[發(fā)明專利]一種采集穿刺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810642216.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN108538138B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高德東;王珊;肖洪波;趙詩(shī)劍;趙夢(mèng)瀟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B9/00
• 分類號(hào): G09B9/00
• 代理公司: 西寧品之宜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 63105
• 代理人: 李樹志

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種采集穿刺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電源控制器、計(jì)算機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電控位移臺(tái)、穿刺針、B超儀、B超探頭、力傳感器和攝像頭，所述電源控制器為計(jì)算機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源，計(jì)算機(jī)的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與電控位移臺(tái)連接，穿刺針、B超探頭和力傳感器安裝于電控位移臺(tái)上，且力傳感器安裝于穿刺針尾部，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別驅(qū)動(dòng)穿刺針和B超探頭運(yùn)行，力傳感器感、攝像頭和B超儀的輸出端分別與計(jì)算機(jī)控制模塊連接，將采集到的信息傳輸至計(jì)算機(jī)，該系統(tǒng)具有精確度高、操作簡(jiǎn)便、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作程度高等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于教學(xué)工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種采集穿刺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)

目前，穿刺實(shí)驗(yàn)教學(xué)已普及到教學(xué)工作中，學(xué)校教學(xué)中尚未出現(xiàn)可用于穿刺實(shí)驗(yàn)的智能化操作系統(tǒng)，致使在教學(xué)工作及學(xué)生練習(xí)過程中僅僅停留于手動(dòng)操作，即在做穿刺實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般都在簡(jiǎn)易的測(cè)試架上進(jìn)行，穿刺針穿刺假體或其他實(shí)驗(yàn)體膜時(shí)利用人工手動(dòng)控制穿刺的距離和方向，采集圖像也是手動(dòng)改變B超探頭的探測(cè)位置，這種方式不僅很難精準(zhǔn)控制穿刺針穿刺的距離和方向，而且無法實(shí)時(shí)采集到穿刺針在假體或其他實(shí)驗(yàn)對(duì)象中的位置及內(nèi)部節(jié)點(diǎn)位置等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度低。

進(jìn)行穿刺實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于每個(gè)人對(duì)穿刺針及B超探頭距離調(diào)整的感覺都不同，這種根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和感覺盲穿實(shí)驗(yàn)體膜，主觀因素太大，導(dǎo)致采集到的穿刺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參差不齊，無法滿足更高的教學(xué)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提供一種采集穿刺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)便、精確度高、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作程度高，可以普遍應(yīng)用于教學(xué)工作。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種采集穿刺實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電源控制器、計(jì)算機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電控位移臺(tái)和穿刺針，所述電源控制器為計(jì)算機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊提供電源，計(jì)算機(jī)的輸出端與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與電控位移臺(tái)連接，穿刺針安裝于電控位移臺(tái)上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)穿刺針進(jìn)行穿刺，其特點(diǎn)在于：該系統(tǒng)還包括B超儀、B超探頭、力傳感器和攝像頭；

所述B超探頭和力傳感器均置于電控位移臺(tái)上；

所述力傳感器安裝于穿刺針尾部，感應(yīng)穿刺針穿刺的力學(xué)信息；

所述B超探頭與B超儀相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)B超探頭在電控位移臺(tái)上運(yùn)行，通過B超儀將采集信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)；

所述B超探頭的前后運(yùn)行和上下升降分別由不同的步進(jìn)電機(jī)控制；

所述穿刺針的前后運(yùn)行、左右運(yùn)行及正反向旋轉(zhuǎn)分別由不同的步進(jìn)電機(jī)控制；

所述攝像頭布設(shè)于電控位移臺(tái)周圍，從外圍拍攝穿刺照片；

所述力傳感器感、攝像頭和B超儀的輸出端分別與計(jì)算機(jī)連接，將采集到的信息傳輸至計(jì)算機(jī)。

進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)包括計(jì)算機(jī)可視化界面和PCI運(yùn)動(dòng)控制板。

進(jìn)一步地，所述攝像頭有若干個(gè)。

進(jìn)一步地，所述攝像頭可以升降。

進(jìn)一步地，所述攝像頭可以旋轉(zhuǎn)。

同時(shí)，本發(fā)明還提供該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

步驟一：電源控制器通電，計(jì)算機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)入初始化階段；

步驟二：在計(jì)算機(jī)可視化界面輸入操作指令，計(jì)算機(jī)內(nèi)部控制程序發(fā)出信號(hào)命令傳輸給PCI運(yùn)動(dòng)控制板，處理完畢后將處理結(jié)果反饋至電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；