CN113907782A - 一种诊断床高度测量方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种诊断床高度测量方法及系统，涉及医疗设备技术领域，包括：获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，为第一距离和第二距离；控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，获取在诊断床由目标位置移动至第二位置时第二铰接部的长度变化；诊断床位于目标位置和第二位置时形成两个直角三角形，其中，斜边长度为铰链长度；根据预设距离、长度变化、铰链长度在两个直角三角形内计算获得第三距离；将第一距离、第二距离和第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度，可准确计算诊断床的高度，有效解决现有人工操作准确性较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种诊断床高度测量方法及系统。
背景技术
CT诊断床在使用时会根据需要调整诊断床的高度，所以需要能准确地检测出诊断床的高度，其中诊断床的高度定义为床板的顶部至底座的底部的距离。现有技术中，通常采用拉线传感器来测量诊断床床板与底座之间的距离，拉线传感器两端需要用螺钉固定在诊断床上，但螺钉与传感器预留的、用于固定的圆孔在组装时不能保证完全同心，由此拉线传感器两端分别至床板顶部和底座底部的距离无法直接从拉线传感器中获得，此时，大多在拉线传感器组装好后采用卷尺手工测量，但卷尺的测量精度低、且待测量的床板、传感器不在同一平面上，导致测量准确性较差。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种诊断床高度测量方法及系统，用于解决拉线传感器配合人工测量诊断床高度，人工操作准确性较差的问题。
本发明公开了一种诊断床高度测量方法，作用于一诊断床，所述诊断床上设有高度调整机构，所述高度调整机构通过第一铰接部和第二铰接部分别与床板和底座连接，包括以下：
获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，分别记为第一距离和第二距离；
控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，其中，所述预设距离包括正负，对应于使得诊断床上升和下降；
获取在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化；
诊断床位于目标位置和第二位置时分别由第二铰接部两端与第一铰接部一端形成斜边长度一致的两个直角三角形，其中，所述斜边长度为第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度；
根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离；
将所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度。
优选地，根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离，包括以下：
所述诊断床位于目标位置时第二铰接部两端长度与所述长度变化加和形成所述诊断床位于第二位置时的第二铰接部两端的长度；
所述第三距离与所述预设距离加和形成所述诊断床位于第二位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第四距离；
在所述诊断床位于目标位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第三距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第一方程；
在所述诊断床位于第二位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第四距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第二方程；
基于所述第一方程和所述第二方程联立方程组，并求解，获得第三距离。
优选地，获取诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置的长度变化，包括以下：
监测电机的角位移，采用丝杠计算将所述电机的角位移转化为水平位移，以获得诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时第二铰接部的长度变化。
本发明还提供一种诊断床高度测量系统，包括：
诊断床，设置有高度调节机构，高度调整结构通过第一铰接部和第二铰接部分别与床板和底座连接；
第一获取模块，用于获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，分别记为第一距离和第二距离；
驱动模块，用于控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，其中，所述预设距离包括正负，对应于使得诊断床上升和下降；
第二获取模块，用于获取在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化；
第一计算模块，用于，诊断床位于目标位置和第二位置时分别由第二铰接部两端与第一铰接部一端形成斜边长度一致的两个直角三角形，其中，所述斜边长度为第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度；根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离；
第二计算模块，用于将所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度。
优选地，还包括：
电机，用于驱动诊断床的由目标位置移动至第二位置。
优选地，还包括：
