专利名称：复合型手术动力驱动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手术动力装置，具体是一种复合型的手术动力装置驱动系 统。
背景技术：
在外科手术中，都涉及到很多电动手术刀具，不同的手术内容和手术进程，需要不 同的手术刀具，其中大类刀具就有如刨刀刀具、磨刀刀具、钻刀刀具，而不同刀具的驱动转 速和驱动功率都不相同。往往一台手术下来，需要两种、三种，设置更多的电动手术刀具。传统的电动手术刀具是由不同的手术动力装置驱动，在手术中，更换一种刀具，也 要相应更换其驱动系统，这在客观上增加了手术进程中的工作量和工作任务。目前，也出现 有同一台驱动系统中，安装多个接头，每个接头接不同的电动手术刀具，但这种技术的实质 也只是将多个常用刀具的驱动电路组装进了一台设备里，仅仅增加几个有限的接头，增加 了几把可以备用的刀具，面对一般的小手术，解决了部分问题。而在复杂的手术进程中，更多的电动手术刀具需要驱动，这种多接头也难以应付。现有技术的缺点是各种电动手术刀具及其驱动电路都是相互独立的，驱动电路 无法兼容多种刀具，难以应付复杂手术多刀具的驱动需要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种复合型手术动力驱动系统，其驱动电路能够兼容各 种电动手术刀具，满足复杂手术多刀具的驱动要求。为达到上述目的，本实用新型提供了一种复合型手术动力驱动系统，包括主控模 块，其关键在于所述主控模块的总线通讯端组上并接有N个结构一致的驱动电路，每个驱 动电路设置有驱动模块，驱动模块的总线端组与所述主控模块相连接；所述驱动模块的输出端组连接有负载；该驱动模块的刀具识别端连接有刀具识别电路。驱动模块内安装磨、钻、刨、冲洗、锯、铣等不同种类、不同型号刀具的驱动程序，结 合刀具识别电路，只需要通过射频信号获取刀具信息后，驱动模块就能将刀具信息发送给 主控模块，并接收主控模块给出的驱动指令，调取相应刀具的驱动程序。整个过程都不需要更换任何驱动模块，驱动模块实现了对多种刀具的兼容，同时， 也简化了电路设计和电路布局，满足了复杂手术多刀具的驱动要求。所述主控模块的总线通讯端组由主控输出端和主控输入端组成，所述驱动模块的 总线端组由输出端和输入端组成；所述主控输出端经第一光耦隔离后与所述驱动模块的输入端连接；所述主控输入端经第二光耦隔离后与所述驱动模块的输出端连接。主控模块与驱动模块的连线方式很多，除232总线方式，还可以采用485总线， LonTalk协议、CAN总线等多种方式。[0016]所述驱动模块的输出端组由第一、第二、第三上桥驱动端和第一、第二、第三下桥 驱动端组成，所述第一、第二、第三上桥驱动端和第一、第二、第三下桥驱动端并接在同一电 机驱动模块上，该电机驱动模块的输出端组连接有电机。驱动模块的输出端组可以驱动伺服电机，也可以驱动步进电机，可以根据具体电 机负载，连接相应的负载驱动电路。所述电机的动力线上连接有电机电流检测电路，该电机电流检测电路的过流输出 端连接所述驱动模块的过流保护端，该电机电流检测电路还连接所述驱动模块的电流监测端。过流检测电路将电流的模拟数据监测到以后，通过阈值比较，当电流过大，就可以 直接通过过流输出端发送给驱动模块，驱动模块做出紧急关机处理。同时，所述驱动模块将模拟电机电流信号转换为数字信号，由驱动模块对电机实 现闭环控制。所述驱动模块还设置有电机转速检测端组，该电机转速检测端组连接在所述电机 的霍尔传感器上。电机转速的获取方式很多，如果电机不带霍尔传感器，可以通过电机绕组反电动 势信号等其他方式监测。所述主控模块的语音端组连接有语音电路，该主控模块的语音输出端连接有喇 叭。喇叭可以向操作者提示当前刀具是否有故障。所述主控模块的显示端组连接有IXD。LCD向操作者提示当前刀具的种类、型号和工作参数，便于操作者及时调整。所述主控模块的脚踏端组连接有脚踏开关。操作者在操作时，通过脚踏开关控制电机的转速和功率。本实用新型的显著效果是提供了一种复合型手术动力驱动系统，简化了电路结 构，其驱动电路能够兼容各种电动手术刀具，满足复杂手术多刀具的驱动要求。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是主控模块的电路原理图；图3是驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示一种复合型手术动力驱动系统，包括主控模块1，所述主控模块1的 总线通讯端组上并接有N个结构一致的驱动电路，每个驱动电路设置有驱动模块2，驱动模 块2的总线端组与所述主控模块1相连接；所述驱动模块2的输出端组连接有负载；该驱动模块2的刀具识别端label连接有刀具识别电路。刀具识别电路可参考申 请号=201020111186. 5的外科手术刀具自识别装置。[0037]驱动模块2内安装磨、钻、刨、冲洗、锯、铣等不同种类、不同型号刀具的驱动程序， 结合刀具识别电路，只需要通过射频信号获取刀具信息后，驱动模块2就能将刀具信息发 送给主控模块1，并接收主控模块1给出的驱动指令，调取相应刀具的驱动程序。整个过程都不需要更换任何驱动模块2，驱动模块2实现了对多种刀具的兼容，同 时，也简化了电路设计和电路布局，满足了复杂手术多刀具的驱动要求。如图1、2、3所示所述主控模块1的总线通讯端组由主控输出端TXDl和主控输入 端RXDl组成，所述驱动模块2的总线端组由输出端TXD和输入端RXD组成；所述主控输出端TXDl经第一光耦隔离后与所述驱动模块2的输入端RXD连接；所述主控输入端RXDl经第二光耦隔离后与所述驱动模块2的输出端TXD连接。主控模块1与驱动模块2的连线方式很多，除232总线方式，还可以采用485总线， LonTalk协议、CAN总线等多种方式。