一种EPID的运动控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种EPID的运动控制系统，系统包括上位机、控制模块、通讯模块、开关控制面板、位置信息反馈模块和电机控制模块；位置信息反馈模块包括一个折展轴位置角位传感器、一个前后轴位置方位传感器、一个左右轴位置方位传感器，三者共同为控制模块采集EPID运动电机的对应方向轴上的位置信息并发送至上位机；电机控制模块包括EPID运动电机折展运动方向角位电机控制、EPID运动电机前后运动方位电机控制以及EPID运动电机左右运动方位电机控制，电机控制模块用以接收所述位置反馈模块产生的位置信息产生PWM波，并据此驱动对应电机运动。本发明专利技术的控制系统具有安全性高、节省时间、操作便捷的优势。作便捷的优势。作便捷的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种EPID的运动控制系统及方法


[0001]本专利技术属于放射治疗器械
，具体涉及一种高安全性的EPID运动控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在当前许多包含EPID的医疗设备中，需要灵敏度高、影像范围宽、使用方便、安全性和可靠性高的EPID运动控制方法。
[0003]EPID(electronic portal imaging device)即电子射野影像系统，当射线束照射靶区时，采用电子技术在射线出射方向获取图像的的一种装置。它的主要作用是将患者实际射野影像与治疗计划系统中的射野影像进行比较，实现射野位置验证和患者摆位。
[0004]EPID运动安全控制技术在医疗产品中具有十分重要的作用，EPID在运动的过程中，往往需要考量不同的速度、行程、精度进行工作。EPID在运动过程中一旦发生误动作，或未达到既定停止位置时，此时如果外部设备没有安全的控制方式，会使产品质量受到影响甚至造成使用者受伤，产生一定程度的经济和人身伤害。而现有的EPID的运动控制技术仅仅是靠EPID内的控制器进行直接控制，无法进行远程控制，这种控制方式增加了操作时间，同时在EPID安全控制方面更是无法保障，在安全性、可靠性、便捷性方面显得不够智能与完善。因此如何安全、便捷、智能的控制EPID运动，是目前急需要解决的一个问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种EPID的运动控制系统及方法，具有安全性高、节省时间、操作便捷的优势。
[0006]一种EPID的运动控制系统，系统包括上位机、控制模块、通讯模块、开关控制面板、位置信息反馈模块和电机控制模块，被控对象为EPID运动电机；
[0007]所述上位机为实现控制EPID运动电机运动的计算机；
[0008]所述控制模块为实现控制EPID运动电机运动的控制电路；
[0009]所述通讯模块分为第一通讯和第二通讯，第一通讯为上位机与控制模块之间采用的RS485通讯；第二通讯为控制模块与位置信息反馈模块之间采用的CAN通讯；
[0010]所述开关控制面板为EPID运动电机旁的按键控制面板，使用者通过该面板上的按键切换程控与本控模式，在本控模式下通过按键开关直接控制EPID运动电机的运动；
[0011]所述位置信息反馈模块包括一个折展轴位置角位传感器、一个前后轴位置方位传感器、一个左右轴位置方位传感器，三者共同为控制模块采集EPID运动电机的对应方向轴上的位置信息并发送至上位机；
[0012]所述电机控制模块包括EPID运动电机折展运动方向角位电机控制、EPID运动电机前后运动方位电机控制以及EPID运动电机左右运动方位电机控制，所述电机控制模块用以接收所述位置反馈模块产生的位置信息产生PWM波，并据此驱动对应电机运动。
[0013]进一步地，所述控制模块采用RS485的方式和上位机进行通信，用于接收运动指
令，通过位置反馈模块采集位置信息，对当前的状态以及指令进行判断，继而通过控制继电器来实现控制信号的输出，从而实现电机的启停最终达到控制EPID运动电机是否运动的目的。
[0014]进一步地，所述位置信息采集模块采用CAN通信方式将EPID在折展、前后、左右方向轴上的位置信息分别反馈给控制模块，控制模块采用带隔离的CAN收发芯片与位置信息采集模块完成通信；控制模块选用具有数字隔离器功能的线路收发器作为通讯芯片与上位机之间进行通讯。
[0015]进一步地，所述电机控制模块的接口设计为单片机的脉冲输出，通过隔离器输出脉冲信号来驱动各方向轴上电机的运行，在模块中使用数字隔离器对信号进行隔离；当程控状态下EPID进行运动时，系统首先判定目标位置是否为有效值，然后比较目标位置与当前系统位置的差值，并输出脉冲信号驱动折展、前后、左右角位与方向轴上电机驱动器的运行，从而控制电机的启停。
[0016]一种EPID的运动控制方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一：上电后，控制模块自动检测自身单片机输出的控制信号是否正常，若正常，则正常工作指示灯点亮，进入下一步；若控制模块运行异常，正常工作指示灯熄灭，异常检测指示灯闪烁，控制模块会优先自行排除故障，若控制模块自行排除障碍，则异常检测指示灯熄灭，正常工作指示灯点亮，进入下一步；若故障仍然存在，异常检测指示灯由闪烁状态变为常亮状态，进行人工干预直至故障排除，正常工作指示灯点亮，返回控制模块重新自动检测；
