用于控制医疗设施部件运动的方法、系统及医疗设施

技术领域

本发明涉及一种用于医疗设施尤其用于医疗设施的可运动的部件的运动控制装置。本发明求取所述部件的两个位置传感器的位置间距并且从该位置间距中推导出手动操纵力。

背景技术

在医疗设施如医疗成像设施、射线扫描、计算机断层扫描、磁共振断层扫描、超声等，或用于医学治疗例如辐照或干预的设施中通常设有可运动的部件，所述可运动的部件在医疗工作流程期间运动。例如，在借助于X射线技术检测图像数据之前，辐射源、X射线检测器以及患者或要检查的身体区域必须相对于彼此定位。为此，例如能够个体地运动检查床、辐射源和/或检测器，其中患者为了检查定位在所述检查床上。调节运动能够纯手动地，即借助于操纵力、马达驱动辅助地或全自动或自主地进行。手动的调节运动在此是特别低成本的，因为能够节省驱动装置和引导设备。此外，手动的调节运动为用户提供了特别自然和直观的操纵感觉。

然而，在大和重的部件中，手动的调节力不再足以舒适地运动部件。于是特别费力的是，使部件从静止位置中进入运动。当整个医疗设施，例如运动式C型臂设施必须被运动时，这例如是适用的。尤其地，在检查床中也是这种情况。根据患者体重，在此容易超过能够可手动处理的总质量，所述总质量位于100kg至200kg的范围中。

目前，能够借助高品质和通常高价格的引导系统来减少高的操纵力。

替选地，配备有力传感器的操纵元件集成在可运动的部件上。与所检测到的操纵力相对应的传感器信号用于控制有源的、马达驱动的驱动装置。在此，一方面失去自然的操纵感觉，因为用于部件运动的主负荷由马达驱动的驱动装置提供。此外，包括力传感装置的操纵元件在位置上被固定。调节运动仅能够经由触碰所述操纵元件引发。

发明内容

与此相反，本发明的目的是，提供替选的机构，所述机构允许对医疗设施或其部件进行用户友好的、具有成本效益且灵活的运动控制。

该目的通过根据本发明的用于控制医疗设施的部件的运动的方法和相应的系统以及相应的医疗设施来实现。优选的和/或替选的有利的设计方案变型形式在下文中描述。

下面，所述目的的根据本发明的解决方案关于要求保护的方法以及要求保护的设备来描述。在这种情况下提到的特征、优点或替选的实施形式同样也转用于其它要求保护的主题，并且反之亦然。换言之，具体的主题(例如针对方法)也能够借助以下特征来改进，所述特征结合设备之一来描述或要求保护。方法的相应的功能性特征在此由相应的具体的模块或单元构成。

在第一方面中，本发明涉及一种用于控制医疗设施的部件的运动的方法。所述方法包括多个步骤。在第一步骤中，借助于设置在部件上的第一位置传感器检测第一位置参数。在第二步骤中，借助于设置在部件上的第二位置传感器检测第二位置参数。在第三步骤中，借助于控制单元基于第一和第二位置参数求取位置传感器的位置间距。在另一步骤中，借助于控制单元基于所求取的位置间距产生用于部件的驱动单元的控制信号。

相应地，本发明的第二方面涉及一种用于控制医疗设施的部件的运动的系统。所述系统包括：设置在部件上的第一位置传感器，所述第一位置传感器设立用于检测第一位置参数；设置在部件上的第二位置传感器，所述第二位置传感器设立用于检测第二位置参数；以及控制单元。所述控制单元设立用于基于第一和第二位置参数求取位置传感器的位置间距，并且用于基于所求取的位置间距产生用于部件的驱动单元的控制信号。

本发明的第三方面涉及一种医疗设施。所述医疗设施包括至少一个可运动的部件。在实施方案中，医疗设施本身作为整体形成可运动的部件。医疗设施还包括驱动单元以及根据本发明的用于控制部件的运动的系统。在本发明的另外的实施方案中，驱动单元也能够构成为可运动的部件的组成部分。

