移动患者手推车的控制系统及方法、存储介质及电子设备与流程

文档序号:33119333发布日期:2023-02-01 03:24阅读:22来源:国知局
移动患者手推车的控制系统及方法、存储介质及电子设备与流程

1.本发明涉及医疗设备技术领域,特别涉及一种移动患者手推车的控制系统及方法、存储介质及电子设备。


背景技术:

2.机器人外科手术系统包括安装有外科器械的患者手推车,进行手术时通过接收医生的输入命令致动外科器械,在患者手推车侧对患者进行手术。
3.患者侧手推车需要能够在手术室移动以贴近患者,并且期望除了对患者手推车整体移动控制,还能够对患者手推车上的执行机构进行运动控制。进一步的,对移动患者手推车进行运动控制时,期望移动患者手推车能够及时响应所发出的控制指令,并且根据控制指令进行精准的移动,在运动控制过程中也需要保证装置的安全。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种移动患者手推车的控制系统及方法、存储介质及电子设备,技术方案如下所述:
5.一种移动患者手推车的控制系统,包括:
6.确定模块,用于确定控制对象,并获取对所述控制对象的运动控制指令;
7.执行模块,用于驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动,具体包括:实时确定所述控制对象在第一时刻的运行状态;持续根据所述控制对象在第一时刻的运行状态和对所述控制对象的运动控制指令,确定所述控制对象在第二时刻的运动信息,并根据所述控制对象在第二时刻的运动信息产生所述控制对象的驱动信号,驱动所述控制对象按照对应的运动控制指令运动;其中第一时刻为当前时刻,第二时刻为第一时刻的下一时刻。
8.上述的系统,可选的,所述控制对象包括底座机构,所述底座机构包括底座、设置在底座下方的车轮以及用于驱动所述车轮的车轮驱动机构;
9.所述确定模块获取的对所述控制对象的运动控制指令包括对所述底座机构运动轨迹进行控制的第一控制指令;
10.所述执行模块驱动所述底座机构按照获取的第一控制指令运动的方法,包括:
11.将所述第一控制指令中所述底座机构的运动轨迹分解为每个车轮的运动轨迹,实时确定每个车轮在第一时刻的运行状态;根据分解得到的每个车轮的运动轨迹以及每个车轮在第一时刻的运行状态,持续计算每个车轮在第二时刻的运动信息,并转换为对应的车轮驱动信号后由所述车轮驱动机构输出至对应的车轮,使得所述底座机构按照所述第一控制指令对应的运动轨迹运动。
12.上述的系统,可选的,所述实时确定所述底座机构中每个车轮在第一时刻的运行状态,包括实时确定所述底座机构中每个车轮在第一时刻的位置、运动方向、运动速度和受力情况中的至少一项;所述持续计算每个车轮在第二时刻的运动信息,包括持续计算每个车轮在第二时刻的位置、运动方向、运动速度和所需施加的力中的至少一项。
13.上述的系统,可选的,所述底座机构还包括与所述车轮连接的刹车件、以及与所述刹车件连接的刹车控制键;
14.所述确定模块获取的对所述控制对象的运动控制指令还包括控制所述底座机构停止运动的第二控制指令;
15.所述执行模块驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动的方法,包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若否则持续按下所述刹车控制键,控制所述刹车件不使能;若是则释放所述刹车控制键,控制所述刹车件使能。
16.上述的系统,可选的,产生所述第二控制指令的方法包括:所述确定模块实时监测是否获取到所述第一控制指令,当监测到没有获取所述第一控制指令时,产生所述第二控制指令。
17.上述的系统,可选的,所述底座机构还包括安装在所述底座上的驻停件;
18.所述执行模块驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动的方法,还包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若是则利用所述驻停件支撑起所述底座机构的全部或部分重量。
19.上述的系统,可选的,所述执行模块驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动的方法,还包括:
20.持续监测是否获取所述第二控制指令,若否则所述车轮驱动机构持续输出所述车轮驱动信号;若是则所述车轮驱动机构停止输出所述车轮驱动信号。
21.上述的系统,可选的,所述控制对象还包括执行机构,所述执行机构包括立柱和横梁,所述立柱安装在所述底座上方,所述横梁安装在所述立柱上;
22.所述确定模块获取的对所述控制对象的运动控制指令还包括对所述执行机构进行控制的第三控制指令,所述第三控制指令包括通过控制所述横梁绕所述立柱中心轴旋转、控制所述横梁沿所述立柱中心轴的轴向方向升降、以及控制所述横梁的伸长和缩短中的至少一项,使得所述横梁到达指定位置;
23.所述执行模块驱动所述执行机构按照获取的第三控制指令运动的方法,包括:实时确定所述执行机构中横梁在第一时刻的位置,根据横梁在第一时刻的位置和第三控制指令,持续产生驱动横梁在第二时刻进行旋转、升降和伸缩中的至少一项的横梁驱动信号,驱动所述横梁达到所述第三控制指令对应的指定位置。
