[發(fā)明專利]路徑規(guī)劃輔助調(diào)整設備及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010978769.6
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112148006A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 張嘉偉;趙泉洲;陳亮;韓曼曼
• 申請（專利權(quán)）人: 常州錦瑟醫(yī)療信息科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/12;F16M11/04;F16M11/12;F16M11/18;F16M11/28
• 代理公司: 常州唯思百得知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32325
• 代理人: 金輝

1.一種路徑規(guī)劃輔助調(diào)整設備，其特征在于：具有智能控制模塊(1)、目標定位模塊(2)、追蹤器安裝支架(3)和追蹤器(4)；所述智能控制模塊(1)上固定安裝有追蹤器安裝支架(3)；所述追蹤器安裝支架(3)的上方至少具有一個追蹤器安裝座(5)；所述追蹤器(4)安裝于追蹤器安裝座(5)的前方或后方的追蹤器安裝點(16)；所述目標定位模塊(2)通過運動機構(gòu)(6)與智能控制模塊(1)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路徑規(guī)劃輔助調(diào)整設備，其特征在于：所述運動機構(gòu)(6)包括下桿(7)、伸縮桿(8)和旋轉(zhuǎn)頭(9)；所述下桿(7)與轉(zhuǎn)動齒輪(14)嚙合；所述伸縮桿(8)與下桿(7)插接；所述旋轉(zhuǎn)頭(9)安裝于伸縮桿(8)的上端，旋轉(zhuǎn)頭(9)的上端具有第一傘齒輪(10)；所述第一傘齒輪(10)與固定于轉(zhuǎn)動桿(11)上的第二傘齒輪(12)嚙合傳動；所述轉(zhuǎn)動桿(11)的兩端通過固定套(13)與擺動模塊(15)相連；所述轉(zhuǎn)動齒輪(14)與轉(zhuǎn)動電機相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的路徑規(guī)劃輔助調(diào)整設備，其特征在于：所述擺動模塊(15)包括固定頭和擺動頭；所述固定頭通過固定套(13)與轉(zhuǎn)動桿(11)相連；所述擺動頭通過擺動缸與固定頭相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的路徑規(guī)劃輔助調(diào)整設備，其特征在于：所述目標定位模塊(2)與運動機構(gòu)(6)通過可鎖定導軌(17)相連。

5.一種使用權(quán)利要求1至4任一所述的路徑規(guī)劃輔助調(diào)整設備的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、首先使用前針對DCOM影像生成目標區(qū)域的三維模型，然后在三維模型上完成目標面的規(guī)劃，并選取三個以上的點作為目標注冊的特征點，通過導針在目標區(qū)域選擇對應的使用前規(guī)劃的特征點，完成使用前模型到使用中真實目標的注冊

S2、將可調(diào)節(jié)固定支架固定到需要規(guī)劃的目標位置處，將目標定位模塊固定到可調(diào)節(jié)固定支架的目標固定塊上；

S3、把目標追蹤器安裝到可調(diào)節(jié)固定支架的任一追蹤器安裝座上；

S4、智能追蹤模塊自動追蹤到目標追蹤器，得到目標安置槽的當前位置，發(fā)送給運動規(guī)劃模塊；

S5、運動規(guī)劃模塊讀取目標位置，并接收智能追蹤模塊發(fā)送的當前位置，之后規(guī)劃出當前位置到目標位置的運動路徑，并生成運動控制參數(shù)發(fā)送給智能控制模塊；

S6、智能控制模塊接收到運動控制參數(shù)后，控制可調(diào)節(jié)固定支架動作以調(diào)整目標安置槽到目標位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，步驟S4具體為：智能追蹤器上端的攝像頭通過圖像處理判別追蹤器安裝座的顏色和分布矩陣位置獲得目標追蹤器P的安裝位置，從而確定采用的從目標追蹤器到目標定位模塊的目標平面的轉(zhuǎn)換矩陣最終計算得到目標安置槽的初始位置信息其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，步驟S1中，采用固定于目標上的追蹤器作為原點，使用前規(guī)劃的目標面以中心點與三個軸向量表示，即{centerPos，xVec，yVec，zVec}^pre，通過注冊矩陣可以得到使用中的目標面為xVec，yVec，zVec}^pre-t。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，目標安置槽在固定于目標上的追蹤器為原點的情況下的初始位置其中為目標追蹤器在追蹤器下的實時位置，表示的逆矩陣。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，步驟S6具體為：已知目標平面的信息位置，調(diào)整目標安置槽所在平面的法向量X^oste-i與使用時目標平面的法向量X^intra-t平行，且使得目標安置槽所在面的中心點在使用時的目標平面上，通過規(guī)劃算法得到各個控制舵機的運動規(guī)劃并由智能控制模塊執(zhí)行，通過上下、內(nèi)外翻、前后傾和左右旋的方式使目標安置槽運動到期望的位置與姿態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，規(guī)劃算法具體為：

(1)計算目標安置槽所在平面的法向量X^oste-i到使用時目標平面的法向量X^intra-t的轉(zhuǎn)換矩陣

(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣，得到3DOF控制舵機組的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；

(3)計算平行后的目標安置槽平面中心點位置center^oste-r；

(4)繼續(xù)沿著X^oste-i從center^oste-r出發(fā)，得到在使用時目標平面上的投影距離，該距離即為上下移動桿的距離。