[發明專利]基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統及方法

有效

• 申請號: 201810044158.7
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108312546B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 吳小艷;王書
• 申請（專利權）人: 湖北理工學院
• 主分類號: B29C64/386
• 分類號: B29C64/386;B29C64/393;B33Y50/00;B33Y50/02
• 代理公司: 武漢世躍專利代理事務所(普通合伙) 42273
• 代理人: 萬仲達

本發明適用于生物打印技術領域，提供了一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統，包括：分析控制模塊，用于接收設置指令，設置系統運行參數，并控制軌跡驅動模塊和環境調節模塊的運行；軌跡驅動模塊，用于接受所述分析控制模塊的指令，執行打印工作，并將實時打印的軌跡數據傳輸到所述分析控制模塊；環境調節模塊，用于根據分析控制模塊指令，調節環境參數。本發明相應的提供一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制方法。借此，本發明可以較為準確的對血管實現3D打印。

技術領域

本發明涉及生物打印技術領域，尤其涉及一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統及方法。

背景技術

EtherCAT(Ethernet?for?Control?Automation?Technology)即以太網控制自動化技術，是基于以太網的開放式現場總線系統。EtherCAT能夠直達控制系統的I/O層，涵蓋所有設備，無任何下層子總線和網關延遲。

TwinCAT(The?Windows?Control?and?Automation?Technology)是BECKHOFF公司的運動控制軟件的名稱，即基于Windows操作系統的自動化控制技術，其中，TwinCAT?PLC是為PLC編程設計的一個完整的開發環境，TwinCAT?NC是基于PC的純軟件的運動控制方式。

隨著我國人口老年化和人民生活水平的提高，人們迫切需要一個更健康的生活，血管作為運輸營養物質和排放廢物的組織，具有重要的作用，3D血管打印技術可以直接進行血管的打印，其在醫學康復領域上的應用已經被人們普遍看好。

3D血管打印的控制系統是一種對打印軌跡控制精度和打印環境要求很高的三維多任務智能自動控制系統。目前3D血管打印存在著諸多問題，如成形質量差，打印時血管活性較低，對血管的存活有著極大的影響，因此需要對3D血管打印的控制系統進行研究，解決目前遇到的問題。

發明內容

針對上述的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統及方法，其可以高效的實現對血管的3D打印。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統，包括：

分析控制模塊，用于接收設置指令，設置系統運行參數，并控制軌跡驅動模塊和環境調節模塊的運行；

軌跡驅動模塊，用于接受所述分析控制模塊的指令，執行打印工作，并將實時打印的軌跡數據傳輸到所述分析控制模塊；

環境調節模塊，用于根據分析控制模塊指令，調節環境參數。

根據本發明的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統，所述分析控制模塊包括：

用于分析控制的主控器；

用于執行參數設置的輸入裝置；以及

用于提供電源的電源裝置。

根據本發明的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統，所述軌跡驅動模塊包括：驅動器及連接于驅動器的直線電機、旋轉電機、霍爾傳感器和編碼器；

所述霍爾傳感器和編碼器用于向驅動器進行實時位置與速度反饋；所述驅動器用于將實時位置與速度數據傳送到所述主控器，并根據主控器的命令進一步控制所述直線電機和旋轉電機。

根據本發明的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統，所述環境調節模塊包括：

環境檢測單元，用于檢測當前環境參數；

環境調節單元，用于根據分析控制模塊的指令，調節環境參數。

根據本發明的基于EtherCAT總線的3D生物打印控制系統，所述輸入裝置為觸摸式輸入裝置。