24.上述的系统,可选的,所述运动控制指令由包括按键、触摸屏、3d鼠标的至少一种指令输入设备进行输入;
25.所述3d鼠标能够实现包含三个方向的位移和绕设定轴的旋转,其中第一方向和第二方向相互垂直且平行于所述底座的平面,第三方向与所述底座的平面垂直;
26.所述执行模块通过获取所述3d鼠标在第一方向和第二方向上的位移量以及获取所述3d鼠标的旋转量,确定所述第一控制指令中所述底座机构的运动轨迹。
27.上述的系统,可选的,所述运动控制指令由包括按键、触摸屏、3d鼠标的至少一种指令输入设备进行输入;
28.所述3d鼠标能够实现包含三个方向的位移和绕设定轴的旋转,其中第一方向和第二方向相互垂直且平行于所述底座的平面,第三方向与所述底座的平面垂直;
29.所述执行模块通过获取所述3d鼠标在第一方向和第二方向上的位移量,确定所述
第三控制指令中所述横梁的伸缩轨迹;
30.所述执行模块通过获取所述3d鼠标在第三方向上的位移量,确定所述第三控制指令中所述横梁的升降轨迹;
31.所述执行模块通过获取所述3d鼠标的旋转量,确定所述第三控制指令中所述横梁的旋转轨迹。
32.上述的系统,可选的,所述控制系统还包括检测模块,在所述执行模块驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动的同时,所述检测模块用于持续进行障碍监测并在监测到障碍出现时,发出所述第二控制指令,所述障碍监测的内容包括监测所述底座机构运动轨迹上是否有障碍物、以及监测所述移动患者手推车内部是否出现故障。
33.上述的系统,可选的,在确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令之前,所述检测模块还用于进行至少一项开机检测,所述开机检测的项目包括:
34.检测是否有所述运动控制指令输入,若是则进行告警;
35.检测所述移动患者手推车内部通信是否畅通,若否则进行告警;
36.检测所述移动患者手推车是否保持停止状态,若否则进行告警;
37.检测进行障碍监测的信号采集设备是否故障,若是则进行告警;
38.当进行的每一项开机检测都没有告警时,执行所述确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令的步骤。
39.一种移动患者手推车的控制方法,包括:
40.确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令;
41.驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动,具体包括:
42.实时确定所述控制对象在第一时刻的运行状态;持续根据所述控制对象在第一时刻的运行状态和对所述控制对象的运动控制指令,确定所述控制对象在第二时刻的运动信息,并根据所述控制对象在第二时刻的运动信息产生所述控制对象的驱动信号,驱动所述控制对象按照对应的运动控制指令运动;其中第一时刻为当前时刻,第二时刻为第一时刻的下一时刻。
43.上述的方法,可选的,所述控制对象包括底座机构,所述底座机构包括底座、设置在底座下方的车轮以及用于驱动所述车轮的车轮驱动机构;
44.所述获取对所述控制对象的运动控制指令,包括获取对所述底座机构运动轨迹进行控制的第一控制指令;
45.驱动所述底座机构按照获取的第一控制指令运动,具体包括:
46.将所述第一控制指令中所述底座机构的运动轨迹分解为每个车轮的运动轨迹,实时确定每个车轮在第一时刻的运行状态;根据分解得到的每个车轮的运动轨迹以及每个车轮在第一时刻的运行状态,持续计算每个车轮在第二时刻的运动信息,并转换为对应的车轮驱动信号后由所述车轮驱动机构输出至对应的车轮,使得所述底座机构按照所述第一控制指令对应的运动轨迹运动。
47.上述的方法,可选的,所述实时确定所述底座机构中每个车轮在第一时刻的运行状态,包括实时确定所述底座机构中每个车轮在第一时刻的位置、运动方向、运动速度和受力情况中的至少一项;所述持续计算每个车轮在第二时刻的运动信息,包括持续计算每个车轮在第二时刻的位置、运动方向、运动速度和所需施加的力中的至少一项。
48.上述的方法,可选的,所述底座机构还包括与所述车轮连接的刹车件、以及与所述刹车件连接的刹车控制键;
49.所述获取对所述控制对象的运动控制指令,还包括获取控制所述底座机构停止运动的第二控制指令;
50.驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动,具体包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若否则持续按下所述刹车控制键,控制所述刹车件不使能;若是则释放所述刹车控制键,控制所述刹车件使能。
51.上述的方法,可选的,产生所述第二控制指令的方法包括:实时监测是否获取到所述第一控制指令,当监测到没有获取所述第一控制指令时,产生所述第二控制指令。
52.上述的方法,可选的,所述底座机构还包括安装在所述底座上的驻停件;
53.所述驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动,还包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若是则利用所述驻停件支撑起所述底座机构的全部或部分重量。
