经颅磁刺激技术是一种无痛、无创的非入侵式神经调控技术,在脑功能检测、精神疾病以及心理疾病的治疗中发挥着越来越重要的作用,已广泛应用于抑郁症、强迫症等疾病的治疗和康复训练中,治疗效果良好。但是,现有经颅磁刺激仪缺乏对病人治疗区域进行自动对准的机电控制技术,不利于根据实际情况对患者进行个性化精准治疗。因此,通过机电控制对经颅磁刺激仪的自动对准技术进行研究,对提升经颅磁刺激的个性化精准治疗以及安全性具有重要意义。通过文献检索和需求分析,提出了一种“头盔”式自动对准方案,通过“头盔”内部驱动机构控制线圈调整位置,实现治疗区域的自动对准。为了验证方案可行性和确定关键参数,在仿真分析软件中建立四层球头模型,将线圈布置在大脑对应位置并对其产生的磁场分布进行仿真分析,结果表明可以通过调整5个线圈位置,产生的叠加磁场满足头部不同区域的磁刺激需要。自动对准装置的机械结构主要包括5组驱动机构,每组驱动机构由圆弧导轨、滑块、步进电机、拖链和导线等部分组成,用于带动线圈调整位置。其中在步进电机的输出轴上安装齿轮,齿轮与圆弧导轨上的圆弧齿条啮合传动,线圈可在滑块的带动下在圆弧导轨上进行往复运动调整位置,实现治疗区域的自动对准。基于机械结构,建立运动学模型,对机械结构工作过程进行运动分析,确定滑块运动与控制脉冲参数间的精确关系。自动对准装置的控制系统以STM32F103单片机为控制核心,通过低速USB接口与上位机通讯,经3片ULN2003驱动芯片实现对5个步进电机的控制。控制系统软件包括线圈位置调整控制程序等,中央控制系统计算电机转动方向向量、控制脉冲数向量和控制脉冲频率向量,并输出控制脉冲驱动相应步进电机运动,实现病灶自动对准。搭建样机并进行试验,结果表明自动对准方案、机械结构和控制系统能够达到预期目标。