CN114424947A - 限束器运行控制方法、装置、限束器及x光机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种限束器运行控制方法、装置、限束器及X光机，在限束器的直流电机驱动叶片开始工作时，能够实时对叶片所处的位置进行检测，获取实际叶片位置参数，之后将实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行比较分析，判断叶片是否移动到目标开窗位置。若叶片未移动至目标开窗位置，则根据实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以使最终叶片移动到预设叶片位置参数对应的目标开窗位置，实现相应的作业。上述方案，通过实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以保证限束器的叶片能够精确移动至预设叶片位置参数对应的目标开窗位置处进行作业，有效提高限束器的叶片位置精度。

Description

限束器运行控制方法、装置、限束器及X光机

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种限束器运行控制方法、装置、限束器及X光机。

背景技术

随着科学技术的飞速发展和医疗水平的不断提高，X光机在临床使用中越来越广泛，其主要用于各种手术中的造影、摄影等工作。根据其形状的不同，X光机包括C型臂X光机、U型臂X光机和G型臂X光机等，而C型臂X光机又具体可分为小C型臂X光机、中C型臂X光机和大C型臂X光机。小C型臂X光机主要包括C型的机架、限束器、x射线的球管、影像增强器和CCD摄像机，以及图像处理的工作站等，主要用于整骨、复位、打钉，取体内异物、心导管、植入起搏器、部分介入治疗、部分造影术及局部摄影，手术中的造影、摄影等工作。

目前，X光机的限束器一般采用闭环控制的思想，根据接收的控制指令，控制两个方向的叶片按照指定大小开合走位，导致其叶片位置精度低，一旦出现电机卡位或者过冲，整个位置信息都会错乱，手术过程中的安全性能得不到保障。

发明内容

基于此，有必要针对限束器叶片位置精度低的问题，提供一种限束器运行控制方法、装置、限束器及X光机。

一种限束器运行控制方法，包括：当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数；根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置；所述目标开窗位置为所述预设叶片位置参数下所述叶片对应叶片所需位置；当所述叶片未运动至所述目标开窗位置时，根据所述实际叶片位置参数和所述预设叶片位置参数控制所述叶片移动，直至所述叶片移动至所述目标开窗位置。

在一些实施例中，所述当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数的步骤之前，还包括：接收上位机发送的预设叶片位置参数，并向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机驱动所述限束器的叶片运动。

在一些实施例中，所述向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机驱动所述限束器的叶片运动的步骤，包括：向限束器的直流电机输出占空比逐渐增大的脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机处于加速运行状态驱动所述限束器的叶片运动；当所述占空比增加至预设占空比时，向所述直流电机输出预设占空比的脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机处于匀速运行状态驱动所述叶片运动；当所述叶片与目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值时，向所述直流电机输出占空比逐渐减小的脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机处于减速运行状态驱动所述叶片运动。

在一些实施例中，所述实际叶片位置参数包括第一叶片位置参数和第二叶片位置参数，所述预设叶片位置参数包括预设第一叶片位置参数和预设第二叶片位置参数，所述根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置的步骤，包括：判断所述第一叶片位置参数是否与所述预设第一叶片位置参数一致，以及判断所述第二叶片位置参数是否与所述预设第二叶片位置参数一致；若所述第一叶片位置参数与所述预设第一叶片位置参数一致，且所述第二叶片位置参数与所述预设第二叶片位置参数一致，则所述叶片运动至目标开窗位置；

和/或，所述当所述叶片未运动至所述目标开窗位置时，根据所述实际叶片位置参数和所述预设叶片位置参数控制所述叶片移动，直至所述叶片移动至所述目标开窗位置的步骤，包括：

若所述第一叶片位置参数与所述预设第一叶片位置参数不一致，则根据所述预设第一叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动，直至所述第一叶片位置参数与所述预设第一叶片位置参数一致；若所述第二叶片位置参数与所述预设第二叶片位置参数不一致，则根据所述预设第二叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动，直至所述第二叶片位置参数与所述预设第二叶片位置参数一致。

在一些实施例中，所述直流电机包括第一直流电机和第二直流电机，所述根据所述预设第一叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动的步骤包括：

当所述第一叶片位置参数大于所述预设第一叶片位置参数时，控制所述第一直流电机驱动所述叶片沿第一方向运动；当所述第一叶片位置参数小于所述预设第一叶片位置参数时，控制所述第一直流电机驱动所述叶片沿第二方向运动。

