CN111012995A - 一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置 - Google Patents

一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于介入医学技术领域，公开了一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置，承载台表面的上方安装有传动轴，传动轴传动连接有特制导管存放盘，特制导管存放盘引出的特制导管穿插于位置矫正器中，位置矫正器通过螺母与支架固定于承载台上，位置矫正器的两侧安装有驱动电机，驱动电机带动滚动轴穿插于位置矫正器的内部，位置矫正器的末端开有限位孔；承载台上表面嵌装有控制面板，控制面板内侧通过螺栓固定有PLC控制器，控制面板表面嵌装有多个控制按键。本发明通过传动轴带动特制导管存放盘引出特制导管，且通过位置矫正器与滚动轴进行引导，能够更加平稳的将特制导管引入相应的位置。

Description

一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置
技术领域
本发明属于介入手术技术领域，尤其涉及一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置。
背景技术
目前，最接近的现有技术是：介入放射学是依靠医学影像设备的引导，利用穿刺和导管技术对疾病进行诊断和治疗，并以治疗为主的一门学科。它具有定位准确、创伤小、并发症少、疗效高、见效快、可重复性强等特点。介入治疗已成为和内科治疗、外科治疗并列的第三大临床治疗手段，传统的特制导管的导入凭借医师的经验，在医师长时间进行手术后，身心疲惫，不利于特制导管稳定的导入。
综上所述，现有技术存在的问题是：传统的特制导管导入方式不稳定，容易造成导管穿入位置的偏差；而且不能对速度进行均匀控制，进一步影响导入的稳定性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置。
本发明是这样实现的，一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置包括：承载台、传动轴、滚动轴、带动电机、位置矫正器、限位孔、特制导管存放盘、支架。
所述承载台表面的上方安装有传动轴，所述传动轴传动连接有特制导管存放盘，所述特制导管存放盘引出的特制导管穿插于位置矫正器中，所述位置矫正器通过螺母与支架固定于承载台上，所述位置矫正器的两侧安装有带动电机，所述带动电机带动滚动轴穿插于位置矫正器的内部，所述位置矫正器的末端开有限位孔。
所述承载台上表面嵌装有控制面板，控制面板内侧通过螺栓固定有PLC控制器，控制面板表面嵌装有多个控制按键，PLC控制通过连接线路与驱动电机、控制面板连接。
进一步，所述驱动电机通过螺栓固定在传动盒内，传动盒通过螺栓固定在承载台侧面，多个滚动轴在传动盒侧壁穿出并通过轴承与传动盒侧壁连接，驱动电机的输出轴通过传动齿轮与多个滚动轴传动连接。
进一步，所述位置矫正器外端嵌装有环形激光发射器，环形激光发射器位于限位孔外侧，环形激光发射器通过连接线与PLC控制器连接。
进一步，所述传动轴下端与减速电机的输出轴联接，第一减速电机通过螺栓固定在承载台底面。
进一步，所述承载台通过螺栓固定在支架上，支架下端套设有防滑橡胶套。
本发明的另一目的在于提供一种稳定性好的介入医学用治疗主推系统，所述稳定性好的介入医学用治疗主推系统包括：
缠绕模块，用于通过导管存放盘对导管进行缠绕收纳，通过减速电机带动进行放松；
位置检测模块，用于通过环形激光发射器发射激光光束，通过环形的激光光束照射的位置确定特制导管对应的位置；
位置矫正模块，用于通过位置矫正器对特制导管的位置进行限定，特制导管在位置矫正器的中间通孔内穿出。
驱动模块，包括有减速电机和驱动电机，通过减速电机带动传动轴转动，传动轴带动外侧的特制导管存放盘转动，通过驱动电机带动滚动轴转动；
主控模块，用于通过PLC控制器根据控制面板的控制信号对多个受控器件进行控制。
本发明的另一目的在于提供一种稳定性好的介入医学用治疗主推方法，所述稳定性好的介入医学用治疗主推方法包括：
步骤一，将特制导管插入位置矫正器中，通过位置矫正器外端的环形激光器发射的激光光束对位置矫正器的对应位置进行确定；
步骤二，通过控制开关接通电源使得驱动电机转动工作，驱动电机的输出轴通过齿轮传动带动多个滚动轴进行转动；
步骤三，减速电机开始转动，带动特制导管存放盘进行转动，缠绕在导管存放盘外侧的特制导管进行放松；
步骤四，滚动轴与穿设在限位孔内的特制导管产生滚动摩擦，进而带动特制导管前移，特制导管在限位孔输出从而使用。
