基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法技术

本发明专利技术公开了基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法，该检测方法的具体包括如下步骤：记录空载电流并设定对刀电流和锯穿电流、进行对刀操作、判定是否对刀成功、退刀并进给切割、判定是否锯穿成功、停机并回到初始位置；通过检测驱动锯片进行工作的直流电机的实时工作电流，记录空载电流并设定对刀电流和锯穿电流，将对刀电流、锯穿电流分别与空载电流进行比较，从而判定当前锯片的状态，是否接触到颅骨完成对刀或者是否锯穿颅骨完成当前点位的切割，十分巧妙地判断出锯片与颅骨的相对位置状态，避免出现不能彻底切开颅骨或者切割深度过大导致的脑膜损伤问题，大大提升了颅骨切割的质量，同时提升了切割效率。同时提升了切割效率。同时提升了切割效率。

【技术实现步骤摘要】
基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法


[0001]本专利技术涉及解剖检测领域，具体为基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法。

技术介绍

[0002]在对尸体头部进行开颅的过程中，需要使用锯片破开颅骨，在现有技术中，破开的颅骨的过程一般为人工手持工具锯开或者使用机器进行切割，但是无论采用哪种方式进行切割，都难以掌握到当前的切割状态是否已经破开颅骨且没有损伤到颅内的硬脑膜，所以在解剖的过程中很容易损伤到硬脑膜。为此，我们提供一种基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供了基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法。
[0004]本专利技术所解决的技术问题为：如何通过检测直流电机的实时电流并设定电流阈值参数，判定锯片的对刀位置和锯穿位置，从而解决了现有技术中无法测量锯片进入颅骨的深度导致切割不彻底或损伤颅内硬脑膜的问题。
[0005]本专利技术可以通过以下技术方案实现：基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法，该检测方法基于电流检测装置实现，电流检测装置包括对锯片进行驱动的直流电机和对通过直流电机的电流进行实时监测的电流传感器，该检测方法的具体包括如下步骤：
[0006]步骤一、记录空载电流并设定对刀电流和锯穿电流；
[0007]步骤二、按照设定对刀进给速度使锯片靠近颅骨进行对刀操作；
[0008]步骤三、对比实时电流与对刀电流，判定锯片是否接触到颅骨；
[0009]步骤四、确认对刀后，进行退刀操作，按照切割进给速度进行切割；
[0010]步骤五、实时监测颅骨切割过程中的电流，将实时电流与锯穿电流比较并判定是否锯穿颅骨；
[0011]步骤六、确认颅骨锯穿后，直流电机停机，锯片退回到初始位置。
[0012]本专利技术的进一步技术改进在于：步骤一中所述的空载电流为直流电机开机稳定后的电流值，所述对刀电流为锯片接触到颅骨时的电流值，所述锯穿电流为锯片锯穿颅骨时的电流值，其中，对刀电流＞空载电流＞锯穿电流。
[0013]本专利技术的进一步技术改进在于：所述对刀进给速度大于切割进给速度。
[0014]本专利技术的进一步技术改进在于：在步骤三中，当实时电流≥对刀电流时，判定锯片已经接触到颅骨，此判定过程为延时判定，在电流对比满足条件时，使直流电机停机两秒，防止误触导致的电流比对错误。
[0015]本专利技术的进一步技术改进在于：在步骤五中，当实时电流＜锯穿电流时，且实时电流经历瞬间掉落，判定此时颅骨的对应切割点已经被锯穿。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0017]本专利技术通过检测驱动锯片进行工作的直流电机的实时工作电流，记录空载电流并设定对刀电流和锯穿电流，将对刀电流、锯穿电流分别与空载电流进行比较，从而判定当前锯片的状态，是否接触到颅骨完成对刀或者是否锯穿颅骨完成当前点位的切割，十分巧妙地判断出锯片与颅骨的相对位置状态，避免出现不能彻底切开颅骨或者切割深度过大导致的脑膜损伤问题，大大提升了颅骨切割的质量，同时提升了切割效率。
附图说明
[0018]为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0019]图1为本专利技术的颅骨切割电流检测全流程示意图；