医疗设施能够构成为医学成像设施，但是也能够构成为用于医学治疗或干预的设施。例如，所述医疗设施是放射线照相术设施，其中借助于X射线辐射越来越多地产生数字的X射线图像照片。但是，其也能够是计算机断层扫描设施、磁共振断层扫描设施等。医疗设施包括一个、优选多个可运动的部件。可运动的部件在此表示所述设施的下述单元，所述单元能够相对于设施的其它单元或设施的环境运动。可运动的部件能够手动地运动，也能够借助于驱动单元以马达驱动的方式辅助地，或者全马达驱动地运动。在本发明的优选的实施方案中，运动涉及沿着空间轴线的平移。但是，可运动的部件也能够沿着多个空间轴线平移地调节，使得部件的整体运动作为各个平移的叠加产生。

有利地，根据本发明的用于控制运动的系统集成到医疗设施中。替选地，所述系统的至少个别单元，尤其是控制单元或其子模块能够远程地或偏远地设置。根据本发明的系统能够构成用于对于医疗设施尤其执行求取位置间距的步骤以及产生控制信号的步骤，但是也能够执行整个根据本发明的方法。

在本发明的实施方案中，可运动的部件能够构成为支架，例如立式胸片架

在一个优选的实施方案中，根据本发明的驱动单元构成为线性驱动装置。所述线性驱动装置优选包括电马达或旋转的伺服马达，所述伺服马达旋转地驱动轴，并且其旋转经由相应的传动装置转化为部件的线性运动。替选的驱动设计方案同样是可考虑的并且符合本发明。在实施方案中，驱动单元还包括辅助驱动装置，所述辅助驱动装置构成用于引起与方向相关的摩擦补偿。

在调节运动中，驱动单元能够作为部件的组成部分一起运动，或者至少部分地相对于医疗设施的另一单元静止地构成。

根据本发明设有两个彼此不同且不相关的位置传感器。每个位置传感器构成用于检测与其空间方位相对应的位置信息，并且基于所述位置信息生成可进一步处理的位置参数，所述位置参数被传输给根据本发明的系统的控制单元。就此而言，位置参数的检测也描述了通过位置传感器进行检测或将位置参数从位置传感器传输给控制单元。

在优选的实施方案中，将位置参数理解为如下位置说明，所述位置说明关于相同的坐标系例如设施坐标系给出。在这种情况下通常涉及三维坐标系。

在特别优选的实施方案中，位置参数是一维的。

本发明假设：这两个位置传感器彼此远离地，尤其沿着空间轴线彼此远离地设置或集成在部件上，并且所检测到的位置参数始终是不同的。

接下来，控制单元求取位置间距，尤其沿着空间轴线的位置间距。也就是说，求取这两个位置传感器相互间间隔开多远。所求取的位置间距在此包括量值上的间距，但是经由其正负号也包括关于位置传感器彼此间的相对方位的信息，进而也包括关于手动的操纵力的方向说明。

本发明还假设：所求取的位置间距是与进入可运动的部件中的、沿着空间轴线起作用的手动操纵力相关的变量。换言之，本发明假设：所求取的位置间距沿着空间轴线的方向借助用户的操纵力改变。该方法途径基于以下假设：可运动的部件构成为弹性的、即可以可逆地变形的元件，其中所述部件的弹性变形通过或基本上通过用户的手动引入的操纵力引起。

根据如此求取的位置间距，本发明允许得出关于作用到部件上的手动的操纵力的结论。相应地，在另一步骤中，基于所求取的位置间距产生用于驱动单元的控制信号。在本发明的优选的实施方案中，产生控制信号包括：将对应于手动的操纵力的调节力与位置间距相关联。在其它实施方案中，位置间距直接用于产生与所属的调节力相对应的控制信号。在所述实施方案中省去中间步骤。

在优选的实施方案中，分配给位置间距的调节力专门用于可运动的部件。因此，本发明有利地考虑以下事实：每个部件能够具有不同的弹性变形表现。弹性变形表现在此例如与可运动的部件的基本形状、所使用的材料和/或尺寸相关。紧凑的、重的部件例如比长形的、薄的或轻的部件具有更高的刚度。

本发明有利地替代了力传感器，以便检测手动的操纵力的方向和/或其量值。因此省去了力传感器的成本。此外，本发明实现：手动的操纵力能够在可运动的部件上的任意部位处引入。这对应于如也用于纯手动调节运动那样的方法途径。因为不必实施力传感器，所以用户现在能够在部件的任意部位处引入手动的操纵力并且不局限于包括力传感器的操纵元件。