进一步，采用动态矩阵控制算法对减速电机和驱动电机进行稳定性控制，具体控制方法为：
首先建立电机速度预测控制模型，对系统输入单位阶跃信号并进行采样，得到采样值ai＝a(iT)，i＝1，2，…，N，T为采样周期，向量a＝{a1，a2，…，aN}T为参考模型，N表示建模时域，在k时刻确定从该时刻起的M个控制作用增量Δu(k)，…，Δu(k+M-1)，M为控制时域，进而求得未来P个时刻的输出预测值：
vPM(k)＝vP0(k)+AΔUM(k)，
式中：
Figure BDA0002292222780000031
Figure BDA0002292222780000032
其中vP0(k)表示未来P个时刻的速度初始预测值，vP0(k+i|k)，i＝1，2，…，P表示在k时刻对k+i时刻的初始预测速度，M≤P≤N，P为优化时域。
本发明的优点及积极效果为：本发明采用减速电机带动传动轴进而带动特制导管存放盘的转动，通过对减速电机进行智能控制，极大的提高了导管穿入的速度稳定性，导线在位置矫正器移动的过程通过滚动轴滚动摩擦的带动，使得特制导管的介入更加稳定。
采用动态矩阵控制算法对驱动电机和减速电机的速度进行控制，能够避免模型失配及未知的干扰因素对被控系统性能产生的影响，使电机的速度和精度控制能够满足更严格的要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的稳定性好的介入医学用治疗主推装置的结构示意图。
图中：1、承载台；2、传动轴；3、滚动轴；4、带动电机；5、位置矫正器；6、限位孔；7、特制导管存放盘；8、支架。
图2是本发明实施例提供的稳定性好的介入医学用治疗主推系统结构示意图。
图3是本发明实施例提供的稳定性好的介入医学用治疗主推方法流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的稳定性好的介入医学用治疗主推装置包括：承载台1、传动轴2、滚动轴3、带动电机4、位置矫正器5、限位孔6、特制导管存放盘7、支架8。
承载台1表面的上方安装有传动轴2，所述传动轴2传动连接有特制导管存放盘7，所述特制导管存放盘7引出的特制导管穿插于位置矫正器5中，所述位置矫正器5通过螺母与支架固定于承载台1上，所述位置矫正器5的两侧安装有带动电机4，所述带动电机4带动滚动轴穿插于位置矫正器5的内部，所述位置矫正器5的末端开有限位孔6。
承载台1上表面嵌装有控制面板，控制面板内侧通过螺栓固定有PLC控制器，控制面板表面嵌装有多个控制按键，PLC控制通过连接线路与驱动电机、控制面板连接。
在本发明实施例中，驱动电机通过螺栓固定在传动盒内，传动盒通过螺栓固定在承载台侧面，多个滚动轴在传动盒侧壁穿出并通过轴承与传动盒侧壁连接，驱动电机的输出轴通过传动齿轮与多个滚动轴传动连接。
在本发明实施例中，位置矫正器外端嵌装有环形激光发射器，环形激光发射器位于限位孔外侧，环形激光发射器通过连接线与PLC控制器连接。
在本发明实施例中，传动轴下端与减速电机的输出轴联接，第一减速电机通过螺栓固定在承载台底面。
在本发明实施例中，承载台通过螺栓固定在支架上，支架下端套设有防滑橡胶套。
如图2所示，本发明实施例提供的稳定性好的介入医学用治疗主推系统包括：
缠绕模块201，用于通过导管存放盘对导管进行缠绕收纳，通过减速电机带动进行放松；
位置检测模块202，用于通过环形激光发射器发射激光光束，通过环形的激光光束照射的位置确定特制导管对应的位置；
位置矫正模块203，用于通过位置矫正器对特制导管的位置进行限定，特制导管在位置矫正器的中间通孔内穿出。
驱动模块204，包括有减速电机和驱动电机，通过减速电机带动传动轴转动，传动轴带动外侧的特制导管存放盘转动，通过驱动电机带动滚动轴转动；
主控模块205，用于通过PLC控制器根据控制面板的控制信号对多个受控器件进行控制。
如图3所示，本发明实施例提供的稳定性好的介入医学用治疗主推方法包括：
S301：将特制导管插入位置矫正器中，通过位置矫正器外端的环形激光器发射的激光光束对位置矫正器的对应位置进行确定；
S302：通过控制开关接通电源使得驱动电机转动工作，驱动电机的输出轴通过齿轮传动带动多个滚动轴进行转动；
S303：减速电机开始转动，带动特制导管存放盘进行转动，缠绕在导管存放盘外侧的特制导管进行放松；
S304：滚动轴与穿设在限位孔内的特制导管产生滚动摩擦，进而带动特制导管前移，特制导管在限位孔输出从而使用。
在本发明实施例中，采用动态矩阵控制算法对减速电机和驱动电机进行稳定性控制，具体控制方法为：
首先建立电机速度预测控制模型，对系统输入单位阶跃信号并进行采样，得到采样值ai＝a(iT)，i＝1，2，…，N，T为采样周期，向量a＝{a1，a2，…，aN}T为参考模型，N表示建模时域，在k时刻确定从该时刻起的M个控制作用增量Δu(k)，…，Δu(k+M-1)，M为控制时域，进而求得未来P个时刻的输出预测值：
