一种滑台的安全检测方法、系统及滑台装置与流程

[0001]
本发明涉及医疗器械技术领域，特别地涉及一种滑台的安全检测方法、系统及滑台装置。


背景技术：

[0002]
滑台是应用在手术机器人上的一种结构，其用于安装手术过程中需要使用的具体的医疗器械，并为该器械提供移动功能来完成手术动作。
[0003]
由于滑台通常是通过系统自动控制的，没有人为的操控，其必须具有自主处理突发、意外情况的能力。因此，滑台乃至手术机器人必须要具备安全检测的能力，以便于在具有安全风险时保证器械使用的安全性。


技术实现要素：

[0004]
针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种滑台的安全检测方法、系统及滑台装置，通过对滑台的驱动机构的主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号进行比对并得出相对位置差值，实时反映驱动机构的安全运行状况，同时在差值过大时控制滑台暂停运行，保证安全性。
[0005]
本发明提供了一种滑台的安全检测方法，滑台包括驱动机构，驱动机构包括主动端编码器与从动端编码器，包括：
[0006]
分别获取主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号；
[0007]
比对所述主动端编码器与所述从动端编码器的相对位置信号并得出相对位置的差值；
[0008]
根据所述差值是否超过预设值，判断是否为具有安全风险的异常状态。
[0009]
在一个实施方式中，当差值超过预设值时，判断为异常状态，暂停滑台的运行。通过本实施方式，在差值超过预设值时，即表明出现了具有安全风险的异常状况，及时暂停滑台的运行能够避免异常状况引起手术事故。
[0010]
在一个实施方式中，分别获取主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号，还包括：
[0011]
检测相对位置信号是否有异常；
[0012]
若有异常，则判断为异常状态，暂停滑台的运行。
[0013]
通过本实施方式，在对比主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号判断安全状况的基础上，在增加一层保护机制，即通过对主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号本身的检测，评估其安全风险，进而在异常时来保证装置的安全性。
[0014]
在一个实施方式中，主动端编码器与从动端编码器中任意一个的相对位置信号有异常，就判断为异常状态。通过本实施方式，加强了对安全性的保障，任一编码器出现安全风险即全面暂停滑台的运行。
[0015]
在一个实施方式中，相对位置信号包括旋转圈数与旋转方向。
[0016]
在一个实施方式中，主动端编码器与从动端编码器均为增量编码器。
[0017]
本发明还提供了的一种应用上述安全检测方法的滑台装置，包括：
[0018]
横梁；
[0019]
同步带机构，其包括分别设置在所述横梁两端的主动轮与从动轮以及与所述主动轮连接的驱动电机，所述主动轮与所述从动轮之间连接有同步带；
[0020]
其中，所述主动轮与所述从动轮分别连接主动端编码器与从动端编码器。
[0021]
在一个实施方式中，还包括：
[0022]
直线导轨机构，其包括沿所述横梁长度方向设置的直线导轨以及与所述直线导轨配合的滑块，所述滑块一侧与所述同步带固定连接。
[0023]
本发明还提供了一种应用上述安全检测方法的监检测系统，包括：
[0024]
数据采集模块，数据采集模块用于获取主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号；
[0025]
控制模块，控制模块用于比对数据采集模块获取的主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号并得出差值；
[0026]
其中，当差值超过预设值时，控制模块判断为异常状态并暂停滑台的运行。
[0027]
在一个实施方式中，在比对数据采集模块获取的主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号之前，控制模块判断相对位置信号是否有异常；
[0028]
其中，若相对位置信号有异常，则控制模块判断为异常状态并暂停滑台的运行。
[0029]
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
[0030]
本发明提供的一种滑台的安全检测方法、系统及滑台装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
[0031]
本发明的一种滑台的安全检测方法、系统及滑台装置，基于滑台的驱动机构的传动原理，在驱动机构的主动端与从动端分别设置主动端编码器与从动端编码器，通过接收并比对主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号得出相对位置差值，即反应驱动机构的主动端与从动端的运行情况以及传动情况。在相对位置差值超出预设值时，即表明出现存在安全风险的情况，进而暂停滑台的运行以保证安全，从而实现了对安全的检测。
附图说明
[0032]
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
[0033]
图1显示了本发明的安全监测方法的流程图；
