CN115562116A - 牵张成骨控制系统以及控制程序生成方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种牵张成骨控制系统以及控制程序生成方法，所述系统包括：通过将控制电路板与电机连接；控制客户端与电路板通信连接；控制客户端用于获取用户输入的牵张控制参数，根据牵张控制参数计算电机运动参数，根据电机运动参数生成控制程序并将控制程序烧录至控制电路板上，控制电路板执行控制程序并相应的向电机输出牵张控制信号，以控制电机工作并相应的驱动传动机构运动。通过控制客户端根据牵张控制参数生成控制程序并将控制程序烧录至控制电路板上控制牵张成骨装置工作，可以实现将牵张控制参数转化为控制程序，使用控制程序实现牵张成骨装置的自动化控制，并且使得牵张控制过程中的牵张控制参数更精确，同时也能提高牵张效率。

Description

牵张成骨控制系统以及控制程序生成方法

技术领域

本申请涉及机器及软件应用领域，具体而言，涉及一种牵张成骨控制系统以及控制程序生成方法。

背景技术

牵张成骨装置在矫形骨科内被用于肢体延长和重建治疗，通过对骨段实施截骨术，利用骨组织的再生能力，不断拉开生长的骨痂，使骨组织重复愈合以达到骨延长和调整弯骨的目的。

目前，牵张成骨装置的控制方式主要是手动控制方式。具体的，操作人员在牵张成骨装置中通过旋转旋钮来进行装置拉伸操作，使骨段拉开，其拉伸速度和拉伸力量取决于操作人员的操作方式。

但是，目前的控制方式存在精确度低、拉伸速度和拉伸力不可控、不能由患者独自完成等问题，而这些又影响着牵张成骨手术的治疗效果。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种牵张成骨控制系统以及控制程序生成方法，实现牵张成骨的自动化控制。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种牵张成骨控制系统，所述系统包括：控制电路板、控制客户端以及牵张成骨装置，所述牵张成骨装置中的主动元件包括：电机以及传动机构；