如图3所示所述驱动模块2的输出端组由第一、第二、第三上桥驱动端PWM1H、 PWM2H、P丽3H和第一、第二、第三下桥驱动端PWM1L、PWM2L、P丽3L组成， 所述第一、第二、第 三上桥驱动端PWM1H、PWM2H、P丽3H和第一、第二、第三下桥驱动端PWM1L、PWM2L、P丽3L并 接在同一电机驱动模块3上，该电机驱动模块3的输出端组连接有电机M。电机M为直流无 刷电机，也可以采用变频电机完成负载驱动。驱动模块2的输出端组可以驱动伺服电机，也可以驱动步进电机，可以根据具体 电机负载，连接相应的负载驱动电路。如图3所示所述电机M的动力线上连接有电机电流检测电路，该电机电流检测电 路的过流输出端连接所述驱动模块2的过流保护端FLTA，该电机电流检测电路还连接所述 驱动模块2的电流监测端M0T0PR。过流检测电路将电流的模拟数据监测到以后，通过阈值比较，当电流过大，就可以 直接通过过流输出端发送给驱动模块2，驱动模块2做出紧急关机处理。同时，所述驱动模块2将模拟电机电流信号转换为数字信号，由驱动模块2对电机 M实现闭环控制。所述驱动模块2还设置有电机转速检测端组，该电机转速检测端组连接在所述电 机M的霍尔传感器上。电机转速检测端组由第一霍尔信号HALLA，第二霍尔信号HALLB，第三霍尔信号 HALLC组成。电机转速的获取方式很多，如果电机不带霍尔传感器，可以通过电机绕组反电动 势信号等其他方式监测。所述主控模块1的语音端组连接有语音电路，该主控模块1的语音输出端GPBO连 接有喇叭。喇叭可以向操作者提示当前刀具是否有故障。所述主控模块1的显示端组连接有IXD。LCD向操作者提示当前刀具的种类、型号和工作参数，便于操作者及时调整。所述主控模块1的脚踏端组EINT8、EINT15和AINO连接有脚踏开关。操作者在操作时，通过脚踏开关控制电机的转速和功率。脚踏开关可参考申请号 201010139589. 5的脚踏控制器。[0057] 尽管以上结构结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不 限于上述具体实施方式
，上述具体实施方式
仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普 通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以 作出多种类似的表示，如更改负载电机类型、调整驱动电路N的数量为3个、5个、甚至更多。 这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种复合型手术动力驱动系统，包括主控模块(1)，其特征在于所述主控模块(1)的总线通讯端组上并接有N个结构一致的驱动电路，每个驱动电路设置有驱动模块(2)，驱动模块(2)的总线端组与所述主控模块(1)相连接；所述驱动模块(2)的输出端组连接有负载；该驱动模块(2)的刀具识别端(label)连接有刀具识别电路。
2.根据权利要求1所述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述主控模块(1)的 总线通讯端组由主控输出端(TXDl)和主控输入端(RXDl)组成，所述驱动模块(2)的总线 端组由输出端(TXD)和输入端(RXD)组成；所述主控输出端(TXDl)经第一光耦隔离后与所述驱动模块(2)的输入端(RXD)连接；所述主控输入端(RXDl)经第二光耦隔离后与所述驱动模块(2)的输出端(TXD)连接。
3.根据权利要求1所述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述驱动模块(2)的 输出端组由第一、第二、第三上桥驱动端(PWM1H、PWM2H、PWM3H)和第一、第二、第三下桥驱 动端(PWM1L、PWM2L、PWM3L)组成，所述第一、第二、第三上桥驱动端(PWM1H、PWM2H、PWM3H) 和第一、第二、第三下桥驱动端(PWM1L、PWM2L、PWM3L)并接在同一电机驱动模块(3)上，该 电机驱动模块(3)的输出端组连接有电机(M)。
4.根据权利要求3所述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述电机(M)的动 力线上连接有电机电流检测电路，该电机电流检测电路的过流输出端连接所述驱动模块 (2)的过流保护端(FLTA)，该电机电流检测电路还连接所述驱动模块(2)的电流监测端 (MOTOPR)。
5.根据权利要求3所述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述驱动模块(2)还 设置有电机转速检测端组，该电机转速检测端组连接在所述电机(M)的霍尔传感器上。
6.根据权利要求1述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述主控模块(1)的语 音端组连接有语音电路，该主控模块(1)的语音输出端连接有喇叭。
7.根据权利要求1述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述主控模块(1)的显 示端组连接有IXD。
8.根据权利要求1述复合型手术动力驱动系统，其特征在于所述主控模块(1)的脚 踏端组连接有脚踏开关。
专利摘要本实用新型公开了一种复合型手术动力驱动系统，包括主控模块(1)，其特征在于所述主控模块(1)的总线通讯端组上并接有N个结构一致的驱动电路，每个驱动电路设置有驱动模块(2)，驱动模块(2)的总线端组与所述主控模块(1)相连接；所述驱动模块(2)的输出端组连接有负载；该驱动模块(2)的刀具识别端(label)连接有刀具识别电路。本实用新型的显著效果是简化了电路结构，其驱动电路能够兼容各种电动手术刀具，满足复杂手术多刀具的驱动要求。
文档编号A61B17/00GK201691965SQ20102021293
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者郭毅军 申请人:重庆西山科技有限公司