，以使得所述对位磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第一磁极，所述对位磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第二磁极。

可选地，所述第二线圈层中位于所述对位磁感线圈背向所述目标磁感线圈的一侧且与所述对位磁感线圈相邻的第二磁感线圈为助力磁感线圈；

所述驱动方法还包括：

所述第二电流输入单元向所述助力磁感线圈输入驱动电流，以使得所述助力磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第一磁极，所述助力磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第二磁极。

可选地，所述第二线圈层中位于所述目标磁感线圈背向所述对位磁感线圈的一侧且与所述目标磁感线圈相邻的第二磁感线圈为阻力磁感线圈；

所述驱动方法还包括：

所述第二电流输入单元向所述阻力磁感线圈输入驱动电流，以使得所述阻力磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第一磁极，所述阻力磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第二磁极。

为实现上述目的，本发明还提供了一种关节处的位移检测方法，所述位移检测方法基于上述的驱动装置，其中该驱动装置包括：电流检测单元和第一计算单元，该位移检测方法用于当所述关节在外力作用下产生活动时检测所述第一磁感线圈的位移；

所述位移检测方法包括：

所述第二电流输入单元向各所述第二磁感线圈输入驱动电流，以使得任意相邻的两个所述第二磁感线圈其朝向第一线圈层的一端的磁极分布不同；

电流检测单元检测第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电流的方向的改变次数；

第一计算单元根据所述电流检测单元检测到的所述感应电流的方向的改变次数计算出所述第一磁感线圈的位移S，

S＝N*L

其中，N为第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电流的方向的改变次数，L为相邻两个所述第二磁感线圈的中心点的距离。

为实现上述目的，本发明还提供了一种关节处的位移检测方法，所述位移检测方法基于上述的驱动装置，其中该驱动装置包括：电压检测单元和第二计算单元，该位移检测方法用于当所述关节在外力作用下产生活动时检测所述第一磁感线圈的位移；

所述位移检测方法包括：

所述第二电流输入单元向各所述第二磁感线圈输入驱动电流，以使得任意相邻的两个所述第二磁感线圈其朝向第一线圈层的一端的磁极分布不同；

电压检测单元检测第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电动势的方向的改变次数；

第二计算单元根据所述电压检测单元检测到的所述感应电动势的方向的改变次数计算出所述第一磁感线圈的位移S，

S＝N*L

其中，N为第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电动势的方向的改变次数，L为相邻两个所述第二磁感线圈的中心点的距离。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种应用于关节处的驱动装置及其驱动方法、位移检测方法，通过第一电流输入单元和第二电流输入单元分别向第一磁感线圈和第二磁感线圈输入驱动电流，以控制第一磁感线圈和第二磁感线圈的磁极分布，此时，第一磁感线圈与第二磁感线圈之间产生磁力作用，在磁力作用下，第一磁感线圈能够进行相应运动，从而带动第一骨体进行相应运动。

此外，当第一电流输入单元未向第一磁感线圈输入驱动电流时，通过第二电流输入单元向各第二磁感线圈输入驱动电流，以使得任意相邻的两个第二磁感线圈其朝向第一线圈层的一端的磁极分布不同，并基于第一磁感线圈在运动过程中感应电流或感应电动势的改变次数，可计算出第一磁感线圈的位移，从而检测出第一骨体的位移。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种驱动装置的结构示意图；

图2为图1中第一骨体的俯视图；

图3为图1中第二骨体的俯视图；

图4为本发明中第二磁感线圈驱动第一磁感线圈进行运动时的示意图；

图5为本发明实施例一提供的又一种驱动装置的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的另一种驱动装置的结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的一种用于驱动关节处活动的驱动方法的流程图；

图8为本发明实施例四提供的一种关节处的位移检测方法的流程图；

图9为本发明实施例五提供的一种关节处的位移检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种应用于关节处的驱动装置及其驱动方法、位移检测方法进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种驱动装置的结构示意图，图2为图1中第一骨体的俯视图，图3为图1中第二骨体的俯视图，如图1至图3所示，该驱动装置应用于关节处，以控制关节进行相应的运动，其中，关节包括：第一骨体9和第二骨体10，该驱动装置包括：相对设置的第一线圈层和第二线圈层。