[0020]图2为本专利技术的颅骨切割过程实时电流点线图；
[0021]图3为本专利技术的颅骨锯穿时电流变化状态点线图。
具体实施方式
[0022]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0023]请参阅图1
‑
3所示，基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法，该方法基于电流采集模块、切割工作模块、分析模块和显示模块进行实现，其中，切割工作模块包括直流电机、进给机构和锯片,在本实施方式中，直流电机具体采用摆动锯电机，锯片安装在摆动锯电机的输出端，进给机构采用齿轮齿条传动实现纵向移动；电流采集模块具体采用电流传感器对通过直流电机的电流大小进行实时监测和采集并将采集的数据传输至分析模块；
[0024]分析模块对采集到的电流数据进行分析并指导进给机构运动调整锯片与颅骨之间的距离，同时分析模块将电流数据按照时间轴生成点线图并传输至显示模块进行显示；
[0025]该检测方法的具体步骤为：
[0026]步骤S1:在需要对颅骨进行切割时，给直流电机通电，直流电机带动锯片进行高频的往复摆动，待电流稳定后，记录开机稳定时的电流，并将此时的电流标记为空载电流；
[0027]步骤S2：设定一个电流参数并将其标记为对刀电流，且对刀电流的大小略大于空载电流的电流值，且对刀电流与空载电流之间的电流差值大小不会是由于振动等相关因素导致；
[0028]步骤S3：驱动进给机构使锯片按照设定的进给速度靠近对应颅骨切割点所在位置，由于锯片的初始位置距离颅骨较远，一般情况下，进给速度设定在5
‑
20mm/s，在未接触到颅骨之前，检测到的电流大小一直维持在空载电流；
[0029]步骤S4：当进给机构继续带动锯片向靠近颅骨的方向运动且最终与颅骨发生接触时，直流电机受到阻力后会增大功率来克服阻力，此时会有一个电流变大的过程，当电流采集模块采集到的实时电流达到对刀电流时，判定锯片接触到颅骨；
[0030]步骤S5：判定锯片接触到颅骨后，驱动进给机构带动锯片向远离颅骨的方向运动一段距离，由于是延时检测，所以需要停机两秒钟并使锯片与颅骨脱离接触，这样做的目的与机加工过程中的退刀一样，在对刀过程中的进给速度较快，这样会导致锯片在接触颅骨后承受较大的内应力，如果不进行退刀操作，容易导致锯片崩断；
[0031]步骤S6：重新开机，开机瞬间通过直流电机的电流值会瞬间增大到一个峰值，随后
稳定在空载电流，然后以低于对刀操作时的进给速度使锯片靠近并接触颅骨，此时的进给速度一般为0.5
‑
2mm/s；
[0032]步骤S7：锯片接触到颅骨后继续边进给边切割，整个颅骨切割过程中，颅骨不同深度的结构使得通过直流电机的电流大小表现不稳定，但是由于阻力的存在，所以电流大小超过对刀电流，总的来说，在一个正常的工作电流区间内波动；
[0033]步骤S8：设置一个电流参数并将其标记为锯穿电流，在锯片持续进给和切割下，当实时电流在某个瞬间突然从正常的工作电流区间掉落，则电流掉落拐点被认定为颅骨的击穿点；
[0034]步骤S9：当出现电流掉落拐点时，即颅骨的击穿点出现时，切断直流电机的电流供应，完全停机后由进给机构带动锯片退回到初始位置；
[0035]步骤S10：退回到初始位置后，将刀片旋转一个角度至下一个颅骨切割点的对应位置上方，重复上述操作，最终完成整个颅骨的切割。
[0036]以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，虽然本专利技术已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法，其特征在于，该检测方法基于电流检测装置实现，电流检测装置包括对锯片进行驱动的直流电机和对通过直流电机的电流进行实时监测的电流传感器，该检测方法具体包括如下步骤：步骤一、记录空载电流并设定对刀电流和锯穿电流；步骤二、按照设定对刀进给速度使锯片靠近颅骨进行对刀操作；步骤三、对比实时电流与对刀电流，判定锯片是否接触到颅骨；步骤四、确认对刀后，进行退刀操作，按照切割进给速度进行切割；步骤五、实时监测颅骨切割过程中的电流，将实时电流与锯穿电流比较并判定是否锯穿颅骨；步骤六、确认颅骨锯穿后，直流电机停机，锯片退回到初始位置。2.根据权利要求1所述的基于突变电流的颅骨切割穿透检测方法，其特征在于，步骤一中所述的空载电流为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓传运，
申请(专利权)人：邓传运，
类型：发明
国别省市：