位移确定模块，用于监测电机的角位移，采用丝杠计算将所述电机的角位移转化为水平位移，以获得在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化。
优选地，所述第一计算模块包括：
预处理单元，用于使所述诊断床位于目标位置时第二铰接部两端长度与所述长度变化加和形成所述诊断床位于第二位置时的第二铰接部两端的长度；
所述第三距离与所述预设距离加和形成所述诊断床位于第二位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第四距离；
第一处理单元，用于在所述诊断床位于目标位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第三距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第一方程；
第二处理单元，用于在所述诊断床位于第二位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第四距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第二方程；
第三处理单元，用于基于所述第一方程和所述第二方程联立方程组，并求解，获得第三距离。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提供的一种诊断床高度测量方法及系统利用测量的精确数据作为已知量(如上述第一距离、第二距离、预设距离、长度变化以及铰链长度)，利用诊断床移动位于两个位置形成的直角三角形进行代数运算，无需人工操作，即可准确定位计算诊断床位于目标位置时由床板的顶端至底座的底部的高度，有效解决现有人工操作准确性较差的问题。
附图说明
图1为本发明所述一种诊断床高度测量方法及系统实施例一的结构示意图；
图2为本发明所述一种诊断床高度测量方法及系统实施例一的用于体现诊断床由目标位置移动至第二位置的结构示意图；
图3为本发明所述一种诊断床高度测量方法及系统实施例一的流程示意图；
图4为本发明所述一种诊断床高度测量方法及系统实施例二的模块示意图。
附图标记：
7-诊断床高度测量系统；72-第一获取模块；73-驱动模块；74-第二获取模块；75-第一计算模块；751-预处理单元；752-第一处理单元；753-第二处理单元；754-第三处理单元；76-第二计算模块；77-位移确定模块；8-诊断床；81-电机。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
实施例一：本实施例提供一种诊断床高度测量方法，作用于一诊断床，所述诊断床上设有高度调整机构，所述高度调整机构通过第一铰接部和第二铰接部分别与床板和底座连接，参阅图3，包括以下步骤：
S100：获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，分别记为第一距离和第二距离；
在本实施方式中，如图1，记H2为诊断床位于目标高度时第一铰接部至第二铰接部的距离，h3为拉线传感器上端与第一铰接部的距离，h4为拉线传感器下端与第二铰接部的距离，h5为第二铰接部距离底座的底部的距离，即上述第二距离，h6为第一铰接部距离床板的顶部的距离，即上述第一距离，由此可知，本实施方式中需要获得的诊断床位于目标高度时床板的顶部至底座的底部的距离可由H2+h5+h6①获得。
S200：控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，其中，所述预设距离包括正负，对应于使得诊断床上升和下降；
在上述步骤中，记诊断床移动至第二位置时第一铰接部至第二铰接部的距离为H3，在本实施方式中，目标位置可以是诊断床移动至最高位置处，而后下降至第二位置，以获取诊断床的整体高度，目标位置也可以是诊断床移动至使用过程所需的位置，而后上升或下降至第二位置，以获取当诊断床处于使用过程所需的位置的整体高度，基于此，为了方便后续过程中，移动的预设距离设置正负，当诊断床上升时，设置预设距离为正值，当诊断床下降时，设置预设距离为负值。
S300：获取在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化；
在上述步骤中，第一铰接部和第二铰接部均设置为一端固定，另一端可水平方向移动，以使得控制长度变化实现诊断床上下移动，在本实施方式中，通过电机控制驱动诊断床的升降，由此可以根据电机的角位移计算长度变化，具体的，所述获取诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置的长度变化，包括以下：
监测电机的角位移，采用丝杠计算将所述电机的角位移转化为水平位移，以获得诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时第二铰接部的长度变化。
在上述实施方式中，上述水平位移即为第二铰接部的长度变化，除了上述监测电机的角位移外，还可以在底座上设置传感器等元件来实时记录第二铰接部的长度变化。
S400：诊断床位于目标位置和第二位置时分别由第二铰接部两端与第一铰接部一端形成斜边长度一致的两个直角三角形，其中，所述斜边长度为第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度；
在上述步骤中，所述第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度可以由高度调节机构的参数直接获得，参考图2可知，诊断床位于目标位置时形成由点A、D、O形成的直三角形ΔADO，诊断床位于第二位置时想成由点B、C、O形成的直角三角形ΔBCO，OA＝OB＝L，即为铰链长度。
S500：根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离；
在上述步骤中，AE，即预设距离设为β，CD，即为长度变化＝BE，设为α，即第三距离为AD部分所示的长度。
