CN117544054A - 一种器械驱动方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及介入机器人领域,尤其涉及一种器械驱动方法,包括响应接收的器械驱动指令,获取用于控制电机的控制参数,控制参数包括控制转速和控制转动位移;比对控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;若数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据异常次数、控制转速和控制转动位移,确定期望转动位移;获取编码器采集的检测转动位移、和电机存储的存储转动位移,根据检测转动位移、当前转动位移以及期望转动位移,确定目标控制参数;根据目标控制参数,补偿控制电机驱动器械运动。本申请还提供一种器械驱动装置、计算机设备及存储介质。本申请有效提升器械驱动精确性。
Description
技术领域
本申请涉及介入机器人技术领域,尤其涉及一种器械驱动方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
目前的介入机器人中,通过控制驱动系统中的电机驱动器械移动;然而,在控制电机中,会在相隔较短的时间内向电机发送控制参数,如此快速的数据传输操作,容易导致数据丢失,即存有控制参数并未被执行的情形,进而导致器械驱动精确性低。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种器械驱动方法、装置、计算机设备及存储介质,以解决器械驱动精确性低的问题。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种器械驱动方法,采用了如下所述的技术方案:
一种器械驱动方法,应用于介入机器人的驱动系统上,所述驱动系统包括电机和编码器,所述电机用于驱动器械运动,所述编码器用于获取所述电机的转动位移作为检测转动位移;所述器械驱动方法包括:
响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移;
比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;
若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移;
获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数;
根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动。
进一步的,在所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤之前,还包括:
获取电机的工作模式;
判断所述工作模式是否为目标工作模式;
若所述工作模式为目标工作模式,则执行所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤。
进一步的,在所述比对所述控制参数与预设控制参数的步骤之前,还包括:
根据所述控制转速确定所述电机的目标转动方向;
获取所述电机的上次转动方向;
比对所述目标转动方向和所述上次转动方向;
若所述目标转动方向和所述上次转动方向相同,则执行所述判断所述驱动数据是否传输异常的步骤;
若所述目标转动方向和所述上次转动方向不同,则延时预设时长后,执行所述判断所述驱动数据是否传输异常的步骤。
进一步的,所述预设控制参数包括预设转速和预设转动位移;所述确定数据传输状态的步骤包括:
分别比对所述控制转速与所述预设转速、和所述控制转动位移与所述预设转动位移;
若所述控制转速未大于所述预设转速、且所述控制转动位移未大于所述预设转动位移,或所述控制转速未小于所述预设转速、且所述控制转动位移未小于所述预设转动位移,则确定所述数据传输状态为异常状态。
进一步的,所述根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移的步骤包括:
获取设定时长,所述设定时长为获取所述控制参数的间隔时长;
根据所述设定时长和所述控制转速,计算第一计算值;
根据所述第一计算值和所述异常次数,计算第二计算值;
根据所述控制转动位移和所述第二计算值,计算期望转动位移。
进一步的,所述根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数的步骤包括:
根据所述期望转动位移和所述检测转动位移,计算补偿转动位移;
根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数;
其中,所述根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数的步骤包括:
根据所述补偿转动位移补偿当前转动位移,得到目标转动位移,以所述补偿转动位移和所述目标转动位移生成目标控制参数;和/或,
根据所述补偿转动位移和所述设定时长计算目标转速,并根据所述目标转速生成目标控制参数。
进一步的,在所述并根据所述目标转速生成目标控制参数的步骤之前,还包括:
获取限制转速,所述限制转速包括上限转速以及下限转速;
比对所述目标转速与所述限制转速;
若所述目标转速小于所述下限转速,则将所述下限转速确定为新的目标转速;
若所述目标转速大于所述上限转速,则将所述上限转速确定为新的目标转速。
为了解决上述技术问题,本申请实施例还提供一种医疗器械驱动装置,采用了如下所述的技术方案:
一种医疗器械驱动装置,应用于介入机器人的驱动系统上,所述驱动系统包括电机和编码器,所述电机用于驱动器械运动,所述编码器用于获取所述电机的转动位移作为检测转动位移;所述器械驱动装置包括:
第一获取模块,用于响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移;
第一确定模块,用于比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;
第二确定模块,用于若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移;
第三确定模块,用于获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数;
控制模块,用于根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动。
为了解决上述技术问题,本申请实施例还提供一种计算机设备,采用了如下所述的技术方案:
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如上所述的器械驱动方法的步骤。
为了解决上述技术问题,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,采用了如下所述的技术方案:
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可读指令,所述计算机可读指令被处理器执行时实现如上所述的器械驱动方法的步骤。
与现有技术相比,本申请实施例主要有以下有益效果:通过响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移;比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移;获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数;根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动,从而提升电机的控制精确性,进而提升器械的驱动精确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案,下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图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是根据本申请的医疗器械驱动方法的一个实施例的流程图;
图2是根据本申请的驱动系统的一个实施例的结构示意图;
图3是根据本申请的医疗器械驱动装置的一个实施例的结构示意图;
图4是根据本申请的计算机设备的一个实施例的结构示意图。
附图标记:
200、驱动系统;210、电机;220、编码器;230、器械安装组件;240、滑块;250、滑轨;260、丝杆;270、器械。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1,图1是根据本申请的器械驱动方法的一个实施例的流程图,所述器械驱动方法应用于介入机器人的驱动系统上。
请参阅图2,请参阅图2,图2是根据本申请的驱动系统200的一个实施例的结构示意图,所述驱动系统200包括电机210和编码器220,所述电机210用于驱动器械270运动,所述编码器220用于获取所述电机210的转动位移作为检测转动位移。
可理解地,介入机器人还包括控制器(图未示)。在一些实施例中,介入机器人还包括与控制器(图未示)电连接的输入设备(图未示),操作人员可通过输入设备(图未示)上输入电机210的控制参数,控制器(图未示)将该控制参数发送至驱动系统200,以实现控制电机210驱动器械270运动;在另一些实施例中,介入机器人的存储装置上预存有电机210的控制参数,以在介入机器人运行时,将预存的电机210的控制参数发送至驱动系统200,以实现控制电机210驱动器械270运动。
在一些实施例中,所述控制器(图未示)包括但不限于服务器、处理器、控制芯片等。
在一些实施例中,所述输入设备(图未示)包括但不限于操作屏、手机、平板等。
在一些实施例中,所述器械270为细长型医疗器械270,该细长型医疗器械270包括但不限于导丝、导管等。
在一些实施例中,所述驱动系统200还包括传动组件和所述器械安装组件230,所述电机210通过所述传动组件驱动所述器械安装组件230移动,从而实现器械安装组件230上安装的器械270移动。