在实施方案中，第一和第二位置传感器设置在部件上，使得所述第一和第二位置传感器沿着空间轴线彼此间具有最大的静止间距。

静止间距描述当部件未运动并且没有力作用到部件上时这两个传感器的间距。

这两个位置传感器相互间隔开越远，就能够越准确地借助于位置间距表示部件的弹性变形表现。然而，在另外的实施方案中，位置传感器在传动系内的设置更为合适。例如，第一位置传感器直接安装在驱动装置即驱动单元内或其上，其中第二位置传感器设置在输出装置内或输出装置上，有利地于是设置在输出装置的后部部分上。例如，第二位置传感器于是设置在驱动单元的输出轴上，即尤其设置在驱动装置的传动装置后方。

特别有利的是本发明的以下实施方案，其中位置传感器用于检测位置参数，所述位置传感器总归已经安装在医疗设施或可运动的部件中，例如以下位置传感器，所述位置传感器用于确保医疗设施的防首次故障的运行。如此能够省去附加的构件和附加成本。

相应地，本发明的特别有利的构成方案提出，第一位置传感器例如构成为驱动单元的旋转编码器。旋转编码器是驱动单元的固定的组成部分，所述旋转编码器连续地检测马达的角度方位，以正确执行马达功能。因此，经由角度方位和对马达转数的监控能够提供呈位置参数的形式的位置信息。

第二位置传感器或在本发明的替选的实施方案中这两个位置传感器都能够以任意的和本身已知的其它方式构成。例如，位置传感器能够构成为激光传感器、感应式传感器、超声传感器、电容式传感器等。

控制单元构成用于根据位置参数求取位置间距，并且基于位置间距产生用于部件的运动控制的控制信号。位置间距代表引入到部件上的手动的操纵力。因此，控制信号适合于根据手动的操纵力控制部件。控制单元包括用于输入或检测位置参数和将控制信号输出给驱动单元的接口。所述接口优选能够构成为整体的输入和输出接口。

在本发明的实施方案中，控制单元能够构成为一个或多个中央的和/或分立的计算模块。计算模块能够分别具有一个或多个处理器。处理器能够构成为中央处理单元(CPU/GPU)。控制单元尤其能够包括驱动单元的马达控制器。在另外的实施方案中，马达控制器构成为驱动单元的一部分。此外，控制单元包括评估模块或评估单元，所述评估模块或评估单元处理位置参数并且基于所求取的位置间距产生控制信号。

在优选的实施方案中，控制单元又实施为医疗设施的中央计算单元的一部分或模块。在实施方案中，控制单元能够构成为中央的计算单元的子模块，或者反之亦然。替选地，控制单元能够实施为本地或基于云的处理服务器。此外，控制单元能够包括一个或多个虚拟机。

控制单元的接口通常能够构成用于在位置传感器和驱动单元以及控制单元之间的数据交换和/或用于控制单元的模块相互间的数据交换。就此而言，接口能够以一个或多个单独的数据接口的形式实施，所述接口能够包括硬件和/或软件接口、数据总线例如PCI总线、USB接口、火线接口、ZigBee或蓝牙接口。

尤其地，评估模块和马达控制器经由数据总线相互连接。接口还能够包括通信网络的接口，其中通信网络能够具有局域网(LAN)例如内网或广域网(WAN)。相应地，一个或多个数据接口能够具有LAN接口或无线LAN接口(WLAN或Wi-Fi)。

特别优选的是，所述系统的控制单元构成用于评估不同的空间轴线的位置参数。在这种情况下，对于不同的空间轴线分别检测两个位置参数，求取位置间距，并且产生用于沿着多个空间轴线的运动控制的控制信号。相应地，在根据本发明的系统的实施方案中，能够包括用于每个空间轴线的一对第一和第二位置传感器。同时，控制单元于是设立用于为每个空间轴线的位置传感器对产生位置间距，并且基于相应的位置间距为每个空间轴线的驱动单元产生相应的控制信号。

相应地，在一些实施方案中，所述系统包括针对每个空间轴线的至少一个驱动单元。

因为节省了构件而特别有利的是，使用多维位置传感器，所述多维位置传感器能够提供关于多个空间轴线的位置参数。在设置多维位置传感器时，必须有利地找到折衷方案，使得对于所有检测到的空间轴线可经由位置间距表示弹性变形表现。

