[发明专利]一种多针连续电动粒子植入装置的控制系统及方法

权利要求书

1.一种多针连续电动粒子植入装置的控制系统，包括：中央处理单元、通信单元、交互单元、环境信息感知单元、驱动单元，所述通信单元包括RS232外设接口、PCI接口、EtherCAT总线接口，所述中央处理单元包括主控计算机，所述交互单元包括控制面板和脚踏安全开关，所述主控计算机通过RS232外设接口与交互单元连接，所述主控计算机通过PCI接口与环境信息感知单元连接，所述主控计算机通过TCP/IP协议接口安装有控制器，所述控制器通过EtherCAT总线接口与驱动单元连接，所述驱动单元包括内、外针驱动模块、弹匣更换模块、外针更换模块，所述内、外针驱动模块、弹匣更换模块、外针更换模块在中央处理单元的控制下完成粒子植入任务。

2.根据权利要求1所述的一种多针连续电动粒子植入装置的控制系统，其特征在于：所述控制器响应于所述交互单元的控制面版发送的粒子植入任务，所述控制器解析任务级控制命令发送给所述驱动单元的内、外针驱动模块、弹匣更换模块、外针更换模块的驱动器，所述驱动器完成对所述电机、开关量、编码器的控制和管理。

3.根据权利要求1所述的一种多针连续电动粒子植入装置的控制系统，其特征在于：所述环境信息感知单元包括位移传感器、红外传感器，所述位移传感器用于内、外针驱动模块、弹匣更换模块的直线定位信息反馈，所述红外传感器用于弹匣更换模块、外针更模块的角度定位信息反馈，所述位移传感器、红外传感器信息通过通信单元发送至中央处理单元的控制器，用于环境信息反馈的驱动单元的控制。

4.根据权利要求1所述的一种多针连续电动粒子植入装置的控制系统，其特征在于：所述环境信息感知单元包括数据采集卡，所述数据采集卡采集环境信息感知单元的B超探头、穿刺力传感器信息，通过PCI接口发送至主控计算机的监控显示器上实时显示，所述监控显示器配合所述交互单元的脚踏安全开关协同工作，外科医生根据监控显示器上的B超和穿刺力数据，触发脚踏安全开关停止工作，所述脚踏安全开关的停止信号通过通信单元接口发送至驱动单元停止工作。

5.利用权利要求1至4中任一项所述的一种多针连续电动粒子植入装置的控制系统方法,其特征在于：其具体步骤如下：

S1：系统初始化：将电动粒子植入装置本体回零位，监控显示器上各项数据初始化；

S2：规划任务：控制面板规划粒子植入任务，发送给控制器；

S3：控制器解析任务：控制器解析任务级控制命令，发送给驱动单元；

S4：驱动器控制分配：驱动单元对各机构电机、开关量、编码器进行控制与管理；

S5：驱动单元工作：驱动单元的内、外针驱动模块、弹匣更换模块、外针更换模块各个时序动作的位置闭环控制；

S6：监控：通过监控显示器实时判断，判断穿刺力或进针图像是否异常；

S7：判断：粒子植入任务是否完成；

S8：重复执行：单次粒子植入循环动作：

S9：结束：规划的粒子植入任务完成；

所述的步骤S8中通过以下步骤循环动作执行，直至规划的粒子植入任务完成：

S81：外针装弹匣操作；

S82：外针定位；

S83：判断外针内腔是否卡死；

S84：更换外针操作；

S85：内针注射粒子；

S86：判断弹匣是否有粒子。