具体的，上述步骤中，根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离，包括以下：
S510：所述诊断床位于目标位置时第二铰接部两端长度与所述长度变化加和形成所述诊断床位于第二位置时的第二铰接部两端的长度；
具体的，设诊断床位于目标位置时第二铰接部长度为U1，诊断床位于第二位置时第二铰接部长度为U2，上述即OD+DC＝OC，即U1+α＝U2。
S520：所述第三距离与所述预设距离加和形成所述诊断床位于第二位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第四距离；
具体的，即AE+DE＝AD，即β+H3＝H2。
S530：在所述诊断床位于目标位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第三距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第一方程；
具体的，进一步的，设AD＝Y，OD＝X，则在RtΔADO中，X2+Y2＝L2②。
S540：在所述诊断床位于第二位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第四距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第二方程；
具体的，基于上述，在RtΔBCO中，(X+α)2+(Y-β)2＝L2③。
S550：基于所述第一方程和所述第二方程联立方程组，并求解，获得第三距离。
具体的，基于上述方程②、③形成的方程组，求解过程如下：
③-②，得：Y＝((α2+β2)/2β+α/β)X
令
得：
将④带入②，
得：
令
所以
因为X>0，所以
由于α、β、L已知，由上述公式④、⑤即可获得Y，即H2，即上述第三距离。
S600：将所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度。
在上述步骤中，根据上述公式①可知将上述所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和即可，计算获得当诊断床位于目标位置上的整体高度。
本实施方式中，利用测量的精确数据作为已知量(如上述第一距离、第二距离、预设距离、长度变化以及铰链长度)，经过代数运算求解高度值，计算结果准确，且操作易于用软件编程实现自动化。更进一步具体的，本实施方式中，利用诊断床移动位于两个位置形成的直角三角形进行代数运算，无需人工操作，即可准确定位计算，有效解决现有人工操作准确性较差的问题。
实施例二：本实施方式提供一种诊断床高度测量系统7，参阅图4，包括：
诊断床8，设置有高度调节机构，高度调整结构通过第一铰接部和第二铰接部分别与床板和底座连接；需要说明的是，诊断床高度测量系统中可以直接包含诊断床，或不包含诊断床，用于外置与诊断床连接，以实现自动测量诊断床高度。
第一获取模块72，用于获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，分别记为第一距离和第二距离；
驱动模块73，用于控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，其中，所述预设距离包括正负，对应于使得诊断床上升和下降；
第二获取模块74，用于获取在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的水平位移；
第一计算模块75，用于，诊断床位于目标位置和第二位置时分别由第二铰接部两端与第一铰接部一端形成斜边长度一致的两个直角三角形，其中，所述斜边长度为第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度；根据所述预设距离、所述水平位移、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离；
具体的，根据所述预设距离、所述水平位移、所述铰链长度计算第三距离可参考上述实施例一中步骤S500所述。
所述第一计算模块75包括：
预处理单元751，用于使所述诊断床位于目标位置时第二铰接部两端长度与所述水平位移加和形成所述诊断床位于第二位置时的第二铰接部两端的长度；所述第三距离与所述预设距离加和形成所述诊断床位于第二位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第四距离；
第一处理单元752，用于在所述诊断床位于目标位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第三距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第一方程；
第二处理单元753，用于在所述诊断床位于第二位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第四距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第二方程；
第三处理单元754，用于基于所述第一方程和所述第二方程联立方程组，并求解，获得第三距离。
第二计算模块76，用于将所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度。
所述测量系统还包括电机81，用于驱动诊断床的由目标位置移动至第二位置，与诊断床连接，如上述与诊断床设置相似，可外置，接入该测量系统使用；
所述测量系统还包括位移确定模块77，用于监测电机的角位移，采用丝杠计算将所述电机的角位移转化为水平位移，获得在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化。