[0034]
图2显示了本发明的滑台装置的结构示意图；
[0035]
图3显示了图2所示结构背面一侧的结构示意图；
[0036]
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
[0037]
附图标记：
[0038]
1-横梁，2-同步带机构，21-主动轮，22-从动轮，23-驱动电机，24-同步带，3-直线导轨机构，31-直线导轨，32-滑块，4-主动端编码器，5-从动端编码器。
具体实施方式
[0039]
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0040]
本发明提供了一种滑台的安全检测方法，滑台包括驱动机构，驱动机构包括主动端编码器与从动端编码器，包括以下步骤：
[0041]
s1：分别获取主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号，相对位置信号包括旋转圈数与旋转方向；
[0042]
具体地，相对位置信号中的旋转圈数与旋转方向代表了驱动机构中的动力部件的旋转圈数与旋转方向，也代表了主动端编码器与从动端编码器的旋转圈数与旋转方向。而主动端编码器与从动端编码器的旋转圈数与旋转方向理论上应该完全一致，所述主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号理论上应该相同，排除实际的传动误差，二者的相对位置信号的差值应该在一定范围内。
[0043]
s2：比对所述主动端编码器与所述从动端编码器的相对位置信号并得出相对位置的差值；
[0044]
具体地，该差值具体表现为主动端编码器与从动端编码器旋转圈数，即旋转圈数所对应的距离的差值。
[0045]
s3：根据所述差值是否超过预设值，判断是否为具有安全风险的异常状态。
[0046]
s31：当差值超过预设值时，判断为异常状态，暂停滑台的运行。
[0047]
具体地，当主动端编码器与从动端编码器相对位置的差值超过预设值时，一般情况下，通俗来讲，代表从动端编码器比主动端编码器转的慢，二者的旋转没有完全同步，进而代表驱动机构中的传动部件出现故障，例如传动皮带打滑等问题，或者是从动端编码器出现旋转故障。此时，需要暂停滑台的运行并通知手术人员，避免故障导致手术出现事故。
[0048]
其中，步骤s1中还包括步骤s11：
[0049]
检测相对位置信号是否有异常；
[0050]
若有主动端编码器与从动端编码器中任意一个的相对位置信号有异常，则判断为异常状态，暂停滑台的运行。
[0051]
具体地，在获取主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号的过程中就对相对位置信号进行异常检测。相对位置信号的异常检测主要指的是：检测相对位置信号是否能够正常获取、相对位置信号的相关参数是否在正常范围内。
[0052]
如果相对位置信号不能够正常获取，那说明处于异常状态，相应的编码器或者相应的动力部件可能损坏或者编码器的数据传输出现故障。如果相对位置信号的相关参数不在正常范围内，那么可能是相应的编码器出现故障。
[0053]
优选地，主动端编码器与从动端编码器均为增量编码器。
[0054]
本发明还提供了一种应用上述安全检测方法的滑台装置，包括：
[0055]
横梁1；
[0056]
同步带机构2，其包括分别设置在横梁1两端的主动轮21与从动轮22以及与主动轮21连接的驱动电机23，主动轮21与从动轮22之间连接有同步带24；
[0057]
其中，主动轮21与从动轮22分别连接主动端编码器4与从动端编码器5。
[0058]
具体地，如附图图2所示，滑台装置中的同步带机构2为滑动的动力源，具体为驱动电机23带动主动轮21旋转，主动轮21通过同步带24带动从动轮22旋转。在此过程中，同步带
24具有位移实现滑动功能；同时，主动端编码器4与从动编码器分别记录主动轮21与从动轮22的旋转情况，包括旋转圈数与旋转方向等。
[0059]
在一个实施例中，还包括：
[0060]
直线导轨机构3，其包括沿横梁1长度方向设置的直线导轨31以及与直线导轨31配合的滑块32，滑块32一侧与同步带24固定连接。
[0061]
具体地，直线导轨机构3为直接实现滑台装置的滑动功能的结构，具体为，直线导轨机构3中的滑块32与同步带机构2中的同步带24固定连接，如附图图2所示，进而滑块32在同步带24的带动下实现沿直线导轨31的移动功能。通过在滑块32上安装各种医疗器械，即可实现滑台装置在手术过程中的应用。
[0062]
本发明还提供了一种应用上述安全检测方法的检测系统，包括：
[0063]
数据采集模块，所述数据采集模块用于获取主动端编码器与从动端编码器的相对位置信号；
[0064]
控制模块，所述控制模块用于比对所述数据采集模块获取的所述主动端编码器与所述从动端编码器的相对位置信号并得出差值；
[0065]
其中，当所述差值超过预设值时，所述控制模块判断为异常状态并暂停滑台的运行。
[0066]
在一个实施例中，在比对所述数据采集模块获取的所述主动端编码器与所述从动端编码器的相对位置信号之前，所述控制模块判断所述相对位置信号是否有异常；
[0067]
其中，若所述相对位置信号有异常，则所述控制模块判断为异常状态并暂停滑台的运行。
[0068]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0069]
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。