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龙图腾网获悉南京师范大学申请的专利一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊构建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：CN116189642B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12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：202211263804.1，技术领域涉及：G10K11/172；该发明授权一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊构建方法是由李禹志;郭各朴;马青玉设计研发完成，并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊构建方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊构建技术，根据障碍轮廓分段设计避障轨迹，并基于焦散线方法对线声源进行相位调控，形成沿预定轨迹传播的自弯曲波束；将对一维声源的相位调控拓展到二维空间，并构建环形相位屏实现对平面扇形换能器环形阵列的二维相控，利用自弯曲波束的沿轴旋转构建出一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊。本发明可引导平面扇形换能器环形阵列输出的相控声波沿设定的轨迹绕过任意形状的障碍，在其后构建具有更高定位精度和操控能力的涡旋声镊，并最大限度地降低障碍对声波的反射和吸收，显著提高声场焦域的声压和声辐射力，实现精准、灵活、高效的避障物体操控。

本发明授权一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊构建方法在权利要求书中公布了：1.一种能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊构建方法，其特征在于，所述通用避障涡旋声镊构建方法包括以下步骤： S1，针对具有任意外形的障碍，设计外切于其轮廓的分段折线，构建自弯曲波束轨迹； S2，基于焦散线理论，根据分段折线中每一线段所在位置设计一维线声源的初始相位分布，形成具有预设弯曲传播轨迹的自弯曲波束； S3，将步骤S2中一维线声源的相位分布沿轴旋转，构建二维相位分布，设计环形相位屏对平面扇形换能器环形阵列进行相位调控，对换能器阵列的各扇区进行初始相位编码，形成能绕过任意形状物体的通用避障涡旋声镊； 步骤S1中，构建自弯曲波束轨迹的过程包括以下子步骤： 在已知的障碍轮廓轨迹Ω上随机选取M个点，并过这些点做关于障碍轮廓轨迹Ω的切线； 连接相邻切线，得到包含M条线段、形成完全外切于Ω的分段折线Ω′，分段折线Ω′完全位于障碍轮廓轨迹Ω的外侧，其中，M越大，所形成的避障空腔与障碍轮廓的匹配度越高，M不小于其中L为声源半径，λ为波长； 步骤S2中，根据分段折线中每一线段所在位置设计一维线声源的初始相位分布的过程包括以下子步骤： 根据分段折线Ω′，计算其中第m条线段所在切线与声源的交点Sm； 基于焦散线方法，计算Sm序列对应的初始相位序列φm：φm＝-k0Dm，其中k0表示波数，Dm表示第m条线段和Sm点间的距离； 将非连续分布的Sm连续化，具体地，对初始相位序列φm上采样，得到线声源上任意一点的初始相位分布。

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