在一些实施例中,所述传动组件包括滑动连接的滑块240以及滑轨250,所述器械安装组件230与所述滑块240连接固定;所述电机210的输出端与所述滑块240传动连接,以用于驱动滑块240在滑轨250上移动,从而带动器械安装组件230移动。
进一步地,所述传动组件还包括丝杆260以及螺纹套(图未示),所述丝杆260与螺纹套(图未示)螺纹连接,所述电机210的输出端与所述螺纹套(图未示)传动连接,所述螺纹套(图未示)与所述滑块240连接固定;在实际应用中,通过电机210驱动螺纹套(图未示)在丝杆260上移动,从而带动滑块240在滑轨250上移动,进而带动器械安装组件230的移动,如此利用丝杆260与螺纹套(图未示)的配合、以及滑轨250与滑块240的配合,有效提升器械安装组件230移动位置的准确性。
继续参阅图1,所述器械驱动方法,包括以下步骤:
步骤S110,响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移。
在本实施例中,器械驱动方法运行于驱动系统上,可以通过有线连接方式或者无线连接方式在接收目标操作端的传输数据后,获取所述传输数据对应的目标时间戳。需要指出的是,上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB(ultra wideband)连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。
可理解地,在实际应用中,可通过操作人员操作上述输入设备生成控制参数,以该控制参数生成器械驱动指令,或在到达预设时间后,根据介入机器人上预存的控制参数自动生成器械驱动指令。
在本实施例中,所述控制参数为用于控制电机的参数。可理解地,所述控制转速用于控制电机上输出轴的转动速度;所述控制转动位移用于控制电机上输出轴的旋转位移,其中当电机的输出轴旋转时,可基于输出轴的旋转角度、旋转圈数、输出轴的直径/半径等参数确定旋转位移。
在一些实施例中,上述步骤S110,在所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤之前,还包括:
获取电机的工作模式;
判断所述工作模式是否为目标工作模式;
若所述工作模式为目标工作模式,则执行所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤。
在本实施例中,电机的工作模式包括但不限于速度模式、变速模式、位置模式等。
在本实施例中,初始时,可从电机的多个工作模式中选取一个或多个工作模式分别作为目标工作模式;在实际应用中,通过将电机的工作模式与目标工作模式一一进行比对,当工作模式为目标工作模式时,执行步骤S130;当工作模式非为目标工作模式时,结束器械驱动方法的流程,并在重新获取到器械驱动指令后,返回步骤S110。
在一些实施例中,初始时,可分别为每个工作模式设置模式标识,且每个工作模式对应的模式标识不同,其中模式标识可为模式1、模式2、…、模式n,n为正整数;在实际应用中,可通过工作模式的模式标识与目标工作模式的模式标识进行比对,当二者的模式标识相同时,则确定工作模式为目标工作模式;反之,当二者的模式标识不同时,则确定工作模式非为目标工作模式。
步骤S120,比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态。
在本实施例中,数据传输状态包括异常状态和非异常状态;其中,异常状态为控制参数在数据传输的过程中出现数据丢失的情形,非异常状态为控制参数在数据传输的过程中并未出现数据丢失的情形。
在一些实施例中,在数据传输状态为非异常状态时,表征传输的数据并未丢失,此时驱动系统获取的控制参数即为发送器械驱动指令时所携带的控制参数;基于此,可将数据传输状态为非异常状态时的控制参数确定为预设控制参数。
在一些实施例中,在介入机器人中,可将操作人员输入的控制参数或预存的控制参数确定为预设控制参数;如此,使得预设控制参数处于不断更新的状态,有效保证数据传输状态确定的准确性。
在一些实施例中,上述步骤S120,在所述比对所述控制参数与预设控制参数的步骤之前,还包括:
根据所述控制转速确定所述电机的目标转动方向。
获取所述电机的上次转动方向;
比对所述目标转动方向和所述上次转动方向;
若所述目标转动方向和所述上次转动方向相同,则执行所述判断所述驱动数据是否传输异常的步骤;
若所述目标转动方向和所述上次转动方向不同,则延时预设时长后,执行所述判断所述驱动数据是否传输异常的步骤。
在本实施例中,上述控制转速的大小可为正值、负值、零中的任一者,当控制转速为正值时,则确定电机的目标转动方向为正转;当控制转速为负值时,则确定电机的目标转动方向为反转;当控制转速为零时,结束器械驱动方法的流程,并在重新获取到器械驱动指令后,返回步骤S110。
当目标转动方向和上次转动方向相同,则直接执行步骤S120;当目标转动方向时,则延时预设时长后再执行步骤S120,以预留充足的时间供电机进行复位。如此,通过将目标转动方向和上次转动方向的比对后,再执行步骤S120,以避免电机无法快速切换方向的现象,从而有效提升电机的控制精确性。
在一些实施例中,在确定目标转动方向和所述上次转动方向相同或不同后,可将目标转动方向确定为新的上次转动方向,并替换旧的上次转动方向,如此以保证下次比对目标转动方向和上次转动方向的准确性。