54.上述的方法,可选的,所述驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动,还包括:
55.持续监测是否获取所述第二控制指令,若否则所述车轮驱动机构持续输出所述车轮驱动信号;若是则所述车轮驱动机构停止输出所述车轮驱动信号。
56.上述的方法,可选的,所述控制对象还包括执行机构,所述执行机构包括立柱和横梁,所述立柱安装在所述底座上方,所述横梁安装在所述立柱上;
57.所述获取对所述控制对象的运动控制指令,还包括获取对所述执行机构进行控制的第三控制指令,所述第三控制指令包括通过控制所述横梁绕所述立柱中心轴旋转、控制所述横梁沿所述立柱中心轴的轴向方向升降、以及控制所述横梁的伸长和缩短中的至少一项,使得所述横梁到达指定位置;
58.驱动所述执行机构按照获取的第三控制指令运动,包括:实时确定所述执行机构中横梁在第一时刻的位置,根据横梁在第一时刻的位置和第三控制指令,持续产生驱动横梁在第二时刻进行旋转、升降和伸缩中的至少一项的横梁驱动信号,驱动所述横梁达到所述第三控制指令对应的指定位置。
59.上述的方法,可选的,所述运动控制指令由包括按键、触摸屏、3d鼠标的至少一种指令输入设备进行输入;
60.所述3d鼠标能够实现包含三个方向的位移和绕设定轴的旋转,其中第一方向和第二方向相互垂直且平行于所述底座的平面,第三方向与所述底座的平面垂直;
61.通过获取所述3d鼠标在第一方向和第二方向上的位移量以及获取所述3d鼠标的旋转量,确定所述第一控制指令中所述底座机构的运动轨迹。
62.上述的方法,可选的,所述运动控制指令由包括按键、触摸屏、3d鼠标的至少一种指令输入设备进行输入;
63.所述3d鼠标能够实现包含三个方向的位移和绕设定轴的旋转,其中第一方向和第二方向相互垂直且平行于所述底座的平面,第三方向与所述底座的平面垂直;
64.通过获取所述3d鼠标在第一方向和第二方向上的位移量,确定所述第三控制指令中所述横梁的伸缩轨迹;
65.通过获取所述3d鼠标在第三方向上的位移量,确定所述第三控制指令中所述横梁
的升降轨迹;
66.通过获取所述3d鼠标的旋转量,确定所述第三控制指令中所述横梁的旋转轨迹。
67.上述的方法,可选的,在所述驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动的同时,还包括:
68.持续进行障碍监测,所述障碍监测包括监测所述底座机构运动轨迹上是否有障碍物、以及监测所述移动患者手推车内部是否出现故障;
69.监测到障碍出现时,发出所述第二控制指令,在所述底座机构保持停止状态下清除障碍。
70.上述的方法,可选的,在确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令之前,还包括进行至少一项开机检测,所述开机检测的项目包括:
71.检测是否有所述运动控制指令输入,若是则进行告警;
72.检测所述移动患者手推车内部通信是否畅通,若否则进行告警;
73.检测所述移动患者手推车是否保持停止状态,若否则进行告警;
74.检测进行障碍监测的信号采集设备是否故障,若是则进行告警;
75.当进行的每一项开机检测都没有告警时,执行所述确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令的步骤。
76.一种存储介质,所述存储介质包括存储的指令,其中,在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如上述的移动患者手推车的控制方法。
77.一种电子设备,包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线;其中,处理器、存储器通过总线完成相互间的通信;处理器用于调用存储器中的程序指令,以执行如上述的移动患者手推车的控制方法。
78.与现有技术相比,本发明具有以下优点:
79.本发明实施例提供的方案中,通过一套控制系统和控制方法,能够实现对多控制对象的运动控制,并且能够及时准确地响应运动控制指令。
80.进一步的,在运动控制之前以及运动控制过程中进行故障监测,提升了运动控制的安全性;运动控制过程中,提供多种控制模式,具有较高的控制灵活性;进行刹车控制时,设计了按下刹车控制键时解除刹车状态,释放刹车控制键时使能刹车件,提升了手术过程的稳定性和安全性;可选的,通过3d鼠标作为指令输入设备,能够同时提供对控制对象运动方向和运动速度的控制。
81.上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
82.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
83.图1为本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制系统的连接框图;
84.图2为本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制方法的方法流程图;
