專利名稱：一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防碰撞系統(tǒng)，特別涉及一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，放射治療設(shè)備中使用的防碰撞裝置主要有以下兩種一種為機(jī)械式接觸防碰裝置，在容易發(fā)生碰撞的地方安置一定數(shù)量的擋絲，當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，這些擋絲會(huì)被拉伸，通過旋轉(zhuǎn)電位器測(cè)出拉伸從而阻止進(jìn)一步碰撞。但是這些擋絲本身具有彈性，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)電位器的測(cè)量靈敏度下降，同時(shí)擋絲的測(cè)量范圍有限，不能全方位監(jiān)控可能發(fā)生碰撞的地方。因此這種裝置實(shí)際使用效果并不好。另一種是紅外反射防碰裝置，在設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件的前端安裝反射型紅外傳感器，當(dāng)有物體進(jìn)入傳感器有效測(cè)量范圍內(nèi)，傳感器會(huì)接收到反射光，判定物體靠近從而停止運(yùn)動(dòng)避免碰撞。但是紅外反射光易受物體的顏色以及其它光的影響，導(dǎo)致測(cè)量的距離誤差很大，浪費(fèi)了極有限的可治療空間。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以克服上述缺陷，放療設(shè)備碰撞率低、運(yùn)動(dòng)部件防碰測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣、損害少的具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，包括中央處理器和運(yùn)動(dòng)部件表面，中央處理器上設(shè)置有中央處理器接口，運(yùn)動(dòng)部件表面安裝有超聲發(fā)射傳感器和超聲接收傳感器，超聲發(fā)射傳感器和超聲接收傳感器通過中央處理器接口接入中央處理器。所述的超聲發(fā)射傳感器和超聲接受傳感器能夠全方位旋轉(zhuǎn)，采用中央處理器控制超聲發(fā)射器旋轉(zhuǎn)的方向，超聲波的頻率和速度，使發(fā)射的聲波形成一個(gè)類球面的掃描探測(cè)，這種旋轉(zhuǎn)探測(cè)方式可大大減少超聲傳感器波束角帶來的盲區(qū)，探測(cè)范圍幾乎覆蓋了運(yùn)動(dòng)部件的前端所有空間。同時(shí)中央處理器控制超聲接收器的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，確保全面及時(shí)接收到所有信息并篩選出有用信息，超聲波測(cè)距不受放療設(shè)備中的電磁影響，也不受物體的顏色和其它光影響，測(cè)量精度大大提高。所述的運(yùn)動(dòng)部件表面里層安裝若干組光纖陣列，光纖陣列通過中央處理器接口接入中央處理器。采有彈性的物質(zhì)做運(yùn)動(dòng)部件容易發(fā)生碰撞的表面，在它的里層，安裝幾組光纖陣列，一組陣列中有一根發(fā)光光纖，其他為受光光纖，發(fā)光光纖的發(fā)射光按原路返回，受光光纖沒有光通過。當(dāng)有物體接觸到運(yùn)動(dòng)部件表面導(dǎo)致平面變形時(shí)，發(fā)光光纖的發(fā)射光通過運(yùn)動(dòng)物體表面形成反射光，受光光纖就會(huì)接收到反射光，當(dāng)任何一個(gè)受光光纖的信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)。
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2/3頁(yè)所述的每組光纖陣列設(shè)置有一根發(fā)光光纖和若干根受光光纖。增強(qiáng)觸覺感知功倉(cāng)泛。所述的光纖陣列為圓柱形，發(fā)光光纖設(shè)置在中間，受光光纖設(shè)置在發(fā)光光纖的四周，發(fā)光光纖和受光光纖平行排列。發(fā)光光纖置于中心位置，當(dāng)有物體接觸到運(yùn)動(dòng)部件表面導(dǎo)致平面變形時(shí)，發(fā)光光纖不安原路返回，周圍受光光纖接收到光，停止運(yùn)動(dòng)。 所述的發(fā)光光纖略長(zhǎng)于受光光纖，發(fā)光光纖貼近于運(yùn)動(dòng)部件表面。