[發明專利]一種微型醫用機器人無線驅動控制系統

無效

• 申請號: 200910186775.1
• 申請日: 2009-12-22
• 公開（公告）號: CN101780672A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 劉繼忠;李亮波;張華
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J13/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及一種微型醫用機器人無線驅動控制系統。

背景技術

隨著現代醫學檢查手段和醫學微創技術的不斷發展，進入人體腸道檢查疾病和施藥的微型機器人已經離我們不再遙遠。對于這種儀器，顯然不能拖著長長的電線進入人體，因此，對微型機器人的無線驅動控制就成為了一個顯著的問題。本專利就是圍繞此類微型機器人的無線驅動控制問題而設計的。

發明內容

本發明的目的是提供一種微型機器人無線控制與驅動系統，解決微型醫用機器人體內檢測驅動與控制問題。

本發明是通過以下技術方案來實現的。如圖1所示。

本發明由數據發送電路、接收驅動電路組成。其中數據發送電路由數據發送控制電路、無線發送電路組成，接收驅動電路由無線接收電路、驅動控制電路組成。數據發送控制電路接收PC機發送的指令和信息，通過無線發送電路完成指令和信息傳輸；無線接收電路接收無線發送電路發送的指令和信息，通過驅動控制電路驅動電機的工作狀態，如電機的前進、后退、停止和速度變換。

本發明所述的數據發送控制電路(如圖2所示)由控制芯片MSP430F1232、復位電路、USB轉UART的單芯片橋接器電路組成。其中橋接器的引腳VB、D-、D+、GND與USB接口相連與PC機進行數據通信，再通過引腳TXD、RXD與控制芯片的串行異步通信引腳URXD0、UTXD0相接；控制芯片的引腳P2.1、P2.2、P3.0～P3.3接到外部接口J1上，J1接口與無線發送電路相連；復位電路與控制芯片VSS、RST引腳相連。

數據發送控制電路實現的功能是接收PC機的控制指令，然后將控制指令數據內容發送給無線發送電路中的CC2500芯片。PC機的控制指令數據通過USB數據線傳遞到橋接器CP2102，橋接器提供一個RS232轉USB的簡便的解決方案，CP2102的UART接口處理所有的RS232信號包括控制和握手信號，所以現存的系統固件無需改動，其自動將USB接口傳來的數據經過轉換傳輸到控制芯片的串行異步通信接口上，然后，控制芯片MSP430F1232通過編程實現數據的接收存儲，再由程序將接收的數據通過控制芯片的SPI口發送到CC2500射頻芯片。

本發明所述的無線發送電路(如圖3所示)由射頻芯片CC2500、晶體振蕩電路、平衡轉換電路和天線組成。CC2500的引腳SI、SCLK、SO、GDO2、GDO0、CSn與接口J1相連，J1接口連接數據發送控制電路；CC2500的引腳RF_P、RF_N與平衡轉換電路相連；RBLS引腳通過R171接地。

無線發送電路中CC2500的工作模式由程序設置為發送模式，控制指令數據通過SI引腳傳給CC2500，當收到發送處理模塊的發送請求，MAC2PHY接口模塊首先將長度字節寫入CC2500發送緩沖區，接著將數據寫入發送緩沖區，然后發出STX命令。經過一段時間的收發轉換時延，CC2500就開始向外發送前導，緊接著發送同步字節、長度字節、數據和CRC。MAC2PHY接口模塊通過GDO0引腳監測發送狀態，當同步字節發送完畢，GDO0引腳由低電平變為高電平，一幀數據發送完畢又變為低電平。平衡轉換電路用以將CC2500上的微分RF信號轉換成單端RF信號。

本發明所述的無線接收電路與無線發送電路相同，不同的是無線接收電路用到了載波偵聽引腳GDO2，GDO2引腳與接口J1相連接，而無線發送電路沒有用到這個引腳。

無線接收電路中CC2500的默認工作狀態為接收模式，上電后一直進行載波偵聽，當檢測到有數據傳來時自動接收數據，并把數據存于數據緩沖區內。主芯片通過引腳GDO0監測數據的接收狀態，當數據的同步字接收完成后，GDO0由低電平跳變到高電平，當一幀數據全部接收完畢后，GDO0又從高電平回到低電平，主芯片可以設置P2.2口中斷為下降沿觸發方式來存取CC2500芯片緩沖區內的接收數據。