和/或，所述根据所述预设第二叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动的步骤，包括：

当所述第二叶片位置参数大于所述预设第二叶片位置参数时，控制所述第二直流电机驱动所述叶片沿第一方向运动；当所述第二叶片位置参数小于所述预设第二叶片位置参数时，控制所述第二直流电机驱动所述叶片沿第二方向运动。

在一些实施例中，所述实时获取实际叶片位置参数的步骤，包括：接收第一电位器发送的第一采样电压信号，并根据所述第一采样电压信号得到所述第一叶片位置参数；所述第一电位器设置于所述第一直流电机；接收第二电位器发送的第二采样电压信号，并根据所述第二采样电压信号得到所述第二叶片位置参数；所述第二电位器设置于所述第二直流电机。

在一些实施例中，所述根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置的步骤之后，还包括：当所述叶片运动至所述目标开窗位置时，控制所述直流电机停止运行。

一种限束器运行控制装置，包括：位置参数获取模块，用于当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数；位置分析模块，用于根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置；所述目标开窗位置为所述预设叶片位置参数下所述叶片对应叶片所需位置；运动控制模块，用于当所述叶片未运动至所述目标开窗位置时，根据所述实际叶片位置参数和所述预设叶片位置参数控制所述叶片移动，直至所述叶片移动至所述目标开窗位置。

一种限束器，包括：叶片、第一直流电机、第二直流电机、第一电位器、第二电位器和处理器，所述第一直流电机和所述第二直流电机分别连接所述叶片，所述第一电位器设置于所述第一直流电机，所述第二电位器设置于所述第二直流电机，所述第一直流电机、所述第二直流电机、所述第一电位器和所述第二电位器分别连接所述处理器，所述处理器用于根据上述的限束器运行控制方法控制所述叶片移动。

一种X光机，包括上位机和上述的限束器，所述上位机连接所述处理器。

上述限束器运行控制方法、装置、限束器及X光机，在限束器的直流电机驱动叶片开始工作时，能够实时对叶片所处的位置进行检测，获取实际叶片位置参数，之后将实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行比较分析，判断叶片是否移动到目标开窗位置。若叶片未移动至目标开窗位置，则根据实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以使最终叶片移动到预设叶片位置参数对应的目标开窗位置，实现相应的作业。上述方案，通过实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以保证限束器的叶片能够精确移动至预设叶片位置参数对应的目标开窗位置处进行作业，有效提高限束器的叶片位置精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例中限束器运行控制方法流程示意图；

图2为本申请一些实施例中限束器运行控制方法流程示意图；

图3为本申请一些实施例中直流电机驱动流程示意图；

图4为本申请一些实施例中PWM脉冲波形示意图；

图5为本申请一些实施例中限束器运行控制方法流程示意图；

图6为本申请一些实施例中限束器运行控制方法流程图；

图7为本申请一些实施例中限束器运行控制方法流程示意图；

图8为本申请一些实施例中限束器运行控制装置结构示意图；

图9为本申请一些实施例中限束器运行控制装置结构示意图；

图10为本申请一些实施例中限束器结构示意图；

图11为本申请一些实施例中X光机结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种限束器运行控制方法，包括步骤S200、步骤S300和步骤S400。

步骤S200，当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数。

具体地，限束器也称电动限束器或者束光器，是一种安装于X线管组件管套输出窗前放的机电型光学装置，其作用主要为控制X线管输出线的照射野，以便在满足X线成像和诊断的情况下，尽量减少投射范围，避免不必要的剂量；同时还能吸收一些散乱的射线，提高影像清晰度。限束器设置有叶片，通过改变叶片所处的位置，可调节出投射中心和投射视野的大小。因此，限束器实际运行过程中，往往需要根据实际作业需求，将限束器的叶片调节到指定位置，以一定开窗大小在作业对象的特定位置处进行作业。

限束器还设置有直流电机，通过直流电机来驱动叶片运动，在叶片运行的过程中，能够实时对叶片进行位置信息采集，获取叶片的实时叶片位置参数。叶片位置参数的获取方式并不是唯一的，在一个实施例中，限束器设置有叶片位置采集器和处理器，叶片位置采集器与处理器连接，通过叶片位置采集器可实时将叶片的实际叶片位置参数采集，并发送至处理器进行分析。

可以理解，叶片位置采集器的具体类型不是唯一的，根据其采集方式的不同，其在限束器中的设置位置也会有所区别。例如，在一个实施例中，可通过位移传感器实现。在另一个实施例中，还可通过电位器实现，将电位器设置于直流电机，通过电位器检测直流电机驱动叶片运动时的电压信号并发送至处理器，处理器对接收的电压信号进行转换，最终得到实际叶片位置参数。