第一线圈层与第一骨体9连接，包括：至少一个第一磁感线圈1(图1中示例性画出了1个第一磁感线圈1，图2中示例性画出了5个第一磁感线圈1)，第一磁感线圈1与第一电流输入单元3连接，第一电流输入单元3用于向各第一磁感线圈1输入相应的驱动电流，以控制各第一磁感线圈1的磁极的分布。

第二线圈层与第二骨体10连接，包括：多个第二磁感线圈2(附图1中仅示例性画出了7个第二磁感线圈2，附图3中示例性画出了30个第二磁感线圈2)，全部第二磁感线圈2构成磁感线圈阵列，第二磁感线圈2与第二电流输入单元4连接，第二电流输入单元4用于向各第二磁感线圈2输入相应的驱动电流，以控制各第二磁感线圈2的磁极的分布。

需要说明的是，附图中第一骨体9为具有关节头的骨体，第二骨体10为具有关节窝的骨体的情况仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。在本实施例中，也可以是第一骨体9为具有关节窝的骨体，第二骨体10为具有关节头的骨体，此种情况未给出相应附图。

此外，在图1中，全部第一电流输入单元3连接至同一第一电流输入单元3，全部第二电流输入单元4连接至同一第二电流输入单元4的情况，仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。在本实施例中，也可以设置多个第一电流输入单元3和第二电流输入单元4，第一电流输入单元3与第一磁感线圈1一一对应，第二电流输入单元4与第二磁感线圈2一一对应，此种情况未给出相应附图。

本领域技术人员应该知晓的是，在磁感线圈中通入电流后，其可以感应出相应的磁场，此时该磁感线圈可等效于一根条形磁体。在磁感线圈的绕向一定的情况下，通入不同方向的电流，可使得磁感线圈两端的磁极发生改变，即条形磁体的磁极发生改变。

在本实施例中，通过第一电流输入单元3和第二电流输入单元4分别向第一磁感线圈1和第二磁感线圈2输入驱动电流，以控制第一磁感线圈1和第二磁感线圈2的磁极分布，此时，第一磁感线圈1与第二磁感线圈2之间产生磁力作用，在磁力作用下，第一磁感线圈1能够进行相应运动，从而带动第一骨体9进行相应运动。

为便于本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合附图来对本发明技术原理进行描述。

图4为本发明中第二磁感线圈驱动第一磁感线圈进行运动时的示意图，如图4所示，以驱动第一磁感线圈a向右移动为例，为方便描述，将第一磁感线圈a处于初始位置时所正对的第二磁感线圈b2记为对位磁感线圈，将位于对位磁感线圈右侧且相邻的第二磁感线圈b3记为目标磁感线圈，将位于对位磁感线圈左侧且相邻的第二磁感线圈b1记为助力磁感线圈，将位于目标磁感线圈右侧且相邻的第二磁感线圈b4记为阻力磁感线圈。

通过第一电流输入单元3向第一磁感线圈a输入驱动电流，此时，第一磁感线圈a朝向第二线圈层的一端呈现第一磁极，第一磁感线圈a背向第二线圈层的一端呈现第二磁极。需要说明的是，附图中第一磁极为N极，第二磁极为S极的情况仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。本领域技术人员应该知晓的是，本发明中也可以是第一磁极为S极，第二磁极为N极。

为驱动第一磁感线圈a向目标磁感线圈(即第二磁感线圈b3)移动，则此时可通过第二电流输入单元4向目标磁感线圈输入驱动电流，以使得目标磁感线圈朝向第二线圈层的一端呈现第二磁极，目标磁感线圈背向第二线圈层的一端呈现第一磁极。

此时，作为目标磁感线圈的第二磁感线圈b3与第一磁感线圈a之间通过磁力作用，产生“异极相吸”现象，以驱动第一磁感线圈a向右侧运动，直至第一磁感线圈a与目标磁感线圈正对。

