1.一种具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基于一维线型声源的自弯曲无衍射波束特性，利用相关自弯曲波束函数的二元相位制设计一维槽型调制结构，产生具有圆弧传播轨迹的非衍射自弯曲声束；

(2)在一维槽型调制结构基础上设置中空半径R0，并绕传播轴旋转形成中空的槽型相位调制盘，安装到相同口径的平面扇形活塞换能器环形阵列上，在沿径向分布的线型声源在该结构的相位调制下产生绕轴环形对称分布的自弯曲声束，其内部形成声压为零的中空避障空腔；

(3)通过相位编码技术产生N个可调控相位差的信号，分别激励环形分布的平面扇形换能器阵列，产生N个具有固定编码相位的声束，并经过槽型相位调制盘的自弯曲调制，形成一个具有圆弧轨迹的零声压避障空腔和一个拓扑荷可控的聚焦涡旋声镊；

(4)通过槽型相位调制盘的结构参数和中空半径的调整，调控中空避障空腔大小和形状即底部半径和圆弧轨迹，聚焦涡旋声镊的尺寸和轴向距离，实现障碍物后的避障操控；

(5)通过拓扑荷来调控聚焦涡旋声镊的形状和声压增益，进一步调节声镊的轴向和径向声辐射力和捕获范围，实现障碍物后的精确聚焦和物体的旋转捕获。

2.根据权利要求1所述的具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控方法，其特征在于，所述步骤(1)中利用贝塞尔函数的二元相位制设计一维槽型调制结构，产生具有圆弧传播轨迹的非衍射半贝塞尔波束；具有自弯曲传播特性的半贝塞尔波束弯曲轨迹的曲率半径为β/k，β是设定的半贝塞尔波束的阶数，k为声波的波数，调制结构的高度为：其中angle[p(x,0)]为轴向传播距离z＝0时一维线型声源声压p(x,0)的二元相角0和π，p(x,0)是线型声源的贝塞尔函数分布，f是声波的频率，cs和c分别为相位调制盘的材料和周围介质中的声速。

3.根据权利要求1所述的具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过一维调制结构绕传播轴的旋转形成具有中空半径的槽型相位调制盘，调制环形分布的中空平面扇形换能器阵列产生具有圆弧轨迹的自弯曲半贝塞尔声束，并实现传播轴上形成声聚焦。

4.根据权利要求1所述的具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控方法，其特征在于：所述步骤(3)中通过相邻声源相位差为Δφ＝2πl/N的相控信号来激励平面扇形换能器阵列，形成拓扑荷可控的聚焦涡旋声镊，其中l是聚焦涡旋声镊的拓扑荷，N表示N个扇区，其最大整数拓扑荷为±Fix[(N‑1)/2]，其中Fix()为向零取整函数，其大小和正负决定涡旋声镊的旋转操控半径和方向。

5.根据权利要求1所述的具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控方法，其特征在于，所述步骤(4)中通过槽型相位调制盘的中空半径来调节聚焦涡旋中心的轴向距离，其公式为式中R0是中空半径，β是贝塞尔波束的阶数，k为声波的波数，β/k是圆弧轨迹的曲率半径。

6.根据权利要求5所述的具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控方法，其特征在于，所述槽型相位调制盘的中空半径要满足R0≤β/k，且其有效声源调制半径需要R‑R0≥30mm。

7.基于权利要求1所述的方法实现的一种具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控系统，其特征在于，包括计算机、有源相控驱动系统、平面扇形换能器阵列，槽型相位调制盘，水听器，二维扫描控制器，步进电机、前置放大器，数字示波器；平面扇形换能器阵列与槽型相位调制盘口径相同，并采用超声耦合剂连接；

计算机通过WIFI模块控制现场可编程门阵列输出相位可控的方波信号，由低通滤波产生不同相位的正弦波，经过功率放大器放大构成有源相位驱动系统来激励平面扇形换能器阵列，经过槽型相位调制盘后产生具有避障空腔的聚焦涡旋声镊；将水听器固定在步进电机悬臂上，通过二维扫描控制器控制步进电机实现水听器的二维运动，接收测量到的声压信号，水听器接收到的信号经过前置放大后由数字示波器采集。

8.根据权利要求7所述的具有避障操控功能的聚焦涡旋声镊操控系统，其特征在于，所述扇形换能器阵列由环形分布的N个平面扇形换能器组成，其换能器的个数满足N≥3。