步骤S300，根据实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断叶片是否运动至目标开窗位置。

具体地，目标开窗位置为预设叶片位置参数下叶片对应叶片所需位置。在目标开窗位置进行开窗，即可得到X线管输出线的照射野对应所需的区域。处理器在得到实际叶片位置参数之后，将会结合实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行对比分析，判断叶片是否已经移动至用户所需的目标开窗位置，也即判断实际叶片位置参数与预设叶片位置参数知否一致，若实际叶片位置参数与预设叶片位置参数一致，则表征叶片运动到达目标开窗位置。

步骤S400，当叶片未运动至目标开窗位置时，根据实际叶片位置参数和预设叶片位置参数控制叶片移动，直至叶片移动至目标开窗位置。

具体地，叶片未运动至目标开窗位置，也即处理器分析得到实际叶片位置参数与预设叶片位置参数不一致，此时将需要对叶片的移动进行进一步调节。具体的调节过程结合实际叶片位置参数和预设叶片位置参数实现，利用实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以闭环调控的方式，最终将实际叶片位置参数调节到与预设叶片位置参数一致，使叶片移动到目标开窗位置。

上述限束器运行控制方法，在限束器的直流电机驱动叶片开始工作时，能够实时对叶片所处的位置进行检测，获取实际叶片位置参数，之后将实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行比较分析，判断叶片是否移动到目标开窗位置。若叶片未移动至目标开窗位置，则根据实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以使最终叶片移动到预设叶片位置参数对应的目标开窗位置，实现相应的作业。上述方案，通过实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以保证限束器的叶片能够精确移动至预设叶片位置参数对应的目标开窗位置处进行作业，有效提高限束器的叶片位置精度。

请参阅图2，在一些实施例中，步骤S200之前，该方法还包括步骤S100。

步骤S100，接收上位机发送的预设叶片位置参数，并向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使直流电机驱动限束器的叶片运动。

具体地，脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。预设叶片位置参数为当前次作业所需的目标开窗位置时，叶片对应所需的位置参数。在不同的作业需求或者不同次作业下，目标开窗位置也会有所区别，因此，在实际操作过程中，需要用户通过上位机进行次预设叶片位置参数的下发。

上位机与处理器通信连接，具体连接方式并不唯一，在一个实施例中，可以是上位机通过串口通信、CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）线缆或者USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）线缆的方式与处理器连接。可选地，在其它实施例中，上位机与处理器还可以是通过无线通信的方式进行连接，从而实现远程操作功能。可以理解，上位机的具体类型并不是唯一的，具体可以是个人计算机（Personal Computer，PC）或者工控机等。

当处理器接收来用户通过上位机发送的预设叶片位置参数之后，限束器启动运行，通过处理器向直流电机输出PWM信号，在PWM信号的作用下控制直流电机动作，最终驱动叶片向预设叶片位置参数对应的目标开窗位置运行。

该实施例的方案，每次限束器运行时，均通过接收上位机发送的预设叶片位置参数开启运行，以PWM信号进行直流电机的驱动，从而保证每次作业均能将叶片移动到所需的目标开窗位置，实现直流电机的平稳运行，提高限束器运行可靠性。

请参阅图3，在一些实施例中，向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使直流电机驱动限束器的叶片运动的步骤，包括步骤S110、步骤S120和步骤S130。

步骤S110，向限束器的直流电机输出占空比逐渐增大的脉冲宽度调制信号，以使直流电机处于加速运行状态驱动限束器的叶片运动。步骤S120，当占空比增加至预设占空比时，向直流电机输出预设占空比的脉冲宽度调制信号，以使直流电机处于匀速运行状态驱动叶片运动。步骤S130，当叶片与目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值时，向直流电机输出占空比逐渐减小的脉冲宽度调制信号，以使直流电机处于减速运行状态驱动叶片运动。

具体地，请结合参阅图4，横坐标表示时间，纵坐标表示PWM信号的占空比，处理器在通过PWM信号进行直流电机运行控制，以驱动限束器运行时，可分为三个不同的运行阶段。在该开始运行阶段，也即图4中的第1阶段，直流电机处于加速阶段，处理器通过控制输出的脉冲宽度调制信号的占空比逐渐增大（可以是以固定幅度逐渐增大），使得直流电机的运行速度逐渐增大。如图4中的第2阶段。而当PWM信号的占空比逐渐增大至预设占空比时，将不会再增大，此时处理器输出固定占空比的PWM信号控制直流电机匀速运行，继续驱动叶片向目标开窗位置移动。