所述控制电路板与所述电机电连接，所述电机与所述传动元件机械连接；

所述控制客户端与所述控制电路板通信连接；

所述控制客户端用于获取用户输入的牵张控制参数，根据所述牵张控制参数计算电机运动参数，根据所述电机运动参数生成控制程序，并将所述控制程序烧录至所述控制电路板上；

所述控制电路板用于执行所述控制程序，相应向所述电机输出控制电平信号，以控制所述电机工作，并相应驱动所述传动机构运动。

可选的，所述牵张控制参数包括：牵张速度、牵张时间、收缩时间、用户所选择的目标电机的标识以及目标传动机构的标识；

所述控制客户端具体用于：

根据所述目标电机的标识获取所述目标电机的属性参数，并根据所述目标传动机构的标识获取所述目标传动机构的属性参数；

根据所述牵张速度以及所述目标电机的属性参数以及所述目标传动机构的属性参数确定所述目标电机中各绕组的延时时间；

根据所述控制电路板的晶振频率，确定所述控制程序中的延时函数的周期；

根据所述目标电机中各绕组的延时时间以及所述控制程序中的延时函数的周期，确定所述控制程序中的延时函数的循环次数；

根据所述目标电机中各绕组的延时时间以及所述牵张时间、收缩时间，确定所述牵张时间内需要通电的绕组个数以及所述收缩时间内需要通电的绕组个数；

根据所述收缩时间和所述牵张时间，确定反转参数；

将所述目标电机中各绕组的延时时间、所述延时函数的循环次数、所述通电绕组个数以及所述反转参数作为所述电机控制参数。

可选的，目标电机中各绕组的延时时间通过如下步骤得到：

确定所述目标电机的步距角、所述目标传动机构的螺距、所述目标电机的减速比以及第一预设常数的第一乘积；

确定牵张速度与第二预设常数的第二乘积；

将所述第一乘积与所述第二乘积的比值作为所述各绕组的延时时间。

可选的，所述延时函数的循环次数通过如下步骤得到：

确定所述各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值；

将各绕组的延时时间与各绕组的延时函数的周期的比值与第三预设常数的第三乘积作为所述延时函数的循环次数。

可选的，所述反转参数通过如下步骤得到：

根据所述牵张时间确定第一反转参数以及所述第一反转参数对应的时长；

根据所述收缩时间确定第二反转参数以及所述第二反转参数对应的时长。

可选的，控制电路板具体用于：

若所述目标电机为步进电机，且目标传动元件为丝杠螺母时，所述控制电路板执行所述控制程序，并相应向所述步进电机输出电平信号。

可选的，所述控制电路板具体用于：

若所述目标电机为伺服电机，且目标传动元件为丝杠螺母时，所述控制电路板执行所述控制程序，并相应向所述步进电机输出脉冲信号。

可选的，所述系统还包括：云端服务器，所述控制电路板上设置有通信模块，所述控制电路板通过所述通信模块与所述云端服务器通信连接；

所述控制电路板还用于：

所述控制电路板将执行所述控制程序过程中的执行参数通过所述通信模块发送给所述云端服务器。

可选的，所述系统还包括：至少一个用户控制客户端，所述用户控制客户端与所述云端服务器通信连接；

所述云端服务器用于将所述执行参数实时发送给所述用户控制客户端；

所述用户控制客户端用于显示所述执行参数。

第二方面，本申请实施例还提供了一种控制程序生成方法，所述方法包括：

获取用户输入的牵张控制参数；

根据所述牵张控制参数计算电机运动参数；

根据所述电机运动参数生成电机控制程序，并将所述控制程序烧录至所述控制电路板上。

可选的，所述牵张控制参数包括：牵张速度、牵张时间、收缩时间、用户所选择的目标电机的标识以及目标传动机构的标识；

可选的，所述根据牵张控制参数生成电机控制参数，包括：

根据所述目标电机的标识获取所述目标电机的属性参数，并根据所述目标传动机构的标识获取所述目标传动元件的属性参数；

根据所述牵张速度以及所述目标电机的属性参数以及所述目标传动元件的属性参数确定所述目标电机中各绕组的延时时间；

根据所述控制电路板的晶振频率，确定所述控制程序中的延时函数的周期；

根据所述目标电机中各绕组的延时时间以及所述控制程序中的延时函数的周期，确定所述控制程序中的延时函数的循环次数；

根据所述目标电机中各绕组的延时时间以及所述牵张时间、收缩时间，确定所述牵张时间内需要通电的绕组个数以及所述收缩时间内需要通电的绕组个数；

根据所述收缩时间和所述牵张时间，确定反转参数；

将所述目标电机中各绕组的延时时间、所述延时函数的循环次数、所述通电绕组个数以及所述反转参数作为所述电机控制参数。

可选的，所述根据牵张速度以及目标电机的属性参数以及目标传动机构的属性参数确定目标电机中各绕组的延时时间，包括：

确定所述目标电机的步距角、所述目标传动机构的螺距、所述目标电机的减速比以及第一预设常数的第一乘积；

确定牵张速度与第二预设常数的第二乘积；

将所述第一乘积与所述第二乘积的比值作为所述各绕组的需求延时时间。

可选的，所述根据目标电机中各绕组的延时时间以及控制程序中的延时函数的周期，确定控制程序中的延时函数的循环次数，包括：

确定所述各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值；

将各绕组的延时时间与各绕组的延时函数的周期的比值与第三预设常数的第三乘积作为所述延时函数的循环次数。

可选的，所述根据收缩时间和牵张时间，确定反转参数，包括：

根据所述牵张时间确定第一反转参数以及所述第一反转参数对应的时长；

根据所述收缩时间确定第二反转参数以及所述第二反转参数对应的时长。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的程序指令，当应用程序运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述程序指令，以执行上述第二方面所述的控制程序生成方法的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被读取并执行上述第二方面所述的控制程序生成方法的步骤。