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件表面受到碰撞發(fā)生變形時(shí)，發(fā)光光纖所發(fā)出的光束照到運(yùn)動(dòng)部件表面后再反射到周圍的受光光纖中。所述的超聲發(fā)射傳感器和超聲接受傳感器為仿生定位裝置。所述的仿生定位裝置為非接觸防碰撞裝置。仿生定位裝置為非接觸防碰撞裝置，能夠全方位監(jiān)控物體由遠(yuǎn)及近的距離，測(cè)量精度不受物體顏色和其它光的影響，當(dāng)靠近的物體不在允許的閾值距離內(nèi)時(shí)，立即停止運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明所具有的有益效果是所述的具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，仿生定位裝置為非接觸防碰撞裝置，能夠全方位監(jiān)控物體由遠(yuǎn)及近的距離，測(cè)量精度不受物體顏色和其它光的影響，當(dāng)靠近的物體不在允許的閾值距離內(nèi)時(shí)，立即停止運(yùn)動(dòng)；同時(shí)又增加了觸覺感知防碰撞裝置，在物體與物體接觸時(shí)能夠感知從而停止運(yùn)動(dòng)。雙重防碰撞系統(tǒng)大大降低碰撞發(fā)生的幾率，減少損害，同時(shí)又保證了可治療空間的最大化。本發(fā)明大大降低了放療設(shè)備發(fā)生碰撞的幾率，同時(shí)由于提高了運(yùn)動(dòng)部件的防碰測(cè)量精度和測(cè)量范圍，在保證將碰撞的幾率降到最低前提下，最大限度地?cái)U(kuò)展了治療空間，為患者的治療提供了良好的基礎(chǔ)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實(shí)施例2動(dòng)作結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、中央處理器2、中央處理器接口 3、超聲發(fā)射傳感器4、超聲接收傳感器5、運(yùn)動(dòng)部件表面6、光纖陣列7、受光光纖8、發(fā)光光纖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述實(shí)施例I :如圖I所示，一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，包括中央處理器I和運(yùn)動(dòng)部件表面5，中央處理器I上設(shè)置有中央處理器接口 2，運(yùn)動(dòng)部件表面5安裝有超聲發(fā)射傳感器3和超聲接收傳感器4，超聲發(fā)射傳感器3和超聲接收傳感器4通過中央處理器接口 2接入中央處理器I。實(shí)施例2 如圖2-3所示在實(shí)施例I的基礎(chǔ)上，運(yùn)動(dòng)部件表面5里層安裝若干組光纖陣列6，光纖陣列6通過中央處理器接口 2接入中央處理器I。每組光纖陣列6分別設(shè)置有一根發(fā)光光纖7和若干根受光光纖8，光纖陣列6為圓柱形，發(fā)光光纖7設(shè)置在中間，受光光纖8
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設(shè)置在發(fā)光光纖的四周，發(fā)光光纖7和受光光纖8平行排列，發(fā)光光纖7略長(zhǎng)于受光光纖8，發(fā)光光纖7貼近于運(yùn)動(dòng)部件表面5。工作原理和使用過程在運(yùn)動(dòng)部件可能會(huì)發(fā)生碰撞的表面上，安裝能夠全方位旋轉(zhuǎn)的超聲發(fā)射器和同樣能夠全方位旋轉(zhuǎn)的超聲接收器。一個(gè)中央處理器控制超聲發(fā)射器旋轉(zhuǎn)的方向，超聲波的頻率和速度，使發(fā)射的聲波形成一個(gè)類球面的掃描探測(cè)，形同海豚擺動(dòng)頭部做聲吶探測(cè)。這種旋轉(zhuǎn)探測(cè)方式可大大減少超聲傳感器波束角帶來的盲區(qū)，探測(cè)范圍幾乎覆蓋了運(yùn)動(dòng)部件的前端所有空間。同時(shí)中央處理器控制超聲接收器的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，確保全面及時(shí)接收到所有信息并篩選出有用信息，就象海豚不斷變換耳朵做精確接收測(cè)定。超聲波測(cè)距不受放療設(shè)備中的電磁影響，也不受物體的顏色和其它光影響，測(cè)量精度大大提高。但是在安裝超聲發(fā)射器的平面到超聲發(fā)射器能夠旋轉(zhuǎn)的最大角度之間，仍有一個(gè)較小的盲區(qū)角度，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，用有彈性的物質(zhì)做運(yùn)動(dòng)部件容易發(fā)生碰撞的表面，在它的里層，分布著幾組光纖陣列，一組陣列中有I根發(fā)光光纖，其他為受光光纖。