85.图3为本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制方法的又一方法流程图;
86.图4为移动患者手推车的一种结构示意图;
87.图5为本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制系统的又一连接框图;
88.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
89.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
90.参考图1示出了,本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制系统的结构框图,参考图2示出了,本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制方法的方法流程图,图1和图2示出的系统框图以及方法执行过程为本发明实施例提供的移动患者手推车的控制系统及方法的一种可行性实现方案,该方法的可以应用在各大系统平台中,其执行主体为设置在系统平台中的服务器,所述移动患者手推车的控制系统具体包括:
91.确定模块101,用于确定控制对象,并获取对所述控制对象的运动控制指令;执行模块102,用于驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动,具体包括:实时确定所述控制对象在第一时刻的运行状态;持续根据所述控制对象在第一时刻的运行状态和对所述控制对象的运动控制指令,确定所述控制对象在第二时刻的运动信息,并根据所述控制对象在第二时刻的运动信息产生所述控制对象的驱动信号,驱动所述控制对象按照对应的运动控制指令运动;其中第一时刻为当前时刻,第二时刻为第一时刻的下一时刻。
92.本发明实施例还提供了一种移动患者手推车的控制方法,所述的移动患者手推车的控制系统能够用于实现所述移动患者手推车的控制方法在实际中的应用,所述一种移动患者手推车的控制方法的流程图可参照图2,所述移动患者手推车的控制方法具体包括:
93.确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令;
94.本发明实施例提供的系统及方法中,对移动患者手推车的控制,包含对移动患者手推车上至少一个控制对象的控制,因此在进行控制时,需要先确定具体的控制对象,再针对具体控制对象给出适应该具体控制对象的运动控制指令;在对其他的控制对象进行控制时,需要切换控制对象,再给出切换后的控制对象适应的运动控制指令。
95.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,所述至少一个控制对象包括底座机构和执行机构,参考图4示出了,本发明实施例提供的一种移动患者手推车的结构示意图;所述底座机构包括底座1、设置在底座1下方的车轮2以及用于驱动所述车轮的车轮驱动机构,可选的,所述车轮驱动机构包括车轮电机,每个车轮连接其对应的车轮电机;控制对象为底座机构时,对底座机构的运动控制指令包括通过对车轮2的控制实现对底座机构移动的控制,底座机构的移动包含平移和旋转。所述执行机构包括立柱3和横梁5,所述立柱3安装在所述底座1上方,所述横梁5安装在所述立柱3上;控制对象为执行机构时,对执行机构的运动控制指令包括通过控制所述横梁5绕所述立柱3中心轴旋转、控制所述横梁5沿所述立柱3中心轴的轴向方向升降、以及控制所述横梁5的伸长和缩短中的至少一项,使得所述横梁5到达指定位置。
96.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,当需要控制移动患者手推车整体位置移动时,可由所述的确定模块101确定控制对象对底座机构;当移动患者手推车移动到指定位置后,由所述的确定模块101实时确定当前的确定控制对象,在确定模块101确定此时的控制对象为执行机构时,将控制对象从底座机构切换为执行机构,使横梁达到进行手术规定的指定位置。本发明实施例提供的系统及方法,实现了通过一套控制系统和控制方法,对多个控制对象的运动控制。
97.参见图2,在确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令后,对获取的运动控制指令进行处理,驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动,可选的,由控制系统中的执行模块102实现驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动,具体方法包括:
98.实时确定所述控制对象在第一时刻的运行状态;持续根据所述控制对象在第一时刻的运行状态和对所述控制对象的运动控制指令,确定所述控制对象在第二时刻的运动信息,并根据所述控制对象在第二时刻的运动信息产生所述控制对象的驱动信号,驱动所述控制对象按照对应的运动控制指令运动;其中第一时刻为当前时刻,第二时刻为第一时刻的下一时刻。