本申请的有益效果是：

本申请提供的一种牵张成骨控制系统以及控制程序生成方法，通过将控制电路板与电机连接，电机与传动机构机械连接；控制客户端与电路板通信连接；控制客户端用于获取用户输入的牵张控制参数，根据牵张控制参数计算电机运动参数，根据电机运动参数生成电机控制程序并将控制程序烧录至控制电路板上，控制电路板执行控制程序并相应的向电机输出牵张控制信号，以控制电机工作并相应的驱动传动机构运动。通过控制客户端根据牵张控制参数生成控制程序并将控制程序烧录至控制电路板上，通过控制电路板控制牵张成骨装置中的电机以及传动机构工作，可以实现将用户的牵张控制参数转化为控制程序，使用控制程序实现牵张成骨装置的自动化控制，并且使得牵张控制过程中的牵张控制参数更精确，同时也能提高牵张效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种牵张成骨控制系统；

图2为本申请实施例提供的一种控制客户端的一种界面示意图；

图3为本申请实施例提供的控制客户端的另一种界面示意图；

图4为本申请提供的一种用户客户端显示执行参数的界面示意图；

图5为本申请实施例提供的一种牵张成骨控制系统的完整示意图；

图6为本申请实施例提供的一种控制程序生成方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

图1为本申请实施例提供的一种牵张成骨控制系统，如图1所示，该系统可以包括控制电路板10、控制客户端11以及牵张成骨装置12，其中，该牵张成骨装置中可以包括电机121以及传动元件122。

可选的，该控制电路板10例如可以为印刷电路板、陶瓷电路板、氧化铝陶瓷电路板、线路电路板、超薄线路板等不同类型的电路板。将该控制电路板10可以安装至单片机中，通过单片机输出控制信号，可以实现对其他设备的控制、监控或管理等功能。

可选的，该控制客户端11例如可以为台式电脑、笔记本电脑、手机、平板等具有计算处理能力以及显示功能的终端设备。

可选的，该牵张成骨装置12中的电机121可以包括步进电机、微型伺服电机等不同类型的电机，其中，传动元件122例如可以为丝杠螺母机构(又可以称为螺旋传动机构)，主要用来将旋转运动变换为直线运动或者将直线运动变换为旋转运动。通过将电机121和传动元件122进行连接，使得电机121可以带动传动元件122进行转动。

可选的，控制电路板10与电机121可以进行电连接，具体地，可以使用导线将控制电路板10的端口与电机121的端口进行电连接；且电机121与传动元件122可以进行电连接。

可选的，控制客户端11与控制电路板10可以进行通信连接，控制客户端11可以用于获取用户输入的牵张控制参数。

其中，牵张控制参数可以通过控制客户端11的界面进行输入和选择，控制客户端11的界面可以包括标签、文本框和按钮；牵张控制参数的具体数值可以通过控制客户端11界面的文本框进行键入并被控制程序获取，标签可以提示当前文本框可以输入的参数类型以及参数单位。

示例性的，控制客户端11的界面可以如图2所示的，图2为控制客户端的一种界面示意图，如图2所示，该界面中可以包括牵张速度、牵张时间、收缩时间、振动频率等参数，用户可以在该界面中键入各参数的具体数值，点击生成按键，则用户键入的各参数的数值被控制程序获取并生成控制程序。

值得说明的是，该界面中的参数类型仅为部分参数示意，也可以包括其他的牵张控制参数，此处不作限制。

示例性的，控制客户端的界面也可以如图3所示，图3为控制客户端的另一种界面示意图，如图3所示，该界面中可以包括预设的参数设置选项，用户通过选择界面中的选项可以直接根据该选项的控制程序对牵张成骨装置进行控制。其中，预设的参数设置选项例如可以为高速低频(1mm/min,0次)、高速中频(1mm/min,5次)、高速高频(1mm/min,10次)、中速低频(0.5mm/min,0次)、中速中频(0.5mm/min,5次)、中速高频(0.5mm/min,10次)、低速低频(0.25mm/min,0次)、低速中频(0.25mm/min,5次)、低速高频(0.25mm/min,10次)。

