一种C型臂及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种C型臂及控制方法，C型臂包括C型臂车载主体和智能走位系统，智能走位系统包括：三轮全向运动机器人机械平台和驱动控制单元，三轮全向运动机器人机械平台包括：底盘框架、前驱动机构、后驱动机构和万向轮，驱动控制单元包括：伺服驱动器、行走控制器和行走遥控器，行走控制器将行走遥控器发送的运动指令输出至伺服驱动器，通过伺服驱动器控制前驱动机构和后驱动机构共同拖动三轮全向运动机器人机械平台在运动平面内运动，使整个C型臂在运动平面内平移运动、旋转运动或两个运动的叠加运动，本发明专利技术中C型臂可以从静止位置自动向任意方向运动，因此减轻了医护人员的负担，节省了时间，并减少患者的暴露时间，提高了手术效率。

【技术实现步骤摘要】
一种C型臂及其控制方法
本专利技术涉及医疗设备
，更具体的说，涉及一种C型臂及其控制方法。
技术介绍
目前，移动式C型臂，有大C、中C、小C，是X射线诊断设备的重要结构形式，在骨科及介入式的诊断和治疗中有着非常广泛的应用。在骨科和介入式手术中，通常需要对诊疗部位进行同一角度多次X射线曝光，或者对诊疗部位进行多个角度多次曝光，又或者在患者改变体位后需要重新调整曝光角度，因此，在手术过程中需要对C型臂进行多次的移动与角度调整。为保证C型臂经过移动和角度调整后，既不影响医生手术操作，又要保证C型臂拍摄到同一位置，要求C型臂能够灵活移动且精确定位。然而，现有的C型臂需要人力移动，不仅费时费力，而且经常需要多人协同，重复定位精度也不高。与此同时，随着手术室中医疗设备的逐渐增多，使得C型臂的移动越发困难，从而在一定程度上加重了医护人员的负担，增加了患者的暴露时间，降低了手术效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开一种C型臂及控制方法，以实现C型臂可以从静止位置，自动向任意方向进行平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动，从而不仅减轻了医护人员的负担，节省时间，而且，减少患者的暴露时间，从而提高手术效率。一种C型臂，包括：C型臂车载主体和智能走位系统；所述智能走位系统包括：三轮全向运动机器人机械平台和驱动控制单元；所述三轮全向运动机器人机械平台包括：底盘框架、前驱动机构、后驱动机构和万向轮；所述前驱动机构和所述后驱动机构均通过悬挂连接板件连接在所述底盘框架上，所述万向轮通过紧固件固定在所述底盘框架上，所述C型臂车载主体通过紧固件固定在所述底盘框架上，所述前驱动机构、所述后驱动机构和所述万向轮共同支撑所述底盘框架，并共同承载C型臂的总重量；所述驱动控制单元包括：伺服驱动器、行走控制器和行走遥控器，所述伺服驱动器和所述行走控制器均通过支架固定在所述底盘框架上，所述行走控制器分别与所述伺服驱动器和所述行走遥控器连接，所述伺服驱动器分别与所述前驱动机构和所述后驱动机构连接；所述行走控制器用于接收所述行走遥控器发送的运动指令，并将所述运动指令输出至所述伺服驱动器，通过所述伺服驱动器控制所述前驱动机构和所述后驱动机构共同拖动所述三轮全向运动机器人机械平台在运动平面内运动，使整个C型臂在运动平面内平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动。可选的，所述后驱动机构包括：第一全向轮、第二全向轮、第一减速电机、第二减速电机、第一弹性悬挂机构、第二弹性悬挂机构和第一悬挂连接板件；所述第一全向轮固定在所述第一减速电机的传动轴上，所述第一全向轮和所述第一减速电机通过所述第一弹性悬挂机构与所述第一悬挂连接板件连接，所述第二全向轮固定在所述第二减速电机的传动轴上，所述第二全向轮和所述第二减速电机通过所述第二弹性悬挂机构与所述第一悬挂连接板件连接。