[實(shí)用新型]一種用于遠(yuǎn)程控制醫(yī)療器械的控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720418890.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN206819166U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州泰晶智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D3/12
• 分類號(hào): G05D3/12
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標(biāo)事務(wù)所44239
• 代理人: 蓋軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械控制技術(shù)，具體來說是一種用于遠(yuǎn)程控制醫(yī)療器械的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

專利號(hào)為201310342710.8的實(shí)用新型專利公開了一種用于遠(yuǎn)程控制醫(yī)療器械的控制系統(tǒng)，包括用于實(shí)現(xiàn)各種輸入方式輸入并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)、顯示相關(guān)信息及通過通訊模塊將控制信號(hào)傳輸給執(zhí)行控制器模塊的中央控制器、用于提供各種信號(hào)傳輸通道及信號(hào)轉(zhuǎn)換的通訊模塊、用于實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行控制器模塊；其中，中央控制器、通訊模塊及執(zhí)行控制器模塊依次信號(hào)連接。

具體來說，該專利以操作桿來控制各個(gè)部件的動(dòng)作，其操作桿輸入模塊包括第一操作桿、第一操作桿位置傳感器、第二操作桿、第二操作桿位置傳感器；其中，第一操作桿位置傳感器設(shè)于第一操作桿內(nèi)，第二操作桿位置傳感器設(shè)于第二操作桿內(nèi)；第一操作桿有5個(gè)方向，分別是前、后、左、右以及旋轉(zhuǎn)，前、后兩個(gè)方向分別對(duì)應(yīng)著上下維的向上、向下；左、右兩個(gè)方向分別對(duì)應(yīng)著左右維的向左、向右；旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)著轉(zhuǎn)軸維的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，醫(yī)療器械也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，醫(yī)療器械也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；第二操作桿有3個(gè)方向，分別是前、后及旋轉(zhuǎn)，前、后兩個(gè)方向?qū)?yīng)著前后維的向前、向后，旋轉(zhuǎn)則對(duì)應(yīng)著撥盤維，控制著醫(yī)療器械的彎曲度。操作桿的信號(hào)是通過操作桿內(nèi)安裝位置傳感器來檢測(cè)的，在操作桿的各個(gè)方向安裝位置傳感器，當(dāng)操縱操作桿時(shí)對(duì)應(yīng)方向的位置傳感器獲得信號(hào)，傳感器采集到這些信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給主控制器，主控制器將信號(hào)的處理后通過CAN把信號(hào)傳輸?shù)綀?zhí)行端控制器，執(zhí)行端控制器接收到信號(hào)即時(shí)驅(qū)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作。

上述實(shí)用新型專利中的操作桿只能向主控制器發(fā)出方向信號(hào)，主控制器根據(jù)收到的方向信號(hào)來控制執(zhí)行端動(dòng)作，這種操作方式的弊端如下：1、難以保證執(zhí)行端的控制精度，因?yàn)椴僮鳁U的動(dòng)作與執(zhí)行端的動(dòng)作之間存在一定的時(shí)間延遲，特別是遠(yuǎn)程控制的時(shí)候，當(dāng)操作人員通過遠(yuǎn)程的觀察或者其它信號(hào)得知執(zhí)行端已經(jīng)執(zhí)行到位而停止操作桿的動(dòng)作時(shí)，執(zhí)行端仍然要繼續(xù)動(dòng)作一定時(shí)間，從而造成了執(zhí)行端位置的偏差，這對(duì)于醫(yī)療等技術(shù)領(lǐng)域來說是不可接受的；2、無法從操作桿的位置、狀態(tài)直接地觀察到執(zhí)行端的位置、狀態(tài)，也就是說，操作桿只能提供給執(zhí)行端的運(yùn)動(dòng)方向的信號(hào)，操作桿自身的位置、狀態(tài)（例如說旋轉(zhuǎn)或傾斜角度）等與執(zhí)行端的位置、狀態(tài)完全無關(guān)，操作人員只能通過其他途徑來獲知執(zhí)行端的位置、狀態(tài)，不僅具有延時(shí)，而且出錯(cuò)的機(jī)會(huì)也多。3、當(dāng)需要同時(shí)控制多個(gè)執(zhí)行端的多自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于操作桿發(fā)出的是方向信號(hào)，因此人手難以同時(shí)精確控制多個(gè)執(zhí)行端，使其停止在預(yù)定的位置及狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提出一種適于操控柔性器械、精度高及能靈活多自由度運(yùn)動(dòng)的用于遠(yuǎn)程控制醫(yī)療器械的控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的用于遠(yuǎn)程控制醫(yī)療器械的控制系統(tǒng)包括將操作動(dòng)作轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)的控制端、用于收集和處理控制端的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)傳輸給執(zhí)行端的中央控制器、用于實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行端；關(guān)鍵在于所述控制端設(shè)有旋鈕及檢測(cè)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)角度的控制編碼器，所述執(zhí)行端設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)及用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的執(zhí)行編碼器，所述控制編碼器、執(zhí)行編碼器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與中央控制器通訊連接，中央控制器根據(jù)控制編碼器傳輸?shù)目刂菩盘?hào)以及執(zhí)行編碼器的反饋信號(hào)，來控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成正比。

上述控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于：現(xiàn)有技術(shù)中的控制端只能提供前進(jìn)或旋轉(zhuǎn)或彎曲的方向性動(dòng)作控制信號(hào)，并不能提供關(guān)于控制端位置、形態(tài)的狀態(tài)控制信號(hào)，因此其執(zhí)行端的動(dòng)作只能按照動(dòng)作控制信號(hào)持續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，造成了控制的延遲和不精準(zhǔn)。而在本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)中，控制端提供的不再是前進(jìn)或旋轉(zhuǎn)或彎曲的方向性動(dòng)作控制信號(hào)，而是關(guān)于控制端轉(zhuǎn)動(dòng)角度的狀態(tài)控制信號(hào)，中央控制器接收到狀態(tài)控制信號(hào)后，通過執(zhí)行編碼器來檢測(cè)執(zhí)行端中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制端中的旋鈕所處角度之間的差異，并根據(jù)該差異來控制執(zhí)行端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)向減少該角度差異的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)角度相對(duì)應(yīng)（即驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度與旋鈕的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成正比），這樣，操作人員只要將控制端的旋鈕角度轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定角度，即可控制執(zhí)行端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的角度也轉(zhuǎn)動(dòng)至相應(yīng)的預(yù)定角度，保證了執(zhí)行端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)角度控制的精確度，并避免了控制延遲而可能造成的執(zhí)行端的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過度的問題。