可选的，控制客户端11可以根据获取到的牵张控制参数计算电机运动参数，并根据得到的电机运动参数生成电机控制程序，具体地，控制客户端11可以使用该客户端的上位机常用编程语言C#语言在编程软件中，例如keil软件中进行设计、编制、调试、运行等，生成包括有电机控制参数的编程语言控制程序。控制客户端11并将生成的控制程序烧录至控制电路板10上，具体地控制客户端11可以通过线缆将控制程序烧录至控制电路板10的单片机中。

可选的，控制电路板10可以用于执行烧录的控制程序，并相应的向电机121输出牵张控制信号，具体地，控制电路板10可以通过单片机的引脚输出牵张控制信号，以控制电机121进行工作，并相应的驱动传动元件122进行转动。

上述实施例中，用户可以在控制客户端11的界面上输入需要的牵张控制参数，控制客户端11使用编程语言根据用户输入的牵张控制参数生成相应的控制程序，并将生成的控制程序烧录至控制电路板10中，控制电路板10通过执行烧录进来的控制程序以及向牵张成骨装置发送控制信号来控制牵张成骨装置进行工作。本实施例中，通过将控制电路板与电机连接，电机与传动机构机械连接；控制客户端与电路板通信连接；控制客户端用于获取用户输入的牵张控制参数，根据牵张控制参数计算电机运动参数，根据电机运动参数生成电机控制程序并将控制程序烧录至控制电路板上，控制电路板执行控制程序并相应的向电机输出牵张控制信号，以控制电机工作并相应的驱动传动机构运动。通过控制客户端根据牵张控制参数生成控制程序并将控制程序烧录至控制电路板上，通过控制电路板控制牵张成骨装置中的电机以及传动机构工作，可以实现将用户的牵张控制参数转化为控制程序，使用控制程序实现牵张成骨装置的自动化控制，并且使得牵张控制过程中的牵张控制参数更精确，同时也能提高牵张效率。

可选的，上述图1中的牵张成骨系统中还可以包括电源13，其中，电源13可以与控制电路板10进行电连接，该电源13可以为便携式直流电源，向控制电路板10提供电能，使得控制电路板10可以进行正常工作状态。

可选的，牵张控制参数可以包括：牵张速度、牵张时间、收缩时间、用户所选择的目标电机的标识以及目标传动机构的标识。

其中，牵张速度为牵张成骨装置在一定时间内能够牵拉或者收缩的距离，例如牵张速度为0.25mm/min、0.5mm/min、1mm/min等；牵张时间可以为牵张成骨装置进行拉伸一次的总时间；收缩时间可以为牵张成骨装置进行收缩一次的总时间；目标电机的标识以及目标传动机构的标识例如可以为数字编码或字母标识。

可选的，控制客户端11根据目标电机的标识获取目标电机的属性参数，其中，电机的属性参数可以包括电机的型号、电机的功率、电机的绕组、电机的重量以及电机的功率等参数；并根据目标传动机构的标识获取目标传动机构的属性参数，其中，传动机构的属性参数例如可以为传动机构的型号、直径以及螺距等参数。

可选的，目标电机和目标传动机构可以通过控制客户端11的界面进行选择，控制客户端11的界面可以包括标签、文本框和按钮；其中，目标电机以及目标传动机构可以是用户通过控制客户端11界面按钮进行选择，确定需要使用的目标电机以及目标传动机构，标签可以提示当前文本框可以输入的参数类型以及参数单位。

可选的，控制客户端11可以根据牵张速度以及目标电机的属性参数以及目标传动机构的属性参数确定目标电机中各绕组的延时时间，其中，电机中可以包括多个绕组，通过对多个绕组进行循环通电来实现电机转子在定子中以一定的速度进行旋转，使得电机进行工作。