在一些实施例中,所述预设控制参数包括预设转速和预设转动位移;上述步骤S120,所述确定数据传输状态的步骤包括:
分别比对所述控制转速与所述预设转速、和所述控制转动位移与所述预设转动位移。
若所述控制转速未大于所述预设转速、且所述控制转动位移未大于所述预设转动位移,或所述控制转速未小于所述预设转速、且所述控制转动位移未小于所述预设转动位移,则确定所述数据传输状态为异常状态。
在本实施例中,当所述控制转速大于所述预设转速、且所述控制转动位移大于所述预设转动位移,或所述控制转速小于所述预设转速、且所述控制转动位移小于所述预设转动位移,则确定数据传输状态为非异常状态,表征控制参数并未发生丢失,并将异常次数重置为0。当所述控制转速未大于所述预设转速、且所述控制转动位移未大于所述预设转动位移,或所述控制转速未小于所述预设转速、且所述控制转动位移未小于所述预设转动位移,则确定数据传输状态为非异常状态,表征控制参数丢失,并在每次接收到新的控制参数后,累加异常次数,如当前异常次数为2,在接收到新的控制参数后,异常次数为3。
步骤S130,若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移。
在本实施例中,上述异常次数为数据传输状态为异常状态的次数。
在一些实施例中,上述步骤S130,所述根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移的步骤包括:
获取设定时长,所述设定时长为获取所述控制参数的间隔时长;
根据所述设定时长和所述控制转速,计算第一计算值;
根据所述第一计算值和所述异常次数,计算第二计算值;
根据所述控制转动位移和所述第二计算值,计算期望转动位移。
在本实施例中,通过计算设定时长和控制转速之积,计算得到第一计算值,即每次电机的丢失转动位移,然后通过计算第一计算值与异常次数的积,得到第二计算值,即电机的丢失总转动位移,最后通过计算控制转动位移和所述第二计算值之和,得到电机的期望转动位移。
在一些实施例中,在计算第一计算值时,可通过根据不同的计算标准,对应设置第一单位换算系数,以根据第一单位换算系数对控制转速的单位进行换算,以满足不同的计算需求,适用性广。如控制转速的单位为mm/s,设定时间的单位为ms,则设置第一单位换算系数可为0.1,通过计算控制转速与第一单位换算系数之积,使控制转速的单位换算为mm/ms。
步骤S140,获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数。
在一些实施例中,编码器接收一个脉冲信号对应电机转动第一设定转动位移;基于此,通过获取编码器上的读数作为第一读数值,以通过计算第一读数值与第一设定值之积,得到检测转动位移。
示例的,设定转动位移为0.01mm,则检测转动位移=第一读数值*0.01mm。
在一些实施例中,电机接收一个脉冲信号对应电机转动第二设定转动位移;基于此,通过获取电机的寄存器上的读数作为第二读数值,并根据预设转动位移拆分条件,通过编码器上的读数值与第一设定值,计算存储转动位移。
示例的,第二设定值为0.04mm,预设转动位移拆分条件为采用256细分,相应地发送1mm的控制转动位移,需要发送1*256/0.04个脉冲,则存储转动位移=第二读数值*(1*256/0.04)。
在一些实施例中,上述步骤S140,所述根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数的步骤包括:
根据所述期望转动位移和所述检测转动位移,计算补偿转动位移;
根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数。
在本实施例中,通过计算期望转动位移与所述检测转动位移之差,得到补偿转动位移,以该补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数;如此,由于目标控制参数包含有补偿转动位移,以对数据传输状态为异常状态下进行数据补偿,从而有效提升电机的控制精确性。
在一些实施例中,所述根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数的步骤包括:
根据所述补偿转动位移补偿当前转动位移,得到目标转动位移,以所述补偿转动位移和所述目标转动位移生成目标控制参数;和/或,
根据所述补偿转动位移和所述设定时长计算目标转速,并根据所述目标转速生成目标控制参数。
在本实施例中,目标控制参数包括“补偿转动位移和所述目标转动位移”、“目标转速”以及“补偿转动位移和所述目标转动位移、目标转速”中的其中一种。其中,通过补偿转动位移补偿当前转动位移,以保证电机的控制准确性;其次,目标转动位移通过计算补偿转动位移与当前转动位移之和得到,将目标转动位移写入电机的寄存器中,以对寄存器内的数据进行更新,从而保证电机上寄存器数据的准确性,如此进一步的有效保证器械的驱动准确性;再次,目标转速通过补偿转动位移除以设定时长得到,以根据目标转速控制电机转动补偿转动位移,实现稳定驱动器械运动。