在有利的实施方案中，所述方法包括将作用到部件上的调节力与所求取的位置间距相关联，其中基于相关联的调节力产生用于驱动单元的控制信号。

为此，能够包括在控制单元和内部或外部的存储器单元之间的数据交换，在所述存储器单元中例如以查找表的形式，给距离可运动的部件的不同的位置间距分配尤其对于评估模块或评估单元而言可调用的调节力。替选地或附加地，能够提出，评估模块基于现有的数据对执行内插或外插步骤，以便推导出所属的调节力。

存储器单元现在能够包括另一查找表，所述另一查找表创建在调节力和相应的控制信息之间的关系，基于此推导出控制信号。控制信息例如能够作为驱动单元的对应于调节力的扭矩预设、速度预设或位置预设而存在。

在其它实施方案中，存储器单元例如能够借助于查找表创建在所求取的位置间距和相应的控制信息之间的直接关系。

特别有利地，产生用于驱动单元的控制信号包括：基于用于马达驱动地进行力辅助的相关联的调节力的量值来确定驱动单元的扭矩预设。与其它控制信息相比，扭矩预设为用户提供真实的操作感觉的优势。换言之，扭矩预设的值取决于位置间距的量值。但是在另外的实施方案中，控制信息也能够以用于驱动单元的位置预设和/或速度预设的形式存在。这例如能够再次由部件的类型或驱动单元的类型预设。

优选地，所求取的位置间距也包括关于手动的操纵力的方向信息。就此而言，本发明不仅实现扭矩预设，而且还借助于控制信号实现驱动单元的与手动的操纵力的方向相对应的运动方向的预设。优选地，除了扭矩预设之外，驱动单元的转动方向也能够作为控制信息产生。

为了能够根据位置间距可靠地推断出手动的操纵力，位置传感器必须同时检测其位置参数并且将所述位置参数传输给控制单元。相应地，在本发明的实施方案中提出，第一和第二位置参数的检测同时进行。就本发明而言，同时应理解为“具有尽可能小的时间偏移”。

出于该目的，优选地，这两个位置传感器与马达控制器连接，并且经由所述马达控制器进行读取。根据本发明，马达控制器配置为，使得所述马达控制器经由数据总线将第一和第二位置参数在同一数据包(也称为电报)中传送给控制单元的评估模块以进行进一步处理。以这种方式防止：通过经由数据总线依次发送多个数据包而产生时间偏移。

在特定的情况下可能的是，在部件已经运动期间，对所述部件施加手动的操纵力，例如以便引发方向改变或运动加速，其中当前的运动归因于马达驱动的力引入。相应地，在优选的实施方案中，根据本发明的方法包括在检测第一和第二位置参数的同时检测驱动单元的加速度参数。此外，基于加速度参数求取驱动单元的马达驱动的力引入，进而校正调节力。

在优选的实施方案中，在此，通过减去所求取的马达驱动的力引入进行调节力的校正。

该方法基于以下假设：调节力的并非通过驱动单元引入的力分量，即校正后的调节力，仅归因于用户的手动的操纵力。

为了计算马达驱动的力引入，经由加速度参数，即能够根据其来求取驱动单元的当前的加速度的值的变量，来检测有效的加速度并且与部件的运动的质量相乘。部件质量在此能够作为固定的质量参数例如由开始描述的存储器单元提供给控制单元或评估模块。

所描述的方法实现：调节力能够更好地适配于实际的手动的操纵力。在本实施方案中，控制信号基于校正后的调节力产生。

在实施方案中，根据本发明的系统因此还包括加速度传感器，所述加速度传感器优选集成到驱动单元中或者与所述驱动单元共同作用。加速度传感器例如能够构成为本身已知的MEMS传感器、应变仪或构成为压电式加速度传感器。

有利地，加速度参数也借助第一和第二位置传感器同时检测，并且经由马达控制器以相同的数据包传输给控制单元的评估模块，以便确保同时性。

替选的设计方案，其中位置间距直接转换为对应于与其相关的调节力的控制信号，也能够基于如上所述的所求取的马达驱动的力引入推导出由马达驱动引起的位置差异，从而进行位置间距的校正(同样通过减法)。然后基于校正后的位置间距产生用于驱动单元的控制信号。

