胶囊控制柜电控系统、操作台电控系统和控制器电控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种胶囊控制柜电控系统、操作台电控系统和控制器电控系统，其中胶囊控制柜电控系统包括供电模块；供电模块与嵌入式控制器、网络连接模块和驱动模块连接；嵌入式控制器的信号交互端与网络连接模块的信号交互端连接；网络连接模块的信号交互端与伺服驱动模块的信号交互端连接。本实用新型专利技术大大减少了外部线路，给现场安装、调试、维护带来了方便，同时通过上位机以图表图形化的方式对胶囊控制器的运行状态、囊姿态信息进行监控，实现对胶囊机器人的上下五轴伺服电机进行智能控制和管理，并对运行的轨迹进行预设、存储、比较，还可自动生成报表，使得胶囊控制器的使用变得智能化。

【技术实现步骤摘要】
胶囊控制柜电控系统、操作台电控系统和控制器电控系统
本技术涉及一种胶囊控制器的电控系统，属于医疗器械

技术介绍
现有的胶囊控制器控制系统，主要是通过人工或机器半自动来控制胶囊的姿态，而且控制线路采用伺服驱动器外部控制方式，线路复杂，安装维修困难。如果想要了解胶囊控制器设备的运行情况，至多只能人工目测观察设备的运行状况，不具有设备自动实时监控和数据分析的能力，从而不便于整台医疗设备的运行和维护管理，而且现有胶囊控制器控制系统不具备设备运行数据、胶囊运行数据以及胶囊运行轨迹数据不能进行有效管理和统计分析，大大影响了胶囊诊察的效果。因此本领域技术人员致力于开发一种电气控制简单胶囊控制器电控系统。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种电气控制简单胶囊控制器电控系统。为实现上述目的，本技术提供了一种胶囊控制柜电控系统，包括供电模块；所述供电模块与嵌入式控制器、网络连接模块和驱动模块连接；所述嵌入式控制器的信号交互端与所述网络连接模块的信号交互端连接；所述网络连接模块的信号交互端与所述驱动模块的信号交互端连接。较佳的，所述供电模块包括依次连接的供电电源、总控制开关、隔离变压器和滤波器；所述滤波器分别与第一稳压电源和第二稳压电源连接；所述第一稳压电源与所述嵌入式控制器和网络连接模块连接；所述第二稳压电源与所述上五轴伺服驱动模块和下五轴伺服驱动模块连接。较佳的，所述驱动模块包括上五轴伺服驱动模块和下五轴伺服驱动模块；所述网络连接模块包括信号交互端彼此连接的第一耦合器和第二耦合器；所述第一耦合器的输出端与所述上五轴伺服驱动模块的接收端连接；所述第二耦合器的输出端与所述下五轴伺服驱动模块的接收端连接；所述供电模块同时与所述第一耦合器和第二耦合器连接。较佳的，所述上五轴伺服驱动模块包括信号交互端彼此连接的上伺服驱动器和上伺服驱动电机。较佳的，所述下五轴伺服驱动模块包括信号交互端彼此连接的下伺服驱动器和下伺服驱动电机。本技术还提供了一种胶囊操作台电控系统，包括状态指示灯、工控机和显示器；所述工控机和显示器的信号交互端彼此连接；所述工控机的连接有左操作手柄、右操作手柄、控制按钮和鼠标键盘。本技术还提供了一种胶囊控制器电控系统，包括如上所述的胶囊控制柜电控系统和胶囊操作台电控系统；所述供电模块与所述工控机和显示器连接；所述嵌入式控制器与所述状态指示灯连接。所述嵌入式控制器采用EtherNET总线通信的方式与所述网络连接模块连接。所述嵌入式控制器与所述工控机连接。本技术还提供了一种胶囊控制器机械臂轨迹运行方法，包括以下步骤：1)根据机械臂末端的坐标值，确定控制臂的一个或多个关节所需旋转的角度，规划机械臂末端的运行轨迹；2)通过对驱动机械臂的电机运转角度和速度的控制，使机械臂对应的关节在特定时间内转过相应的角度，从而使机械臂末端的运行轨迹符合步骤1)的规划。较佳的，步骤1)中，通过以下公式确定关节所需角度：式中，H为地面到旋转基座端面的高度，a为基座的水平分量，b为基座的竖直分量，L1为俯仰臂两轴心长度，L2为水平连接件长度，L3为摆臂两轴心长度，H、a、b、L1、L2、L3均为常量；α为机械臂末端与Y轴的夹角；β为机械臂末端与Y轴的夹角；γ为机械臂相对Z轴的旋转角度；x为机械臂末端X方向的坐标值；y为机械臂末端Y方向的坐标值；z为机械臂末端Z方向的坐标值。较佳的，还包括以下步骤：3)实时读取控制机械臂的关节的角度量，当机械臂末端实际运行轨迹与规划轨迹发生偏差时，实时调整控制机械臂的电机的角度和速度，使机械臂末端实际运行轨迹趋近规划轨迹。本技术的有益效果是：本技术采用Ethernet总线通信控制方式，驱动器响应速度快，驱动器之间、嵌入式控制器与驱动器之间以100MBit/s进行数据传输，大大减少了整个智能电控系统外部线路连接，并减少了外围的运动控制板卡、电气硬件的使用，给现场安装、调试、维护带来了极大的方便，同时通过上位机以图表图形化的方式对胶囊控制器的运行状态、胶囊姿态信息进行监控，实现对胶囊机器人的上下五轴伺服电机进行智能控制和管理，其中包括上下五轴电机的X、Y、Z方向的直线、曲线、旋转的运动控制，并对运行的轨迹进行预设定、存储、比较，而且还具有自动生成报表等功能，使得胶囊控制器的使用变得智能化。