一种臀部曲面测量及法向施压诊疗系统的制作方法_4

文档序号:9170270阅读:来源:国知局
上报高度指令时,则通过response_high()方法来实现,将实时从编码模块读取的支杆高度值反馈给主控制模块(主机)。当从控制模块(子机)接收到急停指令时,贝1J通过emergency_stop()方法来实现,实现从控制模块(子机)的停止运行。与此同时从控制模块将相应的急停指令通过Op_Mode方法进行存储,随后从控制模块中通过Moter_Go O实现对Op_Mode中存储的急停指令进行相应的响应,控制执行模块(步进电机)进行动作,停止运行。当从控制模块(子机)接收到握手指令时,则通过response_greeting()方法来实现,并将握手结果反馈给主机。当从控制模块(子机)接收到使能指令时,则通过enable_motor O来实现;根据接收到的控制指令来控制执行模块(步进电机)的打开或关闭。当从控制模块(子机)接收到反馈复位状态指令时,则通过response_resflg()方法实现;把各个从控制模块(子机)复位状态的值反馈给主控制模块(主机)。特别地,在本实用新型中,从控制模块(子机)在收到复位指令后会对执行模块(步进电机)进行动作,并实时记录着复位状态相应的值。从上述的描述可以知道,当从控制模块(子机)接收到来自总控制模块(PC)发送的控制指令,则通过Motor_Go()方法实现对执行模块(步进电机)进行相应的控制,具体包括:复位指令,急停指令,以及设定高度指令。其中:复位指令,通过Motor_Reset O方法来实现,在本实用新型中通过用定时器产生的脉冲及方向设定来驱动执行模块(步进电机)正反转,用霍尔元件来检测复位是否成功,并实时记录复位状态。特别地,在本实用新型中,步进电机的马达的转速是固定的,即脉冲的周期是固定的。急停指令,通过Stop_Motor O方法来实现,即停止定时器发送脉冲来驱动电机。设定高度指令,通过Move O方法来实现,电机转到设定的高度。
[0068]主控制模块中包括:第一信号接收单元,信号处理单元,以及存储单元,其中,第一信号接收单元,用于接收编码模块输出的电信号,以及接收主控制模块发送的控制信号;信号处理单元,与第一信号接收单元连接,用于处理接收到的电信号,同时处理接收到的主控制模块发送的控制信号;存储单元,与信号处理模块单元,用于存储获取臀部曲面的压力分布和臀部曲面的形态。其中:
[0069]信号发送单元,用于发送控制指令至从控制模块(子机)中;具体地,信号发送单元发送的指令包括复位指令,设定高度指令,查询高度指令,急停指令,握手指令,以及使能指令。具体地,复位指令,主控制模块(主机)通过reset()方法实现其对所有控制模块(子机)的复位,具体,主控制模块(主机)往各个从控制模块(子机)发送复位指令,让所有从控制模块(子机)进行复位,随后发送让从控制模块(子机)反馈复位状态的指令:等所有从控制模块(子机)都复位成功了,再告诉总控制模块(PC)复位成功;在整个复位过程中,如果有任何一个从控制模块(子机)复位失败,则告诉总控制模块(PC)复位失败,随即发送急停指令让所有从控制模块(子机)急停。急停指令,通过emergency_stop()的方法实现其对从控制模块(子机)的急停,在这个过程中,主控制模块(主机)将急停指令发送至从控制模块(子机),同时反馈转发完成指令至主控制模块(主机)。设定高度指令,通过Move_To_Set_High ()方法实现,主控制模块(主机)首先把设定高度的指令转发给从控制模块(子机),从控制模块(子机)收到并依照指令进行相应的设置,同时反馈给主控制模块(主机)设置完成的指令,随后主控制模块(主机)再反馈给总控制模块(PC)。查询高度指令,通过response_high()方法实现,主控制模块(主机)把空闲时查询到的各个从控制模块(子机)的高度值或全部或随机反馈给总控制模块(PC)。握手指令,通过response_greeting_result()方法实现,把是否全部握手成功的结果发给总控制模块(PC)。特别地,在本实用新型中,总控制模块(PC)给主控制模块(主机)发握手指令,主控制模块(主机)会反馈与所有从控制模块(子机)是否握手成功的命令,但是即使主控制模块(主机)反馈的是与所有从控制模块(子机)握手不成功的命令,总控制模块(PC)也不做任何处理且不影响总控制模块(PC)其它控制指令的发送。使能指令,通过enable_motor O方法实现,其转发让所有从控制模块(子机)全部使能开关步进电机指令给从控制模块(子机),并反馈给总控制模块(PC) —条转发完成指令。