本实施例的方案，直流电机在驱动叶片向目标开窗位置移动的过程中，处理器实时获取实际叶片位置参数之后，将会根据实际叶片位置参数与预设叶片位置参数（具体可以是将两者相减），得到当前叶片距离目标开窗位置的距离，并将该距离与预设距离阈值进行比较分析。如图4中的第3阶段，当直流电机在匀速运动的过程中，处理器检测到叶片与目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值，则将PWM信号的占空比逐渐降低，控制直流电机减速运行。

可以理解，无论是直流电机加速运行还是匀速运行，处理器均会进行叶片位置与目标开窗位置的距离检测操作。若是在直流电机加速状态下检测到叶片与目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值，则处理器直接将降低PWM信号的占空比输出，控制直流电机从加速状态直接转变为减速状态。也即该种状态下叶片与目标开窗位置之间的距离较短，只有直流电机只有加速和减速两种运行状态。

例如，在一个较为详细的实施例中，直流电机运行具有加速、匀速和减速三个阶段，在运行过程中根据实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，实时进行叶片与目标开窗位置的距离检测。当直流电机启动时，首先按一定时间周期将PWM占空比由0%调节到60%（预设占空比），达到60%后进入了匀速运动阶段，此时占空比保持不变。根据检测发现叶片距离目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值时，进入减速阶段，减速阶段PWM占空比由60%降到0%，最后电机停止。

上述实施例的技术方案，直流电机的运行采用PWM信号的控制方式，实现加减速和匀速调控，可解决直流电机在运行过程中的过冲和堵转问题，实现叶片的精确走位和移动走位。

请参阅图5，在一些实施例中，实际叶片位置参数包括第一叶片位置参数和第二叶片位置参数，预设叶片位置参数包括预设第一叶片位置参数和预设第二叶片位置参数，步骤S300包括步骤S310。

步骤S310，判断第一叶片位置参数是否与预设第一叶片位置参数一致，以及判断第二叶片位置参数是否与预设第二叶片位置参数一致。若第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致，且第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致，则叶片运动至目标开窗位置。

和/或，在一些实施例中，步骤S400包括步骤S410和步骤S420。

步骤S410，若第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数不一致，则根据预设第一叶片位置参数控制直流电机驱动叶片运动，直至第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致；步骤S420，若第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数不一致，则根据预设第二叶片位置参数控制直流电机驱动叶片运动，直至第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致。

具体地，上述实施例的方案中，限束器的叶片包括第一方向叶片和第二方向叶片，通过控制第一方向叶片与第二方向叶片分别到达对应的位置，才能实现后续的作业。对应的直流电机也包括第一直流电机和第二直流电机，其中，第一直流电机用于第一方向叶片的驱动，第二直流电机用于第二方向叶片的驱动。在进行实际叶片位置参数的获取时，处理器针对第一方向叶片和第二方向叶片分别进行位置信息获取，得到第一方向叶片实时的第一叶片位置参数，以及第二方向叶片实时的第二叶片位置参数。之后分别将第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数、第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数进行对比分析，判断第一叶片以及第二叶片是否均达到所需位置。

相应的，在根据实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行直流电机的运行调控时，将会对第一方向叶片和第二方向叶片分别进行调控，以使第一方向叶片达到目标开窗位置对应的区域，第二方向叶片也达到目标开窗位置对应的区域。也即需要通过调节，使得第一方向叶片实际采集到的第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致，第二方向叶片实际采集到的第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致。

可以理解，第一方向叶片和第二方向叶片中表征限束器中不同的叶片，第一方向和第二方向并不是唯一的，具体根据限束器的实际设计需求可能会有所区别。例如，在一个较为详细的实施例中，第一方向叶片可以是X方向的叶片，第二方向叶片可以是Y方向的叶片，其中X方向和Y方向相互垂直。在另外的实施例中，叶片的数量还可以不限于本实施例中的两个，还可以是三个甚至更多，只要通过各个叶片，能够为X线管输出线形成合适的照射野均可。

请结合参阅图6，在一些实施例中，直流电机包括第一直流电机和第二直流电机，根据预设第一叶片位置参数控制直流电机驱动叶片运动的步骤包括：当第一叶片位置参数大于预设第一叶片位置参数时，控制第一直流电机驱动叶片沿第一方向运动；当第一叶片位置参数小于预设第一叶片位置参数时，控制第一直流电机驱动叶片沿第二方向运动。