在驱动第一磁感线圈a运动至与目标磁感线圈正对的过程中，可选地，第二电流输入单元4向对位磁感线圈(即第二磁感线圈b2)输入驱动电流，以使得对位磁感线圈朝向第二线圈层的一端呈现第一磁极(即N极)，对位磁感线圈背向第二线圈层的一端呈现第二磁极(即S极)。此时作为对位磁感线圈的第二磁感线圈b2与第一磁感线圈a之间通过磁力作用，产生“同极相斥”现象。在第一磁感线圈a运动至与目标磁感线圈正对的过程中，该对位磁感线圈对第一磁感线圈a的排斥力会存在一个水平向右的分量，可进一步地促进第一磁感线圈a向右运动。

可选地，第二电流输入单元4向助力磁感线圈(即第二磁感线圈b1)输入驱动电流，以使得助力磁感线圈朝向第二线圈层的一端呈现第一磁极，助力磁感线圈背向第二线圈层的一端呈现第二磁极。此时作为助力磁感线圈的第二磁感线圈b1与第一磁感线圈a之间通过磁力作用，产生“同极相斥”现象。在第一磁感线圈a运动至与目标磁感线圈正对的过程中，该助力磁感线圈对第一磁感线圈a的排斥力会存在一个水平向右的分量，可进一步地促进第一磁感线圈a向右运动。

由上述内容可见，通过第二电流输入单元4向对位磁感线圈和助力磁感线圈输入驱动电流，以使得对位磁感线圈和助力磁感线圈均对第一磁感线圈a产生排斥力，该排斥力可促进第一磁感线圈a向与目标磁感线圈正对的位置运动，从而能有效提升第一磁感线圈a的响应速度。

为保证第一磁感线圈a能精准的运动至与目标磁感线圈正对的位置，可选地，第二电流输入单元4向阻力磁感线圈(即第二磁感线圈b4)输入驱动电流，以使得阻力磁感线圈朝向第二线圈层的一端呈现第一磁极，阻力磁感线圈背向第二线圈层的一端呈现第二磁极。此时作为阻力磁感线圈的第二磁感线圈b4与第一磁感线圈a之间通过磁力作用，产生“同极相斥”现象。当第一磁感线圈a能精准的运动至与目标磁感线圈正对的位置时，由于第一磁感线圈a与助力磁感线圈之间的距离相对较远，因此助力磁感线圈与第一磁感线圈1之间的作用力可忽略不计，此时第一磁感线圈1仅受到来自对位磁感线圈的排斥力(指向右上方)、来自阻力磁感线圈的排斥力(指向左上方)、来自目标磁感线圈的吸引力(指向竖直向下)，而且来自对位磁感线圈的排斥力与来自阻力磁感线圈的排斥力大小相等，这三个作用力的合力不存在水平分量，因此第一磁感线圈a不再继续向右运动。

需要说明的是，在本实施例中，若希望第一磁感线圈a继续向右运动时，则可以以第一磁感线圈a当前所正对的第二磁感线圈b3作为对位磁感线圈，将位于该对位磁感线圈右侧且相邻的第二磁感线圈b4记为目标磁感线圈，并采用上述类似的驱动方式，以驱动第一磁感线圈a向与目标磁感线圈(即第二磁感线圈b4)正对的位置运动，从而实现第一磁感线圈a向右继续运动。

本领域技术人员应该知晓的是，上述目标磁感线圈与对位磁感线圈相邻的技术方案为本发明中的一种优选方案，其不会对本发明的技术方案产生限制，通过将与对位磁感线圈相邻作为目标磁感线圈，可保证目标磁感线圈与第一磁感线圈1之间的吸引力足够大，从而能更为精准的控制第一磁感线圈1的运动方向。在本发明中，可根据第一磁感线圈1的待运动方向来选取相应的目标磁感线圈，只需满足该目标磁感线圈对第一磁感线圈1的吸引力存在一个与待运动方向的指向相同的分量即可。

由上述内容可见，本发明的技术方案通过第一电流输入单元3和第二电流输入单元4分别向第一磁感线圈1和第二磁感线圈2输入驱动电流，以控制第一磁感线圈1和第二磁感线圈2的磁极分布，此时，第一磁感线圈1与第二磁感线圈2之间产生磁力作用，在磁力作用下，第一磁感线圈1能够进行相应运动，从而带动第一骨体9进行相应运动。