如开始提及的那样，位置参数包括关于手动的操纵力的作用方向的信息，使得根据所求取的位置间距不仅可求取手动的操纵力的量值，而且也可确定其方向(沿着空间轴线向前或向后)。基本上，作用方向在此通过所求取的位置间距的正负号定义。在不能可靠地确定调节力的量值的情况下，产生用于驱动单元的控制信号至少能够包括：基于位置间距的正负号，为驱动单元尤其是辅助驱动装置产生扭矩预设，以产生与方向相关的摩擦补偿。因此，在此操控驱动单元，使得所述驱动单元将马达驱动的驱动力沿着相应的方向施加到部件上，所述驱动力足以克服因质量引起的静摩擦。为此，评估模块或评估单元也能够再次访问部件的以可调用的方式保存的质量参数。替选地，在存储器单元中也能够直接保存对于部件质量特定的、所需的扭矩。

在替选的实施方案中，根据驱动单元的设计方案，也能够为驱动单元产生与方向相关的位置预设或速度预设。

为了连续地监控医疗设施并且检查手动的力引入，在特别优选的实施方案中，重复根据本发明的方法，并且特别优选地以例如5ms或10ms的时间间隔执行。其它时间区间同样是可行的并且符合本发明。所选择的时间区间尤其能够再次与可运动的部件和例如其典型的运动表现相关。换言之，定期从相应的传感器调用位置参数和可能的加速度参数，并且借助于控制单元进行评估。以这种方式，手动的操纵力的变化(关于量值和/或方向)基本上能够无时间延迟地记录，并且能够关于马达驱动的运动开环控制或运动闭环控制方面来调整。

根据本发明的方法的其它实施方案提出，求取位置间距包括：当位置间距的正负号在两个方法周期之间发生变化时，减去对于医疗设施的可运动的部件的预先限定的、特定的偏移，所述偏移代表部件的非弹性的可变形性。

所述方法途径基于以下认知：可运动的部件通过(手动的)力引入不仅弹性地变形，而且也非弹性地变形。这种非弹性变形例如能够基于构件公差、在部件的两个相互接合的构件之间的支承件间隙等，尤其基于驱动单元的公差，使得在进行力作用时，部件的构件可相对于彼此运动。如果部件的运动方向改变，即位置间距的正负号发生改变，那么所述非弹性变形总是例如以部件的长度变化或位置传感器之一在所考虑的空间轴线中的位置变化的形式出现。所述非弹性变形不归因于手动的操纵力本身。非弹性变形又特定于可运动的部件的结构或各个组成部分，并且能够预先通过实验求取，并且作为用于评估模块的固定的长度参数来保存。

因此，在本实施方案中，所述方法有利地包括在两个方法周期之间的位置间距的正负号比较的步骤。此外，在本实施方案中的方法还包括监控驱动单元的运动方向。正负号比较和监控运动方向优选对于每个方法周期进行，即连续地进行。如果正负号改变，那么在求取位置间距时，在考虑运动方向的情况下，总计优选将长度参数的一半加到位置参数之一或位置间距中，或者从其中减去。因此也经由所求取的位置间距更准确地映射实际引入的手动的操纵力。

本发明还涉及一种具有程序代码的计算机程序，以便当在计算机上执行计算机程序时，执行根据本发明的用于控制医疗设施的部件的运动的方法。

本发明还涉及一种计算机可读的数据载体，所述计算机可读的数据载体具有计算机程序的程序代码，以便当在计算机上执行计算机程序时，执行根据本发明的用于控制医疗设施的部件的运动的方法。有利地，求取位置间距或基于位置间距产生控制信号能够在计算机上执行，例如在医疗设施的计算单元上执行。

附图说明

结合以下对实施例的说明使得本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方式和方法变得更清楚和更易于理解，所述实施例结合附图详细阐述。本发明不因所述描述而受限于所述实施例。在不同的附图中，相同的部件设有相同的附图标记。附图通常是不按比例尺的。附图示出：