99.本发明实施例提供的系统及方法中,对控制对象的运动控制是实时计算并驱动的,即在每一个当前时刻获取控制对象的运行状态,其中所获取的控制对象的运行状态包括控制对象的运动速度、运动方向、当前位置、当前受力情况等信息。随后根据当前时刻控制对象的运行状态和所获取的对所述控制对象的运动控制指令,计算下一时刻控制对象的运动信息并产生对应的驱动信号,使得控制对象在下一时刻能够按照根据当前时刻收集的信息计算产生的驱动信号运动。在下一时刻按照对应计算得到的驱动信号运动后,下一时刻又作为当前时刻,重复进行采集当前时刻运行状态,计算当前时刻的下一时刻对应的驱动信号的过程,使得所述控制对象能够及时准确地按照对应的运动控制指令运动。
100.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,确定所述控制对象为底座机构时,获取对所述控制对象的运动控制指令,包括获取对所述底座机构运动轨迹进行控制的第一控制指令、以及获取控制所述底座机构停止运动的第二控制指令。
101.在执行第一控制指令时,底座机构由设置在其下方的车轮带动移动,对底座机构运动轨迹的控制,可分解为对各个车轮运动轨迹的控制。通过对底座机构下方设置的车轮进行驱动,实现驱动所述底座机构按照获取的第一控制指令运动,具体包括:将所述第一控制指令中所述底座机构的运动轨迹分解为每个车轮的运动轨迹,实时确定每个车轮在第一时刻的运行状态;根据分解得到的每个车轮的运动轨迹以及每个车轮在第一时刻的运行状态,持续计算每个车轮在第二时刻的运动信息,并转换为对应的车轮驱动信号后由所述车轮驱动机构输出至对应的车轮;可选的,车轮驱动机构由车轮电机实现时,根据计算得到的每个车轮在第二时刻的运动信息产生对应的车轮电机驱动信号驱动对应的车轮,使得所述底座机构按照所述第一控制指令对应的运动轨迹运动。
102.本发明实施例提供的系统及方法中,可通过逆运动学模型,根据底座的运动状态解算出每个车轮的速度,将每个车轮的运动学方程通过驱动器转换实现,即将矢量速度转换为驱动器速度,根据时间以及速度大小设置相关的驱动器电机的加速度、减速度、急停减速度。
103.可选的,对所述底座机构运动轨迹进行控制包含三种控制模式:距离模式、速度模
式和力模式,其中距离模式为设定底座机构需要移动的距离,比如设定底座机构需要到达某个指定的位置,或设定底座机构行进路程为先向第一方向移动第一距离,再向第二方向移动第二距离等,在行进过程中底座机构的运行速度和时间不做要求;速度模式为设定底座机构在移动时的运动速度,可设定运动速度的大小及方向恒定或可变,该模式下不规定具体目标位置或行进距离,并且要完成从开始运动到停止运动的过程,速度的控制通常为先加速、中间均速、最后减速的过程,即速度模式下设定的速度通常是变化的;力模式为设定在移动时需要施加在底座机构上的力,底座机构受到根据运动控制指令施加在其上的力后,与自身受到的其他力如摩擦力、重力等合成后确定合力,由合力确定底座机构的运动情况,包括确定底座机构的运动速度和运动方向。
104.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,所述实时确定所述底座机构中每个车轮在第一时刻的运行状态,包括实时确定所述底座机构中每个车轮在第一时刻的位置、运动方向、运动速度和受力情况中的至少一项;所述持续计算每个车轮在第二时刻的运动信息,包括持续计算每个车轮在第二时刻的位置、运动方向、运动速度和所需施加的力中的至少一项。可根据所选的控制模式是距离模式、速度模式或力模式,选择对应需要监测的车轮在第一时刻的运行状态,以及需要计算的车轮在第二时刻的运动信息;如距离模式时,采集的车轮在第一时刻的运行状态就可选择为运动方向和运动速度,计算的车轮在第二时刻的运动信息就对应为运动方向和运动速度;又如距离模式时,采集的车轮在第一时刻的运行状态就可选择为车轮在第一时刻的位置,计算的车轮在第二时刻的运动信息就对应为车轮在第二时刻的运动信息。
105.本发明实施例提供的系统及方法中,第二控制指令为控制所述底座机构停止运动,可选的,第二控制指令可为控制所述底座机构保持停止状态的指令;进一步的,在产生第二控制指令前,可通过第一控制指令控制底座机构的运动,将底座机构的车轮的运动速度减小至零,当车轮速度减小至零后停止输出第一控制指令,产生第二控制指令,可选的第二控制指令的作用是在没有第一控制指令时,确保车轮没有由第一控制指令控制以外的滚动。
106.在执行第二控制指令控制底座机构保持停止状态的方法可选的包括:通过刹车机构、或刹车机构配合驻停机构、或刹车机构配合车轮驱动机构、又或刹车机构配合驻停机构与车轮驱动机构实现,刹车机构包括与所述车轮连接的刹车件、以及与所述刹车件连接的刹车控制键,驻停机构包括安装在所述底座上的驻停件。
107.通过刹车机构实现驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动时,具体包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若一直没有获取到控制底座机构停止运动的第二控制指令,则持续按下所述刹车控制键,控制所述刹车件不使能;当获取到控制底座机构停止运动的第二控制指令时,释放所述刹车控制键,控制所述刹车件使能,此时可选的所述车轮的运动速度已经在第一控制指令的控制下减小至零,可通过第二控制指令使能刹车件,令车轮保持在没有第一控制指令的作用下的停止状态。