与现有技术中采用高端智能芯片配合高端自动化设备以控制关节进行运动的方案相比，本发明采用电流输入单元和磁感线圈以控制关节进行运动的技术方案，在保证了可操作性强、流畅性的同时，其成本更低。

继续参见图1至图3所示，在本实施例中，可选地，第一磁感线圈1与第二磁感线圈2的尺寸和形状均相同，进一步地，第一磁感线圈1和第二磁感线圈2的形状均为圆柱形。

本发明提供的驱动装置不但能驱动第一骨体9进行运动，而且还可以在第一电流输入单元3未向第一磁感线圈1输入驱动电流时，检测第一骨体9的运动位移。

可选地，图5为本发明实施例一提供的又一种驱动装置的结构示意图，如图5所示，该驱动装置还包括：电流检测单元5和第一计算单元6；第一计算单元6与电流检测单元5连接，电流检测单元5与第一感应线圈串联；电流检测单元5用于在第一电流输入单元3未向第一磁感线圈1输入驱动电流且第一磁感线圈1发生位移时，检测第一感应线圈内感应电流的方向的改变次数；第一计算单元6用于根据电流检测单元5检测到的感应电流的方向的改变次数计算出第一磁感线圈1的位移大小。

具体地，该位移检测过程如下：

首先，第一电流输入单元3停止向第一磁感线圈1输入驱动电流，第二电流输入单元4向各第二磁感线圈2输入驱动电流，以使得任意相邻的两个第二磁感线圈2其朝向第一磁感线圈层的一端的磁极分布不同，此时，第二磁感线圈2正对位置的磁场强度最强，相邻两个第二磁感线圈2的正对位置处的磁场方向相反。

根据楞次定律可知，感应电流所产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。因此，第一磁感线圈1运动过程中，每从一个第二磁感线圈2的正对位置经过时，则其感应电流的方向均会改变一次。

因此，当第一磁感线圈1中的感应电流每发生一次变化时，则表明第一磁感线圈1运动了距离L，其中，L为相邻两个第二磁感线圈2的中心点的距离。

接着，电流检测单元5检测第一磁感线圈1在运动过程中所产生的感应电流的方向的改变次数N。

最后，第一计算单元6用于根据电流检测单元5检测到的感应电流的方向的改变次数N计算出第一磁感线圈1的位移S，其中，S＝N*L。

通过上述步骤可计算出第一磁感线圈1的运动位移，即得到第一骨体9的运动位移。

图6为本发明实施例一提供的另一种驱动装置的结构示意图，如图6所示，作为另一种可选方案，该驱动装置还包括：电压检测单元7和第二计算单元8；第二计算单元8与电压检测单元7连接，电压检测单元7与第一感应线圈并联；电压检测单元7用于在第一电流输入单元3未向第一磁感线圈1输入驱动电流且第一磁感线圈1发生位移时，检测第一感应线圈内感应电动势的方向的改变次数；第一计算单元6用于根据电流检测单元5检测到的感应电动势的方向的改变次数计算出第一磁感线圈1的位移大小。

具体地，该位移检测过程如下：

首先，第一电流输入单元3停止向第一磁感线圈1输入驱动电流，第二电流输入单元4向各第二磁感线圈2输入驱动电流，以使得任意相邻的两个第二磁感线圈2其朝向第一磁感线圈层的一端的磁极分布不同，此时，第二磁感线圈2正对位置的磁场强度最强，相邻两个第二磁感线圈2的正对位置处的磁场方向相反。

根据楞次定律可知，感应电流所产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。因此，第一磁感线圈1运动过程中，每从一个第二磁感线圈2的正对位置经过时，则其感应电流的方向均会改变一次，相应地，感应电动势的方向也会改变一次。