在一些实施例中,在计算目标速度时,可通过根据不同的计算标准,对应设置第二单位换算系数,以根据第二单位换算系数对设定时间的单位进行换算,以满足不同的计算需求,适用性广。如设定时间的单位为ms,则设置单位换算系数可为10,通过计算设定时间与第二单位换算系数之积,使控制转速的单位换算为s。
在一些实施例中,在所述并根据所述目标转速生成目标控制参数的步骤之前,还包括:
获取限制转速,所述限制转速包括上限转速以及下限转速;
比对所述目标转速与所述限制转速;
若所述目标转速小于所述下限转速,则将所述下限转速确定为新的目标转速;
若所述目标转速大于所述上限转速,则将所述上限转速确定为新的目标转速。
在本实施例中,通过设置限制转速,并将限制转速与目标转速进行比对,以当目标转速小于下限转速时,将下限转速确定为新的目标转速,以避免由于电机的目标转速过慢,影响器械运动的稳定性;并且,当目标转速大于上限转速时,将上限转速确定为新的目标转速,以避免由于电机的目标转速过快,影响器械运动的稳定性。如此,进一步提升器械运动的稳定性。
步骤S150,根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动。
在本实施例中,通过目标控制参数,补偿控制电机驱动器械运动,以提升电机的控制精确性,进而提升器械的驱动精确性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成,该计算机可读指令可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)等非易失性存储介质,或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
进一步参考图3,作为对上述图1所示方法的实现,本申请提供了一种器械驱动装置的一个实施例,该装置实施例与图1所示的方法实施例相对应,该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图3所示,本实施例所述的器械驱动装置300包括:第一获取模块310、第一确定模块320、第一驱动模块330、第三确定模块340、控制模块350。其中:
第一获取模块310,用于响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移;
第一确定模块320,用于比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;
第二确定模块330,用于若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移;
第三确定模块340,用于获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数;
控制模块350,用于根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动。
在本申请中,通过在数据传输状态为异常状态时,根据检测转动位移、当前转动位移以及期望转动位移,确定目标控制参数,以该目标控制参数补偿控制所述电机驱动所述器械运动,从而提升电机的控制精确性,进而提升器械的驱动精确性。
在一些实施例中,上述器械驱动装置300还包括:第二获取模块、判断模块以及第一执行模块。其中:
第二获取模块,用于获取电机的工作模式;
判断模块,用于判断所述工作模式是否为目标工作模式;
第一执行模块,用于若所述工作模式为目标工作模式,则执行所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤。
在一些实施例中,上述器械驱动装置300还包括:第四确定模块、第三获取模块、第一比对模块、第二执行模块以及第三执行模块。其中:
第四确定模块,用于根据所述控制转速确定所述电机的目标转动方向;
第三获取模块,用于获取所述电机的上次转动方向;
第一比对模块,用于比对所述目标转动方向和所述上次转动方向;
第二执行模块,用于若所述目标转动方向和所述上次转动方向相同,则执行所述判断所述驱动数据是否传输异常的步骤;
第三执行模块,用于若所述目标转动方向和所述上次转动方向不同,则延时预设时长后,执行所述判断所述驱动数据是否传输异常的步骤。
在一些实施例中,所述预设控制参数包括预设转速和预设转动位移;上述第一确定模块320包括比对子模块以及第一确定子模块。
其中:
比对子模块,用于分别比对所述控制转速与所述预设转速、和所述控制转动位移与所述预设转动位移;
第一确定子模块,用于若所述控制转速未大于所述预设转速、且所述控制转动位移未大于所述预设转动位移,或所述控制转速未小于所述预设转速、且所述控制转动位移未小于所述预设转动位移,则确定所述数据传输状态为异常状态。
在一些实施例中,上述第二确定模块330包括获取子模块、第一计算子模块、第二计算子模块以及第三计算子模块。其中:
获取子模块,用于获取设定时长,所述设定时长为获取所述控制参数的间隔时长;
第一计算子模块,用于根据所述设定时长和所述控制转速,计算第一计算值;
第二计算子模块,用于根据所述第一计算值和所述异常次数,计算第二计算值;