108.传统的刹车设计中,是按下刹车控制键刹车件使能,保持车轮的停止状态,松开刹车件解除刹车状态车轮可移动,这样设计在需要刹车时需要一定按下刹车控制键,若操作者不小心松开了刹车控制键会导致移动患者手推车移动,无法保证控制移动患者手推车保持停止状态的稳定性。本发明实施例提供的系统及方法中,对刹车进行了反设计,在按下刹
车控制键时解除刹车状态,移动患者手推车可移动,在松开刹车控制键时才使能刹车件,移动患者手推车进入刹车状态不可移动。这样设计不需要在刹车时一直按下刹车控制键,能够保证不对刹车控制键进行操作时,移动患者手推车能够保持刹车状态,防止移动患者手推车在进行手术时被误触发而移动,提升手术过程的安全性和稳定性。
109.通过驻停机构实现驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动时,具体包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若一直没有获取到控制底座机构停止运动的第二控制指令,则驻停件不使能;当获取到控制底座机构停止运动的第二控制指令时,驻停件使能,利用所述驻停件支撑起所述底座机构的全部或部分重量。驻停件通常设置在车轮旁边,可通过能够沿与底座平面垂直的方向移动。在未获取第二控制指令时,抬起驻停件不与地面接触,此时车轮可与底面接触;在获取到第二控制指令,要令底座机构停止运动时,将驻停件放下到接触地面,使得驻停件将车轮全部或部分地抬离地面,由驻停件支撑起所述底座机构的全部或部分重量,如可通过将底座向上抬从而带动车轮离开地面。驻停机构可与刹车机构配合使用,进一步保证移动患者手推车保持在停止移动的状态。
110.通过车轮驱动机构实现驱动所述底座机构按照获取的第二控制指令运动时,具体包括:持续监测是否获取所述第二控制指令,若一直没有获取到控制底座机构停止运动的第二控制指令,则车轮驱动机构持续输出车轮驱动信号,驱动车轮继续按照第一控制指令运动;当获取到控制底座机构停止运动的第二控制指令时,车轮驱动机构停止输出车轮驱动信号,没有第一控制指令对车轮运动进行控制,由刹车机构控制患者手推车保持在停止移动的状态。如车轮驱动机构采用车轮电机时,获取到所述第二控制指令控制刹车件使能,同时也可控制车轮电机停止转动,以减小制动距离;若不主动停止车轮电机,在刹车件使能时,车轮电机可通过堵转保护调整电机输出。
111.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,产生所述第二控制指令的方法包括:实时监测是否获取到所述第一控制指令,当监测到没有获取所述第一控制指令时,产生所述第二控制指令。即在执行第一控制指令时,可持续监测是否获取到第一控制指令,只有每一时刻都获取到第一控制指令时,表示需要控制底座机构持续运动;一旦检测到没有获取到第一控制指令,表示停止发出控制底座机构运动的指令,此时底座机构不能按照之前获取的第一控制指令运动,需要转为停止状态,因此产生第二控制指令。
112.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,在执行第一控制指令控制底座机构运动时,可持续监测获取的第一控制指令是否有变化,如采用速度模式进行控制时,在当前时刻可令底座机构按第一速度大小和第一速度方向运动,在下一时刻可转变为令底座机构按第二速度大小和第二速度方向运动,因此需实时监测第一控制指令的变化,根据实时监测到的第一控制指令以及实时监测到的控制对象的运行状态,计算下一时刻控制对象的运动信息。
113.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,确定所述控制对象为执行机构时,获取对所述控制对象的运动控制指令,包括获取对所述执行机构进行控制的第三控制指令,所述第三控制指令包括通过控制所述横梁5绕所述立柱3中心轴旋转、控制所述横梁5沿所述立柱3中心轴的轴向方向升降、以及控制所述横梁5的伸长和缩短中的至少一项,使得所述横梁5到达指定位置。
114.本发明实施例提供的系统及方法中,所述横梁5能够绕所述立柱3中心轴旋转,移
动患者手推车上可设置两个旋转机构控制横梁5绕立柱3中心轴旋转,第一个旋转机构可设置在立柱3与底座1的连接处,通过控制立柱3绕其自身的中心轴旋转,带动横梁5绕立柱3的中心轴旋转;第二个旋转机构可设置在立柱3和横梁5的连接处,立柱3保持不动,通过第二个旋转机构带动横梁5绕立柱3的中心轴旋转。
115.驱动所述执行机构按照获取的第三控制指令运动,包括:实时确定所述执行机构中横梁5在第一时刻的位置,根据横梁5在第一时刻的位置和第三控制指令,持续产生驱动横梁5在第二时刻进行旋转、升降和伸缩中的至少一项的横梁驱动信号,驱动所述横梁5达到所述第三控制指令对应的指定位置。
116.本发明实施例提供的系统及方法中,所述运动控制指令可由包括按键、触摸屏、3d鼠标的至少一种指令输入设备进行输入,可选的,确定模块101接收包括按键、触摸屏、3d鼠标的至少一种指令输入设备产生的运动控制指令;参考图4,指令输入机构4安装在立柱3上,指令输入机构4可包括按键41、触摸屏42和3d鼠标43,如可通过按键41输入控制刹车、控制驻停、切换控制对象等功能的运动控制指令,可通过触摸屏42对功能进行显示并获取如刹车、驻停、切换控制对象、获取控制对象运动轨迹的指令等。
