医疗机器人的电气控制系统、方法及电气管理平台技术方案

本公开提供了一种医疗机器人的电气控制系统、方法及电气管理平台，电气控制系统包括通信连接的主站和工控机，及通用控制模块和电机控制模块，主站用于获取目标处理信息，生成通用控制指令和运动控制指令，通用控制模块用于基于通用控制指令对通用模块进行控制；工控机用于基于运动控制指令控制电机控制模块对电机执行机构进行运动控制；工控机与电机控制模块之间的通信速度，高于主站与通用控制模块之间的通信速度。本公开设置由主站和工控机组成的双上位机架构，两个上位机分工协作并进行信息交互，对医疗机器人的电气控制效率更高；同时实现了高速信号和低速信号分离，增强了医疗机器人系统整体网络拓扑结构的可靠性。疗机器人系统整体网络拓扑结构的可靠性。疗机器人系统整体网络拓扑结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
医疗机器人的电气控制系统、方法及电气管理平台


[0001]本公开涉及医疗
，特别涉及一种医疗机器人的电气控制系统、方法及电气管理平台。

技术介绍

[0002]目前，国内的医疗机器人的电气控制系统通常是为了某单一机器人进行设计，其电气控制系统仅适用于该定向研发的机器人，导致电气控制系统的通用性和可拓展性较差，难以开发出多种类型的用户接口。当需要研发多种类型的医疗机器人产品时，由于现有的电气控制系统的通用性和可拓展性较差，无法直接进行电气控制系统的移植，因此需要花费庞大的时间和精力进行电气控制系统的设计，大大增加了公司的运营成本。

