专利名称：电子健康站检测仪器按键自动控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及设备的自动控制系统，特别是涉及电子健康站人体检测仪器集成技术中的多按键仪器自动控制的技术方案。
背景技术：
电子健康站系统集成了多项人体体征参数检测功能。这些功能集成是在现有设备的基础上，对多个检测仪器的集成。集成的目的是不破坏仪器的硬件和结构，在完全不改变仪器的用途和精度的前提下，将不同厂商、不同品牌的、不同功能的仪器合成，提供一套多功能多参数的人体检测综合设备。电子健康站系统本身是一项新的发明，该发明需要的具体技术都是根据电子健康站系统的特殊需求而设计开发的，并没有现成的设备或装置可以采用。电子健康站多按键自动控制系统是针对有多个按键需要操作的检测仪器的自动控制而开发设计的，为各种不同类型的检测仪器的集成提供一种解决方案。
发明内容
基于上述技术问题，本发明利用三坐标执行机构实现对电子健康站中被控体检测仪器的按键进行动操控，实现对多按键仪器的自动控制，为各种检测仪器的集成提供基础解决方案。本发明的一种电子健康站检测仪器按键自动控制系统，包括主机10、按键控制电路20、电源30、执行单元40、被控检测仪器402，其特征在于所述执行单元驱动三坐标执行机构实现被控检测仪器402按键定位按压；其中主机10接收用户操作解析为控制指令，并将该控制指令发送至对应仪器的按键控制电路20。按键控制电路20接收到控制指令后，启动执行单元40按照预置的按键坐标位置驱动三坐标执行机构，将三坐标执行机构移动至对应按键上方，实施按压操作；电源 30用于向系统供电；执行单元40分布在被系统控制的各个检测仪器的控制装置上，每个被控检测仪器402的按键控制电路都储存了该仪器所有操作按键的操作流程代码和按键的坐标信息；所述三坐标执行机构包括底座401，X轴向滑轨403、立柱404，Y轴向滑轨405，X 轴向滑块406，移动基座407，滑轨固定块408，Y轴向滑块409，Z轴向电机套筒410，压杆 411，按压头412，固定旋钮413 ；被控检测仪器402和X轴向滑轨403固定于底座401上；移动基座407通过螺钉紧固定在X轴向滑块406上，随轴向滑块406沿X轴向滑轨403带动整个机构做X轴向运动；Y轴向滑轨405通过滑轨固定块408和固定旋钮413固定于立柱 404上；Z轴向电机套筒410紧固于Y轴向滑块409，随Y轴向滑块409沿Y轴向滑轨405做 Y轴向运动。Z轴向电机驱动装置和步进电机内置于电机套筒410内部，带动压杆411做Z 向运动；按压头412通过螺纹紧固与压杆411锁定，直接作用于按键表面。所述按压头412内置有压力传感器，将受压按键的作用力大小转换成电信号，通过反馈电路反馈至按键控制电路，判断按压动作实施状态。所述按压头412根据被控检测仪器的按键形状更换适应形状的按压头。为进一步解决上述技术问题，本发明还提出了一种电子健康站检测仪器按键自动控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、主机10根据用户操作向对应按键控制电路30发出控制指令；步骤二、按键控制电路30调用当前被控检测仪器402的按键操作流程和各按键的坐标；步骤三、三坐标执行机构X、Y轴按照预定操作流程和按键的坐标值，将按压头412 移动至对应按键上方；步骤四、三坐标执行机构Z轴带动按压头412按压按键；步骤五、对按键按动作有效性进行判断，无效则返回步骤二，执行步骤二至五，如此循环。所述步骤五还包括以下步骤利用按压头412内置传感器接收将按压信号，即按键被压下时反馈的作用力大小，反馈至控制电路，判断按压动作是否有效；按键控制电路 20将三坐标执行机构所有执行结果反馈至主程序，确认该仪器的自动操作是否正常完成。与现有技术相比，在不改变健康检测仪器系统跟结构的基础上，通过从外部增采集装置配合实现远程的健康检测信息获取，能够适应各种不同类型的健康检测仪器，不受到检测仪器的加密限制，达到了对各类检测仪器最终检测结果采集的最优化集成系统设计。
图1是本发明多按键仪器自动控制系统的原理图；图2是本发明多按键仪器自动控制三坐标执行机构的正面组成示意图；图3是本发明多按键仪器自动控制三坐标执行机构的侧面组成示意图；图4是本发明多按键仪器自动控制方法的流程图。