其中，各绕组的延时时间可以指示的是电机中的每一个绕组在单位延时程序中的通电时间，单位延时程序可以指示的是电机转子每旋转一个步距角过程的程序。

可选的，可以使用预设的方法根据牵张速度以及目标电机的属性参数以及目标传动机构的属性参数确定目标电机中各绕组的延时时间，其中，牵张速度可以指示的是在牵张过程中的不同阶段的速度，例如牵张过程中的匀速启动阶段的速度、匀速运行阶段的速度和匀速旋转阶段的速度，则，对于不同阶段所需的各绕组的延时时间是不一样的，也就是说可以根据牵张过程中的不同阶段确定各阶段中的各绕组的延时时间。

可选的，控制客户端11可以根据控制电路板10的晶振频率，使用预设的方法，确定控制程序中的延时函数的周期，如控制电路板10的单片机的晶振频率为f_c(MHz)时，可以根据公式12/f_c计算得到延时函数的周期，且该延时函数的周期的时间单位为μs；其中，控制程序中的延时函数可以指示的是控制程序每运行一次该延时函数，则可以控制目标电机的当前绕组保持通电一个可延时时间的时长，并且，延时函数的周期指示的是每运行一次延时函数时控制程序需要使用的时间，可以为一个机器周期，例如使用t_m来表示，该机器周期则为控制程序中的延时函数的周期，则t_m＝12/f_c。

可选的，根据目标电机中各绕组的延时时间以及牵张时间、收缩时间，确定牵张时间内需要通电的绕组个数以及收缩时间内需要通电的绕组个数。具体地，可以使用根据牵张时间与目标电机中各绕组的延时时间的比值确定牵张时间内需要通电的绕组个数；根据收缩时间与目标电机中各绕组的延时时间的比值确定收缩时间内需要通电的绕组个数。

可选的，控制客户端11可以根据收缩时间和牵张时间确定反转参数，其中，该反转参数指示的是目标电机进行正向旋转以及反向旋转的参数，在牵张装置进行牵张过程时，目标电机可以正向旋转，在进行收缩过程时，目标电机可以反向旋转，而该反转参数可以实现目标电机的正向旋转以及反向旋转，可以根据收缩时间和牵张时间使用预设的方法确定该反转参数何时改变。

可选的，控制客户端11将上述的目标电机中各绕组的延时时间、延时函数的循环次数、通电绕组个数以及反转参数作为电机控制参数。

可选的，目标电机中的各绕组的延时时间可以通过如下步骤得到：

可选的，确定目标电机的步距角以及减速比、目标传动机构的螺距以及第一预设常数的第一乘积，其中，目标电机的步距角例如可以使用α来表示，减速比可以使用i来表示，目标传动机构的螺距可以使用I来表示，第一预设常数可以使用A来表示，示例性的，该第一预设常数例如可以为5000，则根据目标电机的步距角以及减速比、目标传动机构的螺距以及第一预设常数确定的第一乘积可以为5000·α·I·i。

可选的，确定牵张速度与第二预设常数的第二乘积，其中，牵张速度可以为牵张启动加速的采样点速度、牵张匀速运行速度及牵张停止减速的采样点速度，牵张速度例如可以使用v来表示，第二预设常数例如可以使用B来表示，示例性的，该第二预设常数可以为3，则根据牵张速度与第二预设常数确定的第二乘积为3v。

可选的，将第一乘积与第二乘积的比值作为各绕组的延时时间，则各绕组的延时时间为5000αIi/3v，其中，各绕组的延时时间可以使用t_d来表示，则t_d＝5000αIi/3v，计算得到的各绕组的延时时间的单位为ms，其中，计算得到的各绕组的延时时间为不同运动阶段下所需的各绕组的延时时间。

可选的，延时函数的循环次数可以通过如下步骤得到：

可选的，确定各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值，其中，由上述可知各绕组的延时时间为t_d＝5000αIi/3v，延时函数的周期为t_m＝12/f_c，则各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值为t_d/t_m。