和/或，在一些实施例中，根据预设第二叶片位置参数控制直流电机驱动叶片运动的步骤，包括：当第二叶片位置参数大于预设第二叶片位置参数时，控制第二直流电机驱动叶片沿第一方向运动；当第二叶片位置参数小于预设第二叶片位置参数时，控制第二直流电机驱动叶片沿第二方向运动。

具体地，上述实施例的方案，在根据实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行直流电机的控制，驱动叶片运动时，第一方向叶片与第二防线叶片分别通过第一直流电机和第二直流电机实现，且第一直流电机与第二直流电机的控制方式类似。为了便于理解，下面以第一直流电机进行第一方向叶片驱动进行解释说明。当处理器接收到第一方向叶片实际运行过程中的第一位置参数之后，将第一位置参数与其对应的预设第一位置参数进行比较分析，若第一位置参数大于预设第一位置参数，则控制第一直流电机反转，驱动叶片沿第一方向运动，从而降低第一位置参数，以减小第一方向叶片与目标开窗位置的距离。而当检测到第一位置参数小于对应的预设第一位置参数之后，则控制第一直流电机正向转动，以驱动叶片沿第二方向运动，从而增大第一位置参数，以减小第一方向叶片与目标开窗位置的距离，其中，第一方向与第二方向相反。

上述实施例的方案，通过闭环控制实现限束器直流电机带动叶片移动走位，可同时控制不同叶片的开合，运行平稳，噪声小，不过冲，不堵转，叶片运动位置精确度高，可以精确到毫米。

在一些实施例中，实时获取实际叶片位置参数的步骤，包括：接收第一电位器发送的第一采样电压信号，并根据第一采样电压信号得到第一叶片位置参数；第一电位器设置于第一直流电机；接收第二电位器发送的第二采样电压信号，并根据第二采样电压信号得到第二叶片位置参数；第二电位器设置于第二直流电机。

具体地，电位器是一种具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成；当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。该实施例的方案，通过检测直流电机驱动引起的叶片位移，转换为电压信号后传输至处理器进行解析，即可得到对应的实际叶片位置参数。

在该实施例的方案中，同样以叶片包括第一方向叶片和第二方向叶片为例，实际叶片位置参数的获取需要结合电位器和处理器实现。在驱动第一方向叶片运动的第一直流电机处设置有第一电位器，在驱动第二方向叶片的第二直流电机处设置有第二电位器，当直流电机在处理器的控制下输出PWM信号进行叶片驱动时，第一电位器检测到电压变化，采集的到对应的第一采样电压信号，并传输至处理器。处理器通过对第一采样电压信号进行模数转换，最终得到第一叶片位置参数。第二叶片位置参数的获取方式与第一叶片位置参数一致，在此不再赘述。本实施例的方案，通过电位器实现实际叶片位置参数的采集，且每一叶片均对应设置一个电位器分别进行实际叶片位置参数采集，具有采集精度高的优点。

请参阅图7，在一些实施例中，步骤S300之后，该方法还包括步骤S500。

步骤S500，当叶片运动至目标开窗位置时，控制直流电机停止运行。

具体地，在直流电机驱动叶片运行的过程中，处理器会实时根据实际叶片位置参数和预设叶片参数位置进行比对分析，若发现叶片运动至目标开窗位置，也即实际叶片位置参数与预设叶片位置参数一致，将会控制直流电机停止运行，以使得叶片处于目标开窗位置进行对应的作业。

请参阅图8，一种限束器运行控制装置，包括：位置参数获取模块200、位置分析模块300和运动控制模块400。

位置参数获取模块200用于当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数；位置分析模块300用于根据实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断叶片是否运动至目标开窗位置；运动控制模块400用于当叶片未运动至目标开窗位置时，根据实际叶片位置参数和预设叶片位置参数控制叶片移动，直至叶片移动至目标开窗位置。

请参阅图9，在一些实施例中，位置参数获取模块200之前该装置还包括参数设置模块100。参数设置模块100用于接收上位机发送的预设叶片位置参数，并向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使直流电机驱动限束器的叶片运动。

在一些实施例中，参数设置模块100还用于向限束器的直流电机输出占空比逐渐增大的脉冲宽度调制信号，以使直流电机处于加速运行状态驱动限束器的叶片运动。当占空比增加至预设占空比时，向直流电机输出预设占空比的脉冲宽度调制信号，以使直流电机处于匀速运行状态驱动叶片运动。当叶片与目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值时，向直流电机输出占空比逐渐减小的脉冲宽度调制信号，以使直流电机处于减速运行状态驱动叶片运动。

