一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法与流程

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法。

背景技术：

1、人类机体中存在着复杂而完善的凝血、抗凝血和纤维蛋白溶解系统及其精细的调控机制，血管中的血液在正常的生理情况下既不会出血，也不会凝固而形成血栓。但是，一旦上述系统及其调控机制受到破坏，便可引起出血或形成血栓。

2、血栓弹力图（thromboela-stogram，teg）仪是一种能够动态监测整个凝血过程的分析仪，其通过检测少量全血，能够全面反映患者从凝血到纤溶的整个过程中血小板、凝血因子、纤维蛋白原、纤溶系统和其他细胞成分之间的相互作用，数据准确、操作简便，主要用于对凝血、纤溶全过程及血小板功能进行全面检测。特别是术中能简化对凝血功能障碍的诊断、指导成分输血，并且是肝移植手术的国际通用设备。凝血和血小板功能分析仪，在心血管外科、肝移植手术和其他出血量大的手术中，以及儿科、重症监护及止血研究等领域中的应用越来越多，已逐渐成为一种重要、准确、快捷的临床止血检验。

3、如图1所示，样杯内放置待测血样，探针插入到样杯内。传统血栓弹力图仪通过样杯托架s带动样杯旋转，从而带动样杯内的血样随样杯一起旋转，导致插入到样杯内的探针发生摆动，从而根据探针的转动角度生成血栓弹力图。

4、如图1所示，传统血栓弹力图仪样杯托架s的旋转角度是由偏心轮p的旋转生成，样杯托架s生成的旋转角度随时间的变化是由偏心轮p形状与偏心轮p的旋转速度所决定的。具体地，拉伸弹簧t提供拉力使连杆l始终与偏心轮p接触，当偏心轮p旋转时，偏心轮p边沿会带动连杆l使其沿着偏心轮固定轴z1做往复运动，从而使样杯托架s绕试样杯托架固定轴z2以一定角度α往复旋转。

5、设样杯托架s的旋转角度为α，偏心轮p旋转角度为β，偏心轮p旋转角度随时间t的关系为：。

6、试样托架s的旋转角度α关于偏心轮p旋转角度的关系为：，由此得到试样托架s的旋转角度α关于时间t的关系：。

7、记得到，样杯托架s带动样杯旋转，最终样杯托架s的旋转角度α与时间t的关系构成样杯旋转曲线，如图2所示。

8、传统方案生成的样杯旋转曲线由偏心轮p外形和旋转速度所决定，生成的样杯旋转曲线的精密程度由偏心轮p加工精密度决定。当加工精度不足时，会影响曲线效果，从而影响探针摆动的角度、测试效果，造成检测结果存在误差。

9、传统方案偏心轮p不方便更换，当出现维护需求，需要对仪器拆解更换。而且，传统的方案占用空间较大，受限于偏心轮p加工进度，很难进一步减小整体体积，使设备体积变大。

技术实现思路

1、本发明提供了一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法，以解决偏心轮带动样杯托架旋转生成的样杯旋转曲线效果差，影响探针摆动的角度、测试效果，造成检测结果存在误差的技术问题。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、本发明的一个目的在于提供一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法，所述方法包括如下方法步骤：

4、s1、获取偏心轮驱动样杯旋转角度与时间的关系函数：，

5、其中，为样杯的旋转角度，t为时间；

6、s2、构建电机驱动滑块沿丝杆直线运动的位移与时间的关系函数：，

7、其中，为电机驱动滑动沿丝杆直线运动的位移，t为时间，

8、其中，，

9、其中，为滑块沿丝杆直线运动的第一极限位置与探针连线，与滑块沿丝杆直线运动的第二极限位置与探针连线的夹角；为探针垂直于丝杆的距离；

10、s3、对电机驱动滑块沿丝杆直线运动的位移与时间的关系函数求导，获取电机驱动滑块沿丝杆直线运动的速度与时间的关系函数：，

11、其中，为电机驱动滑动沿丝杆直线运动的速度；

12、s4、电机按照电机驱动滑块沿丝杆直线运动的速度与时间的关系函数，驱动滑块沿丝杆直线运动的第一极限位置和第二极限位置之间往复运动，驱动探针按照样杯的旋转角度往复运动，生成探针旋转曲线。

13、本发明的另一个目的在于提供一种电机驱动探针生成旋转曲线的装置，所述装置，用于将样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线；

14、所述装置包括电机、丝杆和探针；所述电机的输出轴上固定滑块，所述滑块滑动安装在所述丝杆上；所述滑块与所述探针之间通过钢丝连接；

15、所述电机按照电机驱动滑块沿丝杆直线运动的速度与时间的关系函数：，驱动滑块沿丝杆直线运动的第一极限位置和第二极限位置之间往复运动，驱动探针按照样杯的旋转角度往复运动，生成探针旋转曲线。

16、在一个较佳的实施例中，所述装置还包括样杯托架，所述探针被配置为：相对所述样杯托架旋转运动。

17、在一个较佳的实施例中，所述装置还包括驱动器和控制器，所述控制器与所述驱动器电性连接，所述驱动器与所述电机电性连接；

18、所述控制器，用于按照电机驱动滑块沿丝杆直线运动的速度与时间的关系函数，生成一定频率的脉冲信号，并将所述脉冲信号发送至所述驱动器；

19、所述驱动器，用于按照所述脉冲信号驱动电机，所述电机驱动滑块沿丝杆直线运动的第一极限位置和第二极限位置之间往复运动，驱动探针按照样杯的旋转角度往复运动，生成探针旋转曲线。

20、本发明的又一个目的在于提供一种电机驱动探针生成旋转曲线的控制方法，所述控制方法包括如下方法步骤：

21、step1、将电机驱动滑块沿丝杆直线运动的速度与时间的关系函数输入控制器；

22、step2、所述控制器按照电机驱动滑块沿丝杆直线运动的速度与时间的关系函数，生成一定频率的脉冲信号，并将脉冲信号发送至驱动器；

23、step3、所述驱动器按照所述脉冲信号驱动电机，所述电机驱动滑块沿丝杆直线运动的第一极限位置和第二极限位置之间往复运动，驱动探针按照样杯的旋转角度往复运动，生成探针旋转曲线。

24、在一个较佳的实施例中，所述控制方法包括多个控制周期。

25、本发明上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：

26、本发明提供一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法、装置，及控制方法，血栓弹力图检测时样杯保持不动，由电机带动滑块做直线运动将传统的样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线，消除偏心轮带动样杯托架旋转生成的样杯旋转曲线效果差的问题，避免探针在血样带动下摆动的角度受到影响，提高检测结果的准确性。

27、本发明提供一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法、装置，及控制方法，相较于传统偏心轮方案，结构紧凑，可以有效节省结构空间。便于维护，可以直接通过控制电机运动来校准运动曲线。

28、本发明提供一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法、装置，及控制方法，相较于传统偏心轮方案，不需要通过更换偏心轮的方式来更换目标运动曲线，并且可以同时支持多种运动曲线。

29、本发明提供一种样杯旋转曲线转换为探针旋转曲线的方法、装置，及控制方法，相较于传统偏心轮方案，以通过降低丝杆的导程来达到更加精细的曲线控制。