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明提出的解决方案和实施步骤进行进一步的详细说明。本发明提供的多按键仪器自动操作系统主要是用于电子健康站人体检测功能仪器的集成。图1是本发明的系统原理图。主机10接收用户操作解析为控制指令，并将该控制指令发送至对应仪器的按键控制电路20。按键控制电路20接收到控制指令后，执行单元 40按照控制程序中预置的按键坐标位置移动至对应按键上方，实施按压操作。如果为了进一步验证按压操作的准确性，可由执行单元将操作的结果通过反馈电路回传至按键控制电路，确认按压动作的有效性。电源30用于给主机、各个控制模块、各个三坐标执行机构提供所需的电源。执行单元40分布在各个仪器的控制装置上，每个仪器的按键控制电路都储存了该仪器所有操作按键的操作流程代码和按键的坐标信息。当控制功能启动时，按键控制电路按照预设的流程，驱动执行单元到达指定位置的，并逐一实施按压动作，直至完成该仪器操作所需的所有步骤，检测结果显示在仪器的显示屏上。
上述执行单元的驱动对象是三坐标执行机构，参考图2和图3所示，被控仪器402， 三坐标执行机构包括底座401，X轴向滑轨403、立柱404，Y轴向滑轨405，X轴向滑块406， 移动基座407，滑轨固定块408，Y轴向滑块409，Z轴向电机套筒410，压杆411，按压头412， 固定旋钮413。被控仪器402和X轴向滑轨403固定于底座401上。移动基座407通过螺钉紧固定在X轴向滑块406上，随滑块406沿X轴向滑轨403带动整个机构做X轴向运动。 Y轴向滑轨405通过滑轨固定块408和固定旋钮413固定于立柱404上。根据不同被控仪器的外形尺寸，调整Y轴向滑轨405的高度，确定最佳位置后，用固定旋钮413锁紧在立柱 404上。通过Y轴向滑轨405的高度调整，结合Z轴运动机构的行程，可以使得该三坐标执行机构扩大对不同外形尺寸的仪器的适用性，增加被控制装置的适用范围和使用过程中的可调性。Z轴向电机套筒410紧固于Y轴向滑块409，随滑块409沿Y轴向滑轨405做Y轴向运动。Z轴向电机驱动装置和步进电机内置于电机套筒410内部，带动压杆411做Z项运动。按压头412通过螺纹紧固与压杆411锁定，直接作用于按键表面。按压头412内置有压力传感器，可以将受压按键的作用力大小转换成电信号通过反馈电路反馈至按键控制电路单元，判断按压动作是否正确实施。根据不同按键的外形，可以更换不同顶端形状的按压头，使按压头与按键接触时，保持最大的按压面积，防止按压头在按压过程中与按键滑脱， 或误触到其他按键。当反馈的信号被确认为动作无效时，系统会重新执行对该按键的按压操作，直至确认操作有效。本发明的工作原理结合图2、图3所示实施例进行详细说明，其中以心肺功能检测仪为被控样例。该仪器共有18个操作按键。将该仪器固定于底座401上，同时固定三坐标执行机构。首先通过该三坐标执行机构人工确定各个按键的坐标值具体操作是操作人员通过控制三坐标执行机构的运动，人工将按压头对应到按键1正上方，保持按压头与按键1表面尽量接近的状态，通过按压头的实时坐标位置显示，可以获得按键1表面的坐标位置(X = 20.5，Y= 18.4，Z = 5.8)。以此类推，分别获得其他17个按键的表面中心位置坐标值，将各个按键的坐标值对应到各个按键按压程序中，并根据该仪器按键的按压深度进行按压头行程的设定，仪器的定位即告完成，针对该仪器的操作顺序，对按键的调用流程进行设置，确认该仪器的按键控制程序中的无误。通过主机操作界面选择“心肺功能检测”的功能选项，确认开始检测。主程序将指令发送至该仪器的控制单元，启动该仪器的按键控制电路，按照预定义的流程逐一对按键进行按压操作。参见图4，图4为本发明提供的按键自动控制方法的流程图，其执行方法为提供了一种仪器按键自动按压的操作方法，其步骤为Si、主机根据用户操作向对应控制电路发出控制指令，例如具体可由主机发送模块调用控制命令；S2、控制电路调用当前按键控制仪器的按键操作流程和各按键的坐标； S3、三坐标执行机构X、Y轴按照预定操作流程和按键的坐标值，将按压头移动至对应按键上方；S4、三坐标执行机构Z轴带动按压头按压按键；S5、按压头内置传感器接收将按压信号(即，按键被压下时反馈的作用力大小)反馈至控制电路，判断按压动作是否有效；按键控制电路将三坐标执行机构所有执行结果反馈至主程序，确认该仪器的自动操作是否正常完成。以上为本发明提供的多按键仪器的自动操作系统一个具体实施样例，并不作为限制本发明保护范围，所有依据本发明方法的引申出的其他具体实施方式