在一些实施例中，位置分析模块300还用于判断第一叶片位置参数是否与预设第一叶片位置参数一致，以及判断第二叶片位置参数是否与预设第二叶片位置参数一致。若第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致，且第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致，则叶片运动至目标开窗位置。

在一些实施例中，运动控制模块400还用于若第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数不一致，则根据预设第一叶片位置参数控制直流电机驱动叶片运动，直至第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致；若第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数不一致，则根据预设第二叶片位置参数控制直流电机驱动叶片运动，直至第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致。

在一些实施例中，运动控制模块400还用于当第一叶片位置参数大于预设第一叶片位置参数时，控制第一直流电机驱动叶片沿第一方向运动；当第一叶片位置参数小于预设第一叶片位置参数时，控制第一直流电机驱动叶片沿第二方向运动。

在一些实施例中，运动控制模块400还用于当第二叶片位置参数大于预设第二叶片位置参数时，控制第二直流电机驱动叶片沿第一方向运动；当第二叶片位置参数小于预设第二叶片位置参数时，控制第二直流电机驱动叶片沿第二方向运动。

在一些实施例中，位置参数获取模块200还用于接收第一电位器发送的第一采样电压信号，并根据第一采样电压信号得到第一叶片位置参数；第一电位器设置于第一直流电机；接收第二电位器发送的第二采样电压信号，并根据第二采样电压信号得到第二叶片位置参数；第二电位器设置于第二直流电机。

在一些实施例中，运动控制模块400还用于当叶片运动至目标开窗位置时，控制直流电机停止运行。

关于限束器运行控制装置的具体限定可以参见上文中对于限束器运行控制方法的限定，在此不再赘述。上述限束器运行控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

上述限束器运行控制装置，在限束器的直流电机驱动叶片开始工作时，能够实时对叶片所处的位置进行检测，获取实际叶片位置参数，之后将实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行比较分析，判断叶片是否移动到目标开窗位置。若叶片未移动至目标开窗位置，则根据实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以使最终叶片移动到预设叶片位置参数对应的目标开窗位置，实现相应的作业。上述方案，通过实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以保证限束器的叶片能够精确移动至预设叶片位置参数对应的目标开窗位置处进行作业，有效提高限束器的叶片位置精度。

请结合参阅图10，一种限束器，包括：叶片（图未示）、第一直流电机10、第二直流电机20、第一电位器30、第二电位器40和处理器50，第一直流电机10和第二直流电机20分别连接叶片，第一电位器30设置于第一直流电机10，第二电位器40设置于第二直流电机20，第一直流电机10、第二直流电机20、第一电位器30和第二电位器40分别连接处理器50，处理器50用于根据上述的限束器运行控制方法控制叶片移动。

具体地，限束器也称电动限束器或者束光器，是一种安装于X线管组件管套输出窗前放的机电型光学装置，其作用主要为控制X线管输出线的照射野，以便在满足X线成像和诊断的情况下，尽量减少投射范围，避免不必要的剂量；同时还能吸收一些散乱的射线，提高影像清晰度。限束器设置有叶片，通过改变叶片所处的位置，可调节出投射中心和投射视野的大小。因此，限束器实际运行过程中，往往需要根据实际作业需求，将限束器的叶片调节到指定位置，以一定开窗大小在作业对象的特定位置处进行作业。

限束器的叶片包括第一方向叶片和第二方向叶片，通过控制第一方向叶片与第二方向叶片分别到达对应的位置，才能实现后续的作业。对应的直流电机也包括第一直流电机10和第二直流电机20，其中，第一直流电机10用于第一方向叶片的驱动，第二直流电机20用于第二方向叶片的驱动。在进行实际叶片位置参数的获取时，处理器50（具体可以是微控制单元MCU等）针对第一方向叶片和第二方向叶片分别进行位置信息获取，得到第一方向叶片实时的第一叶片位置参数，以及第二方向叶片实时的第二叶片位置参数。之后分别将第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数、第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数进行对比分析，判断第一叶片以及第二叶片是否均达到所需位置。

相应的，在根据实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行直流电机的运行调控时，将会对第一方向叶片和第二方向叶片分别进行调控，以使第一方向叶片达到目标开窗位置对应的区域，第二方向叶片也达到目标开窗位置对应的区域。也即需要通过调节，使得第一方向叶片实际采集到的第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致，第二方向叶片实际采集到的第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致。