图1示出在一个实施方案中的根据本发明的方法的示意性流程图，

图2示出在一个实施方案中的包括根据本发明的用于控制的系统的医疗设施的细节图；以及

图3示出图表，所述图表示出在本发明的一个实施方案中位置间距与所求取的调节力、马达驱动的加速度和部件的运动速度有关的时间变化曲线。

具体实施方式

图1示出在一个实施方案中的根据本发明的方法的示意性流程图。所述方法用于控制医疗设施10的部件30的运动，尤其调节运动。

在第一步骤中借助于设置在部件30上的第一位置传感器PS1检测S11第一位置参数POS1。

在第二步骤中借助于设置在部件上的第二位置传感器PS2检测S12第二位置参数POS2。

这两个位置参数POS1和POS2设计为，使得根据其值能够推断出关于参考坐标系的方位和/或位置，所述参考坐标系优选是医疗设施10的坐标系。在最简单的情况下，位置参数POS1和POS2直接说明所属的位置传感器PS1、PS2的位置。

另一步骤S21旨在借助于控制单元SE基于第一和第二位置参数POS1、POS2求取位置传感器PS1、PS2的位置间距POSA。这两个位置传感器PS1、PS2的特征在于，所述位置传感器设置在可运动的部件30上，但是分别设置在不同的位置上(至少关于空间轴线)。本发明假设：在这两个位置传感器PS1和PS2之间的位置间距POSA是与作用到所述部件上的手动的操纵力相关的变量。换言之，本发明假设：可运动的部件是可弹性变形的，而位置间距POSA的变化基于这种弹性可变形性。

基于所求取的位置间距POSA，本发明在另一方法进程中建立在所求取的位置间距POSA和起作用的手动的操纵力之间的关系。

相应地，在另一方法步骤S30中，基于所求取的位置间距POSA产生用于部件30的驱动单元AE的控制信号SIG。也就是说，产生用于部件30的运动控制的控制信号，所述控制信号与经由所求取的位置间距求取的手动的力作用相对应。

在实施方案中，除了求取位置间距POSA之外，步骤S21还能够包括将作用到部件上的调节力VK与所求取的位置间距POSA相关联。然后基于相关联的调节力VK产生用于驱动单元AE的控制信号SIG。在这种情况下，通过控制单元SE明确地求取用于调节力VK的值，并且所述值在其它方法进程中作为用于产生控制信号SIG的基础。出于该目的，控制单元SE例如访问内部存储器，在该处，对于用于可运动的部件30的不同的位置间距值，保存用于调节力VK的特定的值。替选地，控制单元SE也能够借助于可调用的计算规则根据在位置间距POSA和调节力VK本身之间同样部件特定的函数关系来计算调节力VK的值。

用于基于位置间距POSA或调节力VK产生控制信号SIG的这两种变型形式是等同的。控制信号SIG在此构成为用于驱动单元AE的控制信号。所述控制信号构成用于引起或触发马达驱动的运动辅助和/或摩擦补偿。

相应地，优选在步骤S30中产生用于驱动单元SE的控制信号SIG，其方式为：基于相关联的调节力VK和/或所求取的位置间距POSA的量值来确定用于驱动单元AE的扭矩预设，以进行马达驱动的力辅助。与此相反，摩擦补偿已经能够借助于驱动单元AE的辅助驱动装置，在位置间距POSA或调节力VK的方向信息即正负号上执行。这对于调节力VK不能精确地求取的情况是尤其有利的。在这种情况下，驱动单元AE仍然能够被使用。

为了尽可能准确地求取位置间距POSA或调节力VK，优选同时执行用于检测第一和第二位置参数POS1、POS2的步骤S11和S12。在检测这两个位置参数POS1、POS2之间的时间偏移越小，所求取的位置间距POSA就越准确地代表当前起作用的手动的操纵力。在本发明的实施方案中通过如下方式确保同时性：例如经由驱动单元AE的马达控制器23调用或传输位置参数POS1、POS2，或者在同一数据包内发送。

在根据本发明的方法的可选的步骤S13中，除了位置参数POS1、POS2之外，也检测驱动单元AE的加速度参数BES。加速度参数BES提供了关于可运动的部件30是否运动和以何种加速度运动的信息。因此，加速度参数BES显示可运动的部件30的运动状态。加速度参数BES优选借助于设置在部件30的驱动单元AE上的加速度传感器BS来检测。因此，加速度参数BES显示部件30的归因于驱动单元AE的运动份额。步骤S13也有利地与检测第一和第二位置传感器POS1、POS2同时进行。