均落入本发明的权利保护范围。
权利要求
1.一种电子健康站检测仪器按键自动控制系统，包括主机(10)、按键控制电路(20)、 电源(30)、执行单元(40)、被控检测仪器002)，其特征在于所述执行单元驱动三坐标执行机构实现被控检测仪器(40 按键定位按压；其中主机(10)接收用户操作解析为控制指令，并将该控制指令发送至对应仪器的按键控制电路00)；按键控制电路00)接收到控制指令后，启动执行单元GO)按照预置的按键坐标位置驱动三坐标执行机构，将三坐标执行机构移动至对应按键上方，实施按压操作；电源(30)用于向系统供电。
2.如权利要求1所述的电子健康站检测仪器按键自动控制系统，其特征在于，所述三坐标执行机构包括底座(401)，X轴向滑轨(40 、立柱(404)，Y轴向滑轨(40 ，X轴向滑块006)，移动基座007)，滑轨固定块008)，Y轴向滑块009)，Z轴向电机套筒010)，压杆(411)，按压头(412)，固定旋钮(413)；被控检测仪器(402)和X轴向滑轨(403)固定于底座(401)上；移动基座(407)通过螺钉紧固定在X轴向滑块(406)上，随轴向滑块(406) 沿X轴向滑轨(40 带动整个机构做X轴向运动；Y轴向滑轨(40 通过滑轨固定块408和固定旋钮G13)固定于立柱(404)上；Z轴向电机套筒010)紧固于Y轴向滑块009)，随 Y轴向滑块(409)沿Y轴向滑轨(405)做Y轴向运动。Z轴向电机驱动装置和步进电机内置于电机套筒G10)内部，带动压杆(411)做Z向运动；按压头(412)通过螺纹紧固与压杆 (411)锁定，直接作用于按键表面。
3.如权利要求1所述的电子健康站检测仪器按键自动控制系统，其特征在于，所述执行单元GO)分布在被系统控制的各个检测仪器控制装置的底座(401)上，每个被控检测仪器G02)的按键控制电路中储存有操作流程代码和按键的坐标信息。
4.如权利要求1所述的电子健康站检测仪器按键自动控制系统，其特征在于，所述按压头G12)内置有压力传感器，将受压按键的作用力大小转换成电信号，通过反馈电路反馈至按键控制电路，判断按压动作实施状态。
5.如权利要求1或2所述的电子健康站检测仪器按键自动控制系统，其特征在于，述按压头(41 根据被控检测仪器的按键形状更换适应形状的按压头。
6.一种电子健康站检测仪器按键自动控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、主机(10)根据用户操作向对应按键控制电路(30)发出控制指令；步骤二、按键控制电路(30)调用当前被控检测仪器(40 的按键操作流程和各按键的坐标；步骤三、三坐标执行机构X、Y轴按照预定操作流程和按键的坐标值，将按压头(412)移动至对应按键上方；步骤四、坐标执行机构Z轴带动按压头(41 按压按键；步骤五、对按键按动作有效性进行判断，无效则返回步骤二，执行步骤二至五，如此循环。
7.如权利要求1所述的电子健康站检测仪器按键自动控制方法，其特征在于，所述步骤五包括以下步骤利用按压头G12)内置传感器接收将按压信号，即按键被压下时反馈的作用力大小，反馈至控制电路，判断按压动作是否有效；按键控制电路O0)将三坐标执行机构所有执行结果反馈至主程序，确认该仪器的自动操作是否正常完成。
全文摘要
本发明涉及仪器的自动控制技术领域，公开了一种电子健康站检测仪器按键自动控制系统，包括主机(10)、按键控制电路(20)、电源(30)、执行单元(40)、被控检测仪器(402)，所述执行单元驱动三坐标执行机构实现被控检测仪器(402)按键定位按压；主机(10)根据用户操作向对应按键控制电路(30)发出控制指令；按键控制电路(30)调用当前被控检测仪器(402)的按键操作流程和各按键的坐标；三坐标执行机构带动按压头(412)按压按键。与现有技术相比，本发明在不破坏被控检测仪器结构的情况下，即可借助外部控制手段，进行电子健康站所用到的各种检测仪器的按键控制，很方便地得到各仪器的检测结果。
文档编号A61B19/00GK102541020SQ20121001345
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者徐可欣, 欧阳健飞 申请人:天津市天大百睿精密仪器技术有限公司