因此，当第一磁感线圈1中的感应感应电动势每发生一次变化时，则表明第一磁感线圈1运动了距离L，其中，L为相邻两个第二磁感线圈2的中心点的距离。

接着，电流检测单元5检测第一磁感线圈1在运动过程中所产生的感应电流的方向的改变次数N。

最后，第一计算单元6用于根据电流检测单元5检测到的感应电动势的方向的改变次数N计算出第一磁感线圈1的位移S，其中，S＝N*L。

通过上述步骤可计算出第一磁感线圈1的运动位移，即得到第一骨体9的运动位移。

继续参见图1至图3所示，作为本实施例中的一种具体方案，第一骨体9的表面设置有若干个第一凹槽11，第二骨体10的表面设置有若干个第二凹槽12，第一磁感线圈1位于第一凹槽11内，第二磁感线圈2位于第二凹槽12内。

此外，为有效的保护第一磁感线圈1和第二磁感线圈2以及避免第一磁感线圈1和第二磁感线圈2的误接触。可选地，第一骨体9的表面和第一磁感线圈1朝向第二线圈层的一侧设置有第一保护层13，第二骨体10的表面和第二磁感线圈2朝向第一线圈层的一侧设置有第二保护层14。

需要说明的是，上述第一磁感线圈1和第二磁感线圈2于对应骨体的凹槽内的技术方案为本发明中的一种优选方案，其便于第一磁感线圈1和第二磁感线圈2与对应骨体的连接。在本实施例中，第一磁感线圈1和第二磁感线圈2也可以固于对应骨体的表面，此种情况未给出相应附图。

此外，在附图中的第一电流输入单元3、第二电流输入单元4、电流检测单元5、第一计算单元6、电压检测单元7、第二计算单元8均位于骨体外的情况，仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制。在本发明中，也可将上述各单元置于对应的骨体内。

实施例二

本发明实施例二提供了一种假肢系统，该假肢系统包括上述实施例一中提供的驱动装置，具体内容可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的一种用于驱动关节处活动的驱动方法的流程图，如图7所示，该驱动方法基于上述实施例一中提供的驱动装置，对于该驱动装置的描述可参见上述实施例一中的内容，此处不再赘述。该驱动方法用于驱动第一磁感线圈由初始位置运动至与第二线圈层中的目标磁感线圈正对的位置，包括：

步骤S101、第一电流输入单元向第一磁感线圈输出驱动电流，以使得第一磁感线圈朝向第二线圈层的一端呈现第一磁极，第一磁感线圈背向第二线圈层的一端呈现第二磁极。

其中，第一磁极和第二磁极中的一个为N极，另一个为S极；

步骤S102、第二电流输入单元向目标磁感线圈输出驱动电流，以使得目标磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第二磁极，目标磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第一磁极。

在本实施例中，通过第一电流输入单元和第二电流输入单元分别向第一磁感线圈和目标磁感线圈输入驱动电流，以使得第二线圈层中的目标磁感线圈与第一磁感线圈产生“异极相吸”现象，以驱动第一磁感线圈向与目标磁感线圈正对的位置运动，从而带动第一骨体进行相应运动。

本实施例中，可选地，当第一磁感线圈处于初始位置时，第二线圈层中与第一磁感线圈正对的第二磁感线圈为对位磁感线圈，该目标磁感线圈与对位磁感线圈相邻。

该驱动方法还包括：

步骤S103、第二电流输入单元向对位磁感线圈输入驱动电流，以使得对位磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第一磁极，对位磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第二磁极。

通过向对位磁感线圈输入驱动电流，以使得对位磁感线圈与第一磁感线圈之间产生“同极相斥”现象。在第一磁感线圈运动至与目标磁感线圈正对的过程，该对位磁感线圈对第一磁感线圈的排斥力存在一个与第一磁感线圈的运动方向的指向相同的分量，可进一步地促进第一磁感线圈向与目标磁感线圈正对的位置进行运动。

可选地，第二线圈层中位于对位磁感线圈背向目标磁感线圈的一侧且与对位磁感线圈相邻的第二磁感线圈为助力磁感线圈。

该驱动方法还包括：

步骤S104、第二电流输入单元向助力磁感线圈输入驱动电流，以使得助力磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第一磁极，助力磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第二磁极。