vPM(k)＝vP0(k)+AΔUM(k)，
式中：
Figure BDA0002292222780000071
Figure BDA0002292222780000072
其中vP0(k)表示未来P个时刻的速度初始预测值，vP0(k+i|k)，i＝1，2，…，P表示在k时刻对k+i时刻的初始预测速度，M≤P≤N，P为优化时域。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种稳定性好的介入医学用治疗主推装置，其特征在于，所述稳定性好的介入医学用治疗主推装置设置有：
承载台；
所述承载台表面的上方安装有传动轴，所述传动轴传动连接有特制导管存放盘，所述特制导管存放盘引出的特制导管穿插于位置矫正器中，所述位置矫正器通过螺母与支架固定于承载台上，所述位置矫正器的两侧安装有驱动电机，所述驱动电机带动滚动轴穿插于位置矫正器的内部，所述位置矫正器的末端开有限位孔；
所述承载台上表面嵌装有控制面板，控制面板内侧通过螺栓固定有PLC控制器，控制面板表面嵌装有多个控制按键，PLC控制通过连接线路与驱动电机、控制面板连接。
2.如权利要求1所述的稳定性好的介入医学用治疗主推装置，其特征在于，所述驱动电机通过螺栓固定在传动盒内，传动盒通过螺栓固定在承载台侧面，多个滚动轴在传动盒侧壁穿出并通过轴承与传动盒侧壁连接，驱动电机的输出轴通过传动齿轮与多个滚动轴传动连接。
3.如权利要求1所述的稳定性好的介入医学用治疗主推装置，其特征在于，所述位置矫正器外端嵌装有环形激光发射器，环形激光发射器位于限位孔外侧，环形激光发射器通过连接线与PLC控制器连接。
4.如权利要求1所述的稳定性好的介入医学用治疗主推装置，其特征在于，所述传动轴下端与减速电机的输出轴联接，第一减速电机通过螺栓固定在承载台底面。
5.如权利要求1所述的稳定性好的介入医学用治疗主推装置，其特征在于，所述承载台通过螺栓固定在支架上，支架下端套设有防滑橡胶套。
6.一种利用权利要求1-5任意一项所述的稳定性好的介入医学用治疗主推装置的稳定性好的介入医学用治疗主推系统，其特征在于，所述稳定性好的介入医学用治疗主推系统包括：
缠绕模块，用于通过导管存放盘对导管进行缠绕收纳，通过减速电机带动进行放松；
位置检测模块，用于通过环形激光发射器发射激光光束，通过环形的激光光束照射的位置确定特制导管对应的位置；
位置矫正模块，用于通过位置矫正器对特制导管的位置进行限定，特制导管在位置矫正器的中间通孔内穿出；
驱动模块，包括有减速电机和驱动电机，通过减速电机带动传动轴转动，传动轴带动外侧的特制导管存放盘转动，通过驱动电机带动滚动轴转动；
主控模块，用于通过PLC控制器根据控制面板的控制信号对多个受控器件进行控制。
7.一种用于权利要求1-5任意一项所述的稳定性好的介入医学用治疗主推装置的稳定性好的介入医学用治疗主推方法，其特征在于，所述稳定性好的介入医学用治疗主推方法包括：
步骤一，将特制导管插入位置矫正器中，通过位置矫正器外端的环形激光器发射的激光光束对位置矫正器的对应位置进行确定；
步骤二，通过控制开关接通电源使得驱动电机转动工作，驱动电机的输出轴通过齿轮传动带动多个滚动轴进行转动；
步骤三，减速电机开始转动，带动特制导管存放盘进行转动，缠绕在导管存放盘外侧的特制导管进行放松；
步骤四，滚动轴与穿设在限位孔内的特制导管产生滚动摩擦，进而带动特制导管前移，特制导管在限位孔输出从而使用。
8.如权利要求7所述的稳定性好的介入医学用治疗主推方法，其特征在于，采用动态矩阵控制算法对减速电机和驱动电机进行稳定性控制，具体控制方法为：
首先建立电机速度预测控制模型，对系统输入单位阶跃信号并进行采样，得到采样值ai＝a(iT)，i＝1，2，…，N，T为采样周期，向量a＝{a1，a2，…，aN}T为参考模型，N表示建模时域，在k时刻确定从该时刻起的M个控制作用增量
Figure FDA0002292222770000033
M为控制时域，进而求得未来P个时刻的输出预测值：
Figure FDA0002292222770000034
式中：
Figure FDA0002292222770000031
Figure FDA0002292222770000032
其中
Figure FDA0002292222770000036
表示未来P个时刻的速度初始预测值，
Figure FDA0002292222770000035
表示在k时刻对k+i时刻的初始预测速度，M≤P≤N，P为优化时域。
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