本发明专利技术公开了一种腔道治疗电极随动装置及控制方法，涉及医疗设备技术领域。本发明专利技术所述的一种腔道治疗电极随动控制方法，具体步骤如下：步骤一：通过识别机构选取靶点位置；步骤二：根据靶点的位置来控制位移机构来将治疗电极移动到靶点位置；步骤三：靶点位置变化时通过随动的算法来计算并控制移动机构能够跟随靶点位置的移动。通过视觉或者传感器定位系统，能实时准确判定治疗腔道的体态，进行跟随移动，能提高患者的治疗体感，治疗电极跟随移动，无需手持治疗，解放操作者双手，提高医院治疗效率，患者无需保持截石位姿势不能动弹，缓解患者腰部不适。解患者腰部不适。解患者腰部不适。
【技术实现步骤摘要】
一种腔道治疗电极随动装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及医疗设备
，特别涉及一种腔道治疗电极随动装置及控制方法。
技术介绍
[0002]随着医疗技术的发展，经腔道治疗技术的应用越来越普遍。盆底功能障碍性疾病是成年女性常见的综合疾病，已列为严重威胁女性健康的常见慢性疾病，严重影响生活质量。盆地康复被动治疗手段主要包括电刺激、磁刺激、射频、超声等能量源治疗技术。
[0003]但在腔道进行治疗的过程中，发现至少存在如下技术问题：
[0004]有的治疗需要旋转治疗头进行治疗时，人手旋转特定的角度比较难以判断和控制，有的治疗需要在治疗面的垂直方向精准控制，人手操作难免对长度的控制比较难把握，且长时间操作人手难免抖动，影响治疗感受和效果，
[0005]为此，我们提出一种腔道治疗电极随动装置及控制方法。
技术实现思路
[0006](一)解决的技术问题
[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种腔道治疗电极随动装置及控制方法，通过视觉或者传感器定位系统，能实时准确判定治疗腔道的体态，进行跟随移动，能提高患者的治疗体感，治疗电极跟随移动，解决治疗电极固定不方便的技术问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0010]一种腔道治疗电极随动装置，包括：
[0011]工作台，工作台设置有治疗电极；
[0012]治疗床，治疗床上方用于患者治疗使用，工作台靠近治疗床的侧面设有视觉相机,视觉相机用于探测患者的治疗腔道的治疗靶点位置坐标和腔道轴线方向，治疗电极插入到治疗腔道中进行治疗。
[0013]优选的，工作台内设置有控制与通讯模块，控制与通讯模块用于运行控制与通讯机构，工作台上方设置有机械臂，机械臂末端设置有治疗电极，其中治疗电极末端设置有力值传感器来对治疗腔道内的受力和扭矩情况进行判定，机械臂用于调整治疗电极的具体治疗位置。
[0014]优选的，机械臂采用六轴结构，能够实现治疗电极多个角度的调整，治疗电极末端的力值传感器可以对治疗腔道中对于直角坐标系x、y、z轴方向的作用力及扭矩进行测量。
[0015]一种腔道治疗电极随动控制系统，包括：计算处理模块、识别机构、位移机构、伺服机构和通讯机构，计算处理模块通过通讯机构与识别机构、位移机构和伺服机构进行连接和信号传输，其中计算处理模块通过随动算法来对伺服机构移动路径进行计算，由通讯机构传输至位移机构执行。
[0016]一种腔道治疗电极随动控制方法，包括具体步骤如下：
[0017]步骤一：通过识别机构选取靶点位置；
[0018]步骤二：根据靶点位置来控制位移机构将治疗电极移动到靶点位置；
[0019]步骤三：靶点位置变化时，通过随动算法来计算并控制位移机构跟随靶点位置移动，实现自动跟随治疗。
[0020]优选的，识别机构采用视觉相机，位移机构采用滚轮组件加上机械臂，具体步骤如下：
[0021]步骤一：视觉相机实时获取患者治疗区图像,找到治疗靶点，通过视觉相机判断治疗靶点是否移动；
[0022]步骤二：视觉相机输出治疗靶点坐标及法线方向的变化信息至控制与通讯模块；
[0023]步骤三：将视觉相机输入的信息处理之后，控制滚轮组件夹持治疗电极移动，再反馈至步骤一中进行视觉相机进行实时拍摄进行对比，再循环上述步骤实现动态调整。
[0024]一种腔道治疗电极随动控制方法，识别机构采用治疗电极内置的力值传感器，位移机构采用机械臂，具体步骤如下：
[0025]S1.静止状态下，将力值传感器获取的作用力及扭矩清零(治疗电极在腔道内直角坐标系x、y、z轴方向的作用力及扭矩)；
[0026]S2.力值传感器实时获取治疗电极在腔道内直角坐标系x、y、z轴方向的作用力及扭矩，并通过通讯机构将输送到控制系统；
[0027]S3.探测作用力及扭矩是否变化，如不发生变化，不输出数据，保持力值传感器的实时监控，如发生变化，则力值传感器输出直角坐标系x、y、z轴方向的作用力及扭矩变化值；
[0028]S4.系统处理力值传感器的输出结果，计算患者移动时，腔道的入口坐标及腔道轴线方向的变化；
[0029]S5.根据腔道的入口坐标及腔道轴线方向的变化值，控制位移机构驱动治疗电极移动。
[0030]S6.判断作用力及扭矩是否恢复零值，
[0031]若是，继续步骤S2中的力值传感器实时检测，重复步骤S3
