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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119148887B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411089860.7，技术领域涉及：G06F3/046；该发明授权基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法是由陆熊;吴云龙;龙一凡;章传龙;黄晓梅;王世山设计研发完成，并于2024-08-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法，该系统包括一维层叠式线圈模块、位置检测激励信号模块、指尖电磁铁模块、一维层叠式线圈驱动模块、指尖电磁铁驱动模块、信号处理模块；使用有限元方法计算获得一维层叠式线圈模块内系统操作空间的磁场仿真离散数据与指尖电磁铁模块的感应电压数据；基于电磁感应原理，计算一维层叠式线圈模块内系统操作空间的磁场强度与指尖电磁铁模块的理论感应电压，使用信号处理模块，测量指尖电磁铁模块的感应电压，建立代价函数；在信号处理模块中通过电磁位姿解算算法，获得指尖电磁铁模块的电磁位姿。本发明在一维层叠式线圈模块中，实现了电磁位姿检测和力触觉再现的功能复用。

本发明授权基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法在权利要求书中公布了：1.基于一维层叠式线圈的力触觉再现和电磁位姿检测方法，其特征在于，在所述的一维层叠式线圈模块内部设有系统操作空间，在所述系统操作空间里通过可调控的背景电磁场和指尖电磁铁模块实现力触觉再现；所述指尖电磁铁模块包括指尖三维感应线圈模块和电磁铁模块； 所述方法的实现过程，包括以下步骤： 步骤一，虚拟场景建立；建立包括虚拟手和虚拟物体模型的虚拟场景，建立一维层叠式线圈模块内部系统操作空间与虚拟操作空间的映射关系，以及真实人手与虚拟人手的三维映射关系； 步骤二，背景电磁场仿真离散数据计算；根据精度要求，通过有限元分析方法使用三维网格单元对一维层叠式线圈模块内部系统操作空间进行网格划分，形成三维空间的离散网格节点，分析所述一维层叠式线圈模块内部的磁场强度，所述指尖电磁铁模块在离散网格节点处所产生的感应电压与一维层叠式线圈模块中的激励电流的对应关系，形成以多维矩阵表示的包括指尖电磁铁模块所产生的感应电压、一维层叠式线圈模块激励电流的仿真离散数据； 步骤三，建立一维层叠式线圈内系统操作空间的三维坐标系A； 步骤四，位置检测：位置检测激励信号模块为一维层叠式线圈模块的不同线圈提供不同频率的电磁位姿检测激励信号，基于电磁感应原理，获取一维层叠式线圈内系统操作空间产生的磁场与指尖电磁铁模块感应电压的关系，通过信号处理模块解调各磁场分量，得到指尖电磁铁模块的实时电磁位姿；所述步骤四包含： 步骤4.1，一维层叠式线圈模块和指尖电磁铁模块在所述位置检测模式，位置检测激励信号模块以正弦波驱动一维层叠式线圈模块中的所有线圈，一维线圈单元EMi的频率取决于i的值，i为奇数时，频率为f1，i为偶数时，频率为f2，其中，流经每个线圈的激励电流Ii的有效值大小相同，i=1,2…N，一维线圈在指尖电磁铁模块中心处产生的磁场分量具体表示为： ； ； ； 其中，表示发射线圈的中心位置，表示发射线圈中心到指尖电磁铁模块中心的距离，R为线圈半径，M表示线圈匝数，，，分别表示在方向的分量关系式； 步骤4.2，读取指尖电磁铁模块3个方向上的感应电压，通过信号处理模块解调与计算指尖电磁铁模块的电磁位姿，并记录当前的测量结果； 步骤4.3，对于感应电压的理论计算值与实际测量值，建立代价函数： ； 其中，，，为指尖电磁铁模块3个方向的真实感应电压，为指尖电磁铁模块3个方向的理论计算值； 步骤五，基于指尖与虚拟物体交互的力触觉模型，信号处理模块计算与输出实时的指尖电磁铁模块的作用力：通过信号处理模块，控制一维层叠式线圈驱动模块和指尖电磁铁驱动模块输出一维层叠式线圈模块与指尖电磁铁模块在力触觉再现模式下所需力触觉激励信号；磁力式激励信号与电磁位姿检测激励信号通过三极管放大电路叠加，输出至一维层叠式线圈模块与指尖电磁铁模块； 重复至步骤四。

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