可选的，将各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值与第三预设常数的第三乘积作为延时函数的循环次数，其中第三预设常数例如可以为1000，若延时函数的循环次数使用n来表示，则n＝1000t_d/t_m。

可选的，反转参数可以通过如下步骤得到：

根据牵张时间确定第一反转参数以及第一反转参数对应的时长，其中第一反转参数例如可以使用1来表示，第一反转参数的时长为该牵张时间的时长，也就是说在反转参数为第一反转参数1时，目标电机进行正向旋转，此时牵张装置可以进行牵张，且第一反转参数持续的时长为牵张时间的时长，在牵张过程中反转参数一直处于第一反转参数的状态。

根据收缩时间确定第二反转参数以及第二反转参数对应的时长，其中第二反转参数例如可以使用0来表示，第二反转参数的时长为该收缩时间的时长，也就是说在反转参数为第二反转参数0时，目标电机进行反向旋转，此时牵张装置可以进行收缩，且第二反转参数持续的时长为收缩时间的时长，在收缩过程中反转参数一直处于第二反转参数的状态。

可选的，通过上述可以得知，控制客户端11是根据获取到的牵张控制参数、目标电机属性参数以及目标传动机构的属性参数计算得到目标电机中各绕组的延时时间t_d，延时函数的循环次数n、牵张时间内需要通电的绕组个数、收缩时间内需要通电的绕组个数以及确定的反转参数生成的控制程序，将生成的控制程序烧录至控制电路板10中，实现将手动控制装置转化为通过程序自动控制。

可选的，控制电路板10具体用于，若目标电机为步进电机且目标传动机构为丝杠螺母时，控制电路板10执行控制客户端烧录进来的控制程序，并相应的向步进电机输出电平信号，其中，该电平信号可以为高电平信号，用来激励目标电机的多个绕组实现步进电机的旋转。

可选的，控制电路板10具体用于，若目标电机为伺服电机且目标传动机构为丝杠螺母时，控制电路板10执行控制客户端烧录进来的控制程序，并相应的向伺服电机输出脉冲信号，＝实现伺服电机的旋转。

可选的，牵张成骨控制系统还包括：云端服务器14，控制电路板10上可以设置有通信模块，控制电路板10可以通过该通信模块与云端服务器14进行通信连接，其中，该通信模块可以为蓝牙模组，具体地，控制电路板10可以通过蓝牙模组将控制电路板10上的执行参数发送至与该控制电路板连接的终端设备，再由终端设备经过网络传输至云端服务器14。

可选的，控制电路板10还用于将执行控制程序中的执行参数通过该通信模块发送至云端服务器14。其中该执行参数为牵张成骨装置工作时的拉伸距离、剩余长度、治疗时间、拉伸速度以及治疗模式，控制程序可以根据牵张成骨装置的工作进度计算出上述的执行参数，并将该执行参数发送至云端服务器。

可选的，牵张成骨控制系统还包括：至少一个用户控制客户端15，该用户客户端15例如可以为用户智能手机、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑等终端设备，用户控制客户端15可以与云端服务器14进行通信连接，其中，云端服务器14可以用于将执行参数实时发送至用户控制客户端15，用户控制客户端可以显示该执行参数，则用户可以通过该执行参数获悉牵张成骨装置的工作进度。

示例性的，用户控制客户端显示执行参数的界面如图4所示，图4为用户控制客户端显示执行参数的界面示意图，如图4所示，在用户控制客户端的界面上可以显示不同的执行参数，例如上述的拉伸距离、剩余长度、治疗时间、拉伸速度以及治疗模式，该界面也可以显示其他的执行参数，本申请对此不作限制。