‑
6中对于力值传感器多个方向角度的受力和扭矩变化的动态调整；
[0032]若否，则返回步骤S5中控制治疗电极进行移动。
[0033]优选的，其中对于机械臂对于私服力控制系统的控制方法如下：
[0034]n关节机械臂的PD控制律为：
[0035][0036]e为跟踪误差，e＝q
d
‑
q，采用定点控制时，q
d
为常数，n关节机械手方程为：
[0037][0038]D(q)为n
×
n阶正定惯性矩阵，为n
×
n阶离心和哥氏力项，取Lyapunov函数为：
[0039][0040]由D(q)、K
p
的正定性知，V是全局正定的，利用的斜对称性知，的斜对称性知，则：
[0041][0042]优选的，所述伺服系统PID算法应用于使系统具有较好的速度和加速度性能，采用引入测速机信号作为速度反馈，直接构成模拟式速度回路，由高精度圆感应同步器与数字变换装置构成数字式角位置伺服回路(Yd是框架参考角位置输入型号，θ是输出角位置信号)。
[0043](三)有益效果
[0044]1、由于采用了结合机械臂与视觉相机，通过视觉相机实时监测患者体态，计算腔道轴线方向及坐标变化，通过机械臂来将治疗电极的进行随动控制，能实时准确判定治疗腔道的体态，进行跟随移动，能提高患者的治疗体感，治疗电极跟随移动，所以，有效解决了治疗电极固定不方便的问题，进而实现了通过视觉定位系统，能实时准确判定治疗腔道的体态，进行跟随移动，能提高患者的治疗体感，治疗电极跟随移动，能大大提高治疗效果。
[0045]2、由于采用了结合机械臂与传感器，传感器实时获取治疗电极在腔道内直角坐标系x、y、z轴方向的作用力及扭矩变化值，将作用力及扭矩的变化值输出给系统，通过PID算法控制机械臂按照腔道运动趋势运动，至作用力及扭矩恢复零值，初始静止状态下，将传感器的作用力及扭矩清零，所以，有效解决了治疗电极固定不方便的问题，进而实现了无需手持治疗，解放操作者双手，提高医院治疗效率，患者无需保持截石位姿势不能动弹，缓解患者腰部不适。
附图说明
[0046]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
[0047]图1为本专利技术一种腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种腔道治疗电极随动装置，其特征在于，包括：工作台，工作台设置有治疗电极(6)；治疗床(4)，治疗床(4)上方用于患者治疗使用，工作台靠近治疗床(4)的侧面设有视觉相机(5),视觉相机(5)用于探测患者的治疗腔道(3)的治疗靶点位置坐标和腔道轴线方向，治疗电极(6)插入到治疗腔道(3)中进行治疗。2.如权利要求1所述的一种腔道治疗电极随动装置，其特征在于：所述工作台内设置有控制与通讯模块(1)，所述控制与通讯模块(1)用于运行控制与通讯机构，工作台上方设置有机械臂(2)，所述机械臂(2)末端设置有治疗电极(6)，其中治疗电极(6)末端设置有力值传感器来对治疗腔道(3)内的受力和扭矩情况进行判定，所述机械臂(2)用于调整治疗电极(6)的具体治疗位置。3.如权利要求2所述的一种腔道治疗电极随动装置，其特征在于：所述机械臂(2)采用六轴结构，能够实现治疗电极(6)多个角度的调整，所述治疗电极(6)末端的力值传感器可以对治疗腔道(3)中对于直角坐标系x、y、z轴方向的作用力及扭矩进行测量。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的腔道治疗电极随动控制系统，其特征在于，包括：计算处理模块、识别机构、位移机构、伺服机构和通讯机构，计算处理模块通过通讯机构与识别机构、位移机构和伺服机构进行连接和信号传输，其中计算处理模块通过随动算法来对伺服机构移动路径进行计算，由通讯机构传输至位移机构执行。5.如权利要求4所述的一种腔道治疗电极随动控制方法，其特征在于，包括具体步骤如下：步骤一：通过识别机构选取靶点位置；步骤二：根据靶点位置来控制位移机构将治疗电极(6)移动到靶点位置；步骤三：靶点位置变化时，通过随动算法来计算并控制位移机构跟随靶点位置移动，实现自动跟随治疗。6.如权利要求5所述的一种腔道治疗电极随动控制方法，其特征在于：识别机构采用视觉相机(5)，位移机构采用滚轮组件加上机械臂(2)，具体步骤如下：步骤一：视觉相机实时获取患者治疗区图像,找到治疗靶点，通过视觉相机判断治疗靶点是否移动；步骤二：视觉相机输出治疗靶点坐标及法线方向的变化信息至控制与通讯模块；步骤三：将视觉相机输入的信息处理之后，控制滚轮组件夹持治疗电极移动，再反馈至步骤一中进行视觉相机...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜李龙，仇凯，曲振林，金燕，凌隽宇，
申请(专利权)人：南京伟思医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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