在驱动第一方向叶片运动的第一直流电机10处设置有第一电位器30，在驱动第二方向叶片的第二直流电机20处设置有第二电位器40，当直流电机在处理器50的控制下输出PWM信号进行叶片驱动时，第一电位器30检测到电压变化，采集的到对应的第一采样电压信号，并传输至处理器50。处理器50通过对第一采样电压信号进行模数转换，最终得到第一叶片位置参数。第二叶片位置参数的获取方式与第一叶片位置参数一致，在此不再赘述。

上述限束器，在限束器的直流电机驱动叶片开始工作时，能够实时对叶片所处的位置进行检测，获取实际叶片位置参数，之后将实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行比较分析，判断叶片是否移动到目标开窗位置。若叶片未移动至目标开窗位置，则根据实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以使最终叶片移动到预设叶片位置参数对应的目标开窗位置，实现相应的作业。上述方案，通过实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以保证限束器的叶片能够精确移动至预设叶片位置参数对应的目标开窗位置处进行作业，有效提高限束器的叶片位置精度。

请结合参阅图11，一种X光机，包括上位机60和上述的限束器，上位机60连接处理器50。

具体地，本申请所指的X光机具体类型并不是唯一的，在一个较为详细的实施例中，具体可为小C型臂X光机。预设叶片位置参数为当前次作业所需的目标开窗位置时，叶片对应所需的位置参数。在不同的作业需求或者不同次作业下，目标开窗位置也会有所区别，因此，在实际操作过程中，需要用户通过上位机60进行次预设叶片位置参数的下发。

当处理器50接收来用户通过上位机60发送的预设叶片位置参数之后，限束器启动运行，通过处理器50向直流电机输出PWM信号，在PWM信号的作用下控制直流电机动作，最终驱动叶片向预设叶片位置参数对应的目标开窗位置运行。

限束器的叶片包括第一方向叶片和第二方向叶片，通过控制第一方向叶片与第二方向叶片分别到达对应的位置，才能实现后续的作业。对应的直流电机也包括第一直流电机10和第二直流电机20，其中，第一直流电机10用于第一方向叶片的驱动，第二直流电机20用于第二方向叶片的驱动。在进行实际叶片位置参数的获取时，处理器50针对第一方向叶片和第二方向叶片分别进行位置信息获取，得到第一方向叶片实时的第一叶片位置参数，以及第二方向叶片实时的第二叶片位置参数。之后分别将第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数、第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数进行对比分析，判断第一叶片以及第二叶片是否均达到所需位置。

相应的，在根据实际叶片位置参数与预设叶片位置参数进行直流电机的运行调控时，将会对第一方向叶片和第二方向叶片分别进行调控，以使第一方向叶片达到目标开窗位置对应的区域，第二方向叶片也达到目标开窗位置对应的区域。也即需要通过调节，使得第一方向叶片实际采集到的第一叶片位置参数与预设第一叶片位置参数一致，第二方向叶片实际采集到的第二叶片位置参数与预设第二叶片位置参数一致。

在驱动第一方向叶片运动的第一直流电机10处设置有第一电位器30，在驱动第二方向叶片的第二直流电机20处设置有第二电位器40，当直流电机在处理器50的控制下输出PWM信号进行叶片驱动时，第一电位器30检测到电压变化，采集的到对应的第一采样电压信号，并传输至处理器50。处理器50通过对第一采样电压信号进行模数转换，最终得到第一叶片位置参数。第二叶片位置参数的获取方式与第一叶片位置参数一致，在此不再赘述。

上述X光机，基于闭环控制逻辑，通过实时获取的实际叶片位置参数进行反馈调节，以保证限束器的叶片能够精确移动至预设叶片位置参数对应的目标开窗位置处进行作业，有效提高X光机的运行安全性和可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种限束器运行控制方法，其特征在于，包括：

当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数；

根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置；所述目标开窗位置为所述预设叶片位置参数下所述叶片对应叶片所需位置；

当所述叶片未运动至所述目标开窗位置时，根据所述实际叶片位置参数和所述预设叶片位置参数控制所述叶片移动，直至所述叶片移动至所述目标开窗位置。

2.根据权利要求1所述的限束器运行控制方法，其特征在于，所述当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数的步骤之前，还包括：

接收上位机发送的预设叶片位置参数，并向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机驱动所述限束器的叶片运动。

3.根据权利要求2所述的限束器运行控制方法，其特征在于，所述向限束器的直流电机输出脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机驱动所述限束器的叶片运动的步骤，包括：