117.可选的,可通过3d鼠标43实现对控制对象运动轨迹的控制,所述3d鼠标能够实现包含三个方向的位移和绕设定轴的旋转,其中第一方向和第二方向相互垂直且平行于所述底座1的平面,第三方向与所述底座1的平面垂直。
118.在控制对象为底座机构时,利用3d鼠标执行第一控制指令的方式,可选的,包括通过获取所述3d鼠标在第一方向和第二方向上的位移情况,确定所述第一控制指令中所述底座机构的运动轨迹。详细来说,将3d鼠标的运动映射到控制对象的运动轨迹上,判断3d鼠标在第一方向和第二方向上是否位移,以及位移值的大小,若3d鼠标在第一方向和/或第二方向上有位移,则确定控制对象在第一方向和/或第二方向也有位移,从而明确控制对象运动方向;根据3d鼠标在第一方向和/或第二方向上的位移值大小,确定控制对象的运动速度,如设定3d鼠标在第一方向上最大可移动位移值对应控制对象在第一方向上的最大运动速度,再根据3d鼠标在第一方向上的实际位置值与最大可移动位移值的比值,确定3d鼠标在第一方向上的实际位置值对应的运动速度,随着3d鼠标在第一方向上的位移值增大,控制对象在第一方向上的运动速度也增大,控制对象在第一方向上的运动速度变化可以是随着3d鼠标位移值均匀变化或随3d鼠标位移值的不同按不同比值增大。获取3d鼠标在第一方向和/或第二方向上的位移情况,对应得到控制对象在第一方向和/或第二方向上的运动情况,进行合成得到控制对象的实际运动轨迹,生成第一控制指令。采用3d鼠标作为指令输入设备,能够同时提供对控制对象运动方向和运动速度的控制。
119.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,所述设置在底座1下的车轮2采用麦克拉姆轮,麦克拉姆轮是一种全方位轮,可以实现全方位移动功能,通过麦克拉姆轮可实现底座机构的原地转向。第一控制指令对控制对象运动轨迹的设定还包括令底座机构原地转向,可通过获取3d鼠标绕设定轴的旋转量,映射得到底座机构原地转向的旋转量。
120.在控制对象为执行机构时,利用3d鼠标执行第三控制指令的方式,可选的,包括通过获取所述3d鼠标在第三方向上的位移量,确定所述第三控制指令中所述横梁的升降轨迹;通过获取所述3d鼠标在第一方向和第二方向上的位移量,确定所述第三控制指令中所述横梁的伸缩轨迹;通过获取所述3d鼠标的旋转量,确定所述第三控制指令中所述横梁的
旋转轨迹。
121.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,运动控制指令可实时变化,并根据实时变化的运动控制指令调整控制对象的运动情况;通过改变3d鼠标上不同方向的位移量以及旋转量,实现实时可调整的运动控制指令输出。
122.本发明实施例提供的系统及方法中,由电机作为车轮、旋转机构等的驱动件,如一个车轮对应一个车轮电机用于驱动,每个车轮电机与所述患者手推车的各个车轮一一对应连接,通过控制各个电机传递的扭矩和电机转速,分别控制对应车轮的运动方向和运动速度。但值得说明的是,实施例中使用的电机并不用于限制本发明的保护范围,其他驱动结构同样适用本技术的控制方法。
123.参考图3示出了,本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制方法的又一方法流程图,参考图5示出了,本发明实施例提供的一种移动患者手推车的控制系统的又一连接框图,本实施例中,可选的,所述控制系统还包括检测模块503,检测模块503可选用于实现障碍监测和/或开机检测;检测模块503的具体实现方法包括:在确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令之前,还包括进行至少一项开机检测,所述开机检测的项目包括:检测是否有所述运动控制指令输入,若是则进行告警;检测所述移动患者手推车内部通信是否畅通,若否则进行告警;检测所述移动患者手推车是否保持停止状态,若否则进行告警;检测进行障碍监测的信号采集设备是否故障,若是则进行告警;当进行的每一项开机检测都没有告警时,执行所述确定控制对象,获取对所述控制对象的运动控制指令的步骤。
124.本发明实施例提供的系统及方法中,在开机完成前,要检测是否没有运动控制指令输入,即保证所有指令输入设备都未被启动,若有则进行告警,将告警的指令输入设备启动解除,保证没有运动控制指令输入,随后可进行下一项开机检测项目或开机完成。可选的,开机检测项目还包括检测通信情况,若存在通信故障则进行告警并提前将故障通信线路替换,保证移动患者手推车控制系统正常工作时各通信线路正常,检测到没有通信故障时进行下一项开机检测项目或开机完成。可选的,在使用移动患者手推车前,要保证移动患者手推车处于停止状态,如检测刹车控制键是否被按下保证刹车件使能,或检测驻停件是否被使能,若检测到移动患者手推车没有处于停止状态则告警并使能刹车件和/或驻停件,使移动患者手推车在开机完成前保持停止状态,随后可进行下一项开机检测项目或开机完成。可选的,采集控制对象在第一时刻的运行状态需要对应的信号采集设备,进行障碍监测时也需要对应的信号采集设备,因此开机检测项目还包括监测信号采集设备是否故障,若检测到故障则告警并替换或检修触发告警的信号采集设备,直到所有信号采集设备均无故障后进行下一项开机检测项目或开机完成。