正常情況下，發(fā)光光纖的發(fā)射光按原路返回，受光光纖沒有光通過。當(dāng)有物體接觸到運(yùn)動(dòng)部件表面導(dǎo)致平面變形時(shí)，受光光纖就會(huì)接收到反射光，當(dāng)任何一個(gè)受光光纖的信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)。如圖I所示，在運(yùn)動(dòng)部件表面5上安裝超聲發(fā)射傳感器3和超聲接收傳感器4，控制超聲發(fā)射傳感器3和超聲接收傳感器4的旋轉(zhuǎn)信號(hào)以及超聲波收發(fā)信號(hào)通過中央處理器接口 2與中央處理器I連接。如圖2所示，在運(yùn)動(dòng)部件表面5的內(nèi)側(cè)，與運(yùn)動(dòng)部件表面5垂直放置幾組光纖陣列6。光纖陣列6由一根發(fā)光光纖8和數(shù)根受光光纖7組成。所有的光纖陣列通過中央處理器接口 2與中央處理器I連接。如圖3所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件表面5受到碰撞發(fā)生變形時(shí)，發(fā)光光纖8發(fā)射的光將會(huì)反射到周圍的受光光纖7中。
權(quán)利要求
1.一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，包括中央處理器(I)和運(yùn)動(dòng)部件表面(5)，中央處理器(I)上設(shè)置有中央處理器接口(2)，其特征在于運(yùn)動(dòng)部件表面(5)安裝有超聲發(fā)射傳感器(3)和超聲接收傳感器(4)，超聲發(fā)射傳感器(3)和超聲接收傳感器(4)通過中央處理器接口(2)接入中央處理器(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，其特征在于所述的運(yùn)動(dòng)部件表面(5)里層安裝若干組光纖陣列(6)，光纖陣列(6)通過中央處理器接口(2)接入中央處理器(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，其特征在于所述的每組光纖陣列(6)設(shè)置有一根發(fā)光光纖(7)和若干根受光光纖(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，其特征在于所述的光纖陣列(6)為圓柱形，發(fā)光光纖(7)設(shè)置在中間，受光光纖(8)設(shè)置在發(fā)光光纖的四周，發(fā)光光纖(7 )和受光光纖(8 )平行排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)光光纖(7 )略長(zhǎng)于受光光纖(8 )，發(fā)光光纖(7 )貼近于運(yùn)動(dòng)部件表面(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，其特征在于所述的超聲發(fā)射傳感器(3)和超聲接收傳感器(4)為仿生定位裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，其特征在于所述的仿生定位裝置為非接觸防碰撞裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防碰撞系統(tǒng)，特別涉及一種具有仿生定位和觸覺感知的雙重防碰撞系統(tǒng)，包括中央處理器(1)和運(yùn)動(dòng)部件表面(5)，中央處理器上設(shè)置有中央處理器接口(2)，其特征在于運(yùn)動(dòng)部件表面(5)安裝有超聲發(fā)射傳感器(3)和超聲接收傳感器(4)，超聲發(fā)射傳感器和超聲接收傳感器通過中央處理器接口(2)接入中央處理器，運(yùn)動(dòng)部件表面(5)里層安裝若干組光纖陣列(6)，光纖陣列通過中央處理器接口(2)接入中央處理器。本發(fā)明大大降低了放療設(shè)備發(fā)生碰撞的幾率，同時(shí)由于提高了運(yùn)動(dòng)部件的防碰測(cè)量精度和測(cè)量范圍，在保證將碰撞的幾率降到最低前提下，最大限度地?cái)U(kuò)展了治療空間，為患者的治療提供了良好的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)A61N5/00GK102943953SQ201210439028
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月6日
發(fā)明者秦嘉川, 成希革 申請(qǐng)人:山東新華醫(yī)療器械股份有限公司