[发明专利]多轴运动系统的防碰撞方法、系统和存储介质

说明书

本发明实施例中提出的一种多轴运动系统的防碰撞方法、系统和存储介质。其中，方法包括：获取多轴运动系统中各运动对象的各个轴的当前运动位置信息；将所获取的当前运动位置信息作为一组输入数据输入一训练好的防碰撞预测模型中，得到防碰撞预测模型输出的防碰撞预测相关信息；基于所述防碰撞预测相关信息，对所述多轴运动系统的相应运动对象进行控制。本发明实施例中的技术方案能够方便有效地实现多轴运动系统的防碰撞。

技术领域

本发明涉及运动控制领域，特别是一种多轴运动系统的防碰撞方法、系统和存储介质。

背景技术

在多轴运动系统中，如各种机器人系统以及C形臂X光机系统等，通常包括相互配合的至少两个运动对象，所述至少两个运动对象可以均为多轴运动对象，也可以同时包括多轴运动对象和单轴运动对象，但既然叫多轴运动系统，那么所述至少两个运动对象中肯定包括至少一个多轴运动对象，如机器臂、多自由度工作台、C形臂X光机、多自由度患者检测台等，这些多轴运动对象的运动轨迹及位置通常由多个轴的协调运动来确定，因此较为复杂。

以C形臂X光机系统为例，图1示出了目前的一种C形臂X光机系统的结构示意图，如图1所示，该C形臂X光机系统包括：C形臂X光机10和患者检查床20两个运动对象。C形臂X光机10需要将载有球管和平板探测器的C形臂安全稳定的，以一定的速度和角度，送到指定的可曝光位置。患者检查床20则需要将病人送至成像区域并以一定的姿势接受成像曝光。两个运动对象的运动相互配合，从而使得X光机可以从不同的位置和角度对病人进行X射线检查。其中，C形臂X光机的C形臂101本身被安装成使其具有两个自由度的方式。首先，该C形臂101具有沿自身形状设置的导轨，并且该C形臂101导轨可滑动地安装在支撑构件102上以便可相对于该支撑构件102运动，即C形臂101可进行如图1中所示的轨道运动(Orbital)A；其次，该支撑构件102可带动C形臂101绕其轴线转动，即C形臂101还可进行如图1中所示的旋转运动(Angular)B，以及底座带动整个支撑构件102和C形臂101进行水平方向的两个自由度。这两个自由度由图中绕轴a和轴b的旋转运动组合而成。此外，患者检查床20也可能具有多个自由度，如水平两个方向的运动、竖直方向的升降运动、和绕升降台的旋转运动等。这样一来，有时可能会由于人员没留意C形臂或患者检测台的运动，或者C形臂101或患者检测床20被误操作等原因，造成C形臂与患者检查床20或其他障碍物等发生碰撞，这样一方面有可能会造成对人员的伤害，另一方面也可能会造成对C形臂101或障碍物的损坏。因此为了使得多轴运动系统对于人员更安全并减少对于多轴运动系统本身的组件造成损坏的可能性，需要对多轴运动系统进行防碰撞设计。

因此，本领域内的技术人员一直在致力于寻找多轴运动系统的不同防碰撞实现方案。

公告号为CN205434154U的中国实用新型提供了一种病床防碰撞装置及病床，其包括：一图像获取装置，其用于获取病床附近的碰撞监测区域内的实时图像；一中央处理器，其设置于所述病床，并根据所述图像获取装置所拍摄的实时图像，控制所述病床的运动。

公布号为CN110101400A的中国发明专利申请中公开了一种C形臂X射线机及系统、碰撞监控装置及方法。其中，装置包括：用于采集C形臂X射线机系统上至少一个目标保护部件周围的视频图像的摄像模块；用于根据所述视频图像确定所述至少一个目标保护部件周围的场景的图像处理模块；和用于根据所述至少一个目标保护部件周围的场景确定存在可能的碰撞时，控制C形臂X射线机系统停止运动或减速运动的控制模块。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种多轴运动系统的防碰撞方法，另一方面提出了一种多轴运动系统的防碰撞系统及存储介质，用以有效实现多轴运动系统的防碰撞。