通过向助力磁感线圈输入驱动电流，以使得助力磁感线圈与第一磁感线圈之间产生“同极相斥”现象。在第一磁感线圈运动至与目标磁感线圈正对的过程，该助力磁感线圈对第一磁感线圈的排斥力存在一个与第一磁感线圈的运动方向的指向相同的分量，可进一步地促进第一磁感线圈向与目标磁感线圈正对的位置进行运动。

可选地，第二线圈层中位于目标磁感线圈背向对位磁感线圈的一侧且与目标磁感线圈相邻的第二磁感线圈为阻力磁感线圈。

该驱动方法还包括：

步骤S105、第二电流输入单元向阻力磁感线圈输入驱动电流，以使得阻力磁感线圈朝向第一线圈层的一端呈现第一磁极，阻力磁感线圈背向第一线圈层的一端呈现第二磁极。

通过向助力磁感线圈输入驱动电流，以使得助力磁感线圈与第一磁感线圈之间产生“同极相斥”现象。在第一磁感线圈运动至与目标磁感线圈正对的位置时，由于第一磁感线圈与助力磁感线圈之间的距离相对较远，因此助力磁感线圈与第一磁感线圈之间的作用力可忽略不计，此时第一磁感线圈仅受到来自对位磁感线圈的排斥力、来自阻力磁感线圈的排斥力、来自目标磁感线圈的吸引力，而且来自对位磁感线圈的排斥力与来自阻力磁感线圈的排斥力大小相等，这三个作用力的合力方向与第一(第二)线圈层垂直，因此第一磁感线圈不再进行运动。

需要说明的是，本实施例中步骤S102也可以先于步骤S101执行，或与步骤S101同时执行。此外，本实施例中对于步骤S103、步骤S104和步骤S105的执行顺序不作限制，仅需满足步骤S103、步骤S104和步骤S105位于步骤S101和S102之后执行即可。

实施例四

图8为本发明实施例四提供的一种关节处的位移检测方法的流程图，如图8所示，其中，该位移检测方法基于上述实施例一中提供的驱动装置，且该驱动装置中包括：电流检测单元和第一计算单元，对于该驱动装置的描述可参见上述实施例一中的内容。该位移检测方法用于在第一电流输入单元未向第一磁感线圈输入驱动电流时，检测第一骨体的运动位移，该位移检测方法包括：

步骤S201、第二电流输入单元向各第二磁感线圈输入驱动电流，以使得任意相邻的两个第二磁感线圈其朝向第一线圈层的一端的磁极分布不同。

步骤S202、电流检测单元检测第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电流的方向的改变次数。

步骤S203、第一计算单元根据电流检测单元检测到的感应电流的方向的改变次数计算出第一磁感线圈的位移S。

其中，S＝N*L，N为第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电流的方向的改变次数，L为相邻两个第二磁感线圈的中心点的距离。

需要说明的是，对于上述步骤S201～步骤S203的具体描述，可参见上述实施例一中的相应内容，此处不再赘述。

实施例五

图9为本发明实施例五提供的一种关节处的位移检测方法的流程图，如图9所示，其中，该位移检测方法基于上述实施例一中提供的驱动装置，且该驱动装置中包括：电压检测单元和第二计算单元，对于该驱动装置的描述可参见上述实施例一中的内容。该位移检测方法用于在第一电流输入单元未向第一磁感线圈输入驱动电流时，检测第一骨体的运动位移，该位移检测方法包括：

步骤S301、第二电动势输入单元向各第二磁感线圈输入驱动电流，以使得任意相邻的两个第二磁感线圈其朝向第一线圈层的一端的磁极分布不同。

步骤S302、电动势检测单元检测第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电动势的方向的改变次数。

步骤S303、第二计算单元根据电动势检测单元检测到的感应电动势的方向的改变次数计算出第一磁感线圈的位移S。

其中，S＝N*L，N为第一磁感线圈在运动过程中所产生的感应电动势的方向的改变次数，L为相邻两个第二磁感线圈的中心点的距离。

需要说明的是，对于上述步骤S301～步骤S303的具体描述，可参见上述实施例一中的相应内容，此处不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。