可选的，所述前驱动机构包括：第三全向轮、第三减速电机、第三弹性悬挂机构和第二悬挂连接板件；所述第三全向轮固定在所述第三减速电机的传动轴上，所述第三全向轮和所述第三减速电机通过所述第三弹性悬挂机构与所述第二悬挂连接板件连接；其中，所述第一全向轮和所述第二全向轮相对于所述第三全向轮的轴线在运动平面上对称设置。可选的，所述伺服驱动器包括三组伺服驱动器，分别为：第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器；所述第一伺服驱动器与所述第一减速电机连接，用于控制所述第一减速电机的旋转速度；所述第二伺服驱动器与所述第二减速电机连接，用于控制所述第二减速电机的旋转速度；所述第三伺服驱动器与所述第三减速电机连接，用于控制所述第三减速电机的旋转速度。可选的，所述行走控制器用于将所述运动指令中包含的不同的运动信息分别发送至对应的所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器和所述第三伺服驱动器；所述第一伺服驱动器根据接收到的运动信息控制所述第一减速电机的旋转速度，所述第一减速电机将旋转位置信号通过所述第一伺服驱动器实时反馈至所述行走控制器，使所述行走控制器根据所述第一减速电机反馈的旋转位置信号获取所述第一全向轮的行走距离和速度数据；所述第二伺服驱动器根据接收到的运动信息控制所述第二减速电机的旋转速度，所述第二减速电机将旋转位置信号通过所述第二伺服驱动器实时反馈至所述行走控制器，使所述行走控制器根据所述第二减速电机反馈的旋转位置信号获取所述第二全向轮的行走距离和速度数据；所述第三伺服驱动器根据接收到的运动信息控制所述第三减速电机的旋转速度，所述第三减速电机将旋转位置信号通过所述第三伺服驱动器实时反馈至所述行走控制器，使所述行走控制器根据所述第三减速电机反馈的旋转位置信号获取所述第三全向轮的行走距离和速度数据。可选的，所述行走控制器还用于记录C型臂的位置状态数据，所述位置状态数据包括：运动起始点数据、运动中间点数据、运动终点数据和运动路径数据。可选的，所述行走控制器还用于为所述C型臂在运动平面内预先设置位置数据。可选的，所述行走控制器还用于根据记录的所述位置状态数据或预先设置的所述位置数据，通过所述伺服驱动器控制所述C型臂在多位置点之间的全方向运动。可选的，所述全向轮包含麦克纳姆轮。一种C型臂的控制方法，应用于上述所述的C型臂中的行走控制器，所述控制方法包括：接收行走遥控器发送的运动指令；将所述运动指令输出至伺服驱动器，通过所述伺服驱动器控制前驱动机构和后驱动机构共同拖动三轮全向运动机器人机械平台在运动平面内运动，使整个C型臂在运动平面内平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动。从上述的技术方案可知，本专利技术公开了一种C型臂及控制方法，C型臂包括C型臂车载主体和智能走位系统，智能走位系统包括：三轮全向运动机器人机械平台和驱动控制单元，三轮全向运动机器人机械平台包括：底盘框架、前驱动机构、后驱动机构和万向轮，驱动控制单元包括：伺服驱动器、行走控制器和行走遥控器，行走控制器接收到行走遥控器发送的运动指令后，将运动指令输出至伺服驱动器，通过伺服驱动器控制前驱动机构和后驱动机构共同拖动三轮全向运动机器人机械平台在运动平面内运动，使整个C型臂在运动平面内平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动，本专利技术实现了C型臂可以从静止位置，自动向任意方向进行平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动，从而不仅减轻了医护人员的负担，节省了时间，而且，减少了患者的暴露时间，从而提高了手术效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种C型臂的结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种三轮全向运动机器人机械平台的