图5为本申请实施例提供的一种牵张成骨控制系统的完整示意图，如图5所示，用户可以在控制客户端11的界面上输入需要的牵张控制参数，控制客户端11使用编程语言根据用户输入的牵张控制参数生成相应的控制程序，并将生成的控制程序烧录至控制电路板10中，控制电路板10通过执行烧录进来的控制程序以及向牵张成骨装置发送控制信号来控制牵张成骨装置进行工作，电源13向控制电路板提供电能；云端服务器可以与控制电路板10进行通信连接，获取到控制程序执行过程中的执行参数；用户客户端可以与云端服务器进行通信连接，可以获取到云端服务器中的控制程序中的执行参数，通过该执行参数用户可以通过用户客户端对牵张成骨装置的工作进度进行远程监控。

图6为本申请实施例提供的一种控制程序生成方法，该方法应用于上述的牵张成骨系统中的控制客户端11，如图6所示，该方法可以包括：

S201、获取用户输入的牵张控制参数。

可选的，控制客户端可以获取用户输入的牵张控制参数。

S202、根据牵张控制参数计算电机运动参数。

可选的，控制客户端可以根据上述获取到的牵张控制参数计算电机运动参数，具体的计算电机运动参数的过程在前述说明书中已详细说明，此处不作赘述。

S203、根据电机运动参数生成控制程序，并将控制程序烧录至控制电路板上。

可选的，控制客户端根据电机运动参数生成控制程序，其中，该控制程序指示的是电机的控制程序，并将控制程序烧录至控制电路板上，电路板执行该控制程序并控制牵张成骨装置进行工作。具体的过程在前述说明书中已详细说明，此处不作赘述。

可选的，牵张控制参数包括：牵张速度、牵张时间、收缩时间、用户所选择的目标电机的标识以及目标传动机构的标识；

可选的，上述S202中根据牵张控制参数计算电机运动参数，可以包括：

根据目标电机的标识获取目标电机的属性参数，并根据目标传动机构的标识获取目标传动元件的属性参数；

根据牵张速度以及目标电机的属性参数以及目标传动机构的属性参数确定目标电机中各绕组的延时时间；

根据控制电路板的晶振频率，确定控制程序中的延时函数的周期；

根据目标电机中各绕组的延时时间以及控制程序中的延时函数的周期，确定控制程序中的延时函数的循环次数；

根据目标电机中各绕组的延时时间以及牵张时间、收缩时间，确定牵张时间内需要通电的绕组个数以及收缩时间内需要通电的绕组个数；

根据收缩时间和牵张时间，确定反转参数；

将目标电机中各绕组的延时时间、延时函数的循环次数、通电绕组个数以及反转参数作为电机控制参数。

值得说明的是，上述具体的过程在前述说明书中已详细说明，此处不作赘述。

可选的，上述根据牵张速度以及目标电机的属性参数以及目标传动机构的属性参数确定目标电机中各绕组的延时时间，可以包括：

可选的，控制客户端可以确定目标电机的步距角、目标传动机构的螺距、目标电机的减速比以及第一预设常数的第一乘积；

可选的，控制客户端可以确定牵张速度与第二预设常数的第二乘积；

可选的，控制客户端可以将第一乘积与第二乘积的比值作为各绕组的延时时间。

值得说明的是，上述具体的过程在前述说明书中已详细说明，此处不作赘述。

可选的，上述根据目标电机中各绕组的延时时间以及控制程序中的延时函数的周期，确定控制程序中的基本延时函数的循环次数，可以包括：

可选的，控制客户端可以确定各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值；

可选的，控制客户端可以将各绕组的延时时间与各绕组的延时函数的周期的比值与第三预设常数的第三乘积作为延时函数的循环次数。

值得说明的是，上述具体的过程在前述说明书中已详细说明，此处不作赘述。

可选的，上述根据收缩时间和牵张时间，确定反转参数，可以包括：

可选的，控制客户端可以根据牵张时间确定第一反转参数以及第一反转参数对应的时长；根据收缩时间确定第二反转参数以及第二反转参数对应的时长。

值得说明的是，上述具体的过程在前述说明书中已详细说明，此处不作赘述。

图7为本申请实施例提供的一种电子设备300的结构框图。如图7所示，该电子设备可包括：处理器301、存储器302。

可选的，还可以包括总线303，其中，所述存储器302用于存储有所述处理器301可执行的机器可读指令，当电子设备300运行时，所述处理器301与所述存储器302存储之间通过总线403通信，所述机器可读指令被所述处理器301执行时执行上述方法实施例中的方法步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中的方法步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种牵张成骨控制系统，其特征在于，包括：控制电路板、控制客户端以及自动化牵张成骨装置，所述牵张成骨装置中的主动元件包括：电机以及传动机构；