第三计算子模块,用于根据所述控制转动位移和所述第二计算值,计算期望转动位移。
在一些实施例中,上述第二确定模块240包括第四计算子模块以及第二确定子模块。其中:
第四计算子模块,用于根据所述期望转动位移和所述检测转动位移,计算补偿转动位移;
第二确定子模块,用于根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数。
在一些实施例中,上述第二驱动子模块包括第一生成单元和/或第二生成单元。其中:
第一生成单元,用于根据所述补偿转动位移补偿当前转动位移,得到目标转动位移,以所述补偿转动位移和所述目标转动位移生成目标控制参数;
第二生成单元,用于根据所述补偿转动位移和所述设定时长计算目标转速,并根据所述目标转速生成目标控制参数。
在一些实施例中,上述器械驱动装置300还包括第四获取模块、第二比对模块、第五确定模块以及第六确定模块。其中:
第四获取模块,用于获取限制转速,所述限制转速包括上限转速以及下限转速;
第二比对模块,用于比对所述目标转速与所述限制转速;
第五确定模块,用于若所述目标转速小于所述下限转速,则将所述下限转速确定为新的目标转速;
第六确定模块,用于若所述目标转速大于所述上限转速,则将所述上限转速确定为新的目标转速。
为解决上述技术问题,本申请实施例还提供计算机设备。具体请参阅图4,图4为本实施例计算机设备基本结构框图。
所述计算机设备4包括通过系统总线相互通信连接存储器410、处理器420、网络接口430。需要指出的是,图中仅示出了具有组件310-330的计算机设备4,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。其中,本技术领域技术人员可以理解,这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令,自动进行数值计算和/或信息处理的设备,其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor,DSP)、嵌入式设备等。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
所述存储器410至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中,所述存储器410可以是所述计算机设备4的内部存储单元,例如该计算机设备4的硬盘或内存。在另一些实施例中,所述存储器410也可以是所述计算机设备4的外部存储设备,例如该计算机设备4上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。当然,所述存储器410还可以既包括所述计算机设备4的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中,所述存储器410通常用于存储安装于所述计算机设备4的操作系统和各类应用软件,例如器械驱动方法的计算机可读指令等。此外,所述存储器410还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
所述处理器420在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器420通常用于控制所述计算机设备4的总体操作。本实施例中,所述处理器420用于运行所述存储器410中存储的计算机可读指令或者处理数据,例如运行所述器械驱动方法的计算机可读指令。
所述网络接口430可包括无线网络接口或有线网络接口,该网络接口430通常用于在所述计算机设备4与其他电子设备之间建立通信连接。
在本申请中,通过在数据传输状态为异常状态时,根据检测转动位移、当前转动位移以及期望转动位移,确定目标控制参数,以该目标控制参数补偿控制所述电机驱动所述器械运动,从而提升电机的控制精确性,进而提升器械的驱动精确性。
本申请还提供了另一种实施方式,即提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器执行如上述的器械驱动方法的步骤。
在本申请中,通过在数据传输状态为异常状态时,根据检测转动位移、当前转动位移以及期望转动位移,确定目标控制参数,以该目标控制参数补偿控制所述电机驱动所述器械运动,从而提升电机的控制精确性,进而提升器械的驱动精确性。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
显然,以上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,附图中给出了本申请的较佳实施例,但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现,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。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种器械驱动方法,其特征在于,应用于介入机器人的驱动系统上,所述驱动系统包括电机和编码器,所述电机用于驱动器械运动,所述编码器用于获取所述电机的转动位移作为检测转动位移;所述器械驱动方法包括:
响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移;
比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;
若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移;
获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数;
根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动。
2.根据权利要求1所述的器械驱动方法,其特征在于,在所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤之前,还包括:
获取电机的工作模式;
判断所述工作模式是否为目标工作模式;
若所述工作模式为目标工作模式,则执行所述获取用于控制所述电机的控制参数的步骤。
3.根据权利要求1所述的器械驱动方法,其特征在于,在所述比对所述控制参数与预设控制参数的步骤之前,还包括:
根据所述控制转速确定所述电机的目标转动方向;
获取所述电机的上次转动方向;
比对所述目标转动方向和所述上次转动方向;
若所述目标转动方向和所述上次转动方向相同,则执行所述比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态的步骤;
若所述目标转动方向和所述上次转动方向不同,则延时预设时长后,执行所述比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的器械驱动方法,其特征在于,所述预设控制参数包括预设转速和预设转动位移;所述确定数据传输状态的步骤包括:
分别比对所述控制转速与所述预设转速、和所述控制转动位移与所述预设转动位移;
若所述控制转速未大于所述预设转速、且所述控制转动位移未大于所述预设转动位移,或所述控制转速未小于所述预设转速、且所述控制转动位移未小于所述预设转动位移,则确定所述数据传输状态为异常状态。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的器械驱动方法,其特征在于,所述根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移的步骤包括:
获取设定时长,所述设定时长为获取所述控制参数的间隔时长;
根据所述设定时长和所述控制转速,计算第一计算值;
根据所述第一计算值和所述异常次数,计算第二计算值;
根据所述控制转动位移和所述第二计算值,计算期望转动位移。
6.根据权利要求5所述的器械驱动方法,其特征在于,所述根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数的步骤包括:
根据所述期望转动位移和所述检测转动位移,计算补偿转动位移;
根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数;
其中,所述根据所述补偿转动位移和当前转动位移,确定目标控制参数的步骤包括:
根据所述补偿转动位移补偿当前转动位移,得到目标转动位移,以所述补偿转动位移和所述目标转动位移生成目标控制参数;和/或,
根据所述补偿转动位移和所述设定时长计算目标转速,并根据所述目标转速生成目标控制参数。
7.根据权利要求6所述的器械驱动方法,其特征在于,在所述并根据所述目标转速生成目标控制参数的步骤之前,还包括:
获取限制转速,所述限制转速包括上限转速以及下限转速;
比对所述目标转速与所述限制转速;
若所述目标转速小于所述下限转速,则将所述下限转速确定为新的目标转速;
若所述目标转速大于所述上限转速,则将所述上限转速确定为新的目标转速。
8.一种医疗器械驱动装置,其特征在于,应用于介入机器人的驱动系统上,所述驱动系统包括电机和编码器,所述电机用于驱动器械运动,所述编码器用于获取所述电机的转动位移作为检测转动位移;所述器械驱动装置包括:
第一获取模块,用于响应接收的器械驱动指令,获取用于控制所述电机的控制参数,所述控制参数包括控制转速和控制转动位移;
第一确定模块,用于比对所述控制参数与预设控制参数,确定数据传输状态;
第二确定模块,用于若所述数据传输状态为异常状态,则获取异常次数,根据所述异常次数、所述控制转速和所述控制转动位移,确定期望转动位移;
第三确定模块,用于获取所述编码器采集的检测转动位移、和所述电机存储的存储转动位移,根据所述检测转动位移、当前转动位移以及所述期望转动位移,确定目标控制参数;
控制模块,用于根据所述目标控制参数,补偿控制所述电机驱动所述器械运动。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的器械驱动方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的器械驱动方法的步骤。
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