[发明专利]一种基于时序轨迹点的CT床运动控制方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于时序轨迹点的CT床运动控制方法及其系统。

背景技术

目前，在计算机断层扫描成像系统(CT，Computed Tomography)中，对CT床的控制主要是采用闭环式驱动器对电机进行直接控制，为了使电机能够在精确的时间点运行，就需要高精度的时钟和实时系统以在精确的时间点发生运动控制命令。如果让CT床在某一时刻启动开始运行，并按照规划的位置和速度运行，现有的方法是在启动时刻发送运动的命令。在分布式的系统中，数据传输的过程中会产生网络延时。现有的方法需要考虑网络延时，网络延时将对控制器发送启动命令以及CT床的运动轨迹的精确度造成负面影响。所以控制器发送启动命令的时间需要精确控制，且网络延时影响了CT床的控制精度。现有的CT床的运动精度依赖于系统的实时性，扫描系统的设计较为复杂。

发明内容

本发明克服了现有技术中运动控制系统复杂、依赖于系统的实时性、控制精度低等缺陷，提出了一种基于时序轨迹点的CT床运动控制方法及其系统。

本发明提出了一种基于时序轨迹点的CT床运动控制方法，包括：

接收第一段轨迹点数据；

接收启动运动指令，控制电机进入运动状态并执行所述第一段轨迹点数据；

反馈具有所述电机启动时间信息的状态字数据；

接收基于所述状态字数据的第二段轨迹点数据；

接收轨迹运行数据；

依次执行所述第一段轨迹点数据与第二段轨迹点数据之后，执行所述轨迹运行数据，控制所述电机进行相应的轨迹运动。

本发明还提出了一种基于时序轨迹点的CT床运动控制系统，包括控制单元、运动控制器和电机，其特征在于：

所述控制单元向所述运动控制器发送第一段轨迹点数据和启动运动指令，控制所述电机进入运动状态并执行所述第一段轨迹点数据；

所述运动控制器将具有所述电机启动时间信息的状态字数据反馈至所述控制单元；

所述控制单元根据所述状态字数据向所述运动控制器发送第二段轨迹点数据，然后发送轨迹运行数据；

所述运动控制器在执行所述第二段轨迹点数据以控制所述电机之后，执行所述轨迹运行数据，控制所述电机进行轨迹运动。

其中，所述控制单元与所述运动控制器保持时间同步。

其中，所述运动控制器具有内部缓存区；所述内部缓存区至少能存储2个数据点长度的数据。

其中，所述运动控制器具有内部缓存区；所述内部缓存区存储接收到的所述第一段轨迹点数据、第二段轨迹点数据与轨迹运行数据中的至少一个。

其中，所述第一段轨迹点数据和第二段轨迹点数据为运动位置与速度等于零的数据。

其中，所述控制单元发送的所述第二段轨迹点数据的时间长度为T2，其表达式为：

T2＝Ts-T0-T1

其中，Ts表示所述电机实际需要开始运行的时刻；T0表示所述电机的启动时间；T1表示所述控制单元发送的所述第一段轨迹点数据的时间长度。

其中，所述运动控制器向所述控制单元反馈所述运动控制器的状态信息。

其中，所述状态信息包括所述运动控制器中内部缓存区的空余数据点个数或者当前执行的数据点个数。

本发明的运动控制器能够返回电机启动的时间，该过程中返回的时间精度为微秒级。

本发明的运动控制器具有内部缓存区来存储接收到的轨迹点，使控制单元无需与电机实时通信，控制点只需与运动控制器保持时间上的同步即可。

本发明不需要考虑网络延时对于控制精度的影响，使控制系统的设计结构得到了简化。

本发明能够精确地控制电机的启动时间。本发明通过获取电机启动的时间戳计算轨迹点数据，电机执行轨迹点数据并在精确地准时启动。本发明消除了在数据传输过程中网络延时对于电机控制的影响。

本发明能够精确地控制CT床的运动轨迹。本发明能够准时启动电机，并使电机根据轨迹运行数据运动，消除了由于网络延时对电机的运动状态的影响，提高了CT床的运动轨迹的精确度。

附图说明

图1是本发明中基于时序轨迹点的CT床运动控制方法的流程图。

图2是本发明中基于时序轨迹点的CT床运动控制系统的结构图。

图3是基于时序轨迹点的CT床运动控制方法的时序示意图。

图4是运动控制器反馈状态信息的流程图。

具体实施方式