所述控制电路板与所述电机电连接，所述电机与所述传动机构连接；

所述控制客户端与所述控制电路板通信连接；

所述控制客户端用于获取用户输入的牵张控制参数，根据所述牵张控制参数计算电机运动参数，根据所述电机运动参数生成控制程序，并将所述控制程序烧录至所述控制电路板上；

所述控制电路板用于执行所述控制程序，相应向所述电机输出牵张控制信号，以控制所述电机工作，并相应驱动所述传动机构运动。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述牵张控制参数包括：牵张速度、牵张时间、收缩时间、用户所选择的目标电机的标识以及目标传动机构的标识；

所述控制客户端具体用于：

根据所述目标电机的标识获取所述目标电机的属性参数，并根据所述目标传动机构的标识获取所述目标传动机构的属性参数；

根据所述牵张速度以及所述目标电机的属性参数以及所述目标传动机构的属性参数确定所述目标电机中各绕组的延时时间；

根据所述控制电路板的晶振频率，确定所述控制程序中的延时函数的周期；

根据所述目标电机中各绕组的延时时间以及所述控制程序中的延时函数的周期，确定所述控制程序中的延时函数的循环次数；

根据所述目标电机中各绕组的延时时间以及所述牵张时间、收缩时间，确定所述牵张时间内需要通电的绕组个数以及所述收缩时间内需要通电的绕组个数；

根据所述收缩时间和所述牵张时间，确定正反转参数；

将所述目标电机中各绕组的延时时间、所述延时函数的循环次数、所述通电的绕组个数以及所述正反转参数作为所述电机运动参数。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，目标电机中各绕组的延时时间通过如下步骤得到：

确定所述目标电机的步距角、所述目标传动机构的螺距、所述目标电机的减速比以及第一预设常数的第一乘积；

确定牵张速度与第二预设常数的第二乘积；

将所述第一乘积与所述第二乘积的比值作为所述各绕组的延时时间。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述延时函数的循环次数通过如下步骤得到：

确定所述各绕组的延时时间与延时函数的周期的比值；

将各绕组的延时时间与各绕组的延时函数的周期的比值与第三预设常数的第三乘积作为所述延时函数的循环次数。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述反转参数通过如下步骤得到：

根据所述牵张时间确定第一反转参数以及所述第一反转参数对应的时长；

根据所述收缩时间确定第二反转参数以及所述第二反转参数对应的时长。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，控制电路板具体用于：

若所述目标电机为步进电机，且目标传动机构为丝杠螺母时，所述控制电路板执行所述控制程序，并相应向所述步进电机输出电平信号。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制电路板具体用于：

若所述目标电机为伺服电机，且目标传动元件为丝杠螺母时，所述控制电路板执行所述控制程序，并相应向所述步进电机输出脉冲信号。

8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：云端服务器，所述控制电路板上设置有通信模块，所述控制电路板通过所述通信模块与所述云端服务器通信连接；

所述控制电路板还用于：

所述控制电路板将执行所述控制程序过程中的执行参数通过所述通信模块发送给所述云端服务器。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：至少一个用户控制客户端，所述用户控制客户端与所述云端服务器通信连接；

所述云端服务器用于将所述执行参数实时发送给所述用户控制客户端；

所述用户控制客户端用于显示所述执行参数。

10.一种控制程序生成方法，包括：

获取用户输入的牵张控制参数；

根据所述牵张控制参数计算电机运动参数；

根据所述电机运动参数生成电机控制程序，并将所述控制程序烧录至控制电路板上。

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