此外，在另一可选步骤S22中，基于加速度参数BES求取驱动单元AE的马达驱动的力引入MOTK。为此，根据部件30的运动的质量和起作用的加速度确定马达力，所述运动的质量对于根据本发明的系统是已知的，例如以可调用的方式保存在存储器中。为了精确地确定当前起作用的手动的操纵力，在同样可选的步骤S23中将马达驱动的力引入MOTK用于校正调节力VK。通过如下方式进行校正：从调节力VK中减去马达驱动的力引入MOTK。在做减法的情况下，考虑计算出的力的量值和正负号。

在另一可选的步骤S24中提出，如果位置间距POSA的正负号在两个方法周期之间变化，那么减去预定义的、专用于医疗设施10的可运动的部件30的偏移量O，所述偏移量代表部件30的非弹性的可变形性。经由该可选的步骤，还会改进对当前引入的手动的操纵力的确定，因为通过偏移量，本发明进一步考虑部件30的非弹性的变形份额，所述非弹性的变形份额同样通过手动的操纵力引起。所述偏移量例如再次可调用地作为预先求取的并且可通过实验确定的、专用于每个部件的偏移量值存在于存储单元中。总是当可运动的部件改变其运动方向时，才发生或者才观察到非弹性的变形。在运动继续沿同一方向进行时，仍然保持变形。就此而言，总是当在步骤S21内的测试循环中已确认位置间距POSA的正负号变化时，在求取调节力VK时才始终考虑偏移量O。如果在两个方法循环之间不存在正负号变化，那么不执行步骤S24。在一个优选的实施方案中，偏移量能够构成为代表部件30在所观察的空间轴线上的长度变化的值。

在另一步骤S40中，所产生的控制信号SIG传输给驱动单元AE，尤其例如经由驱动单元AE的马达控制器23传输给驱动单元，以用于执行。

就连续的运动控制而言，根据本发明的方法以时间间隔Δt重复执行。这意味着，位置传感器PS1、PS2的位置、由驱动单元AE施加的马达驱动的加速度等在一段时长内，例如在医疗设施的整个运行持续时间内被监控，并且对于运动控制进行评估。在一个优选的实施方案中，以3ms至15ms的时间间隔检测位置参数，特别优选地以5ms至10ms的时间间隔检测位置参数POS1，POS2。借助所述时间间隔，在实验中能够为用户实现特别直观和直接的操纵印象。

在这一点上，图3示出图表，所述图表示出位置间距POSA与连续地从中求取的调节力VK有关的时间变化曲线。观察时长约为5s。在此已经考虑马达驱动的加速度或从中产生的马达驱动的力引入MOTK，以及在反转运动方向时的部件特定的偏移量。同样在图表中一起描绘的是部件30的运动速度。所示出的是，调节力VK以轻微的偏离跟随(平均)位置间距POSA的变化曲线。

图2示出在一个实施方案中的包括根据本发明的用于控制的系统的医疗设施10的细节图。医疗设施包括可运动或运动的部件30。在优选的实施方案中，医疗设施10构成为医学成像设施，即，所述医疗设施用于产生患者的医学图像数据。特别优选地，医疗设施10是医学X射线成像设施，所述医学成像设施包括X射线源和X射线检测器(未示出)。具体地，医疗设施是用于产生经典的X射线透射照片的X射线照相术设施。在所述实施方案中，医疗设施10的可运动的部件30优选构成为地面安装的或天花板悬挂的支架，以承载成像单元如X射线源或X射线检测器。

但是，医疗设施也能够以不同的方式构成，例如构成为用于治疗或干预的设施。在医疗设施10的其它实施方案中，可运动的部件30优选能够构成为检查台，所述检查台构成为用于支承或定位患者。

医疗设施还包括驱动单元AE以及根据本发明的用于控制部件30的运动的系统。

当前，驱动单元AE构成为部件30的一部分。在本发明的实施方案中，驱动单元AE在部件运动时至少部分地一起运动。在此，驱动单元AE包括构成为伺服马达的电马达M作为驱动元件，所述电马达在运行时经由包括至少一个接合到齿条中的齿轮的传动装置G引起其驱动轴的旋转运动以进行部件的平移运动。在实施方案中，驱动单元AE还能够包括辅助驱动装置(未示出)，所述辅助驱动装置用于与方向相关的摩擦补偿。

用于控制部件30的运动的系统构成用于执行根据本发明的方法的步骤S11至S40，尤其也执行如上文参考图1所描述的可选的步骤。用于控制部件30的运动的系统包括设置在部件30上的第一位置传感器PS1。所述第一位置传感器设立用于检测第一位置参数POS1。所述系统还包括设置在部件上的第二位置传感器PS2，所述第二位置传感器PS2设立用于检测第二位置参数POS2。