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种C型臂，其特征在于，包括：C型臂车载主体和智能走位系统；/n所述智能走位系统包括：三轮全向运动机器人机械平台和驱动控制单元；/n所述三轮全向运动机器人机械平台包括：底盘框架、前驱动机构、后驱动机构和万向轮；/n所述前驱动机构和所述后驱动机构均通过悬挂连接板件连接在所述底盘框架上，所述万向轮通过紧固件固定在所述底盘框架上，所述C型臂车载主体通过紧固件固定在所述底盘框架上，所述前驱动机构、所述后驱动机构和所述万向轮共同支撑所述底盘框架，并共同承载C型臂的总重量；/n所述驱动控制单元包括：伺服驱动器、行走控制器和行走遥控器，所述伺服驱动器和所述行走控制器均通过支架固定在所述底盘框架上，所述行走控制器分别与所述伺服驱动器和所述行走遥控器连接，所述伺服驱动器分别与所述前驱动机构和所述后驱动机构连接；/n所述行走控制器用于接收所述行走遥控器发送的运动指令，并将所述运动指令输出至所述伺服驱动器，通过所述伺服驱动器控制所述前驱动机构和所述后驱动机构共同拖动所述三轮全向运动机器人机械平台在运动平面内运动，使整个C型臂在运动平面内平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种C型臂，其特征在于，包括：C型臂车载主体和智能走位系统；
所述智能走位系统包括：三轮全向运动机器人机械平台和驱动控制单元；
所述三轮全向运动机器人机械平台包括：底盘框架、前驱动机构、后驱动机构和万向轮；
所述前驱动机构和所述后驱动机构均通过悬挂连接板件连接在所述底盘框架上，所述万向轮通过紧固件固定在所述底盘框架上，所述C型臂车载主体通过紧固件固定在所述底盘框架上，所述前驱动机构、所述后驱动机构和所述万向轮共同支撑所述底盘框架，并共同承载C型臂的总重量；
所述驱动控制单元包括：伺服驱动器、行走控制器和行走遥控器，所述伺服驱动器和所述行走控制器均通过支架固定在所述底盘框架上，所述行走控制器分别与所述伺服驱动器和所述行走遥控器连接，所述伺服驱动器分别与所述前驱动机构和所述后驱动机构连接；
所述行走控制器用于接收所述行走遥控器发送的运动指令，并将所述运动指令输出至所述伺服驱动器，通过所述伺服驱动器控制所述前驱动机构和所述后驱动机构共同拖动所述三轮全向运动机器人机械平台在运动平面内运动，使整个C型臂在运动平面内平移运动、旋转运动或平移运动和旋转运动的叠加运动。


2.根据权利要求1所述的C型臂，其特征在于，所述后驱动机构包括：第一全向轮、第二全向轮、第一减速电机、第二减速电机、第一弹性悬挂机构、第二弹性悬挂机构和第一悬挂连接板件；
所述第一全向轮固定在所述第一减速电机的传动轴上，所述第一全向轮和所述第一减速电机通过所述第一弹性悬挂机构与所述第一悬挂连接板件连接，所述第二全向轮固定在所述第二减速电机的传动轴上，所述第二全向轮和所述第二减速电机通过所述第二弹性悬挂机构与所述第一悬挂连接板件连接。


3.根据权利要求2所述的C型臂，其特征在于，所述前驱动机构包括：第三全向轮、第三减速电机、第三弹性悬挂机构和第二悬挂连接板件；
所述第三全向轮固定在所述第三减速电机的传动轴上，所述第三全向轮和所述第三减速电机通过所述第三弹性悬挂机构与所述第二悬挂连接板件连接；
其中，所述第一全向轮和所述第二全向轮相对于所述第三全向轮的轴线在运动平面上对称设置。


4.根据权利要求3所述的C型臂，其特征在于，所述伺服驱动器包括三组伺服驱动器，分别为：第一伺服驱动器、第二伺服驱动器和第三伺服驱动器；
所述第一伺服驱动器与所述第一减速电机连接，用于控制所述第一减速电机的旋转速度；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余建皓，孔祥标，项金龙，赵贵生，
申请(专利权)人：北京驰马特图像技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11