125.开机完成后,确定控制对象并进行运动控制。控制对象为底座机构时,接收到第一控制指令,需要先按下刹车控制键,解除刹车状态,随后执行第一控制指令;控制对象为执行机构时,需松开刹车控制键,使能刹车件,保持底座机构处于停止状态,接收对执行机构进行控制的第三控制指令。可选的,第一控制指令和第三控制指令由3d鼠标输入时,通过持续接收3d鼠标发出的第一控制指令或第三控制指令,将3d鼠标的运动映射到控制对象即底座机构或执行机构上,使得控制对象按照设定运动轨迹运动。
126.参见图3所示,本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,在驱动所述控制对象按照获取的运动控制指令运动的过程中,还包括:持续进行障碍监测,监测到障碍出现时,
令移动患者手推车在保持停止的状态下清除障碍。控制对象运动过程中,可采用信号采集设备实时采集移动患者手推车的各种运行数据,持续进行障碍监测,故障出现时进行告警,并停止各电机输出,移动患者手推车减速直至停下,保证移动患者手推车处于停止状态,手动清除故障。其中障碍监测包括外部障碍物检测和内部故障检测,外部障碍物检测通过监测所述底座机构运动轨迹上是否有障碍物,导致底座机构无法按照设定的运动轨迹移动;内部故障检测为监测所述移动患者手推车内部是否出现故障,包括高温检测、极限检测等。障碍监测可通过传感器获取当前运动状态、周围环境、内部器件状态等数据,分析采集到的数据判断是否出现外部障碍物或内部故障。若出现外部障碍物,控制所述底座机构停止运动并保持停止状态,然后手动清除外部障碍物或调整运动轨迹绕开外部障碍物后继续工作;若出现内部故障,可停止输出第一控制指令或第三控制指令,生成第二控制指令,松开刹车控制键,刹车件使能,将移动患者手推车保持停止状态,随后可进行人工检修清除内部故障后重新获取第一控制指令或第三控制指令。
127.本发明实施例提供的系统及方法中,可选的,信号采集设备包括但不限于位置编码器、力传感器、温度传感器、电流传感器和电压传感器,位置编码器用于获取所述移动患者手推车的位置信息,通过分析位置传感器采集的所述移动患者手推车的位置信息,能够确定所述移动患者手推车各车轮在第一时刻的运动速度和运动方向;力传感器用于获取所述手推车在运动方向上受力情况;电流传感器和电压传感器,用于获取所述驱动模块中各车轮电机的电流和电压,根据所述驱动模块中各车轮电机的电流和电压能够确定各车轮电机的输入力情况;温度传感器用于获取移动患者手推车内部各部件的工作环境温度。通过上述信号采集设备能够确定所述移动患者手推车的运行状态信号以及进行故障检测的输入信号,如障碍监测时,通过判断对应部件的工作环境温度是否超过设定温度阈值可进行高温告警,通过判断底座机构的速度可进行超速告警,通过检测横梁位置可进行横梁伸缩极限的告警。
128.本发明实施例提供的移动患者手推车的控制系统包括处理器和存储器,上述移动患者手推车的控制方法均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
129.处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来动态执行密码更新过程,提升更新效率。
130.本发明实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现所述移动患者手推车的控制方法。
131.本发明实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行所述移动患者手推车的控制方法。
132.如图6所示,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备60包括至少一个处理器601、以及与处理器601连接的至少一个存储器602、总线603;其中,处理器601、存储器602通过总线603完成相互间的通信;处理器601用于调用存储器602中的程序指令,以执行上述的移动患者手推车的控制方法。
133.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
134.在一个典型的配置中,设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
135.存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flashram),存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
136.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia),如调制的数据信号和载波。
137.还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
138.本领域技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
139.以上仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1