第一位置传感器PS1在此构成为电马达M的方位或旋转编码器PS1，并且就此而言符合标准地一并安装在医疗设施中。第二位置传感器PS2当前构成为安装在齿条的输出侧的端部上的位置传感器。

原则上，如果这两个位置传感器具有最大可能的，即彼此间最大的静止间距，即沿着所观察的空间轴线尽可能相互远离地安置在部件30上，那么能够提高在确定位置间距POSA或调节力VK时的精度。以这种方式，能够经由位置间距以最佳的方式映射部件30的弹性变形表现。

系统还包括加速度传感器BS，所述加速度传感器BS同样直接安装在驱动单元AE的马达M上，并且检测马达M的加速度参数BES。

用于运动控制的系统还包括控制单元SE。所述控制反应设立用于基于第一和第二位置参数POS1、POS2求取用于位置传感器PS1、PS2的位置间距POSA，并且基于所求取的位置间距POSA产生用于驱动单元AE，尤其是马达M的控制信号SIG。

出于该目的，控制单元SE能够包括评估单元21。所述评估单元构成用于就S21、S22、S23、S24和S30而言执行根据本发明的方法的所有计算、确定和求取步骤。

控制单元SE还包括用于在医疗设施10的不同的单元和控制单元SE之间进行双向通信的数据接口。

评估单元21构成用于经由接口22执行数据交换，以接收位置和加速度参数POS1、POS2、BES以及用于输出控制信号SIG。尤其地，接口22能够在评估单元和驱动单元AE的马达控制器23之间建立数据连接。根据本发明，马达控制器23用作为驱动单元的中央的通信或监控单元并且例如确保基本上同时地传输针对每个方法周期的位置参数POS1、POS2。

此外，马达控制器23也能够用于，也将加速度参数BES同时传输给评估单元21。

在此未示出然而符合本发明的是，医疗设施10的部件30能够构成用于不仅沿着一个空间轴线而且沿着多个空间轴线运动。就此而言，用于运动控制的系统对于每个空间轴线能够包括一对第一和第二位置传感器，其中控制单元SE于是设立用于对于每个空间轴线的位置传感器对产生位置间距，并且基于相应的位置间距为每个空间轴线的驱动单元产生相应的控制信号。换言之，控制单元构成用于关于多个空间轴线执行根据本发明的方法，尤其也同时或在时间上重叠地执行。接口22相应地构成用于在评估单元21以及设置用于多个空间轴线/运动方向的驱动单元AE的马达控制器23之间提供数据交换。

下面简要总结本发明的优点：

本发明实现在量值和方向方面检测手动的操纵力，而不必为此在医疗设施中设置力传感器。能够省去用于力传感器的成本。此外，本发明实现：将手动的操纵力在任意部位处引入可运动的部件中，因此提高了在操纵医疗设施时的灵活性和直观性。现在，操纵不再限于部件的安装有力传感器的区域，例如操纵手柄或操作杠杆。

在本发明的实施方案中，借助于符合标准地安装在驱动单元中的传感器装置，例如电马达的方位或旋转编码器检测第一位置参数。因为医疗设施通常必须构成为防止首次错误，并且与此相应地除了实际的控制路径也能够包括用于自动控制和监测控制路径的保护路径，所以也能够借助符合标准地安装的冗余的保护路径传感器装置检测第二位置参数。因此，用于实施根据本发明的用于运动控制的系统的附加成本能够有利地保持得低。

仅用于摩擦补偿以辅助部件的于是基本上手动的调节运动的小型辅助驱动装置的实施方案，相对于完全承担调节运动的伺服驱动装置节省了成本。如果评估单元输出包括用于驱动单元的马达的扭矩预设的控制信号，也就是说，用于运动控制的系统在扭矩模式下运行，那么还能够避免针对用户的人造的操纵感觉，例如在位置或速度调控的情况下会产生的那样。

在尚未明确发生的情况下，然而是有意义的并且符合本发明地，各个实施例、其各个子方面或特征能够相互组合或交换，而不会脱离本发明的范围。在没有明确提及的情况下，只要可转用，本发明的参考一个实施例所描述的优点也适用于其它实施例。