技术实现思路

[0003]本公开要解决的技术问题是为了克服现有技术中医疗机器人的电气控制系统不具备兼容性和拓展性，运营成本高的缺陷，提供一种医疗机器人的电气控制系统、方法及电气管理平台。
[0004]本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0005]第一方面，提供一种医疗机器人的电气控制系统，所述电气控制系统包括通信连接的主站和工控机，及通用控制模块和电机控制模块；
[0006]所述主站、所述通用控制模块和所述医疗机器人的通用模块依次通信连接，所述工控机、所述电机控制模块和所述医疗机器人的电机执行机构依次通信连接；
[0007]所述主站用于获取目标处理信息，生成通用控制指令和运动控制指令，将所述运动控制指令发送至所述工控机，并将所述通用控制指令发送至所述通用控制模块；
[0008]其中，所述目标处理信息包括图像信息和/或人机交互信息；
[0009]所述通用控制模块用于接收所述通用控制指令，并基于所述通用控制指令对所述通用模块进行控制；
[0010]所述工控机用于接收所述运动控制指令，并基于所述运动控制指令控制所述电机控制模块对所述电机执行机构进行运动控制；
[0011]其中，所述工控机与所述电机控制模块之间的通信速度，高于所述主站与所述通用控制模块之间的通信速度。
[0012]较佳地，所述主站还用于获取第一反馈信息，所述第一反馈信息用于表征所述通用模块的运行状态；
[0013]所述主站还用于基于所述第一反馈信息，更新所述通用控制指令，以调整对所述通用模块的控制；
[0014]和/或，所述主站还用于获取第二反馈信息，所述第二反馈信息用于表征所述电机执行机构的运行状态；
[0015]所述主站还用于基于所述第二反馈信息，更新所述运动控制指令，以调整对所述
电机执行机构的控制。
[0016]较佳地，所述工控机用于基于预设算法，将所述运动控制指令分解为若干子运动控制指令，并发送至所述电机控制模块；
[0017]所述电机控制模块基于每个所述子运动控制指令，控制所述电机执行机构带动所述医疗机器人执行对应的每个运动操作。
[0018]较佳地，所述医疗机器人的包括若干电机执行机构；
[0019]所述电机控制模块用于接收不同的所述子运动控制指令，并将所述子运动控制指令发送至对应的所述电机执行机构，驱动对应的所述电机执行机构带动所述医疗机器人执行对应的运动操作；
[0020]其中，所述子运动控制指令包括电机运行模式、电机运行速度、移动位置和输出力矩中的至少一种。
[0021]较佳地，所述电机执行机构包括电机和传感器；
[0022]所述传感器用于采集所述医疗机器人的位置信息，并发送至所述电机控制模块；
[0023]所述电机控制模块用于接收所述位置信息，驱动所述电机带动所述医疗机器人进行运动。
[0024]较佳地，所述通用模块包括状态显示电路和状态采集电路；
[0025]所述状态采集电路用于采集所述医疗机器人的状态信息，并发送至所述通用控制模块；
[0026]所述通用控制模块用于接收所述状态信息，并发送至所述主站；
[0027]所述主站用于接收所述状态信息，并发送状态驱动指令至所述通用控制模块；
[0028]所述通用控制模块用于接收所述状态驱动指令，并发送至所述状态显示电路；
[0029]所述状态显示电路用于接收所述状态驱动指令，以显示所述医疗机器人对应的工作状态。
[0030]较佳地，所述通用模块还包括电源管理电路；
[0031]所述主站用于发送第一电源管理指令至所述通用控制模块；
[0032]所述通用控制模块用于接收所述第一电源管理指令，并发送至所述电源管理电路；
[0033]所述电源管理电路用于接收所述第一电源管理指令，驱动所述医疗机器人中的目标模块的供电或断电；
[0034]和/或，所述主站用于接收电源信息，并发送第二电源管理指令至所述通用控制模块；
[0035]所述通用控制模块用于接收所述第二电源管理指令，并发送至所述电源管理电路；
[0036]所述电源管理电路用于接收所述第二电源管理指令，驱动所述医疗机器人中的目标模块的供电或断电。
[0037]较佳地，所述主站和所述工控机通过有线方式和/或无线方式进行通信连接；
[0038]和/或，所述工控机通过工业现场总线和/或以太网的连接方式，与所述电机控制模块通信连接；
[0039]和/或，所述主站包括若干类型的通讯接口；
[0040]所述主站通过所述通讯接口接收所述目标处理信息。
[0041]第二方面，还提供一种医疗机器人的电气控制方法，所述电气控制方法基于上述所述的医疗机器人的电气控制系统实现，所述电气控制方法包括：
[0042]获取目标处理信息，生成通用控制指令和运动控制指令；
[0043]其中，所述目标处理信息包括图像信息和/或人机交互信息；
[0044]基于所述通用控制指令对所述医疗机器人中的通用模块进行控制；
[0045]基于所述运动控制指令对所述医疗机器人中的电机执行机构进行运动控制。
[0046]第三方面，还提供一种医疗机器人的电气管理平台，包括医疗机器人，所述医疗机器人包括上述所述的医疗机器人的电气控制系统。
[0047]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本公开各较佳实例。
[0048]本公开的积极进步效果在于：
[0049]本公开的医疗机器人的电气控制系统、方法及电气管理平台，通过设置由主站和工控机组成的双上位机架构，两个上位机分工协作并进行信息交互，对医疗机器人的电气控制效率更高、电气控制更加合理，不同上位机对应不同的运算类型和通信协议，具有丰富的通讯接口，可以将上位机的硬件模块化，同时便于将软件代码进行模块化设计，便于软硬件的移植，为医疗机器人的电气控制系统提供良好的研发平台。另外，不同的上位机之间通信连接，可以将不同上位机不布置于不同的位置，便于在不同部件进行硬件拓展，减少了部件之间的接线，可兼容更加灵活的组网形式，对医疗机器人电气控制系统的布局限制小，支持医疗机器人产品的各种分布式布局，而不需要对软硬件做任何改动，可以实现远程通信，支持远程手术；同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医疗机器人的电气控制系统，其特征在于，所述电气控制系统包括通信连接的主站和工控机，及通用控制模块和电机控制模块；所述主站、所述通用控制模块和所述医疗机器人的通用模块依次通信连接，所述工控机、所述电机控制模块和所述医疗机器人的电机执行机构依次通信连接；所述主站用于获取目标处理信息，生成通用控制指令和运动控制指令，将所述运动控制指令发送至所述工控机，并将所述通用控制指令发送至所述通用控制模块；其中，所述目标处理信息包括图像信息和/或人机交互信息；所述通用控制模块用于接收所述通用控制指令，并基于所述通用控制指令对所述通用模块进行控制；所述工控机用于接收所述运动控制指令，并基于所述运动控制指令控制所述电机控制模块对所述电机执行机构进行运动控制；其中，所述工控机与所述电机控制模块之间的通信速度，高于所述主站与所述通用控制模块之间的通信速度。2.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，所述主站还用于获取第一反馈信息，所述第一反馈信息用于表征所述通用模块的运行状态；所述主站还用于基于所述第一反馈信息，更新所述通用控制指令，以调整对所述通用模块的控制；和/或，所述主站还用于获取第二反馈信息，所述第二反馈信息用于表征所述电机执行机构的运行状态；所述主站还用于基于所述第二反馈信息，更新所述运动控制指令，以调整对所述电机执行机构的控制。3.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，所述工控机用于基于预设算法，将所述运动控制指令分解为若干子运动控制指令，并发送至所述电机控制模块；所述电机控制模块基于每个所述子运动控制指令，控制所述电机执行机构带动所述医疗机器人执行对应的每个运动操作。4.根据权利要求3所述的电气控制系统，其特征在于，所述医疗机器人的包括若干电机执行机构；所述电机控制模块用于接收不同的所述子运动控制指令，并将所述子运动控制指令发送至对应的所述电机执行机构，驱动对应的所述电机执行机构带动所述医疗机器人执行对应的运动操作；其中，所述子运动控制指令包括电机运行模式、电机运行速度、移动位置和输出力矩中的至少一种。5.根据权利要求1所述的电气控制系统，其特征在于，所述电机执行机构包括电机和传感器；所述传感器用于采集所述医疗机器人的位置信息，并发送至所述电机控制模块；所述电机控制模块用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭越，
申请(专利权)人：上海术之道医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：