向限束器的直流电机输出占空比逐渐增大的脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机处于加速运行状态驱动所述限束器的叶片运动；

当所述占空比增加至预设占空比时，向所述直流电机输出预设占空比的脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机处于匀速运行状态驱动所述叶片运动；

当所述叶片与目标开窗位置的距离小于或等于预设距离阈值时，向所述直流电机输出占空比逐渐减小的脉冲宽度调制信号，以使所述直流电机处于减速运行状态驱动所述叶片运动。

4.根据权利要求1所述的限束器运行控制方法，其特征在于，所述实际叶片位置参数包括第一叶片位置参数和第二叶片位置参数，所述预设叶片位置参数包括预设第一叶片位置参数和预设第二叶片位置参数，所述根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置的步骤，包括：

判断所述第一叶片位置参数是否与所述预设第一叶片位置参数一致，以及判断所述第二叶片位置参数是否与所述预设第二叶片位置参数一致；若所述第一叶片位置参数与所述预设第一叶片位置参数一致，且所述第二叶片位置参数与所述预设第二叶片位置参数一致，则所述叶片运动至目标开窗位置；

和/或，所述当所述叶片未运动至所述目标开窗位置时，根据所述实际叶片位置参数和所述预设叶片位置参数控制所述叶片移动，直至所述叶片移动至所述目标开窗位置的步骤，包括：

若所述第一叶片位置参数与所述预设第一叶片位置参数不一致，则根据所述预设第一叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动，直至所述第一叶片位置参数与所述预设第一叶片位置参数一致；

若所述第二叶片位置参数与所述预设第二叶片位置参数不一致，则根据所述预设第二叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动，直至所述第二叶片位置参数与所述预设第二叶片位置参数一致。

5.根据权利要求4所述的限束器运行控制方法，其特征在于，所述直流电机包括第一直流电机和第二直流电机，所述根据所述预设第一叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动的步骤包括：

当所述第一叶片位置参数大于所述预设第一叶片位置参数时，控制所述第一直流电机驱动所述叶片沿第一方向运动；

当所述第一叶片位置参数小于所述预设第一叶片位置参数时，控制所述第一直流电机驱动所述叶片沿第二方向运动；

和/或，所述根据所述预设第二叶片位置参数控制所述直流电机驱动所述叶片运动的步骤，包括：

当所述第二叶片位置参数大于所述预设第二叶片位置参数时，控制所述第二直流电机驱动所述叶片沿第一方向运动；

当所述第二叶片位置参数小于所述预设第二叶片位置参数时，控制所述第二直流电机驱动所述叶片沿第二方向运动。

6.根据权利要求5所述的限束器运行控制方法，其特征在于，所述实时获取实际叶片位置参数的步骤，包括：

接收第一电位器发送的第一采样电压信号，并根据所述第一采样电压信号得到所述第一叶片位置参数；所述第一电位器设置于所述第一直流电机；

接收第二电位器发送的第二采样电压信号，并根据所述第二采样电压信号得到所述第二叶片位置参数；所述第二电位器设置于所述第二直流电机。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的限束器运行控制方法，其特征在于，所述根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置的步骤之后，还包括：

当所述叶片运动至所述目标开窗位置时，控制所述直流电机停止运行。

8.一种限束器运行控制装置，其特征在于，包括：

位置参数获取模块，用于当限束器的直流电机驱动叶片运动时，实时获取实际叶片位置参数；

位置分析模块，用于根据所述实际叶片位置参数和预设叶片位置参数，判断所述叶片是否运动至目标开窗位置；所述目标开窗位置为所述预设叶片位置参数下所述叶片对应叶片所需位置；

运动控制模块，用于当所述叶片未运动至所述目标开窗位置时，根据所述实际叶片位置参数和所述预设叶片位置参数控制所述叶片移动，直至所述叶片移动至所述目标开窗位置。

9.一种限束器，其特征在于，包括：叶片、第一直流电机、第二直流电机、第一电位器、第二电位器和处理器，所述第一直流电机和所述第二直流电机分别连接所述叶片，所述第一电位器设置于所述第一直流电机，所述第二电位器设置于所述第二直流电机，所述第一直流电机、所述第二直流电机、所述第一电位器和所述第二电位器分别连接所述处理器，所述处理器用于根据权利要求1至7任意一项所述的限束器运行控制方法控制所述叶片移动。

10.一种X光机，其特征在于，包括上位机和权利要求9所述的限束器，所述上位机连接所述处理器。

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