附图说明图1是本技术一具体实施方式的原理示意图。图2是本技术一具体实施方式的结构示意图。图3是本技术一具体实施方式的轨迹规划示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：如图1和图2所示，一种胶囊控制器电控系统，包括胶囊控制柜电控系统10和胶囊操作台电控系统20。控制柜电控系统10主要控制胶囊控制器的上五轴机械臂执行机构30和下五轴机械臂执行机构40按照设定的坐标轨迹进行运动，是整个胶囊控制器智能电控系统的主控中心。操作台电控系统20通过网线与控制柜电控系统10连接，采用EtherNET总线通信方式进行数据交互和数据传输，通过调整操作台电控系统20的操作手柄、参数调整、轨迹设定等可以调整上五轴机械臂执行机构30和下五轴机械臂执行机构40的各种动作姿态，达到胶囊姿态的调整。其中，胶囊控制柜电控系统包括供电模块110，供电模块110与嵌入式控制器120、网络连接模块130和驱动模块连接。嵌入式控制器120的信号交互端与网络连接模块130的信号交互端连接；网络连接模块130的信号交互端与所述驱动模块的信号交互端连接。供电模块110包括依次连接的供电电源111、总控制开关112、隔离变压器113和滤波器114，滤波器114分别与第一稳压电源115和第二稳压电源116连接。第一稳压电源115与嵌入式控制器120和网络连接模块130连接；第二稳压电源116与上五轴伺服驱动模块140和下五轴伺服驱动模块150连接。本实施例中，第一稳压电源115为24V医用稳压电源，第二稳压电源116为48V医用稳压电源。因此，第一稳压电源115为嵌入式控制器120提供24V供电，第二稳压电源116为上五轴伺服驱动模块140、下五轴伺服驱动模块150提供48V供电，同时滤波器114连接操作台电控系统20提供AC220V供电。在进线220V单相电源的连线上还依次连接有隔离变压器113、滤波器114是胶囊控制器智能电控系统的安全、抗干扰等的有力保证。同时，滤波器还可连接浪涌保护器。驱动模块包括上五轴伺服驱动模块140和下五轴伺服驱动模块150。网络连接模块130包括信号交互端彼此连接的第一耦合器131和第二耦合器132,第一耦合器131和第二耦合器132均为EK1100耦合器。第一耦合器131的输出端与上五轴伺服驱动模块140的接收端连接，第二耦合器132的输出端与下五轴伺服驱动模块150的接收端连接。第一稳压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶囊控制柜电控系统，其特征是：包括供电模块(110)；所述供电模块(110)与嵌入式控制器(120)、网络连接模块(130)和驱动模块连接；所述嵌入式控制器(120)的信号交互端与所述网络连接模块(130)的信号交互端连接；所述网络连接模块(130)的信号交互端与所述驱动模块的信号交互端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种胶囊控制柜电控系统，其特征是：包括供电模块(110)；所述供电模块(110)与嵌入式控制器(120)、网络连接模块(130)和驱动模块连接；所述嵌入式控制器(120)的信号交互端与所述网络连接模块(130)的信号交互端连接；所述网络连接模块(130)的信号交互端与所述驱动模块的信号交互端连接。


2.如权利要求1所述的胶囊控制柜电控系统，其特征是：所述供电模块(110)包括依次连接的供电电源(111)、总控制开关(112)、隔离变压器(113)和滤波器(114)；所述滤波器(114)分别与第一稳压电源(115)和第二稳压电源(116)连接；所述第一稳压电源(115)与所述嵌入式控制器(120)和网络连接模块(130)连接；所述第二稳压电源(116)与所述驱动模块连接。


3.如权利要求1所述的胶囊控制柜电控系统，其特征是：所述驱动模块包括上五轴伺服驱动模块(140)和下五轴伺服驱动模块(150)；
所述网络连接模块(130)包括信号交互端彼此连接的第一耦合器(131)和第二耦合器(132)；
所述第一耦合器(131)的输出端与所述上五轴伺服驱动模块(140)的接收端连接；所述第二耦合器(132)的输出端与所述下五轴伺服驱动模块(150)的接收端连接；
所述供电模块(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬传浪，
申请(专利权)人：重庆金山医疗技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50