在本实施方式中，利用预处理单元751获取诊断床位于目标位置及第二位置上分别形成的直角三角形的各个参数，而后基于第一处理单元752、第二处理单元753以及勾股定理形成两个方程组，而后在第三处理单元754内进行方程求解，以获得第三距离，即第一铰接部和第二铰接部之间的距离，最后基于该第三距离与第一铰接部至床板的顶部、第二铰接部至底座的底座之间的距离加和，以获得诊断床处于目标位置整体的高度，利用测量的精确数据(如上述第一距离、第二距离、预设距离、长度变化以及铰链长度)，经过代数运算求解，计算结果准确，且无需人工操作。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种诊断床高度测量方法，其特征在于，作用于一诊断床，所述诊断床上设有高度调整机构，所述高度调整机构通过第一铰接部和第二铰接部分别与床板和底座连接，包括以下：
获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，分别记为第一距离和第二距离；
控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，其中，所述预设距离包括正负，对应于使得诊断床上升和下降；
获取在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化；
诊断床位于目标位置和第二位置时分别由第二铰接部两端与第一铰接部一端形成斜边长度一致的两个直角三角形，其中，所述斜边长度为第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度；
根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离；
将所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度。
2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离，包括以下：
所述诊断床位于目标位置时第二铰接部两端长度与所述长度变化加和形成所述诊断床位于第二位置时的第二铰接部两端的长度；
所述第三距离与所述预设距离加和形成所述诊断床位于第二位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第四距离；
在所述诊断床位于目标位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第三距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第一方程；
在所述诊断床位于第二位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第四距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第二方程；
基于所述第一方程和所述第二方程联立方程组，并求解，获得第三距离。
3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，获取诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置的长度变化，包括以下：
监测电机的角位移，采用丝杠计算将所述电机的角位移转化为水平位移，以获得诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时第二铰接部的长度变化。
4.一种诊断床高度测量系统，其特征在于，包括：
诊断床，设置有高度调节机构，高度调整结构通过第一铰接部和第二铰接部分别与床板和底座连接；
第一获取模块，用于获取第一铰接部与床板的顶部的距离以及第二铰接部与底座的底部的距离，分别记为第一距离和第二距离；
驱动模块，用于控制诊断床位于目标位置，并由目标位置移动预设距离至第二位置，其中，所述预设距离包括正负，对应于使得诊断床上升和下降；
第二获取模块，用于获取在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化；
第一计算模块，用于，诊断床位于目标位置和第二位置时分别由第二铰接部两端与第一铰接部一端形成斜边长度一致的两个直角三角形，其中，所述斜边长度为第一铰接部与第二铰接部之间的铰链长度；根据所述预设距离、所述长度变化、所述铰链长度基于勾股定理在所述两个直角三角形内计算获得诊断床位于所述目标位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第三距离；
第二计算模块，用于将所述第一距离、第二距离和所述第三距离加和获得位于目标位置的诊断床由床板的顶部至底座的底部的高度。
5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，还包括：
电机，用于驱动诊断床的由目标位置移动至第二位置。
6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，还包括：
位移确定模块，用于监测电机的角位移，采用丝杠计算将所述电机的角位移转化为水平位移，以获得在诊断床由所述目标位置移动至所述第二位置时所述第二铰接部的长度变化。
7.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述第一计算模块包括：
预处理单元，用于使所述诊断床位于目标位置时第二铰接部两端长度与所述长度变化加和形成所述诊断床位于第二位置时的第二铰接部两端的长度；所述第三距离与所述预设距离加和形成所述诊断床位于第二位置时第一铰接部与第二铰接部之间的距离，记为第四距离；
第一处理单元，用于在所述诊断床位于目标位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第三距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第一方程；
第二处理单元，用于在所述诊断床位于第二位置时形成的直角三角形中，由第二铰接部两端长度与第四距离的平方和等于所述铰链长度的平方形成第二方程；
第三处理单元，用于基于所述第一方程和所述第二方程联立方程组，并求解，获得第三距离。
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