[0018]步骤二：连锁检测电路依据是否接收到控制模块发送的检测信号来判断EPID运动方向上的连锁控制是否正常；如果连锁控制正常则进入下一步，如果连锁控制不正常则进行人工干预直至故障排除；
[0019]步骤三：EPID运动电机在折展、前后、左右行程范围内进行初始化，如果初始化完成则进入下一步，如果初始化未完成，控制模块输出信号关断EPID运动控制电路信号，EPID提示初始化失败，此时需要人工进行查验排故，直至控制系统完成初始化；
[0020]步骤四：使用者根据使用需求进行选择系统的程控或本控的工作方式对EPID运动电机的运动进行控制。
[0021]进一步地，在程控方式下，上位机通过RS485通信发送目标位置信息给控制模块命令响应单元,控制模块命令响应单元正常响应上位机指令，并根据电机控制模块接收位置反馈信息从而产生相应的PWM波来驱动对应方位上电机运动，直至EPID运动电机运行到目标位置，继而实现程控操作的功能；若上位机发送异常的运行指令给控制模块命令相应单元，或控制模块命令响应单元无法响应发出的指令，则电机控制模块无法产生PWM波，控制信号处于关断状态，并提示目标位置信息异常，系统存在故障；在本控方式下，使用者直接通过控制面板上的按键对EPID运动电机的运动进行控制，EPID运动电机在有效的行程范围内进行运动，并最终将位置信息反馈给上位机，使用者根据上位机反馈的位置信息，直观判断EPID运动电机是否运动到合适的位置或角度。
[0022]有益效果：
[0023]1、本专利技术的控制系统中选用带隔离的CAN收发芯片给控制模块实时反馈位置信息，来实现分类通讯的目的。由于该系统中存在折展、前后、左右位置的信息反馈，此种分类
通讯方式可以快速定位故障点，从而精确判断故障位置，便于高效精准解决问题，缩短检修和排故时间。
[0024]2、本专利技术的控制模块上电后自动检测自身单片机输出的控制信号是否正常，并将自检结果送给运行状态显示电路，能够直观的通过状态指示灯观察到当前系统的运行状态。
[0025]3、本专利技术在系统初始化时可以反应出控制信号以及连锁信号是否正常：若正常EPID进行初始化运动、正常工作指示灯点亮，反之则故障灯点亮；当出现控制模块工作状况异常时,即使在程控模式下，上位机发出EPID运动指令，控制模块因连锁信号以及阈值没有输出，关断电路，从根本上保证整个系统的安全。
[0026]4、本专利技术的电机控制模块通过响应位置信息的方式产生PWM波，在系统位置信息响应错误或者上位机发送错误位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种EPID的运动控制系统，其特征在于，系统包括上位机、控制模块、通讯模块、开关控制面板、位置信息反馈模块和电机控制模块，被控对象为EPID运动电机；所述上位机为实现控制EPID运动电机运动的计算机；所述控制模块为实现控制EPID运动电机运动的控制电路；所述通讯模块分为第一通讯和第二通讯，第一通讯为上位机与控制模块之间采用的RS485通讯；第二通讯为控制模块与位置信息反馈模块之间采用的CAN通讯；所述开关控制面板为EPID运动电机旁的按键控制面板，使用者通过该面板上的按键切换程控与本控模式，在本控模式下通过按键开关直接控制EPID运动电机的运动；所述位置信息反馈模块包括一个折展轴位置角位传感器、一个前后轴位置方位传感器、一个左右轴位置方位传感器，三者共同为控制模块采集EPID运动电机的对应方向轴上的位置信息并发送至上位机；所述电机控制模块包括EPID运动电机折展运动方向角位电机控制、EPID运动电机前后运动方位电机控制以及EPID运动电机左右运动方位电机控制，所述电机控制模块用以接收所述位置反馈模块产生的位置信息产生PWM波，并据此驱动对应电机运动。2.如权利要求1所述的EPID的运动控制系统，其特征在于，所述控制模块采用RS485的方式和上位机进行通信，用于接收运动指令，通过位置反馈模块采集位置信息，对当前的状态以及指令进行判断，继而通过控制继电器来实现控制信号的输出，从而实现电机的启停最终达到控制EPID运动电机是否运动的目的。3.如权利要求1所述的EPID的运动控制系统，其特征在于，所述位置信息采集模块采用CAN通信方式将EPID在折展、前后、左右方向轴上的位置信息分别反馈给控制模块，控制模块采用带隔离的CAN收发芯片与位置信息采集模块完成通信；控制模块选用具有数字隔离器功能的线路收发器作为通讯芯片与上位机之间进行通讯。4.如权利要求2或3所述的EPID的运动控制系统，其特征在于，所述电机控制模块的接口设计为单片机的脉冲输出，通过隔离器输出脉冲信号来驱动各方向轴上电机的运行，在模块中使用数字隔离器对信号进行隔离；当程控状态下EPID进行运动时，系统首先判定目标位置是否为有效值，然后比较目标位置与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴君军，柘江，陈璞，吴建兴，王春波，邓勇，陈志祥，刘艳伟，
申请(专利权)人：江苏海明医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：