[0070]第二信号接收单元,用于接收总控制模块(PC)发送的控制信号以及从控制模块(子机)反馈的数据,包括从控制模块中储存的各个感应节点的高度值等。
[0071]状态查询单元,用于查询主控制模块(主机)的当前状态,当主控制模块(主机)空闲时,则发送查询高度指令。即状态查询模块实现了对主控制模块(主机)当前状态的监控,当主控制模块(主机)当前没有接受到总控制模块(PC)和从控制模块(子机)发送的指令和数据时,即表示当前处于空闲状态,则使用信号发送单元发送相应的高度查询指令至从控制模块(子机),查询从控制模块(子机)中存储的感应节点的高度值。具体地,在本实用新型中,采用Process_PC_Message O方法中的Mode_Process O方法中的Request_Act_High O方法来实现主控制模块(主机)的状态的查询。
[0072]机电转换装置,分别与压力转换装置和控制装置连接,用于接收控制装置发送的电信号,并将电信号转换为旋转运动的机械信号发送至压力转转装置。具体地,机电转换装置包括执行模块,以及分别与执行模块连接的驱动模块和编码模块,其中,驱动模块与控制装置连接,用于将控制装置发送的脉冲控制信号转换为角位移控制执行模块转动。具体地,执行模块为一步进电机,驱动模块采用了日本东芝的专用芯片,其与步进电机共同构成步进电机驱动装置,且驱动模块的一端与供电装置连接,另一端与控制模块连接;更进一步地,步进电机采用了混合式步进电动机(HB),这种电机综合了反应式、永磁式步进电动机两者的优点,它的步距角小,出力大,动态性能好,是目前性能最高的步进电动机,其中,步进电机的4根输出线与驱动模块连接。
[0073]编码模块,用于将电机运转过程中的机械信号转换为电信号反馈至控制装置。在具体实施例中,上述编码模块为一编码器,在本实用新型中为了更加精确地控制执行模块(步进电机)的运转,本实用新型中采用的是分辨率为600线的编码器,其与执行模块(步进电机)连接,当执行模块(步进电机)向左转或者向右转的时候,编码器将其转换得到的数字电信号传递到从控制模块中进行相应的处理得到支杆的高度值。
[0074]压力转换装置,分别与臀部曲面压力感应装置和机电转换装置连接,用于接收机电转转装置发送的机械信号,并将机械信号对应的旋转运动转换为臀部曲面压力感应装置的垂直运动。在具体应用中,每个压力转换装置包括一穿设有弹簧的支杆,及与支杆连接的齿条和齿轮箱,其中,齿轮箱在机械信号和机电转换装置的作用下动作,齿条在齿轮箱的带动下将齿轮箱的旋转运动转换为支杆的垂直运动,从而带动支杆沿着弹簧的伸长和压缩方向垂直运动,控制臀部曲面压力感应装置的高度。
[0075]类似地,为了精确获取臀部曲面的形态及施加在臀部曲面各点的压力值,本实施例中的系统中同样包括多个臀部曲面压力感应装置,实现其感应到的臀部曲面边界的法向作用力及臀部曲面压力感应装置的垂直运动之间的相互转换。具体地,在本实施例中,包括100个臀部曲面压力感应装置,即100个离散的感应节点,且将其排列成为一个10*10的矩阵,每个感应节点对应一个唯一的ID (Identity,身份标识)号,将各个感应节点对应的ID号通过在uart.c文件中设定的方式实现总控制模块对每个节点的控制;同时总控制模块发送相应的ID号的控制指令以实现各个节点的控制。在本实用新型中,对臀部曲面压力感应装置的数量不作具体限定,在实际应用中可以根据实际需求进行相应地调整,本专利中设置了 100个离散的压力感应点是在前期研究基础上确定的,且每两个感应点间距设置为10mm,且呈前后窄左右宽的椭圆形排列。该设置主要是为了既能够针对临床患者的臀部病变进行精确有效施压又可保证超声探头的实时检测。实际操作中,要保证本专利仪器能适用于各个体形的患者,且能实施精确有效的测量和施压治疗,需要保证至少有65个压力感应装置。当然,为了保证效果,使用65个、70个、80个、90个臀部曲面感应装置效果肯定更好,这些也应都包括在本实用新型的内容中。此外,超过100个臀部曲面压力感应装置,如110个,120个或者更多同样也能够实现本实用新型,也属于本实用新型范围内。当然,在本实用新型中,为了提高本系统的效率,臀部曲面压力感应装置,压力转换装置,以及机电转换装置是一一对应设置,即,若本实用新型提供的系统中设置了 100个臀部曲面压力感应装置,则每个臀部曲面压力感应装置都配备有一个压力转换装置和一个机电转换装
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