[发明专利]基于液压控制方式的闭环力控制系统及方法

摘要

一种基于液压控制方式的闭环力控制系统及控制方法，根据所述控制器模块获取力闭环控制参数及执行所述语音信号，并对根据所述控制参数设定液压缸输出步进量及判断是否进行输出力控制，若是，所述DSP模块采样所述反馈测量元件检测的拉拽力，并将所述拉拽力的大小作为力闭环控制算法的力反馈值，所述DSP模块再根据所述语音模块获取力闭环控制参数及所述力反馈值进行增量PI计算，并将计算后的值作为液压控制元件的输入值。本发明能提供的闭环力控制系统及控制方法可以在小臂骨折手术中为患者提供安全可靠地拉拽力，由于采用液压方式实现力控制，使得力控制系统重量轻、结构紧凑、体积小，在力输出控制中动作平稳，定位准确。

主权项

一种基于液压控制方式的闭环力控制系统，包括：语音模块、按键、控制器模块、液压控制元件、液压执行元件、手腕夹持器、反馈测量元件；所述语音模块，信号连接于所述控制器模块，用于识别外界语音输入并将所述外界语音转化为语音信号；所述按键信号连接于所述控制器模块，用于提供控制信号；所述控制器模块通过所述语音模块获取力闭环控制参数及执行所述语音信号和控制信号，并根据所述控制参数设定所述液压执行元件输出步进量及判断是否进行输出力控制；所述液压控制元件根据所述输出力控制流入液压缸的油液的方向和压力，所述液压执行元件根据油缸两腔内液压油存在压力差而推动活塞运动产生拉拽力，所述手腕夹持器在所述拉拽力的作用下对其夹持伤员手臂施加拉拽力，所述反馈测量元件检测所述拉拽力的大小，并将所述拉拽力的大小信号处理后反馈至所述控制器模块，所述控制器模块采样所述拉拽力，并将所述拉拽力的大小作为力闭环控制算法的力反馈值；所述控制器模块根据所述语音模块获取力闭环控制参数及所述力反馈值进行增量PI计算，并将增量PI计算后的输入值转换为模拟量再经功率放大后作为所述液压控制元件的输入值，所述液压控制元件根据所述输出力控制流入液压缸的油液的方向和压力，所述液压执行元件根据油缸两腔内液压油存在压力差而推动活塞运动产生拉拽力，所述手腕夹持器在所述拉拽力的作用下对其夹持伤员手臂施加拉拽力。